工业革命中生产组织方式变革的历史考察与展望———基于康德拉季耶夫长波的分析

YJeeny

１．第一次长波与工厂制度的形成

棉纺织业是第一次工业革命重要的经济增长点，在工业革命史研究中占据了重要地位。纺织机械的技术进步极大地提升了生产效率，棉花加工效率从１７８０年的１磅／小时提高至１８３０年的１４．３磅／小时，单个工人在一个童工的配合下可同时操作４台动力织布机，生产效率相当于２０名手织工。［９］铁是轧棉机的主要原料，铁的成本在相当大程度上决定了轧棉机的成本。所以，在演化经济学的分析框架下，铁成为制约先进生产工艺大规模推广的瓶颈。１８世纪焦炭炼铁法和科特搅炼法两项关键炼铁技术的突破，使得铁能够廉价供给，促进了以蒸汽机和轧棉机为代表的机械装备的广泛采用，工业革命步入快车道。蒸汽机的广泛应用引致了煤炭需求，采煤业引入蒸汽机后生产效率得以提升，煤炭价格下降又降低了蒸汽机的使用成本。因此，受棉纺织业刺激而发展起来的铁和煤成为工业革命的核心投入要素，不仅极大地带动了其他产业的机械化，而且还推动运输力从水力转变为蒸汽动力。

１８９０年前后，纺纱业经历了从分包制到工厂制的转变。一方面，传统生产工艺下纺纱业劳动密集程度高，早期企业不具备雇佣、培训和监督工人的管理能力。另一方面，以农民为主的劳动者不适应工厂的工作制度，不愿意进入工厂工作。按照经典的企业理论［１０］，企业主倾向于采用市场交易的方式，将纺纱外包给纺纱工（即“外包制”），降低企业招聘、培训和监督工人的成本。随着企业增加专用性固定资产投资，外包会导致高昂的交易成本，不利于发展规模经济。１８世纪９０年代，工厂制凭借资本集中、企业内部分工、再生产和分销网络的优势及严格的劳动纪律，成为纺纱业的主流生产组织方式。诸多行业纷纷效仿。蒸汽动力代替水力、风力等自然力，为工厂的选址带来更大的自由度，也促进了工厂制的流行。早期工厂内部管理分工尚不发达 ，限制了工厂规模的扩张，随后出现的合伙制在很大程度上削弱了这一限制。

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２．第二次长波与技工承包制

瓦特改良的双动式蒸汽机虽然大幅度提升了功率，但由于成本高昂，在相当长时间内并未取得商业成功。直到以下两个条件具备后，瓦特蒸汽机才被广泛采用：一是机器、铁、煤被广泛应用，特别是机床的出现降低了蒸汽机的成本；二是铁路网的扩张拉动了蒸汽机车制造、铁路车辆和铁路装备产业的成长 。机床作为通用装备可被广泛应用至其他产业，形成了“铁—煤—蒸汽机—铁路装备—精密机床”之间的协同效应，既提高了工业生产率，也促进了工业革命向更广阔地区（特别是欧洲大陆）传播。首先，工厂增加机器和专用设备种类后，专用性投资随之提高，企业规模不断扩大，工厂组织的制度成本也不断上涨。为此，工厂内部兴起了技术工人承包制（即“内包制”），即将生产责任发包下放至技术工人或领班，由他们组织工人生产和管理机器。［１１］这一时期的分包制是在工厂内部分包（“内包制”），而１８世纪９０年代以前则是“外包制”，在一定程度上是外包制与工厂制的结合。相比于工厂制，技术工人承包制增加了生产的科层，形成了多层委托代理关系，降低了监管成本。相比于外包制，工厂可以实行指令管理，节约了交易成本。技术工人承包制持续了约１个世纪，促进了英国产业工人积累专业技能，提升了行业合作精神和技术工人的责任感，塑造了精益求精的工匠文化。其次，铁路对现代企业制度的形成产生了示范效应。［１２］（Ｐ７９）今天高效企业所具备的属性很多源于铁路运营和扩张（特别是长距离运输）的实践，例如守时、前向服务规划、惯例化检修、控制关键供应商、及时配送、总部管控、分段运营形成的科层制、层次分明的职责体系，乃至围绕铁路建设运行创新投融资体系（如股份制）等。

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（二）第二次工业革命中的生产组织变革

第二次工业革命被称之为“制造业的电气化革命”，由第三次和第四次长波组成，依次形成了泰勒制和福特制两种典型的生产组织方式。

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１．第三次长波与泰勒制的诞生

电力对第二次工业革命的意义堪比铁和煤之于第一次工业革命。１９世纪中期电枢、交流发电机、转子等发电设备的核心部件得以突破后，一些国家率先实现了大规模发电和输变电。电力作为一种新兴工业品，初始市场是有轨电车和城市电气轨道交通，在推广过程中涉及昂贵的设备、先进的技术、复杂的保养、繁琐的会计核算及各类协调工作。过去所有者和经营者不分的马车市政管理机构难以胜任电气化交通的管理任务，受薪职业经理人阶层应运而生［１３］（Ｐ２２６），对工厂制形成了较大冲击。电力通过改善工作环境和优化工业流程重塑了工业生产组织方式。［１４］（Ｐ１８７）在使用电力之前，生产线依靠多台蒸汽机协作提供动力，任一蒸汽机故障都会影响整条生产线的运转。经电气化改造后，生产流程变得简洁、稳定、灵活，电网扩张也提高了工厂选址的灵活度。电力还改变了机械装备的设计、制造和操作，优化了生产流程。在这些创新的驱动下，不仅工业生产效率快速增长，而且工业生产组织方式也发生了重要变化。［１５］（Ｐ１８５）

在制造业电气化浪潮的推动下，一批新兴产业特别是原材料工业快速发展，并且产生了极强的溢出效应。钢材具有良好的延展性且可被有效压缩，价格下降空间大，以钢为原材料的中间产品创新提升了下游产业的效率，形成中间产品和终端产品相互促进的“内生增长模式”。［１６］在交通运输方面，工程性能更优的钢轨替代了铁轨。铜是理想的导电材料，电解铜技术降低了铜价，廉价铜线压低了输电成本和电价，又反过来降低了铜的成本，形成“铜材—输变电—电价”的正反馈效应。这个时期，蒸汽船、铁路得到长足发展，电话电报和打字机促进了生产和分销的快速扩张，全球市场一体化达到了前所未有的水平，形成了早期的国际产业分工网络，工业领域内出现了最早的跨国公司，工业生产组织方式出现了新的形式。一是小工厂演变成对产业和国家具有重要影响的大企业［１７］，对传统的企业治理结构提出新挑战。二是产品复杂度不断提高，生产流程的持续延长和技术知识的快速增长提高了管理的专业化水平，企业内部的协调成本急剧上升。三是技术工人难以掌握全部生产知识，职业经理人管控模式逐渐形成。四是企业主和管理者不分的私人企业演变为所有权和管理权分离的公司治理结构，被后世称为“管理革命”。［１８］企业管理的职业化、专业化促进了成本会计、生产流程控制 、营销等发展成为专业技能，企业内部的研发设计、人力资源、公共关系、信息、市场研究等管理活动也逐渐专业化。以专业管理团队为基础的“泰勒制”发展起来，企业管理逐渐从车间上移至管理团队。［１９］专业管理团队的分工协作也增强了企业的动态能力，多元化战略逐渐流行。

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２．第四次长波与福特制的形成

福特制的建立标志着制造业进入了自动化阶段，被视为第二次工业革命的标志。制造业自动化可上溯至１９世纪末的“美国制造体系”。［２０］“美国制造体系”脱胎于美国军工产业，基本特征是产品（武器）标准化，可互换零部件和采用大功率生产设备。这种基于标准化制造的理念不仅提高了军工产业的生产效率，而且衍生了庞大的制造体系，成为美国工业化重要的推进器。这一时期，以新型机床为代表的装备工业大发展强化了以高效率、标准化、可互换性为特征的“美国制造体系”，为推广流水线奠定了产业基础，并最终使其成为第四次长波的典型组织方式，推动了国民经济从电气化向自动化跃升。在本次长波中，产业结构的突出特征是耐用消费品制造业成为先导部门，需求因素超过供给因素成为拉动产业成长的首要驱动力。首先，１９２９年“大萧条”抑制了第一次全球化进程，国家之间的利益冲突激化，全球笼罩着战争阴霾。铁路投送军队不再适应机动化作战的需要，军事列强纷纷加快了摩托化和机械化的进程。巨大的军事需求刺激了汽车、卡车、坦克和航空器的增长。其次，汽车、卡车和拖拉机等耐用消费品虽颇受民用市场青睐，但居高不下的生产和使用成本抑制了需求。在福特“Ｔ型车”之前，主流的生产方式是用户直接向汽车制造商“定制”汽车，虽满足了用户的个性化需求，但缺乏规模经济，汽车价格昂贵，交付周期较长，汽车是富人标榜社会地位的炫耀性商品。福特“Ｔ型车”实现了从定制生产到标准化生产的转变，极大地降低了汽车生产成本。以伯顿裂化炼油工艺和胡德利催化裂化工艺为代表的炼化技术进步降低了汽油的价格，加油站和公路网的拓展降低了汽车使用成本。

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福特制利用标准化生产打破了工人技能对产量的限制，上下游工序流程再造形成了流水线，专业化分工提高了各工序的生产效率，标准化零部件生产形成了规模经济效应，从而降低了生产成本。劳动生产率的大幅提升提高了工资水平与消费能力，金钱外部性又刺激了对其他产品的市场需求。产品标准化程度提高后，企业的主要竞争策略有二：一是产品多样化策略。设立不同的产品线，开拓细分市场并差异化定价。采取这种策略的企业规模也会随之扩大，如美国通用汽车公司。二是成本控制策略。实施福特制的必要条件是零部件的标准化和及时供应，供应链和车间管理效率对福特制的成败具有决定性意义 。该策略的成功案例是日本丰田汽车公司采取的精益生产方式（即“丰田制”）。［２１］

总之，在第三次和第四次长波构成的第二次工业革命中，不仅涌现了资本和技术更为密集的新兴产业，产生了复杂耐用消费品和高效率的长流程生产工艺 ，新材料、新能源被广泛应用，交通和通信基础设施具有更强的网络效应，而且为了提高对复杂度日益增加的生产的管理效率，企业管理现代化也快速推进，泰勒制、福特制（和丰田制）等代表性生产组织方式相继建立起来，主宰工业生产组织方式长达一个世纪之久。

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（三）第五次长波与生产组织变革

２０世纪７０年代开始的工业信息化时代可以被视作第五次长波。在这次长波中，电子芯片扮演了核心投入的角色。自２０世纪５０年代末第一块集成电路板诞生后，电子产品日趋小型化、高精度、高稳定、高能效和智能化。与前四次长波类似，核心投入产品的供给速度决定了先导产业和基础设施发展的水平。“摩尔定律”很好地归纳了电子芯片技术的演变特征，即每隔１～２年芯片容量就会翻倍，电子芯片的性价比不断提高，加快了电子计算机的普及和应用速度。

计算机的出现对工业的影响极为深刻。２０世纪中期，机床植入了计算机系统后形成了数控机床的雏形，逐渐发展出工业控制系统，促进了工业设计、控制和编程的持续改进。１９７２年英特尔处理器大幅降低了计算机的成本，计算机同时在消费品市场和资本品市场得到快速发展。制造业信息化促进了自动化水平的显著提升，出现了至今仍具有广泛影响的“柔性制造系统”（ＦＭＳ）。建立在标准化之上的大规模生产减少了产品种类以追求规模经济 ，但是数控机床出现后，厂商可将消费者的个性化需求分门别类，减少生产设备的调整，缩短生产延时，生产出不同批次的差异化产品。柔性生产方式对企业竞争策略具有显著的意义，自２０世纪７０年代开始，美国、欧洲、日本和韩国等纷纷着手构建ＦＭＳ。得益于计算机芯片、传感数控机床、软件工程、目标导向数据库、可视化工具和数控检测设备的改进，ＦＭＳ不断更新换代，到了２０世纪８０～９０年代，“灵活制造” （ａｇｉｌｅ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）风行一时，不仅实现了更高水平的自动化，而且制造柔性更高，适应小批量生产之需。

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生产工艺的巨变使生产组织方式发生如下变化：一是企业组织结构扁平化。在大规模生产方式下，企业为了实现产品差异化，通常会在内部设立不同事业部负责不同的生产线，科层组织可以更有效地协调部门之间的信息传递，降低企业内部的交易成本。但是随着企业规模的不断扩大，特别是一些企业横向一体化发展速度加快后，部门间信息传递效率低下的“大企业病”日益严重。但是到了信息化时代，信息的收集、传递和分析的成本明显降低，企业管理对科层结构的依赖程度也相应下降，企业结构呈现出扁平化的趋势。二是企业网络这一新型产业组织兴起。在第二次工业革命时期，生产高度一体化要求企业具有较强的资源动员能力，要求企业掌握技术、职能和管理三类知识。［２２］通常而言，一体化大企业能够利用相对稳定的盈利支撑这三类知识的获取 ，因而更具优势。但是到了信息化时代，生产一体化转向碎片化，原先在企业内部完成的业务流程越来越多地由企业间协作完成。更为重要的是，信息大爆炸一方面降低了企业的知识学习成本，另一方面，企业间信息传递效率的提高也更方便利用知识的互补性。因此，企业网络这种新型产业组织方式的重要性不断提升。

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三、第六次长波与技术经济范式转变

目前关于新一轮工业革命最常见的表述有：一是第三次工业革命，二是工业化的第四个阶段（又称“工业４．０”）。［２３］无论采用哪种表述方法，均认为呼之欲出的“工业革命”将助推工业从信息化向智能化跃升。按照技术经济范式理论，新一轮工业革命并非孤立事件，而是２００多年“连续发生的工业革命”的拓展与升华。因此，笔者吸纳贾根良的观点［２４］，将新一轮工业革命称之为第六次技术浪潮。我们将严格按照技术经济范式的分析框架，结合当前主要工业化国家及我国应对新一轮工业革命的探索实践和政策调整，研判第六次长波发生与拓展过程，展望生产组织方式可能的变革及相应的理论义。① 受传统工业革命史研究思路的影响，人们关心的首要问题是新工业革命的“标志性”技术是什么，是３Ｄ打印、工业机器人，抑或是人工智能？按照演化经济学家的观点，这些新型制造技术更准确的表述是先导产业，它们虽然对产业和经济社会的转型升级具有不可替代的作用，但其发展并不是自我实现的 ，而是依赖于两个前提条件：一是核心要素变得物美价廉，二是基础设施及时升级以满足先导产业发展所需。因此，虽然各界普遍关注新一轮工业革命中的标志性技术或者先导产业，但是忽略了两个本质性问题：一是什么要素是这些先导产业部门扩张所必需的核心投入？二是这些先导产业扩张需要什么新型基础设施的支撑？

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（一）数据将成为新一轮工业革命的核心投入

种种迹象表明，不同于以往技术经济范式的转换高度依赖于物理装备的升级，驱动第六次长波的核心要素将是数据。换言之，数据要素将成为决定未来工业化水平的最稀缺的要素。［２５］因此，相比于先导产业的更替，核心要素的更替更具革命性意义。虽然工业机器人、３Ｄ打印、人工智能等新型制造装备提升了生产的自动化和柔性水平，但仅是生产效率的提升还不足以引发“革命性”的变化。按照美国“工业互联网”、德国“工业４．０”计划和我国 “互联网＋”战略的设计和部署，新一代互联网技术将加速向制造业领域渗透，与新型制造技术深度融合后推动既有制造系统发生重大转变［２６］，这就促使数据成为驱动生产组织方式变革的关键要素。虽然２０世纪７０年代工厂引入“可编程控制器” （Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＰＬＣ）②后逐渐完成了初等信息化，但是与智能制造仍然有显著区别。ＰＬＣ仅实现虚拟信息世界向现实物理世界的单向输出 ，物理世界并不能向信息世界作出反馈，数据的产生、采集、分析和利用也都是单向的，数据要素对企业边际利润的贡献附着于物质资本之上，缺乏显著性和独立性。新一代互联网技术向生产的全面渗透将彻底改变这种局面，大幅提升数据对企业边际利润的贡献。当前，代表全球制造业最高水平的国际知名企业的探索实践征兆着数据的获取和配置不仅进一步提高了生产效率，而且正在挑战流水线生产方式。博世集团和西门子集团等德国工业巨头是德国“工业４．０”计划的主要倡导者和实践者，它们围绕数据构建智能环境，并以此为基础建立“智能工厂”，即在制造装备、原材料、零部件、生产设施及产品上广泛植入智能传感器，借助物联网和服务网实现终端之间的实时数据交换，达到实时行动触发和智能控制，对生产进行全生命周期的个性化管理 。智能工厂为智能产品的生产奠定了坚实的基础。智能产品记录了消费者的需求特征以及从生产、配送到使用的全过程数据，在生产过程中可根据消费者的个性化需求，以数据交换的形式与生产设备“对话”，选择最优的配料和生产方案，极大地提高了制造系统的柔性。曾被福特制替代的“大规模定制”生产组织方式重新具有了技术和经济可行性。