美国提高电子信息产业技术创新能力的经验及借鉴

许爱萍

(天津社会科学院城市经济研究所，天津 300191)

美国作为电子信息产业技术创新能力最强的 国家，一直对电子信息产业技术创新问题给予高度支持。2008年经济危机使美国电子信息产业受到重创，危机后美国对产业进行重新布局，以图在新一轮经济崛起中继续保持产业技术创新优势以及经济收益。为此，美国在危机后提出了新的电子信息产业技术发展规划，并在国际上引发了投资热潮，在带动产业技术创新能力大跨越发展的同时助推了相关高新技术产业经济的恢复。美国为推动电子信息产业创新能力提高所提出的相关措施对我国提高电子信息产业技术创新能力具有一定的参考价值。

1 美国电子信息产业技术创新能力发展的态势

美国电子信息产业技术创新能力稳居世界一流水平，一直牢牢控制着产业高端技术领域并维持着旺盛的创新能力。

1.1 产业技术创新能力稳居世界第一

美国电子信息产业发展迅速，产业技术水平与产业规模位居世界第一，这与美国长久以来一直致力于电子信息产业的发展有关。经过几十年的发展，美国牢牢控制着作为产品附加值最高部分的关键技术和工艺。由于电子信息产业链在技术层次、增值与盈利能力上存在差异性，美国将大量创新资源投入到技术创新和新产品研发等产业链的上游环节，而将生产加工制造、非核心技术研发等产业链下游环节进行转移，在美国本土，则致力于发展产业尖端领域，美国作为云计算技术出现最早的国家，云计算服务水平与覆盖率保持世界领先，在增材制造技术领域美国与欧洲掌握着世界最高技术水平，此外在大数据挖掘、量子通信、物联网领域也掌握着世界最强技术。

1.2 控制高端技术领域并具有旺盛的创新能力

美国在电子信息产业前沿领域具有广泛优势，拥有大批世界知名品牌，掌握一流的系统集成技术。例如，美国在以集成电路设计与制造、元器件、半导体工艺、封装测试等技术为代表的基础技术方面一直走在世界的最前沿，汇集了包括Intel、高通、AMD、TI 等一大批巨头企业，为美国电子信息产业的持续、快速发展，掌握核心竞争力提供了坚实的基础。微电子技术作为整个信息技术产业的基础为整个信息技术的发展提供着强大而稳定的推动力，也是各国发展信息技术产业的基础，所谓“皮之不存，毛将焉附”，深谙此道的美国人一直掌握着最先进的微电子技术。美国国防高级研究计划局早在1994年就开始致力全面推进量子通信技术研究，在20 世纪末就将量子信息列为“保持国家竞争力”计划重点支持课题。2009年，美国政府发布的信息科学白皮书明确要求各科研机构能协调开展量子信息技术研究，经过近20 多年的探索，美国在该领域已位居世界领先地位。美国在20 世纪90年代才开始强化在光电子领域的研发，尽管发展时间落后，但凭借良好的技术基础和创新能力，通过加强与日本等国家的合作缩小了技术差距，目前在世界范围内仍占据重要一席。

1.3 技术更新紧贴市场需求，产品种类丰富

美国电子信息产业凭借对市场的敏感嗅觉以及强大的研发能力，往往能在最短时间内推出新技术，实现产品更新换代。2008年经济危机后，美国企业敏感地认识到市场将逐渐由计算机消费转向嵌入式产品消费，准确定位到便携式多媒体产品在未来市场的位置，意识到未来市场需求对片上系统创新水平的依赖。美国企业在芯片领域依赖其垄断地位，迅速研发出低成本、低功耗、高性能的产品以适应便携式多媒体的技术要求，使美国迅速控制了全球个人移动终端电子产品市场。美国同样在以计算机、通信设备、移动通信终端等整机电子信息产品为代表的电子信息设备制造领域具有领先世界的技术优势:超级计算机技术、网络交换机技术、移动终端设计技术等技术都处于世界领先水平，汇集了包括IBM、思科、苹果、戴尔、惠普等跨国公司，为美国电子信息产业持续创造价值提供了有力保证;美国同时在以操作系统、搜索、社交网络、数据库等为代表的软件技术、网络技术等领域保持领先优势，汇集了微软、谷歌、Facebook 等现代软件和网络公司，产品技术过硬、种类丰富，为美国电子信息产业高附加值提供了持续的保障。随着移动通信、数字电视在世界市场的扩大，美国在互联网、移动通信、物联网、移动终端、4G 移动互联网等领域基本都也已掌控了技术最前沿并适时推出众多消费类电子产品与服务。

1.4 产业集群化发展产生技术富矿地带

美国电子信息产业分布高度集中，呈现出集群化发展趋势，出现了产业空间布局和价值链空间分工的格局，大量电子信息类企业在空间上的集合延伸了产业的价值链，增强了产业抗风险能力。例如，硅谷是美国最大的电子工业基地，由早期的硅芯片设计和制造逐渐衍生出完整的产业链条，产生了巨大的“虹吸效应”，使硅谷吸纳了大量优质人才、资金、技术并获得了广泛的市场，技术创新能力不断增强。随着创新资源的高度集中以及研发模式的不断探索，形成了企业、大学、科研机构、科技中介以及政府多部门共同参与、风险投资、孵化器、股份期权、科技园多种发展模式集成的“硅谷模式”，产业聚集、知识创新、政府和市场推力下的硅谷已经成为全球知名的电子信息产业技术创新圣地。目前，硅谷汇集了大量的企业与科研机构，周边的斯坦福大学、伯克利大学等著名大学源源不断地提供创新人才，形成了密集的科研合作网络和完整的产业链，成为技术创新的“富矿地带”。

1.5 产业技术积极向相关领域渗透，不断创造新的增长点

现代电子信息产业与其他产业的交叉渗透不断塑造出新产品、新业态和新商业模式，这为现代电子信息产业创造了巨大发展空间，而电子信息产业技术与其他产业技术高度融合也往往能引发大创新。目前，美国电子信息产业与高端装备制造业、节能环保产业、新能源汽车产业、消费类电子、医疗电子等产业高度结合，产业链进一步分工细化，涉足领域广阔且往往在前瞻领域占有优势。同时，电子信息产业不断向制造业领域扩散，使增材制造技术成为改造传统制造业的推手。美国曾掌握增材制造技术(俗称3D 打印)技术的最高水平，但随着欧洲国家在增材制造技术领域优势的逐渐显现，美国立即作出政策调整来积极抢占未来制造技术的制高点。2012年8月，美国政府批准成立了国家增材制造业创新研究所(NAMII)来深化产学研在增材制造领域的合作，推进美国增材制造技术与传统制造技术的融合，使动力装备、航空航天、汽车的关键零部件生产的关键技术得以升级改造［3］。

2 美国提高电子信息产业技术创新能力发展的有效措施

美国为促成电子信息产业技术创新能力提高，一直在国家战略层面对产业技术创新活动给予全局性调整，并持续不断地给予巨大的政策、资金上的支持。

2.1 不断从国家战略角度调整产业格局

1985年美国工业竞争能力总统委员会提出了《全球竞争:新的现实》报告将电子信息产业列为发展重点，1991年布什总统提出了《国家关键技术》报告将“信息通信”技术列为关键技术内容，这为美国调整产业结构，重点发展电子信息产业提供了机遇［4］。此外，从克林顿时期实行的“信息高速公路”(NII)计划到后来提出的全球信息基础设施计划(GII)、国家空间数据基础设施计划(NSDI)、数字地球计划(DE)，这些计划作为全局性计划为美国电子信息产业的率先发展奠定了基础。2004年实施“创新的基础”重大研究发展计划、2010年发布网络与信息技术研发(NITRD)计划为美国信息产业发展产生了深远影响［5］。2008年经济危机后，美国将电子信息技术列为科技政策重点倾斜领域，在2009年《美国恢复与再投资法案》 (ARRA)中提出了信息高速公路升级计划，涉及电子病医学技术、构建21 世纪教室、普及宽带、智能化电网等多个领域，其中医疗信息技术是电子信息产业研发投资重点［6］;2012年3月，奥巴马政府推出“大数据研究和发展计划”，推进大数据科学与工程的核心技术(BIGDATA)［7］。2013年美国又提出了《国家网络与信息技术研发计划战略规划》 (NITRD)［8］，将电子信息技术与数据管理和数据分析进行结合，这将帮助美国在工程和科学技术领域获得突破性创新成果。因此，美国是通过政府不断对动态变化的产业链条进行适时调整，来保证电子信息产业链的高端化发展以及技术上持续的创新导向性。

2.2 持续给予充足的技术创新资金支持

电子信息产业作为资金密集型产业，美国一直对技术研发进行大量资金投入。同时，美国凭借其发达的风险投资体制持续不断地为电子信息产业提供创新资金支持。此外，美国通过支持大学研究人员个人而非其所属机构的独特经费分配机制、大学承担科学研究和培养研究生的双重功能、经费获得的竞争性机制、大学系统灵活性和多样性这四个手段推动资金的合理分配［10］。在《奥巴马创新战略》与《美国恢复与再投资法案》中，明确列出1200 亿美元用于基建计划和科学研究投资，190 亿美元用于医疗信息技术领域。在具体执行方面，美国提议将美国国家科学基金会、能源部科学办公室和国家标准与技术研究院这三个重要科学机构的财政预算提高一倍，并拟将R&D 经费占GDP 的比例提高到超过3%。在“大数据的研究和发展计划”中，给予2 亿美元的研发经费支持［11］。2012年3月，美国白宫宣布了振兴美国制造的新举措，将投资10 亿美元帮助美国制造体系的改革。其中，增材制造是其中重要方面，强调通过改善增材制造材料、装备及标准，实现创新设计的小批量、低成本数字化制造［13］。此外，美国通过政府采购云计算服务的方式助力云计算的发展，由谷歌提供美国政府服务专用版为美国联邦政府、州政府和地方政府专门使用。

2.3 推动基础研究领域的开拓

美国电子信息产业发展模式表现出明显的扩大内需、产业驱动、政府主导型特点［14］，美国政府能够做到在依托市场需求和国家军工需求的同时，长久地关注电子信息产业技术领域的基础研究，这让美国的研发水平始终保持国际领先。从美国20 世纪90年代以来的多项重大信息技术战略规划看，对信息技术的规划越来越重视基础研究领域的开拓，现代社会高度依赖信息技术的发展趋势对软件的可靠性以及降低成本提出了更高要求，由于基础研究领域出现的原始性创新成果能为现有的产业技术和产品带来重大的超前性技术革新和产品发明，促使电子信息产业转向基础科学研究领域寻求持续性创新与改进。由于突破性创新在很大程度上依赖公司战略层面和运行层面的调整［15］，美国一些大企业早早认识到基础研究的重要性，例如Intel、Apple 从企业战略层面对基础研究给予资金、人力上的支持;在全球战略中将非核心技术、生产加工环节外包到发展中国家，保证国内创新资源对原始创新领域和关键核心技术的投入强度，有效地提高了产业技术创新能力。

2.4 逐步推进产业技术标准的制定

从电子信息产业系统的角度看，标准制定—设备开发—终端产品的技术层次三个层次之间技术衔接严密［16］。技术标准具有“双刃剑”的效果，一方面有利于技术轨道形成，增加标准持有者的收益，另一方面也会阻碍轨道外突破创新的诞生［17］。美国通过立法形式规定自1990年到2000年，每年由国家关键技术委员会向国会和总统提交一份《美国国家关键技术》报告，其中包含电子信息产业技术领域技术发展标准。由该报告提出的信息与通信领域的重点技术领域、产业技术要求以及制造工艺水平，直接影响了20 世纪末到21 世纪初电子信息产业国际通行标准。在战略上美国竭力将本国标准转化为国际标准，在全球通过“控制”与“争夺”战略，争取形成美国为中心的行业标准掌控局面［18］。2000年，美国国家标准学会(ANSI)提出了《国家标准战略》，2005年该战略正式签署实施，加速了利用美国标准体系优势推进美国标准国际化。因此，美国非常热衷参与国际标准制定活动，由于大数据研发具有重要战略意义，2011年美国积极参与了国际标准组织专门制定ISO8000 数据质量标准的活动。

2.5 以超前的人才战略体系储备高端人才

电子信息产业是知识密集型产业，需求大量掌握特殊知识与技能的人才，为保证人才源源不断地进入美国，美国政府长期对高科技人才给予签证优惠，例如在1990年就开始实行针对具有专业技能的“H-1B 类工作签证”以及针对杰出人才的“0-I 签证”，从法律上允许美国雇佣外籍人员，在美国经济全盛时期不断增大这两类工作签证数量，为美国收揽了大量全球顶尖人才。2011年在奥巴马提出的《建立21 世纪移民体系》中，对拥有科学、技术、工程和数学领域专业技能的高级人才放宽移民条件，大幅度增加对具备高级技能的外国人力资源签证数量，并强调提高对H-1B 类签证持有人员的福利保障，保证美国获得紧缺的高技能人才［20］。另一方面，美国通过调整与高科技产业密切相关的教育政策，培养国内人才。例如，《美国恢复与再投资法案》提出在电子信息产业研究领域加大教育、科研经费力度，对优秀人才给予科研奖励和提供职位，并给予对电子信息产业工人培训资助［21］。这些举措，为解决美国国内青年对工程领域失去兴趣造成的人才缺乏提供了解决出路。

3 中国电子信息产技术创新的困境

我国电子信息产业虽然门类齐全，但发展时间短、产品层次低、产业配套不发达，在技术创新能力上与美国有着很大差距。

3.1 技术创新能力基础薄弱难敌国外技术威胁

我国电子信息产业技术基础薄弱，技术能力积累以及创新能力都较低，导致实现产业技术创新能力发展所需的技术基础以及创新资源不足。同时，全球电子信息产业技术创新竞争加剧，电子信息产业已经成为世界各国产业竞争的重点，互联网、云计算、三网融合推动终端的深度融合，延伸了原来产业价值链的同时不断催生新的增长点，使我国如何快速提高电子信息产业技术创新能力这一难题变得更加复杂。在2008年危机后，我国企业虽然逆市收购了多家发达国家的优质电子信息企业，但是仍然无法快速拉近与发达国家的差距。随着美国、欧洲经济的缓慢恢复，我国电子信息产业与国外的差距逐步拉大，原有的技术积累难以缓解技术持续创新所需的技术资源需求，这为我国电子信息产业今后的发展埋下了隐忧。

3.2 产业发展环境较差，技术创新空间狭小

随着全球电子信息产业链条分工更为细化，准入门槛进一步降低，目前国内市场上涌现了大量技术水平低端化的中小企业。虽然国内电子信息企业分布高度集中，但产业技术水平较低，产品多集中于中低端领域。以PC 和平板电脑为例，操作系统和核心处理器基本由美国控制，大陆业内多是对外围进行微小的跟随创新。面对美国对电子信息领域尖端技术的垄断，长久地“跟随创新”使我国电子信息产业技术整体水平难以快速实现突破。电子信息产业高研发成本、低制造成本的特点，导致国内企业多怀有急功近利的心态，急切地关注于生产制造领域，同质化、低水平竞争的经营模式造成国内产业整体技术水平低下、盈利空间缩小，加之缺乏有力的监管与引导，市场时常陷入恶性竞争。

3.3 产业链条发育畸形化阻碍技术创新

我国电子信息产业已经形成电子信息产品制造、软件和电子信息服务三大块组成的较为完整的产业体系，在空间上基本形成了珠江三角洲、长江三角洲和环渤海三个电子信息产品制造加工基地，以手机、电脑零配件生产、整机组装等业务模式;而武汉、西安、成都三大城市构成的三角地块以家电和军工产品的生产为主要业态。但产业研发与产业本身脱节，研发并未成为企业的核心环节，企业研发投入的资金、设备和人力不足，导致领头企业生产技术及工艺停滞在现有水平难以起步向前。此外，国内电子信息整个产业链条较为低端，高端产品严重依赖进口;在产业技术上，在关键技术、专利和标准上受制于美、日、欧盟等发达国家。在与电子信息产业密切相关的材料、装备制造等相关工艺水平也较为低端，对芯片生产线、高档数控机床以及多晶硅等材料一直依赖进口。

3.4 创新资金鸿沟持续扩大

电子信息产业的研发属于技术、资金密集型的产业，对创新资金的要求较高，但在实际中，国内电子信息企业往往难以获得足够的创新资金，于是企业多以模仿创新为主，难以获得自主创新成果，也难以获得高额的利润，这又间接导致了企业难以持续投入足够创新资金。同时，由于电子信息企业具有高固定成本、低边际成本的特点，难以在短期内获得可见产品与收益，导致创新具有高风险性，往往难以获得贷款。此外，中国尚未形成成熟的资本市场，对民间资本参与创新缺乏相关制度保障，也难以促成民间资本涌入技术创新领域。

4 对我国提高电子信息产业技术创新能力的借鉴

随着世界电子信息产业的转型升级，电子信息产业的技术发展越来越快，维持产业技术持续创新所需研发资金强度越来越大。作为与中国未来经济的发展密切相关的战略新兴产业，面对全球第一的巨大市场以及持续增长的国内经济，如何在现有基础上提高创新能力，带动电子信息产业整体发展水平的提高是中国所要解决的重要问题。

4.1 以突破产业核心技术为导向

产业核心技术是电子信息产业的驱动核心，是产业技术能力与方向的标识。我国电子信息产业技术创新能力的提高要在巩固现有成果的基础上，不断消化吸收国内外先进技术成果，以突破产业核心技术为导向，实现我国在信息技术产业的“弯道超车”。为抓住国家战略性新兴产业的契机，要不断跟踪技术发展前沿，掌握核心技术，积极建立核心技术的标准和产品品牌的同时，加快宽带建设，推动新一代移动通信、互联网核心技术、智能终端技术的研发与产业化，积极推进物联网、云计算的创新与应用，提高电子信息产业技术自主可控能力。此外还要集中精力发展集成电路、光电子、量子通信、新型显示、高端软件和高端服务器等核心基础产业，尽快形成以企业为主体的技术创新体系，鼓励企业联合国际级实验室、企业技术中心等机构展开关键技术开发。

4.2 从整个产业链的角度布局产业发展方向与空间

产业链的布局影响着创新资源的分布，也影响着产业技术创新能力的方向与水平。中国现有的产业链布局难以在短期内产生骤变，因此，要利用现有的区域电子信息产业集聚核心，持续地积极推进产业链条向高端核心产业和高增长潜力产业领域延伸，重点推进集成电路、新型元器件、物联网、LED 照明、新一代通信、数字家庭和云计算等具有国际影响力的技术前沿创新，来提高高附加值产品的生产比重，提高中国电子信息产业在全球价值链上的梯次。在强调企业创新的同时推动产业链的系统创新，实现资源整合协同发展。同时，我国必须跟上世界电子信息产业转型升级的契机，加快我国电子信息产业的转型升级。利用我国目前经济发展转型升级的契机，促进东部沿海电子信息产业的业态升级，加快原有产业向我国中西部的转移。

4.3 研发投资强度与频度常规化

我国对电子信息产业研发投入资金较少，亟需多种措施解决资金瓶颈。除鼓励企业持续稳定地增加R&D 投入、积极引进风险投资资金之外，还要加大公用财政资金对产业技术创新的投入，允许民间资本参与产业技术创新活动。鼓励境外风险投资机构参与电子信息产业的研发与生产投资，并在机构入驻初期给予税收扶持，通过新型产业创新融资平台吸引创新资金。通过对引进的重点研发项目给予资金配套支持，对产业的基础设施和建设运营给予政策鼓励与补贴等模式带动产业环境的改善。对于电子信息产业中的基础技术研究，政府要予以高度重视，并给予大量的资金投入。科研院所、高校应该成为这些研究的主体承担单位，突破我国制约我国电子信息产业发展的关键性瓶颈核心技术，提高我国相关产业的核心竞争力，而企业应是这些研究产业化的重要推动者。

4.4 创造人才集聚条件

电子信息产业创新能力的竞争其根本是智力的竞争、人才的竞争，在向高端、主流产品拓展的过程中，电子信息产业发展的瓶颈首先是人才瓶颈，积极引进领军人才以及高端人才是快速解决创新人才短缺问题的有效措施。而大数据时代的来临更是需要高端人才的指引，可对海外高端人才提供科研、创业、出入境便利以及生活上的条件，吸引海外人才的“返流”。通过政府资助，提供产业发展急需的培训课程体系，构建产、学、研交流的平台。通过提升和优化电子信息产业人才培养体系，培养适合电子信息产业特点的具有跨专业背景的复合型、实用型人才，为我国电子信息产业技术创新能力的提高提供长久的人才保障。

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