新工業革命對產業空間布局的影響及其表現特征

李曉華

(中國社會科學院 工業經濟研究所, 北京 100006)

長期以來,由于技術范式比較成熟穩定,鮮有根本性的技術、產業和生產方式創新,產業布局多遵循既有規律,相關研究大都圍繞產業集群、產業全球分工(如垂直專業化、全球價值鏈)等方面展開,產業布局作為一個經濟學和地理學的交叉學科發展緩慢。近年來,新一輪科技革命和產業變革在全球范圍內興起,新技術、新模式、新業態、新產業層出不窮。新工業革命是由于一組通用目的技術的成熟、擴散與深度融合而引發的社會生產、生活的深刻變革,并由此帶來生產效率提高、經濟增長動能轉換以及國家之間競爭優勢的變化。現有研究多集中于新工業革命的內涵、規模核算、商業模式、就業、生產率變化等方面,新工業革命對產業布局的影響問題則成為“被遺忘的角落”。事實上,和第一次工業革命推動產業向動力源周圍聚集、第二次工業革命時期鐵路極大擴展了產業的分布范圍、第三次工業革命推動生產鏈在全球范圍內的片段化分布一樣,正在興起的第四次工業革命也必然會對產業布局產生深遠的影響。

一、影響產業布局的因素

產業的空間布局是由要素稟賦、經濟政策、國際環境、產業自身特征、市場需求、突發事件等共同作用的結果。其中,科技變革對產業空間布局的影響尤為突出。

(一)影響產業布局的主要因素

盡管研究產業布局的文獻較少,但也有一些學者對影響產業布局的因素進行了分析。中國人民大學區域經濟研究所把影響產業布局的因素歸納為自然條件和自然資源因素、社會因素、經濟因素、技術因素[1]47,64-66。其中,技術條件通過開拓資源利用領域、降低運費、改變地區經濟內部結構、提高資源綜合利用效率、改變工業內部結構和國民經濟結構,使得產業布局發生變化。龍開元[2]65-91將影響工業布局的因素區分為自然條件、自然資源、基礎設施、區位、人口和文化等基礎因素以及全球化和國際化、信息化和網絡化、生態環境等新型因素。其中,信息化消除了空間障礙,使企業與國外機構面對面的聯系減少,從而降低了企業生產銷售特別是信息傳輸成本,擴大了產品的銷售范圍和空間,使工業企業的產業布局發生顛覆性變化。方維慰[3]將影響產業布局的因素分為原料、燃料、運費、勞動力、資金、市場等傳統區位因素與技術創新環境、完善的基礎設施、政策法規和行政績效、優美的生態環境、高素質人才供給、地方文化的親和力等新區位因素,認為前者的重要性相對降低,后者的作用日益突出。

產業布局是人類生產活動在地理空間上的分布,是無數參與生產活動的個體(企業和個人)在微觀上空間分布的宏觀體現。在市場經濟條件下,企業的目標是追求利潤最大化。即使在計劃經濟條件下,計劃部門仍然要權衡投入與產出,盡可能在最小投入的情況下產生最大的社會效益。企業的利潤取決于市場(需求)和生產(供給)兩端。布局作為企業經營決策的重要方面,需要服務于企業的利潤最大化,即通過企業空間位置的優化,盡可能降低生產成本和實現差異化(低成本和差異化都可以更多地吸引用戶),以及以盡可能低的成本獲得更多用戶。具體而言,影響產業布局的因素主要有以下幾個方面:一是要素稟賦;即一個國家或地區經濟活動中各種投入要素的擁有情況,既包括礦產資源、生態資源、地質條件、氣候條件、位置、人口等初級生產要素,也包括資本、高素質人力資本、基礎設施、經濟活動組織等高級要素。二是經濟政策;盡管市場這只“看不見的手”被證明是調節經濟運行的最有效機制,但市場失靈仍然普遍存在。技術創新、污染物排放的正/負外部性,轉軌經濟和低收入國家市場機制的不完善,都需要政府采取金融、貨幣、產業、出口等方面的政策解決市場失靈問題,以促進經濟更快發展,產業布局也會受到上述因素的影響。三是國際環境;包括國際政治、軍事、經濟等諸多方面。例如,戰爭或恐怖襲擊會對相關國家的基礎設施、工廠造成破壞,通過影響投資者對該國的信心,進而影響生產、投資、貿易和該國的產業發展。四是產業自身特征;國民經濟的不同行業具有不同的要素需求,最終產品、客戶和市場也各不相同。從要素投入的角度看,有的產業或產業鏈環節的主要投入是低成本勞動力,靠近勞動力供給充裕、工資水平低的地區才能夠保持產品具有成本競爭力,因此,勞動密集型產業或產業鏈環節多分布在發展中國家或一個國家內部的經濟欠發達地區;有的行業對資本的需求量大,因此多在資本充裕的發達國家和地區進行布局;還有一些行業屬于知識和技術密集型,增加值和利潤率較高,但也更加依賴高工資的研發人才、管理人才和工程技術人才,因此這類產業和產業鏈環節多分布于創新資源集中、高素質人才聚集的都市圈。五是市場需求;一個國家或地區的市場規模大,相應的產業特別是可貿易化程度低的服務業就容易在該國或地區聚集,就近生產滿足當地需要。一個國家或地區對不同類別商品或服務的需求差異影響不同產業在這個國家或地區的分布;而同一類商品內部的需求結構(如高中低檔)則影響提供不同類型商品的企業布局。一般來說,用戶的市場需求在一個國家內部的空間分布是不均衡的,產業會優先分布在市場集中的地區,對于偏遠地區的用戶通過運輸的方式實現商品供給。但如果偏遠地區的用戶規模足夠大或者運輸成本太高(如水泥的經濟運輸半徑在500千米以內),企業會傾向于設立新的生產基地滿足當地市場需求。隨著經濟的發展和消費觀念的改變,消費的規模、結構都會發生變化,從而要求企業對布局做出調整。例如,高收入人群更希望需求即時獲得滿足并愿意為此付出溢價,因此為了增強對這部分用戶的響應速度,產生了靠近市場生產的需要。此外,自然災害、重大疫情等突發事件也會影響產業布局。在2020年暴發的新冠肺炎疫情中,一些疫情嚴重的國家生產和國際運輸停頓,造成全球供應鏈一度出現中斷風險,全球產業鏈高度分工也造成一些國家出現醫療、防疫物資供應短缺,推動許多國家開始反思全球化布局戰略,考慮尋求多元化進口來源、在本國或鄰近國家就近布局應急物資產業。

(二)科技變革對產業布局的影響

科技發展在產業空間布局中發揮著舉足輕重的作用。科技對產業布局的影響機制可以概括為直接和間接兩個方面。科技革命和產業變革的典型特征是一批通用目的技術取得突破性進展,并進入產業化和商業化應用階段。通用目的技術對產業布局的直接影響通過新產業的形成和對舊產業的沖擊兩種機制實現。

第一,技術通過促進新產業的形成影響產業布局。如果以一項新技術為核心形成新產品、新服務,且新產品、新服務由于性能更優、功能更強或是迎合了新的市場需求,開始進入產業生命周期的高速增長階段,市場規模不斷擴張,那么生產該產品的企業和配套企業增加、產業規模擴大,最終會形成一個新興產業。在另一些情況下,新技術雖然不會直接使產品發生改變,但是會催生新的商業模式,隨著對該商業模式接受程度的增加,新的產業也會逐步形成。例如,電子商務并沒有改變傳統線下零售,但是作為一種新型的商業交易方式卻蓬勃發展,成為新的產業部門。

第二,新技術、新產品會對原有產業中的技術和產品形成替代,造成原有產業出現衰退或規模萎縮,從而使產業結構發生顯著改變。“顧客所購買并認為有價值的絕不是一件產品,而始終是其效用,即一件產品或一項服務對他所起的作用”[4]62。盡管新技術形成的新產品與既有產品在架構、成分、外觀等方面不同,但常常針對同一類需求或效用,二者具有替代關系,如汽車對馬車的替代,互聯網視頻對電視的替代,網絡媒體對紙媒的替代,等等。此外,無論是企業還是個人用戶在購買產品時都面臨著預算約束,即使新產品和老產品提供的功能相同,仍然會構成競爭關系。新產品由于性能更優、質量更好或更加時尚,往往會在競爭中勝出。新產品所構成的產業對舊產業形成挑戰并逐漸取代舊產業的地位,也會使產業空間布局發生改變。

新技術形成的新產業通常不會按照既有的經濟空間格局同比例發展壯大。新技術的創新雖然與一個國家或地區創新資源的密集程度、研發投入以及經濟基礎有很大關系,但是新技術具有更大的不確定性,在何時何地出現、向哪個方向演進往往很難預料。同時,新技術的發展又具有路徑依賴特征,原有優勢既有助于新技術的發展和擴散,又可能成為新技術發展的障礙。例如,發達國家遍布鄉村的商場、超市和便利店以及發達的支票和信用卡系統反而使得網購、移動支付顯得不那么必要;反之,商業設施相對匱乏和現代支付手段的滯后為中國電商和移動支付的發展提供了條件。產業的興衰往往伴隨著國家、區域和城市的興衰。從歷史上看,每一次新工業革命時期,都有國家在新技術新產業領域崛起,也有國家因為在新技術新產業領域發展遲緩而被甩開,世界產業和經濟格局由此改變。例如,阿根廷等一批曾經步入高收入行列的國家跌入“中等收入陷阱”,我國東北等老工業基地經濟低迷,底特律等傳統的工業重鎮衰退。與此映襯的是,以中國為代表的一批發展中國家經濟高速增長,美國加州、馬薩諸塞州分別成為世界ICT產業和制藥產業的中心;深圳、杭州憑借互聯網經濟的興起成為經濟增長的明星城市;甚至曾經以資源加工、勞動密集型產業為主的貴陽,通過洞察大數據產業的發展前景并率先發力,打響了“新經濟”的名片。不同國家、區域和城市產業興衰的差異在宏觀上即表現為產業空間布局的改變。

從科技的間接影響看,除了通過促進新產業形成和對舊產業產生競爭改變全球產業競爭力,從而影響產業格局外,新科技還可以通過作用于其他產業布局的影響因素使得產業空間布局發生改變。

第一,科技通過改變要素稟賦影響產業布局。每一次工業(產業)革命意味著一組新的通用目的技術的出現和利用,而顛覆性的通用目的技術必然會對企業的生產函數產生影響。無論是新技術形成的新產業還是新技術改造的舊產業,其要素投入的結構或種類都會發生變化。例如,里夫金[5]30從通訊技術與能源結合的角度認識工業革命,第一次工業革命的特征是印刷術+以煤炭為動力的蒸汽機;第二次工業革命的特征是電信技術+燃油內燃機。在兩次工業革命時期,知識、資本在生產要素投入中所占比重逐步提高,煤炭代替水力、風力和畜力,石油成為新的生產投入要素。經濟投入要素的改變意味著各個國家和地區的要素稟賦優勢發生改變——原有的生產要素變得不那么重要(如勞動力數量),擁有新生產要素(如煤炭和石油)的地區獲得發展機遇,擁有高級生產要素(高素質勞動力、創新能力)的地區獲得更強的產業競爭力。

第二,科技通過改變產業特征影響產業布局。新的通用目的技術會使產業在產品形態、業務流程、產業業態、商業模式、生產方式、生產組織等方面發生深刻變革,進而使產業的宏觀空間布局和微觀空間布局發生改變。一是在產品形態方面,物質產品的生產和服務性質的活動大不相同,前者一般占地大、資源投入大,產品可貿易性強;后者的人員更加密集、空間更加集約,許多服務具有即時消費的特征,可貿易性差。因此,產業結構從一、二產業為主向第三產業為主轉變,必然帶來產業空間布局的調整。二是在業務流程方面,季節性的農業、流程型的制造業與離散型的制造業、短流程的服務業有各自不同的空間布局要求。例如,流程型制造業需要上下游環節在時間和空間上的連續,離散型制造業則允許上下游之間在空間上分離,進而可以更好地根據上下游各環節的要素需求優化布局。三是在產業業態方面,業態是產業經營形態,業態不同會造成布局的變化。以商業業態為例,百貨商店、超市、便利店、購物中心不但由于覆蓋范圍、服務客戶不同,從而在空間分布上呈現差異,而且其內部商品的組織、排列也各具特點。四是在商業模式方面,新商業模式的涌現可能形成新的產業部門,并對原有商業模式產生沖擊,從而推動符合新興商業模式的產業分布范圍擴大化,并影響國家、地區間的產業分布。五是在生產方式方面,技術的發展需要與之相應的生產方式,不同的生產方式意味著對資源、生產資料的組織、利用方式不同,相應的生產布局也會發生變化。例如,農業社會手工生產方式下的產業布局必然不同于工業革命以后的機器大工業方式。六是在生產組織形態方面,作為生產活動基本經濟單位的形態,家庭生產、手工工場、現代工廠、現代企業以及社會化生產等不同方式下,生產要素投入及生產活動的地理分布呈現出不同的特征。

第三,科技通過改變運輸成本影響產業布局。企業的生產活動既需要原材料的投入,又需要制成品的銷售,二者都涉及運輸問題,需要將原材料從產地運到進一步加工制造的工廠,將最終產品從加工制造工廠運輸到經銷商和用戶手中。最理想的情況是原材料生產地、加工制造工廠和銷售地高度統一,這也是許多企業選址于大城市及其周邊地區的重要原因——配套企業聚集、銷售市場集中。當原材料產地與最終市場不一致時,企業就需要在原材料運輸成本和最終產品成本之間進行權衡,決定綜合成本最小的布局位置。交通、通信技術都是典型的“空間壓縮”技術[6]79。如果一項新技術能夠降低運輸成本、縮短運輸時間,不但能夠使相距較遠的上下游企業之間、生產企業與市場之間的聯系更加緊密,還能夠縮短空間的“時間距離”,使供應鏈對市場需求變化做出更加快速的反應,有利于促進產業活動在更大范圍內的分布。

第四,科技通過改變通信成本影響產業布局。交易成本指的是經濟制度的“摩擦”成本,即搜尋成本、信息成本、談判和決策成本、監督和實施成本,或者也可以分為準備合同的成本、達成合同的成本、監督和實施合同的成本[7]。搜尋成本、信息成本、監督成本都與通信成本密切相關。一般來說,交易成本是制度經濟學特別是交易成本經濟學的主要研究對象,其大小決定企業組織的邊界。但事實上,交易成本與運輸成本一樣會對產業布局產生影響,并常常共同發揮作用。具體來說,交易成本對產業布局的影響通過兩種機制發揮作用。一方面,交易成本受到資產專用性、不確定性和交易頻率三方面的影響[8],如果新技術能使交易成本大幅度下降,那么一家企業對交易對象的選擇受制于交易對象資產專用性和交易頻率的程度將會降低,而且能夠以更低的成本發現新的交易對象并確定它的信用或資質,企業通過市場化交易的對象范圍將會擴大,勢必影響到產業的布局。另一方面,許多產業的產業鏈各環節之間、上下游供應鏈之間、企業內部各部門之間需要頻繁交流來解決復雜的研發設計、生產工藝、供應鏈管理等問題。在通信成本高昂的前工業化甚至第一次工業化時代,要解決這些問題需要企業各部門及上下游企業聚集在一起,否則將付出巨大的運輸成本代價或造成決策遲緩。如果通信成本下降,上下游企業及企業各部門可以低成本地交換信息,有助于降低頻繁交流需要的空間聚集,生產活動更趨于分散化。

二、新工業革命條件下影響產業布局因素的改變

新一輪科技革命和產業變化(新工業革命)在全球方興未艾。驅動當前新工業革命的通用目的技術包括移動互聯網、物聯網、云計算、大數據、人工智能、虛擬現實(增強現實/混合現實)、區塊鏈、智能傳感器、高性能機器人、3D打印、石墨烯、生命科學等,新一代信息技術是其中的核心和具有強大賦能作用的技術。與前幾次工業革命相比,雖然此次新工業革命正方興未艾、能量尚未充分釋放,但從初期展現出來的跡象可以看到,其對產業布局同樣會產生顛覆性的影響,甚至要比前幾次工業革命對產業布局的顛覆劇烈得多。在當前的新工業革命下,產業結構、產業本身的性質和運作規律以及影響產業發展的外在條件都在發生改變。

第一,產業結構的變化。云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等新一代信息技術已經進入大規模產業化應用階段,虛擬現實(增強現實、混合現實)、區塊鏈等技術也開始了產業化、商業化的探索,同時這些新技術還通過對商業模式的改變形成新的產品或服務,一批新的產業已經形成并蓄勢待發,原有的產業結構正在發生重大改變。世界主要國家紛紛出臺政策,搶占新技術、新產業的制高點,希望在新產業領域占據主導或控制地位,或者至少能夠分得世界新產業的一杯羹。可以預見,產業結構的變化會帶來世界整體產業重心的改變和新產業全球格局的重新洗牌。

第二,生產要素的變化。人類經濟的發展史就是科技創新作用不斷增強的歷史,每一次工業革命都會使科技創新的作用產生一定幅度的提升。在當前的新工業革命中,科技、知識在生產投入中的作用進一步增強,科技基礎好、人才實力強、研發投入大的國家和地區將在新經濟的發展中搶占先機。與前幾次工業革命相比,此次新工業革命的生產要素投入呈現出兩個顯著變化:一是以前人類經濟活動的生產要素都是利用先天存在的自然資源,人不能創造生產要素(除了人自身的生產和再生產),只能通過技術的變革更好地利用各種生產要素。新一代信息技術的發展使得數據成為像石油一樣的生產要素并創造出重要價值,人類已經能夠創造出新的生產要素。二是人工智能從實驗室走向產業化。如果說前三次工業革命中生產過程始終離不開人的參與,那么隨著第四次工業革命的深入推進,工廠中從事直接生產的工人數量不斷減少,目前已經出現了完全由機器人等自動化設備和人工智能系統構成的無人工廠,世界四大機器人家族之一的FANUC已經可以由機器人完成原本由工人完成的組裝工作。在一些研發環節,人工智能也已經開始替代人類的工作。例如,利用人工智能系統進行藥物分子的篩選和分子合成路線的設計。

第三,產業業態的變化。在新一代信息技術的推動下,產業形態趨于數字化、服務化、虛擬化。數字化指的是數字產品、數字服務等數字產業在國民經濟中的比重越來越大。服務化是指除了服務業比重不斷提高之外,農業、制造業都呈現服務化的趨勢。隨著用戶需求趨于多元化以及物聯網等信息技術推動的連接和數據實時傳輸,制造企業提供更多基于其制造產品的服務成為可能和必然趨勢,從而呈現由以產品為中心向以客戶為中心轉變、由加工組裝為主向以“制造+服務”轉變、由一次性交易產品向長期提供服務轉變、由以產品為價值來源向以產品+服務的組合為價值來源轉變[9]。虛擬化是指產品和服務不僅有看得見的物理實體狀態,而且具有看不見的數字虛體狀態。其中,數字虛體狀態正在發揮越來越重要的作用。

第四,生產方式的變化。如同第一次工業革命下出現了規模化生產、第二次工業革命下出現了大規模生產、第三次工業革命下出現了大規模定制,新一輪工業革命下也會出現新型的生產方式。英國《經濟學人》雜志將新工業革命的特征概括為制造業的數字化,數字化推動的生產方式變革使個性化定制成為可能。在機械化乃至信息化時代,生產裝置的柔性化程度低,“定制”往往需要對產品進行重新設計和生產流程調整,由于制造成本高昂,能夠承擔這一成本的用戶很少。但在數字化技術的加持下,可以進行數字化仿真設計、生產裝置更具柔性,甚至是在柔性最小的加工組裝環節,3D打印技術也能夠使成本大為降低,同時收入的提高也使得更多用戶愿意為個性化支付更高的價格。生產方式的變化會使企業與用戶之間的相對位置以及企業內部生產各環節的分布發生改變。

第五,組織形態的變化。生產的組織形態主要是指企業內部各職能部門、生產部門之間的所有權關系以及企業與其供應鏈、價值鏈相關方之間的交易或治理關系,組織形態的變化也會涉及到產業布局的調整。例如,第二次工業革命時期,占優勢地位的是垂直一體化現代企業,與之相適應的布局形態是企業內部生產上下游環節在一個地點上的高度集中。又如,以網絡型治理結構為代表的產業集群形態,其產業布局表現為同行業企業、相關上下游配套企業在一個區域(園區或城市)內的集聚。在新工業革命條件下,企業組織形態向著社會化生產的方向發展,中心化科層組織的管理和控制能力下降,在所有權意義上分散的企業、個體的重要性提高,從而空間布局結構也發生適應性調整。

第六,運輸成本的變化。物質產品無論作為生產資料還是消費資料都需要從產地運輸到使用地和消費地,這一過程需要耗費不菲的運輸成本,包括道路、港口、機場等運輸基礎設施的建設、運輸工具和人力的投入、燃料和能源的消耗。汽船、火車、汽車、高鐵、飛機等新技術降低了實物產品的運輸成本,縮短了空間的“時間距離”,而數字經濟具有典型的零邊際成本特征,當通信基礎設施建成、數字終端購買、數字產品創造完成之后,數字產品傳輸的成本趨近于零,而且電磁波的傳輸速度為每秒30萬千米,數字產品傳輸的“時間距離”也近似于零。3D打印技術在降低實物產品的成本方面發揮著日益重要的作用。復雜的工業產品往往需要使用不同的部件和組件,每一個部件和組件需要分別設計、制作原型和制造(通常由分布于不同地區的不同工廠承擔),最后再無縫地組合成一個整體。3D打印能夠使單獨的部件實現在當地打印制造,降低了零部件的運輸費用、節約了運輸和交付時間[10]。

第七,交易成本的變化。數字經濟的發展整體上會使各類交易成本都呈現下降趨勢。隨著各類產品、服務、生產過程、交易過程等信息的數據化,加上大數據、人工智能等技術的支撐,搜尋商品、服務和交易對象的成本大幅降低。人工智能技術根據用戶購買習慣和潛在消費需求分析實施的智能化推薦也能夠降低搜尋成本。市場交易過程中的一項重要成本是審核交易對象的信用,基于大數據的信用評價體系特別是區塊鏈技術的發展,能夠更加便利地評價交易對象的信用。由于區塊鏈技術下的交易記錄是分布式存儲且不可篡改的,因此無論是企業還是用戶都會更加遵守契約,以免影響自己的信用記錄,從而影響未來長期的交易。在物聯網、移動互聯網、區塊鏈等技術的支撐下,產品或服務的實施狀態能夠被用戶實時觀察,因此契約的履行更能夠得到保障。根據WTO發布的《世界貿易報告2018》,1996—2014年間,國際貿易平均成本大約下降了15%。在國際貿易成本中,運輸成本占商品流動的37%和服務流動的17%;信息成本和交易成本位于商品流動成本構成的第二位,占服務流動成本的30%[10]。

三、新工業革命條件下的產業布局新特征

以新一代信息技術為代表的一組通用目的技術的成熟和產業化推動了整個產業數字化、網絡化、智能化的發展趨勢,產業結構、生產要素、產業業態、生產方式、組織形態、運輸成本、交易成本等方面正在發生的顛覆性變革推動產業空間布局呈現一系列新的特征。

第一,數字化改變傳統產業的國際分工與布局。數字技術作為一種通用目的技術,不僅催生新產品、新模式、新業態、新產業,而且在國民經濟、社會、生活的各個領域廣泛應用,正在成為推動傳統產業變革的重要力量。產業鏈價值鏈之所以片段化并在全球最具有比較優勢的區位布局相關價值鏈環節,很重要的原因在于各個國家勞動力成本存在巨大差異,這就造成在20世紀80年代以來不斷發展的產品內分工趨勢下,發達國家將以服裝為代表的勞動密集型產業和以電子裝配為代表的勞動密集型價值鏈環節轉移到成本更低的發展中國家,而發達國家則聚焦于資本密集度更高、對工資水平不敏感的高科技產業和價值鏈的高附加值環節。與前幾次工業革命時期機器代替骯臟(Dirty)、危險(Dangerous)、困難(Difficult))和沉悶(Dull)的“4D”工作不同,新一代信息技術在提高效率方面發揮著更加重要的作用。“機器”是否能夠取代人工,除了“機器”技術成熟度的不斷提高外,還取決于“機器”是否能發揮人工所不能發揮的作用,或者使用“機器”帶來的效率提高是否能夠抵消資本投入帶來的成本上漲。隨著新一代信息技術的不斷成熟以及使用規模擴大帶來的成本下降,一方面,“機器”能夠實現人工所不能的海量數據處理、實時連接和快速反應;另一方面,機器在許多制造業細分行業價值鏈某些環節已經具備了比人類更高的生產率和更低的成本。例如,機器視覺技術的使用能夠替代檢測環節的大量人工,并且比人工檢測的準確率更高。在產業數字化的推動下,越來越多的制造業行業和價值鏈環節的資本密集度提高,數據與土地、勞動力、資本、技術一樣成為重要的生產要素,而且發揮著更為重要的價值創造作用。這就意味著數字基礎設施完善、數字化水平高的國家,能夠建立更為實時、泛在的連接,產生更多的數據,并基于數據挖掘更大的價值。因此,在數字產業化的進程中,發達國家與發展中國家的成本優勢正在發生逆轉,進而改變產業及價值鏈環節的全球區位選擇。一些原本由于勞動力成本高需要轉移到低成本發展中國家的產業和價值鏈環節被保留在產業數字化水平高的國家;人工智能、智能機器人、3D打印驅動下的生產線能夠以更低成本生產定制化產品,滿足高收入消費者對個性化產品的需求,推動生產環節靠近發達國家市場,這也是發達國家推進制造業回流的重要技術支撐。需要注意的是,“機器”與人工并不是彼此替代的關系,人工智能更大的威力在于補充和增強人類的能力[11]。

在制造業服務化的趨勢下,用戶所需要的不僅是(或已經不是)產品本身,而且是基于物質產品核心功能衍生出來的服務,服務型制造活動成為制造業銷售收入和利潤的重要來源。特別是基于數字技術和數字基礎設施的支撐,制造企業不但可以更為迅速地響應用戶需求,高度自動化地根據用戶特點或指令提供高度定制化的服務,而且以數字形態呈現的服務可以以比實物產品更加豐富的種類呈現。服務化趨勢對制造業布局產生兩種影響:一是傳統服務要在現場即時提供、即時消費,因此制造企業需要在其產品市場布局服務業務部門或發展本地服務提供商。二是數字化服務具有很強的遠程提供能力和可貿易性,因此制造企業可以將快速發展的服務型制造業務布局于母國或總部所在地,通過互聯網向用戶遠程提供增值服務。

第二,數字鴻溝造成全球“新經濟”布局的分化。在新一代信息技術的推動下,國民經濟呈現數字產業化和產業數字化的趨勢。根據中國信息通信研究院發布的《G20國家數字經濟發展研究報告(2017)》[12],2016年,數字經濟規模前三位的國家分別是美國、中國、日本,數字經濟規模分別為10.8萬億美元、3.4萬億美元和2.3萬億美元,美國數字經濟占GDP的比重為59.3%,日本和中國也超過30%。按照數字經濟的基礎部分即信息產業的規模看,2016年美國、中國、日本的規模分別為1.3萬億美元、7 825億美元和3 915億美元,占GDP的比重分別為7.2%、7.9%和7.0%。可見,新一代信息技術所推動的新產業及既有產業的增量已經成為各國國民經濟的重要組成部分。

世界不同國家之間、同一國家的不同地區之間的數字經濟發展存在巨大差異,這一現象被美國國家遠程通信和信息管理局(NTIA)在20世紀90年代發布的系列報告中稱為“數字鴻溝”(Digital Divide),并將其定義為“擁有新技術的人與無法獲得新技術的人之間的鴻溝”[13]。盡管由于技術發展、通信基礎設施和智能終端成本下降以及一些國際組織的推動,世界各國特別是發展中國家的網絡連接持續改善,但數字鴻溝依然存在,表現在發展中國家的固定電話覆蓋率、移動電話覆蓋率、固定寬帶覆蓋率、移動寬帶覆蓋率、每百個家庭計算機擁有量、每百個家庭可上網數量、每百人使用互聯網數量等均與發達國家存在很大差距[14]。

數字經濟具有典型的網絡效應特征,即數字產品和服務帶給用戶的價值不但取決于使用該產品(服務)的用戶數量,而且取決于其配套產品的豐富程度。網絡效應的特征決定了數字產品“贏家通吃”的競爭格局,這就意味著數字產品用戶規模大的國家更容易形成壟斷性的大企業,數字經濟更容易向這些國家聚集。根據聯合國國際國貿易與發展會議發布的《信息經濟報告2017》,市值超過10億美元的“數字跨國企業”有63家在北美,總市值2.8萬億美元;42家在亞洲,總市值6 700億美元;27家在歐洲,總市值1 610億美元,非洲和拉丁美洲只有3家,總市值610億美元。

數字經濟發展的軌跡及其技術特征還導致全球產業分布呈現路徑依賴的特點。數字經濟從針對終端用戶的消費互聯網起步,主要業務集中于門戶網站、搜索引擎、電子商務等領域。從事后來看,消費互聯網的發展至少對后續數字經濟的發展產生了兩方面的重要影響:其一,為了支撐自身業務的擴張,許多消費互聯網公司形成了云計算、大數據、數據庫等領域的技術突破。例如,阿里巴巴為了支撐其平臺上入駐網店的發展,在國內率先開展云計算業務;為了應對“雙11”海量的交易沖擊,開發了OceanBase數據庫,實現了去“IOE”化;為了優化搜索結果、商品推薦等功能,形成了大數據分析能力(1)宋斐,張笑容,曉坪.平臺經濟:跨越創新“死亡之谷”的新路徑 [EB/OL].(2018-11-30)[2020-10-23].https:∥www.sohu.com/a/278847892_384789.。其二,當前正在快速發展的第三次人工智能熱潮的典型特征是“機器學習+大數據”,消費互聯網企業在發展過程中積累了海量的數據,在算力(計算機處理能力)和算法(深度學習)實現突破后,它們能夠利用數據優勢發展自己的人工智能技術。因此,前20年消費互聯網的勝利者大概率將是今后產業互聯網這一新興領域以及人工智能等前沿技術的領導者;反之,在消費互聯網領域的失意者抓住人工智能發展機遇的可能性小得多。互聯網普及的數字鴻溝造成消費互聯網發展的差距,而世界消費互聯網產業發展的不平衡將會引致未來以人工智能為核心的新經濟領域產業布局的高度分化。

第三,經濟活動地理空間的“大分散、小集中”。社會化生產作為一種新的生產組織形式正在興起。在傳統方式下,企業從外部購進原材料、零部件等投入品和生產設備、工具等生產資料,發揮優勢、利用人力資源,使原材料發生物理或化學形態的改變,從而形成自己的產品,銷售給用戶。在這種方式下,生產活動是在企業內部組織的,參加生產活動的經濟單位數量有限,用戶僅僅作為產品的使用者而存在。在信息技術、3D打印技術的推動下,用戶也擁有了生產工具和生產能力,能夠參與到由高度中心化的企業所從事的產品(服務)的生產過程中來,社會發展由“為使用而生產”“為交換而生產”轉變到“產銷合一”階段[15]293-296。一方面,許多信息技術產品同時兼具生產資料和生活資料的功能,例如個人計算機、軟件甚至手機,既可以用于個人生活,又可以用作生產力工具,如用計算機進行文字處理、代碼編寫,用手機進行在線直播等。在“摩爾定律”的推動下,IT產品的性能不斷提升、成本持續下降,從而實現大規模普及。個人用戶可以在自己的業余時間參與到產品或服務的開發、設計、生產當中。另一方面,3D打印技術賦予了個人加工制造物質產品的能力。在個人場所用3D打印機打印完整的產品或者打印零部件后,通過3D生產網絡與其他個人打印的零部件整合為完整的產品。對于企業而言,由于3D打印對特定零部件和勞動投入的依賴程度下降,因此可以分散它們的生產活動使其貼近用戶布局,以更好地滿足用戶個性化的需求[10]。社會化在產業空間布局上的結果就是生產活動不再局限于特定地理位置的企業,而是可以分散到世界各地、千家萬戶,這就意味著社會化生產是一種在地理空間上高度分散化的生產組織方式。不同國家、不同地區甚至同一城市的不同城區具有各自不同的資源稟賦與后天形成的能力,這種不同的稟賦和能力不僅體現于企業,而且體現在分散化的個體及其組成的區域性網絡之上,因此社會化生產有利于把全球的比較優勢利用起來,更好地進行產品研發、設計和生產。數字產品與實體產品存在巨大差異,許多學者認為互聯網是反空間的或具有“無地點性”[16],只要有算力、有連接的地方就可以部署數字產品的生產能力,“如果創造財富的自然條件的限制在很大程度上被解除了,那么那些從文明伊始就表現出的對于具體地點的依賴也應當不存在”[17]3。

盡管將成千上萬分散在世界各地的人員組織起來的去中心化的社會化生產方興未艾,但企業仍然具有不可替代的優勢,其消亡的日子遠未到來。相對于分散的個人,企業擁有更強大的實力,擁有價值更高、生產力更強的生產資料和生產工具;相對于去中心的生產組織方式,企業的中心化決策可以更高效地調動、組織各種資源。在企業這一組織形態仍長期存在的情況下,經濟活動空間布局在展現出“大分散”特征的同時,仍然具有“小集中”的特點。企業在空間上的集中主要出于兩方面考慮:一是物質產品的生產仍然存在運輸成本限制,上下游企業在空間上的集聚有利于降低綜合物流成本;二是科技創新在產業發展中發揮著越來越重要的作用,企業在空間上的高度集聚有利于創新,就如同馬歇爾形容產業集群“連空氣中都聞得出產業的味道”[18]146。產業集群對創新的促進主要體現為人與人之間近距離的頻繁交流、人員的流動、合作研發等方面。國際金融危機后,美國學者開始反思離岸外包對美國創新能力的損害。Pisano[19]提出,創新活動需要由產業上下游企業集體能力共同形成的產業公地(industrial commons)的支撐,制造過程的缺失不但傷害某一具體企業的研發能力,而且會傷害包括先進材料、工具、生產設備、零部件在內的為產業服務的其他企業,基礎性的R&D活動也就失去了存在的基礎。一方面,隨著制造業流失造成的潛在雇用機會的減少,有經驗的人更換工作,學生對進入該領域敬而遠之,最終產業公地將喪失大量工作、技能和科學知識,不再能夠支撐上下游活動的提供者,反過來也使這些企業離去;另一方面,也要看到數字化和3D打印技術對運輸成本下降的推動,虛擬現實(增強現實、混合現實)使得遠距離的交流更加逼真,進一步降低集聚的重要作用。

第四,產品虛實合一與空間分布的虛實分離。在工業經濟時代,除了電力、通信、電視、廣播等少數產品,絕大多數產品和服務的使用價值都是在使用現場提供的,產品和服務的使用價值產生于現場的設備、工具或人員。但在新一代信息技術的推動下,無論是物質產品、服務還是數字產品,都呈現出虛實合一的趨勢。物質產品與軟件、物聯網、大數據、人工智能等“虛擬”產品的融合日益深入,其帶給用戶的效應不僅來自于物質產品本身,還來自于后臺的軟件與算法。物質產品制造企業基于產品開發出許多衍生增值服務,用戶所使用的物質產品中融合了許多數據、軟件、算法等服務性質的內容。企業可以根據用戶的使用特點、習慣、應用場景在軟件層面做出改變,從而實現對用戶功能的個性化定制。物質產品的生產線、供應鏈、研發設計等環節除了生產裝置、零部件、科學儀器、車輛等硬件設備外,越來越離不開大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術的支持。在工業4.0所設想的未來CPS系統下,制造業從研發設計、物流組織、加工制造、銷售、產品使用和回收的全價值鏈環節以及從車間、工廠、企業到企業所處商業生態中的相關企業之間,都被互聯網、傳感器連接起來,實時產生大數據,利用大數據、人工智能等系統分析、計算、優化生產的整個過程。服務與信息技術的融合日益加深,而信息技術不僅有算法、數據等無形的方面,還需要計算機等硬件提供強大的算力支撐,需要傳感器、通信網絡采集、傳輸數據,許多服務需要調動大量的后臺硬件提供支持。

在新一代信息技術的推動下,產品(服務)在功能上呈現出虛實合一的特點。但是這里“虛”和“實”的特征差異巨大,從而出現產品和服務的使用與功能的生產提供之間、“虛”與“實”之間在空間分布上的分離。盡管產品和服務的數字化已經成為趨勢,但用戶終究需要獲得數字化產品和服務的物理界面,這一物理界面以設備、裝備、儀器等為載體。同樣,數字化的實現一方面需要芯片、計算機、服務器等物理載體的支撐;另一方面,數字化的產品或服務呈現云端化趨勢,即不需要在本地而可以在云端實現。云計算是由專業化公司部署的可以遠程提供存儲、計算等服務的計算資源共享池。因此,產品虛實合一的結果表現在空間布局上就出現了產品和服務的使用與功能的生產、提供在空間上的分離。用戶所使用產品的功能不完全來自于本地產品,其所使用的服務功能也不完全來自于本地的服務人員,其中的許多功能是由企業遠程提供的。以數字孿生為例,一個物理產品會有一個完全映射的數字虛體。在用戶端的物理實體的變化都會完全反映在企業端的數字虛體上,同樣,企業也可以通過調整數字虛體的參數改變數字實體的功能。一般來說,物理實體需要在用戶本地,而數字虛體往往在云端。以智能手機上的許多APP為例,用戶所使用的APP功能的實現一部分來自于本地手機的計算能力,但更多來自于提供該APP公司的遠程計算能力。即使這些公司的計算能力也未必來自于公司運營基地,而是來自于租用更專業化的云服務商的計算資源。

第五,經濟活動地理空間的“實分散、虛集中”。即使數字經濟再發達,實體產品在地理空間的傳輸、人員在地理空間上的移動仍然存在較高的運輸成本、花費較長的時間,為了降低運輸成本和時間,實體產業傾向于在空間上分散。“互聯網有著完全不一樣的物理結構,它的運行規則與那些組織傳統城市中公眾場所行為的規則有著很大不同”[16]。由于數字空間數據儲存成本很低、數據傳輸成本趨近于零、數據的傳輸可以實時實現,產業布局呈現出在數字空間(賽博空間)的“虛集中”特征。因此,隨著信息技術與傳統產業的深度融合,“實分散、虛集中”的影響范圍將不斷擴大、程度不斷加深。“虛集中”主要表現為數據的集中和平臺化集中兩種模式。其中,數據的集中指的是生產或生活中產生和加以利用的數據在互聯網虛擬空間高度集聚,又可以分兩種情況:一是在社會化生產方式下,盡管參與創新和生產的個體可以在空間上高度分散,但是社會化生產活動的自組織對生產活動參與者之間信息交流和協調的要求更高,這就需要有一個虛擬的互聯網空間,供社會化生產的參與者進行高效的信息分享、交流討論、成果發布等活動。例如,開源軟件都擁有自己的開源社區,維基百科等社會化生產的數字產品本身就可以讓用戶進行詞條的編輯、修改。信息技術的發展一方面使得默會知識的不可編碼性降低[20];另一方面也使得在數字空間中就可以像物理空間中一樣進行“面對面”交流,因此極大地降低了知識的擴散、思想的碰撞對于實體空間集聚的需要。二是在數據成為能夠創造生產要素的價值后,數據的集聚才能使價值最大化。在大數據時代,各種存儲格式、生產活動和生活行為,各個用戶的數據都具有價值,通過對海量數據進行分析挖掘、交叉對比,能夠發現各類數據間隱含的相關關系,進而通過有目的地調整、引導,為用戶和企業創造價值。例如,通過整合用戶的基本信息和在不同平臺上的購物、自媒體、線下消費等信息,可以更加準確地勾畫出用戶畫像,用于精準推送相關產品和服務。因此,不同用戶、不同來源、不同時點的數據需要盡可能加以收集整合,形成在虛擬空間的數據聚集。在當前的技術條件下,虛擬空間的數據通常存儲于云端。

平臺化集中是“一種基于外部供應商和顧客之間的價值創造互動的商業模式。平臺為這些互動賦予了開放的參與式架構,并為它們設定了治理規則”。平臺一邊連接供應商,一邊連接用戶,發揮著撮合交易、匹配用戶的功能,通過商品、服務或社會貨幣的交換為所有參與者創造價值[21]6。平臺企業是一個數據中心,遍布世界各地的買家可以在這里尋找所需要的商品或服務,賣家可以在這里尋找到客戶。對于數字化產品,買賣雙方在自動的或人工的交易撮合后可以即時交易,實體產業也可以在交易達成后通過便捷的物流系統進行運輸和交付。由于平臺企業打破了自身資源和能力的限制,利用理論上可以遍布世界各地的供應商為平臺另一側的用戶服務,因此平臺獲得了飛速發展,成為數字經濟時代典型的商業模式或組織形態。在物理層面上,平臺可以把在地理上分散的供應商和客戶集中起來,表現為“實分散”;但是在虛擬空間上,地理上分散的供應商和客戶又集中于平臺,表現為“虛集中”。由于數字經濟領域網絡效應的特征及其導致的“贏家通吃”的產業組織格局,每一個細分行業中一般只能存在少數幾家平臺企業,且市場份額高度向頭部企業集中,因此與工業經濟時代產業在地理空間上的集聚相比,在虛擬空間“虛集中”的集中程度要高得多。

四、結語

產業的空間布局是一個關系經濟發展、人民福祉與企業競爭力和投資回報的重要問題。在18世紀的第一次工業革命、19世紀的第二次工業革命、20世紀的第三次工業革命中,蒸汽機、電力、鐵路、電話、計算機等顛覆性技術都使產業在國家、地區間的分布與企業的微觀布局發生深刻改變。當前,以新一代信息技術為代表的一組通用目的技術正在加速成熟和擴散,新一輪科技革命和產業變革正在孕育興起,對產業結構、生產要素、產業業態、生產方式、組織方式、運輸成本、交易成本等影響產業布局的因素產生重大影響,進而使產業布局呈現出新的特征,具體包括數字化改變傳統產業的國際分工與布局、全球“新經濟”布局的分化、經濟地理空間的“大分散、小集中”、產品虛實合一與空間分布的虛實分離、經濟活動地理空間的“實分散、虛集中”五個方面。新工業革命對產業空間布局的影響正在逐步顯現,隨著區塊鏈、量子通信、虛擬現實等能夠深刻改變產品形態、交易成本的新科技進一步成熟和完善,產業空間布局有可能呈現更多的新特征。