新工业革命对产业空间布局的影响及其表现特征

李晓华

(中国社会科学院 工业经济研究所, 北京 100006)

长期以来,由于技术范式比较成熟稳定,鲜有根本性的技术、产业和生产方式创新,产业布局多遵循既有规律,相关研究大都围绕产业集群、产业全球分工(如垂直专业化、全球价值链)等方面展开,产业布局作为一个经济学和地理学的交叉学科发展缓慢。近年来,新一轮科技革命和产业变革在全球范围内兴起,新技术、新模式、新业态、新产业层出不穷。新工业革命是由于一组通用目的技术的成熟、扩散与深度融合而引发的社会生产、生活的深刻变革,并由此带来生产效率提高、经济增长动能转换以及国家之间竞争优势的变化。现有研究多集中于新工业革命的内涵、规模核算、商业模式、就业、生产率变化等方面,新工业革命对产业布局的影响问题则成为“被遗忘的角落”。事实上,和第一次工业革命推动产业向动力源周围聚集、第二次工业革命时期铁路极大扩展了产业的分布范围、第三次工业革命推动生产链在全球范围内的片段化分布一样,正在兴起的第四次工业革命也必然会对产业布局产生深远的影响。

一、影响产业布局的因素

产业的空间布局是由要素禀赋、经济政策、国际环境、产业自身特征、市场需求、突发事件等共同作用的结果。其中,科技变革对产业空间布局的影响尤为突出。

(一)影响产业布局的主要因素

尽管研究产业布局的文献较少,但也有一些学者对影响产业布局的因素进行了分析。中国人民大学区域经济研究所把影响产业布局的因素归纳为自然条件和自然资源因素、社会因素、经济因素、技术因素[1]47,64-66。其中,技术条件通过开拓资源利用领域、降低运费、改变地区经济内部结构、提高资源综合利用效率、改变工业内部结构和国民经济结构,使得产业布局发生变化。龙开元[2]65-91将影响工业布局的因素区分为自然条件、自然资源、基础设施、区位、人口和文化等基础因素以及全球化和国际化、信息化和网络化、生态环境等新型因素。其中,信息化消除了空间障碍,使企业与国外机构面对面的联系减少,从而降低了企业生产销售特别是信息传输成本,扩大了产品的销售范围和空间,使工业企业的产业布局发生颠覆性变化。方维慰[3]将影响产业布局的因素分为原料、燃料、运费、劳动力、资金、市场等传统区位因素与技术创新环境、完善的基础设施、政策法规和行政绩效、优美的生态环境、高素质人才供给、地方文化的亲和力等新区位因素,认为前者的重要性相对降低,后者的作用日益突出。

产业布局是人类生产活动在地理空间上的分布,是无数参与生产活动的个体(企业和个人)在微观上空间分布的宏观体现。在市场经济条件下,企业的目标是追求利润最大化。即使在计划经济条件下,计划部门仍然要权衡投入与产出,尽可能在最小投入的情况下产生最大的社会效益。企业的利润取决于市场(需求)和生产(供给)两端。布局作为企业经营决策的重要方面,需要服务于企业的利润最大化,即通过企业空间位置的优化,尽可能降低生产成本和实现差异化(低成本和差异化都可以更多地吸引用户),以及以尽可能低的成本获得更多用户。具体而言,影响产业布局的因素主要有以下几个方面:一是要素禀赋;即一个国家或地区经济活动中各种投入要素的拥有情况,既包括矿产资源、生态资源、地质条件、气候条件、位置、人口等初级生产要素,也包括资本、高素质人力资本、基础设施、经济活动组织等高级要素。二是经济政策;尽管市场这只“看不见的手”被证明是调节经济运行的最有效机制,但市场失灵仍然普遍存在。技术创新、污染物排放的正/负外部性,转轨经济和低收入国家市场机制的不完善,都需要政府采取金融、货币、产业、出口等方面的政策解决市场失灵问题,以促进经济更快发展,产业布局也会受到上述因素的影响。三是国际环境;包括国际政治、军事、经济等诸多方面。例如,战争或恐怖袭击会对相关国家的基础设施、工厂造成破坏,通过影响投资者对该国的信心,进而影响生产、投资、贸易和该国的产业发展。四是产业自身特征;国民经济的不同行业具有不同的要素需求,最终产品、客户和市场也各不相同。从要素投入的角度看,有的产业或产业链环节的主要投入是低成本劳动力,靠近劳动力供给充裕、工资水平低的地区才能够保持产品具有成本竞争力,因此,劳动密集型产业或产业链环节多分布在发展中国家或一个国家内部的经济欠发达地区;有的行业对资本的需求量大,因此多在资本充裕的发达国家和地区进行布局;还有一些行业属于知识和技术密集型,增加值和利润率较高,但也更加依赖高工资的研发人才、管理人才和工程技术人才,因此这类产业和产业链环节多分布于创新资源集中、高素质人才聚集的都市圈。五是市场需求;一个国家或地区的市场规模大,相应的产业特别是可贸易化程度低的服务业就容易在该国或地区聚集,就近生产满足当地需要。一个国家或地区对不同类别商品或服务的需求差异影响不同产业在这个国家或地区的分布;而同一类商品内部的需求结构(如高中低档)则影响提供不同类型商品的企业布局。一般来说,用户的市场需求在一个国家内部的空间分布是不均衡的,产业会优先分布在市场集中的地区,对于偏远地区的用户通过运输的方式实现商品供给。但如果偏远地区的用户规模足够大或者运输成本太高(如水泥的经济运输半径在500千米以内),企业会倾向于设立新的生产基地满足当地市场需求。随着经济的发展和消费观念的改变,消费的规模、结构都会发生变化,从而要求企业对布局做出调整。例如,高收入人群更希望需求即时获得满足并愿意为此付出溢价,因此为了增强对这部分用户的响应速度,产生了靠近市场生产的需要。此外,自然灾害、重大疫情等突发事件也会影响产业布局。在2020年暴发的新冠肺炎疫情中,一些疫情严重的国家生产和国际运输停顿,造成全球供应链一度出现中断风险,全球产业链高度分工也造成一些国家出现医疗、防疫物资供应短缺,推动许多国家开始反思全球化布局战略,考虑寻求多元化进口来源、在本国或邻近国家就近布局应急物资产业。

(二)科技变革对产业布局的影响

科技发展在产业空间布局中发挥着举足轻重的作用。科技对产业布局的影响机制可以概括为直接和间接两个方面。科技革命和产业变革的典型特征是一批通用目的技术取得突破性进展,并进入产业化和商业化应用阶段。通用目的技术对产业布局的直接影响通过新产业的形成和对旧产业的冲击两种机制实现。

第一,技术通过促进新产业的形成影响产业布局。如果以一项新技术为核心形成新产品、新服务,且新产品、新服务由于性能更优、功能更强或是迎合了新的市场需求,开始进入产业生命周期的高速增长阶段,市场规模不断扩张,那么生产该产品的企业和配套企业增加、产业规模扩大,最终会形成一个新兴产业。在另一些情况下,新技术虽然不会直接使产品发生改变,但是会催生新的商业模式,随着对该商业模式接受程度的增加,新的产业也会逐步形成。例如,电子商务并没有改变传统线下零售,但是作为一种新型的商业交易方式却蓬勃发展,成为新的产业部门。

第二,新技术、新产品会对原有产业中的技术和产品形成替代,造成原有产业出现衰退或规模萎缩,从而使产业结构发生显著改变。“顾客所购买并认为有价值的绝不是一件产品,而始终是其效用,即一件产品或一项服务对他所起的作用”[4]62。尽管新技术形成的新产品与既有产品在架构、成分、外观等方面不同,但常常针对同一类需求或效用,二者具有替代关系,如汽车对马车的替代,互联网视频对电视的替代,网络媒体对纸媒的替代,等等。此外,无论是企业还是个人用户在购买产品时都面临着预算约束,即使新产品和老产品提供的功能相同,仍然会构成竞争关系。新产品由于性能更优、质量更好或更加时尚,往往会在竞争中胜出。新产品所构成的产业对旧产业形成挑战并逐渐取代旧产业的地位,也会使产业空间布局发生改变。

新技术形成的新产业通常不会按照既有的经济空间格局同比例发展壮大。新技术的创新虽然与一个国家或地区创新资源的密集程度、研发投入以及经济基础有很大关系,但是新技术具有更大的不确定性,在何时何地出现、向哪个方向演进往往很难预料。同时,新技术的发展又具有路径依赖特征,原有优势既有助于新技术的发展和扩散,又可能成为新技术发展的障碍。例如,发达国家遍布乡村的商场、超市和便利店以及发达的支票和信用卡系统反而使得网购、移动支付显得不那么必要;反之,商业设施相对匮乏和现代支付手段的滞后为中国电商和移动支付的发展提供了条件。产业的兴衰往往伴随着国家、区域和城市的兴衰。从历史上看,每一次新工业革命时期,都有国家在新技术新产业领域崛起,也有国家因为在新技术新产业领域发展迟缓而被甩开,世界产业和经济格局由此改变。例如,阿根廷等一批曾经步入高收入行列的国家跌入“中等收入陷阱”,我国东北等老工业基地经济低迷,底特律等传统的工业重镇衰退。与此映衬的是,以中国为代表的一批发展中国家经济高速增长,美国加州、马萨诸塞州分别成为世界ICT产业和制药产业的中心;深圳、杭州凭借互联网经济的兴起成为经济增长的明星城市;甚至曾经以资源加工、劳动密集型产业为主的贵阳,通过洞察大数据产业的发展前景并率先发力,打响了“新经济”的名片。不同国家、区域和城市产业兴衰的差异在宏观上即表现为产业空间布局的改变。

从科技的间接影响看,除了通过促进新产业形成和对旧产业产生竞争改变全球产业竞争力,从而影响产业格局外,新科技还可以通过作用于其他产业布局的影响因素使得产业空间布局发生改变。

第一,科技通过改变要素禀赋影响产业布局。每一次工业(产业)革命意味着一组新的通用目的技术的出现和利用,而颠覆性的通用目的技术必然会对企业的生产函数产生影响。无论是新技术形成的新产业还是新技术改造的旧产业,其要素投入的结构或种类都会发生变化。例如,里夫金[5]30从通讯技术与能源结合的角度认识工业革命,第一次工业革命的特征是印刷术+以煤炭为动力的蒸汽机;第二次工业革命的特征是电信技术+燃油内燃机。在两次工业革命时期,知识、资本在生产要素投入中所占比重逐步提高,煤炭代替水力、风力和畜力,石油成为新的生产投入要素。经济投入要素的改变意味着各个国家和地区的要素禀赋优势发生改变——原有的生产要素变得不那么重要(如劳动力数量),拥有新生产要素(如煤炭和石油)的地区获得发展机遇,拥有高级生产要素(高素质劳动力、创新能力)的地区获得更强的产业竞争力。

第二,科技通过改变产业特征影响产业布局。新的通用目的技术会使产业在产品形态、业务流程、产业业态、商业模式、生产方式、生产组织等方面发生深刻变革,进而使产业的宏观空间布局和微观空间布局发生改变。一是在产品形态方面,物质产品的生产和服务性质的活动大不相同,前者一般占地大、资源投入大,产品可贸易性强;后者的人员更加密集、空间更加集约,许多服务具有即时消费的特征,可贸易性差。因此,产业结构从一、二产业为主向第三产业为主转变,必然带来产业空间布局的调整。二是在业务流程方面,季节性的农业、流程型的制造业与离散型的制造业、短流程的服务业有各自不同的空间布局要求。例如,流程型制造业需要上下游环节在时间和空间上的连续,离散型制造业则允许上下游之间在空间上分离,进而可以更好地根据上下游各环节的要素需求优化布局。三是在产业业态方面,业态是产业经营形态,业态不同会造成布局的变化。以商业业态为例,百货商店、超市、便利店、购物中心不但由于覆盖范围、服务客户不同,从而在空间分布上呈现差异,而且其内部商品的组织、排列也各具特点。四是在商业模式方面,新商业模式的涌现可能形成新的产业部门,并对原有商业模式产生冲击,从而推动符合新兴商业模式的产业分布范围扩大化,并影响国家、地区间的产业分布。五是在生产方式方面,技术的发展需要与之相应的生产方式,不同的生产方式意味着对资源、生产资料的组织、利用方式不同,相应的生产布局也会发生变化。例如,农业社会手工生产方式下的产业布局必然不同于工业革命以后的机器大工业方式。六是在生产组织形态方面,作为生产活动基本经济单位的形态,家庭生产、手工工场、现代工厂、现代企业以及社会化生产等不同方式下,生产要素投入及生产活动的地理分布呈现出不同的特征。

第三,科技通过改变运输成本影响产业布局。企业的生产活动既需要原材料的投入,又需要制成品的销售,二者都涉及运输问题,需要将原材料从产地运到进一步加工制造的工厂,将最终产品从加工制造工厂运输到经销商和用户手中。最理想的情况是原材料生产地、加工制造工厂和销售地高度统一,这也是许多企业选址于大城市及其周边地区的重要原因——配套企业聚集、销售市场集中。当原材料产地与最终市场不一致时,企业就需要在原材料运输成本和最终产品成本之间进行权衡,决定综合成本最小的布局位置。交通、通信技术都是典型的“空间压缩”技术[6]79。如果一项新技术能够降低运输成本、缩短运输时间,不但能够使相距较远的上下游企业之间、生产企业与市场之间的联系更加紧密,还能够缩短空间的“时间距离”,使供应链对市场需求变化做出更加快速的反应,有利于促进产业活动在更大范围内的分布。

第四,科技通过改变通信成本影响产业布局。交易成本指的是经济制度的“摩擦”成本,即搜寻成本、信息成本、谈判和决策成本、监督和实施成本,或者也可以分为准备合同的成本、达成合同的成本、监督和实施合同的成本[7]。搜寻成本、信息成本、监督成本都与通信成本密切相关。一般来说,交易成本是制度经济学特别是交易成本经济学的主要研究对象,其大小决定企业组织的边界。但事实上,交易成本与运输成本一样会对产业布局产生影响,并常常共同发挥作用。具体来说,交易成本对产业布局的影响通过两种机制发挥作用。一方面,交易成本受到资产专用性、不确定性和交易频率三方面的影响[8],如果新技术能使交易成本大幅度下降,那么一家企业对交易对象的选择受制于交易对象资产专用性和交易频率的程度将会降低,而且能够以更低的成本发现新的交易对象并确定它的信用或资质,企业通过市场化交易的对象范围将会扩大,势必影响到产业的布局。另一方面,许多产业的产业链各环节之间、上下游供应链之间、企业内部各部门之间需要频繁交流来解决复杂的研发设计、生产工艺、供应链管理等问题。在通信成本高昂的前工业化甚至第一次工业化时代,要解决这些问题需要企业各部门及上下游企业聚集在一起,否则将付出巨大的运输成本代价或造成决策迟缓。如果通信成本下降,上下游企业及企业各部门可以低成本地交换信息,有助于降低频繁交流需要的空间聚集,生产活动更趋于分散化。

二、新工业革命条件下影响产业布局因素的改变

新一轮科技革命和产业变化(新工业革命)在全球方兴未艾。驱动当前新工业革命的通用目的技术包括移动互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能、虚拟现实(增强现实/混合现实)、区块链、智能传感器、高性能机器人、3D打印、石墨烯、生命科学等,新一代信息技术是其中的核心和具有强大赋能作用的技术。与前几次工业革命相比,虽然此次新工业革命正方兴未艾、能量尚未充分释放,但从初期展现出来的迹象可以看到,其对产业布局同样会产生颠覆性的影响,甚至要比前几次工业革命对产业布局的颠覆剧烈得多。在当前的新工业革命下,产业结构、产业本身的性质和运作规律以及影响产业发展的外在条件都在发生改变。

第一,产业结构的变化。云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新一代信息技术已经进入大规模产业化应用阶段,虚拟现实(增强现实、混合现实)、区块链等技术也开始了产业化、商业化的探索,同时这些新技术还通过对商业模式的改变形成新的产品或服务,一批新的产业已经形成并蓄势待发,原有的产业结构正在发生重大改变。世界主要国家纷纷出台政策,抢占新技术、新产业的制高点,希望在新产业领域占据主导或控制地位,或者至少能够分得世界新产业的一杯羹。可以预见,产业结构的变化会带来世界整体产业重心的改变和新产业全球格局的重新洗牌。

第二,生产要素的变化。人类经济的发展史就是科技创新作用不断增强的历史,每一次工业革命都会使科技创新的作用产生一定幅度的提升。在当前的新工业革命中,科技、知识在生产投入中的作用进一步增强,科技基础好、人才实力强、研发投入大的国家和地区将在新经济的发展中抢占先机。与前几次工业革命相比,此次新工业革命的生产要素投入呈现出两个显著变化:一是以前人类经济活动的生产要素都是利用先天存在的自然资源,人不能创造生产要素(除了人自身的生产和再生产),只能通过技术的变革更好地利用各种生产要素。新一代信息技术的发展使得数据成为像石油一样的生产要素并创造出重要价值,人类已经能够创造出新的生产要素。二是人工智能从实验室走向产业化。如果说前三次工业革命中生产过程始终离不开人的参与,那么随着第四次工业革命的深入推进,工厂中从事直接生产的工人数量不断减少,目前已经出现了完全由机器人等自动化设备和人工智能系统构成的无人工厂,世界四大机器人家族之一的FANUC已经可以由机器人完成原本由工人完成的组装工作。在一些研发环节,人工智能也已经开始替代人类的工作。例如,利用人工智能系统进行药物分子的筛选和分子合成路线的设计。

第三,产业业态的变化。在新一代信息技术的推动下,产业形态趋于数字化、服务化、虚拟化。数字化指的是数字产品、数字服务等数字产业在国民经济中的比重越来越大。服务化是指除了服务业比重不断提高之外,农业、制造业都呈现服务化的趋势。随着用户需求趋于多元化以及物联网等信息技术推动的连接和数据实时传输,制造企业提供更多基于其制造产品的服务成为可能和必然趋势,从而呈现由以产品为中心向以客户为中心转变、由加工组装为主向以“制造+服务”转变、由一次性交易产品向长期提供服务转变、由以产品为价值来源向以产品+服务的组合为价值来源转变[9]。虚拟化是指产品和服务不仅有看得见的物理实体状态,而且具有看不见的数字虚体状态。其中,数字虚体状态正在发挥越来越重要的作用。

第四,生产方式的变化。如同第一次工业革命下出现了规模化生产、第二次工业革命下出现了大规模生产、第三次工业革命下出现了大规模定制,新一轮工业革命下也会出现新型的生产方式。英国《经济学人》杂志将新工业革命的特征概括为制造业的数字化,数字化推动的生产方式变革使个性化定制成为可能。在机械化乃至信息化时代,生产装置的柔性化程度低,“定制”往往需要对产品进行重新设计和生产流程调整,由于制造成本高昂,能够承担这一成本的用户很少。但在数字化技术的加持下,可以进行数字化仿真设计、生产装置更具柔性,甚至是在柔性最小的加工组装环节,3D打印技术也能够使成本大为降低,同时收入的提高也使得更多用户愿意为个性化支付更高的价格。生产方式的变化会使企业与用户之间的相对位置以及企业内部生产各环节的分布发生改变。

第五,组织形态的变化。生产的组织形态主要是指企业内部各职能部门、生产部门之间的所有权关系以及企业与其供应链、价值链相关方之间的交易或治理关系,组织形态的变化也会涉及到产业布局的调整。例如,第二次工业革命时期,占优势地位的是垂直一体化现代企业,与之相适应的布局形态是企业内部生产上下游环节在一个地点上的高度集中。又如,以网络型治理结构为代表的产业集群形态,其产业布局表现为同行业企业、相关上下游配套企业在一个区域(园区或城市)内的集聚。在新工业革命条件下,企业组织形态向着社会化生产的方向发展,中心化科层组织的管理和控制能力下降,在所有权意义上分散的企业、个体的重要性提高,从而空间布局结构也发生适应性调整。

第六,运输成本的变化。物质产品无论作为生产资料还是消费资料都需要从产地运输到使用地和消费地,这一过程需要耗费不菲的运输成本,包括道路、港口、机场等运输基础设施的建设、运输工具和人力的投入、燃料和能源的消耗。汽船、火车、汽车、高铁、飞机等新技术降低了实物产品的运输成本,缩短了空间的“时间距离”,而数字经济具有典型的零边际成本特征,当通信基础设施建成、数字终端购买、数字产品创造完成之后,数字产品传输的成本趋近于零,而且电磁波的传输速度为每秒30万千米,数字产品传输的“时间距离”也近似于零。3D打印技术在降低实物产品的成本方面发挥着日益重要的作用。复杂的工业产品往往需要使用不同的部件和组件,每一个部件和组件需要分别设计、制作原型和制造(通常由分布于不同地区的不同工厂承担),最后再无缝地组合成一个整体。3D打印能够使单独的部件实现在当地打印制造,降低了零部件的运输费用、节约了运输和交付时间[10]。

第七,交易成本的变化。数字经济的发展整体上会使各类交易成本都呈现下降趋势。随着各类产品、服务、生产过程、交易过程等信息的数据化,加上大数据、人工智能等技术的支撑,搜寻商品、服务和交易对象的成本大幅降低。人工智能技术根据用户购买习惯和潜在消费需求分析实施的智能化推荐也能够降低搜寻成本。市场交易过程中的一项重要成本是审核交易对象的信用,基于大数据的信用评价体系特别是区块链技术的发展,能够更加便利地评价交易对象的信用。由于区块链技术下的交易记录是分布式存储且不可篡改的,因此无论是企业还是用户都会更加遵守契约,以免影响自己的信用记录,从而影响未来长期的交易。在物联网、移动互联网、区块链等技术的支撑下,产品或服务的实施状态能够被用户实时观察,因此契约的履行更能够得到保障。根据WTO发布的《世界贸易报告2018》,1996—2014年间,国际贸易平均成本大约下降了15%。在国际贸易成本中,运输成本占商品流动的37%和服务流动的17%;信息成本和交易成本位于商品流动成本构成的第二位,占服务流动成本的30%[10]。

三、新工业革命条件下的产业布局新特征

以新一代信息技术为代表的一组通用目的技术的成熟和产业化推动了整个产业数字化、网络化、智能化的发展趋势,产业结构、生产要素、产业业态、生产方式、组织形态、运输成本、交易成本等方面正在发生的颠覆性变革推动产业空间布局呈现一系列新的特征。

第一,数字化改变传统产业的国际分工与布局。数字技术作为一种通用目的技术,不仅催生新产品、新模式、新业态、新产业,而且在国民经济、社会、生活的各个领域广泛应用,正在成为推动传统产业变革的重要力量。产业链价值链之所以片段化并在全球最具有比较优势的区位布局相关价值链环节,很重要的原因在于各个国家劳动力成本存在巨大差异,这就造成在20世纪80年代以来不断发展的产品内分工趋势下,发达国家将以服装为代表的劳动密集型产业和以电子装配为代表的劳动密集型价值链环节转移到成本更低的发展中国家,而发达国家则聚焦于资本密集度更高、对工资水平不敏感的高科技产业和价值链的高附加值环节。与前几次工业革命时期机器代替肮脏(Dirty)、危险(Dangerous)、困难(Difficult))和沉闷(Dull)的“4D”工作不同,新一代信息技术在提高效率方面发挥着更加重要的作用。“机器”是否能够取代人工,除了“机器”技术成熟度的不断提高外,还取决于“机器”是否能发挥人工所不能发挥的作用,或者使用“机器”带来的效率提高是否能够抵消资本投入带来的成本上涨。随着新一代信息技术的不断成熟以及使用规模扩大带来的成本下降,一方面,“机器”能够实现人工所不能的海量数据处理、实时连接和快速反应;另一方面,机器在许多制造业细分行业价值链某些环节已经具备了比人类更高的生产率和更低的成本。例如,机器视觉技术的使用能够替代检测环节的大量人工,并且比人工检测的准确率更高。在产业数字化的推动下,越来越多的制造业行业和价值链环节的资本密集度提高,数据与土地、劳动力、资本、技术一样成为重要的生产要素,而且发挥着更为重要的价值创造作用。这就意味着数字基础设施完善、数字化水平高的国家,能够建立更为实时、泛在的连接,产生更多的数据,并基于数据挖掘更大的价值。因此,在数字产业化的进程中,发达国家与发展中国家的成本优势正在发生逆转,进而改变产业及价值链环节的全球区位选择。一些原本由于劳动力成本高需要转移到低成本发展中国家的产业和价值链环节被保留在产业数字化水平高的国家;人工智能、智能机器人、3D打印驱动下的生产线能够以更低成本生产定制化产品,满足高收入消费者对个性化产品的需求,推动生产环节靠近发达国家市场,这也是发达国家推进制造业回流的重要技术支撑。需要注意的是,“机器”与人工并不是彼此替代的关系,人工智能更大的威力在于补充和增强人类的能力[11]。

在制造业服务化的趋势下,用户所需要的不仅是(或已经不是)产品本身,而且是基于物质产品核心功能衍生出来的服务,服务型制造活动成为制造业销售收入和利润的重要来源。特别是基于数字技术和数字基础设施的支撑,制造企业不但可以更为迅速地响应用户需求,高度自动化地根据用户特点或指令提供高度定制化的服务,而且以数字形态呈现的服务可以以比实物产品更加丰富的种类呈现。服务化趋势对制造业布局产生两种影响:一是传统服务要在现场即时提供、即时消费,因此制造企业需要在其产品市场布局服务业务部门或发展本地服务提供商。二是数字化服务具有很强的远程提供能力和可贸易性,因此制造企业可以将快速发展的服务型制造业务布局于母国或总部所在地,通过互联网向用户远程提供增值服务。

第二,数字鸿沟造成全球“新经济”布局的分化。在新一代信息技术的推动下,国民经济呈现数字产业化和产业数字化的趋势。根据中国信息通信研究院发布的《G20国家数字经济发展研究报告(2017)》[12],2016年,数字经济规模前三位的国家分别是美国、中国、日本,数字经济规模分别为10.8万亿美元、3.4万亿美元和2.3万亿美元,美国数字经济占GDP的比重为59.3%,日本和中国也超过30%。按照数字经济的基础部分即信息产业的规模看,2016年美国、中国、日本的规模分别为1.3万亿美元、7 825亿美元和3 915亿美元,占GDP的比重分别为7.2%、7.9%和7.0%。可见,新一代信息技术所推动的新产业及既有产业的增量已经成为各国国民经济的重要组成部分。

世界不同国家之间、同一国家的不同地区之间的数字经济发展存在巨大差异,这一现象被美国国家远程通信和信息管理局(NTIA)在20世纪90年代发布的系列报告中称为“数字鸿沟”(Digital Divide),并将其定义为“拥有新技术的人与无法获得新技术的人之间的鸿沟”[13]。尽管由于技术发展、通信基础设施和智能终端成本下降以及一些国际组织的推动,世界各国特别是发展中国家的网络连接持续改善,但数字鸿沟依然存在,表现在发展中国家的固定电话覆盖率、移动电话覆盖率、固定宽带覆盖率、移动宽带覆盖率、每百个家庭计算机拥有量、每百个家庭可上网数量、每百人使用互联网数量等均与发达国家存在很大差距[14]。

数字经济具有典型的网络效应特征,即数字产品和服务带给用户的价值不但取决于使用该产品(服务)的用户数量,而且取决于其配套产品的丰富程度。网络效应的特征决定了数字产品“赢家通吃”的竞争格局,这就意味着数字产品用户规模大的国家更容易形成垄断性的大企业,数字经济更容易向这些国家聚集。根据联合国国际国贸易与发展会议发布的《信息经济报告2017》,市值超过10亿美元的“数字跨国企业”有63家在北美,总市值2.8万亿美元;42家在亚洲,总市值6 700亿美元;27家在欧洲,总市值1 610亿美元,非洲和拉丁美洲只有3家,总市值610亿美元。

数字经济发展的轨迹及其技术特征还导致全球产业分布呈现路径依赖的特点。数字经济从针对终端用户的消费互联网起步,主要业务集中于门户网站、搜索引擎、电子商务等领域。从事后来看,消费互联网的发展至少对后续数字经济的发展产生了两方面的重要影响:其一,为了支撑自身业务的扩张,许多消费互联网公司形成了云计算、大数据、数据库等领域的技术突破。例如,阿里巴巴为了支撑其平台上入驻网店的发展,在国内率先开展云计算业务;为了应对“双11”海量的交易冲击,开发了OceanBase数据库,实现了去“IOE”化;为了优化搜索结果、商品推荐等功能,形成了大数据分析能力(1)宋斐,张笑容,晓坪.平台经济:跨越创新“死亡之谷”的新路径 [EB/OL].(2018-11-30)[2020-10-23].https:∥www.sohu.com/a/278847892_384789.。其二,当前正在快速发展的第三次人工智能热潮的典型特征是“机器学习+大数据”,消费互联网企业在发展过程中积累了海量的数据,在算力(计算机处理能力)和算法(深度学习)实现突破后,它们能够利用数据优势发展自己的人工智能技术。因此,前20年消费互联网的胜利者大概率将是今后产业互联网这一新兴领域以及人工智能等前沿技术的领导者;反之,在消费互联网领域的失意者抓住人工智能发展机遇的可能性小得多。互联网普及的数字鸿沟造成消费互联网发展的差距,而世界消费互联网产业发展的不平衡将会引致未来以人工智能为核心的新经济领域产业布局的高度分化。

第三,经济活动地理空间的“大分散、小集中”。社会化生产作为一种新的生产组织形式正在兴起。在传统方式下,企业从外部购进原材料、零部件等投入品和生产设备、工具等生产资料,发挥优势、利用人力资源,使原材料发生物理或化学形态的改变,从而形成自己的产品,销售给用户。在这种方式下,生产活动是在企业内部组织的,参加生产活动的经济单位数量有限,用户仅仅作为产品的使用者而存在。在信息技术、3D打印技术的推动下,用户也拥有了生产工具和生产能力,能够参与到由高度中心化的企业所从事的产品(服务)的生产过程中来,社会发展由“为使用而生产”“为交换而生产”转变到“产销合一”阶段[15]293-296。一方面,许多信息技术产品同时兼具生产资料和生活资料的功能,例如个人计算机、软件甚至手机,既可以用于个人生活,又可以用作生产力工具,如用计算机进行文字处理、代码编写,用手机进行在线直播等。在“摩尔定律”的推动下,IT产品的性能不断提升、成本持续下降,从而实现大规模普及。个人用户可以在自己的业余时间参与到产品或服务的开发、设计、生产当中。另一方面,3D打印技术赋予了个人加工制造物质产品的能力。在个人场所用3D打印机打印完整的产品或者打印零部件后,通过3D生产网络与其他个人打印的零部件整合为完整的产品。对于企业而言,由于3D打印对特定零部件和劳动投入的依赖程度下降,因此可以分散它们的生产活动使其贴近用户布局,以更好地满足用户个性化的需求[10]。社会化在产业空间布局上的结果就是生产活动不再局限于特定地理位置的企业,而是可以分散到世界各地、千家万户,这就意味着社会化生产是一种在地理空间上高度分散化的生产组织方式。不同国家、不同地区甚至同一城市的不同城区具有各自不同的资源禀赋与后天形成的能力,这种不同的禀赋和能力不仅体现于企业,而且体现在分散化的个体及其组成的区域性网络之上,因此社会化生产有利于把全球的比较优势利用起来,更好地进行产品研发、设计和生产。数字产品与实体产品存在巨大差异,许多学者认为互联网是反空间的或具有“无地点性”[16],只要有算力、有连接的地方就可以部署数字产品的生产能力,“如果创造财富的自然条件的限制在很大程度上被解除了,那么那些从文明伊始就表现出的对于具体地点的依赖也应当不存在”[17]3。

尽管将成千上万分散在世界各地的人员组织起来的去中心化的社会化生产方兴未艾,但企业仍然具有不可替代的优势,其消亡的日子远未到来。相对于分散的个人,企业拥有更强大的实力,拥有价值更高、生产力更强的生产资料和生产工具;相对于去中心的生产组织方式,企业的中心化决策可以更高效地调动、组织各种资源。在企业这一组织形态仍长期存在的情况下,经济活动空间布局在展现出“大分散”特征的同时,仍然具有“小集中”的特点。企业在空间上的集中主要出于两方面考虑:一是物质产品的生产仍然存在运输成本限制,上下游企业在空间上的集聚有利于降低综合物流成本;二是科技创新在产业发展中发挥着越来越重要的作用,企业在空间上的高度集聚有利于创新,就如同马歇尔形容产业集群“连空气中都闻得出产业的味道”[18]146。产业集群对创新的促进主要体现为人与人之间近距离的频繁交流、人员的流动、合作研发等方面。国际金融危机后,美国学者开始反思离岸外包对美国创新能力的损害。Pisano[19]提出,创新活动需要由产业上下游企业集体能力共同形成的产业公地(industrial commons)的支撑,制造过程的缺失不但伤害某一具体企业的研发能力,而且会伤害包括先进材料、工具、生产设备、零部件在内的为产业服务的其他企业,基础性的R&D活动也就失去了存在的基础。一方面,随着制造业流失造成的潜在雇用机会的减少,有经验的人更换工作,学生对进入该领域敬而远之,最终产业公地将丧失大量工作、技能和科学知识,不再能够支撑上下游活动的提供者,反过来也使这些企业离去;另一方面,也要看到数字化和3D打印技术对运输成本下降的推动,虚拟现实(增强现实、混合现实)使得远距离的交流更加逼真,进一步降低集聚的重要作用。

第四,产品虚实合一与空间分布的虚实分离。在工业经济时代,除了电力、通信、电视、广播等少数产品,绝大多数产品和服务的使用价值都是在使用现场提供的,产品和服务的使用价值产生于现场的设备、工具或人员。但在新一代信息技术的推动下,无论是物质产品、服务还是数字产品,都呈现出虚实合一的趋势。物质产品与软件、物联网、大数据、人工智能等“虚拟”产品的融合日益深入,其带给用户的效应不仅来自于物质产品本身,还来自于后台的软件与算法。物质产品制造企业基于产品开发出许多衍生增值服务,用户所使用的物质产品中融合了许多数据、软件、算法等服务性质的内容。企业可以根据用户的使用特点、习惯、应用场景在软件层面做出改变,从而实现对用户功能的个性化定制。物质产品的生产线、供应链、研发设计等环节除了生产装置、零部件、科学仪器、车辆等硬件设备外,越来越离不开大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的支持。在工业4.0所设想的未来CPS系统下,制造业从研发设计、物流组织、加工制造、销售、产品使用和回收的全价值链环节以及从车间、工厂、企业到企业所处商业生态中的相关企业之间,都被互联网、传感器连接起来,实时产生大数据,利用大数据、人工智能等系统分析、计算、优化生产的整个过程。服务与信息技术的融合日益加深,而信息技术不仅有算法、数据等无形的方面,还需要计算机等硬件提供强大的算力支撑,需要传感器、通信网络采集、传输数据,许多服务需要调动大量的后台硬件提供支持。

在新一代信息技术的推动下,产品(服务)在功能上呈现出虚实合一的特点。但是这里“虚”和“实”的特征差异巨大,从而出现产品和服务的使用与功能的生产提供之间、“虚”与“实”之间在空间分布上的分离。尽管产品和服务的数字化已经成为趋势,但用户终究需要获得数字化产品和服务的物理界面,这一物理界面以设备、装备、仪器等为载体。同样,数字化的实现一方面需要芯片、计算机、服务器等物理载体的支撑;另一方面,数字化的产品或服务呈现云端化趋势,即不需要在本地而可以在云端实现。云计算是由专业化公司部署的可以远程提供存储、计算等服务的计算资源共享池。因此,产品虚实合一的结果表现在空间布局上就出现了产品和服务的使用与功能的生产、提供在空间上的分离。用户所使用产品的功能不完全来自于本地产品,其所使用的服务功能也不完全来自于本地的服务人员,其中的许多功能是由企业远程提供的。以数字孪生为例,一个物理产品会有一个完全映射的数字虚体。在用户端的物理实体的变化都会完全反映在企业端的数字虚体上,同样,企业也可以通过调整数字虚体的参数改变数字实体的功能。一般来说,物理实体需要在用户本地,而数字虚体往往在云端。以智能手机上的许多APP为例,用户所使用的APP功能的实现一部分来自于本地手机的计算能力,但更多来自于提供该APP公司的远程计算能力。即使这些公司的计算能力也未必来自于公司运营基地,而是来自于租用更专业化的云服务商的计算资源。

第五,经济活动地理空间的“实分散、虚集中”。即使数字经济再发达,实体产品在地理空间的传输、人员在地理空间上的移动仍然存在较高的运输成本、花费较长的时间,为了降低运输成本和时间,实体产业倾向于在空间上分散。“互联网有着完全不一样的物理结构,它的运行规则与那些组织传统城市中公众场所行为的规则有着很大不同”[16]。由于数字空间数据储存成本很低、数据传输成本趋近于零、数据的传输可以实时实现,产业布局呈现出在数字空间(赛博空间)的“虚集中”特征。因此,随着信息技术与传统产业的深度融合,“实分散、虚集中”的影响范围将不断扩大、程度不断加深。“虚集中”主要表现为数据的集中和平台化集中两种模式。其中,数据的集中指的是生产或生活中产生和加以利用的数据在互联网虚拟空间高度集聚,又可以分两种情况:一是在社会化生产方式下,尽管参与创新和生产的个体可以在空间上高度分散,但是社会化生产活动的自组织对生产活动参与者之间信息交流和协调的要求更高,这就需要有一个虚拟的互联网空间,供社会化生产的参与者进行高效的信息分享、交流讨论、成果发布等活动。例如,开源软件都拥有自己的开源社区,维基百科等社会化生产的数字产品本身就可以让用户进行词条的编辑、修改。信息技术的发展一方面使得默会知识的不可编码性降低[20];另一方面也使得在数字空间中就可以像物理空间中一样进行“面对面”交流,因此极大地降低了知识的扩散、思想的碰撞对于实体空间集聚的需要。二是在数据成为能够创造生产要素的价值后,数据的集聚才能使价值最大化。在大数据时代,各种存储格式、生产活动和生活行为,各个用户的数据都具有价值,通过对海量数据进行分析挖掘、交叉对比,能够发现各类数据间隐含的相关关系,进而通过有目的地调整、引导,为用户和企业创造价值。例如,通过整合用户的基本信息和在不同平台上的购物、自媒体、线下消费等信息,可以更加准确地勾画出用户画像,用于精准推送相关产品和服务。因此,不同用户、不同来源、不同时点的数据需要尽可能加以收集整合,形成在虚拟空间的数据聚集。在当前的技术条件下,虚拟空间的数据通常存储于云端。

平台化集中是“一种基于外部供应商和顾客之间的价值创造互动的商业模式。平台为这些互动赋予了开放的参与式架构,并为它们设定了治理规则”。平台一边连接供应商,一边连接用户,发挥着撮合交易、匹配用户的功能,通过商品、服务或社会货币的交换为所有参与者创造价值[21]6。平台企业是一个数据中心,遍布世界各地的买家可以在这里寻找所需要的商品或服务,卖家可以在这里寻找到客户。对于数字化产品,买卖双方在自动的或人工的交易撮合后可以即时交易,实体产业也可以在交易达成后通过便捷的物流系统进行运输和交付。由于平台企业打破了自身资源和能力的限制,利用理论上可以遍布世界各地的供应商为平台另一侧的用户服务,因此平台获得了飞速发展,成为数字经济时代典型的商业模式或组织形态。在物理层面上,平台可以把在地理上分散的供应商和客户集中起来,表现为“实分散”;但是在虚拟空间上,地理上分散的供应商和客户又集中于平台,表现为“虚集中”。由于数字经济领域网络效应的特征及其导致的“赢家通吃”的产业组织格局,每一个细分行业中一般只能存在少数几家平台企业,且市场份额高度向头部企业集中,因此与工业经济时代产业在地理空间上的集聚相比,在虚拟空间“虚集中”的集中程度要高得多。

四、结语

产业的空间布局是一个关系经济发展、人民福祉与企业竞争力和投资回报的重要问题。在18世纪的第一次工业革命、19世纪的第二次工业革命、20世纪的第三次工业革命中,蒸汽机、电力、铁路、电话、计算机等颠覆性技术都使产业在国家、地区间的分布与企业的微观布局发生深刻改变。当前,以新一代信息技术为代表的一组通用目的技术正在加速成熟和扩散,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,对产业结构、生产要素、产业业态、生产方式、组织方式、运输成本、交易成本等影响产业布局的因素产生重大影响,进而使产业布局呈现出新的特征,具体包括数字化改变传统产业的国际分工与布局、全球“新经济”布局的分化、经济地理空间的“大分散、小集中”、产品虚实合一与空间分布的虚实分离、经济活动地理空间的“实分散、虚集中”五个方面。新工业革命对产业空间布局的影响正在逐步显现,随着区块链、量子通信、虚拟现实等能够深刻改变产品形态、交易成本的新科技进一步成熟和完善,产业空间布局有可能呈现更多的新特征。