美國：從大規(guī)模制造到產(chǎn)業(yè)空心化

美國是為工業(yè)時(shí)代貢獻(xiàn)了最多創(chuàng)新的國家，是第二次工業(yè)革命的發(fā)源地。第二次工業(yè)革命的核心是“大規(guī)模制造”，即通過工藝和零件的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)“全部可替換的制造”，能夠做到大批量生產(chǎn)一模一樣的產(chǎn)品。

美國能夠成為大規(guī)模制造的發(fā)源地是與其新大陸的特質(zhì)分不開的。實(shí)際上直到南北戰(zhàn)爭之前，美國的工業(yè)體系還相當(dāng)落后，根本無法與當(dāng)時(shí)的歐洲相提并論。使得第二次工業(yè)得以展開的一個必要條件是南北戰(zhàn)爭掃清了建設(shè)全美鐵路網(wǎng)的最大障礙。

大規(guī)模制造需要一個大范圍分銷系統(tǒng)的支持來實(shí)現(xiàn)原材料和產(chǎn)品的流動。1850-1880間發(fā)生的運(yùn)輸與通信革命——鐵路、輪船和電報(bào)，才促進(jìn)了第二次工業(yè)革命的開始。三個原因使鐵路成為第二次工業(yè)革命的火種：1. 這是美國第一個大型系統(tǒng)，第一次需要大規(guī)模的管理層級和現(xiàn)代會計(jì)實(shí)務(wù)。2. 鐵路的建造（以及同時(shí)期電報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)）需要大量的大規(guī)模制造的產(chǎn)品。3. 鐵路連接了全國各地，為產(chǎn)品提供了可靠的全天候運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。

20世紀(jì)30年代之前，美國為世界貢獻(xiàn)的主要創(chuàng)新就是如何把既有的技術(shù)集成為新的技術(shù)，再通過大規(guī)模制造的方式使之?dāng)U散到全社會。愛迪生的電燈、福特的汽車流水線生產(chǎn)工藝、萊特兄弟的飛機(jī)、德弗雷斯特的真空三極管……體現(xiàn)出的是個人英雄主義的技術(shù)創(chuàng)新熱情。而這些個人完成的發(fā)明，也離不開當(dāng)時(shí)的歷史處在這樣一個時(shí)段：比較容易被想到的問題同時(shí)以個人能力能夠解決的，在當(dāng)時(shí)趕上了這樣一個最佳時(shí)期。而到了二戰(zhàn)后的大科學(xué)時(shí)代，個人英雄主義的偉業(yè)明顯減少，與比較容易被想到同時(shí)以個人能力能夠解決的問題已經(jīng)大多被那個時(shí)代的美國人解決完畢是分不開的。后來剩下的問題越來越體現(xiàn)為需要經(jīng)過長期的專業(yè)學(xué)習(xí)才能提出，同時(shí)需要大規(guī)模的研究合作才能解決。典型的例子如2012年7月宣布發(fā)現(xiàn)的“希格斯-玻色子”，前后花費(fèi)40多年，上萬研究人員參與，投入經(jīng)費(fèi)超過百億美元，才最終得到成果。

1945年二戰(zhàn)結(jié)束，把美國創(chuàng)新的歷史推向另一個階段，即不再依靠個人英雄主義而是以政府為研究活動的組織核心進(jìn)行大科學(xué)研究的時(shí)代。

大科學(xué)時(shí)代的起源與二戰(zhàn)中美國政府把各個領(lǐng)域的技術(shù)人員召集在一起協(xié)同解決戰(zhàn)爭所提出的問題。制造原子彈的“曼哈頓工程”被認(rèn)為是大科學(xué)的發(fā)軔。不過產(chǎn)生了更大影響也更能說明問題的是控制論的誕生：二戰(zhàn)之前，工程學(xué)只是在老死不相往來的分散領(lǐng)域中各自蹣跚前行：為了解決服伺機(jī)構(gòu)問題，機(jī)械工程師主要是在時(shí)間域中發(fā)展了理論，把受控工廠當(dāng)作動態(tài)機(jī)構(gòu)來處理；為了解決放大器問題，通信工程師主要是在頻率域中發(fā)展了理論，解決了信號增益與穩(wěn)定性問題。大戰(zhàn)的爆發(fā)使他們不期而遇，特別是在開發(fā)防空火炮瞄準(zhǔn)控制器時(shí)，他們必須攜手攻關(guān)。當(dāng)不同的想法發(fā)生碰撞，他們發(fā)現(xiàn)時(shí)間域與頻率域兩種表達(dá)方式不但不相沖突，反而是互補(bǔ)的。這樣控制論誕生，為日后的計(jì)算機(jī)、無線通信、航天、自動化、互聯(lián)網(wǎng)等幾乎所有戰(zhàn)后高增長領(lǐng)域的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

為了解決戰(zhàn)后美國的科研問題的提出和研發(fā)活動組織的問題，1945年，著名科學(xué)家范內(nèi)瓦爾·布什向白宮提出了《科學(xué)：無止境的前沿》報(bào)告，根據(jù)這一報(bào)告，美國政府建立了科研組織體系。美國國家科學(xué)基金會和美國國防部成了最主要的“命題者”同時(shí)也是資助者。1969年，美國“私營和聯(lián)邦總研發(fā)支出”當(dāng)中，聯(lián)邦支出占了三分之二。主要方式是國防部提出課題，企業(yè)和大學(xué)承包研發(fā)合同，一些成熟的項(xiàng)目再通過政府的推廣計(jì)劃轉(zhuǎn)入民用。阿波羅登月項(xiàng)目和互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目都是“軍轉(zhuǎn)民”的典型案例。并且在這些項(xiàng)目實(shí)施的過程中，企業(yè)、大學(xué)、私立研究等各種研發(fā)力量都得到了動員。美國的軍費(fèi)開支所占國家財(cái)政的比重遠(yuǎn)比世界其他主要國家高，就是因?yàn)閷?shí)際上其中包括了研發(fā)的費(fèi)用。

美國國防部把項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程分成了四個階段，第一是概念設(shè)計(jì)，目的是提出要達(dá)成的具體目標(biāo)是什么，比如“超音速隱身轟炸機(jī)”；第二是方案設(shè)計(jì)，目的是提出的幾種備選方案；第三是系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要考察全國的生產(chǎn)體系，看其能力如何，并設(shè)計(jì)如何把它們組織起來的方法；第四是工程設(shè)計(jì)，即如何把樣機(jī)或最終產(chǎn)品的生產(chǎn)過程安排出來。

這套組織方式的優(yōu)點(diǎn)是能夠提出最前沿的重大問題，能夠最大程度組織和動員全國的研發(fā)力量，能夠有效配置資源和管理調(diào)度，能夠迅速推廣研究成果等。然后也有其弊端：受到政府財(cái)政支出的影響較大，并且從項(xiàng)目設(shè)計(jì)到進(jìn)入實(shí)施階段實(shí)際上依賴于國內(nèi)的制造業(yè)基礎(chǔ)，否則項(xiàng)目是被認(rèn)為沒有可行性的。在美國國立鼎盛階段，這些弊端并不是問題。

然而20世紀(jì)80年代之后，美國制造業(yè)向外轉(zhuǎn)移，出現(xiàn)了前文所述的“溫特制”生產(chǎn)過程，美國的國內(nèi)制造業(yè)鏈條越來越不完整。這就使得軍工項(xiàng)目為中心的問題提出機(jī)制面臨“提不出問題”的窘境。同時(shí)由于比較復(fù)雜的宏觀經(jīng)濟(jì)方面的原因（本人在《全球經(jīng)濟(jì)面臨長期蕭條》一文有詳細(xì)論述），美國財(cái)政高支出不可持續(xù)，不得不推動嚴(yán)厲的“減赤”進(jìn)程，軍費(fèi)開支也被迫削減，這里削減其實(shí)有很多都是研究經(jīng)費(fèi)。

當(dāng)前美國的創(chuàng)新發(fā)展趨勢是：制造業(yè)基礎(chǔ)外流形成“產(chǎn)業(yè)空心化”，導(dǎo)致在項(xiàng)目設(shè)計(jì)方面大項(xiàng)目的提出受到極大制約，從而無法在宏觀層次上對整個國家創(chuàng)新進(jìn)行像原先一樣高效的組織協(xié)調(diào)。不過在制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、研發(fā)能力方面，企業(yè)研發(fā)體系、政府與企業(yè)關(guān)系體系仍然在有效運(yùn)作，甚至在國與國之間制定標(biāo)準(zhǔn)的競爭中，能力還可能增強(qiáng)。

德國：從大學(xué)到學(xué)會

當(dāng)前世界上在工業(yè)方面實(shí)力上升明顯引人注目的國家有兩個，第一個是中國，第二個就是德國。

德國這片區(qū)域在1871年統(tǒng)一為一個國家之前并不是工業(yè)發(fā)達(dá)的地方，但卻是大學(xué)云集的地方，是歐洲的知識中心，擁有一批像哥廷根大學(xué)這樣的歐洲頂級學(xué)府。1871年統(tǒng)一后德國政府為了使德國在工業(yè)盡快趕超英法等國，想方設(shè)法提高研發(fā)能力。因此，利用大學(xué)的智力生產(chǎn)提高企業(yè)創(chuàng)新能力的體系被設(shè)計(jì)出來。

19世紀(jì)末的德國政府一方面資助大學(xué)和企業(yè)的技術(shù)研發(fā)，另一方面創(chuàng)立了一套“工藝學(xué)院”體系，也就是模仿高等教育的方法進(jìn)行工業(yè)技術(shù)教育，這是世界上“大專”教育的開端。這在當(dāng)時(shí)世界上是絕無僅有的創(chuàng)舉，當(dāng)時(shí)無論英法還是美日工業(yè)技術(shù)教育都還停留在師徒授受的水平或者私人培訓(xùn)學(xué)校的水平。1899年，德國政府又進(jìn)一步把工藝學(xué)院提高到了大學(xué)的等級。

因此，大學(xué)的研發(fā)與企業(yè)的生產(chǎn)密切結(jié)合的組織方式是德國首先開創(chuàng)的，也最成熟。在種國家創(chuàng)新體系的結(jié)構(gòu)下，德國在化工、機(jī)械、感光等領(lǐng)域迅速崛起到了世界前沿，這些德國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)共同的特點(diǎn)是具有大學(xué)味道濃烈的“高科學(xué)水平”。

然而這種模式的弊端也很快暴露出來：過于追求理論化。為了解決這一問題，20世紀(jì)之初，德國政府利用德國中社團(tuán)發(fā)達(dá)的特點(diǎn)，資助成了40多個被稱為“學(xué)會”的獨(dú)立研究機(jī)構(gòu)，其中最著名的是凱澤·威廉學(xué)會。這些學(xué)會其實(shí)就是既非大學(xué)又非企業(yè)的專業(yè)研究所。

于是，產(chǎn)-學(xué)之間的紐帶逐步從大學(xué)變?yōu)榱藢W(xué)會。這種格局在二戰(zhàn)后也被保留了下來，只是凱澤·威廉學(xué)會被改名為馬克斯·普朗克學(xué)會。

時(shí)至今日，產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的德國創(chuàng)新體系依然具有強(qiáng)大的生命力。不過這一體系也有其不足之處：創(chuàng)新的原產(chǎn)者往往是學(xué)會而非企業(yè)，學(xué)會的智力成果要拿給企業(yè)去生產(chǎn)，那就只能物化為產(chǎn)品形式或者生產(chǎn)線形式，否則經(jīng)濟(jì)關(guān)系無法理順。這就導(dǎo)致德國的創(chuàng)新成果向外推廣形式就主要是賣產(chǎn)品或者賣生產(chǎn)線，企業(yè)按照“溫特制”的方式自己掌控標(biāo)準(zhǔn)而把設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)統(tǒng)統(tǒng)外包的能力不強(qiáng)。雖然這并不妨礙德國企業(yè)自身的強(qiáng)大，但長期來看，卻會受制于一個社會因素：人口年齡結(jié)構(gòu)。當(dāng)人口老齡化問題日益嚴(yán)重，德國的創(chuàng)新能力就會面臨緩步衰落。

日本：從技術(shù)引進(jìn)到工藝創(chuàng)新

日本的國家創(chuàng)新體系特點(diǎn)比較容易概括。二戰(zhàn)前，日本這個國家雖然在軍國體制主導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，但它卻不是一個創(chuàng)新大國，因?yàn)樗?dāng)時(shí)主要依靠技術(shù)引進(jìn)。二戰(zhàn)后，日本依然是一個擅長引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的國家，不過為世界貢獻(xiàn)的原始創(chuàng)新多了起來，不過大多來自工藝創(chuàng)新。

日本的工藝創(chuàng)新能力很強(qiáng)與企業(yè)的微觀組織方式有關(guān)。日本的企業(yè)特別注重基層管理人員、銷售人員與制造一線人員的緊密結(jié)合，包括嚴(yán)格的輪崗制度等。日本企業(yè)的中高層管理人員也大多出自銷售人員或制造一線人員，這與美國企業(yè)中高管理人員大多出自財(cái)務(wù)人員是由顯著區(qū)別。這種特點(diǎn)使得日本的企業(yè)非常善于客戶提出的問題或者生產(chǎn)一線提出的問題進(jìn)行工藝創(chuàng)新。體現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)上，就是日本企業(yè)的專利數(shù)量。

然而日本的創(chuàng)新能力面臨的挑戰(zhàn)也很明顯：受制于人員成本和對于工藝創(chuàng)新的“干勁”。隨著人口老齡化已然嚴(yán)重，日本的企業(yè)的創(chuàng)新能力日益下降。

至于由政府提出研發(fā)課題并組織攻關(guān)的方式，在國家總研發(fā)支出中政府支出只占1.2%的國家，基本可以不用討論。