公共政策框架下的节能增效与信息技术应用
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一 信息技术与信息技术的影响

(一)信息技术的定义

信息技术(Information Technology, IT)是在信息科学的基本原理和方法的指导下扩展人类信息功能的技术。它是研究信息的获取、传输和处理的技术,具体而言,由计算机技术、通信技术、微电子技术结合而成。它有广义、中义和狭义之分。就广义而言,信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。它强调的是从哲学上阐述信息技术与人的本质关系。就中义而言,信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和。该定义强调的是人们对信息技术功能与过程的一般理解。就狭义而言,信息技术是指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法,对图、文、声、像各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。该定义强调的是信息技术的现代化与高科技含量。

(二)信息技术对生产力的影响

生产力是人们在生产过程中形成的解决社会和自然矛盾的实际能力,是改造和利用自然使其适应需要的客观物质力量。生产力包括人、产品、工具三个要素,即劳动者、劳动对象和劳动工具。人是生产力的创造者和获得者,人是生产力中的能动因素。但是,除了人这一因素以外,劳动对象和劳动工具也在生产力中起着重要作用。劳动工具是人类征服自然、改造自然的强大武器。被恩格斯称为“三个伟大杠杆”的分工,水力特别是蒸汽力的利用,机器装置的应用《马克思恩格斯文集》第1卷,人民出版社,2009,第406页。,在18世纪曾引起伟大的产业革命,这场革命所创造的生产力比过去全部时代所创造的生产力还要多。英特尔微处理器的诞生,标志着人类进入了信息技术和信息通信时代,信息技术的广泛应用、劳动工具的智能化,使人类改造自然的武器更加强大,生产力的发展达到了更高的水平。

信息技术能够推动生产力的提高。众所周知,生产力水平越高,带来的经济效益越大。经济学家威廉·鲍莫尔(William Baumol)和他的合作研究者布莱克曼(Blackman)、沃尔夫(Wolff)认为:“实现经济奇迹的前提是生产力的进步与提高。”这意味着,如果在资本、劳动力、能源资源方面进行超常规的部署和投入,就会带来强有力的经济效益。就目前而言,只有新的信息技术的持续创新和普及应用,才有可能实现生产力的增长。

推动信息革命的基础技术主要是微电子技术、计算机技术、通信技术、软件技术等。欧盟委员会发布报告认为,信息技术对生产力提高作出了50%的贡献,各种设备中嵌入的微处理器可提高设备的运行性能20% ~40%,通过利用信息技术,优化物流和对交通流量的智能化管理可帮助交通运输效率提升17%。

(三)信息技术对劳动生产率的影响

劳动生产率是人们在生产过程中与生产力中其他要素结合的效率,即劳动者在一定时间内生产某种产品或服务的能力的效率。马克思指出:“劳动生产力是由多种情况决定的,其中包括:工人的平均熟练程度,科学的发展水平和它在工艺上应用的程度,生产过程的社会结合,生产资料的规模和效能,以及自然条件。”《马克思恩格斯文集》第5卷,人民出版社,2009,第53页。劳动生产率的提高依赖于科学的发展水平、工人的熟练程度、信息技术的广泛应用、硬件技术和软件技术的结合(即机器设备中广泛嵌入芯片),以及信息系统软件对机器运行的控制,使给定时间内生产产品的能力和效率愈来愈高,劳动生产率大幅提高。

美国是信息技术创新成果最多、信息技术应用最早和普及最广的国家。以美国为例,可以印证信息技术对劳动生产率的影响。1950~2006年,美国劳动生产率和国内生产总值的平均值分别是2.4%和3.4%,在这56年间,分别表现出不同的特征和形态。

1950~1973年,表现为非信息技术因素对劳动生产率的影响。由于第二次世界大战后大量服役人员退伍进入生产和服务领域,劳动力人数增加;军工企业转为民用,大量资金投入从军用产品转投民用产品的生产;职业培训和教育的发展,使得美国在这一段时期的劳动生产率达到3.1%(见表1-1),高于56年来的平均水平。这段时期劳动生产率的提高往往跟大量的能源消耗相关,大型机械替代熟练和半熟练劳动力,机械化带来了能源的高消费。

1973~1995年,同样表现为非信息技术因素(主要是能源危机)对劳动生产率的影响。1973年、1979年和1990年发生了三次石油危机,每次危机都造成石油价格暴涨,促使美国经济迅速下滑,劳动生产率下降到大约前一个时期的一半,为1.5%。

1995~2006年,由于在信息技术领域投资增大,年均劳动生产率回升到2.8%。一方面,投资的增大带来了意想不到的效果,微处理器和相关设备价格大幅下降,反过来又刺激了对信息技术产业的大规模投资。另一方面,信息技术的应用带来了新的经济形态(即网络经济)的出现,电子商务蓬勃发展,使得网络已从最初的信息传递工具发展成为各类型服务的支撑平台,这也对生产力的提高具有巨大的推动作用。

表1-1 1950~2006年美国的劳动生产率和国内生产总值增长率

资料来源:Jorgenson, Dale W., Charles W., Enhancing Productivity Growth in the Information Age, The National Academies Press, 2007。

(四)信息技术对能源效率的影响

能源效率是指能源开发、加工、转换、利用等各个过程的效率。减少提供同等能源服务的能源投入,可用单位产值能耗、单位产品能耗、单位建筑面积能耗等指标来度量。它与“节能”基本上是一致的,但是更强调通过技术进步实现节能。

信息技术的应用可以促进能源效率的提高。信息技术快速发展,并不断扩大应用范围,被认为是生产力快速增长的主要驱动因素,但是信息技术对能源效率的提高却没有引起人们重视。这是由于我们以前一直存在所谓的“高科技节能悖论”,这一论点一直影响着人们的判断思维,他们往往更多地关注信息技术设备的能源消费特征,较少关注信息技术促进能效、提高节能效果的潜力。

信息技术可以提高机械运动的性能,提高能源使用效率,半导体传感器可以用于测量温度或其他变化,通信芯片可以用于接收和传输数据,存储芯片可以用于存储信息,微控制器、微处理器和电源管理芯片可以用于调节用电负载。这些芯片被嵌入各种设备中,成为设备的一部分,实现了设备的智能化,在运行过程中,通过集成控制系统软件,实现设备之间的信息交换,完成信息的搜集、整理分析、反馈、控制,从而提高设备运转和能源耗费的精确度,提高能源使用效率,降低能源强度。现在,一辆新汽车安装了多达50~80个微处理器和微型芯片,提高了汽车的行驶效率和行驶安全。家庭电器可能嵌有20多个芯片,电器在芯片和控制系统下自行运转。

以美国为例,根据统计,1950~1995年美国能源强度年均下降1.2%, 1995~2008年美国能源强度逐年下降2.1%。尤其在1995年以后这段时期能源强度下降比例相当大,这缘于信息技术的爆炸性增长和普及应用。

假设美国在2006年还在使用1976年的信息技术,那么,消耗的电力将会比2006年的实际电力消耗量多20%左右。换句话说,如果继续使用1976年的技术来支撑现在的美国经济,那么美国还需新建184座大型发电厂,以满足对商品和服务的需求。美国学者莱特纳(Laitner)和艾伦哈特-马丁内斯(Ehrhardt-Martinez)分析指出,如果美国政府积极制定和推行信息技术产业的鼓励政策,使信息产业快速发展,那么到2030年,可以使美国能源总量节约27%。

2008年,美国能源情报署(EIA)对美国的用电量进行了预测。以2008年为起点测算,如果在未来几十年里一直沿用2008年的信息技术应用推广政策,在缓慢的技术推动和市场带动下,美国电力消耗量到2030年会达到46060亿千瓦时;如果美国采取非常有效的积极推进政策,大力推进信息技术在电力、交通、建筑、工作方式变革等领域的应用,建设智能电网、智能交通、智能建筑,发展远程办公,加大资金投入力度,那么到2030年将消耗电力33640亿千瓦时(见表1-2),意味着2030年支撑美国整体经济发展实际所需电力比2008年还要少3990亿千瓦时。换言之,与2008年信息技术对经济的贡献率相比,到2020年信息技术对经济的贡献率达到35%,比目前对经济的贡献率还要高,但使用电力将减少7%。到2030年,假如实行了智能技术应用政策,可能对经济的贡献会超过70%,相比2008年还会少用电11%。

表1-2 美国用电趋势分析

资料来源:美国能源情报署。

(五)信息技术引发的产业革命

从1771年开始,“工业革命”开启了人类“近代历史”的篇章。根据近代科学技术发展的特征,可以将工业革命时代之后的这段历史划分为:蒸汽机和铁路时代,钢铁、电力、机械和重型机械时代,石油、汽车和大规模生产时代,信息和通信时代(见表1-3)。虽然石油、汽车和大规模机械生产对当今的经济发展影响很大,但佩雷斯(Perez)等人认为,以英特尔微处理器的诞生(1971年)为标志,新的产业模式已经出现,现在正处于其长期发展阶段的中间时期,其普及程度正在迅速显现出来,从汽车、冰箱中安装的微处理器和传感器,到互联网和电子商务、社会网络,信息技术产品无所不在。可以说,数量庞大、神奇无比的信息技术催生了新的产业模式。

表1-3 五次技术革命

资料来源:Perez, C., Technological Revolutions and Financial Capital: The Dynamics of Bubbles and Golden Ages, Edward Elgar Publishing, 2002。