【轨物推荐】康波、世界体系与创新范式：中国如何引爆新一轮产业革命

原创 邵宇、陈达飞 新财富 2019年12月31日 22:13

中美关系近两年备受关注，在诸多方面各方都已经形成了共识，但竞争博弈的结局富有争议性。当靠事物太近的时候，反而很难看清楚其面貌，使用康德拉季耶夫周期（简称“康波”）视角，不仅有助于理解中美关系，还有助于理解当前全球经济增长停滞困境和利率下行问题。

01

创新扩散是康波形成的原因

康波被用来描述经济增长的长期波动现象，周期一般是40年至60年。俄罗斯经济学家康德拉季耶夫将其作为一个经验规律描述出来，但他本人并未解释这种经济现象背后的内在逻辑。熊彼特提出的创新理论充实了康波的内容，为理解康波打开了一扇门。然而熊彼特没有回答的问题是：康波为什么是40至60年？

全球GDP增速每40-60年就会出现一个拐点,它对应的就是康波的拐点（图1）。

图1：全球GDP增速

资料来源: Devezas et al.（2017）、 Industry 4.0（p.14.）

理解康波的形态，关键就在于理解创新扩散的逻辑。创新的扩散遵循简单的S型曲线模式。美国传播学者罗杰斯及研究创新演化路径的日本经济学家弘冈正明（Hirooka）先后发现，技术扩散轨道的S型特征是一种普遍现象。我们将技术扩散普遍性特征称为创新的范式（图2）。

图2：创新扩散的“S型”曲线

资料来源：罗杰斯（《创新的扩散》）

创新的范式背后是人观念的转变，以及由此带来的行为模式的转变，这是康波得以形成的内在逻辑。每种创新扩散的速度都遵循着“慢-快-慢”的节奏，早期采用者的数量一般较少，他们惯于打破常规，勇于尝试新鲜事物和新的想法；一段时间后，扩散进入起飞阶段，速度开始加快；后期采用者逐渐接受，此时，市场趋于饱和，整个过程也将进入终结（图3）。创新扩散的速度与产业发展的速度是对应的，速度越快，产业发展越快，产业增加值越高，GDP增速越快，一旦市场饱和，增速就会慢了来。

图3：创新的范式与康波的形成

资料来源：罗杰斯（《创新的扩散》）、东方证券

值得强调的是，图3中3条创新曲线有相同的起点，最终也大致收敛到同一个终点。它代表的是由某一个基础性创新衍生出来的创新族。在大多数康波中，基础性创新可能会超过一个，从而呈现出多个创新族交错演进的结构。

那么，康波为什么是40-60年？康波的长度是由创新扩散的速度决定的，对历史数据的拟合显示，基础性创新及其所衍生出来的创新集群的扩散所需的时间区间为40-60年。之所以需要这么久，可以从以下几个方面来理解。

第一，创新扩散的速度是由各种阻力决定的，创新是勇敢者的游戏，在创新蜂聚现象出现之前，需要克服来自“既得利益者”的反对等各类社会阻力，“既得利益者”势力越大，阻力就越大，完成扩散的周期就越长。

第二，创新关系到世界观的改变，而人类有严重的路径依赖特征。举个例子，我们每天都在使用的电脑键盘——QWERTY键盘在1873年就诞生了，一直使用至今，但实际上，它有许多缺点；1932年，华盛顿大学德沃夏克教授研发了另一种键盘，试验证明打字效率相较QWERTY有相当大的提高，但至今仍未被广泛采用。

第三，创新只有转变成工业增加值才能影响康波的形态。罗杰斯将创新过程分6个步骤——需求/问题、研究（基础和应用）、发展（再创新）、商业化、扩散/应用和结果，创新需要经历漫长的时间才能转化为大规模商业生产，并影响康波形态。

02

世界正处在新一轮康波的起点

第一轮康波以蒸汽机的使用、纺纱机发明和纺织工业诞生为标志，起点是1790年；第二轮康波以铁路和炼铁工业为标志，时间约为1846至1900年，其中，1846至1872年为上升期；第三个康波以钢铁、电力、石油开采和汽车制造为标志，上升周期为1900至1929年，结束于20世纪50年代；紧接着的就是第四轮康波，以电视等家用电器和电子工业、飞机、石油化工和电脑的创新为代表。1970年代的两次石油危机和1980年代的全球经济动荡——如1985年前后的美日贸易摩擦、1987年美国储贷危机和1980年代初期的拉美债务危机等——中断了第四轮康波的进程，但1990年代，电脑和互联网的普及带领人类进入信息时代，全球进入低通胀和较高经济增速并存的“大缓和”时代，第四轮康波得以延续（图4）。

图4：人类历史上的四轮康波

不同研究者对康波周期的划分

资料来源：Hirooka（2006）、东方证券

有观点将始于1980年代的信息和通信技术革命看作第五轮康波的代表，它将于2050年左右走向终结。所以，第四轮康波与第五轮康波出现了交错。从第四轮康波基础创新扩散的轨迹来看，它已经接近尾声。本文将新一轮康波算作第六轮，而我们可能正处在第六轮康波的起点。

更进一步的问题就变为，第六轮康波中的基础性创新会是什么？可能包括新材料（如纳米技术）、人工智能、高端制造、物联网、航空航天、生物制药、基因工程、量子计算和区块链等等。2014至2020年是拥抱NBIC（纳米、生物、信息和认知）技术的一个合适时间段，因为这是它们从实验室走向市场的转折点（图5）。

图5：第六轮康波的基础性创新是什么？

资料来源：Hirooka（2006）、东方证券

由于经济是一个复杂开放的系统，是一个混沌的体系，始终处在一个非均衡的状态，所以，我们很难通过经济指标本身去预判康波的起点或拐点。但是，基于创新的范式，只要确定了创新的起点，我们就可以大致判断各项技术发展和扩散的轨道。

以纳米技术为例，1985年是发现合成碳素（fullerenes）——C60的标志性年份,它是由60种碳原子以空心球体结构合成而成，被认为是第一个纳米结构。紧接着，1986年，原子显微镜（AFM）得以发明，为创建和测量新的纳米结构提供了工具。接下来的重大突破有1991年发现了碳纳米管，2004年发现了石墨烯——它被认为是最有前途的纳米材料。一般而言，纳米材料具有非常独特的性能，几乎可以应用于人类活动的每个领域，从而为各个领域带来创新和突破。根据纳米技术发展的轨道，Hirooka估计它将在2016年左右成熟，距离AFM的发明正好30年，之后，纳米技术将进入扩散轨道，纳米技术创新产品将被投放市场，并不断向市场渗透，开辟新的商业领域。届时，许多传统的材料也将被替代。

紧随纳米技术之后的是超导、基因工程、修复技术、精密聚合物、酶聚合物、分子元器件和量子计算等。那么，备受国人关注的区块链在什么位置？如果以2008年为起点计算的话，区块链技术的发展或许仍需要10年以上的时间才会进入成熟阶段，之后才是创新的扩散和商业化。当前阶段的主要任务，仍然是技术攻坚。

理解康波的关键在于理解创新的范式。一般而言，整个创新的生命周期可以被划分为三个阶段：研究、发展和扩散。每个过程都表现为S型扩展轨道，前两个阶段即常说的R&D，它们大多是在实验室里完成的，后一个阶段才是在工厂里完成的。由于康波主要由经济总量指标来代表，所以，只有创新进入到扩散阶段，才会体现在康波之中。

创新扩散阶段的关键变量是采用率，可以理解为市场需求的饱和率，它的变化遵循着“慢-快-慢”的规律。从慢到快形成了康波的上升期，这是基础性产品创新形成的阶段；从快到慢形成了康波的下降期，这是产品创新集群产生的阶段，同时也是创新动能由盛而衰的阶段。

03

霸权周期与世界体系的结构

经济学与国际政治中都有长波的概念，经济学的长波指的是康波，国际政治中的长波常常指代霸权周期，内容是世界政治体系的变迁，描述的是政治权力的转移，其长度一般为90-120年。

英国历史学家和哲学家汤因比曾经说过，19世纪是英国的世纪，20世纪是美国的世纪，21世纪是中国的世纪。汤因比的预测意味着世界体系的百年轮回，时间上正好与国际政治中的长波理论相一致。

创新驱动的康波与世界政治体系变迁的长波有一定的因果逻辑。康德拉季耶夫也注意到，“新的长波往往与世界经济连接的轨道的扩张密切相连”。日本经济学家赤松要找到了二者的确切纽带，他认为，世界体系有一种“中心-外围”结构，因为后发优势的存在，外围国与中心国之间综合国力的差距呈现出一种“收敛—发散”的周期特征，周期长度为20-60年，其长边正好与康波的长边对应。

每一次创新周期都给外围挑战国缩短与中心国的差距乃至反超提供了机遇。中心国是创新的引领者，由于创新具有外部性，外围国在追赶过程中差距收敛。有些历史节点，外围国甚至会赶超中心国家，从而重构世界体系的结构。当然，赶超并非易事，追赶过程中更常见的现象是拉近后再次被中心国家甩开。

英国在18世纪末开始的第一次工业革命和第一轮康波中占绝对领先地位，没有挑战者；第二轮康波中，英国在铁路和炼铁工业中都有领先优势，但美国紧随其后，是唯一的挑战者；第三轮康波的起点是19世纪末，英国在钢铁工业上仍然领先于美国，但在石油、汽车和能源工业方面，英国开始落后于美国。虽然德国在汽车工业上是领先者，但福特发明的流水线作业改进了生产流程，提升了生产效率，使得美国在汽车工业上仍然保持领先地位。这一过程清晰地展示了创新、康波与世界体系变迁的关系（图6）。

图6：创新、康波与世界体系的演变

资料来源：Hirooka（2006）、东方证券

日本于19世纪60年代开始的明治维新使其搭上了第三轮康波的末班车，但实际上是在“补课”，因为棉花和铁路是前两轮康波的创新。后来，其又由于实施闭关锁国的政策，缺席第三轮康波的创新“课程”。二战之后，日本一边补课——发展纺织和汽车制造业，一边追赶——发展石油化工和电脑工业等，至1970年代修完过去五轮康波的“课程”，从而成为美国权力的有力挑战者，特别是在汽车和数码电子科技方面。

1980年代中期，美国和日本的贸易摩擦日趋激烈，1985年《广场协议》之后，日元继续快速、大幅升值，削弱了日本出口产品的竞争力。为了缓解外需快速收缩的负面影响，同时也是在美国的压力之下，日本采取了积极的财政政策、宽松的货币与信贷政策，以及扩大金融开放的政策，与此同时，日本的制造业还在不断外迁，这些都是其1990年代股市和房地产泡沫破裂的原因。至今，已不再有人将日本看作是美国霸权地位的挑战者。

再看中国。封建制与闭关锁国的中国完完全全地缺席了前三轮康波，直到1949年新中国顾立之后，才真正开始发展工业。1978年改革开放之前，虽然走了不少弯路，但这可能是中国必须交的“学费”。改革开放之后的40年，中国一边补课，一边学习新课程，不仅发展了前三轮康波的代表性工业，第四轮康波也没落下。至今，中国的工业体系被认为是世界上最齐备的。所以，中国也被看作是美国霸权的最有力挑战者，这也是中美关系出现转折的大背景。

04

中国在创新领域的巨大挑战

创新实力是决定一国在世界政治经济体系结构中的位置最重要的单一要素。每一轮康波都有少量主干创新——包括能源、资源、动力、交通、信息和通信等，它们是社会各个方面运行的基础设施。哪个国家拥有更多的主干创新，就越有可能成为世界体系的中心国家。那么，正在进行的信息与通信技术创新中，中国又处在什么位置？在第六轮康波的主干创新中，中国在哪些领域有领先优势？

在路透社发布的2011年全球百强创新企业名单中，美国占40家，中国为0家，而在2018-2019年的榜单中，中国内地占3个名额；在路透社发布的2018全球最具创新力大学名单中，美国独占48个名额，而且排名非常靠前，而中国仅有5所，且排名比较靠后；在2018福布斯全球最具创新力百家企业榜中，美国为51家，中国为7家。通过这些榜单大体可以知道中国在创新领域所处的位置。

我们不妨从研发投入、知识积累、社会体系结构、金融市场和文化等方面，来看中国在科技创新上的优势和劣势。

第一，研究与发展。所谓R&D，研究在前，发展在后。这里的研究，首先是基础研究，其次才是应用研究，前者以科学知识的积累为目的，后者的目的是解决某个具体的需求问题。所以，基础研究对创新非常重要，特别是对于主干创新。

中国的研发支出占GDP的比重逐年提高，已经上升到世界第13位，绝对规模也上升到了第2位。但研发投入的内部结构严重不平衡，试验发展阶段的研发支出占比远远高于基础研究，这也使中国的基础研究支出在全球排名中远远落后。但是，只有基础研究才能促成基础创新，才能成为创新的领导者。

对比来看，中国R&D占GDP的比重仅落后于美国0.68个百分点，但从绝对规模来看，2018年美国研发支出为5623.94亿美元，中国为2971.15亿美元，仅为美国的52.8%。若是比较基础研究投入，中国与美国的差距就更大了。

第二，社会体系的结构。在集中力量办大事的决策体系下，决策层一旦决定采纳和推广某项创新，创新扩散的速度就会比较快。但是，这个体系有三方面的约束：第一，政策会影响创新的扩散；第二，社会中的个体可能会设法绕开创新，正所谓“上有政策，下有对策”；第三，执行过程中可能会出现偏差，出现制度套利行为。相比之下，在个体决策结构中，创新的扩散取决于个体观念的转变所形成的合力，这是一个自发演化的过程，创新扩散的速度取决于社会形成共识的速度，即便在某些情况下创新扩散的速度可能会比较慢，但由于以共识为基础，爆发力会比较强。

第三，金融市场。直到今日，中国的金融市场仍然存在金融压抑，其直接结果就是资本市场发展不健全。而学术界的共识是，权益类融资比银行融资更有助于推动创新。加州大学伯克利分校教授古斯塔沃·曼索的研究显示，激励创新的契约有如下特征：短期内允许试错，容忍失败，同时在长期内又给予成功高额的回报。创新是一种高风险、高回报和高度信息不对称的活动，以互联网、人工智能和大数据等为代表的新一代创新型企业，在早期阶段很难获得银行贷款和其他债务融资，只能依靠资本市场。在这里，不能只着眼于IPO，更为关键的是私募股权投资，比如天使投资和风险投资等，它们才是下一轮康波的培育者。

考察美国VC交易的行业分布，在过去十年的大部分时间里，软件和制药及生物技术这两个领域一直占据着主导地位（图7）。2018年，软件行业在交易数量上遥遥领先，超过3700宗，制药和生物技术行业以720宗位居第二。软件行业的投资也达到了创纪录的水平，2018年达到468亿美元，同比增长54%。而中国，仅从2014-2018年的情况来看，排名靠前的基本都是创新的应用，包括互联网服务、电子商务、IT服务、无线互联网服务以及互联网金融等等，这些大多是第五轮康波的成果。如果我们正处在第六轮康波的起点，判断21世纪是否是中国的世纪，从中美资本市场的对比上也可见一斑。

图7：美国风险投资偏好的行业分布

资料来源：Pitchbook

第四，文化。关于儒家文化和盎格鲁撒克逊文化到底谁更有助于创新，是个历史悠久的辩题。不可否认的是，儒家文化是有包容性的，但这种包容性更多地指向同一性，即同化，从而与创新精神可能有些许不容之处。

美联储前主席格林斯潘在《地图与疆域》（The Map And The Territory）中说：“美国历史上就有一种创业冒险的文化，这种文化催生了创新，并最大限度地有效利用了我们有限的储蓄，将创新转化为应用技术。其结果是高生产率的资本资产。”格林斯潘还从创新的基本含义上出发，认为创新是超出常规思维的，因此，思维约束是创新的潜在威胁。

05

中国如何引爆新一轮产业革命

21世纪是否中国的世纪，关键在于中国能否持续创新，并且成为主干创新的引领者。从顶层设计来看，关键问题是如何引爆一次产业革命。从康波的角度来看，实现新旧动能转换所需要的时间是30年，如果中国能够发挥体制中的优势，规避劣势，或许会加速实现。工业4.0的大方向是智能化、数字化和网络化。

引爆新一轮产业革命的路径包括：动力源——从蒸汽机、内燃机、电动机、计算机/互联网到ABC（AI、Blockchain、Cloud)；先行者——智能制造、智慧城市、智能电网、智慧医疗、智能服务业平台；新基础设施——从铁公鸡、钢铁、能源到5G、IOT、芯片、算力；被赋能者——传统的能源行业、服务业、消费品行业和装备行业渗透；人力资本——科学家，这是序曲，也贯穿始终；金融支持——强大的资本市场和私募股权投资。

无论从历史逻辑还是因果逻辑来看，我们都正处在新一轮康波的起点。它将决定未来世界的格局，也就是未来半个世纪中国在全球的话语权,而创新则是中国能否成功的关键。

原创链接：康波、世界体系与创新范式：中国如何引爆新一轮产业革命