美國：從大規(guī)模制造到產(chǎn)業(yè)空心化

美國是為工業(yè)時代貢獻了最多創(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準化實現(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分不開的。實際上直到南北戰(zhàn)爭之前，美國的工業(yè)體系還相當落后，根本無法與當時的歐洲相提并論。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)的支持來實現(xiàn)原材料和產(chǎn)品的流動。1850-1880間發(fā)生的運輸與通信革命——鐵路、輪船和電報，才促進了第二次工業(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)代會計實務。2. 鐵路的建造（以及同時期電報系統(tǒng)的建設）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輸網(wǎng)絡。

20世紀30年代之前，美國為世界貢獻的主要創(chuàng)新就是如何把既有的技術集成為新的技術，再通過大規(guī)模制造的方式使之擴散到全社會。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、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創(chuàng)新熱情。而這些個人完成的發(fā)明，也離不開當時的歷史處在這樣一個時段：比較容易被想到的問題同時以個人能力能夠解決的，在當時趕上了這樣一個最佳時期。而到了二戰(zhàn)后的大科學時代，個人英雄主義的偉業(yè)明顯減少，與比較容易被想到同時以個人能力能夠解決的問題已經(jīng)大多被那個時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)學習才能提出，同時需要大規(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40多年，上萬研究人員參與，投入經(jīng)費超過百億美元，才最終得到成果。

1945年二戰(zhàn)結束，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行大科學研究的時代。

大科學時代的起源與二戰(zhàn)中美國政府把各個領域的技術人員召集在一起協(xié)同解決戰(zhàn)爭所提出的問題。制造原子彈的“曼哈頓工程”被認為是大科學的發(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，工程學只是在老死不相往來的分散領域中各自蹣跚前行：為了解決服伺機構問題，機械工程師主要是在時間域中發(fā)展了理論，把受控工廠當作動態(tài)機構來處理；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)防空火炮瞄準控制器時，他們必須攜手攻關。當不同的想法發(fā)生碰撞，他們發(fā)現(xiàn)時間域與頻率域兩種表達方式不但不相沖突，反而是互補的。這樣控制論誕生，為日后的計算機、無線通信、航天、自動化、互聯(lián)網(wǎng)等幾乎所有戰(zhàn)后高增長領域的發(fā)展奠定了基礎。

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，著名科學家范內瓦爾·布什向白宮提出了《科學：無止境的前沿》報告，根據(jù)這一報告，美國政府建立了科研組織體系。美國國家科學基金會和美國國防部成了最主要的“命題者”同時也是資助者。1969年，美國“私營和聯(lián)邦總研發(fā)支出”當中，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)和大學承包研發(fā)合同，一些成熟的項目再通過政府的推廣計劃轉入民用。阿波羅登月項目和互聯(lián)網(wǎng)項目都是“軍轉民”的典型案例。并且在這些項目實施的過程中，企業(yè)、大學、私立研究等各種研發(fā)力量都得到了動員。美國的軍費開支所占國家財政的比重遠比世界其他主要國家高，就是因為實際上其中包括了研發(fā)的費用。

美國國防部把項目設計過程分成了四個階段，第一是概念設計，目的是提出要達成的具體目標是什么，比如“超音速隱身轟炸機”；第二是方案設計，目的是提出的幾種備選方案；第三是系統(tǒng)設計，要考察全國的生產(chǎn)體系，看其能力如何，并設計如何把它們組織起來的方法；第四是工程設計，即如何把樣機或最終產(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度，能夠迅速推廣研究成果等。然后也有其弊端：受到政府財政支出的影響較大，并且從項目設計到進入實施階段實際上依賴于國內的制造業(yè)基礎，否則項目是被認為沒有可行性的。在美國國立鼎盛階段，這些弊端并不是問題。

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

當前美國的創(chuàng)新發(fā)展趨勢是：制造業(yè)基礎外流形成“產(chǎn)業(yè)空心化”，導致在項目設計方面大項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)新進行像原先一樣高效的組織協(xié)調。不過在制造業(yè)的標準設計、研發(fā)能力方面，企業(yè)研發(fā)體系、政府與企業(yè)關系體系仍然在有效運作，甚至在國與國之間制定標準的競爭中，能力還可能增強。

德國：從大學到學會

當前世界上在工業(yè)方面實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)達的地方，但卻是大學云集的地方，是歐洲的知識中心，擁有一批像哥廷根大學這樣的歐洲頂級學府。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，想方設法提高研發(fā)能力。因此，利用大學的智力生產(chǎn)提高企業(yè)創(chuàng)新能力的體系被設計出來。

19世紀末的德國政府一方面資助大學和企業(yè)的技術研發(fā)，另一方面創(chuàng)立了一套“工藝學院”體系，也就是模仿高等教育的方法進行工業(yè)技術教育，這是世界上“大專”教育的開端。這在當時世界上是絕無僅有的創(chuàng)舉，當時無論英法還是美日工業(yè)技術教育都還停留在師徒授受的水平或者私人培訓學校的水平。1899年，德國政府又進一步把工藝學院提高到了大學的等級。

因此，大學的研發(fā)與企業(yè)的生產(chǎn)密切結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)新體系的結構下，德國在化工、機械、感光等領域迅速崛起到了世界前沿，這些德國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)共同的特點是具有大學味道濃烈的“高科學水平”。

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世紀之初，德國政府利用德國中社團發(fā)達的特點，資助成了40多個被稱為“學會”的獨立研究機構，其中最著名的是凱澤·威廉學會。這些學會其實就是既非大學又非企業(yè)的專業(yè)研究所。

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

時至今日，產(chǎn)學研緊密結合的德國創(chuàng)新體系依然具有強大的生命力。不過這一體系也有其不足之處：創(chuàng)新的原產(chǎn)者往往是學會而非企業(yè)，學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)濟關系無法理順。這就導致德國的創(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”的方式自己掌控標準而把設計制造環(huán)節(jié)統(tǒng)統(tǒng)外包的能力不強。雖然這并不妨礙德國企業(yè)自身的強大，但長期來看，卻會受制于一個社會因素：人口年齡結構。當人口老齡化問題日益嚴重，德國的創(chuàng)新能力就會面臨緩步衰落。

日本：從技術引進到工藝創(chuàng)新

日本的國家創(chuàng)新體系特點比較容易概括。二戰(zhàn)前，日本這個國家雖然在軍國體制主導下實現(xiàn)了工業(yè)化，但它卻不是一個創(chuàng)新大國，因為它當時主要依靠技術引進。二戰(zhàn)后，日本依然是一個擅長引進消化吸收再創(chuàng)新的國家，不過為世界貢獻的原始創(chuàng)新多了起來，不過大多來自工藝創(chuàng)新。

日本的工藝創(chuàng)新能力很強與企業(yè)的微觀組織方式有關。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合，包括嚴格的輪崗制度等。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務人員是由顯著區(qū)別。這種特點使得日本的企業(yè)非常善于客戶提出的問題或者生產(chǎn)一線提出的問題進行工藝創(chuàng)新。體現(xiàn)在統(tǒng)計上，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。