战略性新兴产业技术链与产业链协同发展研究，本文主要内容关键词为：战略性论文,产业链论文,新兴产业论文,技术论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
0 引言
以数字制造技术、互联网技术和再生性能源技术的重大创新与融合为代表的第三次工业革命的兴起，不仅将引发产业、经济乃至社会发生重大的结构性变迁，而且将推动一批战略性新兴产业成长以替代或升级现有产业。发达国家将战略性新兴产业视为制造业产业链重构或“再工业化”的战略选择，发展中国家更是将战略性新兴产业作为跨越式发展或实施“赶超战略”的机会窗口。目前关于战略性新兴产业发展的讨论，无论是学术界或是产业实践领域都一致强调新兴技术培育的重要性，认为战略性新兴产业发展是“新兴技术供给创造市场需求”的演化过程[1]。然而，Hertzfeld(1985)分析了美国航空航天局(NASA)1909-1979年的专利数据，发现只有1.5%的技术专利在NASA外找到用途，甚至美国联邦政府拥有的3万件技术专利的产业化率也低于5%[2]。新兴技术仅是战略性新兴产业的必要条件，战略性新兴产业的发展受到市场需求、成长潜力、资源条件、产业结构等要素的累积性影响。战略性新兴产业的发展甚至可能由于既有技术经过“商业模式创新”或“适用性的创新改进”拓展了市场规模而获得迅速的发展和完善。以数字音乐产业为例，最先掌握数字音乐技术并将MP3播放器推向市场的是钻石多媒体公司，而苹果公司的“ipod+itunes”则提供了一种新型“产品+服务”的商业模式，从而打造和发展了集硬件、软件和服务为一体的数字音乐产业链。由此可见，战略性新兴产业的发展，是新兴技术链与新兴产业链互相促进、相互融合的交互过程，二者的创新与协同发展程度直接决定了产业的成长性和持续性。换言之，新兴技术链是一种“能力”或“内核”，新兴产业链是把这种能力引入新市场并实现价值的媒介。摩托罗拉“铱星”计划的破灭，反映了新兴技术创新与产业化现实之间的脱节，而我国DVD产业的“短命”现象，则是新兴技术创新能力薄弱的鲜活案例。本文从新技术经济范式出发，将战略性新兴产业发展视为新兴技术链与新兴产业链协同发展的演化过程，探讨新兴技术链构建、新兴产业链整合以及协同发展的理论框架，并基于物联网产业的发展实践，用案例检验新兴技术链与产业链的协同发展机制和理论假设，为我国以及新兴市场国家的战略性新兴产业发展提供新的研究视角和政策选择。
1 新兴技术链、新兴产业链及协同发展
战略性新兴产业的“战略性”是针对产业结构调整而言的，表现为产业的带动效应大、市场成长快以及对产业结构的高端化转换具有决定性的促进和导向作用。“新兴性”则体现为技术创新和商业模式创新。战略性新兴产业发展的关键在于遵循新兴技术和新兴产业发展的一般规律，将技术创新和市场需求表现出来的潜在商业机会转换为现实生产力的过程。
1.1 新兴技术链构建：专利与标准战略
Day等(2000)将“新兴技术”界定为“基于科学的，有可能创立一个新行业或者改造一个现有行业的创新”，并且给出了新兴技术的三个特征：知识基础在扩展，在现有市场中的应用经历着革新，新市场正在形成与发展[3]。银路等(2010)进一步指出，新兴技术必须同时具备三个要素：一是该技术正在形成或发展之中；二是高技术；三是能对经济结构或产业发展产生重要影响[4]。与成熟技术相比，新兴技术在技术、市场和管理方面存在高度不确定性和极度模糊性。新兴技术的本质是变革，是不确定性和创造性毁灭[5]。借鉴国内外有关技术链的论述，本文将新兴技术链界定为“物化于新兴产业中的各种新兴技术依据产业环节而形成的技术链接关系”。自1995年以来，美国高德纳(Gartner)咨询公司跟踪了不同领域新兴技术的周期性发展趋势，总结出了技术成熟度曲线以描述每一项创新技术所经历的过热期待、幻觉破灭和最终回归现实的过程，该曲线提出了技术演化的五个阶段性周期：技术萌芽期，期望膨胀期，泡沫化的谷底期，复苏期，生产力成熟期。
新兴技术的知识密集性、不确定性和动态性等特征，决定了新兴技术链的构建要以专利和技术标准为战略工具，进而主导新兴技术发展路径和占据国际技术竞争的制高点。随着全球产品内分工的深化，专利制度已经成为一些国家或企业控制技术链或产业链高端环节进而获取丰厚利润的重要方式。以美国高通公司(Qualcomm)为例，通信产品(如智能手机)只要涉及CDMA或者OFDMA技术，不仅要向高通缴纳固定的专利费，还要根据销售收入向高通缴纳授权费，这些费用被通信行业称为“高通税”。2012年，高通的营业收入达到191亿美元，其中专利费收入约为67亿美元，专利费收入的42%来自于中国大陆市场。随着专利资产在战略性新兴产业中的重要地位日益凸显，国际上出现了一批专门从事专利权经营的控股公司和投资集团，它们选择某个具有竞争优势的关键技术领域，通过内部研发、专利收购和研发合作等方式，将该技术领域的专利集中经营以获取利润。2008年，全球最大的专利经营公司美国高智发明进入中国市场，重点收购信息技术、生物医药、材料科学等领域的专利技术，专利申请量排名前20位高校的一批前瞻性的专利技术已被高智发明公司收购。随着国际金融资本和工业资本在我国知识产权领域的发展，我国战略性新兴产业技术链构建将面临一种全新的专利竞争挑战。因此，提高新兴技术企业的自主创新能力以及实施专利战略将是我国战略性新兴产业发展的必然选择。在全球开放式创新的背景下，任何一个国家或产业都不可能拥有某一产业或某一产品所需要的所有技术和专利。企业应从新兴技术链中选择所专注的某些技术环节，专利战略应由“一体化战略”向“集中化战略”转变。国家或产业层面应定位为“创新整合者”，以产业技术联盟或专利池等形式，实施“专利集中战略”，将“汇集分散专利——集中管理与授权——集群式联合创新”作为新兴技术链构建的战略目标。
技术标准竞争实质上是技术发展路径之争，是专利竞争追求的最高体现形式，也是战略性新兴产业技术竞争的制高点。专利壁垒或许可以通过交叉许可或专利池等方式绕过，而技术标准则是一系列专利技术的组合，采用某一标准就必须采用该标准涉及的全部专利，技术标准控制者可以获得长期、持久的经济利益。在传统大规模工业化生产中，一般是先有产品后有标准，设立技术标准的主要目的是为了保证产品质量、经济以及互换和通用性。而知识技术密集型的战略性新兴产业发展，往往是标准先行，技术标准已经成为许多企业面临的重大战略选择。以第三代移动通信标准为例，由于无法协调标准化参与方之间的利益冲突，国际电信联盟最终在无线传输标准方面确定了三种技术作为行业的候选标准：欧洲Ericsson和Nokia公司推出的WCDMA、美国高通公司推出的CDMA2000以及我国大唐公司推出的TD-SCDMA。与发达国家或跨国公司相比，我国在战略性新兴技术标准方面仍处于落后地位，一方面是由于一些战略性新兴产业的标准是现有高科技产业的标准升级或标准延伸，另一方面我国在新兴技术领域的技术创新能力也不足以主导新标准。为此，我国要立足于大国市场优势和需求方的规模效应，以具有自主知识产权的事实标准为杠杆工具，参与和主导战略性新兴产业国际化标准的研制，力争实现技术标准开发和贸易规则建立的最优战略组合，这将是我国战略性新兴产业技术标准竞争的现实选择。
1.2 新兴产业链整合：商业模式创新
新兴产业是指随着新的研究成果或新兴技术的发明、应用而出现的新的市场和产业。Khessina和Carroll(2008)、Lange等(2009)认为，新兴产业的形成一般有两种方式：一是高新技术嫁接，即全新技术或研究成果产业化形成的新兴产业；二是传统产业裂变，即技术升级或替代产品产业化形成的新兴产业[6-7]。芮明杰(2005)将新兴产业形成模式分为四种：一是新技术的产业化；二是原有产业的分化；三是相关联的产业中一个产业的发展带动另一个新产业的产生；四是产业融合[8]。Edmondson和McManus(2007)认为，对新兴产业形成模式的相关研究仍然是初期的、不成熟的，需要学者们搜集大量的数据和案例，对新兴产业进行有针对性的定量研究[9]。本文根据战略性新兴产业的形成特征和发展实践，将其形成和发展模式总结为三种：一是新兴技术产业化形成的新兴产业，如半导体产业、生物医药产业等；二是产业自身的技术升级以及其他技术路径下替代产品成功产业化所形成的新兴产业，如信息产业、平板显示产业等；三是在现有产业基础上集成创新形成的新兴产业，如物联网、智能电网产业等。
无论是新兴技术产业化、技术升级还是集成创新形成的新兴产业，其提供的产品或服务对消费者而言都是“新颖的”，如何吸引“先锋型消费者”进而成为市场主流产品？Johnson等(2008)认为，商业模式创新是对接新产品和消费者需求进而搭建新兴产业链的“桥梁”。“商业模式”由客户价值主张、盈利模式、关键资源和关键流程四个要素构成，这四个要素相互作用时能够创造、传递和获取价值[10]。万钢(2010)提出要创新适应新兴产业发展的商业模式，打通新兴产业发展各个环节间的障碍，促进自主创新产品或服务拓展市场[11]。2005年，《经济学人》信息部(EIU)进行的一项调查表明，半数以上的企业高管认为，企业要获得成功，商业模式创新比产品创新和服务创新更为重要。2008年，IBM公司对一些企业的首席执行官进行的调查结果也与上述观点一致。Osterwalder和Pigneur(2011)根据商业模式结构和行为的相似性，总结了五种典型的商业模式：非绑定式、长尾式、多边平台式、免费式、开放式(详见表1)[12]。
战略性新兴产业的发展，依靠的通常不是产品和技术创新，而是“链主企业”的商业模式创新和资源整合能力，即有机集成中小企业的核心模块创新和服务创新，将新技术和与之相匹配的商业模式结合在一起，进而形成有机协调的产业组织模式。如Skype公司基于点对点(P2P)技术上的商业模式创新，不仅为消费者带来了非常廉价的全球通话以及Skype客户端之间的免费通话，自身也成长为全球最大的语音通信运营商。对于苹果公司而言，延长iPod产品寿命的最佳策略不是更新技术和产品，而是借助于众多第三方软件开发商，将硬件商品和服务通过平台交易的方式黏合在一起，如作为服务形态存在的iTunes网上商店，在自身实现赢利的同时，对于拉动iPod的销量、延伸产品寿命、提升顾客忠诚度都具有非常明显的作用。
1.3 协同发展的演化模型
根据演化经济学的新技术经济范式，战略性新兴产业发展是以技术的原始创新、跟随创新和集成创新为基础，一方面基于专利和技术标准战略构建新兴技术链，另一方面基于商业模式创新整合新兴产业链，经过实验室研发、产品设计、示范应用以及大规模标准化生产进而成为主导产业的系统创新过程(见图1)。从图1可以看出，在新兴技术向新兴产业跃迁过程中存在着“死亡谷”，这意味着新兴技术链和新兴产业链之间并不是“天然协同”或“自然衔接”的关系。“死亡谷”描述的是全球范围内普遍存在的新兴科技企业高淘汰率现象：约50%的企业在创立3年内死亡，约75%的企业在创立5年内死亡，仅有13%的企业可以存活10年以上[13]。从新兴技术链而言，“死亡谷”意味着“从技术到产品的跃迁”过程中，技术能否经得起批量生产的考验，主要包括技术和产品标准的确立、规模生产的稳定性和成本竞争力。从新兴产业链而言，“死亡谷”意味着“从产品到商品的跃迁”，主要涉及用户需求、市场策略和商业模式等众多挑战。若无法跨越“死亡谷”，意味着战略性新兴产业很难通过从市场获取收益的方式实现自我积累式的快速成长。Murphy和Edwards(2003)、朱瑞博(2010)等研究认为，在全球创新网络分工化的背景下，“死亡谷”的根源在于创新链与产业链的相互割裂[14-15]。本文认为，跨越“死亡谷”的关键在于新兴技术链与产业链的协同发展。若只强调培育新兴产业链而忽视新兴技术链，则可能会导致战略性新兴产业发展与传统制造业类似，出现“无利润地忙碌”的技术空心化状态，反之则可能出现发明专利进入“尘封的殿堂”。
图1 新兴技术链与新兴产业链协同发展的演化模型
2 基于物联网产业的案例研究
“物联网”是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，其利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行分析、处理和信息挖掘，实现人与物、物与物的交互，进而达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策。2012年，Gartner公司将物联网列入十大战略性新兴技术产业的第5位，2013年上升至第4位。物联网产业已经成为后危机时代发达国家构建经济社会发展新模式和重塑国家长期竞争力的先导领域，如美国提出的“智慧地球”、欧盟的“物联网行动计划”、日本的“U-Japan”战略等，我国也将其规划为“十二五”乃至更长时期战略性新兴产业进行培育和发展的目标。
按照产业链环节，物联网产业链可以分为RFID与传感器制造商、通信模块制造商、电信运营商、中间件及应用开发商、服务提供商，与之相支撑的技术链包括RFID技术、传感器芯片技术、短距离无线通信技术和组网技术等(见图2)。从运作模式看，物联网产业是由电信运营商提供网络平台，中间件及应用开发商通过网络平台为用户提供物联网服务，设备制造商、设备集成商、系统集成商为用户提供终端设备和集成服务，服务提供商为用户和电信运营商提供增值服务，收入由各参与主体按照产业链增值份额进行协商分成。从产业特征看，物联网产业是具有双边市场特征的“商业生态系统”，电信运营商作为创造和聚集价值的平台，为相互依赖的应用开发商和用户提供网络运营服务，应用软件开发商和用户形成正反馈的“交叉网络外部性”(cross network externalities)。从产业结构看，物联网产业包括先进制造业和现代服务业两大门类，先进制造业以传感器件、器件芯片、网络设备等感知设备制造为主，现代服务业以网络服务、网络运营、软件开发、系统集成、应用服务等信息服务为主。
2.1 技术专利化是物联网产业国际竞争的战略工具
通过专利制度界定新兴技术创新成果的归属，不仅有助于激励产业主体进行新兴技术研发和创新，而且也有利于其占据全球技术链的关键位置，为全球竞争者设置一定的进入壁垒。根据德温特专利数据库(DII)的统计，截至2011年11月30日，物联网产业四大关键技术专利数量为86 410件。其中，位居首位的美国专利数量达到24 129件，占全球份额的27.9%；中国专利数量为17 534件，占20.3%；日本专利数量为13 528件，占15.7%(详见表2)。尽管我国在专利数量上具有一定优势，但专利结构的缺陷将制约物联网产业自主技术链的构建。一方面表现为缺乏关键核心技术，我国在超高频芯片天线设计与制造、RFID卷标封装技术与装备、读写器关键芯片、测试技术等方面的自主创新能力和研发水平总体相对较低，在许多国家重大专项的设备采购中，核心芯片的采购均由跨国公司垄断；另一方面表现为缺乏控制高端产品专利的“链主企业”，即缺乏那些决定技术标准、掌握技术标准制定权、能够主导技术革新和产业演化方向的核心企业。如RFID专利数量前20名的机构有11家日本企业、6家韩国企业、2家美国企业和1家德国企业。即使在我国专利数量领先的传感器领域，前20名的机构中也仅有中国科学院和浙江大学2家研究机构，而韩国和美国均有6家企业，日本有4家企业。
2.2 主导技术标准是物联网产业国际竞争的战略选择
无论是谋求产业领域的技术垄断，还是控制全球市场的竞争格局，技术标准已经成为物联网产业发展面临的重大战略选择。由于物联网产业涵盖众多技术、行业和领域，制定一套普适性的国际标准几乎是不可能的，标准的开放性和所面对的市场规模将是其能否被接受的关键问题。2008年，我国启动了物联网标准制定，并加入三大国际标准化组织——国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)和国际电信联盟(ITU)的物联网标准工作组。我国提出的传感网体系架构、标准体系、演进路线、协同架构等代表传感网发展方向的系列标准被ISO/IEC国际标准认可，我国已成为国际物联网标准化的四大主导国(中、美、韩、德)之一。2011年，我国国家标准委设立了交通、农林、智能电网、智能家居等六大行业物联网应用标准工作组，根据物联网应用的特定行业需求，开展物联网行业标准的系统化建设。2012年，国际电信联盟审议通过了由我国工信部电信研究院牵头提出的“物联网概述”标准草案，该标准是全球第一个物联网总体性标准，涵盖物联网的概念、术语、技术视图、特征、需求、参考模型、商业模式等内容。总体而言，物联网产业的标准竞争仍处于起步阶段，从物联网核心架构到各模块的技术体系与产品接口尚未实现标准化。为了维护产业安全，我国需要强化标准竞争战略，优先制定涉及国家信息安全的物品编码标识和解析体系等关键资源标准、物联网架构标准以及具有大规模应用前景、需要信息共享和互联互通领域的行业应用标准。
2.3 商业模式创新是物联网产业规模化发展的关键
由于物联网属于信息产业领域集成创新而形成的新兴产业，美、欧、日、韩等信息技术能力和信息化程度较高的国家在市场应用和商业模式方面处于领先地位。从产业发展模式看，这些国家大多呈现出“以商业模式创新和示范应用带动基础设施建设，进而带动产业链各环节联动发展”的产业演化趋势。以美国为例，无论是企业应用或是个人消费领域，其商业模式创新不断涌现，如德克萨斯州的智能电网可以让用户通过手机控制家电，耐克与苹果公司推出Nike+iPod运动组合可以为用户提供个性化的健身计划。物联网产业领域目前主要存在三种“绑定式”的商业模式：一是以美国IBM为代表的系统集成商为用户提供服务，系统集成商采购物联网设备，自行开发、外包或采购应用软件，集合成完整的业务解决方案提供给用户；二是以美国Jasper Wireless、英国Wyless为代表的移动虚拟运营商为用户提供服务，移动虚拟运营商拥有业务软件平台，租用电信运营商的网络，购买终端设备为用户提供业务解决方案；三是以法国Orange、美国AT & T为代表的电信运营商为用户提供服务，电信运营商作为价值链的主导者，采购或集成终端设备、应用软件，为用户提供一体化服务。随着物联网应用领域和市场规模的快速增加，产业链环节的价值分工必将趋向专业化和精细化，商业模式形态也将不断发生裂变，众多新兴商业模式将涌现出来，如非绑定式、多边平台式、长尾式等(见表3)。我国物联网在安防、交通、医疗和环保等领域也展开了示范应用，2012年我国物联网市场规模达到3650亿元，同比增长38.6%，成为仅次于美国的全球第二大物联网市场。为此，我国物联网产业应立足于用户基础和本土市场优势，培育“链主企业”的商业模式创新能力，逐步形成标识、感知、信息传送、信息分析和应用服务等产业链环节的联动发展，从而带动行业、企业以及个人应用市场的规模化发展。
表2 全球主要国家或组织物联网技术专利数量及比例(件，括号内数字为占全球比例/%)
3 结论与政策建议
全球产业发展和演化的经验证明，产业的国际竞争力主要取决于该产业所控制的知识和技术水平，而不仅仅是产业规模等量化指标。因此，新兴市场国家战略性新兴产业的跨越式发展，必须基于本土市场优势，依靠核心技术构建自主技术链以及商业模式创新整合产业链，营造技术与产业协同发展的外部环境。目前，全球战略性新兴产业大多处于从概念形成到局部应用的导入阶段，尚未有可供借鉴的成熟模式，各国需要根据产业创新能力和市场发展状况做出战略选择。在全球开放式创新的背景下，我国长期以来在技术和产业方面已形成了结构性缺陷：技术处于对国外核心技术、关键元器件、关键成套设备依赖度非常高的“空心化”状态，产业处于全球价值链的低端制造环节，甚至面临“产业空洞化”风险。为此，我国战略性新兴产业的发展，必须改变这种低端锁定式的结构性缺陷局面，充分发挥市场规模效应，以关键技术创新与知识产权战略化解跨国公司设置的产业壁垒和标准陷阱，培育一批具有商业模式创新能力的“链主企业”，探索自主创新型的产业发展模式。战略性新兴产业发展更是国家层次的博弈竞争，迫切需要产业管理机构制定创新产业政策，支持战略性新兴产业的发展。
3.1 支持产业链两端延伸，鼓励产业高端化发展
产业政策不仅要明确扶持的产业门类，更要确定鼓励发展的产业链环节，避免“产业新兴、低端发展”的状况。以我国光伏产业为例，我国多晶硅需求有50%左右需要进口，98%的光伏电池产品依赖国际市场，这种“两头在外”的产业发展模式，与加工贸易并无区别。为了避免战略性新兴产业发展中加工环节过度膨胀、无序竞争的局面，要明确给一般性加工环节的制造企业制定产业进入壁垒。
3.2 聚焦核心技术环节，鼓励企业创新发展
产业支持政策要重点向核心技术环节倾斜，避免以产能规模或企业规模等为非技术和效率标准制定优惠政策的倾向，鼓励一批创新能力强的大型企业，让其参与国际优秀科技资源的竞争，在国际范围内形成“链主企业”。在创新全球化背景下，“技术专利化、专利标准化、标准国际化”已成为产业技术竞争的重要特征。立足专利和标准竞争的战略高度，构建以“链主企业”为核心的开放式创新网络，在技术研发阶段建立合作创新联盟，在技术扩散阶段建立专利转让联盟，在协调一致的基础上逐步形成自主技术链和产业标准。
3.3 支持商业模式创新，引导企业基于本土市场构建国内价值链
战略性新兴产业通常会面临潜在市场空间巨大、现实市场拓展困难的共性问题。一方面要鼓励企业立足本土市场优势和规模效应，充分挖掘和分析用户需求，以商业模式创新培育和发展国内市场需求；另一方面要通过政策手段积极引导对战略性新兴产业的消费需求。例如，为推动低碳经济的发展，欧盟制定了严格的汽车排放标准，促使旧车的淘汰，并降低电动汽车的登记及流转税。
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