美國提高電子信息產業技術創新能力的經驗及借鑒

許愛萍

(天津社會科學院城市經濟研究所，天津 300191)

美國作為電子信息產業技術創新能力最強的 國家，一直對電子信息產業技術創新問題給予高度支持。2008年經濟危機使美國電子信息產業受到重創，危機后美國對產業進行重新布局，以圖在新一輪經濟崛起中繼續保持產業技術創新優勢以及經濟收益。為此，美國在危機后提出了新的電子信息產業技術發展規劃，并在國際上引發了投資熱潮，在帶動產業技術創新能力大跨越發展的同時助推了相關高新技術產業經濟的恢復。美國為推動電子信息產業創新能力提高所提出的相關措施對我國提高電子信息產業技術創新能力具有一定的參考價值。

1 美國電子信息產業技術創新能力發展的態勢

美國電子信息產業技術創新能力穩居世界一流水平，一直牢牢控制著產業高端技術領域并維持著旺盛的創新能力。

1.1 產業技術創新能力穩居世界第一

美國電子信息產業發展迅速，產業技術水平與產業規模位居世界第一，這與美國長久以來一直致力于電子信息產業的發展有關。經過幾十年的發展，美國牢牢控制著作為產品附加值最高部分的關鍵技術和工藝。由于電子信息產業鏈在技術層次、增值與盈利能力上存在差異性，美國將大量創新資源投入到技術創新和新產品研發等產業鏈的上游環節，而將生產加工制造、非核心技術研發等產業鏈下游環節進行轉移，在美國本土，則致力于發展產業尖端領域，美國作為云計算技術出現最早的國家，云計算服務水平與覆蓋率保持世界領先，在增材制造技術領域美國與歐洲掌握著世界最高技術水平，此外在大數據挖掘、量子通信、物聯網領域也掌握著世界最強技術。

1.2 控制高端技術領域并具有旺盛的創新能力

美國在電子信息產業前沿領域具有廣泛優勢，擁有大批世界知名品牌，掌握一流的系統集成技術。例如，美國在以集成電路設計與制造、元器件、半導體工藝、封裝測試等技術為代表的基礎技術方面一直走在世界的最前沿，匯集了包括Intel、高通、AMD、TI 等一大批巨頭企業，為美國電子信息產業的持續、快速發展，掌握核心競爭力提供了堅實的基礎。微電子技術作為整個信息技術產業的基礎為整個信息技術的發展提供著強大而穩定的推動力，也是各國發展信息技術產業的基礎，所謂“皮之不存，毛將焉附”，深諳此道的美國人一直掌握著最先進的微電子技術。美國國防高級研究計劃局早在1994年就開始致力全面推進量子通信技術研究，在20 世紀末就將量子信息列為“保持國家競爭力”計劃重點支持課題。2009年，美國政府發布的信息科學白皮書明確要求各科研機構能協調開展量子信息技術研究，經過近20 多年的探索，美國在該領域已位居世界領先地位。美國在20 世紀90年代才開始強化在光電子領域的研發，盡管發展時間落后，但憑借良好的技術基礎和創新能力，通過加強與日本等國家的合作縮小了技術差距，目前在世界范圍內仍占據重要一席。

1.3 技術更新緊貼市場需求，產品種類豐富

美國電子信息產業憑借對市場的敏感嗅覺以及強大的研發能力，往往能在最短時間內推出新技術，實現產品更新換代。2008年經濟危機后，美國企業敏感地認識到市場將逐漸由計算機消費轉向嵌入式產品消費，準確定位到便攜式多媒體產品在未來市場的位置，意識到未來市場需求對片上系統創新水平的依賴。美國企業在芯片領域依賴其壟斷地位，迅速研發出低成本、低功耗、高性能的產品以適應便攜式多媒體的技術要求，使美國迅速控制了全球個人移動終端電子產品市場。美國同樣在以計算機、通信設備、移動通信終端等整機電子信息產品為代表的電子信息設備制造領域具有領先世界的技術優勢:超級計算機技術、網絡交換機技術、移動終端設計技術等技術都處于世界領先水平，匯集了包括IBM、思科、蘋果、戴爾、惠普等跨國公司，為美國電子信息產業持續創造價值提供了有力保證;美國同時在以操作系統、搜索、社交網絡、數據庫等為代表的軟件技術、網絡技術等領域保持領先優勢，匯集了微軟、谷歌、Facebook 等現代軟件和網絡公司，產品技術過硬、種類豐富，為美國電子信息產業高附加值提供了持續的保障。隨著移動通信、數字電視在世界市場的擴大，美國在互聯網、移動通信、物聯網、移動終端、4G 移動互聯網等領域基本都也已掌控了技術最前沿并適時推出眾多消費類電子產品與服務。

1.4 產業集群化發展產生技術富礦地帶

美國電子信息產業分布高度集中，呈現出集群化發展趨勢，出現了產業空間布局和價值鏈空間分工的格局，大量電子信息類企業在空間上的集合延伸了產業的價值鏈，增強了產業抗風險能力。例如，硅谷是美國最大的電子工業基地，由早期的硅芯片設計和制造逐漸衍生出完整的產業鏈條，產生了巨大的“虹吸效應”，使硅谷吸納了大量優質人才、資金、技術并獲得了廣泛的市場，技術創新能力不斷增強。隨著創新資源的高度集中以及研發模式的不斷探索，形成了企業、大學、科研機構、科技中介以及政府多部門共同參與、風險投資、孵化器、股份期權、科技園多種發展模式集成的“硅谷模式”，產業聚集、知識創新、政府和市場推力下的硅谷已經成為全球知名的電子信息產業技術創新圣地。目前，硅谷匯集了大量的企業與科研機構，周邊的斯坦福大學、伯克利大學等著名大學源源不斷地提供創新人才，形成了密集的科研合作網絡和完整的產業鏈，成為技術創新的“富礦地帶”。

1.5 產業技術積極向相關領域滲透，不斷創造新的增長點

現代電子信息產業與其他產業的交叉滲透不斷塑造出新產品、新業態和新商業模式，這為現代電子信息產業創造了巨大發展空間，而電子信息產業技術與其他產業技術高度融合也往往能引發大創新。目前，美國電子信息產業與高端裝備制造業、節能環保產業、新能源汽車產業、消費類電子、醫療電子等產業高度結合，產業鏈進一步分工細化，涉足領域廣闊且往往在前瞻領域占有優勢。同時，電子信息產業不斷向制造業領域擴散，使增材制造技術成為改造傳統制造業的推手。美國曾掌握增材制造技術(俗稱3D 打印)技術的最高水平，但隨著歐洲國家在增材制造技術領域優勢的逐漸顯現，美國立即作出政策調整來積極搶占未來制造技術的制高點。2012年8月，美國政府批準成立了國家增材制造業創新研究所(NAMII)來深化產學研在增材制造領域的合作，推進美國增材制造技術與傳統制造技術的融合，使動力裝備、航空航天、汽車的關鍵零部件生產的關鍵技術得以升級改造［3］。

2 美國提高電子信息產業技術創新能力發展的有效措施

美國為促成電子信息產業技術創新能力提高，一直在國家戰略層面對產業技術創新活動給予全局性調整，并持續不斷地給予巨大的政策、資金上的支持。

2.1 不斷從國家戰略角度調整產業格局

1985年美國工業競爭能力總統委員會提出了《全球競爭:新的現實》報告將電子信息產業列為發展重點，1991年布什總統提出了《國家關鍵技術》報告將“信息通信”技術列為關鍵技術內容，這為美國調整產業結構，重點發展電子信息產業提供了機遇［4］。此外，從克林頓時期實行的“信息高速公路”(NII)計劃到后來提出的全球信息基礎設施計劃(GII)、國家空間數據基礎設施計劃(NSDI)、數字地球計劃(DE)，這些計劃作為全局性計劃為美國電子信息產業的率先發展奠定了基礎。2004年實施“創新的基礎”重大研究發展計劃、2010年發布網絡與信息技術研發(NITRD)計劃為美國信息產業發展產生了深遠影響［5］。2008年經濟危機后，美國將電子信息技術列為科技政策重點傾斜領域，在2009年《美國恢復與再投資法案》 (ARRA)中提出了信息高速公路升級計劃，涉及電子病醫學技術、構建21 世紀教室、普及寬帶、智能化電網等多個領域，其中醫療信息技術是電子信息產業研發投資重點［6］;2012年3月，奧巴馬政府推出“大數據研究和發展計劃”，推進大數據科學與工程的核心技術(BIGDATA)［7］。2013年美國又提出了《國家網絡與信息技術研發計劃戰略規劃》 (NITRD)［8］，將電子信息技術與數據管理和數據分析進行結合，這將幫助美國在工程和科學技術領域獲得突破性創新成果。因此，美國是通過政府不斷對動態變化的產業鏈條進行適時調整，來保證電子信息產業鏈的高端化發展以及技術上持續的創新導向性。

2.2 持續給予充足的技術創新資金支持

電子信息產業作為資金密集型產業，美國一直對技術研發進行大量資金投入。同時，美國憑借其發達的風險投資體制持續不斷地為電子信息產業提供創新資金支持。此外，美國通過支持大學研究人員個人而非其所屬機構的獨特經費分配機制、大學承擔科學研究和培養研究生的雙重功能、經費獲得的競爭性機制、大學系統靈活性和多樣性這四個手段推動資金的合理分配［10］。在《奧巴馬創新戰略》與《美國恢復與再投資法案》中，明確列出1200 億美元用于基建計劃和科學研究投資，190 億美元用于醫療信息技術領域。在具體執行方面，美國提議將美國國家科學基金會、能源部科學辦公室和國家標準與技術研究院這三個重要科學機構的財政預算提高一倍，并擬將R&D 經費占GDP 的比例提高到超過3%。在“大數據的研究和發展計劃”中，給予2 億美元的研發經費支持［11］。2012年3月，美國白宮宣布了振興美國制造的新舉措，將投資10 億美元幫助美國制造體系的改革。其中，增材制造是其中重要方面，強調通過改善增材制造材料、裝備及標準，實現創新設計的小批量、低成本數字化制造［13］。此外，美國通過政府采購云計算服務的方式助力云計算的發展，由谷歌提供美國政府服務專用版為美國聯邦政府、州政府和地方政府專門使用。

2.3 推動基礎研究領域的開拓

美國電子信息產業發展模式表現出明顯的擴大內需、產業驅動、政府主導型特點［14］，美國政府能夠做到在依托市場需求和國家軍工需求的同時，長久地關注電子信息產業技術領域的基礎研究，這讓美國的研發水平始終保持國際領先。從美國20 世紀90年代以來的多項重大信息技術戰略規劃看，對信息技術的規劃越來越重視基礎研究領域的開拓，現代社會高度依賴信息技術的發展趨勢對軟件的可靠性以及降低成本提出了更高要求，由于基礎研究領域出現的原始性創新成果能為現有的產業技術和產品帶來重大的超前性技術革新和產品發明，促使電子信息產業轉向基礎科學研究領域尋求持續性創新與改進。由于突破性創新在很大程度上依賴公司戰略層面和運行層面的調整［15］，美國一些大企業早早認識到基礎研究的重要性，例如Intel、Apple 從企業戰略層面對基礎研究給予資金、人力上的支持;在全球戰略中將非核心技術、生產加工環節外包到發展中國家，保證國內創新資源對原始創新領域和關鍵核心技術的投入強度，有效地提高了產業技術創新能力。

2.4 逐步推進產業技術標準的制定

從電子信息產業系統的角度看，標準制定—設備開發—終端產品的技術層次三個層次之間技術銜接嚴密［16］。技術標準具有“雙刃劍”的效果，一方面有利于技術軌道形成，增加標準持有者的收益，另一方面也會阻礙軌道外突破創新的誕生［17］。美國通過立法形式規定自1990年到2000年，每年由國家關鍵技術委員會向國會和總統提交一份《美國國家關鍵技術》報告，其中包含電子信息產業技術領域技術發展標準。由該報告提出的信息與通信領域的重點技術領域、產業技術要求以及制造工藝水平，直接影響了20 世紀末到21 世紀初電子信息產業國際通行標準。在戰略上美國竭力將本國標準轉化為國際標準，在全球通過“控制”與“爭奪”戰略，爭取形成美國為中心的行業標準掌控局面［18］。2000年，美國國家標準學會(ANSI)提出了《國家標準戰略》，2005年該戰略正式簽署實施，加速了利用美國標準體系優勢推進美國標準國際化。因此，美國非常熱衷參與國際標準制定活動，由于大數據研發具有重要戰略意義，2011年美國積極參與了國際標準組織專門制定ISO8000 數據質量標準的活動。

2.5 以超前的人才戰略體系儲備高端人才

電子信息產業是知識密集型產業，需求大量掌握特殊知識與技能的人才，為保證人才源源不斷地進入美國，美國政府長期對高科技人才給予簽證優惠，例如在1990年就開始實行針對具有專業技能的“H-1B 類工作簽證”以及針對杰出人才的“0-I 簽證”，從法律上允許美國雇傭外籍人員，在美國經濟全盛時期不斷增大這兩類工作簽證數量，為美國收攬了大量全球頂尖人才。2011年在奧巴馬提出的《建立21 世紀移民體系》中，對擁有科學、技術、工程和數學領域專業技能的高級人才放寬移民條件，大幅度增加對具備高級技能的外國人力資源簽證數量，并強調提高對H-1B 類簽證持有人員的福利保障，保證美國獲得緊缺的高技能人才［20］。另一方面，美國通過調整與高科技產業密切相關的教育政策，培養國內人才。例如，《美國恢復與再投資法案》提出在電子信息產業研究領域加大教育、科研經費力度，對優秀人才給予科研獎勵和提供職位，并給予對電子信息產業工人培訓資助［21］。這些舉措，為解決美國國內青年對工程領域失去興趣造成的人才缺乏提供了解決出路。

3 中國電子信息產技術創新的困境

我國電子信息產業雖然門類齊全，但發展時間短、產品層次低、產業配套不發達，在技術創新能力上與美國有著很大差距。

3.1 技術創新能力基礎薄弱難敵國外技術威脅

我國電子信息產業技術基礎薄弱，技術能力積累以及創新能力都較低，導致實現產業技術創新能力發展所需的技術基礎以及創新資源不足。同時，全球電子信息產業技術創新競爭加劇，電子信息產業已經成為世界各國產業競爭的重點，互聯網、云計算、三網融合推動終端的深度融合，延伸了原來產業價值鏈的同時不斷催生新的增長點，使我國如何快速提高電子信息產業技術創新能力這一難題變得更加復雜。在2008年危機后，我國企業雖然逆市收購了多家發達國家的優質電子信息企業，但是仍然無法快速拉近與發達國家的差距。隨著美國、歐洲經濟的緩慢恢復，我國電子信息產業與國外的差距逐步拉大，原有的技術積累難以緩解技術持續創新所需的技術資源需求，這為我國電子信息產業今后的發展埋下了隱憂。

3.2 產業發展環境較差，技術創新空間狹小

隨著全球電子信息產業鏈條分工更為細化，準入門檻進一步降低，目前國內市場上涌現了大量技術水平低端化的中小企業。雖然國內電子信息企業分布高度集中，但產業技術水平較低，產品多集中于中低端領域。以PC 和平板電腦為例，操作系統和核心處理器基本由美國控制，大陸業內多是對外圍進行微小的跟隨創新。面對美國對電子信息領域尖端技術的壟斷，長久地“跟隨創新”使我國電子信息產業技術整體水平難以快速實現突破。電子信息產業高研發成本、低制造成本的特點，導致國內企業多懷有急功近利的心態，急切地關注于生產制造領域，同質化、低水平競爭的經營模式造成國內產業整體技術水平低下、盈利空間縮小，加之缺乏有力的監管與引導，市場時常陷入惡性競爭。

3.3 產業鏈條發育畸形化阻礙技術創新

我國電子信息產業已經形成電子信息產品制造、軟件和電子信息服務三大塊組成的較為完整的產業體系，在空間上基本形成了珠江三角洲、長江三角洲和環渤海三個電子信息產品制造加工基地，以手機、電腦零配件生產、整機組裝等業務模式;而武漢、西安、成都三大城市構成的三角地塊以家電和軍工產品的生產為主要業態。但產業研發與產業本身脫節，研發并未成為企業的核心環節，企業研發投入的資金、設備和人力不足，導致領頭企業生產技術及工藝停滯在現有水平難以起步向前。此外，國內電子信息整個產業鏈條較為低端，高端產品嚴重依賴進口;在產業技術上，在關鍵技術、專利和標準上受制于美、日、歐盟等發達國家。在與電子信息產業密切相關的材料、裝備制造等相關工藝水平也較為低端，對芯片生產線、高檔數控機床以及多晶硅等材料一直依賴進口。

3.4 創新資金鴻溝持續擴大

電子信息產業的研發屬于技術、資金密集型的產業，對創新資金的要求較高，但在實際中，國內電子信息企業往往難以獲得足夠的創新資金，于是企業多以模仿創新為主，難以獲得自主創新成果，也難以獲得高額的利潤，這又間接導致了企業難以持續投入足夠創新資金。同時，由于電子信息企業具有高固定成本、低邊際成本的特點，難以在短期內獲得可見產品與收益，導致創新具有高風險性，往往難以獲得貸款。此外，中國尚未形成成熟的資本市場，對民間資本參與創新缺乏相關制度保障，也難以促成民間資本涌入技術創新領域。

4 對我國提高電子信息產業技術創新能力的借鑒

隨著世界電子信息產業的轉型升級，電子信息產業的技術發展越來越快，維持產業技術持續創新所需研發資金強度越來越大。作為與中國未來經濟的發展密切相關的戰略新興產業，面對全球第一的巨大市場以及持續增長的國內經濟，如何在現有基礎上提高創新能力，帶動電子信息產業整體發展水平的提高是中國所要解決的重要問題。

4.1 以突破產業核心技術為導向

產業核心技術是電子信息產業的驅動核心，是產業技術能力與方向的標識。我國電子信息產業技術創新能力的提高要在鞏固現有成果的基礎上，不斷消化吸收國內外先進技術成果，以突破產業核心技術為導向，實現我國在信息技術產業的“彎道超車”。為抓住國家戰略性新興產業的契機，要不斷跟蹤技術發展前沿，掌握核心技術，積極建立核心技術的標準和產品品牌的同時，加快寬帶建設，推動新一代移動通信、互聯網核心技術、智能終端技術的研發與產業化，積極推進物聯網、云計算的創新與應用，提高電子信息產業技術自主可控能力。此外還要集中精力發展集成電路、光電子、量子通信、新型顯示、高端軟件和高端服務器等核心基礎產業，盡快形成以企業為主體的技術創新體系，鼓勵企業聯合國際級實驗室、企業技術中心等機構展開關鍵技術開發。

4.2 從整個產業鏈的角度布局產業發展方向與空間

產業鏈的布局影響著創新資源的分布，也影響著產業技術創新能力的方向與水平。中國現有的產業鏈布局難以在短期內產生驟變，因此，要利用現有的區域電子信息產業集聚核心，持續地積極推進產業鏈條向高端核心產業和高增長潛力產業領域延伸，重點推進集成電路、新型元器件、物聯網、LED 照明、新一代通信、數字家庭和云計算等具有國際影響力的技術前沿創新，來提高高附加值產品的生產比重，提高中國電子信息產業在全球價值鏈上的梯次。在強調企業創新的同時推動產業鏈的系統創新，實現資源整合協同發展。同時，我國必須跟上世界電子信息產業轉型升級的契機，加快我國電子信息產業的轉型升級。利用我國目前經濟發展轉型升級的契機，促進東部沿海電子信息產業的業態升級，加快原有產業向我國中西部的轉移。

4.3 研發投資強度與頻度常規化

我國對電子信息產業研發投入資金較少，亟需多種措施解決資金瓶頸。除鼓勵企業持續穩定地增加R&D 投入、積極引進風險投資資金之外，還要加大公用財政資金對產業技術創新的投入，允許民間資本參與產業技術創新活動。鼓勵境外風險投資機構參與電子信息產業的研發與生產投資，并在機構入駐初期給予稅收扶持，通過新型產業創新融資平臺吸引創新資金。通過對引進的重點研發項目給予資金配套支持，對產業的基礎設施和建設運營給予政策鼓勵與補貼等模式帶動產業環境的改善。對于電子信息產業中的基礎技術研究，政府要予以高度重視，并給予大量的資金投入。科研院所、高校應該成為這些研究的主體承擔單位，突破我國制約我國電子信息產業發展的關鍵性瓶頸核心技術，提高我國相關產業的核心競爭力，而企業應是這些研究產業化的重要推動者。

4.4 創造人才集聚條件

電子信息產業創新能力的競爭其根本是智力的競爭、人才的競爭，在向高端、主流產品拓展的過程中，電子信息產業發展的瓶頸首先是人才瓶頸，積極引進領軍人才以及高端人才是快速解決創新人才短缺問題的有效措施。而大數據時代的來臨更是需要高端人才的指引，可對海外高端人才提供科研、創業、出入境便利以及生活上的條件，吸引海外人才的“返流”。通過政府資助，提供產業發展急需的培訓課程體系，構建產、學、研交流的平臺。通過提升和優化電子信息產業人才培養體系，培養適合電子信息產業特點的具有跨專業背景的復合型、實用型人才，為我國電子信息產業技術創新能力的提高提供長久的人才保障。

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