中國先進制造業的發展現實與未來路徑思考

李金華

內容提要 人類正進入新工業革命時代，發展先進制造業具有重要的戰略意義。在梳理美、日、德等國先進制造業相關戰略的基礎上，本文著眼于新工業革命進程中中國先進制造業的發展現實，從生產、研發、貿易、專利四個層面對其予以了深入透視。研究發現：進入新世紀后，中國先進制造業較為注重研發和投資，整體發展態勢良好;通信設備制造、電子器件制造、電子元件制造和計算機整機制造等行業的業績表現較好，但是生物醫藥制造等行業近年來表現不佳，與美日德等制造強國有明顯差距;中國先進制造業的進出口貿易一直呈上升趨勢，進口與出口幾乎同步增長，但出口貿易額高于進口貿易額;專利方面，新產品開發與發明專利申請和擁有量之間存在正相關關系，整體上中國電子元器件制造、通信設備制造、計算機整機制造等行業的新產品開發成果較好，其專利表現也較佳。根據發展現實分析，文章提出了未來中國先進制造業的發展路徑思考：中國要擴大先進制造業占比，提高先進制造業效益;強化新產品開發，推進先進制造技術的突破和深度應用;強化專利保護，打造先進制造品國際知名品牌方陣。本文的分析為新時代下中國如何加快發展先進制造業、建設制造強國提供了有益啟示。

關鍵詞 新工業革命 先進制造 發展現實 未來走向

〔中圖分類號〕F114 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕0447 -662X（2020）01-0022-11

一、研究背景與文獻回顧

1.研究背景

人類進入新世紀，也進入了一個新時代——新工業革命時代。2016年9月的G20杭州峰會對新工業革命時代的涵義作了闡釋，這次會議發表的《二十國集團新工業革命行動計劃》認為，人類社會正在興起一場新工業革命，這次革命的主要特征是，生產者與生產資源智能互聯，計算機技術、新一代信息技術與先進制造技術深度融合，物理世界和數字世界交互作用，產品生產和服務之間融合發展。為應對正在興起的新工業革命，德國于2011年推出了《德國工業4.0》，美國通用電氣公司（General Electric Company，GE）于2012年提出了工業互聯網（Industrial Internet）概念并在次年6月提出了工業互聯網革命。同樣，2013年10月英國政府推出了《英國工業2050戰略》，2015年3月中國政府推出了《中國制造2025》。這些國家的綱領性文件成為新工業革命時代的標志性事件。

在新工業革命進程中，發達國家和世界制造強國紛紛依據本國國情調整或者制定新的國家戰略，以應對新工業革命所帶來的機遇和挑戰。美國在出臺發展先進制造業、建設國家創新中心、重振美國制造業、實施美國創新戰略等一系列對策后，新近又發布了《美國國家網絡戰略》（2018年9月），該戰略是美國近年發布的最為系統、最為完整的國家網絡建設計劃，它與《加強聯邦網絡和關鍵基礎設施的網絡安全》行政令（2017年5月簽署）、《國家安全戰略報告》（2017年12月發布），共同繪制了美國安全網絡建設路線圖。該戰略提出，美國的網絡安全目標就是為了保護美國人民、國土和美國人的生活方式，促進美國繁榮，通過過硬的網絡實力維護和平并提升美國在全球的影響力。這一戰略強調，網絡是美國政府的優先和重點政策領域，具有全局性、突出性和戰略性;必須舉全國之力，集中資源和力量，提高效率，通過共享服務來保護網絡安全;并且要將網絡安全作為重要手段和防范的重點領域，極力維護美國網絡在全球的絕對優勢，打造網絡安全的國際機制和秩序。

2018年3月，美國發布了《美國機器智能國家戰略報告》，認為機器智能（Machine Intelligence，MI）對國防、經濟、社會等方面有著廣泛深刻的影響，美國需要制定一個全面的機器智能國家戰略，以促進機器智能技術安全和負責任的發展，保持美國在機器智能領域的全球領導地位。這一報告提出：要投資機器智能技術，特別是私營部門的持續研究和開發，確保美國政府獲得由私營部門開發的尖端技術，保證國防部和國家安全聯盟不會落后于機器智能系統的開發和部署;要加大計算機技術領域特別是人工智能領域的人才培養，為機器智能時代提供勞動力，提高下一代通用的基本數字化能力;鼓勵私營企業進行數據共享，構建一個數據集的使用標準和分類標準，建設服務機器智能的靈活、開放的數據系統，保證數據使用的本土化;制定有效的公共政策，促進機器智能普遍應用，減少和消除發展機器智能的障礙，提供使用機器智能的技術和政府標準;通過國際合作，發展機器智能新技術，在全球范圍內發展機器智能技術和機器智能管理，塑造機器智能技術在全球的發展軌道。2019年1月，美國還發布了《2019-2022年國家衛生安全戰略》（NHSS）及其《實施計劃>（NHSS/IP），提出建立基于協調、集成、互助和專業化的分布式網絡，做好公共衛生和醫療應急準備;培訓公共衛生人才并加強防護裝備，提高實驗室的安全性和能力，減輕疾病影響，實現醫療對策的有效和快速提供;創建有彈性的醫療產品供應鏈，激勵私營部門發展大規模衛生事件的緊急應對能力，不斷簡化流程，提供高效公共衛生醫療服務。

2018年9月，德國聯邦政府出臺了《高科技戰略2025》，旨在促進科研和創新，加強德國核心競爭力，保證可持續發展。其核心內容包括：提高生活質量，發展數字化衛生系統，利用數字化技術進行智能診治;顯著減少塑料對環境的危害，減少工業溫室氣體排放，建設循環及可持續發展的經濟體系;利用創新的工具和指標，保護生物多樣性;建造具有一定產量的電池制造基地，完善電池產業鏈;鼓勵投資充電樁設施，建成安全、互聯和清潔的移動網絡;消除不平衡發展，提高民眾生活質量和就業水平;推出就業保護4.0項目，利用技術和經濟革新造福于人民的健康生活及男女平等;加大各領域人工智能的應用，保證人工智能領域達到世界領先水平;通過公開渠道共享最新科技、數據和創新成果的方式方法，將科研和創意轉化為生產力。2018年11月，德國發布《德國人工智能戰略》，⑤這一戰略分析了人工智能對德國社會各個領域的影響，分析了人工智能給制造業帶來的經濟效益，據此提出德國人工智能戰略的目標是：用人工智能打造德國國家競爭力，加強數據保護領域制度和法律建設，為公眾謀福利，造福環境和氣候。德國希望通過人工智能戰略的實施使制造業技術水平得到全面提升，使廣大中小企業充分受益。2019年2月，德國還發布了《國家工業戰略2030》，這一戰略認為在產業全球化背景下，各個國家加速創新，不斷進行產業擴張和產業保護主義，德國需要通過國家干預，持續地維持和發展業已高度繁榮的私營和公共經濟，并重點發展鋼鐵、銅鋁、化工、機械、汽車、光學、醫療器械、綠色科技、國防、航空航天和增材制造等關鍵部門。同時，德國政府要建立一個基金，用以培養國家龍頭企業，防止德國企業被外資收購。

同樣地，日本也提出了相應的國家戰略。2017年6月，日本出臺了《科學技術創新綜合戰略2017》，提出要建設實現超智能社會5.0（Society 5.0），其核心內容是：建設先進的道路交通系統，構建數據庫和數據平臺為新價值創造服務;加強研發人才培養，強化基礎技術支撐，擴大科技創新的政府和私有投資;確保國家和國民的公共安全，創造豐富的高品質生活，在全球性挑戰背景下為人類發展作出貢獻;促進科技成果轉化，推動大學持續創造新知識、新技術，有效治理環境，改革社會組織;鼓勵支持中小型風險企業發展，以創造新的價值，應對多樣化的挑戰;進行大學和國立研究開發機構的徹底改革，增強科學技術創新的推進功能。2018年7月，日本又提出了2018-2019年度《綜合創新戰略》，強調要進行大學教育改革，創立產學官一體的大學改革，支持產學官協作會議;通過政府事業來促進科技創新;強化信息技術和理工科教育，推動科技創新;加快建設數據信息共享設施，建設智慧食物供給鏈系統和農業機械自動化系統;強化能源領域、環境領域硬件設施建設，實現環境資源數據共享，設計新能源管理系統的技術路線。

2.文獻回顧

世界制造強國和發達國家紛紛調整國家戰略，在行動上推動先進制造業和科學技術發展，以應對新工業革命的挑戰。而在理論上，一些專家學者也在研究如何在新工業革命時代發展先進制造業。胡佩運用面板數據，分析了高技術產品（先進制造產品）貿易、R&D經費支出和科研人員投入等對中國高技術產業企業技術創新能力的影響，其研究發現高技術產品進口對中國企業技術創新能力的促進作用大于出口，而在地域上東部地區受高技術產品進出口的影響要高于中部和西部地區，據此提出要發展高技術產品進出口貿易，重視貿易的技術溢出效應和高技術發展的區域差異，平衡各地區高技術產業發展。黎文娟、李楊等分析了美、日、德等制造強國發展先進制造集群的經驗，即構建多部門協作機制，推動集群特色化發展;營造活躍的金融環境，鼓勵集群企業創新創業;打造共享信息平臺，為集群治理奠定基礎;采用競賽方式遴選高水平集群培育對象;建立集群計劃的精準長效機制;構建區域政產學研合作創新系統等。其給中國發展先進制造業的啟示包括：應考慮區域、產業的生命周期，制定好產業集群計劃的階段性目標;做好政府引導與市場主導相結合，加快技術攻關和創新保障;構建多組織參與的集群合作機構，推動集群網絡化協作。王如忠、郭澄澄的研究認為：先進制造業與生產性服務業協同發展是一種產業間的資源有效配置方式，它可以形成經濟增長新動能，提高產業間的資源配置效率，促進新興產業創新集群;要依靠主導產業和價值鏈協同配套，構造中國先進制造業與生產性服務業協同綜合體，推進中國嵌入全球產業鏈分工體系，實現中國制造業從全球價值鏈低端向中高端遞進升級。左世全、尹峰對《促進美國國家財富和安全的宏偉戰略》進行了解讀，分析了美國先進制造國家戰略的內容和演化過程，注意到美國已將先進制造業的發展提升到國家戰略安全高度，并正調整引領先進制造業發展的路徑與措施，如美國正抓緊籌劃建立系列制造研究院，促進一些共性技術發展，如激光加工、金屬成型、連接方法、低成本制造等技術，同時建立競爭機制，加強基礎制造工藝的改進和推廣，促成美國在眾多制造領域獲得領先和競爭優勢。他們據此提出發展中國先進制造業的對策建議，包括三個方面：堅定不移推進制造強國戰略，加快發展先進制造業;瞄準革命性制造技術，積極搶占未來制高點;采取系統性政策措施，鞏固提升基礎制造能力。

前文的敘述，勾勒了中國先進制造業發展的大背景，也給了本文研究一些有益的啟示。與既有成果不同的是，本文著眼于對新工業革命進程中中國先進制造業的發展現實予以全面探討和透視，內容包括先進制造業的生產、研發、貿易與專利等，并據此思考先進制造業的未來走向。后文的結構安排是：第二部分分析中國先進制造業的生產與研發活動;第三部分分析中國先進制造業的貿易與專利;第四部分是中國先進制造業發展的未來路徑思考。

二、先進制造業的生產與研發

討論先進制造業，首先需要對其概念有理論上的界定。林漢川、郭巍對先進制造業的概念有過歸納總結，發現對先進制造業的內涵有多種解讀，其中為多數人所接受的觀點是先進制造業由多個要素決定，包括制造技術、生產模式、產品研發、自動化和智能化生產過程等。本文認為，在新工業革命大背景下，一兩個標志是很難準確全面地描述先進制造業本質特征的，故而接受多數人的觀點，界定先進制造業為：不斷吸收計算機技術、新一代信息技術、數字技術等現代新技術，并廣泛應用于產品的研發、設計、生產、服務、管理等全過程的現代制造業。相對于傳統制造而言，先進制造業產品質量優、生產效率高、生產過程清潔、經濟效益和市場效益好，處在價值鏈的高端。

由于中國還沒有完善的先進制造業統計調查體系，僅有高技術產業統計調查體系，且先進制造業與高技術產業有著基本相同的口徑，故本文的研究采用與高技術產業相同的統計分析口徑，即將高技術產業的范圍作為先進制造業的范圍。按照國家統計局發布的《國民經濟行業分類》（GB/T4754-2011），高技術產業，即先進制造業主要包括六大類：醫藥制造業，航空、航天器及設備制造業，電子及通信設備制造業，計算機及辦公設備制造業，醫療儀器設備及儀器儀表制造業，信息化學品制造業等。據此，可將反映先進制造業生產和研發情況的時間序列數據及計算分析指標列示如下（見表1）。

按照《中國科技統計年鑒2018》的界定，表1中生產經營情況的數據口徑為規模以上工業企業，科技活動及相關情況的數據口徑為大中型工業企業;2011年及之后年份固定資產投資情況的數據口徑為投資額在500萬元及以上的項目，2011年之前的數據口徑為50萬元及以上的項目。由表1可知，進入新世紀后中國先進制造業企業數是按年均7. 24%的速度進行增長，特別是2010年后增長速度更快。相對于主營業務收入和利潤總額，固定資產投資和新增固定資產額有更高的增長速率，年均增長率分別達到25. 34%和23. 68%。研發機構數和R&D人員折合全時當量數的年均增長率高于企業數的增長率，R&D經費內部支出額的年均增長率達到20.50%，高于主營業務收入和利潤額的年均增長率。這說明在新工業革命進程中，中國先進制造業注重了科技活動、產品研發的投入，增加了固定資產投資，先進制造業發展態勢良好。實際中，一些代表性行業表現更為突出，圖l顯示了幾個具有代表性的先進制造行業的重要指標在2017年的表現情況。

表1 先進制造業生產運行與科技活動指標

資料來源：《中國科技統計年鑒2018》，中國統計出版社，2018年12月。作者加工整理。

圖1 2017年中國先進制造業生產運營情況比較圖

資料來源：《中國科技統計年鑒2018》，中國統計出版社，2018年12月。作者加工整理繪制。

注：數據口徑為規模以上工業企業;企業數的計量單位為“個”;主營業務收入和利潤總額的計量單位為“億元”。

圖1顯示，2017年主營業務收入表現較好的先進制造行業是通信設備制造、電子器件制造、電子元件制造和計算機整機制造;利潤表現較好的是化學藥品制造、電子器件制造和通信設備制造。

分析指標顯示：中國的通信設備制造業生產運營狀況良好。通信設備制造是通信行業產業鏈的一個環節，其包括核心網絡設備制造、終端設備制造等。互聯網設施和技術是新工業革命的核心要素。近些年中國通信設備制造的快速發展，主要是受世界產業發展大勢和各國國家寬帶戰略的影響。2013年，中國國務院印發了《寬帶中國戰略及其實施方案》，提出中國要基本實現城市光纖到樓人戶，農村寬帶進鄉入村，學校、圖書館、醫院等公益機構基本實現寬帶接入;并且要求社會生產和人民生活要廣泛應用寬帶技術和設施，全面普及移動互聯網，寬帶和互聯網行業的競爭力和技術創新達到國際先進水平，構建先進的網絡與信息安全保障體系。這一方案的實施使得寬帶首次成為國家戰略性公共基礎設施，中國通信設備制造迎來了新一輪快速發展。現在，在大數據戰略、“互聯網+”等一系列政策的驅動下，一批城市陸續開始建設智慧城市，這更加大了對網絡基礎設施、通信設備的依賴程度。可以預見的是，未來人工智能、數字技術在政務、民生、經濟等方面的廣泛應用，將對通信設備制造的數量和質量提出更高要求，進而推動通信網絡設備市場向縱深化方向發展。不過需要注意的是，通信設備制造行業是高度市場化、充分競爭的行業，由于通信運營商的客戶壟斷和產品采集，這一行業的市場競爭將更趨激烈。

電子元器件行業是資金和技術密集型行業，其產業鏈可延伸至計算機、移動設備、汽車、電子、醫療設備、通信電子、家電、工業控制等多個領域，客戶數量龐大，采購份額相對分散。但近些年，新能源汽車、互聯網應用產品、移動通信設施設備、智慧城市建設、5G應用、消費電子產品等領域飛速發展，特別是以手機為代表的終端電子產品的出貨量增長，給電子元器件提供了巨大的市場需求，也加快了電子元器件更新換代的速度。這些因素的交互作用，使得中國的電子元器件行業在企業數、主營業務收入、利潤方面都有上佳表現。而計算機整機制造行業產品生命周期短，更新換代快，行業內分工日益細化，技術也多樣化，外包較為普遍。中國計算機整機制造起步較晚，關鍵技術掌握不足，雖然進入此行業的企業在增加，但獲得較好利潤的企業并不多。近些年，隨著信息化和智能化在社會生活中的普及和深入，計算機整機制造行業也獲得了很好的發展機遇，這使得新工業革命時代中國計算機整機制造的主營業務收入有了較顯著的成績。而且人工智能、機器智能的發展趨勢，也給計算機制造的智能化性能、人性化性能提出了更高要求。現在，計算機產品結構正在發生重大變化，便攜式、移動式、娛樂型計算機正快速興起，這無疑給計算機整機制造創造了更多新需求，計算機整機制造的前景看好。

生物藥品制造直接影響到人類對健康的追求。在新工業革命時代，生物醫藥品市場需求激增，生物醫藥制造行業成為最具成長性的產業之一。美、日、德等制造強國也一直是生物醫藥制造大國和強國，其技術、產品持續在全球市場占據主導地位。進入21世紀，全球對健康醫療的需求更大，無論是發達國家還是發展中國家，國民的健康醫療意識都越來越強。美、日、德等生物醫藥制造強國擁有世界著名的生物醫藥企業，如默克、強生、羅氏、諾華等，其生物醫藥銷售量占據了全球生物醫藥市場的相當大比重，主導著全球生物醫藥市場的發展方向。中國高度重視生物醫藥產業發展，把生物醫藥作為戰略性新興產業和新的經濟增長點來培育和發展，通過實施一系列科技計劃推進生物科技創新，扶持創新性生物技術企業。但由于缺乏核心技術，中國生物醫藥制造的生產運營狀況表現不佳，整體發展水平與制造強國還有一定差距。

三、先進制造業的貿易與專利

發展先進制造業，重要任務是推廣制造新技術，培育能熟練掌握先進制造技術的勞動者，構建先進制造產業供應鏈。中美貿易戰，主要就是先進制造業的貿易保護問題。先進制造業的國際貿易，是全球不同國家和地區在先進制造領域的商品和勞務等方面進行交換的活動，它是各國和地區在國際分工基礎上相互聯系、相互影響的主要形式，反映了不同國家和地區在先進制造行業上和經濟上的相互依賴關系。先進制造貿易是社會生產力進步、社會分工細化和生產效率提高的結果，先進制造商品結構、對外貿易地理方向以及對外貿易依存度，都直接或間接地反映一個國家的先進制造業發展水平和對外開放程度。

與先進制造貿易高度相關的另一個問題是先進制造的專利保護。衡量一個產業的發展水平的重要標志之一是專利狀況。按照微觀經濟學理論，專利權是政府給予投資者或生產者在一段時間內享有的、排他性地銷售某種有用的新產品、新工藝、新設計、新包裝等的權利。在經濟活動中，政府得以獲得權利在一些公用事業領域創辦壟斷型企業。有時根據需要，政府還會采取必要手段通過阻止競爭性企業進入市場的方式來支持壟斷企業，如通過專利授權的方法，保證專利權持有企業從某項發明中獲取壟斷利潤。擁有專利權的投資者或生產者在若干年內就是某種產品或技術的壟斷供應商。如果企業擁有了專利，就可能獲得政府的融資政策支持，解決融資難問題;也可能獲得政府的創新獎勵與扶持，利于市場的拓展并在市場競爭中取勝;還可方便地找到風險投資，推介擁有自主知識產權的產品，較快地積聚財富，從而使企業快速發展。企業一旦擁有專利，未經許可任何人和企業都不能生產、銷售、使用、進口該專利產品。所以，專利可以有效地防止他人模仿其開發的新產品和新技術，有很強的保護和占領市場的作用。在法律的公開保護下，轉讓專利所有權，還可以提升產品附加值，從中分享收益。所以，專利擁有量是衡量一國領先程度的一個重要標志，例如，中國與日本是工業機器人領域的重點專利布局國，根據2018年12月國家知識產權局發布的《2018機器人產業知識產權分析評議報告》，截至2017年12月，中國工業機器人專利布局量達到全球總量的36.5%，日本達到24.4%，顯示這兩國在工業機器人領域占有重要的技術地位。因此，考察先進制造業的發展現實，也需要分析中國先進制造行業的專利擁有情況。

先進制造業的貿易和專利是其發展現實的重要表現，全面分析先進制造業，不能回避這兩個問題。此處，可將中國先進制造業對外貿易的分析指標圖示如下（見圖2、圖3）。

圖2 先進制造產品進出口貿易額變動圖

圖3 先進制造產品進出口額占商品進出口總額比重變動圖

資料來源：《中國科技統計年鑒2018》，中國統計出版社，2018年12月。作者加工整理繪制。

注：圖2中計量單位為“億美元”;圖3中計量單位為“%”。

由圖2和圖3可知，在新工業革命時期，中國先進制造業的進出口貿易一直呈上升趨勢，進口與出口幾乎是同步增長，但出口貿易額高于進口貿易額。2001-2004年間，先進制造產品出口額占全部商品出口額的比重在上升，2004年以后這一比重一直保持平穩狀態;而先進制造產品進口額占全部商品進口額的比重基本保持穩定水平，波動幅度較小。根據《中國科技統計年鑒2018》提供的數據：2001年，中國先進制造產品的進出口貿易額為1106億美元，占全部商品進出口總額的21.7%;2005年達到4159億美元，占比為29.2%;2010年達到9051億美元，占比為30.4%;2017年則為12575億美元，占比為30.6%。2001年，中國先進制造產品的出口貿易額為465億美元，占全部商品出口總額的17.5%;2005年達到2182億美元，占比為28. 6%;2010年達到4924億美元，占比為31.2%;2017年則達到6708億美元，占比為29.6%。2001年，中國先進制造產品的進口貿易額為641億美元，占全部商品進口總額的26.3%：2005年達到1977億美元，占比為30%;2010年達到4127億美元，占比為29.6%;2017年則達到5867億美元，占比為31. 9%。幾個節點年份的進出口貿易差額分別為：2001年是-176億美元，2005年是205億美元，2010年是797億美元，2017年是841億美元。在出口產品方面，中國出口的重要先進制造產品有手持無線電話機及其零件、集成電路、自動數據處理設備及其部件、電動機及發電機、汽車及汽車底盤、汽車零配件、船舶、液晶顯示板等;而進口的重要先進制造產品有醫藥品、金屬加工機床、自動數據處理設備及部件、二極管及類似半導體器件、集成電路、汽車零配件、空載重量超過2噸的飛機以及機電產品等。此外，還有一些一般性制造品，如鐵礦砂及其精礦、銅礦砂及其精礦、煤及褐煤、礦物肥料及化肥、初級形狀的塑料、天然及合成橡膠、原木及鋸材、紡織紗線、織物及制品、鋼材、未鍛軋銅及銅材等。

在新技術領域，中國進出口表現突出的是計算機與通信技術、電子技術，2017年這兩個行業的出口額分別為46. 07億美元和12億美元，進口額分別為11.4億美元和30. 93億美元;生命科學技術、計算機集成制造技術、航空航天技術的進出口貿易表現一般，其出口貿易額分別為2. 80億美元、1.5億美元、0.73億美元，進口貿易額分別為3.31億美元、4.58億美元和3.51億美元。另一些新技術，如光電技術、生物技術、材料技術等的進出口貿易則表現較差。進入新工業革命時期以來，中國經過持續的發展，成為發展中經濟體中最大的進口國和出口國。制造業是中國商品出口的主要領域，占出口總額的較大比重，出口目的國家或地區主要是美國和歐盟等。

進一步可分析先進制造業的新產品開發、申請和擁有發明專利情況。可將2017年中國先進制造業新產品開發與申請和擁有發明專利的相關分析指標列示如下（見表2）。

表2 先進制造業新產品開發和發明專利情況

資料來源：《中國科技統計年鑒2018》，中國統計出版社，2018年12月。作者加工整理。

由表2可以看出，2017年，新產品開發項目較多的先進制造行業是電子元件制造、儀器儀表制造、化學藥品制造、電子器件制造、通信設備制造、醫療儀器設備及器械制造，較少的行業主要是辦公設備制造、信息化學品制造、計算機整機制造、計算機零部件制造等;新產品開發經費支出較多的行業是通信設備制造、電子器件制造、電子元件制造、化學藥品制造、儀器儀表制造等，支出較少的行業是辦公設備制造、雷達及配套設備制造、信息化學品制造、計算機零部件制造、計算機外圍設備制造等;新產品銷售收入較多的行業是通信設備制造、電子器件制造、電子元件制造、計算機整機制造、視聽設備制造，較少的行業是雷達及配套設備制造、辦公設備制造、醫療儀器設備及器械制造、廣播電視設備制造、生物藥品制造等。

發明專利申請數較多的行業是通信設備制造、電子器件制造、計算機整機制造、儀器儀表制造、電子元件制造，較少的行業是雷達及配套設備制造、辦公設備制造、計算機外圍設備制造、信息化學品制造、計算機零部件制造等;有效發明專利數（即發明專利擁有量）較多的行業是通信設備制造、電子器件制造、儀器儀表制造、電子元件制造、化學藥品制造，較少的行業是雷達及配套設備制造、辦公設備制造、計算機零部件制造、信息化學品制造和計算機外圍設備制造等。不難發現，整體上中國電子元器件制造、通信設備制造、計算機整機制造行業的新產品開發成果較好，同時這些行業的發明專利申請數和有效發明專利擁有量方面也表現較好;新產品開發與發明專利的申請和擁有量之間存在一定的正向相關關系。

產品開發可以是對新產品的研制，也可以是對原有老產品的升級換代或改進。開發新產品，可以自行設計、自行研制，也可以通過技術引進或者改進的方式進行。新產品開發在企業的生存發展中具有重要的戰略地位，它能夠增強企業形象，保持企業研究開發能力，加強戰略優勢，提高企業品牌的影響力，是企業競爭優勢的源泉。一個企業能否持續不斷地進行產品創新，不斷開發更新出適合市場需求的新產品，是直接決定企業能否在產品生命周期大大縮短的背景下實現可持續穩定發展的關鍵問題。未來，新產品開發和專利保護始終是中國先進制造業發展需要高度重視的問題。

四、先進制造業的未來路徑思考

前文對先進制造業發展現實的分析，為思考中國先進制造業的未來發展路徑提供了依據和支持。未來中國先進制造業的發展可從如下三個方面著力：

1.擴大先進制造業占比，提高先進制造業效益

微觀經濟學理論認為，在企業生產中，在保持某一種生產要素不變或者減少的情況下而增加某一種要素將會使產出發生變化。如果所有的投入要素增加一定的比例，而產出也增加相同的比例，那么這是規模收益不變;如果投入要素增加一定的比例，而產出增加較少的比例，這是規模收益遞減;如果投入要素增加一定的比例，而產出增加更高的比例，這是規模收益遞增。產業經濟中，規模收益的遞減或遞增，主要源自于生產技術、企業管理等因素的變化。在一定產量范圍內，生產規模擴大可導致長期生產的平均成本下降，一個行業須實現規模經濟效益，即追求由于適度的規模所產生的最佳經濟效益。前文研究顯示，中國先進制造業利潤和經濟效益并不明顯，未來需要擴大先進制造業占比，提高先進制造業的效益。

中國實施《中國制造2025》，要建設制造強國。而作為制造強國，就需要有龐大的制造產業，先進制造業占有較大比重，形成成熟健全的現代產業體系，在全球制造業市場占有主導地位、領先地位，且制造業組織結構優化，高端裝備制造業水平較高，具備極端制造能力，擁有系列有較強國際競爭力的跨國企業，勞動生產率高，生產效益好，信息化發展水平較高，占據全球制造業價值鏈高端環節等。要實現這些目標，十分重要的是要調整制造業結構，擴大先進制造業占比。全球制造業發展大勢表明，未來影響或改變世界的制造技術和行業將是人工智能、云計算、集成電路、物聯網、新一代通信網絡、高端軌道交通、高端數控機床、機器人、復合材料、超導材料、新能源材料、智能材料、太陽能、生物質能、核聚變能、新能源車、先進節能環保技術、生物醫藥、醫療器械，電子和光學產品等，這些行業將成為制造業的發展方向，但這些先進制造行業在中國制造業中所占比重還不大，在有些領域中國還落后于世界水平，故而必須下大力氣優化制造業結構，提高先進制造行業的占比。

據參考消息網發布的信息，2018年全球共有千億美元公司53家，分布在9個國家，其中中國有13家，數量上僅次于美國的22家，居世界第2位。但值得注意的是，中國13個千億美元級企業屬于先進制造領域的很少，僅上海汽車集團一家，其他的多在金融、石油石化領域。而美國不但在數量上占據全球千億美元級企業的近半數以上，而且在先進制造和為制造業服務的領域也有較多千億美元級企業，如快捷藥方控股、聯合健康公司、康德樂公司、美源伯根公司、麥克森公司、Verizon、AT&T、通用電氣、亞馬遜、福特汽車、通用汽車、蘋果公司等;日本僅有5家千億美元級企業，但其中4家屬于先進制造領域，如電信NTT、豐田、本田、日產;德國有4家千億美元級企業，但有3家屬于先進制造，如大眾、戴姆勒、寶馬;韓國雖只有一家千億美元級企業，即三星公司，但這一家就屬于先進制造領域。千億美元級企業，生產效率高，經濟效益好，都是能夠影響全球整個行業的巨頭公司，也是一個國家在某一個領域的全球影響力的重要標志之一。所以，未來中國需要打造世界千億美元級企業，改變頂級企業的行業結構，打造先進制造領域的系列頂級企業。要通過頂級企業的引領，提高先進制造行業的全要素生產率，提升先進制造業的規模經濟效益，降低長期平均管理成本。要支持先進制造企業廣泛使用更有效率的機器設備，降低設備的規模成本指數。要在生產組織方式重大變革的背景下，采用先進生產技術，進行生產制造方式的革命，提升企業分工合作的廣度和深度，加強增材制造、數字制造、可持續制造、柔性電子制造、生物制造、先進成形與連接技術制造等先進制造方式的推廣和應用。要促進服務業與先進制造業的整合，推動軟性生產要素融入制造行業，全面提高先進制造業的效率和競爭力。

2.強化新產品開發，推進先進制造技術的突破和深度應用

新產品，是指能夠進入市場銷售，可以給消費者提供新的利益或新的效用而被消費者接受認可的產品，它可以是應用新原理、新技術、新材料，具備新結構、新功能的產品，也可以是在原有老產品的基礎上進行革新改進，在結構、性能、品質、樣式等方面有了新突破的產品。根據產品生命周期理論，不論何種產品，不論其進入市場時如何受歡迎，隨著技術和市場的發展，終究也會被更優秀的新產品所取代，從而退出市場。而且，消費者對市場的需求是無止境的，當一種消費需求得到滿足后就會產生新的需要，消費需求永遠也不會停留在一個水平上。故而伯川德均衡理論認為，一個企業出售差異化的產品是可以獲得利潤的。如果生產出售的產品同質，那么企業就不能獲得高于邊際成本的價格;反過來，差異化、多元化的產品就可使價格高于邊際成本，從而獲得較為豐厚的利潤。故而，企業需要不斷追求新產品、提升產品的差異化程度來提高利潤，調節市場平均成本的福利水平。企業如果能不斷開發新產品，就可以不斷利用新產品占領市場，從而避免被市場淘汰出局的厄運。因此，新產品研發，是企業的生存和可持續發展之道，是企業重要的創新活動，也是企業生存與發展的支柱，對企業的成長和競爭力提升具有戰略意義。

現時期，中國在第三代核電技術、航天、導航系統、超級計算機、量子技術、脈沖強磁場實驗裝置、超輕氣凝膠、微電子、量子信息、盾構機、云計算、電動汽車等領域處于全球領先地位，而在半導體加工設備、半導體材料、超高精度機床、頂尖精密儀器、工程器械、儀器儀表、生物醫藥、發電用燃氣機輪、垃圾焚燒設備、工業水泵等領域還不及發達國家和制造強國。要鼓勵支持先進制造業加大新產品開發的投入，制定具有前瞻性、科學性的新產品研發策略;要深入研究、準確判斷國際市場，根據國家產業重點發展領域和方向，結合企業的資源、技術等能力設計新產品研發方向，確定有效可行的新開發方式;要以滿足市場需求為前提，以企業獲利為目標，進行先進制造新產品的研發。應在制造強國建設的框架下，大力開發省電、省煤、省油、省水的節能產品，采用更經濟、更豐富的新能源，吸引廣大消費者，并轉變消費者的消費理念。

要強化人工智能、機器智能與新產品開發的深度融合，推動人工智能、數字技術在先進制造行業的廣泛應用，構建先進制造技術群、知識群，全面推動先進制造行業的智能化，提高先進制造行業的社會生產力和全要素生產率。要以制造強國建設為目標，建立以數字技術、人工智能技術為核心的先進制造關鍵共性技術體系，加快研發無人自主控制機器，無人控制的汽車、船舶、軌道交通自動駕駛等智能先進制造產品，成規模生產服務機器人、空間機器人、海洋機器人，建設無人工廠、無人車間，研發高端智能控制技術和自主無人操作系統，并以此武裝先進制造業。要加快數字技術、人工智能技術的轉化應用，促進先進制造運營模式和管理模式創新，推動先進制造前沿領域智能產品創新，加速向先進制造產業鏈高端布局。要全面推動先進制造行業的數字化、智能化升級，鼓勵、支持、引導先進制造企業在產品研發、生產制造、運營管理等各環節深度應用數字技術和人工智能技術，培育先進制造新業態，實現先進制造生產設備的互聯網化、生產數據的可視化、生產過程的透明化和生產現場的無人化，構建與新工業革命時代相匹配的企業和行業組織結構，擴大智能化產品供給，提升先進制造行業的生產運營管理智能化水平，實現先進制造技術的突破與深度應用。

3.強化專利保護，打造先進制造品國際知名品牌方陣

專利制度最早源起于英國，是推動科學研究、展開技術競爭的重要手段之一。它既維護競爭秩序，也保證競爭者的切身利益。按照契約理論，作為專利擁有人或發明人的自然權利，專利權受國家法律保護。對于專利擁有者而言，放棄技術壟斷權可以獲得發明創造活動過程中資金、勞動支出的補償，也可以獲得更大社會利益。專利權期限結束后，發明創造成為了社會的公共財富，社會大眾可以自由使用，社會增加了新知識、新技術。契約理論鼓勵人們不斷創新、獲得專利的壟斷權以創造更大的利益。客觀上，專利制度是一種專利所有者利益與社會公共利益分配的制度設計，它旨在謀求專利所有者利益與社會利益之間的最優平衡。在科技和生產技術日新月異的全球化大生產背景下，專利制度是促進新產品開發和技術進步的重要手段，它能鼓勵企業在新技術領域和實施發明方面踴躍投資，增加社會科學知識的累積，推動新技術、新知識、新產品的交流與傳播，進而促進產業發展。正因如此，世界范圍內先進制造領域的微電腦技術、信息系統技術、傳感應用技術、制造自動化技術、新型材料學以及現代管理技術的專利申請呈大規模增長態勢。

可以制定專門法律，強化中國先進制造領域新技術、新產品、新發明、新設計的專利保護，制定相關條例和措施，允許先進制造專利申請人在不超出原始申請范圍的前提下，對申請文件和授權專利有更多主動修改、完善的機會，以便提高專利的申報水平;要加快建立世界一流的專利申請信息技術平臺，提高專利申報工作效率，進一步強化專利審批機關的服務意識，大幅提高專利申報的信息化水平;要推出具體措施，加快專利流程，建立優先審查制度，對程序合法、內容合法、滿足專利要件且通過實質性審查的專利申請，盡早給出終審結論;要借鑒制造強國的專利保護經驗，給先進制造專利申請人和持有人更大的選擇空間。

要切實保護先進制造領域高科技公司的科技成果、企業品牌、商標、市場銷售能力、設計開發能力等無形資產，打造全球著名的先進制造國際品牌。特別要注重培育高精密機械制造、納米制造和加工、激光焊接，3D打印、電磁加工、一體成形加工制造、復合材料制造和加工技術等尖端加工制造的國際知名品牌。要引導企業從用戶體驗人手，從產品外觀設計、材料、個性化、共性化等方面充分滿足用戶需求，形成客戶粘性壁壘;支持先進制造企業建立全球化的供應鏈體系，嚴控產品質量、產品設計和生產進度過程，穩定上游零件供應商以及代工廠商數量，壓縮成本，提高管理效率，降低供貨風險，支持企業根據實際推行線上線下的銷售方式和服務模式，通過新產品發布會，擴大新產品傳播速度，增強新產品的認知度和影響力，形成產品規模壁壘和品牌效應;保持產品的不斷創新和產品多樣性，避免對單一產品的過度依賴，確保中國先進制造品牌的持續性和強大的國際影響力。