- 信息化与再工业化知识干部读本
- 信息化和工业化深度融合知识干部培训丛书编写委员会编
- 155字
- 2020-08-26 22:31:51
第1章 发达国家信息化与再工业化的背景、特点和趋势
当前发达国家的再工业化,是以信息化技术为支撑的新的工业化革命,是工业化与信息化在传统制造业、新兴技术产业、能源产业、绿色经济等领域内的内在性、全方位、多层次、跨领域、一体化的高度融合。这种融合将进一步促进现代工业向信息化、全球化、智能化、精密化和绿色化方向发展。
1.1 发达国家工业化和再工业化提出的实质及原因
1.1.1 工业化的兴起与发展
工业化通常被定义为工业或第二产业产值在国民生产总值中比重不断上升的过程,以及工业就业人数在总就业人数中比重不断上升的过程。工业发展是工业化的显著特征之一,因此,工业化也可以定义为,一个国家和地区国民经济中,工业生产活动逐步取得主导地位的发展过程。
1.工业化的兴起
工业革命是全球工业化的起点。英国是世界上第一个进行工业革命的国家,从18世纪60年代开始到19世纪中期,英国的生产技术、产业结构发生了非常大的变革。英国在纺织业及与纺织机械相关联的动力驱动领域,相继发生了一系列技术革命,大大提高了纺纱和织布的效率、货物运输的能力,促进了工业的发展。英国的产业革命首先发生在纺织工业,然后延伸到为棉纺织业提供运输的铁路、轮船等运输业,进而蔓延到其他相关产业。英国在技术上的变革、产业发展上的调整和生产方式上的变化,使工厂制代替了手工工场,用机器代替了手工,创造了巨大的生产力。特别是进入蒸汽时代,以纺织业为引领的工业得到较大发展,使英国成为“世界工厂”和“世界工业中心”,英国经济发展走上了工业化的道路。
紧随其后,美国也于1790年揭开了工业革命的序幕。美国在纺织工业中的技术变革,使清理棉花的工效提高了近100倍,1830—1850年美国棉织工厂由795座增加到1000多座,新英格兰地区成为最早的棉纺织业基地。继纺织业机械化后,到19世纪30年代,美国的服装业、制革业、玻璃业、羊毛织业等轻工业部门也实现了机械化。南北战争后,美国的技术革命扩展至重工业部门,1870—1890年美国钢产量由10万吨增至435万吨,超过英、法两国;1860—1900年美国煤产量由1400万吨增至2.4亿吨,生铁产量由92万吨增至935万吨;石油的产量由从1865年的250万桶增加到1880年的2600余万桶。美国工业的发展速度远远超过英、法等老牌资本主义国家,至19世纪80年代初跃居世界第一位。
直到19世纪30年代末至19世纪40年代初,德国才出现第一次大规模向固定资本投资的热潮,宣告工业革命的开始。德国通过成套进口外国新型机械、派出人员到外国学习先进技术、雇用外国技术人员、允许外国企业主在国内建厂、购买外国专利等方式,大力引进国外先进技术,提高本国工业技术水平。19世纪40年代到19世纪60年代期间,德国的技术在总体上已比英法的技术先进,德国建立起具有本国特色的机械工业。德国的工业革命,初期重点发生在铁路建设方面,1835年德国修建了第一条从纽伦堡到福尔特的铁路,到1842年建成了以莱比锡为中心的10条铁路线,全国出现了一个互相连接的铁路网。德国铁路网的建设,对煤炭、冶金、机械需求量很大,带动了这些工业的发展。德国1835—1847年与1554年比较,全国矿山业增长162.5%,1849—1861年普鲁士机器制造厂数由188家增至314家。德国重工业,特别是机械工业的发展,也推动了轻工业、化学工业的发展。至此,德国基本上全面地走上了工业化的发展道路。
2.技术变革与工业化进程
从最早的工业化开始到现在已经过去300多年,全球工业化得到了较快的发展。世界工业化进程,从科学技术发展与工业化进程的互动过程中可以看出,工业化的技术基础在经历了机械化、电气化、化学化和电子化之后,发展到目前的信息化,工业化的内容不断延伸,技术不断演进。根据工业技术演进的特点,可以将工业化进程划分为5个时期,参见表1-1。
表1-1 按技术特征划分的工业化时期
在工业化发展的5个时期中,工业化进程的每个时期都有其比较明显的基础性技术和技术特征,而不同基础性技术的发展,引导和促进了与之相关产业的较快发展,引发产业结构的调整。
3.发达国家进入后工业化时期
世界各国工业化进程各不相同。目前,欧美发达国家包括日本,其经济主要表现为由商品生产经济变为服务经济、专业和技术阶级处于优先地位、创造新的“知识技术”等特征,被称为进入后工业化时期的国家。
一些介于发达国家与发展中国家之间,在较短的历史时期内克服了经济社会的落后性,并在工业化进程中一定程度上接近于发达国家水平的国家和地区,被称为新兴国家化国家或地区,如韩国、新加坡、我国台湾和香港地区。
此外,还有一些工业化水平比较低甚至处于前工业化的国家和地区,经济比较落后,如非洲一些国家等。
1.1.2 发达国家再工业化的实质及原因
1.再工业化的内涵
“再工业化”是发达国家基于工业在国民经济中的地位不断降低、工业品在国际市场上的竞争力相对下降、国内工业性投资相对不足的状况而提出的一种“回归”战略,其目的是重振实体经济,避免出现产业空心化。早在20世纪60年代,“再工业化”概念就已提出,1968年版的Webster Dictionary (韦伯斯特词典)对再工业化的解释为“一种刺激经济增长的政策,是通过政府帮助来实现旧工业部门复兴的现代化,并鼓励新兴工业部门的增长”。2006年的Random House Una-bridged Dictionary(兰登书屋乌纳桥词典)也对“再工业化”做出如下解释:“通过政府帮助、税收激励、工厂和机器现代化等途径实现的工业和工业社会的复兴”。在美国能源部2006年关于东田纳西科技园的报告中,“再工业化”被描述成一个污染控制和扶持具有可持续再生能力企业发展的一个计划。现在,再工业化普遍认同的含义是,一种刺激经济增长的政策,是通过政府的帮助来实现旧工业部门的复兴和鼓励新兴工业部门的增长。
2.发达国家再工业化的真实意图及实质
2008年国际金融危机爆发后,世界各国认识到,必须发挥创新在调整产业结构、培育新经济增长点中的重要作用。目前发达国家进行的“再工业化”,不仅仅是恢复传统的制造业,而是要在一次工业化基础上的二次工业化,实质上是以信息技术、生物技术等高新技术为依托,发展先进制造业,发展高新技术密集型产业,发展绿色低碳经济,引领产业革命和科技革命,是新一轮产业革命的萌芽,从而重新拥有强大竞争力的工业。
发达国家的再工业化,一方面是加大新兴产业领域的技术研发,并用新一轮技术革命的成果引领新能源、信息、生物、医疗、环保、海洋和空间等新兴产业的发展,形成下一轮全球经济繁荣的支撑点。例如,美国把发展新能源作为摆脱经济衰退、创造就业机会、抢占未来制高点的重要产业,欧盟提出要实施“绿色汽车伙伴行动”、“能效建筑伙伴行动”和“未来工厂伙伴行动”等,俄罗斯鼓励利用科技创新带动经济增长,重点发展纳米、能源和环境技术产业。
另一方面,世界一些发达国家也在积极推动新技术在传统制造业中的广泛应用,促进传统产业的技术改造和升级,维持传统产业在国际市场上的竞争力和市场领先地位。
3.发达国家再工业化产生的原因
发达国家再工业化战略的提出主要基于以下几个原因。
1)应对国际金融危机的冲击
2008年金融危机爆发以来,以美国为首的发达国家提出再工业化的政策措施,并强调加以实施。其目标是应对金融危机、促进经济复兴,更是着眼于长远竞争优势而进行的战略性谋划,必将对世界经济格局产生深刻的影响。
从发达国家再工业化历史情况看,再工业化是发达国家适应经济社会发展条件的变化,提高工业部门劳动生产率和国际竞争力的政策手段,是发达国家工业部门进行的主动调整。国际金融危机爆发后,发达国家再次提出再工业化战略,是要寻求经济社会发展的新工业基础,探索保持制造业领先地位的新路径,发展能够支撑未来经济增长的高端产业,以此扩大就业和出口,在新的技术创新基础上继续扩大工业竞争优势。例如,美国再工业化提出的工业部门调整,主要表现在以下两个方面:一方面,通过高科技改造传统制造业,并通过结构调整,重新恢复和提高工业的竞争力;另一方面,大力发展以新能源、信息、生物技术为代表的前沿高技术产业,形成在全球的竞争优势。从这一调整可以看出,美国实施再工业化战略,不是回归传统制造业,而是致力于最高端、最高附加价值的领域,重点制造别国无法制造的产品,尤其是大型、复杂、精密、高度系统整合的产品。需要强调的是,再工业化并不一定会制约服务业的发展,相反,会催生一些新的高端生产性、消费性的服务业,对发达国家产业结构升级产生积极影响。
2)消除产业转移危机及其影响
20世纪中后期,一些率先完成工业化的发达国家,将一部分制造业转移到具有成本优势的发展中国家,而自己专注于更有优势的产业。在新国际劳动分工模式下,产业间分工和产业内分工逐渐被产品内国际分工所取代,跨国公司为降低生产成本,将生产过程分解为多个连续的过程或环节,在全球范围内配置生产过程中的不同环节或工序,通过各种形式的“外包”,将制造业生产环节在国际间、地区间转移。
发达国家在产业转移后,出现了四个方面的现象:一是制造业产值的相对量下降,即制造业产值占GDP比重的下降;二是制造业就业的绝对量和相对量的下降,即制造业就业人数占全部就业人数比重的下降;三是制造业的净出口下降;四是制造业贸易占世界贸易份额的下降。在美国,其制造业劳动力占总劳动者的比例,从1965年最高值的28%下降至1994年的16%。在日本,制造业就业人数占总就业人数比重从1973年的最高值27%,下降到1994年的23%。在欧盟15个国家中,制造业就业比例从1970年的最高值30%,迅速下降到1994年的20%。与此同时,发达国家服务业就业人数的比重在上升。美国服务业中的就业人数占劳动者总数的比重,从1960年的56%上升至1994年的73%。从1960年开始,其他发达国家均出现类似现象。整体而言,发达国家20世纪70年代到20世纪90年代,表现为明显的产业转移过程。
制造业是经济增长的引擎。发达国家制造业的转移,对社会经济带来较大的影响。美国过去十几年的产业转移,工业生产值的比重与其增长幅度迅速下滑。美国制造业占经济总量的比重从1970年的28.9%,降至1990年的18.5%和2009年的11%。同时,制造业转移表现为就业从第二产业转向服务行业,带来制造业大规模裁员。从这种意义上说,产业转移可能对经济增长、投资和就业产生显著的长期负效应,形成所谓的“产业转移危机”。
3)推进以新兴产业为主体的产业结构调整
第二次世界大战后,美国等发达国家掀起了一场以原子能、电子计算机、空间技术和信息技术的广泛应用为主要标志的工业技术革命,传统工业部门的现代化改造面临新的机遇和挑战。在这种背景下,20世纪60年代,西方国家出现了“再工业化”概念。
20世纪70年代起发生的两次石油危机,导致发达国家工业生产下降,经济增长明显放慢,工业发展进入调整时期,以提高能源效率为特点的“再工业化”成为发达国家的主要政策工具,对再工业化问题的研究掀起了一个高峰期。
进入20世纪90年代以来,经济全球化及新兴工业化国家崛起,信息、生物、新能源、新材料、生物、医药等新兴产业加快发展,促使发达国家通过工业部门的调整,加强新技术对传统产业的改造,大力发展新兴产业,重振发达国家经济。
当前,全球正处于新科技革命的前夜,新技术革命和产业革命初现端倪。一些重要科技领域显现发生革命性突破的先兆。全球将进入一个创新密集和新兴产业快速发展的时代。发达国家在应对国际金融危机中,加紧部署,开始了新一轮抢占产业发展制高点的竞争,把争夺新兴产业发展的制高点作为国家发展战略的重点,进一步巩固和提升本国的竞争优势。
4)应对新兴经济体的竞争而采取的战略调整
21世纪前10年,新兴经济体经济平均增长率超过6%,金砖四国平均增长率超过8%,远高于发达国家2.6%的平均增长率及全球4.1%的平均增长率。在金砖四国中,中国年均在10%以上,印度2002—2010年的增长率超过7.5%,俄罗斯为6.6%左右,巴西平均年增长率由20世纪90年代的1.7%提高到近10年的3.6%,多数年份高于发达国家平均水平。由于经济增长较快,金砖国家与美国经济总量的差距在缩小,追赶发达国家的势头相当明显,对世界经济增长贡献率提高,对国际经济影响力提升,参见表1-2。
表1-2 发达经济体和“金砖四国”GDP总量占全球百分比/%
从第二产业来看,“金砖四国”第二产业占GDP的比重基本上处于25%~45%之间,如图1-1所示。在第二产业中,“金砖四国”各有其特色,给发达国家工业的发展形成了冲击。
图1-1 金砖四国第二产业占国民经济比重
中国的制造业快速壮大。2008年中国制造业增加值占GDP的35.4%,成为拉动经济增长最主要的行业。2005年中国拥有制造业企业25.1万个,雇员数达5935万人,产值26592亿美元。中国制造业门类齐全,许多制成品产量均居世界前列。2010年中国已超越美国,成为世界第一制造大国。
印度将信息技术产业发展作为推动经济增长、提升印度大国地位的重要举措。计算机和软件业推动印度成为“世界办公室”。2009财年,印度电子和信息技术业产值达到41122亿卢比,比2008财年增长10.1%,是2004财年的2.7倍。电子和信息技术产品出口成为印度出口的重要组成部分,2009财年出口额达到26633亿卢比,比2008财年增长7.6%。
巴西生物能源开发世界领先,是世界仅次于美国的第二大乙醇燃料生产国和世界第一大乙醇燃料出口国。2009年巴西乙醇燃料产量达249亿升,比2008年增长1.6%,占世界总产量的37.7%。
俄罗斯是世界重要原油生产和出口国,为世界第八大原油储备国、第二大原油出口国。2008年俄罗斯已探明的原油储量为600亿桶,产量达到978.9万桶/天,日均净出口原油687.4万桶。原油出口成为俄罗斯财政收入增加和经济增长的重要来源。
OECD是金砖四国的重要出口市场,金砖四国对其出口的比重较大。中国和印度对OECD出口的商品中大部分是制造品,比重分别为94.5%和79.4%。俄罗斯对OECD出口中主要是原料和能源产品,占其总出口的62.6%。巴西的四大类产品的出口比较平均,制造品略低于初级产品。金砖四国制造业的快速发展和对OECD的出口,无疑打破了原有的全球制造业格局,引发发达国家制造业战略的相应调整。
1.2 信息化是再工业化的基本特征
1.2.1 工业化、再工业化与信息化的密切关系
20世纪50年代以来的再工业化,与信息化存在内在的有机联系,两者相互依存,相互促进,是“信息化带动再工业化,再工业化促进信息化”的一种互助合作的关系。一方面,发达国家的再工业化,是信息化的物质基础和需求之源,是经济发展的条件,没有再工业化,信息化就失去了支撑;另一方面,信息化是工业化的最新发展阶段,它赋予再工业化以崭新的内容和现代的意义。信息化和再工业化之间的关系,如图1-2所示。
图1-2 信息化和再工业化之间的关系
(1)从工业化、信息化和再工业化的发展历史来看,一些发达资本主义国家早在18世纪就逐渐进入工业化时代;信息化是工业化和技术发展到一定时期的产物,大约在20世纪50年代,随着现代工业和信息技术的发展,信息化才逐渐深入到国家经济、社会、生活等各个领域,一些发达国家才开始提出了社会信息化的问题;而再工业化是随着国际贸易的发展,世界经济一体化的趋势加强,一些发达国家将传统制造业向外转移使其主体经济逐渐“空洞化”,为维持国家经济的持续稳定增长提出的基于工业化和信息化相结合的现代工业的“回归”,即再工业化的提出。
(2)工业化是信息化的前提,再工业化是信息化和工业化融合发展的新阶段。之所以说工业化是信息化的前提,是因为信息化建设所需要的基础设施、电子设备、大规模集成电路和通信设备等,都是工业文明不断进步的成果;先进的制造技术和发达的制造业为信息技术和信息产业的发展提供了条件;工业的发展为新兴信息产业的形成发展积累了大量的剩余资本,特别是工业化进程中所形成的资本市场及其金融创新,为信息化筹集资金开拓了多种投融资渠道;工业产业结构调整、结构升级也为信息化发展提出了应用需求;工业化为信息化提供的广阔市场空间不断深化发展。再工业化是经济发展的高级阶段,是在传统工业化的基础上,注入了现代高新技术和管理技术,是信息化渗透其研发、设计、制造、管理等各个领域而形成的一种工业发展新趋势。
(3)信息化是再工业化发展的重要支撑。信息化技术在现代工业生产中得到了广泛应用,提高了现代工业化的技术状态,提升了企业的研发、设计、制造、监测等生产中各种环节的技术水平。信息技术的应用使现代制造业的生产变得更加现代化和智能化,大幅度地提高了工业生产的效率。信息化同样也能提高现代工业生产管理的效率,通过信息系统的及时反馈,经营者及时对生产经营中出现的问题做出反应,做出相应的调整,优化资源配置,增强价值创造能力,提高经营管理效率。因此,再工业化需要信息化贯穿于工业生产、管理和经营的整个过程,需要信息化来推动和促进。
(4)再工业化与信息化在协同互动中不断走向融合发展。从经济发展的历程看,信息化的发展取决于人均国民收入水平增长,以及收入水平所决定的居民消费结构的变化,而国民收入的增长又由工业化发展水平及其效率的提高来保证,没有工业化增长创造出来的大量市场需求,不依靠工业经济的实体产品、物理网络,信息化发展就成为无本之木。相应地,工业化要实现技术更新、产业升级,也必须借助于信息化推动的先进的交易、生产、分配方式,离开信息技术的支持,工业化也很难实现发展模式的飞跃。工业化与信息化将在协同中相互促进、在互动中寻求共同发展。再工业化是新形势下工业化的“回归”,是更高起点的工业化,是融合高新技术和信息技术的工业化,是工业化和信息化更深入的融合。
(5)再工业化和信息化相互关联,相互增强需求。再工业化为信息化提供了广阔的市场需求,对电子信息技术、产品及服务产生了巨大需求,信息化为再工业化的发展和产业升级创造了丰富的需求空间,为再工业的发展起到了技术支撑的作用。再工业化追求的是经济迅猛发展、物质资料不断积累的过程,而信息化是运用先进科技手段提高生产效率、改善生产工艺、优化产业结构的过程,也是工业化发展到高级阶段的产物。
(6)从信息化和再工业化的作用形式来看,再工业化是基础,更直接影响和推动社会发展和进步,而信息化是在再工业化基础之上,通过推进再工业化的进程,提高工业化的水平,间接影响社会发展和进步。再工业化是信息化的重要载体,信息化是再工业化发展的推动工具。两者的有机结合直接推动了人类社会的进步和发展。
从再工业化和信息化两者之间的关系可以看出,在当代的工业发展中,再工业化离不开信息化,信息化也不可能离开再工业化。信息化是再工业化的推动力,也是再工业化未来发展的重要方向。
1.2.2 信息化是再工业化的基本特征
从20世纪50年代开始,发达国家逐步进入后工业化社会,信息化成为技术进步和效率提高的新源泉,信息技术具有很强的渗透性,能广泛地融合到国民经济、社会、国防、管理和人类生活等各个领域和各个层面,不论是现代的工业、农业还是服务业,都已经被信息技术所渗透,越来越离不开信息技术。在当代,不断涌现出新的信息通信技术使得信息化的能量急速增大,信息化以其网络效应和外在性,成为创造知识、促进知识要素流动的重要渠道,加快知识产业的发展,促进工业化过程的升华。尤其是随着20世纪后期第三次科学技术革命时期的到来,工业化同信息化得以更加紧密地结合,对各国现代工业的发展起到了重要的催化剂的作用。
发达国家的再工业化,不是简单的再度工业化,更不可能使其经济返回劳动密集型和资源要素型的低端增长模式。面对国际金融危机的严重冲击,主要发达国家加大科技创新的投入、加快对新兴技术和产业发展的布局,把加快信息技术发展和“三网融合”作为信息产业发展的重要方向,加大信息化对新能源、生物、新材料等产业发展的渗透力度,积极拓展新兴产业发展空间。进一步强化信息化对再工业化的渗透力,使信息化成为发达国家再工业化的一个重要特征。
美国在再工业化发展进程中有着清晰的发展道路和措施。美国政府表示,美国不会在国内发展劳动密集型制造业,也不会发展不具备原材料地理优势的制造业,“美国不大可能,也无意为获取世界上所有制造业工作机会展开竞争”。美国的所谓“再工业化”,其要义在于大力发展生物技术、纳米技术、信息技术、空间技术等高新技术,并以此改造传统制造业,建立新产业部门,创造新经济增长点。为实现“再工业化”这一目标,奥巴马政府拟从7个方面破解发展难题,其中“投资于包括交通电池、高速铁路和下一代信息和通信技术在内的先进交通和通信基础设施”成为再工业化发展的重点。美国提出要在宽带普及率和互联网接入方面重返世界领先地位,加大对信息传感网、公共安全网、智能电网等现代化基础设施的建设。这表明,信息化将是美国推动再工业化的重要措施和再工业化未来的发展方向。
日本在进入21世纪的第一年提出“IT立国”,内阁府内设立了“IT战略本部”,官民联合设立了“IT战略会议”,并通过和实施“IT基本法”和“e-Japan日本战略”,提出了建设“高度信息通信网络社会”的宏伟目标。日本为实现再工业化这一宏观目标,在信息科技及其产业化方面也提出了具体的规划,日本将信息通信、纳米新材料技术、生命科学及环境保护并列为四大关键技术领域。其中,信息科技一直是日本发展的重点领域。事实上,日本从20世纪80年代起就高度重视发展信息化技术和建设信息化基础设施,如从1984年开始实施“广带域综合数字通信网”建设计划。目前,日本拥有高度发达的半导体元器件制造业和计算机制造业。例如,2002年日本研制出全球运算速度最快的计算机,它具有5104个处理器,能达到每秒35.6万亿次浮点运算的速度,其计算能力相当于美国20台最快的计算机的总和。日本社会信息化进展迅速,因特网普及率、电子商务市场、政府网站都达到了相当高的水平。特别是由政府实施的“e-Japan日本战略”,更加快了日本建设信息化社会的步伐。
欧洲许多发达国家也都把加快信息技术的发展和“三网融合”作为再工业化的重要举措。欧盟提出加快建设全民高速互联网,在2010年末实现高速网络100%覆盖率。英国、法国出台了“数字国家”战略,德国推出“信息与通信技术2020创新研究计划”,努力增强信息通信领域的国际竞争力,以此改造传统制造业,建立新产业部门,推动其再工业化的进程。
1.3 全球信息化新时期发达国家再工业化的发展
1.3.1 全球信息化发展历程及现状
根据《2006—2020年国家信息化发展战略》的定义,信息化是指充分利用信息技术,开发利用信息资源,促进信息交流和知识共享,提高经济增长质量,推动经济社会发展转型的历史进程。早在20世纪的60年代,在西方国家爆发了以微电子、电子通信和计算机等信息技术为核心的“信息革命”。到20世纪80年代,大力发展信息产业、加快社会经济信息化进程受到了世界各国的高度重视。无论是发达国家,还是发展中国家,为了保护本国的长远经济利益,形成自己的竞争优势,都纷纷投入大量的人力、物力和财力,千方百计地创造条件去抢占信息化这个“制高点”。在各国的高度重视下,信息技术得到较快发展,信息化不断向前推进。1996年在南非召开了“信息社会与发展”部长级国际会议,共有40多个国家的政府代表和来自欧盟、联合国科教文组织、国际电信联盟、世界知识产权组织、世界银行等6个国际组织的代表参加了会议。与会人士达成了共识:以信息高速公路为标志的信息社会生产力的发展,将促进整个人类社会的发展。信息化已席卷全球,在工业经济向信息经济、工业社会向信息社会的演变过程中,信息化逐步上升成为推动世界经济和社会全面发展的关键因素,成为人类进步的新标志。
在信息化发展的历史上,经历的三次飞跃式的发展,从个人计算机的普及,到互联网革命,再到物联网和云计算,新信息技术出现的频率越来越快,全球信息化发展的速度越来越快,对再工业化发展产生的影响也越来越大。
1.以个人计算机普及为标志的信息化第一次浪潮
1970年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”计算机,使计算机进入了第四代。超大规模集成电路的发明,使电子计算机不断向着小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。1981年,由IBM推出了世界上第一台个人计算机,使计算机深入社会各个领域,以及进入千家万户的日常生活成为了可能。在全球信息化发展中,爆发了以个人计算机普及为标志的第一次信息化浪潮。20世纪90年代,计算机向“智能化”方向发展,制造出与人脑相似的计算机,可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作,进一步推动了个人计算机的普及,世界一些发达国家个人计算机普及的速度加快,参见表1-3,个人计算机普及率的提高,极大地推动了全球信息化的发展。
表1-3 世界主要发达国家个人计算机普及率 单位:台/千人
2.以互联网革命和信息高速公路为特征的第二次信息化浪潮
1)互联网革命
互联网,是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果,人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。互联网始于1969年,最初设计是为了能提供一个通信网络,即便是大部分的直接通道不通,路由器也会指引通信信息经由中间路由器在网络中传播。由于TCP/IP(网络通信协议)体系结构的发展,互联网在20世纪70年代迅速发展起来,1989年,分类互联网信息的协议,即World Wide Web的提出,大大增强了互联网的实用性。由于互联网最初是由政府部门投资建设的,所以它最初只是限于研究部门、学校和政府部门使用。20世纪90年代初,当独立的商业网络开始发展起来,使得互联网在商业和人们日常生活中得到广泛使用和普及。
1995年,爆发了互联网革命,这场革命将计算机普及所引起的信息技术革命推向了新高潮、新阶段,形成为一次真正的新产业革命。截至2006年,全球互联网普及率最高的国家是冰岛,已经有85.4%的居民是网民;韩国、日本的普及率分别为71.2%和68.4%;俄罗斯互联网普及率是20.8%。到2007年底美国网民数为2.18亿人。截至2011年6月底,我国网民总数达到4.85亿,互联网普及率为36.2%。
互联网极大地加快了信息的传播,促进了科技进步。互联网革命不仅意味着全新的信息网络产业的兴起,而且还促进了信息技术与传统工业相融合所导致的传统工业的“进化”,如促使模拟信号电视“进化”为数字信号电视等,进而为下一次更大的产业革命奠定了基础。
2)信息高速公路
1993年,美国克林顿政府做出了一项重大决策,计划拟投资数千亿美元,用10~15年时间,推进国家信息基础设施建设项目(NII),即为“高速信息电子网络”或“信息高速公路”,其核心部分为通信设施、网络化计算机、信息源等网络管理,这是美国推进社会信息化、加快经济发展的一项重大举措。
继美国之后,日本、欧共体、加拿大、韩国、新加坡、印度、南方共同市场国家,以及我国的台湾省,也先后提出了各自的“信息高速公路”计划,期望通过信息高速公路的建设来加快本国、本地区的信息化进程。随后,美国意将各国的NII联合起来,实现全球信息资源共享,在世界范围内力图建立“全球信息基础结构(GII)”。
3.以宽带计划为战略标志和物联网、云计算为技术标志的新一轮信息化浪潮
随着现代通信技术,计算机网络技术及现场总线控制技术的飞速发展,数字化、网络化和信息化日益融入人们的生活之中,智能化成为信息化发展的总体方向,在宽带网、物联网和云计算基础上建立起来的智能化逐渐成为信息化发展的新一轮浪潮。
1)宽带战略
宽带计划是各国利用信息资源抢占信息产业制高点的重要步骤。2009年2月,奥巴马政府的经济刺激计划中,宽带网建设是其经济振兴计划的内容之一。2010年3月,美国联邦通信委员会(FCC)向国会提交了国家宽带发展计划的提案,旨在将美国宽带网络速度提高25倍。该提案计划在未来10年内为宽带网络提供500Mb/s(兆位/秒)的带宽,在未来5年内为移动设备提供300Mb/s的带宽。2011年2月美国白宫发表“美国创新战略”报告,其中提出在未来5年内使美国高速无线网络接入率达到98%。
2009年2月,韩国政府和业界计划在2012年前投资34万亿韩元,在全国建成速度为目前10倍的光缆网络、无线宽带融合的网络(UBcN)。该网络建成后,有线网最高传输速率将达1Gb/s(每秒1024兆位),无线网平均传输速率将达10Mb/s。日本将宽带发展确定为2001年实施的e-Japan国家战略计划中的核心目标之一,2006年8月日本又推出“新一代宽带发展战略2010”。2009年1月,欧盟委员会提出立法建议,拟在2009—2010年两年间,拿出大约10亿欧元重点发展偏远地区的互联网基础设施。欧盟公布的“数字化议程”5年计划,将增加宽带接入列为重点。2009年10月,芬兰交通和通信部宣布:“从2010年6月开始,每位芬兰人都有权拥有至少1Mb/s的宽带连接”,芬兰将成为全球首个通过立法的形式保证宽带接入为公民权利的国家。
2)物联网
物联网是通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。物联网被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮,受到各国政府、企业和学术界的重视,美国、欧盟、日本、韩国等将其纳入国家和区域信息化战略。
1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出了物联网(Internet of Things)概念。2003年,美国《技术评论》提出物联网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2005年11月,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005:物联网》,引用了“物联网”的概念。2008年国际金融危机后,为寻找经济新的增长点,各国政府开始重视下一代信息网络的规划,将目光放在了物联网上。目前,美国、欧盟等一些发达国家都在投巨资深入研究和推动物联网发展。
3)云计算
云计算是服务的交付和使用的一种模式,是通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。云计算的基本原理是,通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更加相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。云计算将对互联网应用、产品应用模式和IT产品开发方向产生影响。云计算技术是未来信息技术的发展趋势,对工业产品的研发、工艺设计、生产、销售,以及企业的经营和管理都将产生非常重要的影响。
1.3.2 全球信息化发展新时期,发达国家再工业化发展的现状及特点
1.全球信息化发展新时期发达国家再工业化发展的现状
世界一些发达国家都充分认识到信息技术的重要性,纷纷加大力度促进其科研成果的转化,加强信息化与再工业化的融合。特别是近十年来,尤其是国际金融危机爆发以来,工业发展下行压力加大,各国都希望通过信息技术,促进工业企业管理精细化、成本集约化,调整产业结构,促进现代工业的发展。美国前总统克林顿早在1993年就发表了AMT计划(先进制造技术计划),之后连续出台了多项发展先进制造业技术的计划,包括1996年提出的美国先进制造技术发展重点计划、2006年美国竞争力计划等,都是旨在推动美国信息技术业的发展,并促进信息化在工业和社会经济中的应用。2008年法国发布了《2012年数字法国5年计划》和《信息社会行动计划》,希望在当前全球经济萎缩的情况下推动数字化社会,促进法国工业经济发展。德国的21世纪信息社会计划等,也推动了德国信息化和工业化之间的融合。随着这些计划的实施,各国的信息技术已经广泛渗透到各个工业门类中去,对工业发展起到了重要作用。主要体现在以下几个方面。
(1)信息化背景下,信息技术推动工业技术创新。计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助工艺设计(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)、计算机集成制造系统(CIMS)、数控技术、现场总线技术、敏捷制造技术等技术已经成熟,并在产品设计、生产过程中得到广泛应用,使设计、生产过程自动化、数字化、网络化、智能化、可视化。例如,汽车制造技术和电子技术融合产生的汽车电子技术,工业生产和计算机控制技术融合产生的工业控制技术。
(2)信息化背景下,信息技术或产品融合到工业产品中,提高产品的附加值。例如,在航天器、飞机、汽车、船舶中,装备了电子仪器仪表。在冰箱、洗衣机、空调、电视等家电产品中,采用了电子信息技术,实现了从传统家电到智能家电的转变。普通机床通过增加数控系统,成为数控机床。普通玩具增加电子遥控技术之后成为遥控玩具,价值得到很大的提升。
(3)在信息化背景下,信息技术应用到原材料采购、研发设计、生产制造、市场营销、财务管理、人力资源管理等环节,促进业务创新和管理创新。企业资源规划(ERP)、客户关系管理(CRM)、供应链管理(SCM)、商业智能(BI)、产品数据管理(PDM)、产品生命周期管理(PLM)、资产管理系统(EAM)、财务管理系统、人力资源管理系统等管理软件在工业企业得到广泛应用,极大地提高了管理效率,降低了管理成本。计算机辅助设计可以提高工业产品设计效率。电子商务使得产品信息可以在网上发布并达成交易。(4)在信息化背景下,信息资源与材料、能源等工业资源的融合,信息技术在工业行业生产中的普及应用,推进了工业行业节能减排工作,推动实现单位GDP能耗水平大幅降低。通过对建材、煤炭、电力、石油、化工等重点行业的能源消耗、资源消耗和污染排放联网监测与分析,提高了资源、能源利用效率和环保综合效益,推动行业淘汰落后产能。
(5)信息化背景下,一些发达国家的信息化与工业化融合催生出发达的ICT(信息和通信技术)产业。具体地讲,信息化与工业化融合产生了诸如电子信息产业及新型服务业,如教育培训业、IT咨询业等。在全球信息化背景下,对电子信息产品制造业、软件产业、信息服务业、电信业等产生了大量市场需求,有效地推动这些产业的发展壮大。
全球信息化的发展,对工业的生产、销售和服务产生了非常大的影响,改变工业生产、管理和经营的模式,使工业研发、生产、服务呈现出全球化分布的特点,组织形式出现了加工外包、原始设备制造、原始设计制造、原始品牌制造等战略合作联盟的新形式。比较典型的案例就是空客飞机的制造和美国戴尔计算机的销售。空客飞机本身就是一个具有德国、法国、西班牙与英国多国参与联合生产的产品,而空客A380飞机更是通过信息化技术,实现了分散在30个国家1500家的零件生产商和供应商的网络接头,形成了飞机协同研制和配套采购的新模式。戴尔公司利用网络信息技术,为客户实行定制采购,实现了计算机产品销售的零库存和与计算机用户的零距离接触和服务,这样既节约了销售成本,又提高了销售服务的及时性和准确性,使戴尔公司的计算机销售成为一种新模式,这种销售模式具有相当强的竞争力,使戴尔公司走在同行业的前列。
2.全球信息化发展新时期发达国家再工业化发展的重要特点
近十多年来,发达国家信息化与再工业化的融合表现出内在性、全方位、多层次、跨领域、一体化、复杂性和长期性等基本特征。
(1)内生性。信息化与再工业化的融合,并不是为了融合而融合,也不是人为强加的简单“机械加和”或“交叉编织”,而是工业技术和信息技术发展的需要,是经济规律作用所产生的必然结果。信息化与再工业化的融合有着内在深刻的技术和经济原因,具有非常强的内生性。
(2)全方位性。信息化不只是与工业企业的某个环节融合,而是与采购、设计、生产、销售、客服等多个环节融合。信息化不只是与某个门类工业融合,而是与所有工业门类都融合。工业中的信息化,从纵向的角度,在微观上已经渗透到工业产品研发、设计及原材料采购等生产环节,在宏观上体现在工业发展布局、工业各门类发展的协调等领域。从横向的角度,信息化已经渗透到资源型工业、机械制造业、纺织业等工业领域内的各个门类。
(3)多层次性。尽管信息化与再工业化融合作用的领域十分广泛,影响的对象和融合的主客体非常众多,但总体上仍然表现出明显的层次性,即微观层面的融合、中观层面的融合,以及宏观层面的融合。微观层面的融合是指发生在企业层次,并主要集中在工业企业;中观层面的融合主要是信息化与产业的融合,其中重点是在工业领域的融合;宏观层面的融合则是发生在经济社会所有领域,是信息化与整个社会经济的融合,其结果是促使经济社会的深刻转型。
(4)跨领域性。信息化与再工业化融合,不仅体现在工业产品研发、产品设计等工业产品生产领域,还体现在产品销售、成本核算等企业管理领域。不仅仅在工业部门应用信息技术,而且还在工业关联部门、工业发展支撑部门,以及社会各个领域中应用信息技术。因此,信息化与再工业化的融合是多领域、多角度的融合。
(5)一体化性。信息化与再工业化融合的一体化特性,主要表现在微观和宏观两个层次上。在微观层次上,通过信息化与再工业化的融合,把一个企业内的工业产品生产和管理紧密地结合起来,实现管控一体化。在宏观层次上,通过信息化与再工业化的融合,把工业生产的原材料的供给、工业产品生产管理、工业产品消费等各方面紧密地结合起来,进行统一规划和协调管理,把工业内各门类的协调发展结合起来。信息化与再工业化融合,通过信息技术和网络技术,最终把工业内微观层次的企业,以及宏观层次的行业,甚至把整个工业的各个领域、各个环节都密切集合起来,实行一体化管控和协调。
(6)复杂性和长期性。信息化与再工业化融合并不是短暂的简单活动,而是一个长期而复杂的历史过程。其长期性主要表现在两个方面:一方面,持续了近半个世纪的信息技术创新仍然方兴未艾,创新步伐不断加快,并孕育着新的重大突破,信息技术仍是最具活力的科技创新领域之一,信息技术应用所带来的生产和生活方式的转变、经济增长质量的提高、经济社会转型的作用还在不断显现。另一方面,技术的扩散是一个从局部到整体、从核心到外围的过程,这也是一个长期的历史过程。蒸汽机瓦特在1796年改良之后80年才具有普及的商业意义,电力发明40年之后一般民众才能普遍受惠, IBM在1950年开始制造大型计算机主机,但30年后,才对一般人的日常生活发生深刻影响,个人计算机才迅速发展成为对国民经济有贡献的产业。技术的扩散及其对经济社会的影响也是一个复杂的历史过程,其作用的方式和途径复杂多样,而且受多因素的影响,因而其结果具有一定的不确定性。
1.4 全球信息化背景下发达国家再工业化发展的主要产业领域
1.4.1 大力发展信息、新能源等新兴技术和产业
大力发展信息、新材料等新兴技术及产业,取得技术优势,引领产业发展的方向,占领新的市场,这是大多数发达国家再工业化发展的重要目标。
美国加大对研究和开发的投入,特别加大对信息、新能源、生物、纳米、先进制造、航空航天等产业的投资。2008年美国研究与开发投资占国内生产总值的2.79%,占全球研究和开发投资总量的1/3强。根据《2009年美国复兴与再投资法》,信息、新能源、医疗、环境保护等新兴产业成为国家优先发展的领域。其中,新能源、生物医学、航天、海洋等领域的基础性科研投入占到49%。美国政府十分重视扶持高技术企业的成长,通过税收优惠、政府购买、信贷支持和关税保护等政策,帮助高科技企业从事开发和创新,提高开拓市场能力。政府还通过试点示范的方式,帮助新兴产业启动市场。例如,2009年8月,美国国会宣布为30家电动汽车制造相关企业提供20亿美元资金支持。
英国选择以电子行业作为重点,加快发展高科技产业群,各地区则具体负责本地区产业群发展战略的制定与实施。英国政府把发展中小型高新技术企业作为政府支持高新技术产业化的重点和整个经济发展的战略重点之一。高新技术中小企业除能享受到所有对中小企业的优惠政策外,还能享受到专门针对高新技术企业的特别优惠政策和规定。国际金融危机爆发后,英国于2009年发布了“打造英国的未来——新产业、新就业”战略,指出英国未来发展的方向是依托科技与创新,发展高技术与低碳产业,并确定了数字产业、低碳产业、生命科学产业和先进制造产业作为英国未来的四大战略产业,力图把英国打造成“数字英国”、“绿色英国”和“健康英国”。
德国非常重视对信息技术、高新技术产业及科研领域的投入,在环保、能源、建筑和汽车工业领域的投入居于世界领先地位,在化学、生产工艺、生物医学、航天领域的投入仅次于美国,在信息技术、服务业领域的投入居世界第三位。由于德国在信息等高新技术研发中的大力投入,使得其高新技术及其产业的发展比较迅速,其纳米、合成材料等新材料在世界市场上都具有非常强的竞争优势。面对金融危机、气候和能源等问题,德国进一步发展高技术战略,2010年7月通过“思想、创新、增长——德国2020高技术战略”,提出要依靠研究和技术、扩大创新,激发德国在科学和经济上的巨大潜力,确定以气候能源、健康营养、交通、安全和通信五大需求领域开辟未来新市场。
日本在再工业化进程中提出了“IT立国”和建立“高度信息通信网络社会”的发展蓝图。日本总务省2007年公布的《信息通信白皮书》,认为信息通信产业能否健康发展,将关系到日本的未来,信息通信产业已占日本名义国内生产总值(GDP)的10%,成为全部产业门类中规模最大的产业,其对实际GDP增长率的贡献2005年就达到42.4%。2008年,日本出台了《低碳社会行动计划》,提出大力发展高科技,重点发展太阳能等低碳能源。日本政府在《2010年经济产业政策重点》中指出,以2010年电动车元年为起点,在2015年初步完成车用新型蓄电池技术开发,将日本逐步建设成为“低碳”、“稳定、健康长寿”、“日本制造”和“农工商伙伴合作”的社会,以实现其“低碳型资源大国”的长远发展目标。
20世纪90年代开始,韩国政府就加大了对高新技术产业的扶持力度,高新技术产业一直保持较高增长。1991—1999年,高科技制造业的年均增速为20.1%。韩国政府将加强对高科技和新技术的研究和开发,通过科学技术的升级,带动产业结构的高级化,使知识、信息技术密集型产业成为经济发展的主导产业。2011年韩国知识经济部表示,政府选定六大产业技术为引领未来发展的产业技术,并从2012年起5~7年内投入1.5亿韩元来促进人才培养和技术开发。六大产业技术包括:可以生产透明柔性显示器的技术、脑神经信息IT融合技术、多用途小型模块核反应堆的相关技术、用于开采深海资源的海洋技术、生产超精密连续电子印刷的技术和生产多功能图形材料的技术。
1.4.2 运用信息等高新技术改造传统产业
利用信息技术等高新技术对传统制造业的改造是美国产业结构调整中的重要内容。由于信息产业的发展,高新技术的研发及应用的时间大大缩短,很大程度地提升了传统制造业的生产效率。据美国2010年统计摘要显示:2000—2008年美国的非农部门劳动生产率年平均增长为2.1%,而欧盟27国的数据是1.5%,美国的劳动生产率在主要发达国家中仍处领先地位。美国信息技术上的优势提升了劳动生产率,而劳动生产率的提高又进一步带动了美国经济的整体增长。信息产业的兴起,也使能源上的消耗大大减少,产品更加注重绿色化,使经济发展与环境、资源协调发展。
英国对一些“夕阳产业”进行技术改造、创新和经营改革,使其获得生机,实现新的腾飞。英国的钢铁制造业就是这方面的典型。从1967年起,英国政府开始投入巨额资金实施钢铁业的现代化改造,新技术和信息技术等新的科研成果不断应用于冶炼与轧制、设计与生产、管理与营销等方面。尽管从业人数由1967年的26.8万人减少到2003年的2.5万人,但劳动生产率和产品质量极大提高,钢材品种大大丰富。英国石油化工工业利用信息技术所特有的先导性、前瞻性和渗透性,实现生产过程信息化、企业管理信息化、销售服务信息化,推进石油化工业的技术和管理创新,促进石油化工业绿色加工技术的进步,以此提高企业的创新能力、应变能力和综合竞争力。
德国广泛地应用信息技术来提高产业的生产效率和市场竞争力。例如,德国奔驰公司通过运用信息技术来实现汽车智能化,汽车生产成本中电子产品的比例超过30%。德国克虏伯公司正是在工艺流程、过程控制、产品配方等方面深入应用信息技术后,才生产出高档汽车使用的钢材,使其在国际市场中占有领先地位。目前,德国50%以上的工业生产和80%以上的出口依赖于先进的信息系统。在制造业中,大约50%的增加值和新增就业机会及50%以上的出口业务都与ICT(信息和通信技术)技术创新密切相关。
运输机械、电气机械、钢铁和一般机械是日本制造业的主要支撑。日本通过不断提高这些行业产品的知识和技术含量,抢占价值链高端环节,持续获取以高技术支撑的“制造”优势。为加快实现现代化,日本结合本国国情,从战略、法律、政策、技术引进和人才等方面,鼓励和引导产业的信息化改造,推动了信息化与再工业化的融合。例如,日本通过研发设计数字化、生产设备智能化、产品电子化、产业链合作网络化等方式,实现信息化与汽车工业的融合。通过过程控制智能化、生产管理信息化、经营管理信息化等方式,实现信息化与钢铁工业深度融合。
韩国的传统产业主要由一般机械、家电及电子、汽车和造船、石油化学、钢铁、造纸、水泥、纤维及服装、皮革等构成,为了实现传统产业的高附加值,政府从中选择造船、钢铁、石油化学、一般器械、纤维、家电、汽车等有发展前景的主力传统产业与IT产业结合,以加强传统产业的国际竞争力。其中,汽车制造业,继续提高质量和技术,大型汽车将成为重要支撑点;石油化学和钢铁产业,通过技术革新,提高产品的附加值。
1.4.3 大力推动信息通信、交通运输等基础设施的建设
美国2009年发布的《重整美国制造业政策框架》提出,要加强先进交通基础设施建设,包括加大投入力度以推进公路、桥梁、公共交通工具和清洁城市、智能电网,以及新一代信息网络等基础设施建设。《复兴法案》提供45亿美元支持智能电网发展;安排72亿美元支持宽带扩展。
韩国在工业化进程中,始终坚持基础设施建设先行原则。无论是在韩国的产业集聚时期还是分散发展时期,能源、交通、通信、港口和公共设施等社会基础设施的建设均起到了不可低估的作用。根据韩国工业的发展规划,基础设施的建设仍然是韩国工业化发展的重要突破口。例如,韩国是IT花费上面最舍得投入的国家,特别是在互联网方面尤为突出。作为宽带应用的领跑者,韩国在2006年投资16亿美元提高其互联网基础设施和应用解决方案水平。通过政府对电信部门的超常规投入,使得韩国拥有世界上最好的一个电信基础设施网络。同时推动了这个国家互联网和无线应用市场快速的增长。韩国知识经济部2010年提出的《2011年业务计划》报告提出,为跃升为先进经济体,2011年韩国将以加大基础设施建设力度为政策重点。主要政策包括:韩国将推动“世界级300”项目,到2020年培育具有全球竞争力的300家中型龙头企业;将建立“加强企业竞争力的援助系统”,以此推动韩国工业的稳定发展和保持在世界经济中的重要地位。
1.4.4 发展生物信息化产业
生物信息化产业(Bio-IT)是生物技术和信息技术相结合的产物,分为7大领域,即运算与计算机架构、信息工具与资料、储存与资料管理、生命科学应用、生命科学设备、系统整合与资讯和知识管理与互通。生物信息学是以计算机为工具从事对基因组研究相关生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和解释。它包括两层含义,一是对海量数据的收集、整理与服务,也就是管好这些数据;另一个是从中发现新的规律,也就是用好这些数据。在当前基因组信息爆炸的时代,建立超大规模计算系统,发展全新的生物信息学的理念、方法来分析这些数据,从中获得有用的信息是基因组研究取得成果的决定性步骤。其次,基因组研究最终是要把生物学问题转化成对数字符号的处理问题。要解决上述问题就必须发展新的分析理论、方法、技术、工具,必须依赖计算机的信息处理。
在美国众多研究机构、企业联合绘制的人类基因草图的发布中,高性能计算技术使这一切成为可能。同样,在人类基因草图的诞生过程中,康柏公司的Alpha服务器提供了出色的计算动力。美国塞莱拉遗传公司宣称要与人类基因组计划展开竞争,率先在三年内测出人类的全部基因序列,将32亿个碱基对按照正确顺序加以排列。为完成这次历史性课题,该公司动用了700台互联的Alpha64位处理器,运算能力达到每秒1.3万亿次浮点运算,同时,还采用了Storage Works系统,用以完成对一个空间为50TB(TB,即万亿字节)且以每年10TB速度增长的数据库管理工作。
近年来,美国IBM、HP等信息技术巨头都宣称要进军生命科学领域,这将极大地促进生物信息学的发展。这场激烈的基因解码竞赛背后隐含的是一场超级计算能力的竞赛,有助于大众对超级计算机的超强能力形成普遍认知。超级计算机在创造新品种的药物、治愈疾病,以及最终使人们能够修复人类基因缺陷方面是至关重要的,高性能计算可以为人类做出更大的贡献。
1.4.5 ICT技术促进绿色经济发展
世界上一些主要发达国家都在积极推进经济发展的“绿色”化,如英国是最早提出“低碳”概念并积极倡导低碳经济的国家,也是世界上第一个为温室气体减排目标立法的国家;美国政府提出清洁能源标准,以实现到2035年全国80%的电力由清洁能源供应的目标;韩国2009年的经济刺激计划中, 81%的资金将投资环保项目。在减少碳排放、发展绿色经济中,信息和通信技术(ICT)具有十分重要的作用。
信息和通信行业本身是能耗大户,通过技术升级,可以降低自身碳排放,同时通过ICT应用于其他经济领域,带来明显的节能减排作用,并以二氧化碳当量的形式来量化减少的排放量和成本节约。
除了与森林采伐相关的排放,人类造成的最大的温室气体排放量来自于发电和交通使用的燃料。因此,ICT所能发挥的最大作用无疑是提高电力输配电(T&D)、建筑和工厂用电,以及货物运输的能源效率。
根据测算,到2020年,ICT共计能减少排放近78亿吨CO2e,相当于2020年基准情景下(BAU)排放总量的15%。从经济角度来看,由ICT带来的能源效率可以转换成近6000亿欧元(9465亿美元)成本节约。其中,智能电动机、智能物流、智能电网、智能建筑和智能工作对减少碳排放的作用比较突出。
1.智能电动机
到2020年,优化电动机和工业自动化将使全球减排9.7亿吨CO2e,价值680亿欧元(1073亿美元)。
2.智能物流
通过提高运输和存储效率,欧洲的智能物流在燃料、电力、供暖方面可减排2.25亿吨CO2e。到2020年,全球通过智能物流将减排达15.2亿吨CO2e,节能价值2800亿欧元(4417亿美元)。
3.智能建筑
通过对北美建筑的深入研究表明,设计、管理和自动化更为良好的建筑能够减少北美建筑业15%的排放量。从全球来看,智能建筑技术可以减排16.8亿吨CO2e,价值2160亿欧元(3407亿美元)。
4.智能电网
通过对电网更好的监控和管理,可以减少电力输配电(T&D)的能耗。首先采用智能电表,再将更多先进的ICT技术集成到所谓的能源网络中。智能电网技术是此研究发现的最大机会,它能在全球范围内减排20.3亿吨CO2e,价值790亿欧元(1246亿美元)。
5.智慧工作
利用互联网和其他先进的通信工具进行工作,避免了传统工作所导致的上下班交通拥堵,工作地点不灵活及过多的商务差旅等问题,为企业带来良好的经济效益,为社会创造环境效益。据预测,到2020年,如果有5%开车上下班的人能够进行远程办公,15%的商务差旅能够被远程会议替代,全球的CO2排放将减少1亿吨。远程办公和远程会议越来越广泛的普及,在几十年后能够给全球带来至少30亿吨的CO2减排量。
1.5 全球信息化背景下发达国家再工业化的发展趋势
全球工业的发展,主要是制造业的发展。发达国家制造业的发展,很大程度上反映了再工业化的演变趋势。
1.5.1 发达国家制造业发展趋势
21世纪是以知识、经济、信息、环境、资源为代表的时代,制造业发展趋势主要是向信息化、精密化、全球化、智能化、绿色化等方向发展。
1.信息化
信息技术代表了现代科学技术的发展水平,制造上必须使用新技术、新材料和新工艺来满足不断变化的新市场需求,智能化、柔性化、自动化、网络化是新的发展趋向。现代制造业投入的也不再是材料和能源,而是信息和知识,产出的也是某种信息式的产品和制造。
2.精密化
先进制造技术成为一个国家经济发展的重要手段之一,目前发达国家非常重视先进制造技术的发展和应用,精密加工就是先进制造技术的主体之一。精密加工技术现在已成为高科技技术领域的基础,有人提出超精密加工技术已进入原子级的极限加工,与纳米技术相接,这将使制造业进入到一个前所未有的新领域,使人发现更多的新信息、新规律。
3.全球化
经营规模化生产使得垄断性跨国公司的市场主导作用增强。例如,目前全球生产超过400万辆的汽车企业集团有6家,产量占世界汽车产量的80%以上,使制造业的资源配置由一国范围扩大到全球范围生产、营销、资本运作、服务,以及研究开发均推向全球化,导致世界制造业在全球范围的重新分布和组合。
4.智能化
智能化制造是通过计算机将人的智能活动与机器的有机结合起来,使系统自动监视、运行、自动调整,达到最优状态。随着信息技术的不断发展,智能化的理念开始逐渐渗透到各行各业,以及生活中的方方面面,相继出现了智能化生产、智能化管理、智能化物流,以及智能住宅、智能医院等以智能化为基础的新兴生产和生活模式。
5.绿色化
绿色制造是一种集资源优化利用和环境保护治理于一体化的新的制造模式。其目标是从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境的负面影响小,资源利用率最高,并尽可能使废物资源化和无害化,从而使企业经济效益和社会效益达到最优。
1.5.2 信息化与再工业化的融合趋势
从制造业未来发展的趋势可以看出,制造业发展的信息化、全球化、智能化、精密化和绿色化,都需要信息技术、网络技术给予强有力的支撑。未来的再工业化,是其与信息化继续深度融合的发展。而信息化对再工业化发展的支撑,将继续朝着全方位、多层次、深度化、跨领域、一体化的方向发展。发达国家再工业化的技术、产品、业务,以及产业等各领域,都将融入信息技术和高新技术,出现新的发展趋势。
(1)从技术发展趋势看,信息技术在工业发展中的影响力、渗透力不断增强。发达国家的制造业正朝着以计算机控制为主,以定制化、智能化、柔性化和集成化为特征的自动化生产方向发展。信息化在工业设计、产品制造、生产过程控制、新产品研发等各个方面的作用将越来越突出,信息技术向研发设计环节渗透,模块化、数字化、协同化设计模式将广泛应用。信息技术向生产过程环节渗透,敏捷制造模式将迅速发展。信息化将进一步推进工业设计电子化、产品制造机械化、生产过程智能化、产品研发专业化。
(2)从产品发展趋势,产品的信息技术含量将成为市场竞争制胜的关键因素。随着信息技术的应用,产品和设备向数字化、智能化方向发展。生产设备的数字化程度越来越高,以满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求。产品中信息化含量将逐渐增加,产品的智能化程度将越来越高,不断增强企业核心竞争能力。
(3)从企业经营模式发展趋势看,企业管理和经营的信息化将从信息系统相互独立向信息资源整合和业务协同方向发展。信息系统的网络化将与工业生产管理和经营管理的网络化相互“交融”,并向更微观环节延伸。信息化将向物流链上下游延伸,上游向原料供给企业延伸,下游向产品消费者延伸,企业生产管理和经营管理方面的决策智能化程度也将越来越高。
(4)从产业发展趋势看,信息服务业发展水平将越来越高,信息产业和再工业的融合将继续产生出一批新兴产业,新兴产业涌现的速度将越来越快。IT企业将从过去销售产品向提供系统集成服务方向发展,软件即服务等理念将越来越深入人心。