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美国高端产业:定义、布局及重要性

供稿人:董瑞青  供稿时间:2015-3-16   关键字:美国  高端产业  
2015年2月,全球知名智库布鲁金斯学会发布了最新研究报告《美国高端产业:定义、布局及重要性》(America’s Advanced Industries:What they are, Where they are, and Why they matter)。当前,我国正值大力发展制造业,促进由制造业大国向制造业强国转变的关键时期。基于此,笔者有针对性地对该研究报告进行了翻译和整理,以供业内人士参考。
一、引言
当前,美国经济复苏的需求依然迫切。多年的令人失望的员工就业增长和收入停滞,是让国家布满了沮丧和悲观的气氛。很多人怀疑美国经济是否可以再次兑现繁荣的承诺。同时,随着一些扰动,令人惊讶的新技术——从高端机器人到3D打印再到万物数字化——正在燃起真正的兴奋点,尽管它们仍然难以让人们看到经济发展的未来。简言之,虽然经济的发展有一些明显的潜能,但很难让人们对重建美国经济所需的因素达成一致。
 
这就是本文的切入点。在不确定的发展环境下,这份报告称,有重大意义的产业将是振兴美国经济的一个重要组成部分。该产业在本文中统称为高端产业部门。高端产业部门首先由麦肯锡公司提出的,其特征是深度参与技术创新、拥有大量的STEM工人,并在数十个高价值、高科技领域创造了良好的就业机会。这些领域包括制造业部门,如汽车制造、航空航天、医疗设备等;快速增长的服务性行业,如计算机软件等;以及能源行业,如石油和天然气开采。通过它们的活动,这些行业在其最广泛的意义上囊括了国家的“高科技”领域。
 
更为重要的是,这些行业也在驱动其他部门的生产力。它们提供着较长的供应链,并通过工人支出带动当地经济发展。总体来看,高端产业部门直接和间接地提供了1/4的全国就业机会。毋庸置疑的是,“高端产业为其他领域提供发展机遇,也引导了后衰退时代的就业复苏。高端产业的未来竞争力和增长是大范围共享繁荣的前提。”
 
简而言之,基于其在研发和STEM工人方面的深度投资,高端产业部门包括了国家的一系列最高价值的经济活动。因此,这些行业最有机会促进美国的创新、包容和可持续增长。
 
但有一个问题,美国高端产业部门的未来竞争力并不是确定的。因为当前竞争对手国家都在加速他们在研发和STEM工作人员等方面的投资,强大的区域技术生态系统在美国正在削弱,其结果是,最近十年里,制造业就业的大规模减少和不断增长的甚至是高端技术产品方面的贸易赤字。与此同时,美国政府仍对什么时候提供创新平台这个问题上处于政治僵局中。展望未来,州,城市,大都市地区,以及公共、私人、民间机构等区域网络,将需要新的统一,来破解华盛顿的僵局,并把提高美国高端产业竞争力放在第一位。
 
因此,在对美国经济复苏前景仍不明朗的前提下,这份报告将敦促美国政府高度重视高端产业部门,并将其作为未来美国经济繁荣的一个组成部分。该报告首先解释了什么是高端产业,为什么它们很重要。然后,探讨了高端产业部门的规模、性质和地理分布,特别注意其在美国大都市地区的分布。继而,描述了美国高端产业部门的实力,以及一些面临的国际竞争力削弱的挑战。最后,报告建议私营和公共部门工作的若干优先领域,以促进高端产业发展。最终,要点很简单:一个有竞争力和成长力的高端产业部门是美国未来广泛的共享繁荣的前提。美国政府应该优先振兴高端产业。
二、摘要
何谓高端产业?这是我们首先要回答的问题。在我们的分析中,美国的高端产业的鉴定有两个标准:
一是产业中每个工人的研发支出超过450美元,这大于或等于全行业标准的80%;二是产业中获得STEM(科学、技术、工程和数学)学位的人数必须高于全国平均水平,或者在本行业中所占份额高达21%。
 
一个行业必须同时符合上述两个标准才能被认定为是高端产业。 同时满足这两项标准的有50个行业,这些行业在技术创新投资巨大,并雇佣有一定技术水平的技工去开发、传播和应用新的提高生产率的技术。
表1  美国高端产业领域的50大行业
制造业
能源行业
服务业
航空航天产品及零部件
汽车
电力产生、转换和分配设备
建筑和工程
农业、建筑和矿山用机械
导航、测量和控制仪器
金属矿开采
有线电视及其他订阅节目
铝生产和加工
其他化工产品
石油和天然气开采
计算机系统设计
音频和视频设备
其他电气设备和组件
——
数据处理和托管
基础化学品
其他通用机械
医疗和诊断实验室
粘土制品
其他杂项制造
管理、科学和技术咨询
商业和服务业机械
其他非金属矿物制品
其他信息服务
通信设备
其他运输设备
其他电信服务
计算机及周边设备
农药、化肥等农用化学品
卫星通信
电子照明设备
石油和煤炭产品
科学研究与发展
电气设备
制药与医药
软件出版业
发动机、涡轮机和电力转换设备
铁路机车车辆
无线电信运营业
铸造设备
树脂和合成橡胶、纤维和长丝
——
家用电器
半导体和其他电子元件
工业机械
船舶和造船
钢铁及铁合金
医疗设备和用品
机动车车体及拖车
磁性介质记录再现设备和其他光学介质
汽车零部件
资料来源:Brookings Institution,“America’s Advanced Industries:What they are, Where they are, and Why they matter”,2015年2月。
 
这篇报告在一个关键的时候指出美国的“高端产业”对美国的未来意义重大。以与技术研发和STEM工人的紧密结合为特征,美国高端产业部门涵盖50个行业,从制造业部门(如汽车制造、航空航天等)到能源行业部门(如石油和天然气开采等)再到高科技服务业(如计算机软件和系统设计,包括健康应用等)。这些产业包含着广泛的技术领域。他们的发展是振兴美国经济的中心环节。因此,这些产业最能够支持创新、包容和可持续增长。
 
1高端产业是美国经济的支柱,并引导了经济衰退后的就业复苏
 
一是作为雇主和经济活动的源头,高端产业在美国经济中扮演着重要作用。
2013年,美国50大高端产业就业人数高达1230万,占美国总就业人口的9%左右。然而,即使在美国就业人口中所占比重如此低,但高端产业却产生了2.7万亿美元增加值,占美国GDP的17%左右,这比其他任何部门(医疗保健、金融或房地产)都要高。
与此同时,美国高端产业雇佣了全美80%的工程师,从事90%的私人部门研发,产出了大约85%的美国专利,占据美国出口总额的60%左右。高端产业还为美国广泛的供应链和其他形式的配套经济活动提供强力支持。高端产业每个工人每年从其他商业服务中采购23.6万美元的商品和服务,而其他产业的采购仅为6.7万美元。这些采购维持并创造更多的就业机会。事实上,每一个新的高端产业就业将会引致国内2.2个工作机会——本地区0.8个就业机会,以及本地区之外的1.4个就业机会。这就意味着,除了1230万就业人口,美国高端产业还直接和间接引致了2710万就业机会。那么,高端产业几乎支持了美国3900多万就业岗位,接近美国就业总人数的1/4。
 
二是从高端产业的增长和变化来看,自1980年以来,该行业就业总人数一直保持稳定,但其产值却猛增。
1980-2013年,美国高端产业产值年均增长5.4%,比美国经济年均增速高出30%左右。而且,自大衰退以来,美国高端产业无论是就业还是产值都急剧上升。与2010年相比,美国高端产业部门新增近百万就业机会,就业和产值增长率比其他经济部门分别高1.9倍和2.3倍。而作为高端产业中的重要部门,高端服务业首当其冲地导致了美国经济衰退后的就业激增,创造了近65%的新增就业岗位。例如,计算机系统设计单独产生了25万个新的就业机会。某些高端制造业,特别是那些运输设备制造业,在经历了数十年的亏损之后,还增加了数以千计的就业岗位。
图1  后衰退时代美国高端产业各部门就业人数出现大范围的增长,但服务领域更为领先
资料来源:Brookings Institution,“America’s Advanced Industries:What they are, Where they are, and Why they matter”,2015年2月。
 
三是高端产业为工人提供高品质的经济机会。
美国高端产业中的工人工作极具成效,人均每年产生21万美元的增加值,而其他产业只有10.1万美元。正因为如此,对比其他经济部门,高端产业中的雇员工资正在急剧上升。2013年,美国高端产业雇员总薪酬收入为9万美元,是其他经济部门平均薪酬收入的近2倍。随着时间的推移,1975-2013年,经通胀因素调整后,美国高端产业绝对收入同比增长63%,而其他行业部门涨幅仅为17%。此外,高端产业部门中的工人即使拥有较低的教育水平也远远超过同龄人在其他行业的工资水平。在这方面,美国高端产业部门中超过一半的工人教育水平低于学士学位。
图2  从1975年以来,美国高端产业平均收入增速是全美平均水平的约5
资料来源:Brookings Institution,“America’s Advanced Industries:What they are, Where they are, and Why they matter”,2015年2月。
 
2)高端产业领域高度大城市化并具有显著的地区差异性
 
目前,高端产业几乎出现在美国每一个地区,但该产业的地理分布是不均衡的:
 
一是高端产业往往集中在大都市地区。展望美国全境,100个最大的都市区包含有70%的美国高端产业就业机会。圣何塞是美国高端产业的主要枢纽,其劳动力就业总人数的30.0%集中在高端产业部门;西雅图紧随其后,高端产业就业总人数所占比重为16.0%;威奇塔、底特律和旧金山等依次为15.5%、14.8%和14.0%。总体而言,美国高端产业在近1/4的全国重要大都市区提供1/10的就业机会。
 
二是高端产业的集聚有多种类型。一些大都市地区,如密歇根州的第二大城市大急流城(Grand Rapids)、俄勒冈州的波特兰市、堪萨斯州的威奇塔市等,专注于高端制造业部门,包括汽车、半导体、航空制造等;加利福尼亚州的贝克斯菲尔德市、俄克拉荷马城则专注于强大的能源产业。相比之下,计算机系统设计、软件以及研究和开发等服务业则集中在波士顿、旧金山和华盛顿等大都市地区。圣何塞、底特律和西雅图在跨领域的多个高端产业领域都显示了深度和平衡。
图3  美国高端产业就业人数在不同的都市圈里差异明显
资料来源:Brookings Institution,“America’s Advanced Industries:What they are, Where they are, and Why they matter”,2015年2月。
 
总体而言,美国高端产业的地区分布集中度有所下降。1980年,全美100个大都市地区中有59个高端产业劳动力占比超过10%,而到2013年,减少到23个地区。
 
3)与其他国家相比,美国高端产业的竞争力正在下滑
 
美国拥有世界上最高效的高端产业,仅次于能源密集型的挪威。不过,美国的这种竞争力出现了下降趋势:
一是国家对高端产业的关注度正在下降,该行业的贸易逆差也不是一个好兆头。自2000年以来,高端产业的就业和产值在美国经济总量中所占份额不断缩水,而美国政府的应对措施已经落后于其他发达国家。同样令人担忧的是高端产业部门的贸易平衡问题。虽然,美国高端产业每年出口大约1.1万亿美元的商品和服务,占美国总出口额的60%左右,但2012年该产业的贸易逆差高达6320亿美元,这自1999年以来一直保持相近的贸易赤字。当然,这里有极少数个别的高端产业,如,2012年,特许权使用费和其他知识产权服务业、航空航天制造业的贸易顺差分别超过600亿美元和800亿美元。然而,美国高端产业的大部分领域,如通信设备、计算机设备、汽车、制药等行业仍然具备相当大的贸易赤字,因为这些产业需要做高价值的研发服务、计算机和信息服务。
图4  除了小部分例外,美国高端产业贸易逆差显著
资料来源:Brookings Institution,“America’s Advanced Industries:What they are, Where they are, and Why they matter”,2015年2月。
 
二是尽管美国拥有强大的创新型企业,但在这方面的优势正在下降。高端产业部门仍然是美国获取技术收益的关键所在。然而,与其他国家相比,美国在创新绩效和能力等方面却逐渐丧失优势。例如,美国占全球研发支出和专利数量的比重比其占全球GDP和人口数量的比重下降的更快,这意味着美国地位的下滑不能简单地归结为人口和宏观经济问题。同样如此,在调整其工作年龄人口规模后,美国的科研主导地位看起来也不是那么令人印象深刻。再看美国的关键区域创新生态系统,按照人均专利合作条约(PCT)申请数量进行测度,美国鲜有几个大都市区跻身全球最具创新力集聚区行列。美国境内专利最密集的地区只有两个,即圣迭戈和圣何塞—旧金山联合区域,双双排名全球前20名,另外两个地区(波士顿和罗切斯特)排名全球前50名。
 
三是各级教育水平的人都能在高端产业领域找到工作机会,但目前美国只有一个狭窄的教育和培训渠道让那些潜在工人进入高端产业。与此同时,该行业面临着劳动力供给的挑战。根据定义,大多数高端产业的工人可以在STEM(科学、技术、工程和数学)专业中找到。因此,高端产业是美国STEM知识库的关键储备中心。然而,全球化和技术变革都提高了高端产业的教育要求,使其技能的挑战更加尖锐化。在上述趋势下,许多高端产业雇主都宣称很难找到合格的工人,这阻碍了他们竞争力的提升。例如,高端产业中发布的一个STEM相关招聘职位在线平均时间为43天,而非STEM职位仅为32天。造成雇佣延迟的主要原因是美国教育体系中STEM领域毕业生太少,并且在数学和科学概念上对孩子们的教育不够充分。与其他发达国家同龄人相比,在数学类和科学类国际考试中,美国青少年和成年人的表现更为糟糕。并且,即使那些成绩排名前10%的美国学生也比其他国家排名位居前列的学生成绩低。
 
高端产业部门在各地区的技术可行性差异使得美国这个版块的人力资源竞争愈发复杂。例如,美国最大的100个大都市区域的15个地区中,STEM毕业生占年轻成年人(20-34岁)的比重超过芬兰,拥有国际上的最高份额。这些高素质人才集中区包括一些美国最为成功的高端工业中心,如波士顿、圣何塞、罗利市、犹他州小城市普罗伏等。然而,在另一端,美国的33个大都市地区STEM毕业生落后于排名世界第24位的西班牙。这些大都市区包括菲尼克斯、拉斯维加斯、迈阿密、达拉斯、底特律、休斯顿和堪萨斯等。这种人力资源可行性的差异性严重拖累了许多大都市区在本地和全国支持高端产业的发展。
 
4)美国的私营和公共部门必须参与捍卫和扩大美国高端产业
 
展望未来,对美国高端产业的描述与评估,既为这个产业指出了显著的发展机会,也指出了面临的挑战。
 
从积极的方面来看,密集的技术投资和高技能STEM工人在高端产业上的结合是美国繁荣的有力源泉,这其中也包括没有本科学历的工人。高端产业能够助力于国民经济,其成功是在美国开创一个经济发展机遇的先决条件。此外,报告也确定了一个独特的高端产业地图已经出现了。为了利用各地区的关键创新基础设施、技术工人和供应网络,不同的产业集群聚集在不同的地区。从这个角度来说,美国的高端产业不是全国性的,而是区域性的,并且多在大都市地区,如奥斯汀,波士顿,圣迭戈,西雅图和硅谷。这些地区也是世界级的繁荣枢纽。
 
前面已经提到,有太多的美国高端产业和地方高端产业集群正在全球领导地位上退让。
在过去十年,美国高端技术产品贸易平衡的恶化提出了令人发省的问题,不只是贸易政策,而且还包括高端产业的长期生命力。同样如此,美国大部分地区的高端产业生态系统都没有保留持续的技术投入、劳动力资源供给以及供应商等协同网络,以产生全球竞争力。更为糟糕的是,美国政府还继续置身事外,没有通过加强企业合理税制改革、战略性贸易自由化等措施来扶持高端产业发展。所有的这一切都意味着私营和公共部门的领导人,特别是那些国家和地区层面上的,都必须参与到扶持高端产业发展中来。目前,已有许多国家层面和地区层面的合作伙伴关系致力于扩大美国的高端产业。然而,国家的私营和公共部门应该共同做更多的工作以推动高端产业发展:
 
一是致力于创新。创新仍然是高端产业部门中的企业和机构保持优势的唯一持久源泉,但创新速度和复杂性不断增大,并要求新的创新战略。因此,无论是私营还是公共部门都需要从根本上重新思考自己的技术发展策略。企业和政府领导人都需要通过自身努力来扩大创新规模并思考创新模式。在未来几年,更多研发中的创新理念、以及更加开放的、网络创新模式都需要进行探索。
图5  美国高端产业就业低于国际标准并下降迅速
资料来源:Brookings Institution,“America’s Advanced Industries:What they are, Where they are, and Why they matter”,2015年2月。
 
二是充实技能培训管道。更多的不同水平的技能工人、更多的技术技能,成为高端产业未来竞争力的关键所在。然而,现代高端产业的技能需求改变已经快于国家培养所需工人的速度。现在,美国经济在复苏,企业也开始扩大生产,私营和公共部门参与者需要通过开发智慧的、由行业领导的、有具体部门的区域技术措施来提高工人技能。总体而言,企业需要更多地参与开发技能管道,公共部门也必须对企业技能人才的需求更加敏感。
 
三是支持生态系统建设。最后,企业、政府和其他相关行为者必须致力于加强国家的本地高端产业生态系统,也就是企业运行的区域产业社区。创新和技能发展并不是遍地开花。它们发生的地方往往集中在大都市地区,那里的企业可以从当地的知识流动、获取技术工人、区域的供应商网络等获利。不幸的是,经过几十年的离岸外包和撤资,美国太多地方的高端产业集群正在退化。因此,美国私营和公共部门的领导人的共同努力至关重要,以重新构建充满活力的高端产业生态系统。同时,在地区和国家通过投资重量级机构和产业集群基础设施来改善本地环境的时候,企业应从生机勃勃的当地高端产业生态系统中获得可量化的价值。
 
美国的高端产业是国家强盛的重要支撑点。商界领袖、政府和民间部门都需要以新的方式共同努力以增强高端产业发展活力。
 
专栏:支持创新共享的协作:弗吉尼亚州高端制造联盟中心
 
弗吉尼亚州的高端制造联盟中心(CCAM)代表着最新水平的业界引领、大学执行、二者相互合作促进高端制造技术的案例。CCAM是一个合作性组织,由国家领先的研究性大学 – 弗吉尼亚大学,弗吉尼亚科技大学,Old Dominion和弗吉尼亚州立大学,以及世界级高端的产业公司,包括劳斯莱斯,西门子和空客组成。作为一个应用研究中心,CCAM架起大学的基础研究与通常由公司执行的商业产品开发之间的桥梁。
CCAM的研究重点包括高端表面工程研究,制造系统,机器技术,焊接、连接、添加剂制造和复合材料。CCAM做的既有CCAM成员企业合作的通用性研究,也有单个成员企业单独进行的研究。这两种情况下,都由成员企业引导研究进程,来获取解决技术难题的产品解决方案。在这种模式下,CCAM的合作模型使得成员企业把研究力量聚在一起提高效率,降低研发成本,并能够在这个过程中激发多个高端产业的技术创新。
CCAM的知识产权处理方法与成员公司保持一致。企业可以直接资助研究并持有研究成果。CCAM持有通用研究的知识产权,并给予其会员企业非独占性的全球免版税使用权。会员公司从而可以互相分享并在财政上相互支持,在跨多种技术的高端制造工艺方面互惠互利。
CCAM自2011成立以来,在劳斯莱斯决定在Prince George 镇建立一个喷气发动机组件工厂的推动下,CCAM已取得显着进展。它的行业成员数已经从7个增加到20个,增加了行业的会员,并完成了18个研究项目,包括9个通用性研究,8个直接研究和1个外部资助研究。CCAM的协作模型已经衍生出新的过程和技术,并已经被用于航空航天,国防,交通,消费类电子产品等其他高端产业。
CCAM这种联盟打破了陈规,展示出了如何利用新的技术动力推动公司和他们的合作伙伴们开创新的创新平台,以保持行业领先地位。
 
资料来源:高端制造联盟中心网站。
 
 
 
 
 
参考资料:
Brookings Institution,“America’s Advanced Industries:What they are, Where they are, and Why they matter”,February 2015。

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