技术的变革与扩散是如何推动经济发展的?

技术创新具有不确定性,技术演进遵循自然科学规律,不以人的意志为转移。经济增长,乃至人类社会最大的不确定性,则来自技术革新。

捕捉技术创新的规律极为困难,不过技术扩散的规律是可捕捉的。

美国著名的传播理论家埃弗雷特·罗杰斯经过许多案例研究,在1962年出版了《创始的扩散》一书。罗杰斯总结出创新事物在一个社会系统中扩散的基本规律——创新扩散S曲线。

图:创新扩散S曲线,来源:罗杰斯【1】

新的技术和产品,市场上的接受程度存有差异。每一产品领域都有先驱和早期采用者,在他们之后,越来越多的消费者开始采用该创新产品,产品销售达到高峰;当不采用该产品的消费者所剩无几时,销售额开始降低。

所以,罗杰斯根据创新的接受程度,将受众分为创新者、早期采用者、早期大众、晚期大众和落后者五大类,他们分别对应的采用率为2.5%、13.5%、34%、34%、16%,呈现正态分布。

采用率可以用市场占有率、市场饱和度来表示。比如,家庭电动汽车保有率表示电动汽车在家庭消费领域的创新扩散程度。

技术扩散比技术创新更加直接地反应在经济周期上,更有利于我们预测经济走向。比如,在第三个经济周期时,内燃机车被早期大众接受时,汽车工业进入飞速发展期,家庭汽车保有量快速提高。

过去三十年,中国家庭汽车保有量快速提升,如今千人保有量达170台。不过这一数据,只相当于美国1927年的水平,只有美国现在的五分之一左右(千人保有量为837台)。

若将创新接受程度(市场占有率)累积起来,罗杰斯给我们展现了一条S型曲线,这就是创新扩散S曲线。

图:创新扩散S曲线示例图,来源:罗杰斯【1】

熊彼特认为,技术扩散与技术创新一样是非均衡的,充满不确定性。但是,罗杰斯从传播学的角度捕捉到了技术扩散的S型规律。技术扩散比技术创新更直观地反应技术对经济的冲击。技术扩散S曲线,决定了经济增长呈现波浪式演进。

技术发明到产品创新,再到产品量产及大规模普及,可能是一个漫长的过程。在1982年,意大利经济学家乔瓦尼·多西继承了熊彼特的思想,提出了“技术范式-技术轨迹”理论,论述了经济与技术之间的关系。

技术遵循自然规律,经济遵循经济规律,技术与经济之间交集具体表现在技术成熟度与规模经济的耦合上。能否形成规模经济,是开发、引进、推广技术的关键考量。

以汽车为例。电动车与汽油车几乎是同时起步的,都诞生于第二次工业革命,电动车还要早一点。早在1863年,比利时人tienne Lenoir就发明了氢能源汽车,比奔驰汽油车早25年。之后,电力技术向工业领域普及,但是电动汽车至今都没有普及。主要原因就是电池技术成熟度不够,未能引发规模经济效应。

我们再来看看内燃机车。1860年,法国人勒努瓦模仿蒸汽机的结构,设计制造出第一台实用的煤气机。这台煤气机车的热效率只有4%左右。

1883年,德国人戴姆勒创制了第一台立式汽油机。1888年,德国人卡尔·本茨造出第一台可以上路的汽油车。1897年,德国工程师狄塞尔研制了第一台压缩点火式内燃机(柴油机)。这台柴油机将热效率提升到26%,这就是著名的狄塞尔引擎。

狄塞尔引擎刺激了整个动力工业的神经。戴姆勒、迈巴赫、本茨都逐渐建立了汽油车制造厂。

但是,具备以上条件还是不够,因为当时的内燃机车成本依然很高——汽车售价高、油费贵、维修成本高。(详见《百年能源革命史 | 新能源汽车何去何从?》)

图:1900年-2009年美国千人汽车保有量,来源:智本社

内燃机车大规模应用还依赖于以下三个条件:

一是福特发明汽车制造流水线。

戴姆勒、迈巴赫也在1889年开始制造汽油车,但当时的售价高达2000-4000美元一台,销量有限。1913年,福特汽车建造了世界上第一条流水线,极大地提升了造车效率,造车成本大幅度下降。福特T型车最初售价为825美元一台,相当于当时美国普通工人两年的收入。

老福特的口号是“制造人人都买得起的汽车”。到1927年停产时,福特T型车一共生产了1500万辆,价格降低到260美元一台。当时,美国普通工人半年收入可买一辆汽车,汽车保有量已达到今天中国的水平。

二是大油田的发现,石油价格大幅度下跌,汽油车成本快速下跌,内燃机开始大规模推广到工业领域。

三是欧美国家逐渐形成了公路网络,汽油车的续航能力优势展现出来,汽车的使用价值得以提升,同时公路网络降低了维修成本。

所以,技术扩散往往是经济系统协同的结果。当然,罗杰斯承认,并不是所有技术都百分之百被市场所接受,但这并不影响技术扩散的S型轨迹。美国汽车扩散势头曾受二战中断,但随着经济复兴,汽车保有量快速上升,最终达到饱和,呈现S型曲线。

我们将人类历史上重大的技术扩散S型曲线,与经济增长的波浪线相结合。

图:技术扩散与经济增长,来源:智本社

每当基础性创新大规模扩散时,全球经济进入景气周期。如1787年后,英国蒸汽机开始大规模应用到纺织工业领域,纺织业产能大幅度扩张,经济迎来第一个景气周期。

每当基础性创新被广泛接受,技术红利消失,而新的基础性创新又未被市场认可,这时经济便进入衰退周期。如1837年开始,英国棉纺织市场饱和,产能严重过剩,爆发多次过剩性危机。

一旦经济进入衰退和萧条周期,企业便开始缩减产能,减少投资,关闭工厂,解雇工人,降低价格去库存。同时,一些经营不善的企业可能破产。而另外一些企业则想办法创新技术,开发新产品,创造新的市场与需求。新的技术扩散曲线,促使经济逐渐复苏,再次迎来景气周期。

如此循环,一条条技术扩散曲线与经济增长曲线高度契合。

在第四个经济周期中,电视、飞机、石化、核能、高分子、航空运输等技术扩散,推动二战后世界经济复兴。20世纪,美国消费家电的家庭保有量图谱,更加直观地反映了家电技术的扩散轨迹。

图:1940-2020年基础性创新扩散图,来源:Hirooka,智本社

图:美国家电产品的使用,来源:邵宇【2】

在全球化时代,技术扩散对他国经济的影响非常大,甚至具有决定性意义。

从传播学角度,罗杰斯认为,技术扩散的过程包括知晓、劝服、决策、证实四个环节。从信息特质角度,技术等知识具有外部性和可习得性。从经济学的角度,技术扩散更多来自交换。

后发国家的技术学习与模仿,以及全球化的市场交易,加速了技术在全球范围内扩散。

历史上,每一次全球产业大转移,都会诞生一批重要制造业及外贸出口国。美国、德国是第一次工业革命技术扩散的受益者。美国、德国属于后发国家,从英国学习、模仿、引进先进的纺织技术及工厂管理。美国、德国日后成为了第二次工业革命的领导者和创新者。

之后,第一次、第二次工业革命的纺织、铁路、电力、汽车、钢铁、石化等技术在全球范围内扩散。明治维新后的日本成为这次技术扩散的受益者。

二战后,日德推倒重来。美国将钢铁、纺织等传统产业及技术向日本、德国转移,促使日本、德国经济快速复苏,日本制造、德国制造获得发展先机。

图:英国、美国、日本与中国的技术扩散图,来源:Hirooka,智本社

到了六七十年代,日美贸易摩擦加剧,日本、德国国内产业饱和,逐渐将劳动密集型产业及技术向韩国、中国台湾、中国香港、新加坡“亚洲四小龙”转移。

到了八十年代之后,欧美国家、日本以及亚洲“四小龙”把劳动密集型以及高耗能产业,向菲律宾、泰国、马来西亚、印度尼西亚“亚洲四小虎”以及中国转移。

受益于全球化技术红利,亚洲四小龙和四小虎八九十年代快速兴起。不过,亚洲经济的良好势头被1997年亚洲金融风暴终结。

千禧年后,中国成为这一次产业大转移及技术扩散的最大获益者,成就了“中国制造”。

过去四十年,中国借助全球化大潮在广泛地吸收了第一次、第二次、第三次产业革命的技术。

欧美的纺织、钢铁、机电、家电、汽车、电子、计算机等通用性技术、流水线,以及金融、银行、股票、治疗、企业、基础科学等一系列知识及制度,通过产业梯度转移的方式引入中国。全球化技术红利是中国经济持续高增长的重要动力。

参考文献

【1】创新的扩散,罗杰斯,电子工业出版社;

【2】创新的范式:康波、世界体系与大国兴衰,邵宇,新财富;