“第三次工業革命”：科學認識與戰略思考

自2008年國際金融危機爆發以來，如何走出危機實現復蘇就成為全球性的爭論，為此也引發了國外諸多學者關于“第三次工業革命”的討論。第三次工業革命不同于18世紀后半葉以英國紡織機械化為標志的第一次工業革命和20世紀初福特汽車公司大規模生產流水線誕生為標志的第二次工業革命，它以數字化制造及新型材料應用為代表，建立在互聯網和新材料、新能源相結合的基礎上，將使全球技術要素和市場要素配置方式發生革命性變化，也將推動人類社會進入個性化制造的嶄新時代。

“第三次工業革命”的實質是內涵豐富的、多層次的，是已經發生突破但仍處于演進中的工業系統變革

關于“第三次工業革命”，不能簡單理解為由3D打印、計算機模擬等個別新的制造技術和設備的出現與應用引起的整個工業系統的突變，其實質是內涵豐富的、多層次的，是已經發生突破但仍處于演進中的工業系統變革。

“第三次工業革命”的突破性表現在已形成了一個“多維、立體”的新生產制造技術體系及技術經濟范式。這個體系的底層是高效能運算、超級寬帶、激光粘結、新材料等“通用技術”，中層是以人工智能、數字制造、工業機器人為代表的制造技術和工具，高層是應用了前述新的通用技術和制造技術的大規模生產系統、柔性制造系統和可重構生產系統。這個體系的有效運行形成了全球化生產、個性化制造、社會化制造等新的技術經濟范式。

“第三次工業革命”的演進性表現在這場變革還處于“梯度、漸次”的推進過程中。例如，高效能運算、虛擬設計與制造是近期跨國公司加速推進、應用的先進制造技術，3D打印技術的發展處于由傳統日用消費品、醫療器械向汽車、航空等新領域快速滲透的階段，而可重構生產系統是以美國為代表的先進工業國家為迎接全球制造和個性制造、為解決大規模定制系統無法很好地解決產品成本和產品多樣性、產品性能之間沖突所做的戰略性技術準備，目前仍然處于科學研究和概念設計的階段。

國外的科學家、未來學家和媒體之所以在今天大肆宣揚“第三次工業革命”的概念，并不是因為前面提到的基礎制造技術剛剛出現，事實上，這些基礎制造技術的發明和工業應用大多已經經歷了幾十年的時間；而是由于經過了長期的科學探索和技術積累，這些基礎技術的技術成熟度和經濟成本已經達到了使其在制造領域進行較大規模應用和推廣的水平。其中，作為現代制造技術系統中最底層技術的信息技術的快速進步使得信息存儲、傳輸和處理成本的幾何級數下降是主要原因。例如，1992年，1M數據的平均傳輸成本為222美元，但到2010年，大幅下降到0.13美元。

目前以美國、德國等制造業強國為代表的國家最為關注，同時也集中資源加大技術突破和應用的領域是高效能運算技術突破和平臺建設。美國競爭力委員會提出將高效能運算定義為“改變全球制造業游戲規則的機器”，并建議通過政府企業的積極合作來推進美國“計算資源”的協調和整合，將美國的前沿計算能力轉化為制造業競爭力。之所以將高效能運算作為美國先進制造技術的突破口，一方面是因為高效能運算與美國的信息技術優勢銜接；另一方面，高效能運算可以大大提高新產品的開發能力，從而提高美國制造業的競爭力。目前，美國、德國和日本等國已紛紛出臺計劃和政策，加大對高效能運算的研發和應用支持。

“第三次工業革命”是挑戰也是機會，需要有建立長期發展戰略加以應對的緊迫感和抓住機會培育經濟發展新動力的信心

“第三次工業革命”對我國的經濟發展可能形成以下沖擊和挑戰。

一是進一步弱化我國的要素成本優勢。“第三次工業革命”加速推進了先進制造技術的應用，必然會提高勞動生產率、減少勞動在工業總投入中的比重，我國的比較成本優勢可能因此加速弱化。根據美國研究機構的計算，根據勞動生產率調整后的綜合勞動成本，我國的勞動力成本是美國南部州的35%左右，到2015年左右將達到60%左右。未來5～10年中美勞動力成本之間的差距將快速縮小。再加上美國在能源方面形成了價格洼地，其物流成本只占到GDP的9%，而中國占到18%。美國發展制造業的比較成本劣勢會逐漸減弱。

二是可能對我國的產業升級和產業結構升級形成抑制。現代制造技術的應用提升了制造環節的價值創造能力，使得制造環節在產業價值鏈上的戰略地位將變得與研發和營銷同等重要，過去描述價值鏈各環節價值創造能力差異的“微笑曲線”有可能變成“沉默曲線”甚至“悲傷曲線”。發達工業國家不僅可以通過發展工業機器人、高端數控機床、柔性制造系統等現代裝備制造業控制新的產業制高點，而且可以通過運用現代制造技術和制造系統，裝備傳統產業來提高傳統產業的生產效率，從而“第三次工業革命”為發達工業國家重塑制造業和實體經濟優勢提供了機遇，曾經為尋找更低成本要素而從發達國家轉出的生產活動有可能向發達國家回流，導致制造業重心再次向發達國家偏移。

三是可能進一步惡化我國的收入分配結構。伴隨著先進制造技術發展可能導致的制造業“逆轉移”，基于先進制造技術的工作崗位也會隨之轉移，從而破壞我國產業工人的勞動報酬增長機制。據統計，我國居民可支配收入占比從2000年的60%多減少到近年的50%左右，其原因有60%可以由居民勞動報酬下降解釋。提高勞動報酬的機制，最根本、最有效、對要素市場扭曲最小的方式是為勞動者創造更多高勞動生產率的工作崗位。但是在一般勞動者素質不能夠大幅度提高的情況下，“第三次工業革命”的推進會造成職工的失業或者被鎖定在低附加值的簡單勞動環節中，勞動者收入改善的相對速度有可能放緩。

但是，面臨“第三次工業革命”，我國還有相應的“機會窗口”和“時間窗口”。

從機會看，一方面，“第三次工業革命”會催生新的制造系統和生產設備產業的發展，這些產業的發展會帶動信息產業、新材料產業等新的產業門類的出現和增長，從而為我國戰略性新興產業的培育和發展創造很好的機會；另一方面，先進制造技術終歸是在工廠和制造環節的應用，我國龐大的制造基礎為先進制造技術和相關產業的發展提供了巨大的潛在市場和應用場所。

從時間看，由于“第三次工業革命”是一個漸進的過程，先進制造是一個復雜的技術系統，先進制造技術的廣泛應用往往涉及到大量基礎的技術成熟度和成本經濟性的制約，同時先進制造技術轉換為現實的產業競爭力，不僅取決于技術和設備因素，更涉及到企業管理系統，甚至整個社會制度的配套完善，我國還有時間通過戰略調整和持續的現場學習，來實現對“第三次工業革命”的應對。

我國要從國家戰略的高度，積極采取措施實現先進制造技術的突破

第一，加快制定實施我國的“國家先進制造技術突破和應用規劃”。美國的《制造業行動計劃》提出，要通過技術創新和智能制造實現下一代生產率；加快部署新的制造工具和技術的創新實施，應用計算機建模和模擬技術促進美國高效能運算能力達到超大規模級，促進建模和模擬技術的工業應用，加強科學、技術、工程和數學教育。歐洲的《未來工廠計劃》提出，要加大對現代制造技術的研發投資和政府企業間合作，加快發展可持續的綠色制造、ICT智能制造、高效能制造和基于新材料的制造。我國應盡快制定和實施“國家先進制造技術突破和應用規劃”，并制定相應的產業政策和實施細則。

第二，以現代“母工廠”建設為抓手，推進我國的先進制造技術突破和應用。目前我國產業政策對企業創新的扶持過度投向企業的“實驗室”，而對生產制造環節的扶持引導不足，這也是導致我國新產品工程化能力弱、產品穩定性和可靠性等產品性能競爭力低下的重要原因。建議借鑒日本的“母工廠”做法，遴選設備先進、系統管理能力強、現場管理工作扎實的工廠進行重點建設和投資，將這些“母工廠”建設成為我國先進制造技術突破、應用的場所，建設成為先進制造技術和先進現場管理方法持續改善的試驗田，從而最終以點帶面地推進我國制造業素質的整體提升。

第三，建設完善高效能運算、工程數據庫等先進制造技術基礎設施。目前我國以華大基因等為代表的高技術企業實際上已經在高效能運算等領域積累了較強的技術能力。政策的關鍵是依托這些企業和技術設施，建設“國家”層面的公共技術基礎設施，將企業能力轉換為國家能力。建議建立國家高效能運算研發中心和高效能運算服務中心，在加快高效能運算前沿技術突破的同時，重點加快促進既有的高效能運算技術儲備轉化為商業應用和公共服務。建議加快推進國家級工程數據庫建設。可以采取政府出資、獨立非營利性社會組織運營的組織方式，數據庫數據采取會員企業自愿提供、共同分享的工作方法，形成持續投入、有效運營的可持續發展機制。

第四，協同推進我國戰略性新興產業培育和先進制造技術發展。一方面，先進制造技術的突破離不開戰略性新興產業的支撐，例如云計算、新材料等基礎技術領域的突破常常成為制造技術突破的瓶頸。另一方面，戰略性新興產業的發展離不開現代制造技術的推動。首先，多數戰略性新興產品仍處于實驗室的概念化和初步設計階段，以數字制造為代表的現代制造技術可以大幅提高新產品設計的可制造性，縮短戰略性新興產品的工程化、產業化周期，有利于搶占戰略性新興產業發展的先機。其次，在新興產業市場化的初期，傳統的大規模生產并不適用于這種市場容量小、高度細分的市場結構，此時，可重構生產系統和添加制造等個性化制造就能夠充分發揮其多品種、小批量、低成本的優勢。因此，戰略性新興產業的發展必須與現代制造技術的研發、應用結合起來協調推進。

（作者單位：中國社科院工業經濟研究所）