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  • 发布时间:2024-10-16 04:47:53 来源:欧洲杯竞猜手机app推荐 作者:欧洲杯投注官方网站入口
  •   物质损耗在我们生活中非常常见。比如粮食收割、晾晒、筛选、存储过程中做到颗粒归仓,那效率就是100%。实际上这是不可能的,我们不可能把所有粮食收割干净,联合收割机的损耗率约2%-5%;人工收割损耗小一点,但在收割时也会有难以收割的,收割过程中麦粒、稻粒等都有一定比例掉落,然后还有运输、脱粒过程,都有一定比例。晾晒、筛选、储存过程都有损耗(比如被鸟、老鼠吃掉、霉烂坏掉等等)。

      工业生产中也会有物效问题。生产(加工制造)中产生的无法利用的边角料、下脚料越少,物效越高;产品中残次品越少,物效越高。

      因此,不少技术革新的目的都是提高物质效率、减少物质消耗。比如灌溉技术从大水漫灌到喷灌再到滴管,灌溉水运输从天然沟渠到人工沟渠再到管道。很多设计也都是奔着物质利用最优化去的,比如布料的裁剪,尽量充分利用,减少边角料。

      能量效率在生活中更常见的名字叫能源效率,也可以简称能效,反映的是能源使用效率,与能源消耗反相关:能效越高,能源消耗越少,反之亦然。

      能源消耗在我们的生活中也极为常见。我们最开始使用火把食物烤熟,这是人类文明的一大步。不过这时的能效很低:为了烤熟少量的食物,我们必须生一堆火,用树枝穿食物或在石头上烤熟,消耗较多的燃料(储存着通过燃烧供人类使用的较多能量的物质)。后来出现了各种各样的灶、锅(陶罐、青铜鼎直至后来的铁锅),火被集中在灶膛里,食物可以一锅一锅地煮熟,能效提高了不少。现在,燃气灶、微波炉、烤箱等把能源效率提高到很高水平。

      从蒸汽机到内燃机,冰箱从耗电大户变成3天1度电,空调能耗也低至1晚1度电,反映的都是能效的提升。

      时间效率反映时间使用效率,这比较好理解。速度就是一种时间效率:单位时间内移动的距离。速度越快,我们在路上花费的时间越少,从步行到马车,到火车、汽车再到飞机,速度越来越快,时间效率也越来越高。

      现在速度的范围已经大大扩展了,表示单位时间内发生的事。比如打字速度、阅读速度、写作速度、语速(说话的速度)、生长速度(农业里经常用)……

      空间效率,反映空间使用效率。定位栏、多层鸡舍,哦,还有人类的多层住宅,都是提高空间效率的手段。农业的重要目标——提高单产(单位耕地面积产量)也是空间效率。

      和人类密切相关的效率还有劳动效率,也叫劳动生产率。一个人能够管理100平方米仓库还是10000平方米仓库,一天能收割1亩麦子还是2亩麦子?为了提高劳动生产率,我们常见的方法是提高劳动熟练程度,熟手比生手劳动效率高一些,但也高不了多少,40%?100%?我们并不满足,我们还想提高更多,于是有了各种工具(机器)的出现。

      比如,收割麦子方面,一台收割机只需要1个人或者2个人就行,收割麦子的速度可以超过几十上百人。运输工具更厉害,载重汽车可以以此运输几十吨货物,一列火车可以载重几千上万吨,远洋轮船载重可以达到几万吨、几十万吨,一个人再强壮徒手也难以超过200公斤——0.2吨。

      一是提高效率的代价。比如提高劳动生产率使用大型工具,使用工具时会大量消耗能源:火车功率高达数千千瓦到上万千瓦,我国“辽宁号”航母功率高达14.9万千瓦,24小时耗油量高达近400吨(388吨)。这还只是使用过程,我们制造这些大型工具会大量消耗能源,也会大量消耗钢铁、铝合金等物资,而冶炼钢铁、铝合金时能源消耗更大(钢铁冶炼、电解铝都是最出名的高耗能行业),冶炼还需要大量消耗矿石,采矿也会大量消耗能源。等等,还没说完,采矿需要大型设备,设备也需要钢铁、铝合金等,采矿业需要建厂房,等等,钢铁厂、电解铝厂、铝合金厂、造船厂等也需要建厂房,又是大量的钢铁、水泥(水泥也是高耗能行业)。还没完,这中间需要大量运输,运输不仅有运输工具,还要修建大量基础设施:公路、铁路、港口码头……这些过程不仅大量消耗能源,还会影响生态环境:采矿会破坏地表植被,引起水土流失,或者地表塌陷、污染地下水等,能源消耗必然大量排放二氧化碳——温室效应的罪魁祸首,还有二氧化硫、氮氧化物——它们可以引起酸雨,还有粉尘等,然后有空气污染,典型代表是雾霾。

      第二,我们不能同时提高所有效率。在提高某一种效率的同时,必然有其他效率同时下降。如果我们想早点达到目的地,那么我们就会把车开得更快,这样时间效率提高了,但油耗也会上升,意味着能源效率降低。如果我们希望粮食尽量颗粒归仓,我们可以放弃机械收割采用人工收割,甚至我们可以把散落在农田、路上的粮食都收集起来,这样物质效率提高了,但同时又降低了劳动效率。

      所以,理想(提高所有效率)很丰满,现实(不可能同时提高所有效率,效率间存在此消彼长的联系)很骨感。

      那我们所做的提高效率的追求、努力都是徒劳了吗?也不是,只是我们要综合考量,对吧?比如“磨刀不误砍柴工”“要致富先修路”反映的就是先牺牲短期效率(磨刀时不能砍柴,修路时也没办法搞生产)来提升长期效率。我们建设的基础设施、制造的各种工具都是如此。但也要具体情况具体分析,比如磨好的斧头只砍一棵小树,修好的路几年才一辆车,那可能得不偿失。


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