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弗劳恩霍夫:德国的创新

2022/3/18    来源:哈佛商学院    e-works:DIEGO  COMIN  GUNNAR  TRUMBULL  KERRY  YANG  e-works翻译      
关键字:德国  经济  研究  创新  
创新和经济增长密不可分,它们将成为德国未来获得国际竞争力的基础。
       创新和经济增长密不可分,它们将成为德国未来获得国际竞争力的基础。

       如今,最优秀的科学家们以团队合作的方式工作,并展现出了顶级的技术水平。越来越多的大型研究机构正在开发决定着我们未来的杰出创新。
——德国总理安格拉·默克尔

       2010年,EARTO创新奖历史上第二次授予了一个研究机构,以表彰其研究对未来经济和社会产生的巨大影响。这项获奖研究是由位于德国弗莱堡的弗劳恩霍夫太阳能研究所(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems,简称ISE)的一组科学家进行的。安德里亚斯·贝特(Andreas Bett)博士和他的同事开发出了聚光太阳能电池,通过三种对不同太阳光谱敏感的太阳能电池的叠加,他们获得了几乎是传统硅基电池两倍的效率。通过与欧洲领先的太空太阳能电池制造商Azur Space Solar Power合作,ISE预计这项新技术将于2011年面世。

       这一发现背后的研究机构,弗劳恩霍夫协会刚刚庆祝了它的60岁生日。弗劳恩霍夫协会成立于1949年,是德国著名的基础研究机构马克斯-普朗克研究所(Max-Planck Institutes)对应的应用型研究机构。多年来,弗劳恩霍夫协会在德国的技术创新方面取得了良好声誉。               2010年,它的预算为16亿欧元,占德国研发总支出的2.5%,使其成为欧洲最大的研究机构之一。

       随着全球金融危机的结束,一些观察员担心弗劳恩霍夫能否应对全球竞争下的新挑战。其中最严峻的挑战来自中国,2009年中国超过德国成为全球最大的出口国。另一些观察员则从这些挑战中看到了弗劳恩霍夫这样的组织存在的最佳理由,即它们通过改进技术提升了德国国内企业的竞争力。

       然而,正是这一前提本身引发了问题。在日益市场化的世界,一个60%预算由公共资金承担的非营利组织是否还有立足之地?而且随着公共资金逐渐收缩,这是否是政府促进创新的最行之有效的方式?

       近年的工业化

       1871年,在战胜奥匈帝国和法国后,随着一股民族主义热潮掀起,现代德国出现了。在威廉一世国王和宰相奥托·冯·俾斯麦的领导下,这个新的国家实施了一项雄心勃勃的经济发展计划。

       按照欧洲的标准,德国的工业化起步较晚(见图1)。新成立的德国通过一个由三部分组成的计划实现了其工业化。第一部分计划是替代进口商品。1879年出台的关税法以及随后的1902年的一般关税,将粮食和钢铁产品的进口关税提高到大约50%。这些关税得到了由俾斯麦建立的利益联盟的支持,联盟中的一方是东部的“容克”大地主(俾斯麦是其中之一),他们受到来自俄罗斯和美国的廉价进口小麦的威胁,另一方来自西部地区的工业企业,他们受到来自英国进口的新产品的威胁。由此产生的“铁与黑麦的结合”创造了一个受保护的国内环境,使德国工业企业得以巩固和繁荣。到了世纪之交,关税收入得以越来越多地调拨到了大量用钢的海军建设。

       德国近年工业化战略的第二部分是经济历史学家鲁道夫·希尔费丁(Rudolf Hilferding)提出的“金融资本”。在金融资本下,以信托或卡特尔形式组织起来的企业通过密集的交叉持股与大型银行合并。这些与银行联营的卡特尔联盟被视为保护生产者免受毁灭性价格竞争的一种手段,并得到了弗里德里希·李斯特(Friedrich List)等经济国家主义知识分子的支持,他对亚当·斯密的批评引起了德国实业家的深刻共鸣。卡特尔也受到劳工组织和政治自由主义者的欢迎,劳工组织认为卡特尔制约了商业周期的影响,而政治自由主义者则认为卡特尔是中央集权的对抗力量。

       德国工业化战略的第三部分是工人调解。从1863年开始,随着对工人运动的日益关注,俾斯麦通过“胡萝卜加大棒”的方式发起了一场反社会主义运动。“大棒”主要是彻底禁止工党参与政治竞选。直到第一次世界大战结束,德国的社会党完全被排除在国会之外。“胡萝卜”指一项新的疾病保险基金,为工人提供全民医疗,随后又增加了意外事故基金和老年保险。俾斯麦在1871年解释说:“在当前混乱状态下制止社会主义运动的唯一方法,就是把那些看起来合理的、能够在当前的国家和社会秩序框架内实现的社会主义要求付诸实施。”

       教育和研究

       早在在现代德国统一之前,其组成国已经成为基础研究领域的领导者。1820年,黑森州吉森大学的化学教授贾斯特斯·冯·李比希(Justus von Liebig)率先提出了建立教授管理的研究实验室的想法,让研究生在他的手下进行项目研究。德国各州之间的竞争促使政府在政治上支持为大学研究实验室提供高额经费。19世纪70年代,德国公司率先建立了第一个企业内部实验室。现在受过大学教育的研究人员不能再从学术界随意进入工业企业熟悉的实验室环境了。在新兴的制药领域,其研究成果令人震惊。从1880年到1930年,仅拜耳公司和赫斯特公司就开发出了44种新化学实体,比美国和英国的总产量还多。

       与此同样重要的是德国对工程培训的普及。德国学校体系的核心是技术学校的培训,尤其是威廉大帝(Kaiser Wilhelm),是技术培训的有力倡导者。到1900年,仅普鲁士和萨克森就有300多所技术学校。他们的目标是“让科学在车间也有一席之地”。随着时间的推移,德国的技术学校已与该国引以为豪的大学数量不相上下。正如一位外国观察家所指出的那样:“整个德国人民正在接受工业生产艺术上的科学教育”。在1900年到1910年间,德国培养出了30,000名工程师,与之相比,美国同期培养了21,000名工程师。

       创新和战争

       两次世界大战之间的时期对德国生产商来说是最难熬的。根据《凡尔赛条约》,德国要在1925年之前保持低关税。制造商们因此利用合并来降低成本。最大的钢铁生产商成立了Vereinigten Stahlwerke (VSt);化学生产商们成立了IG法本公司。到1925年,卡特尔联合企业控制了100%的煤炭生产和80%的钢铁生产。到20世纪20年代末,几乎所有的大型工业生产商也都建立了自己的内部研究实验室。

       威廉皇帝科学促进学会(KWG,后更名为马克斯-普朗克研究所)成立于1911年,旨在汇集国家和私营部门资金,推进最终惠及工业的基础研究。这些都是精英机构,用高薪、昂贵的研究设备和不承担教学责任的优势来吸引最优秀的人才。在第一次世界大战期间,这些研究所开发了用于堑壕战的化学武器,以及用于生产人工肥料的固氮技术。战争期间,这些研究所对德国军队如此重要,以至于战后的《凡尔赛条约》对他们可以开展的研究种类施加了严格限制(尽管有些研究是秘密进行的)。

       魏玛共和国的灭亡对德国科学造成了毁灭性的打击。首先,20世纪20年代后期的极度通货膨胀耗尽了威廉皇帝学会和其他公共研究机构的捐款。其次,1933年,国家社会(纳粹) 党的上台导致大批科学家逃离。在数学和物理领域,足足20%的德国大学和KWG的研究人员因为是犹太人而被解雇。仅哥廷根大学,新兴量子力学的诞生地,就有三分之二的数学和物理教学人员失去了工作。1933年,大约有2600名科学家离开了德国,其中包括25%的物理学家。大多数人选择了出国,大约70%移居国外的研究人员定居在了美国和英国。

       1936年,德国开始专注于自给自足的工业战略,这使该国在战时封锁期间继续运转。新的KWG研究所陆续开设,并增加了经费。1937年,一个新的帝国研究院(RFR)创立起来,目的是配合军事活动进行学术研究。从中诞生了一系列令人印象深刻的新技术和研究成果,包括雷达、高速喷气式推进的梅塞施密特262和操纵杆控制的飞行炸弹。工业界也动员起来用人造材料替代被封锁的皮革、橡胶和矿物油等进口商品。而伴随这些令人瞩目的创新而来的是可怕的犯罪。精神病学、精神药理学和医学的研究人员在纳粹集中营进行了骇人听闻的实验。据估计,在位于Mittelbau-Dora的集中营中,多达2万名囚犯在为火箭工程师沃纳·冯·布劳恩(Wernher von Braun)开发V-2火箭做苦役时死亡。

       这些德国发展起来的技术知识没有被忽视。随着第二次世界大战的结束,美国领导的“曲别针计划”精心挑选了数千名精通技术的德国研究人员,并将他们带到美国工作。倡议者将该计划称为“智力赔偿”。苏联占领区同样吸引着在该区工作的德国科学家和工程师,随后又在1946年10月20日将他们强行驱逐。像蔡司和肖特这样的光学制造商最后被完全拆除和搬迁。

       经济奇迹

       随着第二次世界大战的结束,同盟国禁止了特别是在两次世界大战之间出现的那种横向合作。大公司被拆分,VSt和IG法本公司也被解散。1948年,在联合经济区经济管理部部长路德维希·艾哈德(Ludwig Erhard)的领导下,德国实现了经济自由化,奠定了德国反计划经济的坚实基础。这种改革思想是基于一种明显德国化的资本主义观点,即所谓的秩序自由主义,它强调了竞争和价格信号的重要性,但同时也提出一种监管框架,用来确保平等的竞争关系以及较弱一方不会被利用。这种对劳工的保护还有一个重要举措是在1951年正式立法的“共同决定制”,允许工人选举董事会代表。工业界接受这一举措部分因为同盟国已经开始在鲁尔区运营的企业中将劳工选举的代表安置到董事会中。对于工业界,已不再聚焦早期被拆分的大型企业,并且1957年的卡特尔法对只要被认定为符合公共利益的垄断制造商给予了大量的例外规定。这种框架体系内的积极竞争后来被称为社会市场经济。再加上欧洲复苏计划(“马歇尔计划”)提供的直接的国外援助,这些革新促进德国经济呈现显著增长。到1960年,德国的“经济奇迹”(Wirtschaftswunder)使其GDP增长超过了英国。

       战后市场体制

       德国经济体制的四个显著特征起源于战后时期:劳工代表、工人培训、充满活力的中小企业以及银行的核心角色。

       首先是劳动力市场的结构。从20世纪50年代初开始,德国工人在公司中享有强大的代表权,体现为三种形式。首先,各部门工会可以与部门行业协会谈判工资协议,并且所有协会成员都需要遵守。非协会成员通常也会遵照协商好的工资等级。第二,工人代表加入劳资协议会(Betriebsräte),就工作场所安全、工人培训和其他与工作环境品质有关的问题与管理层进行协商。第三,许多公司的工人都是顾问委员会的代表。在规模较小的公司工人可以选举三分之一的代表。对于更大的公司来说,选举比例达到一半,尽管董事长可以介入打破这种局面。这种工人代表权制度被称为“Mitbestimmung”,将工人的意见体现到公司战略和运营的决策中。

       第二个显著特征是德国广泛的职业培训体制(见图2a)。德国基于“双元制职业教育”建立了一种复杂的学徒制度,即雇主和国家共同为未来的雇员支付技术教育费用。参与的学生可以获得由德国工商会(DIHT)颁发的技术证书。大多数学徒制是与德国的高等专科学校(Fachhochschule)合作制定的。1969年的《职业教育法》正式确立了双元制体系。至20世纪90年代,向378个正式确定的职业提供证书,其中大多数需要经过三年的培训计划获得。在22岁以下的德国人中,大约有三分之二的人接受了职业教育。

       德国经济体系的第三大关键特征是制造业中存在大量的小规模企业(见图2b)。这些中小企业通常针对高端细分市场,并且一般是家族所有和管理。例如著名的保时捷和哈瑞宝(HARIBO),以及大众相对少见的生产轴承、刀具和制造设备的专业公司。中小企业严重依赖当地的职业技术学校来帮助培养劳动力。许多公司太小以至于没有自己的研究实验室,而那些有实验室的公司也经常通过与研究协会合作开展联合研究项目。

       德国经济的最后一个显著特征是银行在金融行业投资中的核心作用。在所谓的“Hausbank”体制中,个体企业与提供融资和潜在投资咨询的合作银行保持着密切联系。特别在中小型企业,这些主要往来银行为抗衡经济周期波动提供了缓冲,因为它们在经济衰退期间往往更愿意投资新工艺。对于银行而言,它们通过直接所有权网络和储户授予的间接代理控制权,对企业具有直接影响力。德国三分之一的银行,包括州储蓄银行都是国有银行。

       国家资助的研究

       随着第二次世界大战的结束,德国研究的两个核心机构被保留下来。RFR变为德国研究委员会(DFG)。KWG改名为马克斯·普朗克研究所(MPI)。在盟军占领者的压力下,新的马普研究所转向了完全由政府拨款资助的基础学科研究所。为了填补这种转向基础研究留下的空白,1949年由工业界和高校共同创立了新的弗劳恩霍夫协会,投身到马普研究所所终止的应用研究领域。德国研究委员会、马普研究所和弗劳恩霍夫协会共同构成了德国公共资助研究机构的核心。

       消失的奇迹

       1945年至1973年间,德国经济保持了高增长、高就业和高度的社会稳定。在德国奇迹的顶峰时期,即1950年到1960年,实际GDP每年以8.2%增长。从1960年到1973年,GDP平均增长4.4%。1973年第一次石油危机标志着快速增长的结束。1973年至1990年间,经济平均增长2.1%。失业率从1974年的1%上升到1983年的9%以上。1989到1990年德国重新统一带来的财政和社会压力使经济年增长率低于2%。从1982年起,执政的基督教民主联盟(CDU)内部的政策制定者开始倡导经济自由计划——包括减税和放松管制——这将重启德国的增长引擎。

       引入美国创新

       20世纪80年代末美国生物技术初创公司和90年代软件初创公司的成功,与发展缓慢落后的德国经济形成了鲜明对比。例如在1989年,德国有17家小型公司从事生物技术,而美国有388家。德国在新兴高科技领域明显落后,这给引进美国创业机构带来了压力。总部位于慕尼黑的德国经济研究所(IFO)认为:“如果德国存在一场‘创新危机’,那么这场(危机)是…在将资本投资、人力资源和现有创新人才从传统行业转移到未来能带动高增长率的新高科技领域的过程中存在着的高度惰性。”批评人士指出,尤其是风险资本不足,市场缺乏流动性使早期投资者难以退出,以及缺乏鼓励科学家将新技术商业化的激励措施。

       从1989年开始,德国两家公共财政机构——Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW)和Technologiebeteiligungsgesellschaft (Tbg)——开始为初创公司的股权投资提供高达100万马克的配对基金。至关重要的是,德国研究部同意承担私人投资者90%的损失。到1997年,这些政府资助的项目持有398家初创公司的股份,占欧洲所有种子融资的64%。

       1995年,联邦“BioRegio”计划发起了一系列旨在培育创新集群的联邦研究基金竞赛。类似的InnoRegio竞赛对所有行业开放,但仅限于五个新成立的东部州。这些项目促使德国各地建立了科技创业办公室,目的是鼓励教授们在生物技术领域启动新的创业公司。支持项目包括科技园、启动资金,以及聘请顾问“说服大学教授带领学生将研究成果商业化,并帮助他们制定可行的商业计划。”

       1996年,联邦政府每年拨出2亿马克来支持所谓的“公共风险投资”,政府成为了新创投公司背后的“沉默合伙人”。1999年,45%的资金流向了互联网相关的初创企业,27%流向了生物技术初创企业。为了给这些初创公司提供一个退出机制,德国于1997年仿造美国的纳斯达克,创立了一个新的科技证券交易所——德国新市场(Neuer Market),特地废除了企业在上市前必须出示7年利润的规定。在2000年的鼎盛时期,该交易所上市了300家公司。1998年,为了给股票期权薪酬计划让路,放宽了公司对买卖自己股票的限制。剥离公司股份的资本利得税也降为零,使剥离变得更加容易。从1995年到1998年,每年新成立的生物技术公司从75家增长到300家。

       然而,这些举措的成果令人大失所望。在生物技术领域,大多数创新是制造平台上的技术,而不是新的治疗药物。软件初创公司往往专注于企业软件领域,其中德国公司SAP已成为该领域的世界领导者之一。紧随互联网热潮而来的金融危机也使新的股权资本体系陷入混乱。由于没有新的IPO计划,德国新市场在2003年关闭。到21世纪初,德国的软件和生物技术部门的表现被评价为很平庸。

       新的成功来源

       当德国的政策制定者尝试美国式的技术政策时,德国经济在出口方面却出人意料的成功。所有发达工业化国家的制造业份额从20世纪70年代开始下降,但德国制造业的下降没有那么明显。2008年,制造业仍占德国GDP的22%,而美国仅占10%(见图3a-3c)。这在很大程度上归功于德国强劲的出口表现。1980年,出口占德国GDP的36%,2008年达到峰值,占GDP的58%(见图3d-3f)。机械、运输设备和化学品占2009年出口商品的61%以上。21世纪初,出口的成功推动了大量贸易和经常账户顺差(2010年分别占GDP的6.7%和5%)。

       中小企业(SME)

       德国成功的一个重要决定因素是中小企业的普遍存在。2003年,这些被称为“Mittelstand“的中小企业占私营就业岗位的70.2%,占销售额的41.2%和附加值的49%。这些令人印象深刻的数字其中还隐藏着跨行业的差异。在建筑、酒店、餐馆和其他服务业,中小型企业的销售额占比超过80%,但在汽车、石油提炼、航空运输和电信领域的销售额不到10%。

       德国中小企业的重要性超越了就业和生产的范畴。中小企业是德国职业培训体系的基石,占所有学生学徒总数的81.9%。中小企业也对德国出口的成功做出了直接贡献,占德国出口的21%。所有收入在500万到1000万欧元之间的中小企业中,有一半以上的公司的产品实现出口。

       德国制造业的竞争力依靠其技术优势,而中小企业通过研发投资为德国的技术进步做出了重大贡献。一项研究表明,相比大公司,小公司用于研发的收入和劳动力均占比更高(见图4a)。他们在创新活动中的参与度很高:46.3%的中小企业在内部创新的研发支出占德国总研发支出的9%;61%的中小企业参与了一些创新活动,超过51%的企业引入了组织创新或营销创新。许多中小企业也选择合作研究来更新技术。弗劳恩霍夫研究所三分之一的研究合同收入来自中小企业。三分之二的中小企业的产品在过去两年中得到了“显著改善”,这些产品占总销售额的11%(见图4b)。

       先进工业经济体的决策者也经常将中小企业视为制造业就业增长的一个来源。在德国,拥有强大科学基础的中小企业不断创造出强劲的就业增长。

       劳动力

       德国复杂的工人代表制度创造了一个以低冲突、高工资压缩和高技能为特征的劳动力市场。与其他欧洲国家相比,德国的工会很少罢工。但它也影响了德国的创新密集型出口行业。最重要的是德国的模式化的工资谈判制度,在这个制度中,金属部门的工资谈判确定了所有经济部门的工资标准模式。谈判工资所涵盖的劳动合同的很大一部分,使工会有可能实施广泛的工资限制,以便控制通货膨胀或提高出口竞争力。例如,在2001年到2005年之间,尽管德国的生产力在提高但实际工资却下降了4%(见图5a)。成本的降低使德国生产商在欧元强劲升值期间仍享受到出口增长。

       一致的工资谈判还有另外两个影响。首先,工会就工资等级进行了谈判,在不同资历和技能水平之间产生了很大程度的工资压缩。德国的收入不平等程度异常低。2009年,德国的基尼系数为0.27,在134个国家中排名第125位(包括在德国统一期间被吸纳的1600万新公民,他们的平均收入比西方国家低40%)。第二,由于一致的工资谈判对竞争公司也实行了同样的工资等级,因此挖走熟练工人的做法在德国是不常见的(见图5b)。由于公司不必担心技术工人的流失,工人也不希望在公司间频繁流动,因此双方都倾向于将精力大量投入到公司的专业领域上。

       研究与开发

       从形式上来说,我们称之为研发(R&D)的活动由三种不同的活动构成:基础研究、应用研究和实验开发(见图6a-6e)。

       (1)基础研究包含为了通过形成假设或理论来增加科学知识而进行的原创科学研究。它不考虑明确的目标或应用。

       (2)应用研究包括利用通过基础研究发现的知识,为某一目标明确的商业化确定其可行性的原创科学研究。它包括寻找已商业化的科学知识的一些新应用。

       (3)实验开发是利用科学知识生产新的或大幅改进的材料、设备、产品、流程或服务。

       研发涉及许多外部因素,因此在经济上具有“特殊性”。这些外部因素的起源可以追溯到研发的三个属性:非竞争性、难排他性和低复制成本。研发产生的知识成果在某种意义上是非竞争性的,因为一个经济个体的使用并不会阻碍其他的经济个体的使用。一般很难阻止某个经济个体从他人的研发成果的产出中获益。这种情况有两个原因。首先,很多研发产出是无形的。也就是说,它没有体现在一件商品上。(想一想,比如在开发新产品、新工艺或最基础的研究时,通过实验和反复试错而产生的所有知识。)因此,也很难申请专利。其次,即使是研发过程的有形产出,复制(即拷贝、模仿)其产出的成本也通常比首次创造要低。这是因为发明创造或研发的固定成本明显大于模仿的固定成本,也(大大)高于生产这种产品的可变成本。由于复制成本较低,创新者有必要对其有形研发产品的市场价值进行专利保护。

       然而,申请专利也意味着挑战。专利会在固定年限后到期,同时也会造成垄断,生产商以高价出售研发产出,导致研发产出供应不足。为一项新产品或新流程申请专利时,创新者必须披露有关该发明的技术信息。其他研究人员可能会利用这一点来开发更好的创新版本,淘汰原创产品。为了防止这种情况发生,许多发明者没有为他们的发明申请专利。由于种种原因,通过研发活动创造的知识传播得比社会所希望的要慢,从而降低了未来研发投入在经济上的成效。

       可能被竞争对手收购是发明者非常担心的一个问题。这可能会影响在研发投资比例以及参与研发项目类型方面的决策。面临被收购威胁的公司,在即使其他项目成功会获得更高的个人(和社会)回报下,也可能会优先考虑风险较小、延时较短的项目。他们认为相较于处于创新周期末端的产品和工艺的实验开发,应用研发的吸引力不足。这些影响还可能会因缺乏远见、缺乏资金或难以进入金融市场而加剧。

       通常,研发活动会产生其他科学领域新产品和新流程开发相关的发现。正确吸收和应用这一知识需要多学科研究团队的协作,而这些团队在私营研究机构中是非常少见的,他们往往只聚焦一个狭窄的研究领域。因此,创造出来的知识有很大一部分被流失掉。

       显著的外部因素和垄断的存在表明,总体来说,在研发方面存在总体投资不足的趋势。这种低效率,原则上为政府介入和改善研发活动的市场资源配置提供了一个合理理由。最常见的是,政府通过补贴、拨款和对研发支出的税收减免来缓解研发投资的不足。然而,降低私人研发成本不太可能足以纠正私营研究机构对短期项目的天然偏向,对有风险项目的规避,以及其相对狭窄的研究领域。纠正这些低效现象可能需要公共机构直接参与研发活动的执行。

       弗劳恩霍夫

        组织结构

       弗劳恩霍夫协会由60个研究所组成,每个研究所大约有300名工作人员。研究所分散在德国各地,作为弗劳恩霍夫总部的合作伙伴独立运行。其中央管理部门确立了具有最大创新潜力的广泛研究领域。这些领域获得了特别资金和推进力度。但是,总部并没有将研究计划或目标强制委托给其实验室;更确切的说,是各实验室的负责人决定着各自的研究路径。

       这些研究所专攻一两种研究领域,涵盖自然科学和工程的大部分范畴。研究所分为七大科研联盟:微电子、材料与元器件、生产制造、表面技术与光子学、生命科学、信息技术和国防安全。每个联盟包含5到12个研究所。虽然没有官方管理职能,但弗劳恩霍夫科研联盟为这些研究所提供了一个交流市场需求和分享行业人脉的非正式平台。弗劳恩霍夫也鼓励各研究所在联盟内开展联合推广项目,并共同规划重大投资。

       每个弗劳恩霍夫研究所都与德国70所研究型大学中的至少一所开展合作。研究所所长通常是合作大学的资深教授。波士顿大学下属的弗劳恩霍夫研究所制造创新中心主任安德烈·雪伦(Andre Sharon)表示,“这种双重联系消除了大学和研究所之间的所有障碍。”合作对各方都有利。大学生可以获得助教奖学金,并在该研究所完成他们的学位论文。大学能够将科学的实践应用加入到课程中,还可以获得昂贵的设备。与此同时,弗劳恩霍夫在招募到许多年轻科学家和实习生的同时,还能获得基础研究技术。

       另一种获得基础科学技术的途径是吸引马普研究所的纯理论科学家。弗劳恩霍夫向那些对自己基础研究的应用有想法的马普科学家们提供五年期合同。合同提供500万欧元,他们可以用这笔钱来资助团队开展研究项目。(相比之下,美国国家科学基金会(U.S. National Science Foundation)为促进科技初创企业提供的资金上限为15万美元。后期阶段才会提供更多资金。)

       填补研发缺口

       从研究和开发获取新技术,弗劳恩霍夫需要应对两大挑战。首先是资金缺口。基础研究由通常流向大学的公共资金提供研究经费。实验开发(即拥有一个可行的原型时)经费是由风险资本、投资人或工业企业提供资金。但是介于之间的应用研究,通常被认为对于公共资金而言过于实用化,而对于私人资本的参与风险又太大。

       第二个是知识缺口,它在研究和开发之间造成了一个壁垒。在安德烈·雪伦看来:“基础研究人员通常不适合或没有动力将研究转化为成实用技术。”另一方面,大多数公司还不具备将基础研究转化为成熟的产品和服务的能力。这种能力在不同国家的差异也可以解释不同国家在不同行业上的研发支出存在着的巨大差异(见图6b和6e)。

       雪伦认为,弗劳恩霍夫成功填补了资金和知识上的缺口:“弗劳恩霍夫在创新过程的早期阶段就开始布局,而大多数风险资本家更愿意等待产品和工艺被成功开发和测试之后再采取行动。弗劳恩霍夫有科学知识和专家团队来承担风险。”这些内部的科学技术知识也让弗劳恩霍夫吸收和积累了来自于自身和其他研发工作的更多知识。这种能力被称为吸收能力,它是研发组织成功的关键。而弗劳恩霍夫的吸收能力被强化的一个必然因素是,其对于所有科学研究领域的密集覆盖,这使科学家能够超出狭小的研究领域转化实验发现和成果。

       收入来源

       研究合同  弗劳恩霍夫与工业企业保持着密切联系(见图7a-7c)。无论大公司还是小公司,在面临技术挑战时,都会定期联系弗劳恩霍夫。作为回应,弗劳恩霍夫会召集一组来自几个研究所的科学家和工程师团队来承担这个项目。项目持续时间一般不超过两年。以往研究获得的知识储备使弗劳恩霍夫处于一个独特地位,能够快速提供技术解决方案。弗劳恩霍夫的研究机构具有广泛的科学跨度,这使得他们几乎能够解决任何问题,即使是大跨度的多学科解决方案需求也不成问题。用弗劳恩霍夫的一位高管的话来说,“弗劳恩霍夫充满了寻找问题的解决方案。”

       弗劳恩霍夫和企业之间的关系受合同的约束,合同中会详细说明价格和知识产权。弗劳恩霍夫收取的价格与项目开发的成本成正比。其中不包括弗劳恩霍夫在该项目上使用的知识的研发产生的历史成本,并且这一成本与最终产品的成功无关。一般按开发成本小额上浮15%收费。弗劳恩霍夫每年参与6000到8000个工业项目。这些项目的规模差异很大,从不到1000欧元到几百万欧元不等(见图7b)。研究合同的收入约占弗劳恩霍夫预算的35%。

       衍生企业  弗劳恩霍夫科学家开发的一些技术为新公司的创立打下了基础。这些从弗劳恩霍夫衍生而出的公司的失败率不超过10%,大大低于美国和其他国家创业公司的失败率。尽管存在估计值差异较大的问题,但本世纪初美国初创公司的失败率为90%。如果衍生企业不成功,科学家们可以在离开后的头两年里再次回到弗劳恩霍夫。尽管有这些内在保障、以及新开发技术数量和高成功率,弗劳恩霍夫出乎意料的每年只有30到40家衍生企业产生。

       弗劳恩霍夫鼓励创立衍生企业,认为这是转化实验室开发技术的有效渠道。它们也是一个收入来源。通常,分拆出来的公司会租用其他弗劳恩霍夫的技术,并与弗劳恩霍夫签订研究合同。弗劳恩霍夫会在大约一半的衍生企业中持股,而这一持股比例从未超过25%。

       衍生企业的资金主要(90%)来自风险投资。剩下的10%被天使投资人和银行贷款平摊。最常见的退出策略是通过同行买卖。例如2005年,雅虎斥资1.6亿美元收购了1999年建立的基于数字音频文件和下载软件的分拆业务。2007年,杜比以2.6亿美元收购了Coding Technologies公司,该公司成立于2000年,致力于音频压缩技术的商业化。从这两笔交易中,弗劳恩霍夫分别获得了68.8万美元和1170万美元。

       在大多数剥离企业中,弗劳恩霍夫的初始股权在随后几轮风险投资中被严重稀释。尽管平均每年有40家衍生公司,2008年由此获得的销售收入只有2100万欧元。剥离后的公司由弗劳恩霍夫风险投资公司(Fraunhofer Venture)的部门管理。而弗劳恩霍夫风险投资公司并未计算其项目组合的回报率。

       当被问及弗劳恩霍夫的知识产权通过拆分业务这种更加积极的商业化可能带来的潜在收入时,一位高管表示,他们的科研人员倾向于“通过研究而不是收入获得最大的个人成就感。这也是该体系的一种局限。“同时还有一个政策担忧。一些人担心从私人资本增加的收入会被公共财政来源的减少所抵消,而过去几十年公共财政来源的减少被证明是不可避免的。这位高管解释说:“政客和官僚们不愿做出改变。”

       公共资金  弗劳恩霍夫预算的剩余65%来自公共资金。大约25%的资金是通过国家和国际研究经费获得的。其余40%的预算由德国政府的基础资金提供。其中这一基础资金的约三分之二(占总收入的27%)被分配给了各个研究所,这个分配方案促使研究所所长们从欧盟和工业界吸引更多收入(见图7d)。另外10%的基础资金在经过一轮有关开辟新的研究领域的提议之后,进行竞争性分配。这些高风险的研究项目也为促进各研究所之间合作提供了机会,很多成功的提案是合作性质的。另外10%的基础资金用于购买新设备。最后,执行委员会将其余15%的基础资金用于资助各种重大投资,例如新研究所的基础设施、研究所的搬迁、特别战略项目等。

       这个资金方案是由前弗劳恩霍夫研究所所长亚历山大·伊姆布施(Alexander Imbusch)在20世纪70年代设立的,它的实施伴随着弗劳恩霍夫开始在资源、产出和声誉方面的扩张。在这一共同框架内,研究所所长根据优先次序采取了差异化的筹资战略。一般来说,公共资金用于资助较长期项目(3-10年),而私募资金用于较短期项目(1-2年)。该方案的灵活性使得弗劳恩霍夫可以从事那些私营部门通常急于获得短期收益而不愿从事的项目。

       人员

       作为一个公共资助的研究机构,弗劳恩霍夫的内部业务流程和管理与所有公共服务机构的约束规则相同。这意味着,弗劳恩霍夫的员工工资要低于私营企业中具有类似资历的员工。尽管如此,由于工作富有吸引力、富有挑战性和自主性,弗劳恩霍夫在2007年被评为应届生最具吸引力的雇主之一。弗劳恩霍夫还为那些想为自己的发现申请专利的员工支付专利费用。一项德国专利费为8000欧元,而欧洲范围的专利费最高可达2万欧元。作为交换,专利使用费和授权费将在研究所和发明人之间按7/3的比例分配。

       弗劳恩霍夫的员工流失率很高,大约三分之一的员工签订的都是短期合同。新雇员可以获得一份长达五年的合同,之后他们必须申请一份期限不限的合同。这种灵活性使得弗劳恩霍夫能够根据市场需求和经济状况的波动来调整员工规模。

       弗劳恩霍夫的人力资源政策旨在为德国的创新体系培养合格的科学家,而不仅仅是为了弗劳恩霍夫自身的利益。每年大约有400名弗劳恩霍夫的员工流入企业工作。因在弗劳恩霍夫掌握的技能和知识,弗劳恩霍夫的科学家们深受用人单位欢迎。雇用一般从参与一个合作研究项目开始。行业专业人士也有机会从弗劳恩霍夫学院的弗劳恩霍夫员工那里学习技能,该学院与主要的大学合作提供研讨会和课程。

       国际化扩张

       弗劳恩霍夫于1994年开始,通过与美国顶尖大学建立联系进行国际化扩张。起初,美国的研究所举步维艰,部分原因是弗劳恩霍夫在那里还不知名,部分原因是美国公司还不习惯与像弗劳恩霍夫这样的研究机构打交道。美国市场在应用研究方面存在空白,几乎没有私营的应用研发公司。Tiax和巴特尔实验室(Battelle)是两个例外,但它们所涉及的科学领域比弗劳恩霍夫小得多,而且严重依赖美国国防部的合同。

       随着德国弗劳恩霍夫总部和美国研究所之间的关系从母子公司转变为伙伴关系,美国研究所也变得更加独立,弗劳恩霍夫也越来越成功。截至2009年,在美国有7家小型的弗劳恩霍夫研究所,弗劳恩霍夫希望这些机构能得到美国政府的资助,就像德国的研究机构从德国政府获得资助一样。

       随着时间的推移,弗劳恩霍夫的业务范围逐渐扩大到美国以外。2010年,弗劳恩霍夫在布鲁塞尔成立了办事处,并在中国、日本、韩国、印尼和迪拜设立了代表处。它还在奥地利(2008年)、葡萄牙(2008年)、意大利(2009年)和智利(2010年)开设了研究子公司。2010年,产业部门的直接合同研究收入的21.4%来自德国以外的公司。

       德国创新的未来

       随着世界慢慢从全球金融危机中复苏,德国经济正在上升到新的高度。到2010年12月,德国失业率已降至7%;2010年的GDP增长率预计为3.6%;IFO研究所的商业景气指数给了德国自1990年5月统一以来的最高评级。拥有柏林中央物理化学研究所工程学博士学位的德国总理安格拉•默克尔对这些进展感到非常满意。她最引以为傲的一项进步是德国制造产品的声誉:“我们不会受到处罚,因为德国制造将优质产品出口到世界各地。“

       然而,作为国家繁荣根基的研发必须不断更新,这需要激励机制、制度和参与者的结合,以适应创新过程中固有的风险。在取得成功的同时,头脑清醒的德国人想知道,在竞争日益激烈的全球资本化世界,这些在20世纪40年代至 50年代建立起来的研究机构的成功秘诀还能保持多久。

 
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图1 国家人均GDP(以1990年国际美元,千元为单位)
来源:数据改编自英国经济学家安格斯·麦迪森,http://www.ggdc.net/MADDISON/oriindex.htm,数据获取时间2010年12月。
 
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图2a 德国不同行业的学徒人数
来源:改编自《西欧和美国的就业培训》(美国佛蒙特州布鲁克菲尔德Edward Elgar出版社1995年出版)第123页,作者:J·R·沙克尔顿,获取时间2010年12月。

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图2b 各国的企业规模
a:500名员工及以上的企业

来源:美国人口统计局,斯坦库拉(2006),2010年12月。迈克尔·斯坦库拉(2006)《欧洲企业和就业的规模分布》,IFN wp#683,2006。


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图3a GDP及其各组成部分
a:估计值  b:预测值
来源:《世界发展指标》,世界银行,获取时间2010年12月。

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图3b 生产率和单位劳动力成本
来源:经济学人智库,获取时间2010年12月。

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图3c 2008年各国GDP中制造业的比重
来源:《世界发展指标》,世界银行,获取时间2010年12月。

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图3d 出口占GDP的比重
来源:《世界发展指标》,世界银行,获取时间2010年12月。

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图3e 主要贸易伙伴和产品
a:估计值
来源:《世界发展指标》,世界银行,获取时间2010年12月。.

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图3f 国际收支平衡表(十亿欧元)
                                      a:包括补充的贸易项目                                            
b:不包括经常转移差额      
                                                       来源:德意志联邦银行。  
                                         
         
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图4a 不同规模和员工数量的企业在研发的投入
来源:改编自《德国中小企业:事实与数据》,贡特伯格·B和G·凯瑟,德国波恩中小企业研究所(IFM),2004年,获取时间2010年12月。
说明:数据与2001年的一致

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图4b 不同国家中小企业的创新
来源:改编自《压力之下的欧洲中小企业:2009欧盟中小企业年度报告》。欧盟委员会
  
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图5a 1993-2007年德国和英国的工资和生产率增长
来源:《德国经济表现:解析供给侧改革、宏观经济政策和配套经济体系的角色》,温迪·卡琳和大卫·索斯凯斯,2008年6月,http://eprints.ucl.ac.uk/16061/1/16061.pdf,获取时间2010年12月。

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图5b 1991年现任雇主的工作聘用期限(平均年数)
来源:改编自《西欧和美国的就业培训》(美国佛蒙特州布鲁克菲尔德Edward Elgar出版社1995年出版)第160页,作者:J.R.沙克尔顿,获取时间2010年12月。
 
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图6a 各国非国防军用研发支出的GDP占比
来源:美国国家科学基金会,获取时间2010年12月。

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图6b 不同国家研发支出的构成
a:2003年
来源:欧盟统计局,获取时间2010年12月。

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图6c 按来源和绩效分列的部分国家的国际研发支出(2004-2006年)
来源:美国国家科学基金会,获取时间2010年12月。
 
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图6d 2000年研发的生产率    
来源:改编自欧盟统计局的各种数据资料,获取时间2010年12月。
注:三方专利是指在美国、欧盟和日本申请的专利。由于专利申请的成本较高,这些发明被认为比非三方专利更具意义。.

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图6e 制造研发的构成
来源:日本:统计局《研究和发展调查报告》,其他国家:OECD,《研究和发展统计》。
 
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图7a 弗劳恩霍夫协会2009年预算
来源:《弗劳恩霍夫2009年度报告:新能源》,马丁·图姆,出版:德国慕尼黑弗劳恩霍夫协会,2009年,66-67页,获取时间2011年2月。
 
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图7b 弗劳恩霍夫研究合同的构成(千欧)
a:柱状表示2009年产生经济收入的项目(涵盖2007-2013年期间的项目)。
b:方块包含许可收入。
来源:弗劳恩霍夫,获取时间2010年12月。

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图7c 弗劳恩霍夫不同行业研发经费的比例
来源:弗劳恩霍夫,获取时间2010年12月。
 
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图7d 弗劳恩霍夫研究所的资金分配规则
来源:作者的计算。
 
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图8 弗劳恩霍夫的创新发明
来源:弗劳恩霍夫,获取时间2010年12月。
责任编辑:贺熙鲁
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