蔡婷婷 吴松强:数字经济赋能我国先进制造业:国际经验与借鉴

选择字号:   本文共阅读 879 次 更新时间:2021-12-15 10:24

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蔡婷婷   吴松强  

[摘    要]数字经济与先进制造业的融合创新是制造业扩大竞争优势的必然趋势,当前数字经济背景下我国先进制造业具有良好的发展机会:政府助推相关政策优势支持、后疫情时代市场需求全面触发、产业集群建设取得成效、新型基建奠定数字经济基础;但是在数字与产业融合的具体运行中仍面临着一些问题。美国、德国、日本3个发达国家大力实施数字经济赋能先进制造业战略,在数字经济与产业融合基础、平台、应用等方面取得了经验,为数字经济赋能我国先进制造业未来发展提供了在产业布局、集群完善、标准构建、人才培养、法制完备等方面的启示。


[关键词] 数字经济;制造业升级;国际比较;产业集群;高质量发展


[中图分类号] F424  [文献标识码] A  [文章编号] 1002-8129(2021)12-0072-08


当前,新一轮科技革命和产业革命席卷全球,人类社会已经全面进入数字经济时代。数字经济是一种新型经济形态,产生于农业经济、工业经济之后,以信息和知识的数字化为关键生产要素,以现代信息网络为载体,以数字技术为主要手段,加深与传统产业的深度融合,能够提升和优化整体经济结构。2020年的新冠肺炎疫情加速了经济数字化转型,国务院发展研究中心魏加宁研究院通过一项针对全球2569家企业的调研发现,新冠肺炎疫情将全球产业数字化进程至少提前了5~7年[1]。根据中国信通院发布的国际数字经济研究报告可知,2019年,全球数字经济规模达到了31.8万亿美元,占GDP的比重为41.5%,由此可见,加快数字经济发展是全球共识。美国是最早发展数字经济的国家,1998-2020年先后发布数十份重磅报告探讨数字经济发展的前沿问题;德国围绕“工业4.0”先后推出《数字议程2014-2017》《德国数字战略2015》等领先战略,不断推进数字技术在各领域的应用;日本制定《E-Japan战略》《2015i-Japan战略》等,主张建立安全又充满活力的数字化社会,奠定产业数字化转型的基础,突破数字技术使用的壁垒。基于此,世界各国都将加快发展数字经济的步伐作为当前学界的共同理论前提[2]。


我国正处于经济结构转型的关键时期,迫切需要发展数字经济以促进新旧动能转换。党的十八大以来,我国政府高度重视数字经济发展,推动数字经济逐步上升为国家战略。中国信通院发布的数据显示,2019年我国数字经济增加值达到了35.8万亿元,占GDP的比重超过了36%。数字经济的发展模式已融入到我国经济社会发展的各个领域,如在工业领域,数字经济渗透率达到7.5%,说明数字经济与先进制造业的融合已形成一定的发展基础。2018年,习总书记提出“大力发展实体经济,加快发展先进制造业,推动互联网、人工智能、大数据与实体经济深度融合”的发展思路,进一步助推制造业数字化转型成为提升实体经济发展实力的关键路径,探索数字经济赋能先进制造业的逻辑具有典型的现实意义。


我国作为制造业大国,拥有强劲的全球竞争力和良好的制造业基础,但也面临核心技术薄弱、信息安全存在隐患、跨界融合机制不健全、高端人才短缺等问题[3],制约着我国先进制造业向产业链中高端迈进。当前,如何解决现有难题,进一步释放数字经济这一巨大的生产力,成为大家关注的重点议题。先进制造业是传统制造业优化升级的结果,数字化转型是先进制造业获取、巩固和扩大竞争优势的关键途径,数字技术通过重塑传统制造业的生产模式、盈利模式、服务模式等,为先进制造业赋予新的内涵。然而数字经济和先进制造业融合创新是近年来经济发展的全新业态,其发展目前尚不成熟,对数字经济赋能先进制造业的逻辑与机制认识还不充分。基于此,本文通过对美国、德国、日本在数字经济背景下发展先进制造业的战略进行比较,梳理数字经济背景下先进制造业转型升级的思路逻辑,为促进我国先进制造业发展提供经验与借鉴。


二、数字经济背景下我国先进制造业的发展机会


凭借强大的国内市场优势,中国实行倒逼技术革新与模式创新,数字经济体量位居全球第二(见表1),规模为5.2万亿美元。中国数字经济增长领跑全球,2019年,中国数字化产业持续快速发展,占数字经济的比重达到80.2%[4] 13。我国先进制造业的数字化快速发展,除了经济新常态下寻找发展新动能的因素驱动外,还得益于自身的内在优势:


第一,政府全面推动产业数字化。政策优势为先进制造业数字化转型提供制度保障,先进制造业产业规划的政策引导力不断加强,政策扶持优势明显[5]。2018年,国务院印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,着力解决先进制造业数字化进程中的短板和问题;2020年,国家发改委和网信办联合印发《关于推进“上云用数赋智”行动 培育新经济发展实施方案》,深入推进企业数字化改革。其间,2019年我国产业数字化增加值规模约为28.8万亿元,工业数字化转型同比增长1.2%。2020年工业化和信息化融合指数达到56(见图1),始终保持2%-3%的增长速度,进一步释放数字化在先进制造业领域的创新动能。


第二,后疫情时代市场需求的全面触发,加快了数字经济与先进制造业融合的速度与深度[6]。随着物联网技术的逐步提升,智能化、数字化制造设备将应用于更多行业和领域。2019年,智能制造业产值突破2万亿元,行业发展形势良好(见图2)。随着先进制造业的数字化转型,其终端客户需求更加动态化和碎片化,企业和用户之间形成良好的互动,助推先进制造业产值的进一步提升,更好满足用户需求。一方面,企业可以借助数字技术以实时掌握用户的需求,面向用户进行柔性生产,实现生产准时化,推动先进制造业的数字化赋能;另一方面,用户被赋予技术身份,在数据获得与分享上与企业实现互动,帮助企业研发、生产个性化的产品,获得企业精准的智能化服务。


第三,产业集群建设取得成效,区域经济协同发展助力先进制造业数字化转型。近年来,我国大力推进先进制造业产业园区建设,相关产业在地理位置上集聚,对周边地区经济产生积极的辐射带动效应,建成具有一定规模和影响力的世界级先进制造业集群,这些产业集群主要涉及新一代信息技术、高端装备、先进材料、生物医药领域(见表2)。先进制造业集群推动数字化,采用工业互联网平台、云平台、信息服务平台、数据中心等作为枢纽,推动信息化与工业化融合。


第四,新型基建奠定了数字经济的基础。我国正不断加快新兴基础设施建设,利用数字化、智能化技术提升传统基础设施,为先进制造业的发展创造优势。首先,中国在5G建设中占据主要地位。华为、中兴等品牌在5G主要技术领域保持领先地位,中国工业和信息化部统计显示,中国5G基站以每周超过1万个的数量保持增长,使先进制造企业在实现互联互通的同时,还能开展传输和分析活动,推动先进制造业关键领域的智能化发展。其次,我国工业互联网发展已经从概念普及进入实践阶段,市场规模持续增长。到2019年,我国有超过70个具有行业影响力的工业互联网平台,像海尔COSMOPlat、东方国信Cloudiip等,且有几百个正在建设中,对先进制造业产生广泛的价值。再次,在人工智能领域,我国正以每年近50%的速度快速发展。从2010年到2020年,中国人工智能领域的专利申请量占全球总量的74.7%,位居世界第一。


三、数字经济赋能先进制造业的国际经验探索


全球新一轮产业变革,围绕数字化、智能化方向加速跃升。美国、德国、日本等发达国家结合自身发展优势,聚焦数字化阶段的发展重点,加强战略总体布局,着力打造数字经济背景下国家先进制造业竞争新优势。


(一)美國


1. 加强新型基建,打造发展新基石。美国出台“信息高速公路”战略之后,根据数字技术的发展,陆续出台多项措施完善基础设施。美国于2009年斥资20亿美元用于农村宽带网络建设,2010年推出“国家宽带计划”和“释放无线宽带革命”。2020年7月,美国AT&T宣称实现了5G网络全覆盖,不论是企业用户还是个人用户都可接入。另外,为解决数字鸿沟,美国多家大型企业开展天空和太空信息网络布局。例如,SpaceX公司提出了“Starlink星链计划”,预计至2021年,星链网络的覆盖范围会进一步扩大;Facebook公司推出的“雅典娜”卫星项目,力图通过毫米波无线电信号向地面提供互联网接入。美国新型基建为数字技术在先进制造业领域的应用创造了更为成熟的技术环境,奠定了先进制造业数字化转型的基础。


2. 重视政策落地,提升数字应用能力。2011年,美国政府相继推出《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》,从国家层面拟定先进制造业数字化转型的思路。从2011年起,美国先后提出下一代机器人、关键材料、纳米制造等关键技术方向,关注先进制造业数字化应用能力的提升,不断向前延伸前沿科技触角[7]。2018年发布《美国机器智能国家战略报告》,提出国家机器智能战略,旨在通过长期资金支持,加快数字技术的应用,强化国家先进制造业的数字化创新水平。


3. 建立创新网络,构建数字化生态。2014年,美国通过《振兴美国制造业和创新法案2014》,计划打造包含45个制造创新研究所在内的国家制造创新网络,目前已相继成立增材制造创新研究所、数字化制造与设计创新研究所等多家区域性研究机构,将大中小型制造商、学术界、政府部门的力量集合起来,保持美国在先进制造领域的领先地位。2015年,美国发布《美国国家创新战略》,多次提到构建美国创新生态系统的概念,把创新生态系统看作实现全民创新和提升国家竞争力的关键所在[8]。在区域层面,支持区域性创新系统的发展,重视创新主体、创新支持机构和创新环境,加强制造业协作和联盟的创建,建立由工业驱动的公私合作伙伴关系,制造业巨头加快调整产品业务发展战略,推动跨行业合作不断加深,非盈利机构积极承担融合创新技术的协同研发和转移推广,共同打造美国先进制造业数字化转型的生态系统。


(二)德国


1. 细化政策设计,提升数字应用能力。德国2014年提出《数字议程2014-2017》,助力工业4.0战略体系,工业4.0是站在国家层面对未来工业的布局。《数字议程2014-2017》则是着眼于全局目标的落地实施,将国家战略延伸至社会各领域的发展,旨在将信息通信技术与各产业融合,在先进制造业领域,从夯实基建、推进数字研发、激励数字创新、保障数字安全等维度助推数字化进程[9]。2016年,德国政府推出《德国数字战略2015》,强调配套政策对先进制造业的激励,计划投入3亿欧元于高新技术产业。2018年推出《高技术战略2025》,将人工智能提升至国家战略高度,推动人工智能的应用,并计划在2025年投入30亿欧元用于该战略的实施。


2. 注重标准化建设,领先国际标准。标准化是德国制定的8个优先行动计划中的首个计划,立足于建立人、资源互通互联的智能化网络生产体系。在该体系内,海量数据信息交换、识别、处理等过程都必须基于统一标准,推动社会网络智能化的形成。保持关键技术术语的一致性,协调既定标准是德国标准化计划的第一步,促进了不同企业在设备制造、自动化工程等方面进行合作。2016年,德国工业界与标准化领域权威机构共同设立“工业4.0标准化理事会”,旨在将相关标准在德国和全球范围内推广[7]。


3. 推广数字教育,建设数字型知识社会。近年来,德国政府在教育信息化领域投入了大量经费和诸多政策支持。2016年,德国推出“数字型知识社会”的教育战略,在全国范围内促进数字化技能培养、数字化媒体的广泛使用。据专家分析,越来越少的德国青年选择学习计算机编程等相关专业,使得德国汽车制造和电子行业的网络技术部门缺乏足够的基础编程人才,针对这一状况,德国政府为初期的儿童教育培育到终身学习都提供必要的基础设施支持,计划在未来5年投入数亿欧元,推进校园数字化建设,进一步促进数字型知识社会的建立,为国家先进制造业的数字化转型扩大人才规模[10]。


(三)日本


1. 注重网络空间治理,加强数字安全保障。2018年,日本出台《网络安全战略》,提出在2020年前打造“网络安全生态系统”,2019年又推出新《网络安全战略》,标志日本的网络空间战略进入新时代。在此基础上,日本依法组建“网络安全协议会”,中央及地方机构、重要基础设施运营商等均可自由入会,履行保密和提供信息义务。另外,日本长期以来在跨境数据方面的政策一贯兼顾美欧各方,日本赞同数据自由跨界流动的全球化属性,同时也关注数据的人权治理诉求,为保护国际数字安全,日本多次提出倡议,加强了数字安全保障,为各产业的数字化提供了更为安全的环境[11][12]。


2. 发展互连产业,推动数字驱动变革。2017年,日本首次提出“互连产业”的概念,力图使被分隔在各企业、部门的数据相互连接起来,提高生产效率。《东京举措2017》提出了互连产业重点发展的5个领域,分别为自动驾驶与出行服务、生物科技与材料、制造与机器人、重型工厂与基础设施、智能生活,进一步促进先进制造产业互连。并在制度上提出系列政策措施:一是创设产业数据共享项目认定制度,积极支持大数据的推广应用;二是推行政府数据开放,完善数据驱动先进制造产业发展的基础建设;三是通过金融支持,给予中小型制造企业获得创新性数据产业应用的机会;四是创新人才培养,为先进制造产业互聯提供大量多元化人才[13]。


3. 聚焦公共领域,实施数字化普惠政策。日本主要是通过政策引导促进先进制造业的数字化转型,聚焦公共领域,实施普惠性政策。2011年至2013年,日本政府先后推出《政府ICT战略》《活力ICT日本》《世界最先端IT国家创造宣言》,提出以大数据为核心的国家战略,并逐渐确定了以机器人、3D打印等为基础、以物联网、大数据等为手段,对制造业进行优化升级的战略规划,聚焦制造业特定领域的发展。2014年日本投资45亿日元用于实施“以3D技术为核心的产品制造革命项目”,追加30亿日元用于公共实验基地等项目的完善。日本还通过减税、补贴等普惠性政策降低先进制造业企业数字化转型成本,提出企业对先进制造技术设备进行投资可减税5%,引进先进制造设备的中小企业还可享受30%的价格折扣或7%的税费减免等,取得了较好的效果[14]。


四、借鉴与启示


根据各国数字化程度的不同,可以大致分为三类:数字化新兴国家、转型国家和高度进化国家。新兴国家强调数字化基建和应用鸿沟,转型国家注重引导行业动能转换、提升数字应用,高度进化国家则促进平台竞争,加强国际合作。我国处于数字化重要转型期,促进先进制造业的发展,在于引导数字技术与行业深度融合,在夯实数字基建的基础上,构建数字化生态,进一步落实数字技术的实际应用[15]。


(一)科学布局新基建,奠定数字经济基础


强化新基建能够适应数字经济时代对制造业基础设施网络的要求,降低制造企业数字化成本。新型基础设施分为两类,一类具有网络效应,包括5G基建、人工智能、工业互联网、大数据中心等;另一类不具有网络效应,包括轨道交通、城际高速铁路等[16]。我国要将新型基础设施建设作为发展数字经济的重要环节,尤其要构建工业互联网络基础设施和产业数字化平台,打造全新的工业生产制造服务体系。第一,在数字化基础设施建设过程中,应将工业互联网的建设摆在首要位置[17],建设高质量的大数据中心,为智能制造提供高水平的大数据配套支持,打造国家级工业互联网平台,引导优势企业建设行业互联网平台。第二,提高新基建的有效投资,增加专项投资,扩大智能化、数字化项目建设布局,形成新基建规模效应,加强新基建的应用性,优先满足高频使用场景。第三,统筹发展新基建与传统基建,在资源有限的情况下,要统筹传统基建与新基建项目之间的资源配置,促进各级政府之间的协作。


(二)完善产业集群,促进区域经济协同发展


先进制造业的数字化转型是一项大型系统工程,涉及主体众多,既要争取外部环境中的创新支持,又要注重内部的协调机制与稳定,数字经济赋能先进制造业,需打破各种行业性、地区性、经营性壁垒,推动智能制造共性技术的集群式发展,集中力量研发关键核心技术,加强各环节的分工协作,构建具有创新活力的智能制造生态系统。首先,以“1+N”型协作机制形成以区域优势为基础、以产业链和创新链双向融合为动力、以“政府-市场”协调机制为框架、以多元化金融为支撑的网络形态,充分发挥大数据、人工智能、云计算等技术的链接作用,搭建产业间协同发展的平台,推动我国先进制造业价值链向中高端迈进[18]。其次,产业集群内各先进制造企业主体应联合制定相应的产业政策和措施,支持多领域数据的联通共享,增强数字技术在产业集群内应用合作,协同抢占新技术研发和产业化制高点。


(三)全面构建标准体系,形成整体优势


数字经济在先进制造业领域的渗透,必须建立在统一标准体系基础上,避免分割发展,形成国家先进制造业数字化转型的整体优势[19]。我国于2015年制定了《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》并建立动态更新机制,每两年滚动修订,于2018年推出了《国家智能制造标准体系建设指南(2018年版)》。建议更加全面、系统、快速地制定先进制造业标准化体系,制定智能制造装备、数字化车间、智能工厂、工业软件等标准,开展细分领域标准体系的构建[20],包括基础应用标准、关键技术标准、融合应用标准、产业服务标准、数字化转型标准,加快形成先进制造领域数字经济标准化建设“示范点”。同时要积极对标全球智能制造标准的制定,促进我国标准化体系与国际标准相兼容,我国可发挥信息技术、制造规模等优势,与德国、美国合作,寻求全球智能制造标准体系中的参与权和话语权,推动设立新的国际标准组织技术机构,重视不同层次标准的协同补充。


(四)培养“双元”制人才,推动融合创新


数字经济与实体经济的融合创新需要大量掌握信息技术和制造技术的复合型高端人才,我国需加强“双元制”人才的培养:一方面,引导企业与高校联合建立人才培养基地,在人才培养方面,既注重学校理论教育,又强化企业指导,在智能制造、工业互联网等具体项目中培养锻炼人才;另一方面,推动高校制造业人才培养模式改革,对全国高等院校的学科专业进行动态调整,加强面向未来的数字经济新工科建设,促进国内外名校的合作,大力推进现代学徒制试点,构建开放的实践教学体系,形成三位一体的智能制造行业指导办学模式等[21],扩大数字人才的培养规模;最后,制造业人才培养要注重需求导向,将人才培养与数字化转型背景下制造业的人才需求与要求结合起来,加强技能培训,探索职业培训外包模式,积极创新培训方式,形成行业有人才可用的局面,不断推进数字与先进制造产业融合创新的进程。


(五)完善法律法规,构筑网络安全保障


数字经济是一个充满复杂性和不确定的领域,缺乏监管和过度监管都会给社会带来巨大的成本[22]。先进制造业是我国战略新兴产业的重要组成部分,与数字计划的融合创新关乎我国制造业转型升级的难度与速度,更加应该加强对其监管。我国应完善法律法规,建立更加明确的能够适应数字技术与先进制造业融合创新发展的治理体系,厘清各主体的治理权责,明确数字技术平台与企业应当承担的责任[23],构建“平台+政府”双中心协同监管治理体制,建立政府管平台、平台管企业的新型监管层级关系[24]。另外,随着制造业生产环节与数字技术逐渐深度融合,信息安全问题引起多方关注,要紧紧围绕工业互联网底层基础,加快构筑完善的、系统的网络安全保障体系,降低数字环境中的风险[3],开展数字产品安全应用法规和伦理道德研究,提高数字产品和应用的安全评估评测能力。


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本文责编:陈冬冬
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