- 科學儀器設備配置學:人工智能時代的界面管理
- 王士國 翟宇 虞振飛 方良華
- 5348字
- 2025-03-28 09:34:29
二、科學儀器設備分類
由于科學儀器設備分類標準不同,高校中常見的分類方法主要有:
(一)按照財務價值管理視角
高等教育管理,是高等教育與公共價值的統一。對于科學儀器設備類固定資產管理應遵循安全規范、節約高效、公開透明、權責一致的原則,實現實物管理與價值管理相統一,資產管理與預算管理相統一。
財務管理的基本原則是執行國家有關法律、法規和財務規章制度;堅持勤儉辦學的方針;正確處理事業發展需要和資金供給的關系、社會效益和經濟效益的關系及國家、學校和個人三者利益的關系。主要任務是:合理編制學校預算,嚴格預算執行,完整、準確編制學校決算報告和財務報告,真實反映學校預算執行情況、財務狀況和運行情況;依法多渠道籌集資金,努力節約支出;建立健全學校財務制度,加強經濟核算,全面實施績效管理,提高資金使用效益;加強資產管理,真實完整地反映資產使用狀況,合理配置和有效利用資產,防止資產流失;建立健全內部控制體系,加強對學校經濟活動的財務控制和監督,防范財務風險。其中與科學儀器設備有關的是:加強資產管理,真實完整地反映資產使用狀況,合理配置和有效利用資產,防止資產流失。
從資產的資源屬性視角來看,科學儀器設備類固定資產管理是預算管理的堅實基礎,提高科學儀器設備類固定資產管理的效率和水平,及時向相關部門提供準確的、完整的科學儀器設備類固定資產數據統計報告和報表,以及科學儀器設備類固定資產清查等有關的數據資料,可以為預算編制部門合理有效地配置科學儀器設備類固定資產提供參考依據,增強預算編制的科學性。因此,科學儀器設備類固定資產管理與預算管理的實質關系就是科學儀器設備類固定資產存量管理和增量管理的關系,即以存量制約增量,以增量激活存量,并通過科學儀器設備類固定資產購置和科學儀器設備調劑兩種手段,達到提升高校科學儀器設備類固定資產管理水平和財政預算管理水平的目標。因此,科學儀器設備管理與預算管理的有機結合,是高校實現科學儀器設備合理配置的必然趨勢。
目前科學儀器設備類固定資產有以下幾種分類方式。
1. 按照高等學校財務管理規定分類
按照財政制度與管理辦法分類,資產是財務管理制度中與預算管理、收入、支出、負債管理等內容同等重要的財務內容(圖1-2)。資產分為固定資產、流動資產、存貨等。科學儀器設備由于其單價昂貴、技術含量高、使用機時可追蹤,是固定資產中最為典型的研究對象。目前,根據財政制度對科學儀器設備分類是最廣泛、最通用的分類方式。根據《高等學校財務管理制度》規定,資產具有以下屬性:


圖1-2 科學儀器設備在國家財政制度體系中的位置示意
公式1中,資產即經濟資源,但經濟資源不僅包括資產,還包括非資產類的經濟資源。公式2中,固定資產主要以科學儀器設備為主,公式3中,科技創新資源,以科學儀器設備作為資源倍增器,在科技創新中發揮重要作用。
信息資源在高校管理、科學儀器設備配置中的作用越來越顯著,2021年12月,由北京大學中國教育財政科學研究所和中國教育發展戰略學會教育財政專業委員會主辦的“雙一流”建設與評價學術研討會,明確提出校內人力、物力、財力和信息資源是高校的四大資源體系。目前科學儀器設備管理信息化程度比佐劑、實驗材料的管理信息化程度高。科學儀器設備由于自上到下,從科技部、財政部到高校管理部門,有開放共享平臺對開放機時進行統計,因此倒逼高校建立對接的信息化系統,目前高校都做到了科學儀器設備開放機時可統計和追蹤,因此比存貨容易管理。一般的信息化系統都用于資產管理,大部分資產都是儀器設備,而對于存貨或是低值易耗品則信息化系統較少,很多學校是沒有建立該信息化系統的。事實上,根據《中國高校信息化發展報告(2020)》顯示,高校整體在實驗室管理、設備管理方面信息化程度較高,而在安全管理和耗材管理方面次之,組織管理、技術管理、質量管理、樣品管理方面程度較低。
資產的經濟資源屬性,賦予高校創造、生產知識的經濟權利與經濟潛能,預期被高校的教學科研等職能活動所耗用的同時帶來經濟效益。關于對資產定義,先后經歷了五個階段,如表1-4所示。
表1-4 財務制度與資產變遷

按照財務領域的劃分,“高校物資”(張柳華 等,1998)主要是指教學實驗、高校辦的工廠、基本建設、科學實驗、設備維修和建筑維修使用的設備與物料。根據管理人員從事的物資管理專業程度,高校物資分為技術物資與非技術物資。高校科學儀器設備屬于技術物資范疇,組裝成大科學裝置后均為固定資產。按照價格劃分,單價大于1 000元以上的科學儀器設備(通用設備、專用設備)按照固定資產標準入庫。對于存貨,單位價值有時候不到1 000元,但是其耐用時間超過一年以上,對于大批同類物資,單價≥200元且單批次件數≥50件的同類物資,也列為固定資產管理。固定資產作為資產中實物形態的資源,在高教資源研究中較為典型(圖1-3)。

圖1-3 科學儀器設備與資產的關系
2.按照教育部專項資金購置內容
專項資金偏重金額較大的設備資料購置,如儀器設備、軟件、資料。項目的支持范圍:用于教學、實驗、實習實踐、校園公共服務體系建設所必需的儀器設備、文獻資料(含電子圖書及數據庫使用)等的購置。不得用于超標準、豪華、低水平、重復建設項目。不得用于物業費、設施設備運行維護費等日常公用經費支出。
設備資料購置具體對象包括:用于購置教學、實驗、實習實踐、校園公共服務體系建設所必需的儀器設備、文獻資料(含電子圖書及數據庫)等的購置,包括校園信息化建設相關設備,校園藝術演出場地相關設備,以及各類學生宿舍家具和空調等。按照教育部基本辦學條件專項資金中的分類,設備資料購置內容大致可以分為九大類,如表1-5所示。
表1-5 設備資料分類

資料來源:《中央高校改善基本辦學條件專項資金管理辦法》。
設備購置應以滿足基本需求為標準,單臺(套)50萬元以上的儀器設備應提供三家供應商報價單;單臺(套)200萬元以上的儀器設備,應對其購置必要性、合理性等方面進行充分論證。
設備購置類提供的資料包括:(1)設備購置的詢價資料復印件或電子文本,學校對各供應商的報價的評價資料;(2)儀器(設備)對本校、本地區教學(工作)任務的必要性及工作量預測分析(屬于更新的儀器設備要提供原儀器設備發揮效益的情況);(3)50萬元以上的儀器設備要求三家供應商報價資料;200萬元以上的儀器設備提供對其購置必要性、合理性等方面充分論證的材料;(4)其他必要支撐材料。
3. 綜合討論
科學儀器設備屬于物的類別,在不同領域具有不同的名稱,從高校、北京高等教育學會研究分會業務歸口和成本核算的視角,科學儀器設備按照固定資產、技術物資、教育裝備、科技資源四類進行分類(圖1-4,表1-6)。固定資產是高校財務管理部門、設備管理部門經常使用的術語,也是財政部文件中經常使用的;科技資源是科技部文件經常使用的。而技術物資研究分會對應技術物資的業務,教育裝備研究分會對應教育裝備的業務。

圖1-4 科學儀器設備的不同分類
表1-6 固定資產、技術物資、教育裝備、科技資源中的科學儀器設備規定對比

(續表)

(二)按照功能視角
按照功能分類,50萬元及以上的大型科學儀器(表1-7)包括化學分析儀器、物理性能測試儀器、計量儀器、電子電氣與通信科學測量儀器、海洋與水資源儀器、地球科學探測儀器、大氣探測儀器、特種檢測儀器、激光器、工藝試驗儀器、計算機及其配套儀器、空間與天文儀器、生命科學與醫學醫藥科學儀器、能源與核儀器、其他儀器等15類,直接服務于各類科技活動,能獨立完成實驗任務的實驗測試系統。
表1-7 科學儀器分類與舉例(按照功能分類)

(續表)

(續表)

資料來源:《科技平臺大型科學儀器設備分類與代碼》,GB/T 32847—2016。
實驗過程一般首先通過科學儀器設備中的傳感器將上述參數轉換成相應的電信號,經過處理和轉換后輸入計算機,從而完成數據采集,通過波譜圖、影像(高倍顯微鏡等成像儀器)等方式呈現出一定的數據結果。流變儀是用來測試液體、乳液、半固態漿料的黏度、剪切力等重要參數的專用設備,是研究材料流體特性的必備研究工具之一。
通過所有者、使用者、儀器設備分級、購置內容等視角,又是另外一種分類方法,可以將科學儀器設備按表1-8進行分類。目前,為便于高校開展工作,我們統一采用了教育部購置對象與購置價格的分類方法,因此本書中的科學儀器分類按照教育部基本辦學條件專項資金中的分類方法。
表1-8 按不同視角下的科學儀器分類標準(按所有權分類)

值得注意的是,以下設備在開放共享工作中不納入科學儀器范疇(表1-9):
表1-9 不納入科學儀器范疇的設備

(續表)

(1)計算機及網絡設備,包含超算系統、高性能計算、云計算、交換機、工作站等。
(2)軟件及模擬系統,包含數據分析軟件或仿真系統等。
(3)教學醫療設備,包含所有在功能中單獨標注為教學使用的設備,以及公共衛生系統的醫療專用設備。
(4)輔助設備,主要是指科研活動涉及的各類輔助性設備。輔助設備根據其功能具體分為三類:
① 模式生物培養設備,主要實現模式生物培養,包括細菌、細胞、斑馬魚、植物培養設備和各種發酵罐等。
② 特殊條件保障設備,主要為科研活動提供所需要的特殊條件,包括低溫、強磁場、高真空、磁屏蔽、高壓等。
③ 常規條件保障設備,主要為科研活動提供常規保障,包括樣品存儲、氣體系統、各類工作臺、水泵、變壓器、機械臂等。
(5)不直接應用于科研的設備。
以下五種情況下的科學儀器可以不納入開放共享考核。
(1)老舊儀器
老舊儀器是指已經超過最低報廢年限(參照財政部《政府會計準則第3號——固定資產》),或者雖未超過年限但其主要功能和技術指標已經不能滿足科研需求的大型科學儀器。
(2)在線監測儀器
在線監測儀器是指大量存在于氣象、地震、水利、環保等部門和單位中,常年執行固定、連續監測任務的大氣成分監測儀、雨滴譜儀等科學儀器。主要包括3 層梯度氣象觀測系統、3 米浮標觀測系統、C13波段信號處理終端、GPS/BD (全球定位系統,Global positioning system/Beidou)系統雙星制導高維實景數據采集系統、PCR(聚合酶鏈式反應,Polymerase chain reaction)系統、浮游生物連續采集器、邊界層梯度通量觀測系統、船載海浪觀測系統、地基太陽輻射監測系統、分布式光纖監測系統等。
(3)不具備獨立功能的配件
主要有1.3GHz功率放大器、CCD (電荷耦合器件,Charge-coupled device)相機、YAG (釔鋁石榴石晶體,Y3Al5O12)激光器、儀器進樣器、參量放大飛秒激光系統、超快X線探測裝置、串列靜電加速器、單分子探測器、電池模擬器、運動姿態傳感器等。
(4)處于調試狀態的儀器
此類儀器專指尚未完成驗收或因搬遷等原因尚處于調試狀態的儀器。此類儀器不進入開放目錄,不納入教育部直屬高校和科研院所科研設施與儀器開放共享評價考核范圍。
(5)有特殊管理規定的儀器
少數科學儀器由于特殊的管理規定而不適宜向社會開放共享。此類儀器不進入開放目錄,不納入教育部直屬高校和科研院所科研設施與儀器開放共享評價考核范圍。
(三)按學科分類
1.學科與科學儀器設備
常見的我國重大科研基礎設施主要分布于能源科學、生命科學、地球系統與環境科學、材料科學、空間和天文科學、粒子物理和核物理學、工程技術科學等七大學科領域。
與科學儀器設備相關的學科如圖1-5所示。

圖1-5 儀器設備與交叉學科的金字塔結構
資料來源:美國科學院,Advanced Research Instrumentation and Facilities (2006)。
與科學儀器設備使用密切相關的一流學科分布在化學、統計學、物理學、儀器科學與技術、材料科學與工程、生物學、經濟學、科學技術史、管理學(表1-10)。
表1-10 我國科學儀器設備使用密切相關的學科

隨著跨學科研究的不斷深化,其研究重點主要集中在需要大量技術的大尺度問題上,因此需要更多高級研究儀器。在學科交叉背景下,對于科學儀器設備的需求呈現以下趨勢:(1)對于特定類型的科學儀器需求增加,尤其是在科學和工程學科;(2)以前只是某一個研究領域的專家使用的儀器,現在被大量科學家用來解決關鍵性的研究問題;(3)對于像分布式網絡、網絡工作、大跨度調查研究、傳感器陣列等新類型的儀器的需求在不斷增加;(4)研究者越來越依賴先進科學儀器,要求專業人才具備高度專業化的知識,對高層次人才需求旺盛。具備高度專業化的操作技術和理論知識的專業人才才能更好地使用和發揮其使用效益(Effectiveness);(5)在人工智能、信息技術、大數據迅猛發展的驅動下,高校教學、科學研究、行政管理領域內不斷挖掘與科學儀器設備相關的前沿領域與新興方向,不斷產生新的研究成果。
2.組合型、復合型科學儀器
按照創新驅動發展戰略,高校應緊密結合國家戰略需求,研制戰略導向型、應用支撐型、前瞻引領型、民生改善型科學儀器設備。因此科學儀器設備的設計越來越趨向于復雜化,逐漸出現了一類叫作復合型儀器設備(Composite instruments),即由一些稍微不昂貴的組件組合而成,具有了新的特定功能的且功能性強的科學儀器設備。這種組裝復合型科學儀器的情況用來解決許多研究問題,并且在市場上購買不到,但在科學研究中經常出現,比如在電子工程、中子散射技術、海洋研究等領域。新型科學儀器設備的組合模式,主要靠網絡工具、電力系統等方式實現重新組合,網絡工具對儀器設備的影響主要集中在軟件、數據收集、調查三個方面。比如根據終端不同,有以下兩種組合模式:
(1)新型的科學儀器設備=科學儀器設備+計算機聯網上傳數據/產出圖像;
(2)新型的科學儀器設備=科學儀器設備+智能手機APP在線查看數據和圖像。
本書主要結合高校關于固定資產管理的經驗,采用了教育部、科技平臺按照功能分類的方法。