经济与发展

中美科技博弈:缘何而起、走在何方?丨学术光华

2024-04-16

在21世纪的前二十年中,中国凭借着强大的制造业基础和开放的合作态度,迅速崛起为全球科技大国,与此同时,美国作为全球科技创新的领导者,与中国在科技领域的合作也达到了前所未有的高度。然而近几年,随着全球政治经济格局的变化,中美两国在科技领域的合作也面临新的挑战。中美科技博弈愈发激烈,“卡脖子”和科技制裁时有发生。这不仅意味着两国在科技领域的合作可能愈发困难,更代表着全球科技格局的重组和创新生态的变革。

bat365在线平台网站光华管理学院金融学系助理教授韩鹏飞及其合作者的论文Mapping U.S.-China Technology Decoupling, Innovation, and Firm Performance发表于管理学国际顶级期刊Management Science, 获China International Conference in Finance最佳论文奖。该论文探讨了中美两国的产业政策如何影响中美科技博弈,以及美国对华科技制裁对中美两国企业的影响。


观点概览

• 全面准确地考察科技领域的中美关系,需要区分科技领域“脱钩”和“依赖”这两个不同的概念。本文中的科技“脱钩”针对的是不同科技体系之间、由于技术标准不同造成的技术发展范式互不兼容。举例来说,我国新冠疫苗基于灭活技术路线,而美国新冠疫苗则是基于mRNA技术路线。这一科技“脱钩”的概念,与一国的科技实力并无必然的关系。与之相对的,科技“依赖”这一概念则与一国的科技实力息息相关:一国的科技实力越弱,则其对外国技术的依赖程度越高。

• 21世纪中美两国的科技“脱钩”和“依赖”程度,经历了不同的变动态势。自我国加入WTO以来,中美两国的“脱钩”测度总体上呈现逐渐降低的趋势,这说明自我国加入WTO以来,随着我国科技体系逐渐与发达国家接轨,中美两国科技体系发展的大势是走向相互融合。而我国对美国的科技依赖程度,则经历了倒U型(亦即先上升再下降)的变动态势,其转折点为全球经济大衰退的终结。

• 相较于成熟技术领域(如内燃机技术),在新兴技术领域(如无人机技术),我国与美国的脱钩程度较高,同时我国对美国的科技依赖程度则较低。特别是在有些技术领域(如无人机技术),我国实现了对美国的反向“卡脖子”(亦即该领域美国对我国的依赖程度,已经超过了我国对美国的依赖程度)。

• 文章作者并不支持中美科技脱钩会遏制我国企业创新的悲观观点。事实上恰恰相反:脱钩反而会进一步激励我国企业进行自主研发。然而这并不必然意味着,脱钩会对我国企业产生积极的影响:尽管脱钩看上去会促进企业创新的繁荣,然而这本质上是在“重复发明车轮”,这种冗余研发活动未必符合企业的比较优势,因此反而可能带来企业生产效率和盈利能力的恶化。

• 站在我国的角度来审视中美科技脱钩,需要区分我国“主动”脱钩与“被动”脱钩的不同:在我国自发地选择主动脱钩的领域,我国企业并未受到负面影响,而是取得了创新和经营绩效的提升。

• 另一方面,反观美国企业,中美科技脱钩尚未对其产生显著的影响。这可能是由于美国企业的技术水平总体上更为领先,以及脱钩的国际联动效应对于中美两国存在差异。

• 美国通过“实体清单”实施的对华经济制裁和技术封锁,并未能实现其政策目标:美国制裁并未能真正导致中美科技脱钩,并且我国在遭制裁领域的企业表现出了相当的韧性(尽管其经营绩效受到了负面冲击,但企业研发愈发具有原创性和探索性)。

• 由于创新网络架构中各个领域之间的相互传导,美国制裁对我国上下游领域带来了网络外溢效应,并且该效应在上下游领域之间呈现出显著的不对称性。如果美国制裁针对我国下游领域,那么制裁产生的网络外溢效应,会促使我国上游行业与国际科技体系脱钩,但同时也会提升我国上游企业的经营绩效,从而难以实现其遏制我国企业发展的目标;反之,如果制裁针对我国上游领域,那么制裁产生的网络外溢效应,会造成我国下游企业经营绩效的恶化,但同时也会加速我国下游企业融入国际科技体系,从而难以实现促使我国与国际科技体系脱钩的目标。

• 制裁产生的网络外溢效应,使得美国政府对华制裁的两大政策目标(亦即遏制我国企业的发展,以及促使我国与国际科技体系脱钩)之间,产生了不可调和的内在矛盾。

• 促进国际科技体系一体化的产业政策(如我国对战略新兴产业的扶持政策)与市场力量的作用方向一致,从而加速了中美科技体系相互融合的进程;而意在人为地实现各国科技体系相互脱钩的产业政策(如美国通过“实体清单”实施的对华制裁)与市场力量的作用方向相悖,并未能扭转市场力量推动的中美两国科技体系相互融合的大势。

以下为详细分析:

01

21世纪创新领域国际格局的变革

进入21世纪以来,创新领域的国际格局经历着深刻和剧烈的变革。一方面,美国仍然维持着世界头号创新强国的地位,然而其领先优势正逐步被削弱;另一方面,随着我国由“中国制造”向“中国创造”发展模式的转型,我国迅速崛起为具有重要国际影响力的创新大国。这一变动态势,集中体现于中美两国在研究与开发(R&D)投入领域的此消彼长。

图1刻画了中美两国在创新领域国际影响力的此消彼长,该图中纵轴为中美两国在全球研究与开发(R&D)投入中的份额。如图1所示,2000年美国占全球研发的份额高达36.4%,而我国所占份额仅为4.5%;然而自加入WTO以来,随着我国研发投入的激增,我国占全球研发的份额已攀升至23.3%,而美国的份额则衰减为25.6% 。

2010年,我国成为世界第一制造业大国,结束了美国对该地位长达110年的垄断;2013年,我国成为货物贸易领域的全球第一贸易大国;2014年,我国成为按购买力平价计算的全球最大经济体;2019年,我国向世界知识产权组织提交的国际专利申请数量雄踞全球榜首,从而实现了又一个里程碑式的发展。

图1 中美两国在全球研究与开发(R&D)投入中的份额

我国的技术进步,受益于加入WTO以来我国科研体系与发达国家的接轨与知识溢出。相较于货物或者服务的跨国流动,知识具有更大的跨国流动性。在21世纪全球化的洪流之中,互联网协议、硬件设计和制造、软件开发和部署以及IT服务和标准,无不在一个全球范围内的科技体系中发展。然而近年来,全球科技体系出现了“逆全球化”的迹象。特别是随着近年来国际地缘政治格局的演变,美国对华的经济制裁和技术封锁愈演愈烈,中美两国的科技体系之间有分道扬镳的迹象,亦即当前广为热议的中美“脱钩”。

02

构建中美科技脱钩的测度

为全面准确地刻画科技领域的中美关系,我们首先需要区分科技领域“脱钩”和“依赖”这两个不同的概念。本文中的科技“脱钩”,针对的是不同科技体系之间、由于技术标准不同造成的技术发展范式互不兼容。举例来说,我国民用电压为220伏,而美国则是110伏;我国新冠疫苗基于灭活技术路线,而美国新冠疫苗则是基于mRNA技术路线。这一科技“脱钩”的概念,和一国的科技实力并无必然的关系。与之相对的,科技“依赖” 这一概念则与一国的科技实力息息相关:一国的科技实力越弱,则其对外国技术的依赖程度越高。有鉴于此,我们将中美两国的专利数据加以联通,通过对中美两国专利的相互引证倾向进行正交分解,分别构建了针对科技领域“脱钩”和“依赖”的两个不同的测度(详情请见对应论文发表版本中的第二节)。

03

21世纪科技领域的中美关系

21世纪科技领域的中美关系如何演进?基于上述对中美两国科技“脱钩”和“依赖” 的测度体系,我们在图2中刻画了21世纪科技领域的中美关系。图2中的中美科技“脱钩”测度表明,自我国加入WTO以来,中美两国的“脱钩”测度总体上呈现逐渐降低的趋势。这说明自我国加入WTO以来,随着我国科技体系逐渐与发达国家接轨,中美两国科技体系发展的大势是走向相互融合。

图2中的中美科技“依赖”测度表明,自我国加入WTO以来,我国对美国的科技依赖程度经历了倒U型(亦即先上升再下降)的变动态势,其转折点为全球经济大衰退的终结。由此可见,尽管中美两国科技体系发展的大势是走向相互融合,但是融合的性质已经截然不同:全球经济大衰退以前,这一技术体系融合过程是依赖深化性的融合;但是在全球经济大衰退以后,这一技术体系融合过程是依赖淡化性的融合。

图2 二十一世纪科技领域的中美关系

我国对美国的科技依赖程度产生倒U型转变的一个重要原因,是在华跨国公司和我国企业之间的知识和技术溢出效应。我国加入WTO以后,跨国公司向我国市场大举扩张,尽管使得我国企业面临着巨大的竞争压力,但是也使我国企业得到了更好地向国际领先企业学习的机会;通过为在华跨国公司代工和供货等方式,我国企业逐渐学习和模仿国际领先企业,从而在这一过程中增加了对外国科技的依赖程度。然而通过学习和模仿国际领先企业的产品、服务、商业模式、企业运营和管理等先进经验,我国企业不断提升了自身的技术水平和市场竞争力;随着我国企业实力的增强,我国最终逐渐降低了对外国科技的依赖程度。

04

脱钩在不同技术领域内的异质性

中美科技脱钩的程度及其变动态势,在不同技术领域内呈现出异质性。图3聚焦于如下十大高新技术领域:医药, 内燃机, 自动驾驶汽车,无人机, 半导体, 智能手机, 神经网络, 机器学习, 软件以及云计算。图3中的横轴为中美科技脱钩程度的测度,纵轴为我国对美国的相对科技依赖程度。图3中的结果表明,相较于成熟技术领域(如内燃机技术),在新兴技术领域(如无人机技术),我国与美国的脱钩程度较高,同时我国对美国的科技依赖程度则较低。

图3 中美脱钩在不同技术领域内的异质性

图4进一步考察了中美脱钩异质性近年来的变动态势。图4中的左图和右图中,分别对应2015年和2021年的情况。图4中的结果表明,在这些高新技术领域内,近年来中美科技脱钩的程度在加剧,同时我国对美国的科技依赖程度在降低。特别是在有些技术领域(如无人机技术),我国近年来实现了对美国的反向“卡脖子”(亦即该领域美国对我国的依赖程度,已经超过了我国对美国的依赖程度)。

图4 中美脱钩异质性的变动趋势

05

中美科技脱钩会遏制我国企业创新吗?

中美科技脱钩,会遏制我国企业创新吗?从理论分析的角度看,中美科技脱钩是否会遏制我国企业创新并不确定。一方面,外国的科技知识对于本国企业存在知识溢出效应,因此外国技术与本国技术构成互补关系;从这个角度讲,科技脱钩会阻碍外国技术对本国的知识溢出,从而抑制本国企业的创新活动。中美科技脱钩的这一影响,可称之为脱钩的“互补效应”。另一方面,外国技术与本国技术也互为替代关系,因为引进外国技术后,本国企业就无需进行自主创新活动,从而避免所谓的“重复发明车轮”的冗余研发活动。从这个角度讲,科技脱钩反而会强化本国企业的创新激励,因为在脱钩的格局下本国企业失去了外国技术来源,从而只能独自“重复发明车轮”。中美科技脱钩的这一影响,可称之为脱钩“替代效应”。由此可见,中美科技脱钩既可能通过其“互补效应”遏制企业创新,也可能通过其“替代效应”促进企业创新。

由于中美科技脱钩对企业的影响从理论上说并不确定,因此需要通过实证研究加以探究。我们的研究发现,并不支持中美科技脱钩会遏制我国企业创新的悲观观点;事实上恰恰相反:脱钩“替代效应” 的影响要强于“互补效应”,因此脱钩反而会进一步激励我国企业进行自主研发。

尽管中美科技脱钩看上去会促进企业创新活动的繁荣,然而这并不能提升企业的经营绩效,脱钩反而会带来企业经营绩效的恶化。因为在全球技术可以自由跨国流动的理想状态下,企业可以基于自身的比较优势选择哪些技术自主研发,哪些技术采取“拿来主义”的方式进行技术引进。但是在完全与外界脱钩的情况下,企业将不得不对各项技术进行全面的自主研发,包括那些不符合企业比较优势的技术领域。尽管企业的创新活动看上去更加活跃,然而这本质上是在“重复发明车轮”;企业的这种冗余研发活动未必符合其比较优势,反而可能会损害其经营效率,因此这并不会促进企业经营绩效的提升,反而可能带来企业生产效率和盈利能力的恶化。

06

中美脱钩对我国和美国企业的影响截然不同

中美科技脱钩如何影响美国企业?反观美国企业,中美科技脱钩尚未对其产生显著的影响。为什么中美科技脱钩对我国和美国企业的影响截然不同?一方面,这可能是由于美国企业的技术水平总体上更为领先,因此,即便失去了与我国企业的技术往来,对于美国企业研发产生的影响可能有限。另一方面,中美科技脱钩的国际联动效应,对于中美两国可能存在差异。中美脱钩对于我国和美国企业影响的这种高度不对称性,有助于解读两国相关产业政策的意图并评估其政策影响。

07

我国“主动”脱钩与“被动”脱钩的影响截然不同

站在我国的角度来审视中美科技脱钩,我们需要区分我国“主动”脱钩与“被动”脱钩的不同。“被动”脱钩指的是美国单方面通过实体清单制裁等举措,限制对我国的技术跨国流动,对我国实施技术封锁。“主动”脱钩指的是我国基于自身的科技实力,自发地选择发展独立自主的技术体系。上文中所分析的中美科技脱钩,针对的是“被动”脱钩所带来的影响;而在我国自发地选择主动脱钩的领域,我国企业并未受到负面影响,而是取得了创新和经营绩效的提升。

08

美国对华经济制裁及技术封锁

美国对华制裁源于中美两国科技实力和国际地缘政治形势的演进。随着近年来国际地缘政治形势的变化,美国政府对我国的技术封锁愈演愈烈,尤其是通过“实体清单”实施的对华经济制裁不断加剧。美国商务部通过“实体清单”发布受出口管制的实体名单,这些出口管制措施包括对特定产品或技术的出口、再出口或转移的禁止或限制。美国政府的第一份“实体清单”由克林顿政府于1997年发布,当年我国仅有一家实体机构(中国工程物理研究院,简称“九院”)被列入制裁名单。在整个布什政府执政时期和奥巴马政府执政的第一个任期内,我国被列入制裁行列的实体数量和技术领域一直稳定在一个相对较低的水平。随着2014年我国成为按购买力平价计算的全球最大经济体,奥巴马政府提出了“重返亚洲”战略,同时在其执政的第二个任期内开始加强了对我国的经济制裁及技术封锁,这一趋势在特朗普执政时期得到了进一步的强化。美国的对华技术封锁最初主要集中于军事相关领域,特别是核技术(如遭制裁的中国工程物理研究院),航空航天技术(如遭制裁的北京航空航天大学)和超级计算技术(如遭制裁的广州超级计算中心)。随着美国对华技术封锁的不断加剧,制裁逐渐拓展到民用、商用技术领域,特别是通信技术(如遭制裁的华为技术有限公司),半导体技术(如遭制裁的中芯国际集成电路制造有限公司)和人工智能技术(如遭制裁的北京市商汤科技开发有限公司)。

图5 美国通过“实体清单”实施的对华制裁

09

美国对华经济制裁的经济影响

美国对华制裁是否导致了中美科技脱钩?我们的研究发现表明,美国对华制裁并未能实现其促使中美科技脱钩的政策目标,制裁并未能扭转中美两国科技体系日益联系紧密的大势。我国加入WTO之后,中美两国之间的贸易、投资、人才流动均经历了迅猛的发展,这些因素都有助于我国科技体系逐渐与发达国家接轨。自改革开放以来,我国赴海外留学的人员近500万人,其中约420万人学成后回国;我国在美留学生占美国国际学生总数的约35%,中国留学生数量位居美国国际学生数量之首。

相较于货物或者服务的跨国流动,知识具有更大的跨国流动性。图6通过国际合著的科技论文,来刻画科技领域的国际合作,该图中纵轴是美国学者与国际学者合著的科技类论文中各国所占份额。在21世纪初,英国和日本分别占美国国际合著的科技类论文数量的13%和10%,而中国和印度的份额则远低于此。随着时间的推移,英国的份额大体稳定,而日本的份额近年来已经腰斩为2000年水平的一半。与之形成鲜明对比的是,我国的份额已从2000年的5%增长至近年来的26%;尽管我国份额的增速近年来有趋缓的态势,但其仍然保持了不断攀升的大势。与此相比,对于同为发展中大国的印度而言,近年来其份额仍然低于5%的水平。

图6科技领域的国际合作

在企业层面上,我国在遭美国制裁领域的企业表现出了相当的韧性:尽管其经营绩效受到了负面冲击,但是企业研发愈发具有原创性和探索性,企业的创新绩效保持了相当的活力。同时,我国被制裁领域的企业市值并未因制裁出现显著的大幅下跌,这可能部分得益于我国对美国制裁的反制举措。

经贸往来和人才流动,均促进了中美两国科技体系的联系日益紧密,而美国政府单方面的对华制裁,并未能扭转市场力量推动的中美两国科技体系相互融合的大势。我们的实证研究结果表明,促进国际科技体系一体化的产业政策(如我国对战略新兴产业的扶持政策)与市场力量的作用方向一致,从而加速了中美科技体系相互融合的进程;而意在人为地实现各国科技体系相互脱钩的产业政策(如美国通过“实体清单”实施的对华制裁)与市场力量的作用方向相悖,并未能扭转市场力量推动的中美两国科技体系相互融合的大势。

10

美国制裁在创新网络架构中的外溢效应

在创新网络架构中,不同行业通过密切而深入的知识联系和技术传导,相互交织为一个有机的整体。尤其是作为世界第一和第二大经济体的中美两国,其创新网络架构更是相互交织、错综复杂,往往是牵一发而动全身。

我们的实证研究结果表明,由于创新网络架构中各个领域之间的相互传导,美国制裁对我国上下游领域带来了网络外溢效应,并且该效应在上下游领域之间呈现出显著的不对称性。如果美国制裁针对我国下游领域,那么制裁产生的网络外溢效应,会促使我国上游行业与国际科技体系脱钩,但同时也会提升我国上游企业的经营绩效,从而难以实现其遏制我国企业发展的目标;反之,如果制裁针对我国上游领域,那么制裁产生的网络外溢效应,会造成我国下游企业经营绩效的恶化,但同时也会加速我国下游企业融入国际科技体系,从而难以实现促使我国与国际科技体系脱钩的目标。

上述研究发现意味着,制裁产生的网络外溢效应,使得美国政府对华制裁的两大政策目标(亦即遏制我国企业的发展,以及促使我国与国际科技体系脱钩)之间,产生了不可调和的内在矛盾。美国政府的对华经济制裁,并未能精确地针对其打击对象,也并未能实现其政策目标。尽管有时一项制裁政策只是被视为一种温和的限制措施推行,但由于政策制定者意想不到的网络外溢效应,它可能会引发混乱的、失控的“脱钩”,从而并不能实现政策预期目标,甚至引发远远超出决策者预期的市场紊乱和动荡。

韩鹏飞,2018年毕业于宾夕法尼亚大学,获得经济学博士学位,并于同年加入bat365在线平台网站光华管理学院金融学系任助理教授。他的研究领域是科技创新、企业家创业、风险投资、金融科技和经济增长,他的研究尤为关注中国问题以及相关的国际比较。他在国际知名学术会议(如NBER Summer Institute Annual Meeting, NBER Chinese Economy Working Group Meeting, AFA Meeting, WFA Meeting)上广为宣讲论文,并获得了China International Conference in Finance最佳论文奖。他的研究成果发表于Management ScienceInternational Economic Review。他最近的研究题目包括中美在科技领域的竞争及脱钩、移动支付发展模式的国际比较、新冠疫情下的创业融资,以及中国的知识产权交易。他的研究课题获得了国家自然科学基金青年科学基金项目的资助。


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