中国先进制造业的发展现实与未来路径思考

李金华

内容提要 人类正进入新工业革命时代，发展先进制造业具有重要的战略意义。在梳理美、日、德等国先进制造业相关战略的基础上，本文着眼于新工业革命进程中中国先进制造业的发展现实，从生产、研发、贸易、专利四个层面对其予以了深入透视。研究发现：进入新世纪后，中国先进制造业较为注重研发和投资，整体发展态势良好;通信设备制造、电子器件制造、电子元件制造和计算机整机制造等行业的业绩表现较好，但是生物医药制造等行业近年来表现不佳，与美日德等制造强国有明显差距;中国先进制造业的进出口贸易一直呈上升趋势，进口与出口几乎同步增长，但出口贸易额高于进口贸易额;专利方面，新产品开发与发明专利申请和拥有量之间存在正相关关系，整体上中国电子元器件制造、通信设备制造、计算机整机制造等行业的新产品开发成果较好，其专利表现也较佳。根据发展现实分析，文章提出了未来中国先进制造业的发展路径思考：中国要扩大先进制造业占比，提高先进制造业效益;强化新产品开发，推进先进制造技术的突破和深度应用;强化专利保护，打造先进制造品国际知名品牌方阵。本文的分析为新时代下中国如何加快发展先进制造业、建设制造强国提供了有益启示。

关键词 新工业革命 先进制造 发展现实 未来走向

〔中图分类号〕F114 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕0447 -662X（2020）01-0022-11

一、研究背景与文献回顾

1.研究背景

人类进入新世纪，也进入了一个新时代——新工业革命时代。2016年9月的G20杭州峰会对新工业革命时代的涵义作了阐释，这次会议发表的《二十国集团新工业革命行动计划》认为，人类社会正在兴起一场新工业革命，这次革命的主要特征是，生产者与生产资源智能互联，计算机技术、新一代信息技术与先进制造技术深度融合，物理世界和数字世界交互作用，产品生产和服务之间融合发展。为应对正在兴起的新工业革命，德国于2011年推出了《德国工业4.0》，美国通用电气公司（General Electric Company，GE）于2012年提出了工业互联网（Industrial Internet）概念并在次年6月提出了工业互联网革命。同样，2013年10月英国政府推出了《英国工业2050战略》，2015年3月中国政府推出了《中国制造2025》。这些国家的纲领性文件成为新工业革命时代的标志性事件。

在新工业革命进程中，发达国家和世界制造强国纷纷依据本国国情调整或者制定新的国家战略，以应对新工业革命所带来的机遇和挑战。美国在出台发展先进制造业、建设国家创新中心、重振美国制造业、实施美国创新战略等一系列对策后，新近又发布了《美国国家网络战略》（2018年9月），该战略是美国近年发布的最为系统、最为完整的国家网络建设计划，它与《加强联邦网络和关键基础设施的网络安全》行政令（2017年5月签署）、《国家安全战略报告》（2017年12月发布），共同绘制了美国安全网络建设路线图。该战略提出，美国的网络安全目标就是为了保护美国人民、国土和美国人的生活方式，促进美国繁荣，通过过硬的网络实力维护和平并提升美国在全球的影响力。这一战略强调，网络是美国政府的优先和重点政策领域，具有全局性、突出性和战略性;必须举全国之力，集中资源和力量，提高效率，通过共享服务来保护网络安全;并且要将网络安全作为重要手段和防范的重点领域，极力维护美国网络在全球的绝对优势，打造网络安全的国际机制和秩序。

2018年3月，美国发布了《美国机器智能国家战略报告》，认为机器智能（Machine Intelligence，MI）对国防、经济、社会等方面有着广泛深刻的影响，美国需要制定一个全面的机器智能国家战略，以促进机器智能技术安全和负责任的发展，保持美国在机器智能领域的全球领导地位。这一报告提出：要投资机器智能技术，特别是私营部门的持续研究和开发，确保美国政府获得由私营部门开发的尖端技术，保证国防部和国家安全联盟不会落后于机器智能系统的开发和部署;要加大计算机技术领域特别是人工智能领域的人才培养，为机器智能时代提供劳动力，提高下一代通用的基本数字化能力;鼓励私营企业进行数据共享，构建一个数据集的使用标准和分类标准，建设服务机器智能的灵活、开放的数据系统，保证数据使用的本土化;制定有效的公共政策，促进机器智能普遍应用，减少和消除发展机器智能的障碍，提供使用机器智能的技术和政府标准;通过国际合作，发展机器智能新技术，在全球范围内发展机器智能技术和机器智能管理，塑造机器智能技术在全球的发展轨道。2019年1月，美国还发布了《2019-2022年国家卫生安全战略》（NHSS）及其《实施计划>（NHSS/IP），提出建立基于协调、集成、互助和专业化的分布式网络，做好公共卫生和医疗应急准备;培训公共卫生人才并加强防护装备，提高实验室的安全性和能力，减轻疾病影响，实现医疗对策的有效和快速提供;创建有弹性的医疗产品供应链，激励私营部门发展大规模卫生事件的紧急应对能力，不断简化流程，提供高效公共卫生医疗服务。

2018年9月，德国联邦政府出台了《高科技战略2025》，旨在促进科研和创新，加强德国核心竞争力，保证可持续发展。其核心内容包括：提高生活质量，发展数字化卫生系统，利用数字化技术进行智能诊治;显著减少塑料对环境的危害，减少工业温室气体排放，建设循环及可持续发展的经济体系;利用创新的工具和指标，保护生物多样性;建造具有一定产量的电池制造基地，完善电池产业链;鼓励投资充电桩设施，建成安全、互联和清洁的移动网络;消除不平衡发展，提高民众生活质量和就业水平;推出就业保护4.0项目，利用技术和经济革新造福于人民的健康生活及男女平等;加大各领域人工智能的应用，保证人工智能领域达到世界领先水平;通过公开渠道共享最新科技、数据和创新成果的方式方法，将科研和创意转化为生产力。2018年11月，德国发布《德国人工智能战略》，⑤这一战略分析了人工智能对德国社会各个领域的影响，分析了人工智能给制造业带来的经济效益，据此提出德国人工智能战略的目标是：用人工智能打造德国国家竞争力，加强数据保护领域制度和法律建设，为公众谋福利，造福环境和气候。德国希望通过人工智能战略的实施使制造业技术水平得到全面提升，使广大中小企业充分受益。2019年2月，德国还发布了《国家工业战略2030》，这一战略认为在产业全球化背景下，各个国家加速创新，不断进行产业扩张和产业保护主义，德国需要通过国家干预，持续地维持和发展业已高度繁荣的私营和公共经济，并重点发展钢铁、铜铝、化工、机械、汽车、光学、医疗器械、绿色科技、国防、航空航天和增材制造等關键部门。同时，德国政府要建立一个基金，用以培养国家龙头企业，防止德国企业被外资收购。

同样地，日本也提出了相应的国家战略。2017年6月，日本出台了《科学技术创新综合战略2017》，提出要建设实现超智能社会5.0（Society 5.0），其核心内容是：建设先进的道路交通系统，构建数据库和数据平台为新价值创造服务;加强研发人才培养，强化基础技术支撑，扩大科技创新的政府和私有投资;确保国家和国民的公共安全，创造丰富的高品质生活，在全球性挑战背景下为人类发展作出贡献;促进科技成果转化，推动大学持续创造新知识、新技术，有效治理环境，改革社会组织;鼓励支持中小型风险企业发展，以创造新的价值，应对多样化的挑战;进行大学和国立研究开发机构的彻底改革，增强科学技术创新的推进功能。2018年7月，日本又提出了2018-2019年度《综合创新战略》，强调要进行大学教育改革，创立产学官一体的大学改革，支持产学官协作会议;通过政府事业来促进科技创新;强化信息技术和理工科教育，推动科技创新;加快建设数据信息共享设施，建设智慧食物供给链系统和农业机械自动化系统;强化能源领域、环境领域硬件设施建设，实现环境资源数据共享，设计新能源管理系统的技术路线。

2.文献回顾

世界制造强国和发达国家纷纷调整国家战略，在行动上推动先进制造业和科学技术发展，以应对新工业革命的挑战。而在理论上，一些专家学者也在研究如何在新工业革命时代发展先进制造业。胡佩运用面板数据，分析了高技术产品（先进制造产品）贸易、R&D经费支出和科研人员投入等对中国高技术产业企业技术创新能力的影响，其研究发现高技术产品进口对中国企业技术创新能力的促进作用大于出口，而在地域上东部地区受高技术产品进出口的影响要高于中部和西部地区，据此提出要发展高技术产品进出口贸易，重视贸易的技术溢出效应和高技术发展的区域差异，平衡各地区高技术产业发展。黎文娟、李杨等分析了美、日、德等制造强国发展先进制造集群的经验，即构建多部门协作机制，推动集群特色化发展;营造活跃的金融环境，鼓励集群企业创新创业;打造共享信息平台，为集群治理奠定基础;采用竞赛方式遴选高水平集群培育对象;建立集群计划的精准长效机制;构建区域政产学研合作创新系统等。其给中国发展先进制造业的启示包括：應考虑区域、产业的生命周期，制定好产业集群计划的阶段性目标;做好政府引导与市场主导相结合，加快技术攻关和创新保障;构建多组织参与的集群合作机构，推动集群网络化协作。王如忠、郭澄澄的研究认为：先进制造业与生产性服务业协同发展是一种产业间的资源有效配置方式，它可以形成经济增长新动能，提高产业间的资源配置效率，促进新兴产业创新集群;要依靠主导产业和价值链协同配套，构造中国先进制造业与生产性服务业协同综合体，推进中国嵌入全球产业链分工体系，实现中国制造业从全球价值链低端向中高端递进升级。左世全、尹峰对《促进美国国家财富和安全的宏伟战略》进行了解读，分析了美国先进制造国家战略的内容和演化过程，注意到美国已将先进制造业的发展提升到国家战略安全高度，并正调整引领先进制造业发展的路径与措施，如美国正抓紧筹划建立系列制造研究院，促进一些共性技术发展，如激光加工、金属成型、连接方法、低成本制造等技术，同时建立竞争机制，加强基础制造工艺的改进和推广，促成美国在众多制造领域获得领先和竞争优势。他们据此提出发展中国先进制造业的对策建议，包括三个方面：坚定不移推进制造强国战略，加快发展先进制造业;瞄准革命性制造技术，积极抢占未来制高点;采取系统性政策措施，巩固提升基础制造能力。

前文的叙述，勾勒了中国先进制造业发展的大背景，也给了本文研究一些有益的启示。与既有成果不同的是，本文着眼于对新工业革命进程中中国先进制造业的发展现实予以全面探讨和透视，内容包括先进制造业的生产、研发、贸易与专利等，并据此思考先进制造业的未来走向。后文的结构安排是：第二部分分析中国先进制造业的生产与研发活动;第三部分分析中国先进制造业的贸易与专利;第四部分是中国先进制造业发展的未来路径思考。

二、先进制造业的生产与研发

讨论先进制造业，首先需要对其概念有理论上的界定。林汉川、郭巍对先进制造业的概念有过归纳总结，发现对先进制造业的内涵有多种解读，其中为多数人所接受的观点是先进制造业由多个要素决定，包括制造技术、生产模式、产品研发、自动化和智能化生产过程等。本文认为，在新工业革命大背景下，一两个标志是很难准确全面地描述先进制造业本质特征的，故而接受多数人的观点，界定先进制造业为：不断吸收计算机技术、新一代信息技术、数字技术等现代新技术，并广泛应用于产品的研发、设计、生产、服务、管理等全过程的现代制造业。相对于传统制造而言，先进制造业产品质量优、生产效率高、生产过程清洁、经济效益和市场效益好，处在价值链的高端。

由于中国还没有完善的先进制造业统计调查体系，仅有高技术产业统计调查体系，且先进制造业与高技术产业有着基本相同的口径，故本文的研究采用与高技术产业相同的统计分析口径，即将高技术产业的范围作为先进制造业的范围。按照国家统计局发布的《国民经济行业分类》（GB/T4754-2011），高技术产业，即先进制造业主要包括六大类：医药制造业，航空、航天器及设备制造业，电子及通信设备制造业，计算机及办公设备制造业，医疗仪器设备及仪器仪表制造业，信息化学品制造业等。据此，可将反映先进制造业生产和研发情况的时间序列数据及计算分析指标列示如下（见表1）。

按照《中国科技统计年鉴2018》的界定，表1中生产经营情况的数据口径为规模以上工业企业，科技活动及相关情况的数据口径为大中型工业企业;2011年及之后年份固定资产投资情况的数据口径为投资额在500万元及以上的项目，2011年之前的数据口径为50万元及以上的项目。由表1可知，进入新世纪后中国先进制造业企业数是按年均7. 24%的速度进行增长，特别是2010年后增长速度更快。相对于主营业务收入和利润总额，固定资产投资和新增固定资产额有更高的增长速率，年均增长率分别达到25. 34%和23. 68%。研发机构数和R&D人员折合全时当量数的年均增长率高于企业数的增长率，R&D经费内部支出额的年均增长率达到20.50%，高于主营业务收入和利润额的年均增长率。这说明在新工业革命进程中，中国先进制造业注重了科技活动、产品研发的投入，增加了固定资产投资，先进制造业发展态势良好。实际中，一些代表性行业表现更为突出，图l显示了几个具有代表性的先进制造行业的重要指标在2017年的表现情况。

表1 先进制造业生产运行与科技活动指标

资料来源：《中国科技统计年鉴2018》，中国统计出版社，2018年12月。作者加工整理。

图1 2017年中国先进制造业生产运营情况比较图

资料来源：《中国科技统计年鉴2018》，中国统计出版社，2018年12月。作者加工整理绘制。

注：数据口径为规模以上工业企业;企业数的计量单位为“个”;主营业务收入和利润总额的计量单位为“亿元”。

图1显示，2017年主营业务收入表现较好的先进制造行业是通信设备制造、电子器件制造、电子元件制造和计算机整机制造;利润表现较好的是化学药品制造、电子器件制造和通信设备制造。

分析指标显示：中国的通信设备制造业生产运营状况良好。通信设备制造是通信行业产业链的一个环节，其包括核心网络设备制造、终端设备制造等。互联网设施和技术是新工业革命的核心要素。近些年中国通信设备制造的快速发展，主要是受世界产业发展大势和各国国家宽带战略的影响。2013年，中国国务院印发了《宽带中国战略及其实施方案》，提出中国要基本实现城市光纤到楼人户，农村宽带进乡入村，学校、图书馆、医院等公益机构基本实现宽带接入;并且要求社会生产和人民生活要广泛应用宽带技术和设施，全面普及移动互联网，宽带和互联网行业的竞争力和技术创新达到国际先进水平，构建先进的网络与信息安全保障体系。这一方案的实施使得宽带首次成为国家战略性公共基础设施，中国通信设备制造迎来了新一轮快速发展。现在，在大数据战略、“互联网+”等一系列政策的驱动下，一批城市陆续开始建设智慧城市，这更加大了对网络基础设施、通信设备的依赖程度。可以预见的是，未来人工智能、数字技术在政务、民生、经济等方面的广泛应用，将对通信设备制造的数量和质量提出更高要求，进而推动通信网络设备市场向纵深化方向发展。不过需要注意的是，通信设备制造行业是高度市场化、充分竞争的行业，由于通信运营商的客户垄断和产品采集，这一行业的市场竞争将更趋激烈。

电子元器件行业是资金和技术密集型行业，其产业链可延伸至计算机、移动设备、汽车、电子、医疗设备、通信电子、家电、工业控制等多个领域，客户數量庞大，采购份额相对分散。但近些年，新能源汽车、互联网应用产品、移动通信设施设备、智慧城市建设、5G应用、消费电子产品等领域飞速发展，特别是以手机为代表的终端电子产品的出货量增长，给电子元器件提供了巨大的市场需求，也加快了电子元器件更新换代的速度。这些因素的交互作用，使得中国的电子元器件行业在企业数、主营业务收入、利润方面都有上佳表现。而计算机整机制造行业产品生命周期短，更新换代快，行业内分工日益细化，技术也多样化，外包较为普遍。中国计算机整机制造起步较晚，关键技术掌握不足，虽然进入此行业的企业在增加，但获得较好利润的企业并不多。近些年，随着信息化和智能化在社会生活中的普及和深入，计算机整机制造行业也获得了很好的发展机遇，这使得新工业革命时代中国计算机整机制造的主营业务收入有了较显著的成绩。而且人工智能、机器智能的发展趋势，也给计算机制造的智能化性能、人性化性能提出了更高要求。现在，计算机产品结构正在发生重大变化，便携式、移动式、娱乐型计算机正快速兴起，这无疑给计算机整机制造创造了更多新需求，计算机整机制造的前景看好。

生物药品制造直接影响到人类对健康的追求。在新工业革命时代，生物医药品市场需求激增，生物医药制造行业成为最具成长性的产业之一。美、日、德等制造强国也一直是生物医药制造大国和强国，其技术、产品持续在全球市场占据主导地位。进入21世纪，全球对健康医疗的需求更大，无论是发达国家还是发展中国家，国民的健康医疗意识都越来越强。美、日、德等生物医药制造强国拥有世界著名的生物医药企业，如默克、强生、罗氏、诺华等，其生物医药销售量占据了全球生物医药市场的相当大比重，主导着全球生物医药市场的发展方向。中国高度重视生物医药产业发展，把生物医药作为战略性新兴产业和新的经济增长点来培育和发展，通过实施一系列科技计划推进生物科技创新，扶持创新性生物技术企业。但由于缺乏核心技术，中国生物医药制造的生产运营状况表现不佳，整体发展水平与制造强国还有一定差距。

三、先进制造业的贸易与专利

发展先进制造业，重要任务是推广制造新技术，培育能熟练掌握先进制造技术的劳动者，构建先进制造产业供应链。中美贸易战，主要就是先进制造业的贸易保护问题。先进制造业的国际贸易，是全球不同国家和地区在先进制造领域的商品和劳务等方面进行交换的活动，它是各国和地区在国际分工基础上相互联系、相互影响的主要形式，反映了不同国家和地区在先进制造行业上和经济上的相互依赖关系。先进制造贸易是社会生产力进步、社会分工细化和生产效率提高的结果，先进制造商品结构、对外贸易地理方向以及对外贸易依存度，都直接或间接地反映一个国家的先进制造业发展水平和对外开放程度。

与先进制造贸易高度相关的另一个问题是先进制造的专利保护。衡量一个产业的发展水平的重要标志之一是专利状况。按照微观经济学理论，专利权是政府给予投资者或生产者在一段时间内享有的、排他性地销售某种有用的新产品、新工艺、新设计、新包装等的权利。在经济活动中，政府得以获得权利在一些公用事业领域创办垄断型企业。有时根据需要，政府还会采取必要手段通过阻止竞争性企业进入市场的方式来支持垄断企业，如通过专利授权的方法，保证专利权持有企业从某项发明中获取垄断利润。拥有专利权的投资者或生产者在若干年内就是某种产品或技术的垄断供应商。如果企业拥有了专利，就可能获得政府的融资政策支持，解决融资难问题;也可能获得政府的创新奖励与扶持，利于市场的拓展并在市场竞争中取胜;还可方便地找到风险投资，推介拥有自主知识产权的产品，较快地积聚财富，从而使企业快速发展。企业一旦拥有专利，未经许可任何人和企业都不能生产、销售、使用、进口该专利产品。所以，专利可以有效地防止他人模仿其开发的新产品和新技术，有很强的保护和占领市场的作用。在法律的公开保护下，转让专利所有权，还可以提升产品附加值，从中分享收益。所以，专利拥有量是衡量一国领先程度的一个重要标志，例如，中国与日本是工业机器人领域的重点专利布局国，根据2018年12月国家知识产权局发布的《2018机器人产业知识产权分析评议报告》，截至2017年12月，中国工业机器人专利布局量达到全球总量的36.5%，日本达到24.4%，显示这两国在工业机器人领域占有重要的技术地位。因此，考察先进制造业的发展现实，也需要分析中国先进制造行业的专利拥有情况。

先进制造业的贸易和专利是其发展现实的重要表现，全面分析先进制造业，不能回避这两个问题。此处，可将中国先进制造业对外贸易的分析指标图示如下（见图2、图3）。

图2 先进制造产品进出口贸易额变动图

图3 先进制造产品进出口额占商品进出口总额比重变动图

资料来源：《中国科技统计年鉴2018》，中国统计出版社，2018年12月。作者加工整理绘制。

注：图2中计量单位为“亿美元”;图3中计量单位为“%”。

由图2和图3可知，在新工业革命时期，中国先进制造业的进出口贸易一直呈上升趋势，进口与出口几乎是同步增长，但出口贸易额高于进口贸易额。2001-2004年间，先进制造产品出口额占全部商品出口额的比重在上升，2004年以后这一比重一直保持平稳状态;而先进制造产品进口额占全部商品进口额的比重基本保持稳定水平，波动幅度较小。根据《中国科技统计年鉴2018》提供的数据：2001年，中国先进制造产品的进出口贸易额为1106亿美元，占全部商品进出口总额的21.7%;2005年达到4159亿美元，占比为29.2%;2010年达到9051亿美元，占比为30.4%;2017年则为12575亿美元，占比为30.6%。2001年，中国先进制造产品的出口贸易额为465亿美元，占全部商品出口总额的17.5%;2005年达到2182亿美元，占比为28. 6%;2010年达到4924亿美元，占比为31.2%;2017年则达到6708亿美元，占比为29.6%。2001年，中国先进制造产品的进口贸易额为641亿美元，占全部商品进口总额的26.3%：2005年达到1977亿美元，占比为30%;2010年达到4127亿美元，占比为29.6%;2017年则达到5867亿美元，占比为31. 9%。几个节点年份的进出口贸易差额分别为：2001年是-176亿美元，2005年是205亿美元，2010年是797亿美元，2017年是841亿美元。在出口产品方面，中国出口的重要先进制造产品有手持无线电话机及其零件、集成电路、自动数据处理设备及其部件、电动机及发电机、汽车及汽车底盘、汽车零配件、船舶、液晶显示板等;而进口的重要先进制造产品有医药品、金属加工机床、自动数据处理设备及部件、二极管及类似半导体器件、集成电路、汽车零配件、空载重量超过2吨的飞机以及机电产品等。此外，还有一些一般性制造品，如铁矿砂及其精矿、铜矿砂及其精矿、煤及褐煤、矿物肥料及化肥、初级形状的塑料、天然及合成橡胶、原木及锯材、纺织纱线、织物及制品、钢材、未锻轧铜及铜材等。

在新技术领域，中国进出口表现突出的是计算机与通信技术、电子技术，2017年这两个行业的出口额分别为46. 07亿美元和12亿美元，进口额分别为11.4亿美元和30. 93亿美元;生命科学技术、计算机集成制造技术、航空航天技术的进出口贸易表现一般，其出口贸易额分别为2. 80亿美元、1.5亿美元、0.73亿美元，进口贸易额分别为3.31亿美元、4.58亿美元和3.51亿美元。另一些新技术，如光电技术、生物技术、材料技术等的进出口贸易则表现较差。进入新工业革命时期以来，中国经过持续的发展，成为发展中经济体中最大的进口国和出口国。制造业是中国商品出口的主要领域，占出口总额的较大比重，出口目的国家或地区主要是美国和欧盟等。

进一步可分析先进制造业的新产品开发、申请和拥有发明专利情况。可将2017年中国先进制造业新产品开发与申请和拥有发明专利的相关分析指标列示如下（见表2）。

表2 先进制造业新产品开发和发明专利情况

资料来源：《中国科技统计年鉴2018》，中国统计出版社，2018年12月。作者加工整理。

由表2可以看出，2017年，新产品开发项目较多的先进制造行业是电子元件制造、仪器仪表制造、化学药品制造、电子器件制造、通信设备制造、医疗仪器设备及器械制造，较少的行业主要是办公设备制造、信息化学品制造、计算机整机制造、计算机零部件制造等;新产品开发经费支出较多的行业是通信设备制造、电子器件制造、电子元件制造、化学药品制造、儀器仪表制造等，支出较少的行业是办公设备制造、雷达及配套设备制造、信息化学品制造、计算机零部件制造、计算机外围设备制造等;新产品销售收入较多的行业是通信设备制造、电子器件制造、电子元件制造、计算机整机制造、视听设备制造，较少的行业是雷达及配套设备制造、办公设备制造、医疗仪器设备及器械制造、广播电视设备制造、生物药品制造等。

发明专利申请数较多的行业是通信设备制造、电子器件制造、计算机整机制造、仪器仪表制造、电子元件制造，较少的行业是雷达及配套设备制造、办公设备制造、计算机外围设备制造、信息化学品制造、计算机零部件制造等;有效发明专利数（即发明专利拥有量）较多的行业是通信设备制造、电子器件制造、仪器仪表制造、电子元件制造、化学药品制造，较少的行业是雷达及配套设备制造、办公设备制造、计算机零部件制造、信息化学品制造和计算机外围设备制造等。不难发现，整体上中国电子元器件制造、通信设备制造、计算机整机制造行业的新产品开发成果较好，同时这些行业的发明专利申请数和有效发明专利拥有量方面也表现较好;新产品开发与发明专利的申请和拥有量之间存在一定的正向相关关系。

产品开发可以是对新产品的研制，也可以是对原有老产品的升级换代或改进。开发新产品，可以自行设计、自行研制，也可以通过技术引进或者改进的方式进行。新产品开发在企业的生存发展中具有重要的战略地位，它能够增强企业形象，保持企业研究开发能力，加强战略优势，提高企业品牌的影响力，是企业竞争优势的源泉。一个企业能否持续不断地进行产品创新，不断开发更新出适合市场需求的新产品，是直接决定企业能否在产品生命周期大大缩短的背景下实现可持续稳定发展的关键问题。未来，新产品开发和专利保护始终是中国先进制造业发展需要高度重视的问题。

四、先进制造业的未来路径思考

前文对先进制造业发展现实的分析，为思考中国先进制造业的未来发展路径提供了依据和支持。未来中国先进制造业的发展可从如下三个方面着力：

1.扩大先进制造业占比，提高先进制造业效益

微观经济学理论认为，在企业生产中，在保持某一种生产要素不变或者减少的情况下而增加某一种要素将会使产出发生变化。如果所有的投入要素增加一定的比例，而产出也增加相同的比例，那么这是规模收益不变;如果投入要素增加一定的比例，而产出增加较少的比例，这是规模收益递减;如果投入要素增加一定的比例，而产出增加更高的比例，这是规模收益递增。产业经济中，规模收益的递减或递增，主要源自于生产技术、企业管理等因素的变化。在一定产量范围内，生产规模扩大可导致长期生产的平均成本下降，一个行业须实现规模经济效益，即追求由于适度的规模所产生的最佳经济效益。前文研究显示，中国先进制造业利润和经济效益并不明显，未来需要扩大先进制造业占比，提高先进制造业的效益。

中国实施《中国制造2025》，要建设制造强国。而作为制造强国，就需要有庞大的制造产业，先进制造业占有较大比重，形成成熟健全的现代产业体系，在全球制造业市场占有主导地位、领先地位，且制造业组织结构优化，高端装备制造业水平较高，具备极端制造能力，拥有系列有较强国际竞争力的跨国企业，劳动生产率高，生产效益好，信息化发展水平较高，占据全球制造业价值链高端环节等。要实现这些目标，十分重要的是要调整制造业结构，扩大先进制造业占比。全球制造业发展大势表明，未来影响或改变世界的制造技术和行业将是人工智能、云计算、集成电路、物联网、新一代通信网络、高端轨道交通、高端数控机床、机器人、复合材料、超导材料、新能源材料、智能材料、太阳能、生物质能、核聚变能、新能源车、先进节能环保技术、生物医药、医疗器械，电子和光学产品等，这些行业将成为制造业的发展方向，但这些先进制造行业在中国制造业中所占比重还不大，在有些领域中国还落后于世界水平，故而必须下大力气优化制造业结构，提高先进制造行业的占比。

据参考消息网发布的信息，2018年全球共有千亿美元公司53家，分布在9个国家，其中中国有13家，数量上仅次于美国的22家，居世界第2位。但值得注意的是，中国13个千亿美元级企业属于先进制造领域的很少，仅上海汽车集团一家，其他的多在金融、石油石化领域。而美国不但在数量上占据全球千亿美元级企业的近半数以上，而且在先进制造和为制造业服务的领域也有较多千亿美元级企业，如快捷药方控股、联合健康公司、康德乐公司、美源伯根公司、麦克森公司、Verizon、AT&T、通用电气、亚马逊、福特汽车、通用汽车、苹果公司等;日本仅有5家千亿美元级企业，但其中4家属于先进制造领域，如电信NTT、丰田、本田、日产;德国有4家千亿美元级企业，但有3家属于先进制造，如大众、戴姆勒、宝马;韩国虽只有一家千亿美元级企业，即三星公司，但这一家就属于先进制造领域。千亿美元级企业，生产效率高，经济效益好，都是能够影响全球整个行业的巨头公司，也是一个国家在某一个领域的全球影响力的重要标志之一。所以，未来中国需要打造世界千亿美元级企业，改变顶级企业的行业结構，打造先进制造领域的系列顶级企业。要通过顶级企业的引领，提高先进制造行业的全要素生产率，提升先进制造业的规模经济效益，降低长期平均管理成本。要支持先进制造企业广泛使用更有效率的机器设备，降低设备的规模成本指数。要在生产组织方式重大变革的背景下，采用先进生产技术，进行生产制造方式的革命，提升企业分工合作的广度和深度，加强增材制造、数字制造、可持续制造、柔性电子制造、生物制造、先进成形与连接技术制造等先进制造方式的推广和应用。要促进服务业与先进制造业的整合，推动软性生产要素融入制造行业，全面提高先进制造业的效率和竞争力。

2.强化新产品开发，推进先进制造技术的突破和深度应用

新产品，是指能够进入市场销售，可以给消费者提供新的利益或新的效用而被消费者接受认可的产品，它可以是应用新原理、新技术、新材料，具备新结构、新功能的产品，也可以是在原有老产品的基础上进行革新改进，在结构、性能、品质、样式等方面有了新突破的产品。根据产品生命周期理论，不论何种产品，不论其进入市场时如何受欢迎，随着技术和市场的发展，终究也会被更优秀的新产品所取代，从而退出市场。而且，消费者对市场的需求是无止境的，当一种消费需求得到满足后就会产生新的需要，消费需求永远也不会停留在一个水平上。故而伯川德均衡理论认为，一个企业出售差异化的产品是可以获得利润的。如果生产出售的产品同质，那么企业就不能获得高于边际成本的价格;反过来，差异化、多元化的产品就可使价格高于边际成本，从而获得较为丰厚的利润。故而，企业需要不断追求新产品、提升产品的差异化程度来提高利润，调节市场平均成本的福利水平。企业如果能不断开发新产品，就可以不断利用新产品占领市场，从而避免被市场淘汰出局的厄运。因此，新产品研发，是企业的生存和可持续发展之道，是企业重要的创新活动，也是企业生存与发展的支柱，对企业的成长和竞争力提升具有战略意义。

现时期，中国在第三代核电技术、航天、导航系统、超级计算机、量子技术、脉冲强磁场实验装置、超轻气凝胶、微电子、量子信息、盾构机、云计算、电动汽车等领域处于全球领先地位，而在半导体加工设备、半导体材料、超高精度机床、顶尖精密仪器、工程器械、仪器仪表、生物医药、发电用燃气机轮、垃圾焚烧设备、工业水泵等领域还不及发达国家和制造强国。要鼓励支持先进制造业加大新产品开发的投入，制定具有前瞻性、科学性的新产品研发策略;要深入研究、准确判断国际市场，根据国家产业重点发展领域和方向，结合企业的资源、技术等能力设计新产品研发方向，确定有效可行的新开发方式;要以满足市场需求为前提，以企业获利为目标，进行先进制造新产品的研发。应在制造强国建设的框架下，大力开发省电、省煤、省油、省水的节能产品，采用更经济、更丰富的新能源，吸引广大消费者，并转变消费者的消费理念。

要强化人工智能、机器智能与新产品开发的深度融合，推动人工智能、数字技术在先进制造行业的广泛应用，构建先进制造技术群、知识群，全面推动先进制造行业的智能化，提高先进制造行业的社会生产力和全要素生产率。要以制造强国建设为目标，建立以数字技术、人工智能技术为核心的先进制造关键共性技术体系，加快研发无人自主控制机器，无人控制的汽车、船舶、轨道交通自动驾驶等智能先进制造产品，成规模生产服务机器人、空间机器人、海洋机器人，建设无人工厂、无人车间，研发高端智能控制技术和自主无人操作系统，并以此武装先进制造业。要加快数字技术、人工智能技术的转化应用，促进先进制造运营模式和管理模式创新，推动先进制造前沿领域智能产品创新，加速向先进制造产业链高端布局。要全面推动先进制造行业的数字化、智能化升级，鼓励、支持、引导先进制造企业在产品研发、生产制造、运营管理等各环节深度应用数字技术和人工智能技术，培育先进制造新业态，实现先进制造生产设备的互联网化、生产数据的可视化、生产过程的透明化和生产现场的无人化，构建与新工业革命时代相匹配的企业和行业组织结构，扩大智能化产品供给，提升先进制造行业的生产运营管理智能化水平，实现先进制造技术的突破与深度应用。

3.强化专利保护，打造先进制造品国际知名品牌方阵

专利制度最早源起于英国，是推动科学研究、展开技术竞争的重要手段之一。它既维护竞争秩序，也保证竞争者的切身利益。按照契约理论，作为专利拥有人或发明人的自然权利，专利权受国家法律保护。对于专利拥有者而言，放弃技术垄断权可以获得发明创造活动过程中资金、劳动支出的补偿，也可以获得更大社会利益。专利权期限结束后，发明创造成为了社会的公共财富，社会大众可以自由使用，社会增加了新知识、新技术。契约理论鼓励人们不断创新、获得专利的垄断权以创造更大的利益。客观上，专利制度是一种专利所有者利益与社会公共利益分配的制度设计，它旨在谋求专利所有者利益与社会利益之间的最优平衡。在科技和生产技术日新月异的全球化大生产背景下，专利制度是促进新产品开发和技术进步的重要手段，它能鼓励企业在新技术领域和实施发明方面踊跃投资，增加社会科学知識的累积，推动新技术、新知识、新产品的交流与传播，进而促进产业发展。正因如此，世界范围内先进制造领域的微电脑技术、信息系统技术、传感应用技术、制造自动化技术、新型材料学以及现代管理技术的专利申请呈大规模增长态势。

可以制定专门法律，强化中国先进制造领域新技术、新产品、新发明、新设计的专利保护，制定相关条例和措施，允许先进制造专利申请人在不超出原始申请范围的前提下，对申请文件和授权专利有更多主动修改、完善的机会，以便提高专利的申报水平;要加快建立世界一流的专利申请信息技术平台，提高专利申报工作效率，进一步强化专利审批机关的服务意识，大幅提高专利申报的信息化水平;要推出具体措施，加快专利流程，建立优先审查制度，对程序合法、内容合法、满足专利要件且通过实质性审查的专利申请，尽早给出终审结论;要借鉴制造强国的专利保护经验，给先进制造专利申请人和持有人更大的选择空间。

要切实保护先进制造领域高科技公司的科技成果、企业品牌、商标、市场销售能力、设计开发能力等无形资产，打造全球著名的先进制造国际品牌。特别要注重培育高精密机械制造、纳米制造和加工、激光焊接，3D打印、电磁加工、一体成形加工制造、复合材料制造和加工技术等尖端加工制造的国际知名品牌。要引导企业从用户体验人手，从产品外观设计、材料、个性化、共性化等方面充分满足用户需求，形成客户粘性壁垒;支持先进制造企业建立全球化的供应链体系，严控产品质量、产品设计和生产进度过程，稳定上游零件供应商以及代工厂商数量，压缩成本，提高管理效率，降低供货风险，支持企业根据实际推行线上线下的销售方式和服务模式，通过新产品发布会，扩大新产品传播速度，增强新产品的认知度和影响力，形成产品规模壁垒和品牌效应;保持产品的不断创新和产品多样性，避免对单一产品的过度依赖，确保中国先进制造品牌的持续性和强大的国际影响力。