科技创新历史复盘：美国篇

世界经济发展的历史规律表明，每一次新技术革命都会突破原有社会的运行边界，创造一个“新世界，带来社会的全面变革和进步。技术进步主导着产业的迭代升级和产业结构的调整浪潮，是经济增长的发动机。新兴产业的发展意味着对资本、原材料、服务以及新的配套产品等多方面需求的增加，这种派生需求会普遍溢出到其他产业之中，相关产业的协同发展将为经济增长提供强劲动力。近170年，美国的石油和钢铁业、汽车业和信息技术业等均引领着世界经济和社会的发展，其中的核心企业也获得了超常规的发展，收获了超额回报。超越与领先：8世纪末至0世纪0年代早期阶段：英国遥遥领先，实行封锁，美国立足突破8世纪末9世纪初，大西洋对岸的英国掀起第一次工业革命的浪潮，大机器生取代手工业，生产力得到突飞猛进的发展。同时，英国还是全球的科技创新中心，大量发明创造诞生于此，例如75年哈格里夫斯发明珍妮纺织机、75年瓦特改良蒸汽机、8年史蒂芬孙发明蒸汽机车、31年法拉第发现电磁感应现象并发明圆盘发电机。进入19世纪中叶，受益于第一次工业革命引发的生产力变革，英国的金属制品、棉纺织品产量约占世界总产量的一半，造船业和铁路业位居世界之首，而此时美国的工业实力落后于英法德，位居世界第四。但美国是英国纺织品最大的原料来源地，且农业生产较为发达，美国棉花产量长期稳居世界前三。为防止技术外流美国，英国政府制定了一系列封锁政策以保持本国的技术优势，例如禁止包括水力织布机在内的机器设备的出口；禁止纺织设备相关的图纸、模具和零部件外流；禁止纺织、机器制造、煤铁冶炼等领域的工匠、技术人员移民他国。此外，英国利用英镑霸权优势挤压美元的生存空间，联合法国等欧洲国家抛售美元，并将自己的殖民地封锁于美元体系之外，同时对美国商品增收高额关税。面对英国的技术封锁，美国“明的一手”和“暗的一手”齐出，来突破技术难题。一方面，美国政府组建了科技情报网络，软硬兼施在英国发展了一批科技情报分析人员，从而获取先进技术的情报信息，并针对英国封锁政策的漏洞将机器设备、设计图纸等“引进”美国。另一方面，美国通过“三步棋”冲破英国的技术封锁：一是提供政策支持，颁布《专利法、成立专利局，明确专利的授予对象仅限于美国公民，并鼓励本国人民在改良的基础上发明新专利。二是鼓励外国技术人员移民美国，制造舆论，向英国的工匠和专业技术人员宣传美国的美好生活，展示美国对技术移民的优厚待遇。60年，世界各地移居美国的机械师达到.7万人。三是建立一系列配套保障制度，拥有专利权的专业技术人才可享受土地租金、税收等大幅减免的优惠。这一时期，美国借助技术改进的浪潮不断引进、改良先进技术，蒸汽船、收割机、伐木机、升降机等实用发明源源不断出现在美国，为美国之后的工业化进程提供技术支撑。发展阶段：英国固步自封，美国趁势超越9世纪60年代，英国通过工业革命实现了财富集聚后，逐渐呈现出科技与生产分离的趋势，如英国在电磁学领域拥有创新性的科学成就，但在以电力为标志的第二次工业陶芬欧工革中学术引进利J世历，革命兴起时却未能抓住先机，电机、变压器、二极管等关键性技术发明源于英国，却最终在美德等国得到广泛的产业应用。第一次工业革命使英国经济处于全球领先地位，大量国家资本用于海外投资，资源输入、商品输出和资本输出的模式为英国带来丰厚收益，资本家大多安于现状，缺乏技术创新的动力，国家对科技活动的支持较为有限，缺乏系统性的政策支持和资金投入。9世纪70年代，美国抓住第二次工业革命的历史机遇，大力发展以电力技术为心的重工业，并与内燃、冶金、石油化工等组成全新的技术体系，电力在生产部门的广泛应用和工业流水线的发明实现了生产力质的飞跃，例如17年第一台电话交换机诞生于波士顿、19年爱迪生研制成功碳丝灯泡、11年特斯拉取得高频交流电发电机专利、1年福特制造出第一辆四轮汽车并设计T型生产线、97年特斯拉帮助尼亚加拉发电站制造水力发电机组。以电力和内燃机为核心的科技进步推动生产力的提升，美国工业生产总值、GDP和人均GDP分别于19世纪80年代、194年和10年超越英国。-193年，美国工业生产总值增长约8倍（同期英国仅增长.3倍，法国增长.9倍，德国增长4倍多，其中重工业增长尤为显著，1-20年，美国钢产量由16万吨增至480万吨，生铁产量由9万吨增至31万吨，8-29年美国石油产量由68万桶激增至0亿桶，129年美国工业生产总值全球占比达.%，超过英、法、德、日四国总和。工业的迅猛发展对美国联邦政府职能提出了更高要求，政界和业界对科技发展的重视程度不断提高。政府端，美国联邦政府开始通过立法、成立相关部门等方式介入科技发展，并逐步建立起完善的国家科研体系。例如，美国国会于2年颁布了旨在促进农业技术发展的《莫里尔法案，该法案标志着美国联邦政府开始参与科技研发工作；13年林肯政府成立美国国家科学院，旨在对科技相关的各学科进行调查和实验；1年，为开展测量技术和测试方法的研究，美国成立国家标准局（18年更名为国家标准与技术研究院；5年，美国政府成立首个军事研究机构——国家航空咨询委员会，扩大了政府组织科学研究的边界；6年，美国政府设立首个政府级科学顾问机构——国家科学研究委员会，其任务是为政府、高校和其他组织之间的科学合作创造条件。至90年，美国形成了由联邦实验室、企业研究机构、高等院校和私人科学基金会组成的全国性科研体系。企业端，00年通用电气公司建立全美第一个企业实验室（9-99年该实验室雇佣的工程师人数从0余人增至5人，此后大量制造业企业相继成立科研实验室，一战结束时，美国几乎所有大型企业都建立了研究实验室。企业为科学家提供职位并拨出研发经费支持其开展科研活动，科学家和工程师把先进技术从实验室带向工业生产领域，美国工业转型升级的步伐不断加快。超越阶段：战争刺激需求，开放环境提供沃土进入20世纪，两次世界大战对美国科技发展起到强烈的刺激作用，工业研究实验室和研究型大学成为美国国家创新体系的两大支柱，开放多元的研究环境和对科学人才的引进是美国科技实力腾飞的重要推动力。首先，两次世界大战不仅未使美国遭受重大损失，反而刺激了科学技术的重大发展，催生了大量科技成果的出现。例如，香农建立了基于通信工程的数学模型，为信息论的建立提供理论支柱；维纳提出了应用于通信和控制系统的控制论；奈奎斯特发现了应用于确定动态系统稳定性的判断准则；以奥本海默为首的科学家负责实施研发原子弹的曼哈顿计划带动大批新兴工业发展和科学技术进步。战争的客观需求使科学技术在第二次世界大战中的重要性被放大，政府的大力扶持成为这一阶段美国科技进步和技术创新的核心，二战波施.年易争：冲突大兴[]北：国大学版，.秦朔戚志万生[]北：信出集，.爆发后美国联邦政府成为研发投入的绝对主体。1-15年，在美国约30亿美元的研发总投入中，3%由美国政府出资，特别是1-145年研发资金几乎全部来源于联邦政府。其次，美国工业研究实验室如雨后春笋般涌现。工业研究实验室是依照企业经营战略、在企业内部建立的研发机构，旨在从事与企业主营业务高度相关的研发活动。工业研究实验室发源于19世纪末期的德国化学工业，美国的柯达、通用电气、杜邦公司和贝尔系统分别于83年、100年、91年和97年建立起自己的工业研究实验室。0年之前，全美仅有6个工业研究实验室，一战时期美国成立国家航空咨询委员会和海军咨询委员会，以研究开发军事技术保障国家安全。4在联邦政府的带动下，美国工业研究实验室快速发展，20年增至6个，97年达到00个，90年达到00个。5化学、橡胶、石油、电力等工业成为0世纪上半叶美国企业建立工业研究实验室的重点领域。3-90年，工业研究实验室占据美国研发投入的主体地位，期间研发经费投入的各部门占比分别为：工业研究实验室6%-%、联邦政府1%-9%、大学9%-%。6工业研究实验室的广泛建立使美国工业技术的发明摆脱了完全依赖于个体发明家的局面，新知识的产生与应用紧密结合，科学技术的进步内生于美国经济发展之中。同时，工业研究实验室也为企业与大学和科研机构建立起合作交流的平台。企业不仅能够广泛获取外部科技资源，增强自身的创新能力；大学和科研机构的研发成果也得以商业化应用，从而使美国科技创新体系进入正反馈循环。第三，研究型大学占据美国高等教育的主导地位，自主性、竞争性的高等教育体系推动科技进步。6年成立的约翰霍普金斯大学把研究生教育和科技研发放在首位，开创了美国研究型大学的先河。90年，2所美国大学联合成立美国大学协会以加强科技研究，逐渐培养出大量本土科学家。随后，科学研究在高等教育中的价值得到充分实现，研究型大学逐步占据美国高等教育的主导地位。此外，美国高等教育体系的两个特点是推动大学科技创新的重要原因。其一，美国的高等教育是一个高度分散化的竞争系统。不像众多欧洲国家那样存在一个中央机构（通常为教育部）自上而下决定大学的发展政策，美国高等教育的决策权下放至各州，各州可根据实际情况进行个性化管理，更加强调大学办学的自主性。7在美国大学系统中，实力较强、声望较高的一般为私立大学。办学的分散化带来的结果是大学之间的竞争，私立大学内部、州立大学内部、私立与州立大学之间均存在竞争。在这样一个强调自主性、竞争性的体系中，科学家可自由地按照自己的科学价值观做研究方向的判断，大学对产出高水平研究成果的科研人员给予奖励。这种运行模式不仅推动了高校学术发展，同时也促进了科学技术的进步。其二，美国大学积极响应各州经济发展需求，大学与工业发展紧密结合。由于企业捐赠为美国私立大学的建立提供了重要的资金来源，州政府对州立大学的支持与地方发展相挂钩，因此美国大学对社会经济环境的变化具有更快响应，从而产出需求导向型的实用研发成果。最后，美国引进大量欧洲的优秀学者和科学家人才。0世纪初，美国加大了对知识移民的支持力度。90年，美国首次将“引进人才的原则”写入移民法案，明确将知识移民列入非限额移民范围，科学家等知识精英不受移民数额限制。8二战期间，大量科学家离开战火纷飞的欧洲并移民美国，西方的科学知识中心从欧洲转向北美。1-0年，移民到美国的杰出科学家、美国科学院院士和诺奖获得者分别约占全美总数的20%、%和%，9爱因斯坦、费米、冯·诺伊曼等人对美国科学技术发展举足轻重，而美国开放包容秦铮美建世科强的及对国启J创科，:1-.李哲杨，丽.国家体系演历、点启J全科技济望(12:7-.,..,eOrgtnfItrilcfcsc[.raw-,wk樊春.国怎成世科国[.民坛，.胡小，飞.斯时的欧洲太识民策-）]理月，.刘渊王山近世哲高和科中关的史[.研理，.和相对稳定的研究环境为科学家发挥创造力提供条件，助推美国在0世纪0年代成为界的科技创新中心。图1美国工业研究实验室数量，个 图2-0移民到美国科学家数量占比，%0

年 7年 年

50杰出科学家 美国科学院院士 诺奖获得者工业研究实验室数量个 年移民到美国科学家数量占全总数例%资料来源《全球科技经济瞭望》 资料来源《科研管理，高歌猛进：引领全球的科技力量，0世纪0代至今高通胀与制造业下行，倒逼美国科技创新0世纪60年代末期，日本和西欧快速发展，美国制造业在全球的领先地位逐步到挑战，贸易顺差不断下降，同时越南战争的干扰叠加扩张性财政政策使得美国财政赤字连创新高，宽松的财政政策未能减缓经济内生性下行的步伐，美国开始进入衰退期。同期，由于国际石油垄断公司掌握石油的定价权，通过瓜分市场、干预价格等方式使油价长期处于3美元/桶以下的水平，产油国对低价的不满与石油垄断公司的矛盾愈发尖锐。另外，阿拉伯国家试图通过石油武器要求美国等西方国家放弃支持以色列，迫使以色列退出占领阿拉伯国家的领土。3年0月，第四次中东战争的爆发导致第一次石油危机，美国公开向以色列提供军事援助，欧佩克国家通过削减产量、石油禁运等措施作为应对，导致油价不断飙升。美国进口原油价格从168年的.9美元桶飙升至74年的15美元/桶，六年涨幅.3倍。同时，美国石油进口对欧佩克的依赖度较高，97年达到峰值水平约%。978年底，当时的全球第二大石油出口国伊朗爆发“伊斯兰革命，亲美国王巴列维下台，伊朗国内局势动荡导致石油供给严重不足。0年底，受“两伊战争”影响，产油设施遭到严重破坏，第二次石油危机接踵而至全球石油市场每天约存在50万桶缺口，供需关系失衡，油价再次飙升。1-11年，美国原油进口价格从16美元桶升至7.1美元桶，涨幅近1%。图3-0国际原油价格，美元桶 图4-2美国原油进口价格，美元桶40 4535 4030 3525 3020 252015 1510 105 5-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-7-1-7-1-7-1-7-1-7-1-7-1-7-1-7-1-7国际原油价格美元/桶

美国原油进口价格美元/桶W W0世纪70年代初，美国采取宽财政、宽货币政策以保持经济高速增长。但受水事件影响，美国政府对物价行政管控的有效性大打折扣，叠加过去两年来的货币增量，以及美联储加息进程缓慢，失控的通胀水平如脱缰野马。前期货币政策纪律性不强带来的“必然内因，加上水门事件后物价管控失效与石油危机的“偶然外因，共同促使美国大通胀强势启动，美国经济受到严重冲击，深陷滞涨泥潭。73年初到74年底，美国CI同比从.%升至1.%，GDP同比增速由5.6%跌至-%，失业率从.8%升至7%，同期工业生产指数从同比增长.7%跌至-%，M制造业MI指数由0.6下跌至0.；大宗商品价格暴涨，有色金属价格同比增速从%飙升至5%；金属制品价格同比增速从3%飙升至3%。9-90年，美国GDP同比增速由5%跌至-%，CI同比从.%飙升至15%，有色金属价格同比增速从6%升至%，失业率从6%升至.%，同期工业生产指数由同比增长.%跌至-%。为应对高企的通胀水平，FOMC开始严肃考虑缩紧货币政策。-2年美国共经历两轮明显的加息周期，分别是2年2月-93年7月，基准利率从.%上调至1.2%；7年3月-0年4月，基准利率从.%上调至.%。图5-2美国M、2增速，% 图6-3美国联邦基准利率，%16 1414 1212 10108 86 64 42 29595019506951196049609970297079712980598109903990890019006901191049109920292079212190-01190-03190-05190-07190-09190-11191-01191-03191-05191-07191-09191-11192-01192-03192-05192-07192-09192-11193-01193-03193-05193-07193-09193-11美国:当月同比% 美国:当月同比% :)W W图7-0美国CI同比，% 图8-5美国GDP增速，%16 714 612 510 48 36 24 12 0-1-8-3--1-8-3-0-5-2-7-2-9-4-1-6-1-8-3-0-5-2-7-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1美国:PI:当月同比% 美国GP:同比%W W图9-4美国大宗商品价格，% 图0-4美国制造业MI指数，%60 8050 7040 6030 5020 4010 300 20-10 10-1-1-4-7-0-1-4-7-0-1-4-7-0-1-4-7-0-1-4-7-0-1-4-7-0-1-4-7-0-1-4-7-0有色金属PPI% 金属制品PPI% 钢铁PPI% 美国制造业PIW W美国经济面临的压力不仅来自于内忧，还有外患。0世纪0年代开始，日本经济保持高速增长，借助164年东京奥运会和66年大阪世博会，日本向全世界展示了从战败阴影中复兴的国家形象。从GDP全球占比来看，美国与日本、欧盟背道而驰。-80年，美国GDP占全球比重从.%降至2%，同期日本从%升至%，欧盟从2升至9.1%。钢铁、汽车等美国强势的传统制造业逐步衰退。9-92年，美国钢铁价格同比增速大幅度下滑，从高点的4%跌至-%；美国汽车年产量从0万辆下降至0万辆，而同期日本汽车年产量则逐年攀升，并于10年突破00万辆，取代美国成为世界第一。经济增速下行、国内通胀火热、市场需求疲弱、欧日经济崛起等因素共同促使美国政府决定发展科技以实现经济转型。图1-0美国、日本、欧盟GDP全球占比，% 图2-2美国汽车产量，辆45 10040 903530 8025 702015 6010 505-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-9-5-1-9-5-1-9-5-1-9-5-1-9-5欧:GP占全球比重% 美国:GP占全球比重%:P重%

美国汽车产量辆ifind W促进创新的政策措施与经济金融力量二十世纪后半叶的创新与发展美国科技创新驱动经济发展的成功，可归功于完备的科技创新制度和灵活的资本市场机制。其中，1-20年，美国宏观政策转向、产业重心转移、融资结构转优三管齐下，大力发展科学技术，促进国家产业结构转型。宏观政策方面。美国在20世纪0年代初就开始出台针对中小企业科技创新的关法律，以93年的《小企业法》和98年的《小企业投资法》为核心，14年的《机会均等法、10年的《小企业经济政策法》和12年的《小企业技术创新法》等一系列法案为补充。0世纪0年代大萧条之后，美国宏观经济以管理需求不足为主要目标，但扩大有效需求难以解决美国竞争力日益衰落的问题。181年，里根政府摒弃需求管理思想，转向供给管理思路，旨在优化生产结构、提高生产效率。改革内容主要包括：大幅降低个人所得税；压缩政府开支，控制财政赤字；减少行政干预，放松运输、通信、能源等传统保护领域的准入限制，引入新兴资本强化市场竞争；增加研发投入，颁布技术创新法律法规，扶持新兴产业发展。特别是在技术创新方面，美国政府多措并举合力攻关。0年美国国会通过《技术创新法案，鼓励国内工商企业应用获得新技术专利，并实行各种奖励办法以促进国内技术人员交流。该法提出计划建设若干个工业技术中心，促进科研单位通过合同形式与企业在研究应用新技术方面相挂钩。91年里根政府提出“经济复兴计划，对当年研发支出超过前三年均值%以内的予以税收减免。84年通过《国家合作研究法，促进了信息通信行业各企业间的合作研究，提高了行业内部的协同应。投入端，美国联邦政府研发资金投入总额整体呈上升趋势，具体可分为三个阶段：第一阶段（二战后至17年：第一次增长。二战结束后，罗斯福总统的科技顾问范内瓦·布什提交报告《科学：无尽的前沿，提出美国政府的优先任务是创造新知识，政府应提高对基础科学研究的资金支持力度。在这一科技政策的指导下，美国先后成立美国国家科学基金会（NF、国家航空航天局（NAS）等机构，并启动阿波罗计划等，这些政策和措施较大程度地促进了美国联邦研发资金投入的增长，研发投入资金从11年的.2亿美元增长至167年的63亿美元，涨幅近10倍。第二阶段（17—96年：陷入停滞。在此期间，内外部因素共同导致美国预算面临巨大压力：境外，美国在越南战争（9—72年）中投入了约10亿美元；境内，美国把社会保障福利作为强制性支出，占联邦总支出比重从2年的.%升至5年的近0%；此外，科技带来的负面作用（如核爆炸致命的副作用、杀虫剂过度使用对健康带来的危害）引发美国社会各界的关注，人们对联邦研发资金的增加开始不满。在这两方面因素的作用下，联邦政府研发资金在6—16年间一直稳定在6-0亿美元之间，经通货膨胀调整，实际资金投入有所下降。图3-0美国财政支出与社会保障支出，亿美元 图4-0美国社会保障支出占财政支出比重，%0

财政支出亿美元 社会保障福利支出亿美元

社会保障福利支出占比%EC，白宫行政管理和预算局， EC，白宫行政管理和预算局，第三阶段（9—99年：第二曲线。0世纪70年代末，日本经济蓬勃发展，科技实力日新月异，为保持美国在科技领域的领先地位，联邦政府开始加大研发资金投入力度。90年，里根当选美国总统后以供给管理思想为核心，颁布了大量扶持新兴产业、促进科技创新的新举措，并启动“星球大战”计划，研究反弹道导弹系统的关键技术与核心方案。16—99年间，联邦政府研发投入持续增长，从08亿增至3.4亿，涨幅约6倍。应用端，美国政府出台了一系列科技成果转化措施，例如90年国会通过的《拜杜案》促进联邦政府资助的科研成果和高校的技术成果转化；92年国会通过《小企业创法案，规定联邦政府需拿出一定比例的经费支持技术成果转化，建立科技园区促进产学研融合，并通过国家技术转移中心将科技成果转让给企业用于生产；18年国会通过《综贸易与竞争法案，该贸易法案中的《技术竞争力法》提出“美国先进技术计划（TP计划，通过政府和企业共同分担研究费用的形式扶持技术创新和产业化应用，帮助美国企业建立持续的技术优势。产业重心方面。美国政府将发展科技提升至国家战略层面，重点发展高端制造现代服务业。进入20世纪0年代，日本、西欧经济逐步恢复，部分领域具有与美国相抗衡的实力。最初表现在钢铁和汽车方面，后来又扩展到半导体、计算机、生物医药等高新技术产品。20世纪0年代，日本经济连续赶超法国、英国和德国，成为亚洲第一、世界第二经济强国，日本制造业产品遍布全球，甚至在电子、汽车、钢铁、造船等领域超过美国。同期，日本在半导体、电视、机械工具、机器人等美国优势领域进行赶超。180-88年，0如.联研资投看政府技[.界技究发，.日本集成电路厂家在世界中的市场份额从%跃升至5%，而同期美国企业则由6%下降到%。在日本强势挑战和国际竞争压力下，美国政府开始拓展联邦资金的使用范围，支持政府科研机构、大学与企业开展技术合作，加快科研成果的商业化步伐。国家技术政策的调整和研发经费的增加是美国在0世纪0年代之后经济复苏、企业竞争力回升、国力增强的两个关键因素。在技术政策上，政府和企业结为伙伴，强调进一步商业化政府研究成果，建立联邦、州和地方各级政府与企业的伙伴关系。例如0年老布什政府发表《美国技术政策声明鼓励政府、企业和学界积极开展合作，并加强科学技术的商业化应用。0世纪90年代，克林顿政府发布里程碑式的科学政策《科学与国家利益，重点提出了五大目标：科学知识要保持领先地位；促进政、产、学界之间的合作；为21世纪打造最好的科学家和工程师；增进基础研究与国家目标之间的联系；推动对基础科学和工程学的投资。此份文件代表了美国国家科技战略层面的发展规划，克林顿政府把对科学的投资置于优先地位。在研发经费上，美国政府加大对研发投入的倾斜力度。1-0年，美国联邦政府研发资金投入由7.8亿美元增至7.2亿美元，涨幅约1.%；企业研发资金投入由.5亿美元增至8.4亿美元，涨幅约1%。同时，在此期间美国研发支出GDP占比由.2%提高至最高.9%。政策和经费的倾斜推动了美国高新技术产业和现代服务业的快速发展。从经济增速来看，9-10年，美国制造业增加值年同比增速均值为-%，美国GDP同比增速均值为3%，而以计算机和电子产品、信息业为代表的高新技术行业增加值同比增速均值则分别为%和%。此外，现代服务业同样保持较高速度增长，如专业和商业服务、艺术娱乐和休闲业增加值同比增速均值分别为.%和%，高新技术产业和现代服务业增速明显高于美国GDP增速。从经济结构来看，81-0年，以机械、初级金属品和加工金属品为代表的传统制造业行业增加值占GDP比重分别从2%、%和.8%下降至%、%和%，而计算机和电子产品、信息业比重则分别由%和4%升至%和%；仓储运输、商贸物流等传统服务业比重从.%、%降至%、%，而专业和商业服务、金融保险业和保健与社会救助业则分别从.3%、%和%升至.9%、%和%。图5-0美国信息业和现代服务业快速发展，% 图6-0美国GDP增速，%0.60.10.60.1-0.4-0.9-0.4

876543210-1-3制造业增加值同比增速%信息业行业增加值同比速%专业和商业服务行业增值同增速%

美国GP同比%ifind W图7-0美国制造业产业结构优化升级，% 图8-0美国服务业产业结构优化升级，%5 5 94 84 73 63 52 42 31 21 19192939495991929394959697989990信息业行业增加值占GDP比重%计算机和电子产品行业增加值占GDP比重%机械行业增加值占GDP比重%初级金属制品行业增加值占GDP比重%

专业和商业服务行业增加值占GDP比重%金融和保险行业增加值占GDP比重零售贸易行业增加值占GDP比重%运输和仓储行业增加值占GDP比重W融资结构方面。0世纪0年代美国大力发展股权融资，融资结构的变化为产业升级提供强效支撑，其中利率市场化改革、养老金入市和机构投资者走向成熟是股权融资助推产业升级的三个推动力。第一，利率市场化改革。20世纪70年代中期，美国开始着手利率市场化改革。年，美国颁布《吸收存款机构放松管制和货币控制法，分6年逐步取消存款利率限制和贷款利率上限，存款利率走高导致居民财富从股市流入银行，股权融资受此下挫，这一时期股权融资额占非金融企业融资总额的比例处于相对低位，80-94年股权融资比重下降约13个百分点（%降至%。86年4月，除住房贷款、汽车贷款等极少数例外情况，所有存款和贷款利率均无限制，美国利率市场化改革宣告结束。2此时银行存款利率不再具有吸引力，资金从银行体系流回资本市场，同时新兴科技产业需要长期稳定的资金支持，产业升级对融资结构的优化提出新要求，股权融资比重就此回暖。18-00年，美国非金融企业股权融资占比从6%逐步攀升至约0%。从IO数量来看，18-00年，美国产业结构逐步偏向高端制造和消费，金融、信息技术和可选消费企业的IO数量位列前三，分别为20家、97家和50家，而同期机械制造和能源设备企业的IO数量仅为0家和1家。非融业权资重股融（股融+权资银贷）欣，永.国率场革对行的[.际融究:9.图9-0美国非金融企业股权融资比重，%债权融资占比% 银行贷款占比% 股权融资占比%第二，养老金入市。18年美国通过《国内税收法，其中第K条款规定企业为员工设立专门的0K退休账户，员工和企业每月拿出一定资金存入该账户，计入个人退休账户的资金在员工退休前不可领取，但可用于投资股票、债券等金融资产，员工可在企业提供的证券投资组合中任选一种，投资收益将直接影响员工的退休金数额。此外，之前养老保险个人缴费的部分需要纳税，而0K条款规定固定缴费型养老金可享受税收优惠。养老金逐步成为美国资本市场最主要的资金来源之一，养老金资产持有股票市值占美国股市总市值的比重稳定在2%-0%，其中共同基金管理的4K资产占0K计划总额的比重从94年的.%升至204年的.%。第三，机构投资者走向成熟。80年以前，美国机构投资者大多充当被动投资者角色，很少在股东大会或董事会上投反对票，多以抛售公司股票来表达对公司发展的不满。进入二十世纪八十年代中期，机构投资者通过所持股份对应的投票权参与公司治理活动的风气逐步兴起，美国股市中机构投资者占比不断提升，机构投资者持股比例从150年的%升至200年的%，并于0-17年持续稳定在%上下，机构投资者的介入促进了资本市场资金配置效率的提升。除融资结构转优之外，连接科技创新项目与研发资金支持的底层制度是合作研究开发协议（CRD）与技术授权许可办公室（OTL。CRA是联邦实验室与非联邦机构建立科研合作的常用工具，186年国会通过的《联邦技术转移法》确定联邦实验室与其他联邦机构、州和地方政府、大学以及企业之间可通过CAA开展科研合作，拥有符合联邦政府研究需求项目的主体可申请项目资助，联邦政府择优选择后与之签订CA提供研究经费资助。OTL模式由斯坦福大学于68年首次创立，该模式的目的是在高校内部设立专门机构负责本校发明的商业化运作。10年之前，美国大学发明的所有权基本掌握在联邦政府手中《拜杜法案》提出高校有义务申请专利并开展许可活动，中小企业可优先获得许可并申请政府基金资助进行创新活动。同时，专利知识产权所产生的收益一分为三，学Pound.dr,,SpctveBrfIsttlIv,JlfPofot,:6数据源美圣维大教松在新发的章美散有被灭美储据诉》马碧.国邦发费助技成转制体研J世科研究发，):5-校、研发团队和创新企业各获得三分之一。此后二十年，美国大学专利许可数量从6件飙升至309件。图0-0美国联邦基金利率，% 图1-0美国股市IO数量，家20151059900191019201930194019501960197019801990190019101920193019401950196019701980199010001联邦基金利率%

3020201010500

金融 信息技术可选消费机械制造能源设备IP数量资料来源：同花顺， W站在新的风口，新世纪以来继续高歌猛进进入21世纪，美国继续从政策和资本两方面支持高科技产业发展。政策支持方面，5年，美国国家科学院发布报告《站在风暴之上，文中阐述了世界各国在科技创新领域的最新进展，并提出振兴美国科学的若干建议。面对来自其他国家在科技创新方面的激烈竞争，美国政府加大研发投入26年1月，时任美国总统布什宣布通过“美国竞争力计划（以下简称“CI，该计划旨在通过科技创新的方式使美国保持在世界经济中的领先地位，具有较强的前瞻性与时代意义。CI计划在十年间（0-0年）累计投入超30亿美元的研发经费，保持美国在创新领域的世界领先地位。该计划提出了若干量化目标，例如创新研究投资0年内预算翻一番；25年前培养0万名高质量的科学教师；为中小学提供0余项拨款，用于改进或开设基于研究的数学课程；每年向0万劳动者提供培训机会。为实现目标，该计划主要制定了四项针对性措施：完善中小学教育制度；加大关键性基础研究投入；加强劳动力培训；促进私人部门研发投资。CI实施的第一年（27年，美国联邦政府在研发领域的投资预算达到创纪录水平，为0亿美元，相较01年增加0%，对基础研究的投资也增长%。尽管I在27、08年的研发投入预算并未全部被国会通过，但关于科技创新的税收整改措施受到了国会认可。截至09年末，联邦政府研发投入增至11亿美元，较99年增长约.%。美国国家科学基金会（NF）是CI的核心落地执行部门之一，肩负着提升美国科学竞争力的重任。NF的投资重点是通过发现基础原理以创造有价值、可应用的技术，同时通过世界领先的设备和基础设施促进科学研究、改良研究方式。由于计算机与信息科学工程（CIE）技术是提升研究效率、促进研究方式改良的重要基础，因此CISE成为NF的核心研究领域之一。CISE主要负责计算机与信息科学工程领域的基础研究，维持并升级全球计算机和通信基础设施，通过研究互联网技术革新发展新一代网络信息体系，并不断强化信息软件安全、人工智能、设计高端软件等能力。在ACI的促进下，27-9年，NF在CIE领域的预算投入逐年增加，分别为3亿、7亿和64亿美元。从国家创新竞争力的角度回顾AC，205年美国在G0中排名第一。具体来看，5年美国国家创16张盼.国立究大技移的OL模式[.江浙学，.17汪凌.国争计J.学，(1:3新竞争力综合得分为76分，是G0平均分的两倍多，其中在创新基础、创新投入、创产出和创新持续四个方面美国均为第一。8年发生的次贷危机虽使美国经济受到严重冲击，但联邦政府对研发资金的投却未因此而显著下降，主要原因在于奥巴马政府提出的经济刺激计划的核心部分集中在科技投资上，特别是以清洁能源为主的绿色经济，主要包括：大规模改造联邦政府办公设施以提高节能水平；大规模投资公路、桥梁等基础设施；大规模升级学校硬件设施，安装节能系统等。然而，从1年开始，美国部分决策者极力控制财政赤字，政府研发资金有所降低，0—17年从185亿美元降至90亿美元。随后重新保持上升势头，到21年增至75亿美元。表16年美国ACI计划促进中小学和高等院校发展，保障美国学生在专业科学领域受到世界促进中小学和高等院校发展，保障美国学生在专业科学领域受到世界流的教育、获得世界一流的研究机会完善教育制度I计划主要措施加大关键性基研究投入

加大基础性研究和科学工具上的投入，包括开发设施和仪器，特别是精尖工具加强劳动力培训加强劳动力培训 为更多美国人提供培训服务，提高专业性技能；确保美国的移民政策能继续吸引全球优秀的科技人才促进私人部门发投资

建立完善的知识产权保护体系，使公共和私人部门的研发投入成果得有效保护；促进基础科学的重大发现转化为实用、可市场化的技术资料来源《科学观察，图2-0美国联邦政府研发支出规模，百万美元 图3-1美国联邦政府研发支出增速，%0008006004002000000000000000009919497909396999295989194979093969902050801040700

59929598919497909396999295989194970003060902050801研发支出现价百万美元 研发支出不变价百万美元 速%资料来源：美国国家科学基金会， 资料来源：美国国家科学基金会，数据源《0国家新争皮书》据源美国科基会，ts/cs.s.//f.除CI计划外，美国围绕创新竞争力还出台了一系列支持政策。如7年，美国参议院通过《美国竞争法，把提高美国在创新领域的竞争力升至法律层面；09年，美国发布《美国国家创新战略，重点提出三个创新战略：创造高质量就业并促进经济增长、聚焦国家优先突破点和建立创新型政府；02年后，美国对大数据、人工智能等数字技术予以重点支持，先后发布《联邦大数据研发战略计划《国家人工智能研究和发展战略计划》《为人工智能的未来做好准备《美国机器智能国家战略》等政策，力图构建以开放创新基础，以促进传统产业转型为目的的政策体系。资本助力方面，美国完善的多层次资本市场体系为科技创新提供助推力。从早期风险投资来看，0-29年美国整个风险投资额占GDP比例整体呈上升趋势。截至19年，美国风险投资额占GDP的比例虽不到%，但经风险投资后存活下来的企业所创造的价值约占当年GP的%。美国的风险投资金额和交易数量不断攀升，截至21年三季度，美国风险投资交易金额已达0亿美元。0-21年，美国风险投资主要投资于软件、制药和生物技术、T硬件等领域，有力支撑了美国的科技发展。从交易所市场来看，大致分为全国性交易所和地区性交易所两个层次，前者主要包括纽约证券交易所和纳斯达克证券交易所，后者则主要面向各地区或特定交易对象的交易所，如芝加哥股票交易所。在全国性交易所市场中，纽交所定位于传统行业及成熟的大型企业；纳斯达克则主要服务于高成长性中小企业，特别是科技型企业，纳斯达克为许多规模较小、盈利偏低甚至盈利为负的创新型中小企业提供直接融资机会，以解决企业发展初期面临的资金困境。纳斯达克证券交易所从06年开始增设市场分层，采取不同的上市标准以吸引不同规模的企业，形成了纳斯达克全球精选、纳斯达克全球市场和纳斯达克资本市场三个具有不同风险特征的市场板块。作为美国上市公司数量最多的证券交易所，截至21年，纳斯达克上市公司数量超过0家，主要分布在医疗健康、信息科技与电信和金融行业，培育了苹果、微软等一大批科技巨头，凸显了金融支持美国高科技产业发展的作用。为应对纳斯达克带来的市场竞争压力，纽交所分别增设了供股票和Ts上市交易的高增长板块以及服务初创期、高成长企业的中小板块，以加强对高科技企业和中小企业的融资支持，最终形成包含主板、高增长和中小板等板块的多层次市场结构。分层后，对于不符合主板上市标准的企业可先在中小板上市，一旦满足条件后可直接转至主板市场，从而吸引科技创新型上市公司资源。从场外市场来看，美国的场外交易市场主要包括公告栏市场和粉单市场。由于美国证券交易委员会强化了对公告栏市场的监管，强制要求挂牌公司进行信息披露，导致许多公司转向粉单市场，进而促进了粉单市场的繁荣，粉单市场随之更名为OTC市场集团。后被进一步细分为可信任市场、注册市场和粉单市场三个由高到低的层次，以更好满足不同规模企业的融资需求。公共研发投入是驱动美国经济增长的引擎从研发领域来看，二战后美国政府最为重视的是国防领域的研发工作，用于国防领域的联邦研发资金占比始终维持在0%上下，其次是卫生健康、能源和航空航天，分别占比约25%、1%和%。范内瓦·布什在《科学：无尽的前沿》中提出，科学发现的可能性是无限的，但科学无止境的前沿同时意味着探索成本的增加，而私营企业缺乏开创性研究的动力，私营融资机构也难以负担资本密集型行业所需的巨额资金。第二次世界大战后，美国公共部门填补了这一空白，公共部门持续不断的研发投入成为美国经济增长的助推力。徐德李振发经体本场支科创的本[.会刊，).数来：国家学金，ts/cs.s.//frg=.公共研发投资具有杠杆效应。8年，美国国会同意资助人类基因组计划的研发工作该项目于90年正式启动，总额约0亿美元的预算用于资助公共研究机构和私营企业。8-12年，与人类基因组测序相关的直接和间接经济活动支出高达650亿美元，亿美元的公共投资撬动了近0倍杠杆。2年，人类基因组测序计划共创造了8万个就业岗位和0亿美元的个人收入，同时基因组研发所支持的工业部门产生了近39亿美元的联邦税收和21亿美元的地方税收收入，换言之，仅12年的政府税收收入已完全覆盖人类基因组计划过去3年的全部投资。此外，作为主要承担美国医学研究的官方机构，美国国立卫生研究院每增加10万美元的公共资金投入，私营企业将产生7项专利，且私营企业股票市值将多增020万美元；美国国立卫生研究院对于药品领域的基础研究每增加1美元，市场将追加投资.8美元。研发驱动技术进步具有溢出效应。人类基因组项目的研发不仅局限于医药行业，还可应用于粮食安全领域，例如通过将基因组研究与粮食作物相结合，确定合适的养分、杀虫剂等投放剂量，可有效提高农作物产量并保障粮食安全。此外，生物技术、食品加工、维生素生产等领域的事例不胜枚举。假设人类基因组研究计划可为00万美国居民多提供一年健康，以02年美国居民平均消费支出3万美元年计算，则可直接创造近2万亿美元的经济增量，相当于22年美国GDP的2%。公共研发投资的增加可“带动所有的船前进，而不止是“快艇。收入方面，-5年，美国最富有2%的人年收入与最贫穷%的人年收入之比从5上升至3，尽管美国贫富差距呈逐渐扩大之势，但二战后美国公共研发投资带动了社会整体收入水平的提高。5-09年，美国公共研发投资从5.2亿美元增长至2.7亿美元，年均增长约6.5%；美国人均GDP同比年均增长约2%；美国家庭收入中位数从不足40美元升至6万美元，年均增长约.%。公共研发投资的增加提高了全要素生产率，基于生产效率水平提升的经济增长“带动了所有的船向前进。就业方面，美国公共研发投资的增加对就业市场的带动主要体现为：公立大学研发投入的增加将为所在地区带来更多的制造业需求，从而拉动周边地区的就业市场。0年美国国会通过的《贝赫-多尔法案》规定在联邦政府的资助下大学可获得知识产权，且大学每增加一项专利可创造15个就业岗位，当大学的研发支出翻倍时，大学所在地区的就业率将提升1个百分点。BatelIsttt,eItfGcsnteS.cy，.AndrewA..sPubicctfcschtPrvtevttnschdvttePctclIsry?Jrnlfwdc,.2年美居最消支额为.9亿元人为.4，GP为.5亿元数来：世界银行。tdttsssBure,sriclIce:s.数来美创简，.图4-0美国贫民和富人收入占比，% 图5美国公共研发投资与家庭收入，美元，百万美元50 45 40 35 30 25 20 15 10

家庭收入占比:20%中家庭入户%家庭收入占比:20%高庭收户%

美国家庭收入中位数美元美国公共研发支出百万美元（右轴）资料来源：美国国家科学基金会，W研发投入可获得超额回报美国研发投入强度很大总量上，美国研发投入持续位居全球第一。从绝对值来看，91年美国研发投入为5亿美元，00年升至79亿美元，四十年增幅近9倍；从研发强度来看，9-0年美国研发投入占GDP比重从2.2%升至.5%，0年OD国家的平均水平为2%。结构上，企业部门是美国研发投入的主体。从绝对值来看，91年美国企业部门、联邦政府、高校和非营利组织的研发投入总额分别为.5亿美元、48亿美元、16亿美元和.7亿美元，20年则分别升至476亿、48亿、.7亿和2.4亿美元，涨幅分别为1.3倍、2倍、20.4倍和.8倍；从比重来看，企业部门研发投入占总投入的比例从11年的%升至0年的%。0-208年，美国企业研发支出总额中占比最高的是信息通信服务业，占比从1%升至27%，其次是药品及制剂和电子元器件，8年二者分别占比.7%、7%。除了研发资金的持续投入外，美国研发人员数量也不断增长，8-04年，美国研发人员总数从.1万增至32万人。图6-9美国研发投入情况，百万美元，% 图7-0美国各部门研发投入规模，百万美元0000000000000000000000000

.0%.0%.0%.0%.0%.0%.0%9199193959799919395979901030507090103050709

6004002000000000000000000

00000000000000000099193959799919395979901030507090103050709美国研发投入总额百万美元 研发投入强度%（右轴）

联邦政府 高校非营利组织 企业部门（右轴）ECD ECD图8-8美国企业各行业研发支出占比，% 图9-4美国研发人员数量，人302520151050采矿业占比% 药品及制剂占比%电子元器件占比% 通信设备占比%航空航天器占比% 信息通信服务占比%

40003000200010000000000000000000000

美国研发人员数量人ECD ECD研发投入成果丰厚大量的研发资金和人员投入促进了美国在科研领域的迅猛发展，专利数量、获诺奖人数、发表论文数量等科技产出持续增长。从专利数量来看，9-221年，美国专利商标局收到的专利申请数从.8万件至1万件，涨幅近26倍；获批的专利数从.7万件升至34万件，涨幅.5倍。从获诺奖人数来看，8-01年，美国获诺贝尔科学奖共45人，其中19-09年为美国获诺贝尔科学奖高峰期，共计81人，约占获奖总人数的%。从科技类期刊发表文章数量来看，美国0-28年在科技类期刊发表的文章数量从30.5万篇增长至2.2万篇，其中08年占全球比例约%。7贝科奖括理、学理或学。此外，研发投入的增加驱动企业业绩持续向好，叠加行业需求大量释放，共同带动纳斯达克近0年长牛。202-9年，美国计算机与电子产品行业税后利润年平均增速达8%，而基本金属、采矿和木制品则分别为-6.68%、-.9%和1.3%。同期，纳斯达克指数最大涨幅为7.8%，标普00指数为7.%，道琼斯指数为3.5%。图0-1美国专利申请、获批数，件 图1-1美国获诺贝尔科学奖人数，人000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1专利申请数件 专利获批数件 美国获诺贝尔科学奖人数人O 资料来源：诺贝尔奖委员会，图2美国计算机与电子产品企业业绩向好，百万美元 图3-9美国三大股指走势，点0000000000000000000100200300400

0

20202-01203-01204-01205-01206-01207-01208-01209-01200-01201-01202-01203-01204-01205-01206-01207-01208-01209-01201-01202-01203-0120201-01202-01203-01204-01205-01206-01207-01208-01209-01200-01201-01202-01203-01204-01205-01206-01207-01208-01209-01采矿业企业税后利润百万美木制品企业税后利润百万美

纳斯达克综合指数点数点道琼斯工业平均指数点（右轴）W高研发带动高技术产业快速发展研发资金的快速增长成为美国科技崛起的重要推动力，科学技术的发展推动生产方式变革，各产业生产效率得到提升，美国产业结构实现优化升级。产业内部结构持续优化，计算机和电子产品行业增加值占GDP比重从.%增长至%，传统制造业例如机械行业增加值占GDP比重从%下降至.%。18-00年美国人均GDP在此期间从75美元上升到630美元，二十年CGR约.5%，研发投入力度的加大使得高科技产业成为推动美国经济发展的重要引擎。图4-0美国三大产业就业人数比例，% 图5美国产业结构实现优化升级，%90 208070 1560 105040 53020 010第一产业就业人数占比% 第二产业就业人数占比%第三产业就业人数占比%

979197919599939791959993979195990307010509行业增加值占GD比重:金融和保险业%行业增加值占GD比重:农业、林业、渔业和狩猎业%行业增加值占GD比重:制造业:耐用品%行业增加值占GD比重:专业和商业服务%W图6-0美国第二产业内部优化升级，% 图7-0美国人均GDP及增速，美元，%4332211行业增加值占GDP比重机械%行业增加值占GDP比重采掘业%行业增加值占GDP比重计算机和电子产品%

0

76543210人均GDP美元 人均GDP:同比%（右轴）W研发投入与经济产业具有相当高的相关性为展现美国研发投入对美国经济增长和制造业发展的影响，我们选取1-220年美国研发投入总额、研发投入占GDP比例、人均GDP、制造业增加值，以及17-20年三类行业增加值GDP占比等数据进行相关性分析。根据测算，9-20年，美国研发投入总额与人均GD、制造业增加值呈现较强的正向相关关系，且拟合效果较好，研发投入的持续增加或成为拉动人均GDP和制造业增的重要因素之一。其中研发投入总额与人均GDP的相关系数为.，拟合优度为.；研发投入总额与制造业增加值的相关系数为7，拟合优度为03。9-20年，研发投入总额与信息和数据处理服务行业增加值GDP占比的相关系数为6，而与机械制造、加工金属制品行业增加值GDP占比的相关系数则分别为-、-0.87，表明研发支出的增加与以信息服务为代表的高新技术产业增长密切相关，而传统制造业则难以享受研发支出增加带来的正面效应。图8研发投入与人均GP的相关关系 图9研发投入与制造业增加值的相关关系0

0 0 0 0 人均P美元 研发投入总额百万美元

0

0 0 0 0 制造业增加值十亿美元 研发投入总额百万美元EC， EC，W图0研发投入与信息和数据处理服务行业的相关关系 图1研发投入与加工金属制品行业的相关关系.0.0.0.0.0.0.0.0.0

0 0 0 0 比%研发投入总额百万美元

.0.0.0.0.0.0

0 0 0 0 加工金属制品行业增加占比%研发投入总额百万美元EC， EC，W不同阶段的代表性行业分析钢铁业技术进步降低钢材生产成本，钢铁行业的迅猛发展助推美国实现工业化。9世纪后半叶，钢铁工业的快速发展是支撑美国经济崛起的关键点之一。英国作为现代钢铁行业的先驱，早在79年英国人亚伯拉罕·达比通过改良后的高炉成功用焦炭炼出生铁，焦炭炼铁的成功成为英国钢铁业发展的起点。美国钢铁行业起步稍晚于欧洲，对处于起步阶段的美国钢铁行业起到关键作用的是发生于19世纪中期的两项技术创新：贝塞麦炼钢法和西门子马丁平炉炼钢法。前者是由英国人贝塞麦于15年实验成功，并由美国人凯利将其完善并应用推广；后者是由英国人西门子和法国人马丁于14年共同发明，并迅速从欧洲推广至美国。冶炼技术的重大进步有效降低了生产成本，美国原钢冶炼成本大幅下降约%，钢轨价格从85年的65美元吨下降到88年的8美元/吨，钢材借助较低的成本优势和坚硬、可塑等特殊性能优势很快取代铁成为主要黑色金属材料，新型钢材、钢梁及其他钢制品大范围应用于各种生产设备、交通设备和大型建筑当中。9世纪7-0年代，美国实现钢铁工业生产力的爆炸性增长，钢材产量从170年的不足7万吨增长至80年的428万吨，并于90年增至10万吨，四十年间产量增长2倍，年均增长率达1%。0年，美国钢铁产量占世界总产量的3%，超过英国的29.4%，成为世界钢铁生产的领导者，并于98年最高升至6%。钢铁工业的迅猛发展助推美国实现工业化转型，8-14年美国工业制成品总值从世界第四跃居世界第一，1-14年美国制造业产值增长约8倍。进入20世纪，几项重大技术创新成果在美国的落地应用继续推动美国钢铁行业的快速发展，例如906年引入美国的电炉炼钢技术，123年的连续热轧技术，150年的氧气炼钢技术，52年的连续浇铸技术。2-95年，美国粗钢产量从20万吨升至6亿吨。9此外，美国钢铁工业将国内矿产资源与下游制造业紧密连接成一条产业生态链，围绕钢铁行业迅速发展了铝业、玻璃、汽车、机械、电气、航工等制造业，推动了美国在工业领域的生产力飞跃。图2-1美国粗钢产量，千吨 图3-1美国工业总体产出指数，%600400 200000000000000000

020909909794919895929996939097949198050209909590959095909590959095909590950005000500美国粗钢产量千吨 美国工业总体产出指数%W汽车业三大里程碑式创新成为美国汽车工业腾飞的关键。9世纪末期，美国工业生产水平已超越英国位居世界首位，钢铁和石油化工等工业的快速发展为汽车制造创造有利条件。同时，欧洲先进的汽车制造技术扩散到美国，通过对欧洲汽车生产技术的消化、吸收和本土化创新，美国制造汽车的技术已趋于成熟。0世纪初，美国汽车产业实现三次里程碑式的创新：一是福特汽车采用流水线装配生产模式，将原本近300道组装部件工序简化为4道，流水线模式出现后的91-14年，福特工厂日产近0辆汽车，相比之前的7辆/天，生产效率提高了近0倍。高效的生产贾根，威战性兴业国经的[.济论经管，(1:7-数据源美钢工发史的启[]中冶报，-.模式降低了汽车的制造成本，福特生产的T型车售价由最初的80美元降至流水线应用后的290美元，近相当于同类汽车价格的四分之一，较低的购车成本强势拉动了汽车消费需求，使汽车成为大众消费品。10-90年，美国人车比从0：1下降至1：1，到29年更是下降至：。二是斯隆的多项创新举措，斯隆不仅对福特流水线进行改良，使之针对不同价格范围可生产不同类型的汽车，推出每年更新车型的理念，而且对公司内部管理体制进行改革，使各职能机构分工明确，提高企业活力。此外，斯隆在通用汽车总部和子公司均设置研究机构以支持基础和应用型研究。三是钢制轿式车身技术的创新，引领了当时世界汽车车身制造的潮流。一战的爆发使身处战火的欧洲汽车产业发展陷入停滞，而相对和平的美国趁势崛起，以福特和通用汽车公司为代表，利用优秀的技术创造力使美国取代欧洲成为世界汽车霸主。受益于钢铁、橡胶等工业的发展，以及廉价的石油提供了低成本能源，9-99年，美国汽车年产量从1万辆增至0万辆，稳居世界第一。此后，福特、通用和克莱斯勒三大车企寡头垄断格局基本确立，美国汽车产业进入成熟期。29年，三大车企的汽车产量占全国总产量的%以上，当年共生产汽车近50万辆，而同期法国仅为5万辆、英国不足40万辆、德国不足35万辆。自动化技术的应用使美国汽车工业在二战后快速回暖，美国汽车工业景气度与制造业兴衰基本同步。尽管受三十年代经济大萧条和二战等负面影响，美国汽车产量大幅减少。但得益于0世纪0年代信息技术的发展，计算机控制的自动化流水生产线应用于汽车生产领域，2自动化生产技术大幅度提高生产效率，3美国汽车产业在二战后快速恢复元气，48年汽车产量达58万辆，占当年世界总产量的7%，之后于165年突破千万大关，78年达到27万辆。20世纪0年代之前，美国汽车产量与制造业PI变化基本同步（相关系数为.1，汽车行业景气度一定程度上反映了美国制造业的强弱，同时美国汽车行业增加值占GDP比重较为稳定；20世纪90年代后，受服务业兴起等因素影响，美国车行业增加值占GDP比重逐步降低，汽车产量与制造业MI走势逐步背离（相关系数为7图4-2美国汽车产量，千辆 图5汽车制造、服务业行业增加值GDP占比，%0

14 312 2108 26 142 1美国汽车产量千辆

专业和商业服务行业增加值占GDP比重%9701970199099205950197099005930195099805910193099605990101090405070109090205050107090005汽车制造行业增加值占GDP比重%（右轴）W冯立.特衰]企改与，(6.张小.国车业创发验和[.外业，过启，洪.国车业展]世经交，5美每人生车6辆，为.6辆英为.6辆。图6美国汽车产量与制造业，千辆，% 图7美国汽车销量与制造业，千辆，%0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 97019701991192099507980591039401961199099207950598030101031106090907020505030801001197019911920995079805910394019611990992079505980301010311060909070205050308010011美国汽车产量千辆 美国制造业P（右轴） 美国汽车销量千辆 美国制造业P（右轴）W图8-5美国汽车产量与制造业I正相关 图9-2美国汽车产量与制造业I负相关.0.0.0.0.0.0.0

0 0 0 0 美国制造业PI 美国汽车产量千辆

.0.0.0.0.0.0.0.0.0

0 0 0 美国制造业PI 美国汽车产量千辆W3.3信息通信业美国信息产业发展主要分为三个阶段：0世纪-70年代以大型计算机的研究、开发和应用为主，20世纪-90年代以个人计算机研发和大规模普及应用为主，0世纪0年代至今呈现移动互联网、物联网、云计算等多种技术百花齐放的局面。9-021年，美国信息业行业增加值占GDP比重从%升至.6%，同期农业、林业、渔业和狩猎业行业增加值占GDP比重从8%降至0.%，采掘业行业增加值占GDP比重从.%降至.4%，运输仓储行业增加值占GDP比重从近%降至0%。美国紧握核心技术，先发优势明显。4年，弗莱明利用爱迪生效应4研制出第一个二极管并获得专利；96年，福雷斯特发明了第一个真空电子三极管；12年，美国通爱生应指在属与丝间加电后丝产一电向附的属。用电气公司和美国电话电报公司联合研制出高真空电子三极管，基于三极管工作性能稳定的特性，电子管正式进入应用阶段，为后续计算机等行业的出现奠定基础。电子技术早期作为国家战略资源，与美国军事需求密切相关，美国军方是研发生产的主要资助者。第二次世界大战期间，美国陆军资助了由宾夕法尼亚大学提出的电子弹道火力表项目（NIC，IAC是世界上第一台以电子管为元器件的计算机。此前弹道轨迹的计算需要通过机械计算器手动计算，计算单个轨迹需要约0-0小时，而IAC计算仅需30秒。7年，贝尔实验室研发出的晶体管是电子行业的重大技术突破，解决了电子管计算机能耗高、故障多、价格贵等缺点，成为美国电子行业腾飞的起点，54年贝尔实验室为美国空军建造第一台全晶体管计算机。尽管晶体管计算机体积相较电子管计算机更小，价格也相对较低，但仍难以成为大众消费品。截至6年，美国电子设备销售额超0亿美元，其中一半来自军方的采购。为应对各行各业对计算机的大量需求，提升计算机的运行效率，德州仪器于58年研制出世界上第一块集成电路，仙童半导体第二年发明了第一块以硅为原材料的集成电路，因其体积更小、处理速度更快等特性，集成电路革命性地开创了微处理器时代。随着超大规模集成电路和微处理机技术的不断进步，计算机进入寻常百姓家的技术障碍已基本被突破。0世纪0年代中期，美国计算机制造商开始着手将计算机带给普通消费者。1年BM推出个人计算机并应用于家庭、办公室和学校；94年苹果公司推出第一代麦金塔个人计算机。技术进步使计算机制造成本不断降低，个人计算机逐步进入美国千家万户，8-00年，美国计算机销售额从8亿美元飙升至99亿美元。图0-1美国各行业增加值占GDP比重，% 图1-0美国计算机销售情况，十亿美元，%0 0 198 0 176 0 054 0 032 0 0197997919599939791959993979195990307010509信息业行业增加值占GD比重%农林渔狩行业增加值占GD比重采掘行业增加值占GD比重%G重

0 0计算机最终销售十亿美元GDP同比拉动率计算机最终销售%（右轴）W信息技术革命推动美国制造业变革和产业结构调整。0世纪的最后二十年，在信息技术的发展和广泛应用当中，信息技术产业成为拉动美国经济增长的主要动力。7-9年，美国信息产业发展速度超过制造业平均增速，信息产业的销售额、就业人数、研发费用和利润增幅分别为6%、%、1%和3%，而同期制造业为%、-8%、%和%。信息产业的快速发展推动了美国制造业产业结构的变革，0世纪80年代中期，美国信息技术制造业已经与传统制造业规模不相上下，9-95年，美国电子信息产品销售总额从22亿美元增长至04亿美元，而185年除电子信息产品之外的其他制造业销售总额约为00亿美元。电子信息产业不仅从传统机械制造产业中分离出来，而且超过数来：ttclAsttftedt,.其他非电子机械制造业规模的总和，取代汽车制造业成为新的支柱产业。6信息技术的广泛应用从根本上改变了美国制造业增长的内在机制，美国制造业从单纯的资本密集型转变为资本技术密集型产业。技术创新是美国信息通信产业持续领跑全球的源动力。进入1世纪，美国信息通信业在GDP中占比波动上升，00-08年从.%升至.3%；信息通信产业产值从2年的80亿美元增长至08年的.7万亿美元。在此过程中，技术创新对信息通信产业的发展产生强大助推作用。美国布局ICT领域时间早，产业创新能力较强，龙头企业掌握行业话语权并始终占据产业价值链的顶端位置，从第一台计算机、第一部手机的成功研制和商用，到人工智能技术的兴起和发展，美国始终领跑全球。20年，美国在高新技术业的研发经费投入总额为23亿美元，约占世界研发经费总支出的%。18年，美国有8家公司上榜全球信息技术上市公司研发投入0强，主要分布在半导体和设备软件、互联网软件和服务、硬件存储和外设等领域。同年美国半导体人均研发投资超18美元，研发支出占销售收入比重约为1%，高于欧洲的.%，而日本、中国、韩国分别为%、.%和.%。图2-2美国信息业与制造业指标对比，% 图38主要经济体研发支出占销售收入比重，%利润增幅研发费用增幅就业人数增幅销售额增幅%5 5 5 业

86420美国 欧洲 日本 中国 韩国年半导体人均研发支出占售收比重%资料来源：美国国会技术评价局， 产业发展战略政策的更新迭代支撑美国信息通信产业不断发展。1世纪以来美国坚持以“保持国家竞争力”为优先原则，从知识产权保护、基础技术研发等方面持续推出有关信息通信产业发展的支持政策，确保美国在全球新一轮产业迭代过程中拥有话语权。表21世纪以来美国信息通信产业支持政策时间政策名称主要内容发布/实施机构2009国家宽带计划政府投资72亿美元，扩大高互联网接入服务范围，加快部署无线网络美国联邦通信委员会2011 联邦云计算战略 政府每年信息通信开支的25可用于计算

美国联邦首席信息官委员会2012

大数据研究和发计划

发展大数据所需的核心技术，提高大据技术水平，壮大大数据技术所需的力资源

国土安全部、国防部等王晓.息术命景的制造变（-）[]苏苏州学.唐德.国息业展略我国启J经视，:-数据源《球新0PC2015 网络安全法案 加强政府和私营部门在网络安全领域信息共享

国土安全部、美国国标准于技术研究院先进无线通信研计划

支持5G毫米波频段的无线信技术究

美国国家科学基金会等推动量子信息科学 提出量子信息科学的应用前景，分析国面临的机遇和挑战

国家科学技术委员会20162017

与基础科学、量信息科学和计算汇的量子传感器略美国半导体制造略联邦大数据研究发展战略规划电子复兴计划 5电子复兴计划 5年投资5亿美元以支持芯创新 国防高级研究计划局

识别出量子前沿领域最具潜力的科学向，列出有效推进美国量子前沿取得大成就的需求阐述美国半导体制造业的发展现状和球竞争态势，提出政府应起到的作用确保美国在大数据领域继续发挥领导用提出中国打造的半导体产业链已对美构成威胁

美国能源部美国国会研究服务局美国国家科技委员总统科技顾问委员国家量子倡议法国家量子倡议法量子信息科学国战略5年投资3亿美元支持量子术研究为美国未来十年的量子技术发展定下调美国国会国家科学技术委员会2018

RayBam法案 加强在5G频谱方面的网络署 美国联邦通信委员会等将更多频谱推向市场，促进无线基础设5GFat战略

施建设，鼓励私营部门加快部署5G 美国联邦通信委员会等要求对特定国家出口或再出口的敏感技2019

出口管制改革法半导体技术持续展蓝图确保信息通信技与服务供应链安

术进行审查，主要包括I、AR/VR、络技术等确定三个重点支持领域：研究、人力源和贸易/知识产权保护禁止交易、使用可能对美国国家安全外交政策和经济构成特殊威胁的外国息技术和服务

美国国会美国半导体行业协美国商务部引领5G的国家频战略

制定联邦频谱政策、更新频谱使用流程 美国无线通信和互联网协会美国量子网络战2020美国信息技术和创新2020美国信息技术和创新金会增加早期无线研发资金美国国家5G战略未来无线创新

开辟量子互联网，确保量子信息科学及大众

美国政府资料来源：美国政府网站，美国信息通信业中大部分技术的产业化均受益于大学与企业的共同推动。其中，大学基础研究侧重于开放的长期关键点、难点等共性问题，而企业研发则倾向于更容易得到专利保护和商业化的应用技术研究。纵观美国近半个世纪的信息产业发展，信息技术的基础研究与形成规模化、产业化的工业集群存在以下四点关系：1）新兴技术走向产业化需要时依赖大学基础研究和企业应用研发；2）大学与企业的研发互动反馈周期约-5年；）基础研究的开始到第一代产品的出现，周期大约为-10年；）基础研究的开始到形成十亿美元规模的产业，周期大约为1-15年。图4信息技术基础研究与产业化的关系资料来源：美国国家科学院，硅谷的成功是美国大学与企业共同推动产业发展的典范。0世纪0年代，斯坦工学院院长弗里德里克教授创建了世界上第一个高技术园区——斯坦福工业园，即硅谷原型。因斯坦福大学土地不能出售，所以通过出租的形式为入园企业提供便利，硅谷较早地实现了产学研融合发展。随着入园的高新技术企业不断增多，斯坦福工业园逐步成为高技术企业创业的聚集地，为硅谷成为高技术中心奠定了基础。斯坦福工业园与斯坦福大学紧密的联系，推动了大学实验室与企业之间的技术转移，加速了科研成果的商品化，教授、大学生与企业的结合，促进了高技术企业的发展，高技术产业在大学与企业的相互作用下不断向周围扩张，最终形成了如今的硅谷。硅谷产学研融合发展模式的成功可归因于三点：）学界与业界的正反馈互动。硅谷与以斯坦福大学为核心的高校群相邻，高校直接向硅谷输送优秀毕业生，为硅谷的科技创新活动提供人力和智力支持。同时，高校可为硅谷从业人员提供在职培训机会，硅谷工程师的知识更