第三次工业革命
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什么是第三次工业革命
第三次工业革命也叫数位化革命，是指以数字化、人工智能化制造与新型材料的应用为标志的工业革命，它直接的表现是工业机器人代替流水线工人，从而引起生产方式的根本改变，其结果将导致直接从事生产的劳动力快速下降，劳动力成本占总成本的比例越来越小，规模生产将不会成为竞争的主要方式，个性化、定制化的生产会更具竞争优势。
第三次工业革命的提出
“从“工业化”到“去工业化”再到“再工业化”这个循环的过程，表面上反映了从实体经济到服务经济再到实体经济的回归，实际上体现了服务经济真正服务实体经济的发展战略，符合经济形态螺旋式上升的发展规律。如果说“去工业化”去掉的是低附加值的加工制造环节，那么，“再工业化”实际上是对制造业产业链的重构，重点是对高附加值环节的再造。”
《经济学人》今年4月发表《第三次工业革命：制造业与创新》的专题报道，描述了目前正在发生的由技术引领的制造业的深刻变化。而美国著名未来学者杰里米·里夫金(Rifkin)的著作《第三次工业革命》的出版，也论述了由互联网与再生性能源融合导引的新一轮工业革命，引发广泛关注。
早在20世纪70年代初，美国一些学者较早分析了其对员工、收入和研发等微观层面的影响。赫尔夫戈特(Helfgott)分析了新技术对工人在企业中地位的影响。他认为，正风靡美国产业的新技术，推动着工作场所的转型，团队中的工人变得更加重要和自治，身负更多责任。格林伍德(Greenwood)认为，从20世纪70年代初开始，信息技术的发展推动着经济体系进入第三次工业革命，而信息技术的快速变革会在初期降低生产率，扩大收入差距。莫维利(Mowery)分析这场革命对产业研发结构带来的影响，他认为自1985年起，美国的产业研发结构由大企业主导的封闭式创新走向了以中小企业为主的开放式创新，非制造业企业成为研发投资的重要来源。
然而，“第三次工业革命”概念的真正兴起和全球化传播，则与全球可持续发展面临的压力息息相关。具体来说：一是至20世纪80年代，石油和其他化石能源的日渐枯竭，及随之而来的全球气候变化给人类的持续生存带来了危机。二是化石燃料驱动的原有工业经济模式，不再能支撑全球的可持续发展，需要寻求一种使人类进入“后碳”时代的新模式。三是欧盟的推动和媒体的传播。2000年起，欧盟就开始积极推行大幅减少碳足迹的政策，以加速向可持续发展时代的转型。未来学家里夫金全面分析了第三次工业革命的全球性影响，他提出互联网、绿色电力和3D打印技术正引导资本主义进入可持续、分布式发展的第三次工业革命时代。
目前来看，比较有代表性的关于第三次工业革命的论述有两种，一种以杰里米·里夫金为代表，一种以保罗·麦基里（Markillie，《经济学家》编辑）为代表。
杰里米·里夫金对第三次工业革命有比较长期的研究。他认为，所谓第三次工业革命就是能源互联网与再生性能源结合导致人类生产生活、社会经济的重大变革。第三次工业革命已经开始，而且迫在眉睫。它有五大支柱：1、向不可再生能源转型;2、将每一大洲的建筑转化为微型发电厂，以便就地收集可再生能源;3、在每一栋建筑物以及基础设施中使用氢和其他存储技术，以存储间歇式能源;4、利用互联网技术将每大洲的电力网转化为能源共享网络，调剂余缺，合理配置使用;5、运输工具转向插电式以及燃料电池动力车，所需电源来自上述电网。
保罗·麦基里长期关注制造业技术和数字制造的发展。他认为，第三次工业革命这一数字化革命，将带来制造模式的重大变革，大规模流水线制造从此终结，人们可以完全按照自己的意愿来设计。第三次工业革命甚至还可能带来反城市化浪潮，取代城市化生活的将是一种分散、自给自足的(农村)生活方式。
归纳起来，第三次工业革命有以上两种路径，它们各有特点，但殊途同归，即人类目前的生产生活方式需要根本性的变革。
第三次工业革命的概念
目前，关于第三次工业革命的概念，可谓众说纷纭、见仁见智，但主流的观点主要有以下三种：
第一种观点认为，第三次工业革命就是信息技术革命。该观点最早出现于上世纪9o年代，是随着互联网技术大规模应用浪潮应运而生的。
第二种观点认为，第三次工业革命是互联网和可再生能源的有机结合。美国学者杰里米·里夫金是该观点的提出者和倡导者。他认为，随着化石燃料时代经济发展的不可持续性Et益暴露，可再生能源取代化石燃料已是大势所趋，而互联网技术可以使分散在全球各地的可再生能源进行收集储存并实现余缺调剂，从而实现人类发展的绿色化和低碳化。
第三种观点认为，第三次工业革命是制造业数字化革命。2012年4月21日，英国《经济学人》发表的封面文章认为，全球制造业领域目前正在发生一系列深刻的数字化变革，将使现有制造业的生产模式发生颠覆性的变化，传统大规模、集中式和标准化的工业生产时代可能一去不复返，代之而起的将是家庭作坊式、分散化且满足个性化需求的工业生产模式，其中3D打印技术正是这场革命最引人注目的核心元素。
除以上三种主流观点以外，也有人认为，第三次工业革命是指生物技术革命；还有人认为，是指空间技术、纳米技术、海洋技术等领域的重大突破等。应该说，在以上各种观点中，里夫金的观点目前最流行、影响也最大。
第三次工业革命的发展前景
- (一)2020年前第三次工业革命的发展趋势
1.可再生能源所占比重将上升。但化石能源占据支配地位的格局不会发生改变
目前，全球可再生能源发展正形成一股潮流。美国能源部发布的《世界能源展望2011》报告显示，2010-2020年间全球可再生能源消耗量年均增速将达4.1％，远高于能源消费总量1.8％的平均增速。美国2012年能源展望报告称，30个州和哥伦比亚特区均提出在未来l0一l5年问将可再生能源所占比重提高至20％一30％的强制性目标。2007年欧盟在“能源行动计划”中明确提出在2020年将可再生能源所占比重提高至20％的目标。日本受福岛核事故影响已将能源发展的重心由核电转向太阳能、风能和潮汐能等可再生能源，并于2012年发布了《可再生能源飞跃新战略》，提到2030年将风能、地热、潮汐、生物质等四类可再生能源的发电量提高至2010年的六倍。与此同时，中国、印度、巴西等新兴经济体也开始大力发展太阳能、风能等可再生能源。
然而，从供给和需求角度来看，2020年前全球可再生能源发展也面临不少制约因素：一是可再生能源的关键技术短期内难以取得重大突破，表现为技术供给和储备不足。二是可再生能源的生产成本仍然高于化石能源，加之配套基础设施薄弱，导致市场需求难以迅速扩张。彭博社2010年发布的一份研究报告称，目前德国可再生能源发电成本是化石能源的一倍左右，2016年以后才有望与化石能源基本持平。三是传统化石能源的相关技术研发仍在推进，短期内其主导地位还难以撼动。即便到2020年，全球可再生能源消耗量将达34.3亿吨标准煤，而其比重也仅从2010年的10.96％升至2020年的13.2％。
2.智能电网技术研发投入加大，未来将会进一步推广应用
智能电网技术能够有效地提高能源利用效率，在可再生能源发电领域的应用前景极为广阔，目前已成为各国能源领域的发展重点。2009年，美国能源部发布公告，拨款45亿美元用于支持智能电网技术的研发和产业化，积极支持私营资本进入智能电网相关项目；欧盟将智能电网技术作为实现“3个20％”的重要抓手，并制定了一个为期9年总价值2O亿欧元的研发计划；英国则制定“2050智能电网路线图”，预计未来10年内将4700万个普通电表全部更换为智能电表；日本产业经济省于2010年启动了智能电网示范工程项目，着力开发太阳能发电和大容积蓄电池相结合的相关技术。台湾资讯工业促进会发布的报告预测，未来5年全球智能电网产业规模年均增长19％，2015年扩大至1900亿美元。
3.未来10年集中供应的能源模式不会发生显著变化
里夫金认为，随着可再生能源和智能电网技术的结合，每一栋建筑将会被改造成一个微型发电厂，能源供应模式也会由目前的集中模式变为分散模式。但是，2020年前集中供应的能源结构仍将处于绝对支配地位。首先，根据《世界能源展望2011》预测，到2020年化石能源在全球能源中的比重仍将超过80％；其次，目前各国发展可再生能源的主要方式是建造大面积的太阳能和风能发电基地，其理念仍然是基于传统的集中供应模式；第三，将现有建筑物改造为太阳能发电厂需要投入巨额资金，在世界经济缓慢复苏的大背景下，其可行性并不乐观。
- (二)本世纪中叶第三次工业革命的发展趋势
1.可再生能源所占比例显著提高，但其能否成为主导能源仍存在不确定性
从长期看，可再生能源的成本将明显下降，在全球能源供应中所占比重将大幅提高。全球自然基金会、全球政府间气候变化专门委员会等指出，2050年可再生能源完全有可能满足全球能源消费的80％以上。欧盟制定的2050年能源路线图中称，力争到2050年将可再生能源所占比重提高至55％，德国等部分国家可能达到80％；美国能源部最新发布的报告称，2050年可再生能源完全可以供应美国80％的电力。然而，对太阳能、风能等可再生能源在2050年成为主导能源这一判断应谨慎乐观。因为全球自然基金会等国际机构的研究结论仅仅是从技术上对2050年太阳能、风能等可再生能源的生产潜力进行测算，并没有充分考虑其经济意义上的可行性。并且，这些预测均假设了随着可再生能源相关技术顺利取得重大突破，其生产成本将持续降低，但该假设能否如期实现，也存在较大不确定性。
2.采用扁平化能源供应模式的城市大量涌现，但全面实现的可能性并不大
从中长期看，分布式发电技术、智能配电技术、智能用电技术等智能电网领域的核心技术发展迅速，未来产业化应用前景相当广阔；可再生能源所占比重进一步上升，生产成本也将明显下降。因此，无论是从技术上还是从成本上看，采取扁平化能源供应模式的方式进行城市建设是完全可行的。目前，美国、欧盟等发达国家的个别中小城市已开始由能源集中供应模式向集中供应和分散供应相结合的模式转变。然而，即便是可再生能源和智能电网的技术完全成熟，将全球绝大部分城市和住户改造成一个微型的太阳能发电厂，从而实现全面能源供应扁平化所需成本也将是极为高昂的，本世纪中叶要全面实现这一目标难度很大。
3.将催生一批新兴产业，但对全球经贸和投资的带动作用可能要弱于前两次工业革命
历史地看，一种新能源的大规模应用将会催生出一批新兴产业。目前，太阳能电池、太阳能手电、太阳能汽车等产品已经进入产业化阶段。但从现实情况看，可再生能源的优势主要体现在保护环境、减少温室气体排放等外部性的相关领域，其核心元素仍然离不开“电”，因而难以产生与蒸汽机、内燃机、无线通讯相类似的重大生产和生活方式变革，对全球经贸和投资增长的带动作用可能不像前两次产业革命那样强大
第三次工业革命的本质
一代信息技术的纵深拓展是第三次工业革命的核心本质。第三次工业革命有五大标志性的新技术群：以物联网、云计算、大数据为核心的新一代信息技术，以绿色能源为核心的新能源技术，以数字化制造、3D打印、工业机器人为核心的智能制造技术，以新型材料为核心的材料技术，以基因工程和细胞工程为核心的生物技术。其中，新一代信息技术是第三次工业革命的中枢神经系统，是驱动其他技术的大脑和指挥中枢；新材料是第三次工业革命的物质基础：数字化制造、3D打印、工业机器人是实现第三次工业革命的智能制造方式；生物技术则是第三次工业革命后半程的核心技术。第三次工业革命是新一代信息技术向经济社会全面渗透、扩散的过程，这一过程不仅推动一批新兴产业诞生与发展，还会导致社会生产方式、制造模式和全球产业组织模式等方面的重要变革，重塑世界经济地理和国家比较优势，形成新的技术经济范式，最终使人类进入生态和谐、绿色低碳、可持续发展的社会。第次工业革命的核心本质主要表现在以下三个方面。
(一)超越大规模定制的个性化制造范式逐步确立：第三次工业革命导致生产方式、制造模式发生重大变革
与第二次工业革命的大规模生产方式相比，第三次工业革命的生产方式主要是超越大规模定制的个性化制造范式。标准化是大规模生产的主要特征。标准化的形成和完善又极大地促进了大规模生产的发展和效率的提升。通过标准化活动，零部件、产品的规格、品种、式样大大减少，这样不仅可以获得大规模生产的规模经济性，还可以促进零部件之间的通用化和互换性，使其获得在相关产品生产上的范围经济性．前两次工业革命追求的是低成本、标准化的批量生产，效率的提升主要表现在尽快实现规模经济。随着生产相对过剩，人们的差异化、个性化需求逐渐增强，效率的提升逐渐转变为能够高效且低成本地满足人们不断变化和同时出现的个性化需求。随着智能软件、新材料、智能机器人、三D印制技术等的出现，使工厂逐渐走出大批量制造的时代，可以低成本地生产绿色环保、个性化的产品。建立在虚拟制造技术基础的增式制造技术(Additive Manufacturing)已开始用于产品的个性化生产，即3D打印技术。传统制造模式是“减式制造(Subtracted Manufacturing)”，一般是存原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。这种生产方式是集巾式的，只有达到一定的规模才能大幅度降低生产成本。生产过程中产生了大量的原材料浪费。而3D打印技术无需原胚和模具．直接根据计算机图形数据和编写的软件，通过增加材料的方法把产品逐层逐步地“打印”出来，就像打印机一样，用叠加、层叠的办法形成产品，这种生产方式的材料利用率非常高，并且能够简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率、降低成本。智能化制造则帮助人们从简单的脑力劳动中解放出来，去从事更加非线性，更具创新的脑力劳动。
而随着柔性的数字化制造、3D打印、物联网、云计算等技术的逐步完善，大规模定制的生产方式有向全球化个性化制造范式转变的趋势。黄群慧和贺俊指出可重构的生产系统可以在柔性生产系统的基础上进一步解决生产成本、产品多样性、产能和生产周期等多目标之间的冲突，因而能够更好地适应全球化时期消费者需求千差万别且快速变动的市场环境。闸以3D打印机为代表的添加制造技术是生产一体化个性产品的主导技术范式。这种生产方式可以在产品设计阶段就充分体现消费者的个性需求，产品制造是根据个性化的设计进行的。在以3D打印为代表的个性化制造系统中，消费者不再被动接受或仅仅从企业给出的产品清单中选择自己喜好的产品，而是亲身参与产品的设计过程．并直接成为产品生产者。
(二)基于模块化虚拟再整合的“社会制造”模式逐步形成：第三次工业革命引发全球产业组织模式变革
模块生产网络是第五次产业技术革命导入期形成的一种重要范式。在20世纪末，随着产品或产品体系设计、研发、生产的模块化和组织形式的模块化以及大量面向外部供应商的外包子系统的出现．模块生产网络成为一种新型的产业组织模式。Sturgeon认为模块生产网络所体现的主要组织创新是新产品开发的公司规模从产品制造的规模经济中分离出来．这样成功的创新并不必然导致公司的巨型化。跨国公司借助模块化带来的组织柔性和组织接近效应，纷纷进行了相应的战略和组织结构调整，更专注于本身的核心能力，将非核心能力业务外包，因此促成了专业代工的兴起。全球性的领导厂商和系统设计师以外包为基础，以产品设计为龙头，以开放共享为标准，在全球经济范围内重新建立战略体系，将分布在不同地区的企业或企业集群连接为一个有机的整体，以实现资源的共享和优势的互补，这样就形成了模块化虚拟再整合的新型产业组织模式。
超越虚拟再整合的模块化生产网络之上的“社会制造”模式将成为新的主流产业组织模式。产业组织模式的变迁是伴随着生产技术的变迁而发生的。第一次工业革命将分散的家庭作坊、手工工场转变为纵向一体化的工厂模式，第二次工业革命形成了大量大型企业集团。在第三次工业革命中，随着信息技术的飞跃发展使大量物质流被虚拟化为信息流，生产组织中的各环节将进一步被无限细分，生产方式呈现出社会化生产的重要特征。因此，产业组织模式也将在虚拟再整合的模块化生产网络模式的基础上，充分汲取产业组织网络化和产业集群虚拟化的优势．形成“社会制造”这一新型产业组织模式。
“社会制造”模式是在互联网、物联网和物流网与3D打印机组成的社会制造网络中．通过众包等方式让社会民众充分参与产品全生命周期制造的过程，社会制造的关键是主动、实时地将社会需求与社会制造能力有机地衔接起来，从而有效地实现需求和供应之间的相互转化过程。社会制造最大的特色就是消费者可以将需求直接转化为产品，即“从想法到产品”，并使得任何人都能通过社会媒体和众包等形式参与其设计、改进、宣传、推广、营销等过程，并可以分享其产品的利润。美国纽约的Shapeways和Quirky公司是社会制造的典型案例。在社会制造的环境下，大批3D打印机形成制造网络，并与互联网、物联网和物流网无缝连接。形成复杂的社会制造网络系统。实时地满足人们的各种需求。
在“社会制造”的产业组织模式中，技术要素和市场要素配置方式发生了革命性的变化，小企业的黄金时代即将到来。随着能源互联网的建立，中小企业可以获得低成本的可再生能源和低廉快捷的物流服务．同时通过在线获取生产所需要的各类协作服务，使生产要素的配置成本降到最低。同时各类个性化的产品销售可以通过互联网、新能源交通工具等传播，使拥有最新款式的消费品能在很短的时间内行销全球。新的资源配置方式将让中小企业和个体私营企业家如鱼得水，推出新品变得易如反掌且制造和销售成本更低，小企业的黄金时代即将到来。
以核心技术构建平台化解决方案将是大公司生存的主要商业模式。随着第三次工业革命的推进，每个建筑可能都是能源的生产者。每个人都是一种产品的一体化生产者，但是。这种组织方式下大公司不会消失，超级大公司将从集中化的产业链的垄断者，转变成平台的提供者，在以核心技术为中微小企业构建平台化解决方案的过程中实现产业链共赢。这些平台型大企业将提供全球范围内的服务、平台、基础设施，由于有了这些平台。小型企业会更快速地发展，新产业革命中的网络化制造和网络化新能源，将使这种平台型企业的重要性进一步增强，成为产业内部和产业之间关联互动的重要支撑。
(三)制造业和服务业深度融合：第三次工业革命将推动新型产业体系加快形成
制造业和服务业的融合程度将越来越高。由于制造业的生产制造主要由高效率、高智能的新型装备和软件系统来完成，与新型装备和软件系统相关的生产性服务业将成为制造业的主要业态，研发、设计、物流和市场营销等占据整个产业价值链的核心．服务业和制造业之间的关系变得越来越密切．产业边界越来越模糊。传统的制造业中的每一个产业链环节都会与新一代信息技术交叉融合，从而使研发设计、加工制造、营销服务三个产业链环节在共同的网络化云计算平台上进行一体化深度整合。呈现服务化的发展特征。制造业和服务业出现深度融合，并导致原有服务业部门的重构。随着服务业活动成为制造业的主要活动，制造业的主要就业群体将转变为制造业提供服务支持的专业人士。因此，低技能的生产工人对产业发展的重要性下降，高技能的专业服务提供者的重要性进一步增加。
中国推进第三次工业革命的核心路径在劳动力优势逐步丧失的第三次工业革命进程中，中国如何选择一条适合自己的最佳推进路径是一个不可回避的难题。中国推进第三次工业革命必须要充分利用我国居民消费能力和消费层次双“提升”的有利条件，将产品的个性化生产与促进新兴产业成长、启动“内需”战略有机结合起来。
在第三次工业革命背景下培育战略性新兴产业是一项系统工程。战略性新兴产业是一个知识产权密集的复杂系统，任何一个新兴产品都不是靠一项专利、一次技术突破就能发展起来的。而是需要依靠相关配套技术逐步完善。建立起完整的产业链，同时还需要大量微细的渐进式创新。因此，战略性新兴产业培育是一项系统工程，需要科学、系统的部署面向未来的基础研究、应用研究和成果转化、产业化各阶段科技发展任务和重点．充分挖掘与新兴产业相关的科技成果，打通技术研发、应用示范、市场培育和产业发展、技术标准和配套设施等各环节的壁垒和障碍．使技术创新成果尽快产业化。
基于内需培育领先市场是推进第三次工业革命的核心路径。领先市场是核心技术成为全球主导设计的关键。从全球五次产业技术革命的发展历程来看，任何一次产业技术变革都会爆发于一个特别的核心国家或地区，然后从核心向外围逐渐扩散(佩雷丝，2002)。并逐步成为全球主导设计。这些率先应用新技术的核心国家或地区就是领先市场。Beise(2001)进一步强调了领先市场的扩散功能，认为首先采用某项技术并使其成功扩散的国家或地区才是真正的全球领先市场。领先市场是创新扩散的源头，代表着未来全球市场的主要特征，满足领先市场所需的资源、能力与策略是企业在全球范围内获得先发优势的基础。在新工业革命和新兴产业的培育中，一个国家或地区的能否成为领先市场以及市场的成熟程度在很大程度上决定着其核心技术及其产业标准能否成为被世界广泛采纳的全球主导设计。满足区域性低端市场需求的架构创新是中国自主建构战略性新兴产业全球价值网络的逻辑起点，本土“链主”是参与全球主导设计竞争的核心，成为全球主导设计是战略性新兴产业全球价值网络建构的终极目标和归宿。
架构创新能力是培育领先市场进而抢占新兴产业战略制高点的关键能力。架构创新是对产品构成、组织结构和生产流程的系统性创新，它不仅反映了产品构成要素之间相互依存和功能分担关系的改变，还反映了产业系统内各利益主体之间互动关系的改变。架构创新需要准确把握技术与需求的战略契合点。这是形成领先市场的关键。在领先市场的形成过程中，即战略性新兴产业的萌芽的形成阶段，市场上存在着多种由不同技术路线创新设计的产品，这些不同设计之间的竞争激烈而残酷。企业之间竞争的焦点在于提高产品性能的创新设计，不断通过“尝试～纠错一尝试”进行频繁的产品架构创新。领先市场形成的实质是通过架构创新构建了技术创新与市场需求之间的正反馈机制，呈现出核心技术创新的乘数效应和相关产业的连锁反应。经过残酷的企业试错过程，将技术资源与市场需求有机联结起来的、代表优秀产品的主导设计在特定区域内的领先市场上出现。主导设计定型后，产品基本稳定并逐步被消费者和市场所接受，工艺技术创新替代产品架构创新成为产业发展的关键。受共同的历史、传统、文化、语言、制度等多方面因素的影响，领先市场消费者的需求具有很强的同质性，产品已经具备大规模批量生产的基本条件。拥有主导设计的企业处于技术垄断地位并开始获得超额利润，企业规模迅速扩大，成本快速下降，规模效益逐渐体现，成为新兴产业的领导者。为了获得最大化的创新收益．该企业一般会控制核心技术的扩散和转移，以维持自己的垄断地位。受垄断利润的诱导，越来越多的企业通过模仿或引进的方式跟随主导设计进行生产，并围绕新兴产业的主干技术链，逐步完善配套技术链、辅助技术链、产业装备技术链、产业材料技术链等，从而引发了相关产业和互补产业的连锁反应。这种反应以累积的方式扩张，形成持续的正反馈机制。基于模块化的架构创新有利于克服不同国家和地区间的需求差异，实现核心技术、产业标准和主导设计的全球扩散。
第三次工业革命的经过及成就
第三次科技革命中发展的原子能技术、航太技术、电子电脑的应用最为突出，包括人工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术。
科学技术密切结合，相互促进并逐步深入生活，渗透到各个领域。
第三次工业革命的影响
第三次科技革命，改变了生产力发展的动力，呈现出机械化、自动化的特点，减少工业成本的同时节约时间。社会生产率显着提高。
科技革命使世界的联系更加紧密，全球化趋势加强。
第三次科技革命加剧了世界的竞争，扩大了发达国家同发展中国家的经济差距。