王海燕,周華東,郝君超
(中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院,北京 100038)
美國(guó)著名未來(lái)學(xué)者杰里米·里夫金2011年出版的專(zhuān)著《第三次工業(yè)革命:新經(jīng)濟(jì)模式如何改變世界》[1],認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)與再生性能源耦合將激發(fā)新一輪工業(yè)革命;另外,《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》主編保羅·麥基里2012年4月在該雜志上發(fā)表《第三次工業(yè)革命:制造業(yè)與創(chuàng)新》[2],提出3D打印技術(shù)和智能制造技術(shù)等的發(fā)明和應(yīng)用,將對(duì)工業(yè)制造帶來(lái)的顛覆性變革。關(guān)于第三次工業(yè)革命的其他觀點(diǎn)基本上是在上述兩人的構(gòu)想基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整與修飾。
那么,這場(chǎng)革命究竟是否即將發(fā)生?回答這個(gè)問(wèn)題,必須要了解工業(yè)革命的本質(zhì)是什么,其產(chǎn)生的基礎(chǔ)和前提條件是什么?什么樣的產(chǎn)業(yè)變革才能稱(chēng)其為“革命”?
從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看,工業(yè)革命實(shí)質(zhì)是“技術(shù)——經(jīng)濟(jì)”范式的演進(jìn),技術(shù)與制度幾乎同時(shí)展開(kāi)一波激烈而密集的創(chuàng)新,帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展[3]。一次工業(yè)革命代表著一輪經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的長(zhǎng)波[4]:即當(dāng)科技和經(jīng)濟(jì)積累到一定程度后,首先是若干關(guān)鍵技術(shù)取得突破,隨之整個(gè)技術(shù)體系都發(fā)生躍遷,與此同時(shí)生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)也發(fā)生根本性變化,進(jìn)而經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)、社會(huì)生活水平得到大幅提升,當(dāng)達(dá)到一定程度后,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的速度逐漸下降,直至下一次長(zhǎng)波。
18世紀(jì)60年代從英國(guó)發(fā)起的第一次工業(yè)革命,其顯著標(biāo)志是蒸汽機(jī)的發(fā)明及應(yīng)用推廣。改良型蒸汽機(jī)為生產(chǎn)提供了更加便利的動(dòng)力,使機(jī)器逐漸取代手工工具,在棉紡織、采煤、冶金等許多傳統(tǒng)實(shí)體工業(yè)部門(mén)迅速實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化,人類(lèi)社會(huì)由此進(jìn)入了“蒸汽時(shí)代”[5]。其中,最具代表性的棉紡織業(yè),其產(chǎn)出、勞動(dòng)力生產(chǎn)率、企業(yè)規(guī)模、資金利用及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入中的份額在18世紀(jì)末到19世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模增長(zhǎng)。棉紡織業(yè)增加值從18世紀(jì)60年代的不到50萬(wàn)英鎊上升至19世紀(jì)20年代中期的2500萬(wàn)英鎊[6]。
第二次工業(yè)革命以電力的廣泛應(yīng)用為顯著特征。19世紀(jì)60年代,出現(xiàn)了發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等一系列電氣發(fā)明。相對(duì)于蒸汽動(dòng)力,電氣設(shè)備具有效率高、結(jié)構(gòu)輕便、傳動(dòng)靈活以及遠(yuǎn)距離輸送等明顯優(yōu)勢(shì),電力開(kāi)始取代蒸汽動(dòng)力,成為新的動(dòng)力方式,并在一系列實(shí)體工業(yè)中應(yīng)用,人類(lèi)由此跨入了“電氣時(shí)代”。與此同時(shí),內(nèi)燃機(jī)和新交通工具的創(chuàng)制、新通訊手段的發(fā)明和化學(xué)工業(yè)的建立,很大程度上推動(dòng)了第二次工業(yè)革命的進(jìn)程,使第二次工業(yè)革命的重點(diǎn)從在英國(guó)發(fā)展較為成熟的鋼鐵、煤炭、紡織等基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),向化學(xué)、光學(xué)和電學(xué)等新工業(yè)部門(mén)轉(zhuǎn)移。
第一,工業(yè)革命實(shí)質(zhì)上是一場(chǎng)以技術(shù)革命為中心內(nèi)容的社會(huì)變革,它以技術(shù)革命的形式出現(xiàn),最終體現(xiàn)為新興產(chǎn)業(yè)的誕生與工業(yè)結(jié)構(gòu)的重大升級(jí)。在兩次工業(yè)革命中,生產(chǎn)技術(shù)的重大突破是關(guān)鍵,是工業(yè)革命發(fā)生的前提條件[7]。
第二,這些技術(shù)要帶來(lái)廣泛的社會(huì)影響,還必須具有成熟性、可靠性和普適性特征。比如,蒸汽機(jī)實(shí)際上早已存在,經(jīng)過(guò)瓦特的改進(jìn)才成熟起來(lái),并實(shí)現(xiàn)小型化,這樣才能廣泛應(yīng)用于工廠和火車(chē)等。第二次工業(yè)革命亦是如此,以發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)為代表的一系列新技術(shù)走向成熟之后,才帶來(lái)了人類(lèi)生產(chǎn)生活的重大變化。
第三,這些技術(shù)必須直接應(yīng)用于最終實(shí)體工業(yè),并導(dǎo)致后者的革命性變化。工業(yè)革命的主體是最終實(shí)體工業(yè),只有成熟、可靠、普適的新的生產(chǎn)技術(shù)能廣泛應(yīng)用于最終實(shí)體工業(yè),工業(yè)革命才會(huì)發(fā)生。比如,第一次工業(yè)革命中的蒸汽機(jī)技術(shù)直接用于棉紡織、冶金等實(shí)體工業(yè);第二次工業(yè)革命中的發(fā)電機(jī)技術(shù)直接用于幾乎所有的最終實(shí)體工業(yè)。
這些生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革,之所以能夠稱(chēng)之為工業(yè)革命,主要是因?yàn)閷?duì)生產(chǎn)成本、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)組織方式等方面產(chǎn)生了顛覆性的影響。
第一,生產(chǎn)成本大幅下降。以蒸汽機(jī)為標(biāo)志的第一次工業(yè)革命,實(shí)現(xiàn)了從手工勞動(dòng)到機(jī)器生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變,大大提升了生產(chǎn)效率,減低了單位產(chǎn)品的成本。棉紡織業(yè)是第一次工業(yè)革命代表性產(chǎn)業(yè),100號(hào)棉紗的價(jià)格到1837降低為1786年的1/20[3]。同樣,在第二次工業(yè)革命中,電力的廣泛應(yīng)用促成了大規(guī)模生產(chǎn),生產(chǎn)效率進(jìn)一步大幅提高,生產(chǎn)平均成本顯著下降,鋼作為當(dāng)時(shí)最重要的基礎(chǔ)生產(chǎn)材料,其生產(chǎn)成本從19世紀(jì)60年代到90年代降低了80%以上[3]。
第二,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)重大調(diào)整。第一次工業(yè)革命使農(nóng)業(yè)主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向工業(yè)主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,極大地推動(dòng)了紡織業(yè)、采礦業(yè)、冶金業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時(shí)導(dǎo)致了機(jī)器制造業(yè)、鋼鐵工業(yè)、鐵路運(yùn)輸業(yè)等新興部門(mén)蓬勃興起[8]。第二次工業(yè)革命在促進(jìn)原有工業(yè)部門(mén)技術(shù)革新的基礎(chǔ)上,形成了電力、電子、化學(xué)、汽車(chē)、航空和信息通訊等一大批技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),使整個(gè)產(chǎn)業(yè)體系提升到一個(gè)全新的水平。
第三,生產(chǎn)組織方式重大變革。第一次工業(yè)革命實(shí)現(xiàn)了從工場(chǎng)手工業(yè)到機(jī)器大工業(yè)的飛躍,為適應(yīng)機(jī)器大生產(chǎn)的要求,工廠成為工業(yè)時(shí)代普遍的生產(chǎn)組織方式,生產(chǎn)生活逐漸向城市集中。第二次工業(yè)革命之后,技術(shù)的進(jìn)步大大提高了生產(chǎn)效率,企業(yè)規(guī)模逐漸增大,生產(chǎn)和資本出現(xiàn)集中趨勢(shì),大規(guī)模、垂直整合的企業(yè)開(kāi)始出現(xiàn),以泰勒制為代表的現(xiàn)代生產(chǎn)管理方式應(yīng)運(yùn)而生。
圖1 “能源+信息”模型下三次工業(yè)革命的演進(jìn)
里夫金認(rèn)為工業(yè)革命是新能源技術(shù)和新信息通信技術(shù)相耦合而誘發(fā)的,進(jìn)而提出了“能源+信息”的工業(yè)革命模型 (見(jiàn)圖1)?;谠撃P停锓蚪鹫J(rèn)為19世紀(jì)的第一次工業(yè)革以“煤炭+機(jī)器印刷”為核心,20世紀(jì)的第二次工業(yè)以“燃油+電信技術(shù)”為核心,這兩次工業(yè)革命使經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)逐步走向集中化,而21世紀(jì)的“可再生能源+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”可以將全球建筑物構(gòu)成分布式互聯(lián)電網(wǎng),進(jìn)而引發(fā)第三次工業(yè)革命。
里夫金在其書(shū)中描述了第三次工業(yè)革命的發(fā)生邏輯 (見(jiàn)圖2),認(rèn)為基于化石能源的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)和發(fā)展模式已經(jīng)不可持續(xù),可再生能源技術(shù) (主要是以普通建筑物為載體的分布式能源技術(shù))同互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合形成的五大支柱技術(shù),這些技術(shù)將促成以建筑為單位的分布式能源供應(yīng)和分配模式,由此引發(fā)第三次工業(yè)革命,生產(chǎn)走向分散化,交通走向智能化和合作化,生活方式走向生態(tài)化和去城市化。
圖2 里夫金的第三次工業(yè)革命構(gòu)想
圖3 麥基里的第三次工業(yè)革命構(gòu)想
麥基里在《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志的《第三次工業(yè)革命:制造業(yè)與創(chuàng)新》中對(duì)第三次工業(yè)革命進(jìn)行了構(gòu)想 (見(jiàn)圖3),認(rèn)為新材料技術(shù)、以3D打印為代表的數(shù)字化制造技術(shù)、以機(jī)器人為代表的智能制造技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將帶來(lái)第三次工業(yè)革命,生產(chǎn)模式將發(fā)生重大變革,勞動(dòng)力在制造業(yè)中的數(shù)量將大幅降低,大規(guī)模流水線制造從此終結(jié),基于網(wǎng)絡(luò)的定制化生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)將取而代之。
里夫金構(gòu)建了一個(gè)“能源+信息”模型,在此基礎(chǔ)上提出了他的核心觀點(diǎn)——分布式能源生產(chǎn)和分配模式引發(fā)分布式生產(chǎn)方式,但是仔細(xì)分析該構(gòu)想的邏輯環(huán)節(jié),不難發(fā)現(xiàn)其中存在諸多漏洞,可行性較低。
第一,分布式能源技術(shù)成熟性和可靠性尚不足。杰里米·里夫金在書(shū)中強(qiáng)調(diào)最多的是新能源,但是他所說(shuō)的新能源實(shí)質(zhì)上是以普通建筑物為載體的分散式太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電,而不是世界各國(guó)普遍推行的集中式太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電田的模式。要實(shí)現(xiàn)分散式能源網(wǎng),需要五大支柱技術(shù) (見(jiàn)圖2),而這存在兩個(gè)重大疑問(wèn)。其一,技術(shù)成熟嗎?尤其其中的建筑物儲(chǔ)能技術(shù),里夫金提出用氫氣技術(shù)作為儲(chǔ)能技術(shù),但是在他的書(shū)中沒(méi)有論證可行性,基于互聯(lián)網(wǎng)的廣地域智能電網(wǎng)技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)也未做可行性分析,而這些都是實(shí)現(xiàn)所謂分散式能源的核心技術(shù)。實(shí)際上,目前相關(guān)技術(shù)都還處于小規(guī)模的試驗(yàn)階段,其應(yīng)用前景還很難預(yù)見(jiàn)。其二,技術(shù)可靠性嗎?能源供給除了要有經(jīng)濟(jì)性,還必須要有具備安全性和穩(wěn)定性,而將無(wú)數(shù)建筑物連成的互聯(lián)電網(wǎng),既包括太陽(yáng)能發(fā)電,又包括風(fēng)能發(fā)電,還要考慮氫氣儲(chǔ)能,由此構(gòu)成的超復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的可靠性如何保障,這些都是未知數(shù),至少?gòu)哪壳皝?lái)看還不容樂(lè)觀。
第二,僅憑能源來(lái)源方式的改變無(wú)法直接引發(fā)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。從歷史上來(lái)看,工業(yè)革命發(fā)生的前提是生產(chǎn)技術(shù)的重大突破,能源和信息技術(shù)盡管也是重要因素,但是并非根本要素。第一次工業(yè)革命之前,煤炭已經(jīng)應(yīng)用了幾千年,真正起作用的是蒸汽機(jī)作為一種新的動(dòng)力技術(shù)改變了生產(chǎn)模式。第二次工業(yè)革命的核心力量是電氣化技術(shù)的應(yīng)用,也非里夫金所提出的燃油能源的使用。電氣化技術(shù)在幾乎所有實(shí)體工業(yè)上的應(yīng)用在更大層面上提升了社會(huì)生產(chǎn)力。至于里夫金強(qiáng)調(diào)的太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源分布式發(fā)電,即使能夠?qū)崿F(xiàn),也只是改變了能源生產(chǎn)的來(lái)源和形式,但實(shí)質(zhì)還是使用電力。另外,為什么分布式能源能引發(fā)分布式生產(chǎn)方式,對(duì)于這一并非具有必然因果聯(lián)系的關(guān)鍵問(wèn)題,里夫金也缺乏有效論述。實(shí)際上,分布式生產(chǎn)方式如果能實(shí)現(xiàn),其基礎(chǔ)將是3D打印、智能制造等生產(chǎn)技術(shù),與何種能源形式?jīng)]有必然的聯(lián)系。
第三,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與新能源技術(shù)的結(jié)合,其對(duì)實(shí)體工業(yè)的影響難以預(yù)計(jì)。里夫金認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與新能源技術(shù)的結(jié)合會(huì)誘發(fā)工業(yè)革命。但是,前兩次工業(yè)革命的歷史經(jīng)驗(yàn)表明,生產(chǎn)技術(shù)突破、應(yīng)用于最終實(shí)體產(chǎn)業(yè)并導(dǎo)致后者的革命性變化是工業(yè)革命產(chǎn)生的前提,而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與新能源技術(shù)結(jié)合可能形成的基于互聯(lián)網(wǎng)的廣地域智能電網(wǎng)技術(shù)即便能夠?qū)崿F(xiàn),其導(dǎo)致實(shí)體工業(yè)質(zhì)變的機(jī)制、會(huì)導(dǎo)致何種實(shí)體工業(yè)發(fā)生質(zhì)變等關(guān)鍵問(wèn)題,在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)也很難厘清。
從目前來(lái)看,盡管3D打印技術(shù)和智能制造技術(shù)展現(xiàn)了良好的發(fā)展前景,但是由此預(yù)測(cè)定制化和分散化生產(chǎn)方式將代替大規(guī)模制造還為時(shí)尚早。
首先,普遍的定制化生產(chǎn)方式真的會(huì)出現(xiàn)嗎?大規(guī)模制造有著成本低廉的特征,而要實(shí)現(xiàn)全社會(huì)普遍的定制生產(chǎn),經(jīng)濟(jì)成本將是最大的挑戰(zhàn)。另外,一個(gè)更為基本的問(wèn)題是:人們真的需要那么多定制產(chǎn)品嗎?定制的前提是具備相關(guān)的產(chǎn)品知識(shí),越復(fù)雜的產(chǎn)品需要的知識(shí)越多也越專(zhuān)業(yè),而普通消費(fèi)者不一定有那么多定制需求,也不一定具備定制所需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。定制化產(chǎn)品更多是小眾消費(fèi),規(guī)?;可a(chǎn)才是適應(yīng)全球幾十億人口消費(fèi)需求的可行之道。
其次,技術(shù)先進(jìn)就一定意味著經(jīng)濟(jì)可行嗎?以機(jī)器人為代表的智能制造技術(shù)具有高度的先進(jìn)性,但是同時(shí)也存在高成本的問(wèn)題,智能制造技術(shù)是否能在短期內(nèi)替代人力是值得懷疑的,尤其在人力資源還比較豐富的情況下。一個(gè)鮮明的例子就是,比亞迪在建電池生產(chǎn)線時(shí),沒(méi)有引進(jìn)價(jià)格高昂全自動(dòng)生產(chǎn)線,而是經(jīng)過(guò)工藝創(chuàng)新,只花了一百多萬(wàn)元人民幣建成了半自動(dòng)化半人工化生產(chǎn)線,而當(dāng)時(shí)日本的東芝、三洋等電池巨頭都采用了最先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線,比亞迪正是憑借這套“低技術(shù)”打敗了全球電池生產(chǎn)商,成為全球市場(chǎng)份額第一的“電池大王”。
整體來(lái)看,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),第三次工業(yè)革命的設(shè)想還很難看到其可行性,但是相關(guān)討論卻展示了很多有實(shí)際價(jià)值的技術(shù)趨勢(shì)和發(fā)展方向,值得我們關(guān)注。另外,更為重要的是,結(jié)合第一次及第二次工業(yè)革命經(jīng)驗(yàn),給我們提供了很多指引未來(lái)發(fā)展的啟示。
第一,政府布局的理念應(yīng)以“不放棄任何可能的創(chuàng)新機(jī)會(huì)”為原則。從目前來(lái)看,還很難確定哪些技術(shù)會(huì)成為下一次工業(yè)革命的“導(dǎo)火索”,當(dāng)前很多技術(shù)都展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用前景。從國(guó)家層面來(lái)說(shuō),在科技發(fā)展布局方面要廣泛嘗試,不能放棄任何可能的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。尤其,在一些重大技術(shù)方向上要勇于探索、持續(xù)積累,比如當(dāng)前熱議的可再生能源、3D打印、新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等。只要我們切實(shí)掌握這些技術(shù),即使工業(yè)革命發(fā)生,我們也不可能錯(cuò)失機(jī)會(huì)。
第二,高度重視構(gòu)建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈。工業(yè)革命絕非單一技術(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用,而是產(chǎn)業(yè)鏈整體性的新建或升級(jí)。當(dāng)前,要把握發(fā)展機(jī)遇,關(guān)鍵要致力于快速形成產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈,尤其對(duì)于戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。這就不僅要關(guān)注產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的研發(fā),同時(shí)要關(guān)注相關(guān)配套技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用;不僅要關(guān)注龍頭企業(yè)的發(fā)展,同時(shí)要扶持配套中小企業(yè)的發(fā)展;不僅要關(guān)注研發(fā)資助、財(cái)政補(bǔ)貼等供給方政策,更要關(guān)注有助于形成市場(chǎng)的需求方政策。
第三,探索中國(guó)自己的全球競(jìng)爭(zhēng)力提升之路。對(duì)我國(guó)而言,迎接新的工業(yè)革命,其本質(zhì)是增強(qiáng)我國(guó)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)有自己的國(guó)情,比如我國(guó)人口眾多,就業(yè)壓力巨大。同時(shí)雖然近幾年我國(guó)的人力成本逐步上升,但是勞動(dòng)生產(chǎn)率也在穩(wěn)步提升,這樣就抵消甚至可能降低了成本,未來(lái)勞動(dòng)力市場(chǎng)相比西方國(guó)家仍然具有顯著優(yōu)勢(shì)。因此我國(guó)必須走勞動(dòng)密集型與技術(shù)密集型相結(jié)合的道路,即技術(shù)要素必須結(jié)合本土要素特征,才能形成符合國(guó)情的真正的全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。另外,歷史上已有的工業(yè)革命最終都是通過(guò)企業(yè)的創(chuàng)新活動(dòng)實(shí)現(xiàn)的,能否及時(shí)抓住、跟上或引領(lǐng)未來(lái)可能發(fā)生的變革或革命,歸根到底取決于企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力。當(dāng)前的根本問(wèn)題在于需要切實(shí)推進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新能力的提升,尤其要著重幫助和鼓勵(lì)企業(yè)建立研發(fā)機(jī)構(gòu),提升企業(yè)在重大技術(shù)變革中的技術(shù)儲(chǔ)備和能力構(gòu)建。
[1]杰里米·里夫金.第三次工業(yè)革命:新經(jīng)濟(jì)模式如何改變世界[M].北京:中信出版社,2012.
[2]Paul Markillie.A third industrial revolution:Manufacturing and innovation(Special report).The economist,2012,4.
[3]克里斯·弗里曼,盧桑.光陰似箭:從工業(yè)革命到信息革命[M].北京:中國(guó)人民大學(xué)出版社,2007.
[4]Schumpeter.BusinessCycles(vo1.1)[M].New York:McGraw Hill,1939.
[5]羅伯特·艾倫.近代英國(guó)工業(yè)革命揭秘[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2009.
[6][挪]詹·法格博格等主編,柳卸林等譯.牛津創(chuàng)新手冊(cè)[M].北京:知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社,2008.
[7] Mokyr.The Gifts of Athena:Historical Origins of the Knowledge Economy[M].Princeton and Oxford:Princeton University Press,2002.
[8]Bruland,Kristine,David C.Mowery.Innovation Through Time[M].in The Oxford handbook of innovation.Oxford University Press,2004.