美国政府在计算机技术发展中的作用及其启示

PAGEPAGE1美国在计算机技术发展中的作用及其启示内容提要:产业是一个收益丰厚，而且高度竞争的产业，但是美国大力资助产业技术的发展，并取得了明显的效果。本文重点介绍和分析了美国在计算机产业技术发展的各个阶段所发挥的作用，对我们国家如何支持产业技术发展具有重要借鉴。本文本文关键词语语:美国的计算机产业在世界上占主导地位，起了重要作用。美国对计算机产业的支持之所以能够产生明显的效果，关键是职能明确，不断根据产业发展需要调整支持方向，改进资助体系和。总结美国联邦支持计算机技术研究开发的经验，对我们国家支持产业技术发展有着重要的借鉴作用。?一、美国对计算机技术发展的支持?第二次世界大战结束后，联邦一直是计算机技术的强有力支持者。按1995年不变价计算，1976-1995年间，联邦对计算机科学研究和技术开发的支持由1.8亿美元增加到9.6亿美元，增长了5倍。其中，基础研究投入由6500万美元增加到2.65亿美元；研究投入由1.16亿美元增加到7亿美元。联邦资助中约35-45%投向大学，其余55-65%投向实验室和产业界；基础研究资金的70%投向大学。联邦还对其他与计算机技术相关的研究给予资助。联邦对与计算机研究相关的其他技术和电子工程研究方面的投入由1972年的不到10亿美元增加到1995年的17亿美元，占联邦总投入的比重由5%增至7%。联邦从其职能出发决定资助方向，资金主要投向以下几个方面。?(一)重点支持长期的基础性研究?美国在长期基础性研究和共性技术的研究开发方面发挥了重要作用。长期基础性研究的主要特点，一是其效益往往在短期内无法显现出来，风险较大。特别是在产业发展初期，没有实力进行这样的研究工作；二是其应用领域往往比较广泛，一家无法完全利用，而且又无力阻止竞争者利用其研究成果。因此，产业界较少对长期基础性研究进行。?美国联邦对计算机技术的长期基础性研究的资助项目已经取得了明显的效果。如，资助的计算机人工智能技术研究开始于70年代早期，直到1997年才研制出能够成功识别持续性语音的个人电脑。与此相似的是，国防基金从60年代就开始资助可用于三维图像的基础性系统研究，直到90年代才形成消费性产品。尽管这项成果在高性能仪器中早已开始应用，但近些年才广泛应用于医疗、娱乐及国防产业。?(二)资助计算机研究的基础设施?联邦在计算机基础设施建设方面发挥了关键作用，为美国发展计算机产业提供了源源不断的人才。?1.为产业发展培养了大量?联邦的资助计划培养了一大批电子工程和计算机科学的研究生和优秀研究人员，为计算机和电子工程的发展提供源源不断的后续人才。国家科学基金的数据表明，1985-1996年间，获得联邦资金资助的计算机和电子工程专业的研究生比例从14%增加到20%。联邦对研究生的资助主要采取助教奖学金的形式，助教奖学金占总资助额的75%以上。1985年到1995年，全国最好的计算机系里，如MIT、卡内基·梅隆、加利弗尼亚大学勃克力分校等的计算机和电子工程专业的研究生中约有56%得到了联邦的资助，其中一半是助教奖学金。1997年，斯坦福大学电子工业和计算机专业27%的研究生获得联邦资助，50-60%的博士得到资助。同时，资助的一些大型研究项目还培养了一批学术带头人。?2.为大学和研究提供了良好的设备和设施?配备和维护研究的硬件设备需要较高的资金投入，一般的大学很难筹集到这笔资金。联邦政府采取多种形式来支持大学购买计算机设备，主要有两种形式：一种是为大学教学提供计算机设备；另一种是通过资助特定研究项目为大学提供精良设备。?联邦在支持大学研究设备方面的主要贡献，一是支持建立大学计算中心，资助大学计算机系开展研究工作。国家科学基金〔以下简称“NSF〞〕于1956年就开始了为大学提供普通教学和研究用计算机的资助计划。该计划每年提供的资助金额增长很快，1958-1970年间，共资助了66,00万美元。60年代，国防部高级项目处(以下简称“DARPA〞)重点资助了少数几个基础好的大学计算机系〔如MIT，卡内基-梅隆大学，斯坦福大学〕开展专门项目研究，资助项目的大部分资金用来采购设备。据估计，60年代，全美大学中约一半的计算设备是由机构资助提供。1981-1995年间，联邦资助了计算机科学系研究设备采购的65%，1985年高达83%。在电子工程方面，联邦的设备资助也维持在较高的水平，1982年为75%，1995年为60%。NSF启动了两套专门为计算机科学系提供设备的计划：计算机研究设备计划和一个更加广泛的协作实验研究计划。?二是研制高性能计算设备和建设设施。80年代中期，资助了IBM701等高性能计算机的研制，造出了供研究人员进行各种研究使用的大型计算机系统。1985年，NSF启动了一项建立超级计算机中心的计划，资助建立了5个全国范围的计算机中心，为那些不能在普通计算机上进行的高级的、运算复杂的研究提供了条件。后来，这些中心成为高性能计算机的早期试验场，还对一些计算机科学系的教学起了重要作用。同时，这项计划还带动州、私人部门出资在其他大学建立超级计算机中心。?随着技术的发展，加大对网络设施的资助力度。1973年起，NSF着手进行一项科学网络的计划，每年提供60万美元到75万美元为大学的研究人员建立计算机网络。?(三)支持利用高新技术的大型应用系统的研究开发和推广?联邦有效资助了大型应用系统的研究开发项目。DARPA支持了计算机间相互联结的分批转换网络〔ARPANET〕的研究项目。这项研究促进了有关入网协议、分批转换及路线安排等项研究。同时也推进了对大型网络模式的开发研究，如，域名系统及开发电子邮件等。DARPA的研究成果显示了大型分批转换网络的价值，促进了其他网络的开发。NSF网络的建立形成了网络的基础。通过资助大型高新技术应用系统的开发，把学术界和产业界的研究者汇聚起来共同建立共用的实验室，交流思想，从而创造出一支有能力最终推动技术发展的研究力量。如，50年代的SAGE项目组织了来自MIT、IBM及其它研究实验室的研究者，整个项目过程中出现了许多创新思想，当下在计算机行业已经获得广泛认可的想法都是当时提出来的。许多计算机行业中的先驱人物也从50-60年代的控制计算机系统(SAGE)项目中获得了经验，后来这些人在代表着计算机及通讯事业新兴的及实验室中工作。SAGE的影响在后来的几十年中才逐步显现出来。?构造大型应用系统的实践表明，有些研究并不一定直接导致某一项技术的创新，而是导致开发与技术推广。应用开发是对已经研究出来的技术进行分析和合理组合，形成新的应用系统。如，建立大型应用系统的研究项目就是把电子通讯系统的原理应用到ARPANET项目开发中，形成了网络技术的基础。?(四)对产业技术的早期资助?20世纪50年代，联邦资助了绝大部分计算机技术的研究。那时，对计算机技术研究开发的资助超过工业界RD投入的3倍，几乎覆盖了整个计算机界的研究与开发。直到1963年，还资助着IBM计算机RD的35%，Burroughs公司的50%，Control-Data公司的40%。从60年代末开始，因为整个计算机行业快速发展，对计算机RD资助的比例急剧下降。直到70年代中期，资助仅占计算机RD投入的25%，1979年达到战后的最低点15%。随着新项目的启动和里根执政时期的国防建设，1983年，对计算机技术研究的资助比例又有回升，约占20%。?美国对产业界的资助重点放在推动技术商业化方面。一是对产业界早期研究的资助。对实验室提出的一些有市场前景的技术给予资助，将其推向商业化。例如，IBM最先提出了相关性数据库的构想，但IBM考虑到这项技术构想可能对自己已经成熟的产品造成潜在的竞争威胁，没有继续进行商业化研究开发投入。而NSF资助加州大学伯克立分校对这一构想进行深入研究，并将其推向商业化；二是支持共性技术研究开发。有些研究开发具有商业价值，但属于共性技术，单个企业难以研究开发，或者企业担心难以控制竞争者使用技术成果。IBM最先开发了RISC(精简指令系算机)，但直到DARPA资助加州大学伯克立分校及斯坦福大学进行深入研究时，RISC才实现了商业化。该研究是作为70年代末、80年代初“大规模集成电路〞〔VLSI〕项目的一部分来进行的。后来许多公司把以RISC为基础的产品引入了市场领域。?(五)联邦的资助对创新起到重要作用?联邦的资助计划促进了计算机技术的创新。据，1993至1994年间，美国全国共批准了1619项与计算机产业有关的专利。尽管这些专利的所有者75%是美国企业，但它们所引用的论文大部分是由大学或的研究人员撰写的。在按资助来源分类统计的论文中，51%的资助来自于联邦，37%来自产