新一轮产业革命背景下突破性技术创新与中国产业转型升级

杜传忠1,金华旺2,金文翰2

(1.南开大学 经济与社会发展研究院;2.南开大学 经济学院,天津 300071)

摘 要:突破性技术创新是推动产业转型升级的重要驱动力,具有显著的技术颠覆性、非连续性和产业关联带动作用等特征。新一轮产业革命背景下,突破性技术创新不断涌现,为后发经济体实现产业赶超提供了机会窗口。通过对突破性技术创新内涵及特征进行理论溯源,提炼出突破性技术创新对产业转型升级的作用机理和路径;以人工智能技术应用为例,分析了突破性技术创新对我国三次产业升级的影响;提出了加快突破性技术创新发展、促进我国产业转型升级的对策思路,即强化基础性创新研究,加大对行业共性突破性技术创新的支持,发挥新一代信息技术、产业融合以及金融的作用。

关键词:新一轮产业革命;突破性技术创新;产业转型升级;人工智能

Breakthrough Technology Innovation and Industrial Transformation and Upgrading in New Round of Industrial Revolution

Du Chuanzhong1,Jin Huawang2,Jin Wenhan2

(1.College of Economic and Social Development, Nankai University;2.School of Economics, Nankai University, Tianjin 300071, China)

AbstractBreakthrough technology innovation(BTI) is an important driving force for industrial transformation and upgrading, which is characterized with technological disruptiveness, discontinuity of technological evolution, industrial correlation effects etc. In the background of new round of industrial revolution, a large number of BTIs are emerging,providing an opportunity window of industrial technology catch-up for the less developed economies. Based on the elaboration of connotation and characteristics about BTI, the mechanisms and paths of BTI on industrial transformation and upgrading have been revealed, and take application of artificial intelligence as an example to analyze how the BTI affect three industries in our country. Some feasible suggestions have been put forward to promote the realization of BTI and industrial transformation and upgrading. Basic research should be strengthened, give more support to generic key technology of industry, take full advantage of new generation of information technology, industrial integration as well as finance.

Key Words:New Round of Industrial Revolution; Breakthrough Technology Innovation; Industrial Transformation and Upgrading; Artificial Intelligence

收稿日期:2019-05-07

基金项目:国家社会科学基金重点项目(19AJY012)

作者简介:杜传忠(1965-),男,山东德州人,博士,南开大学经济与社会发展研究院教授、博士生导师,中国特色社会主义经济建设协同创新中心研究员,研究方向为产业经济;金华旺(1986-),男,陕西安康人,南开大学经济学院博士研究生,研究方向为产业经济与技术创新;金文翰(1990-),男,安徽合肥人,南开大学经济学院博士研究生,研究方向为产业经济。本文通讯作者:金华旺。

DOI10.6049/kjjbydc.Q201908121

开放科学((资源服务)标识码(OSID):

中图分类号:F062.9

文献标识码:A

文章编号:1001-7348(2019)24-0063-07

0 引言

创新是引领发展的第一动力,也是建设现代化经济体系的战略支撑。随着新一轮科技革命和产业革命的加速推进,全球范围内突破性技术创新正在不断涌现,这将为我国转变经济发展方式、优化经济结构、转换增长动力提供历史性机遇。在技术创新体系中,突破性技术创新的地位与作用愈加突出。与此同时,我国经济也由高速增长阶段进入高质量发展阶段,加快产业转型升级、促进新旧动能转换成为经济高质量发展的重要任务,在这一过程中,突破性技术创新将发挥不可替代的重要作用。党的十九大报告提出,要瞄准世界科技前沿,强化基础研究,突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新。加快推进突破性技术创新,促进产业转型升级,是我国现阶段经济发展面临的关键课题,也是建设现代化经济体系的重要内容。

1 突破性技术创新的基本内涵及特征

创新管理相关研究中,按照创新强度将其分为突破性技术创新与渐进性技术创新。从已有研究文献来看,国内外学者对突破性技术创新的研究视角和侧重点不同,概念和内涵的界定存在较大差异。从产品和技术创新视角,强调产品或技术是核心,突破性技术创新是指缔造新技术轨道和技术经济范式基础的创新,且对现有主流技术和产品具有强大的颠覆作用。哈佛大学教授Christensen[4]指出,突破性技术创新是建立在新的科技和工程知识基础上的创新,会对企业价值网络结构带来调整,彻底改变企业原有技术基础,产生新的技术轨道;Vadim Kotelnikov[5]研究认为,突破性创新是使产品、工艺、服务具有前所未有的性能特性的一类创新,具体体现为全新产品的发明创新,或者使原有产品性能获得巨大提升、使生产成本明显下降;肖海林[6]通过与渐进性创新对比分析认为,突破性创新是指基于与原有主导技术不同的新技术,通过开辟新的技术规范、形成新的技术轨道和新的市场主导产品,能够带来技术和市场变革的一类创新。从技术演化和市场应用角度进行考察,此类研究的代表性观点认为突破性技术创新在技术系统演化过程中存在技术的非线性跳跃及技术轨道转换,能够更大范围替代现有市场主流技术和产品创新模式。张可[9]将突破性技术创新定义为脱离原有技术轨道,给企业带来巨大变化的创新,是一种非连续、非线性的技术和价值跃迁过程,对市场潜在客户产生巨大吸引力,同时可能重置行业规则和标准。突破性技术创新不仅创造出新的市场和技术体系,也会带来产业层面的深刻变革及广泛的社会影响。邵云飞等[11]从技术和商业模式变革两大维度,将创新活动分为激进型创新、颠覆性创新(破坏性创新)、突破性技术创新、渐进性创新,同时指出,突破性技术创新是用全新技术替代旧有技术,产生新的产品应用,并且革新产品架构形成新的市场和产业。也有学者从技术专利角度对突破性创新进行界定,认为突破性技术创新是那些具备独特性和新颖性,对未来技术具有重要影响的发明专利;还有研究直接利用专利前向引用次数作为衡量突破性技术创新的指标。

通过梳理已有研究成果发现,学者们主要从产品和技术创新、技术演化和市场应用、专利引用等角度对突破性技术创新的内涵进行界定和研究,有的侧重微观创新主体行为,有的侧重于中观或宏观层面影响,但尚未发现聚焦于突破性技术创新对产业转型升级影响机理的研究。本文基于产业转型升级视角,认为突破性技术创新是指跨越原有技术轨道,针对潜在市场进行非线性技术研发,引起产业链和价值链巨大跃升,并对现有市场格局和产业形态产生根本性影响的创新。

与渐进性技术创新相比,突破性技术创新具有以下主要特征:

(1)具有显著的技术颠覆性。突破性技术创新一旦出现,将形成对主流技术的替代,并对现有市场竞争格局产生重大甚至颠覆性影响。相比之下,渐进性技术创新一般是对现有主流技术的互补或部分替代,主要是对现有工艺、产品、服务一定程度的调整和改进,并不改变现有市场竞争格局。如自动驾驶技术的出现及其产业化将给传统汽车产业带来革命性影响,汽车将由传统交通工具进化为移动终端的智能化互联产品,从而在很大程度上改变人们的消费模式和生活方式,并导致汽车基本属性及其商业模式的根本性改变,因而是一种突破性技术创新。

(2)对基础科学或通用技术较强的依赖性。突破性技术的诞生关键在于基础知识创新,只有知识和技术积累到一定程度才有可能形成技术突破,而其背后则是基础科学的长期积淀和通用技术的强力支撑。基础科学研究是所有创新的源泉和根本动力,只有当技术本身有了重大突破,才能为其后的科学研究技术化和技术商业化打下坚实基础,并且基础研究的“突破性”越显著,技术化和商业化的“时间窗口”越长,越有利于技术市场化。最为典型的例子是人类历史上的三次工业革命,每一次工业革命都是在突破性技术创新驱动下发生的,蒸汽动力、电力、信息技术等具有代表性的突破性技术创新的发明为三次产业革命提供了直接动力。第一次工业革命以瓦特发明的蒸汽机为标志,实验基础科学的长期发展和社会生产直接推动了蒸汽机发明及其在不同行业中的应用改良。第二次工业革命,电的发明是在法拉第1831年电磁感应规律这一“里程碑”式的科学发现基础上形成的。第三次工业革命以原子能、电子计算机、空间技术等的发明为标志,而这些突破性技术创新成果的诞生也是在核物理、半导体、信息通信技术等基础科学领域或通用技术基础上发展起来的。

(3)技术市场需求的不确定性和难预测性。渐进性技术创新一般是根据现有市场主流用户需求变化,对现有技术进行调整、改进的结果;而突破性技术创新则是针对潜在或未来市场需求开展的根本性创新,因而具有较大技术前景不确定性和市场前景不确定性,这是由技术创新产业化过程固有特性决定的,相应蕴含的市场风险也在增加。突破性技术创新不仅需要知识、技术、研发基础等方面的长期积累,也需要多学科的交叉融合创新,一般研发周期较长,相应的技术风险也会增加,加上不确定性所造成的市场风险,导致现实中突破性技术创新的失败率较之渐进性技术创新要高得多。

(4)较强的产业关联带动作用。突破性技术创新一般最初出现在某一特定领域,作用于特定的企业或行业,随后逐渐向其它技术和产业领域扩散、渗透。相对于渐进性技术创新,突破性技术创新对产业的外溢、渗透作用更加突出,从而对产业结构的影响也更为广泛,甚至引发对整个国家产业体系的根本性变革。依据产业关联理论,产业关联关系与技术变革具有强相关关系[15],技术创新的出现会带来产业间关联关系变化。突破性技术创新具有较强的通用性和产业关联性,会对众多关联产业产生重要影响,并引发产业间关联关系的深刻改变。技术的渗透作用使产业间关联关系更为紧密,一方面,突破性技术创新可以为关联产业提供各种形式的技术支撑和技术服务,加速关联产业发展,提升产业竞争优势;另一方面,关联产业发展为新技术产业提供市场空间,加速新技术产业崛起。

(5)技术演进的高度发散性、非线性与非连续性。突破性技术创新的发散性产生于创新理念与思路的发散性,具有非连续、非线性的技术轨迹与价值特征[16]。这类创新的源头来自于原创性理论或理念,由科学理论革命性变革产生的新技术,是发散性思维或方法作用的结果。如第二次工业革命过程中汽车技术的发明,并非在传统交通工具马车的基础上作渐进性改进,而是通过内燃机和车轮相结合的突破性创新带动汽车产业发展。类似的典型产业还有尼龙材料、水泥、玻璃等,从技术演化过程来看,技术性能的改进直观反映了技术的突破性和不连续变化。渐进性技术创新则是对原有技术轨道的线性扩展,是现有理论的常规性拓展或深化作用的结果,具有明显的线性与连续性特征,突破性创新与渐进性创新具有不同的S型技术曲线和演化轨迹[17]。如英特尔的微处理器和微软的操作系统,都在不断更新升级,给消费者带来越来越好的用户体验,但其基本原理和技术平台基础都没有发生根本性变化。

2 突破性技术创新推动产业转型升级的机制与路径分析

2.1 突破性技术创新对产业转型升级的促进机制

产业转型升级是由产业链、价值链、创新链、生产要素等转型升级所构成的有机整体,是产业从低附加值、低技术水平状态向高附加值、高技术水平状态演变的过程[18],主要体现在工艺升级、产品升级、功能升级和跨产业升级等方面。突破性技术创新是实现产业转型升级的重要驱动力,也是后发经济体摆脱技术依赖实现跨越式赶超的必由之路。在新一轮产业革命和科技革命背景下,突破性技术创新不断涌现,如何认识突破性技术创新对产业转型升级的作用机理及路径是本文探索分析的主要目的。相关作用机制及影响路径如图1所示。

图1 突破性技术创新驱动产业转型升级影响机制及作用路径

(1)激发产业技术轨道跃迁。从技术轨道转换视角来看,每项技术发展演化都呈现出S型运行轨迹,并沿着各自技术轨道运行。与渐进性技术创新技术轨道不同,突破性技术创新往往创造出新的技术轨道和经济范式,对现有技术轨道造成颠覆性冲击。实现技术轨道跃迁的同时,进一步形成新的产业技术轨道,具体表现为从一条S型曲线跳跃至另一条S型曲线,即从旧的技术轨道向新的技术轨道跃迁,是一种非线性技术跨越。而技术跨越的应用表现为利用突破性技术创新成果开发应用新技术、新产品,进而提高产品竞争力。技术轨道跃升所实现的技术跨越在主导产业升级过程中发挥着重要作用,一方面突破性技术创新会促进形成新的产业技术体系,通过核心技术突破带动整个产业系统升级;另一方面,产业技术轨道跃迁带动产业链和价值链延伸与拓展,创新主体也因此获得产品、技术和市场竞争优势。

(2)加速产业边界拓展延伸,促进产业融合。技术变革是促进产业融合的内在动力,技术创新扩散应用在企业范围经济及市场需求等因素的作用下,使得不同产业之间的边界趋于模糊,横向产业之间形成相互竞争协同的新型产业组织形式。突破性技术创新使微观企业向价值链微笑曲线的两端转移,形成企业核心竞争优势,从而改善企业绩效;技术创新驱动下的产业融合也会改变产业市场结构和产业绩效,在宏观层面上推动产业结构和经济增长方式改变。如在新一代信息技术驱动下我国制造业呈现出服务化趋势,而服务业不断趋于产品化。在经济发展过程中,突破性技术创新与传统产业深度融合不仅是提升产业竞争力的重要方式,有利于产业结构转型升级,而且会在经济增长中释放出乘数效应。

(3)带动产业创新链升级。产业创新链由基础研究、技术研发、实际运用、产业化与市场化等一系列创新活动组成,是产业生态系统重要组成部分。重大技术突破为产业发展提供创新知识和技术供给,在不同产业间渗透扩散,并不断实现技术产业化和市场化。突破性技术创新也会带动互补性创新升级,既包括核心、共性、关键技术突破,也包括在原始创新、引进消化吸收创新、集成创新、协同创新等方面的拓展和升级。在技术产业化和市场化应用层面,前沿性、颠覆性技术创新的应用推广形成新产品、新业态和新商业模式,在产业链中下游发挥创新的迭代升级作用。从创新链与产业链关系来看,二者双向互动相互依存,创新链嵌入产业链中,是产业链各环节价值增值的基础,尤其是研发、制造环节;产业链每一个环节都可能成为创新突破口,从而产生新的创新链条。

(4)推动产业链重构与价值链升级。技术创新驱动下的产业升级表现为产业链重构和价值链升级,会改善和优化产业链中各企业主体之间的分工协作与要素组合,提升产业体系功能状态,从而推动产业向价值链高端攀升。企业是技术创新主体,是产业转型升级的微观基础,突破性技术创新是提升企业核心竞争力和价值创造能力、引领行业发展的关键因素。技术创新衍生出新产品、新技术或者产品功能升级与改进,加速产品更新换代,从而促进价值链升级。对企业而言,突破性技术创新成果不仅提升产品附加值,而且在基础研发、市场竞争力等方面也会获得竞争优势,进而实现价值链提升。以华为公司为例,连续十几年来,研发投入占销售收入比均在10%以上,欧盟委员会数据显示,华为2017年研发投入全球排名第六、中国第一,超过苹果、谷歌、微软等企业。华为成长历程是产品不断从产业链低端走向高端的过程,高强度研发在通信领域积累的突破性技术形成企业国际品牌知名度和竞争力,也是企业逐步跻身电信设备供应产业链、价值链高端环节的重要原因。

(5)提升要素生产率。①随着突破性技术创新不断向更多经济部门扩散和溢出,会大幅提高资本、劳动、管理等要素配置效率,而且会加快传统产业生产技术、业务流程、组织结构与商业模式创新,提升企业生产与管理效率。如人工智能技术的出现,在教育、医疗、司法、制造、娱乐等领域的广泛应用及与传统产业的深度融合,将不断增强劳动、资本和技术要素利用效率,提升全要素生产率;②突破性技术创新会催生一系列较高生产效率的新业态、新产业。如以物联网、大数据、云计算等一系列突破性技术的重大创新与融合应用为代表的新一代信息技术产业的兴起和发展,带动了整个组织结构、制造模式、运营方式、产业形态的深刻变革。这些产业相对传统产业具有要素生产率上的比较优势,技术驱动加上要素间系统协同优化效应,更大程度上转换为对生产率的提升;③突破性创新会生发新的更高端生产要素,从而提高要素生产率。数据、信息、知识、文化创意、品牌、标准等全新的生产要素将成为产业变革的关键要素和重要资源,从而大大提升创新力和要素生产率。

2.2 作用路径

(1)加速传统产业改造升级。传统产业通过结构性调整和突破性技术的应用改造,不仅能够使企业提高生产效率、改善经营绩效,而且使企业生产重心向产品附加值高的产业领域或价值链环节转移。尤其是以数字化、网络化、智能化为重点的技术升级,不断强化先进基础工艺、核心元器件、产业技术基础设施等作用的发挥,甚至会颠覆传统的生产经营方式。如3D打印技术在制造业领域的应用是一种典型的突破性技术创新,让原本不太可能实现的大规模个性化定制成为现实,增材制造的新型工艺取代了传统的减材制造方式。将对传统工艺流程、生产线、产业链组合产生深刻影响,为制造业智能化转型升级提供了良好的技术支撑和发展空间。目前3D打印技术在工业制造、航天、汽车、建筑、医学、文化创意、考古、文物修复等领域都有广泛应用,市场前景广阔。据估计,我国2016年3D打印产业规模达到80亿元,复合增长率49%,预计2022年我国3D打印市场规模将达到80亿美元左右。

(2)催生产业发展新领域。在突破性技术创新的带动下,商业模式、生产组织方式、产业形态也会发生革命性改变,开拓产业发展新空间,并不断演化出新的产业形态,从而成为新的经济增长点。如物联网等新一代信息技术的发展,推动5G、窄带物联网(NB-IoT)、边缘计算等网络技术的演进升级,促进信息技术产业发展和应用水平提升。而且,随着新一代信息技术驱动下一系列突破性技术创新的扩散渗透,不断催生产业发展新领域,实现生产力跃升。近年来,人工智能、大数据、云计算等一系列信息技术与物联网技术的融合发展带动智能网联汽车、无人机、机器人等产业蓬勃发展。在工厂环境中应用的物联网技术其价值不仅在于生产效率提升,而且在安全生产、设备维护、库存优化等方面每年可创造1.2万~3.7万亿美元经济价值。

(3)“技术-市场”协同驱动。Mowery & Rosenberg提出“市场与技术创新”互动机制理论,市场需求会促进企业实现技术研发创新的良性循环。在技术层面,突破性技术创新最显著特征是新技术的颠覆性对原有主流技术的替代,并对市场形成冲击。而企业技术的形成和竞争优势的保持需要不断积累、投入和自我突破,否则面临多变的市场环境和技术创新竞争,获得突破性技术领先的企业在下一轮竞争中面临创新危机,如诺基亚手机在智能手机时代被淘汰,柯达相机被数码相机取代等案例。因此,企业在突破性技术创新研发方面不断更新迭代,寻求新的技术突破发挥市场引领作用,这一过程通过技术不断升级推动产业升级。在市场层面,潜在市场需求是诱发企业创新的内在动力,颠覆式技术革新可以改变现有市场格局,获取新的市场,极大地拓展企业利润空间,进而形成企业新的增长点。Herrmann等[20]指出,突破性技术不仅能够更好地满足现有市场中的用户需求,还能进一步发掘潜在市场,满足用户更高层次的需求。整体来看,突破性创新的技术与市场两个子系统协同共生、双向互动,市场需求促进突破性技术的诞生,技术加速创新产品的形成,引发新的市场变革并带动相关产业发展。

(4)产业间技术扩散渗透。新技术一旦形成,并在产品应用和市场需求方面得到认可,便会在产业间不断扩散开来,这一点通用目的技术(General Purpose Technology,GPT)表现尤为明显。尽管渐进性技术创新与突破性技术创新都具有这种扩散效应,但二者存在较大差异,突破性技术创新的扩散渗透效应更强。随着市场需求的扩大,突破性技术创新市场占有率逐渐提高,甚至拥有一定的市场垄断势力,由此导致市场竞争格局发生改变。随着新行业新进入企业的增多,模仿创新、技术改进或产品更新使得突破性技术实现市场扩散。与此同时,突破性技术发明或产品应用扩散、渗透到其它产业,形成一批又一批新型的知识密集型产业。如第五代通信技术(5G)被公认为是信息技术领域典型突破性技术创新,不仅推动传统通信产业链上下游产业产生巨大变化,而且在加工制造业、能源、金融、零售、运输等多个产业领域不断扩散渗透。

3 突破性技术创新促进产业转型升级的现实考察:以新一代人工智能为例

人工智能技术经过半个多世纪的积累和发展,成为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,被公认为是当今世界三大尖端技术(能源技术、空间技术、人工智能)之一,大数据驱动下的新一代人工智能技术更是科技驱动型突破性技术创新的典型案例[20]。随着大数据、机器学习等相关技术的发展,人工智能将在生产、消费等各领域加速扩散渗透,特别是在提升社会劳动生产率、有效降低劳动成本、优化产品和服务等方面带来革命性转变,不断推动三次产业转型升级。

3.1 人工智能技术推动农业现代化、智能化发展

新一代人工智能技术的发展为现代农业注入新活力和新动能,在农业生产各环节都有广泛的应用场景,为农业发展带来了新的机遇,不断提升现代农业的自动化、智能化水平。一方面,在田间耕作、养殖、农产品采收等规模化农业生产中,自动化农业机械、机器人等智能装备的使用替代了传统人工操作,节省了人力成本,提高了生产效率和质量;另一方面在农业生产各环节,智能化技术的应用提升了生产决策的科学性和准确性。利用人工智能的人工神经网络、深度学习、智能识别等技术,农业生产过程中,在土壤成分和肥力监测分析、农作物种子品质识别、灌溉用水分析及控制、养殖、设施农业、病虫草害识别、农产品智能化采收、品质检测等方面都有巨大应用价值。农业生产过程中利用传感技术对农作物生长所需光照、温度、湿度、CO2浓度、水分等数据进行实时采集和大数据智能化分析,为生产管理人员提供决策依据。阿里巴巴“ET农业大脑”将人工智能应用于生猪养殖、瓜果种植管理等领域,实现了农业数字档案管理、全生命周期管理、智能农事分析、全链路溯源等功能。人工智能在农业领域的应用,可以实现现代农业资源优化配置、产供销一体化精细管理,还会推动农业向智慧化、绿色健康、高品质方向发展。

3.2 人工智能技术加速工业智能化转型升级

工业是人工智能应用最为广泛的领域,人工智能这一突破性技术创新正推动工业进入智能化时代。发达国家竞相布局人工智能战略,抢占新一轮经济增长过程中工业领域的战略制高点,如美国的工业互联网、德国的工业4.0、日本的“超智能社会5.0”战略、英国开启的“现代工业战略”等。人工智能的独特优势可以有效解决劳动力不足、用工成本高等问题,工业机器人、智能工厂、无人工厂、智能制造将会降低劳动力需求,同时大幅度提升工业生产效率。德国Fraunhofer研究中心指出:“人工智能可以将生产率每年提高0.8%~1.4%”[21]。人工智能技术也会带来工业生产模式改变,传统大规模生产逐步走向柔性化制造,使得适应消费者个性化需求的大规模定制生产成为可能。人工智能技术贯穿产品研发、供应链运营、智能服务等生产全周期,其中,自动识别、人机交互、大数据和机器学习等人工智能核心技术在智能设计、大规模生产、远程管理、健康评估、故障预测等领域具有广泛应用。人工智能技术的应用为提升产品制造质量、增强制造业国际竞争力、实现价值链升级创造了有利条件,工业智能化发展已成为振兴实体经济的核心环节。

3.3 人工智能技术引领服务业革新

服务业智能化是新一代信息技术驱动的新兴服务业发展趋势,也是加快服务业转型升级的关键路径。充分利用人工智能技术大力提升服务业效率和服务质量,通过大数据、人工智能等技术挖掘市场信息、研究消费者偏好,可以提供满足消费者个性化需求的产品,进一步开发市场潜能;同时,构建人工智能技术导向的供应链系统,提升服务质量,提高企业运行效率。服务业智能化会带动新兴服务业发展,目前人工智能产业发展在教育、医疗、养老、金融服务、智慧家居、文化创意、公共服务等领域发展迅速,传统服务业不断开发人工智能技术,应用市场前景广阔,服务机器人产业的发展比较直观地反映了我国智能服务业发展状况。前瞻产业研究院数据显示,我国服务机器人发展迅速,2017年市场规模为13.2亿美元,同比增长约28%,2018年上半年我国服务机器人市场规模达16.4亿美元[22],超过上年全年规模。在“AI+新兴服务业”层面,加强智能物流、智能交互、智慧出行、智能穿戴设备、科技金融等领域的开发,人工智能将产生巨大经济效益和社会效益,加快服务业高质量发展。

4 对策与建议

目前,以新一代信息技术应用为主导的第四次工业革命正加速推进,随着技术的逐步扩散渗透及其与实体经济的深度融合,催生出许多突破性技术创新,如无人驾驶、区块链、量子通信、3D打印、智能机器人等。这些突破性技术创新的诞生不仅改变了人们的生产生活方式,而且在提升社会劳动生产率、降低劳动成本、推动传统产业转型升级等方面带来革命性影响,甚至重塑全球产业竞争格局。为充分把握第四次工业革命的战略机遇,加快突破性技术创新形成,促进我国产业转型升级,应重点采取以下思路及对策:

(1)强化基础性研究创新,促进突破性技术创新。突破性技术创新背后是长期基础研究的积累,基础研究具有先导性、战略性等特征,是产出重大原始创新成果的关键领域。我国科学家指出,“没有基础研究的长期储备和雄厚的积累,技术创新与突破、应用与开发就成为无源之水”[23]。一是通过国家科学基金项目与重大科技研究规划项目重点扶持突破性技术创新研究,引导企业从事产业需求的基础研究,并建立全国性的技术交流、合作和转换平台;二是发挥财政资金的导向作用。相对于应用研究,基础研究具有周期长、风险大、失败率高等特点,因而,对于社会效益大、影响范围广的基础研究项目,政府应当大力给予财政补贴、专项支持和税收优惠,降低企业投资风险;三是完善技术创新制度环境,通过改革完善相应的产权制度、研发与科技成果转化制度、金融制度等影响突破性技术创新实现的关键变量,通过优化制度设计,吸引各类市场和创新主体进入突破性技术创新相关领域。

(2)加大具有行业共性突破性技术创新的支持力度,奠定产业升级的技术基础。技术创新的全球化竞争日益激烈,我国一些产业核心关键技术受制于人、共性技术支撑体系无法满足产业转型升级的需求等问题仍非常突出。首先,要统筹规划,加强行业突破性共性关键技术的战略布局,由国家科技部门牵头建立行业共性关键技术发展规划,以制约行业发展的核心关键技术为主攻方向,集中资金、人才、创新平台等优势资源,通过项目引领、市场化运作等方式提升创新效率。其次,要加强产业共性突破性技术创新组织建设,构筑创新生态系统。这类创新组织发展的主要目标是攻克产业发展亟待解决的突破性技术;开展前沿基础性技术研发和人才储备;整合创新资源、实现产学研结合,做好共性关键技术的扩散转移和商业化应用。借鉴美国DARPA、日本ImPACT计划、俄罗斯先期研究基金会、欧洲联合颠覆倡议(JEDI)等突破性技术创新培育孵化专业机构的做法,建立适应我国未来产业发展需求的研发创新组织。同时,新一轮科技和产业革命背景下,创新载体由传统的单个企业向跨领域协同、网络生态化的创新体系转变,构建突破性技术创新生态系统,不仅有利于为创新主体提供互补性资产,降低交易成本,而且能有效降低突破性技术创新过程中的技术、市场风险和不确定性。

(3)利用新一代信息技术和产业融合,推动传统产业转型升级。以物联网、大数据、云计算、人工智能等为代表的新一代信息技术是突破性技术创新的典型代表。目前,我国新一代信息技术发展迅速,不断向各领域渗透融合,催生出一批新产业新业态,成为传统产业转型发展和经济增长的新动能。与此同时,新一代信息技术作用下的传统产业趋于融合化发展,制造业服务化已成为传统产业转型升级的发展趋势。制造类企业不再局限于产品的生产、销售和简单的售后服务,不断向个性化定制、综合解决方案提供、智能信息服务等高附加值的业务范围拓展,而且成为企业利润新的增长点。打造完善新一代信息技术产业链条,搭建区域技术创新服务平台,重点发展配套生产性服务业,提高产业集群发展优势等是发挥新一代信息技术经济效应并实现产业转型升级的重要方向。

(4)发挥金融在突破性技术创新及产业转型升级过程中的重要作用。从资本市场来看,我国创新投资多集中于追求短期盈利、技术含量较低的项目,缺乏内在技术壁垒高的长期投资。而境外资本市场如美国等创新领先国家更多地流向革命性技术创新的长期投资项目,主要集中于能源、生物医药、电信数据处理、软件开发等领域,而这些领域大多被美国《2016-2045年新兴科技趋势报告》认定是20项最值得关注的科技发展趋势。发挥金融在突破性技术创新和产业转型升级中的造血功能,一是通过设立政府专项产业发展基金,引导基金向存续时间长、产业影响广泛的突破性技术创新项目倾斜,通过市场化运作、广泛吸纳社会资金参与,发挥金融杠杆作用,推动突破性技术创新的实现和产业化。二是提升金融供给质量和对中小微企业金融服务水平,创新融资产品和服务手段,提高企业融资效率,有效降低隐性交易成本和风险,加大对中小微企业的信贷投放力度,推动金融机构向服务实体经济过程中的产业链融资、金融租赁、创新投资等提供服务。三是优化政银企合作,密切联结机制,加强重点产业项目、重点企业的金融合作对接,完善多层次企业融资担保体系,为企业投融资提供保障。

参考文献:

[1] 陈劲,戴凌燕,李良德.突破性创新及其识别[J].科技管理研究, 2002(5):22-28.

[2] HILL C W L, ROTHAERMEL F T. The performance of incumbent firms in the face of radical technological innovation[J]. Academy of Management Review, 2003,28(2):257-274.

[3] 付玉秀,张洪石.突破性创新:概念界定与比较[J].数量经济技术经济研究, 2004,21(3):73-83.

[4] CHRISTENSEN C. The innovator's dilemma: when new technologies cause great firms to fail[M]. Boston:Harvard Business Press,1997.

[5] VADIM KOTELNIKOV. Radical innovation versus incremental innovation[M]. Boston: Harvard Business School Press,2000.

[6] 肖海林.不连续技术创新的风险探究——基于与连续创新的比较[J].经济管理,2011(9):54-62.

[7] GODOE H. Innovation regimes, R&D and radical innovations in telecommunications[J]. Research Policy, 2000,29(9): 1033-1046.

[8] ZHOU K Z, YIM C K, TSE D K. The effects of strategic orientations on technology and market based breakthrough innovations[J]. Journal of Marketing,2005,69(2):42-60.

[9] 张可,高庆昆. 基于突破性技术创新的企业核心竞争力构建研究[J].管理世界,2013(6):180-181.

[10] DEWAR R D,DUTTON J E. The adoption of radical and incremental innovation: an empirical analysis[J].Management Science,1986,32:1422-1423.

[11] 邵云飞,詹坤,吴言波. 突破性技术创新:理论综述与研究展望[J].技术经济,2017(4):30-37.

[12] DAHLIN K B,BEHRENS D M. When is an invention really radical? defining and measuring technological radicalness[J]. Research Policy, 2005,34(5):717-737.

[13] 陈傲,柳卸林.突破性技术创新的形成机制[M].北京:科学出版社,2013:17-18.

[14] SCHOENMAKERS W & DUYSTERS G.The technological origins of radical inventions[J].Research Policy,2010,39(8):1051-1059.

[15] 文雁兵. 我国农业科技自主创新能力研究——基于产业关联效应和FDI技术溢出视角[J].科学学研究,2015,33(7):1017-1025.

[16] 詹坤,邵云飞.突破性技术创新的非线性与非连续性演化——以智能驾驶汽车为例[J].技术经济,2017,36(5):66-73.

[17] SOOD A, TELLIS G.Technological evolution and radical innovation[J].Journal of Marketing,2005,69(3):307-321.

[18] MOWERY D,ROSENBERG N.The influence of market demand upon innovation:a crucial review of some recent empirical studies[J].Research Policy,1979(8):102-153.

[19] HERRMANN E, CALL J, HARE B, et al. Humans have evolved specialized skills of social cognition: the cultural intelligence hypothesis[J].Science, 2007,317(5843):1360-1366.

[20] 李平.颠覆性创新的机理性研究[M].北京:经济管理出版社,2017:29-30.

[21] 刘宗长.从人工智能到工业智能[J].软件和集成电路,2018(6):26-32.

[22] 前瞻产业研究院.2018-2023年中国工业机器人行业战略规划和企业战略咨询报告[R].2018.

[23] 白春礼.从基础研究到技术创新[J].科学通报,2009,54(14):1941-1944.

(责任编辑:万贤贤)