- 科学仪器设备配置学:人工智能时代的界面管理
- 王士国 翟宇 虞振飞 方良华
- 5348字
- 2025-03-28 09:34:33
二、科学仪器设备分类
由于科学仪器设备分类标准不同,高校中常见的分类方法主要有:
(一)按照财务价值管理视角
高等教育管理,是高等教育与公共价值的统一。对于科学仪器设备类固定资产管理应遵循安全规范、节约高效、公开透明、权责一致的原则,实现实物管理与价值管理相统一,资产管理与预算管理相统一。
财务管理的基本原则是执行国家有关法律、法规和财务规章制度;坚持勤俭办学的方针;正确处理事业发展需要和资金供给的关系、社会效益和经济效益的关系及国家、学校和个人三者利益的关系。主要任务是:合理编制学校预算,严格预算执行,完整、准确编制学校决算报告和财务报告,真实反映学校预算执行情况、财务状况和运行情况;依法多渠道筹集资金,努力节约支出;建立健全学校财务制度,加强经济核算,全面实施绩效管理,提高资金使用效益;加强资产管理,真实完整地反映资产使用状况,合理配置和有效利用资产,防止资产流失;建立健全内部控制体系,加强对学校经济活动的财务控制和监督,防范财务风险。其中与科学仪器设备有关的是:加强资产管理,真实完整地反映资产使用状况,合理配置和有效利用资产,防止资产流失。
从资产的资源属性视角来看,科学仪器设备类固定资产管理是预算管理的坚实基础,提高科学仪器设备类固定资产管理的效率和水平,及时向相关部门提供准确的、完整的科学仪器设备类固定资产数据统计报告和报表,以及科学仪器设备类固定资产清查等有关的数据资料,可以为预算编制部门合理有效地配置科学仪器设备类固定资产提供参考依据,增强预算编制的科学性。因此,科学仪器设备类固定资产管理与预算管理的实质关系就是科学仪器设备类固定资产存量管理和增量管理的关系,即以存量制约增量,以增量激活存量,并通过科学仪器设备类固定资产购置和科学仪器设备调剂两种手段,达到提升高校科学仪器设备类固定资产管理水平和财政预算管理水平的目标。因此,科学仪器设备管理与预算管理的有机结合,是高校实现科学仪器设备合理配置的必然趋势。
目前科学仪器设备类固定资产有以下几种分类方式。
1. 按照高等学校财务管理规定分类
按照财政制度与管理办法分类,资产是财务管理制度中与预算管理、收入、支出、负债管理等内容同等重要的财务内容(图1-2)。资产分为固定资产、流动资产、存货等。科学仪器设备由于其单价昂贵、技术含量高、使用机时可追踪,是固定资产中最为典型的研究对象。目前,根据财政制度对科学仪器设备分类是最广泛、最通用的分类方式。根据《高等学校财务管理制度》规定,资产具有以下属性:


图1-2 科学仪器设备在国家财政制度体系中的位置示意
公式1中,资产即经济资源,但经济资源不仅包括资产,还包括非资产类的经济资源。公式2中,固定资产主要以科学仪器设备为主,公式3中,科技创新资源,以科学仪器设备作为资源倍增器,在科技创新中发挥重要作用。
信息资源在高校管理、科学仪器设备配置中的作用越来越显著,2021年12月,由北京大学中国教育财政科学研究所和中国教育发展战略学会教育财政专业委员会主办的“双一流”建设与评价学术研讨会,明确提出校内人力、物力、财力和信息资源是高校的四大资源体系。目前科学仪器设备管理信息化程度比佐剂、实验材料的管理信息化程度高。科学仪器设备由于自上到下,从科技部、财政部到高校管理部门,有开放共享平台对开放机时进行统计,因此倒逼高校建立对接的信息化系统,目前高校都做到了科学仪器设备开放机时可统计和追踪,因此比存货容易管理。一般的信息化系统都用于资产管理,大部分资产都是仪器设备,而对于存货或是低值易耗品则信息化系统较少,很多学校是没有建立该信息化系统的。事实上,根据《中国高校信息化发展报告(2020)》显示,高校整体在实验室管理、设备管理方面信息化程度较高,而在安全管理和耗材管理方面次之,组织管理、技术管理、质量管理、样品管理方面程度较低。
资产的经济资源属性,赋予高校创造、生产知识的经济权利与经济潜能,预期被高校的教学科研等职能活动所耗用的同时带来经济效益。关于对资产定义,先后经历了五个阶段,如表1-4所示。
表1-4 财务制度与资产变迁

按照财务领域的划分,“高校物资”(张柳华 等,1998)主要是指教学实验、高校办的工厂、基本建设、科学实验、设备维修和建筑维修使用的设备与物料。根据管理人员从事的物资管理专业程度,高校物资分为技术物资与非技术物资。高校科学仪器设备属于技术物资范畴,组装成大科学装置后均为固定资产。按照价格划分,单价大于1 000元以上的科学仪器设备(通用设备、专用设备)按照固定资产标准入库。对于存货,单位价值有时候不到1 000元,但是其耐用时间超过一年以上,对于大批同类物资,单价≥200元且单批次件数≥50件的同类物资,也列为固定资产管理。固定资产作为资产中实物形态的资源,在高教资源研究中较为典型(图1-3)。

图1-3 科学仪器设备与资产的关系
2.按照教育部专项资金购置内容
专项资金偏重金额较大的设备资料购置,如仪器设备、软件、资料。项目的支持范围:用于教学、实验、实习实践、校园公共服务体系建设所必需的仪器设备、文献资料(含电子图书及数据库使用)等的购置。不得用于超标准、豪华、低水平、重复建设项目。不得用于物业费、设施设备运行维护费等日常公用经费支出。
设备资料购置具体对象包括:用于购置教学、实验、实习实践、校园公共服务体系建设所必需的仪器设备、文献资料(含电子图书及数据库)等的购置,包括校园信息化建设相关设备,校园艺术演出场地相关设备,以及各类学生宿舍家具和空调等。按照教育部基本办学条件专项资金中的分类,设备资料购置内容大致可以分为九大类,如表1-5所示。
表1-5 设备资料分类

资料来源:《中央高校改善基本办学条件专项资金管理办法》。
设备购置应以满足基本需求为标准,单台(套)50万元以上的仪器设备应提供三家供应商报价单;单台(套)200万元以上的仪器设备,应对其购置必要性、合理性等方面进行充分论证。
设备购置类提供的资料包括:(1)设备购置的询价资料复印件或电子文本,学校对各供应商的报价的评价资料;(2)仪器(设备)对本校、本地区教学(工作)任务的必要性及工作量预测分析(属于更新的仪器设备要提供原仪器设备发挥效益的情况);(3)50万元以上的仪器设备要求三家供应商报价资料;200万元以上的仪器设备提供对其购置必要性、合理性等方面充分论证的材料;(4)其他必要支撑材料。
3. 综合讨论
科学仪器设备属于物的类别,在不同领域具有不同的名称,从高校、北京高等教育学会研究分会业务归口和成本核算的视角,科学仪器设备按照固定资产、技术物资、教育装备、科技资源四类进行分类(图1-4,表1-6)。固定资产是高校财务管理部门、设备管理部门经常使用的术语,也是财政部文件中经常使用的;科技资源是科技部文件经常使用的。而技术物资研究分会对应技术物资的业务,教育装备研究分会对应教育装备的业务。

图1-4 科学仪器设备的不同分类
表1-6 固定资产、技术物资、教育装备、科技资源中的科学仪器设备规定对比

(续表)

(二)按照功能视角
按照功能分类,50万元及以上的大型科学仪器(表1-7)包括化学分析仪器、物理性能测试仪器、计量仪器、电子电气与通信科学测量仪器、海洋与水资源仪器、地球科学探测仪器、大气探测仪器、特种检测仪器、激光器、工艺试验仪器、计算机及其配套仪器、空间与天文仪器、生命科学与医学医药科学仪器、能源与核仪器、其他仪器等15类,直接服务于各类科技活动,能独立完成实验任务的实验测试系统。
表1-7 科学仪器分类与举例(按照功能分类)

(续表)

(续表)

资料来源:《科技平台大型科学仪器设备分类与代码》,GB/T 32847—2016。
实验过程一般首先通过科学仪器设备中的传感器将上述参数转换成相应的电信号,经过处理和转换后输入计算机,从而完成数据采集,通过波谱图、影像(高倍显微镜等成像仪器)等方式呈现出一定的数据结果。流变仪是用来测试液体、乳液、半固态浆料的黏度、剪切力等重要参数的专用设备,是研究材料流体特性的必备研究工具之一。
通过所有者、使用者、仪器设备分级、购置内容等视角,又是另外一种分类方法,可以将科学仪器设备按表1-8进行分类。目前,为便于高校开展工作,我们统一采用了教育部购置对象与购置价格的分类方法,因此本书中的科学仪器分类按照教育部基本办学条件专项资金中的分类方法。
表1-8 按不同视角下的科学仪器分类标准(按所有权分类)

值得注意的是,以下设备在开放共享工作中不纳入科学仪器范畴(表1-9):
表1-9 不纳入科学仪器范畴的设备

(续表)

(1)计算机及网络设备,包含超算系统、高性能计算、云计算、交换机、工作站等。
(2)软件及模拟系统,包含数据分析软件或仿真系统等。
(3)教学医疗设备,包含所有在功能中单独标注为教学使用的设备,以及公共卫生系统的医疗专用设备。
(4)辅助设备,主要是指科研活动涉及的各类辅助性设备。辅助设备根据其功能具体分为三类:
① 模式生物培养设备,主要实现模式生物培养,包括细菌、细胞、斑马鱼、植物培养设备和各种发酵罐等。
② 特殊条件保障设备,主要为科研活动提供所需要的特殊条件,包括低温、强磁场、高真空、磁屏蔽、高压等。
③ 常规条件保障设备,主要为科研活动提供常规保障,包括样品存储、气体系统、各类工作台、水泵、变压器、机械臂等。
(5)不直接应用于科研的设备。
以下五种情况下的科学仪器可以不纳入开放共享考核。
(1)老旧仪器
老旧仪器是指已经超过最低报废年限(参照财政部《政府会计准则第3号——固定资产》),或者虽未超过年限但其主要功能和技术指标已经不能满足科研需求的大型科学仪器。
(2)在线监测仪器
在线监测仪器是指大量存在于气象、地震、水利、环保等部门和单位中,常年执行固定、连续监测任务的大气成分监测仪、雨滴谱仪等科学仪器。主要包括3 层梯度气象观测系统、3 米浮标观测系统、C13波段信号处理终端、GPS/BD (全球定位系统,Global positioning system/Beidou)系统双星制导高维实景数据采集系统、PCR(聚合酶链式反应,Polymerase chain reaction)系统、浮游生物连续采集器、边界层梯度通量观测系统、船载海浪观测系统、地基太阳辐射监测系统、分布式光纤监测系统等。
(3)不具备独立功能的配件
主要有1.3GHz功率放大器、CCD (电荷耦合器件,Charge-coupled device)相机、YAG (钇铝石榴石晶体,Y3Al5O12)激光器、仪器进样器、参量放大飞秒激光系统、超快X线探测装置、串列静电加速器、单分子探测器、电池模拟器、运动姿态传感器等。
(4)处于调试状态的仪器
此类仪器专指尚未完成验收或因搬迁等原因尚处于调试状态的仪器。此类仪器不进入开放目录,不纳入教育部直属高校和科研院所科研设施与仪器开放共享评价考核范围。
(5)有特殊管理规定的仪器
少数科学仪器由于特殊的管理规定而不适宜向社会开放共享。此类仪器不进入开放目录,不纳入教育部直属高校和科研院所科研设施与仪器开放共享评价考核范围。
(三)按学科分类
1.学科与科学仪器设备
常见的我国重大科研基础设施主要分布于能源科学、生命科学、地球系统与环境科学、材料科学、空间和天文科学、粒子物理和核物理学、工程技术科学等七大学科领域。
与科学仪器设备相关的学科如图1-5所示。

图1-5 仪器设备与交叉学科的金字塔结构
资料来源:美国科学院,Advanced Research Instrumentation and Facilities (2006)。
与科学仪器设备使用密切相关的一流学科分布在化学、统计学、物理学、仪器科学与技术、材料科学与工程、生物学、经济学、科学技术史、管理学(表1-10)。
表1-10 我国科学仪器设备使用密切相关的学科

随着跨学科研究的不断深化,其研究重点主要集中在需要大量技术的大尺度问题上,因此需要更多高级研究仪器。在学科交叉背景下,对于科学仪器设备的需求呈现以下趋势:(1)对于特定类型的科学仪器需求增加,尤其是在科学和工程学科;(2)以前只是某一个研究领域的专家使用的仪器,现在被大量科学家用来解决关键性的研究问题;(3)对于像分布式网络、网络工作、大跨度调查研究、传感器阵列等新类型的仪器的需求在不断增加;(4)研究者越来越依赖先进科学仪器,要求专业人才具备高度专业化的知识,对高层次人才需求旺盛。具备高度专业化的操作技术和理论知识的专业人才才能更好地使用和发挥其使用效益(Effectiveness);(5)在人工智能、信息技术、大数据迅猛发展的驱动下,高校教学、科学研究、行政管理领域内不断挖掘与科学仪器设备相关的前沿领域与新兴方向,不断产生新的研究成果。
2.组合型、复合型科学仪器
按照创新驱动发展战略,高校应紧密结合国家战略需求,研制战略导向型、应用支撑型、前瞻引领型、民生改善型科学仪器设备。因此科学仪器设备的设计越来越趋向于复杂化,逐渐出现了一类叫作复合型仪器设备(Composite instruments),即由一些稍微不昂贵的组件组合而成,具有了新的特定功能的且功能性强的科学仪器设备。这种组装复合型科学仪器的情况用来解决许多研究问题,并且在市场上购买不到,但在科学研究中经常出现,比如在电子工程、中子散射技术、海洋研究等领域。新型科学仪器设备的组合模式,主要靠网络工具、电力系统等方式实现重新组合,网络工具对仪器设备的影响主要集中在软件、数据收集、调查三个方面。比如根据终端不同,有以下两种组合模式:
(1)新型的科学仪器设备=科学仪器设备+计算机联网上传数据/产出图像;
(2)新型的科学仪器设备=科学仪器设备+智能手机APP在线查看数据和图像。
本书主要结合高校关于固定资产管理的经验,采用了教育部、科技平台按照功能分类的方法。