电子信息科学与技术专业教学论
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第一节 电子信息科学与技术行业基本情况

我国于1984年首次颁布了《国民经济行业分类》国家标准,该标准的颁布加速了我国经济的发展。自第三次工业革命以来,社会步入信息化时代。我国在电子加工制造业的优势不断扩大,电子信息技术手段和计算机(硬件和软件)随之成为核心技术。为了适应社会发展和企事业单位的用人需求,我国高等院校相继开设了电子信息科学与技术专业。除了让学生了解专业方向和就业需求以外,了解电子信息科学与技术行业的基本情况也是十分必要的。

一、我国电子信息科学与技术行业发展历程

(一)行业分类发展历程

1.《国民经济行业分类》国家标准简介

国民经济行业分类是国家行业的标准分类,是全社会经济活动的主要标准分类之一。它在统计数据的采集、处理、分析以及国际比较上具有重要地位。我国于1984年首次颁布了《国民经济行业分类》国家标准,后分别于1994年、2002年和2011年进行了三次修订。该标准主要由门类、大类、中类、小类组成。2011年第三次修订的标准(GB/T 4754—2011)依据我国近年来的经济发展情况和趋势,还参照了2008年联合国颁布的《国际标准行业分类》修订四版(简称ISIC4),由国家统计局起草,国家质量监督检查检疫总局、国家标准管理委员会批准发布。

2.《国民经济行业分类》历史发展阶段

(1)1949—1978年国民经济部门标准分类

这一时期的《国民经济行业分类》国家标准主要按部门标准来分类,结合当时社会发展需求,参考部门目录可以看出和电子信息科学与技术有关的行业分类主要是工业、运输和邮电。这说明电子行业从新中国成立直到改革开放初期这一时段都处于萌芽时期。

(2)1978年至今国民经济行业分类国家标准

党的十一届三中全会把中国从计划经济带领到了市场经济的道路上,为中国的经济发展提供了机遇和挑战,更为中国拉开了改革开放、经济腾飞的序幕。首先,国家统计局1980年着手研究分类标准,于1984年正式颁布了《国民经济行业分类和代码》(GB 4754—84);在第三次工业革命的带动下,历经十年完成了第一次的修订,此次修订添加了新兴行业,更加贴合社会的发展需要,并于1994年发布了《国民经济行业分类与代码》(GB/T 4754—94)。其次,恰逢我国于2001年加入了世界贸易组织(WTO),国民经济面临了新的机遇和挑战。为了更好地发展我国经济,需要与国际标准相接轨,以更好地达到无缝融合。我国再次修订了国民经济行业分类国家标准,并于2002年10月正式发布了《国民经济行业分类》(GB/T 4754—2002)。新标准与国际接轨,并受到第三次工业革命、信息化时代的影响,计算机服务、信息传输等都得到了足够的关注。目前我国使用的是2011年修订版《国民经济行业分类》(GB/T 4754—2011)。潘强敏.国民经济行业分类标准问题研究[J].统计科学与实践,2012(6):16-18.参照国家统计局发布的信息,参照电子信息科学与技术行业相对应的信息数据(见表1-1),可以清晰地看出电子信息科学与技术行业的发展趋势。《国民经济行业分类》国家标准的每一次修订都与国家政策、时代发展以及国际影响密不可分。

表1-1 《国民经济行业分类》国家标准中和电子信息科学与技术相对应的行业

(二)电子行业发展历程

1.电子行业的概述

电子行业是指随着当今社会信息化程度的不断提高,以电子技术的发展为基础而产生的一个新型行业。它涉及范围广,包括通信设备、计算机及其他制造业。通过研制和生产电子设备及各种元件、器件、仪表等精密仪器和零件,满足市场和人们的需求,进而推动产业转型和经济飞速发展。

2.电子行业的发展阶段

随着新中国的成立,1950年10月,国务院决定在重工业部门设立电信工业局。1963年,国家决定成立第四机械工业部,专属国防工业序列,这标志着中国电子工业成了独立的工业部门。正是由于国家正确的决策,自改革开放以后,中国电子行业得到了蓬勃发展,具体经历了以下三个阶段(见图1-1)。

(1)市场化转型

20世纪70年代初期,受地区霸权主义军备竞赛和国内“文革”的影响,中国电子行业主要为适应国防建设需要而建立,从其建立之日起,长期坚持“以军为主”的方针。党的十一届三中全会后,全党全国的工作重心开始转向经济建设。为了适应当时新的政策重心,我国电子产业的性质发生了一次重大的转变,即把当时以生产军工产品为主的电子信息产业转变成以生产军工产品与民用产品相结合的电子信息产业,让电子信息产业积极地满足当时经济发展的需求,促进我国电子信息产业的市场经济进一步活跃起来;同时积极支持引进国外先进的高新技术,促进电子信息产业积极加入国际市场的大合作,为我国电子信息产业的规模化、产业化生产打下了坚实的基础。1980年,电子元器件工业产值占整个电子工业总值的61%,但是电子产品的质量不尽如人意,广大用户对此十分不满。这种情况的出现追根究底是由于当时国内政企合并,导致工人积极性不高,从而大大影响了电子产品的质量。直到召开党的十二届三中全会,会议通过了加快经济体制改革的决议。针对这一问题,江泽民同志在听取广大意见的基础上提出了“打基础,上水平,抓质量,求效益,翻三番,超十年”的方针,开展了彩电国产化“一条龙”等工程。与此同时,我国电子计算机信息系统工程政策的实施也促进了电子信息技术开始逐步广泛应用于我国国民经济的各个领域,为之后电子行业的腾飞奠定了基础。

图1-1 电子行业发展阶段

(2)规模化发展

20世纪90年代,我国积极推动国民经济与社会发展向信息时代迈进,而信息化时代离不开电子信息产业的发展。为此,我国有关政府部门为了促进电子信息产业迅速、健康、可持续发展,针对我国的电子信息产业实施了一系列重大工程,如金系列工程(包括金关、金税以及金卡)以及“909”工程等,这些工程的开发极大地推动了我国电子信息产业的发展。与此同时,世界格局发生了重大变化,“一超多强”的新格局逐步形成;党的十四大和十五大不断强调要推进国民经济社会信息化的战略方针,推动国内经济建设蓬勃发展。我国电子产业开始从单一的制造业向产业结构多元化和自主研究转变,自主创新的产品甚至能够与许多科技强国的顶尖电子产品相媲美。这一时期我国电子信息产业的伟大转型成就了我国电子信息产业历史的跨越,使我国电子信息产业从传统的制造业开始逐步向现代电子信息产业的行列迈进,中国电子行业踏上了一个新的巅峰。

(3)代工跟随阶段

党的十六大提出以信息化带动工业化、以工业化促进信息化的新型方针。1998年信息产业部成立后,我国的电子信息产业开始走向世界,不断开展国际交流,大胆利用外资,引进先进技术,取长补短,逐步完善行业自身,促进了行业之间的融合,汇集了行业内的凝聚力和向心力。这一期间,我国电子信息产业开始进入新的发展阶段,既要继续做大产业规模,通过代工进入全球电子产业链分工体系,同时也要在技术研发、产品创新等方面紧紧跟随国际一流企业,将产业的发展从注重规模与速度向注重质量与效益、鼓励自主创新、提高产业的国际竞争力的方向转变。经过改革开放30多年的洗礼,我国电子信息产业取得了辉煌的成就。我国现已成为全球数一数二的“电子产业大国”,但光成为“电子大国”远远不够,要努力向“电子强国”转型。

3.电子行业发展过程中的标志性产物

改革开放以来,我国电子行业得到了大力发展,经历了三个重大转折时期,每一次转折都伴随着国家政策方针调整以及电子厂、电子产品的诞生和技术的革新。

(1)718厂

718厂是新中国电子元件的发源地,亦是新中国电子产业发展的奠基石。1953年5月,筹备组划归第二机械工业部十局领导,改名为国营华北无线电器材联合厂筹备组。1954年5月,国家批准建厂初步设计,同年9月,德意志民主共和国(以下简称民主德国)驻厂专家进厂开始厂区土建,1956年5月开始设备试运转和投入产品试制,1957年10月5日工厂建成开工投产。新中国成立伊始,百废待兴,国家就把建设无线电元器件工业提到优先发展的日程,足见718厂的历史地位(见图1-2)。

图1-2 718厂办公楼旧址及产品广告

(2)中国第一台黑白电视机

中国第一台电视机于1958年3月由天津无线电厂试制成功,这填补了我国电视机生产的空白,是我国电视机生产史的起点。为了纪念这台电视机的诞生,它被命名为“北京”(见图1-3)。

(3)中国第一台中文BP机

1983年,模拟信号BP机在上海使用,用户只能接收呼叫信号,需致电寻呼台才能查询到回电号码。1984年,数字寻呼台在广州开通。1991年,马宗良老先生带领来自全国各地的技术人员成功研发并生产了中国第一台中文 BP 机(见图1-4),为中国无线电技术的标准化普及立下汗马功劳。

图1-3 中国第一台黑白电视机“北京”

图1-4 中国第一台中文BP机

二、我国电子信息科学与技术行业发展现状

20世纪80年代资讯电子产品的产销模式经过下列过程:美国的技术和产品出口至欧洲和日本,后转移至“亚洲四小龙”,再转移至其他发展中国家和地区,最后产品回销到欧美和其他市场,产业和技术转移基本符合“雁行”模式(见图1-5)。陈秀山.中国区域经济问题研究[M].北京:商务印书馆,2005:152.

图1-5 20世纪80年代以来国际产业顺梯度转移

从图1-5可以看出美国处于电子行业巨头的地位,而中国处于电子产业链的最底端。改革开放以来,美国等国将电子制造业转移到发展中国家,带动了发展中国家经济快速发展。近年来,随着以中国为代表的亚洲国家劳动力价格的升高,美国等电子技术发达国家将制造中心进行了再次转移,转移到劳动力更低廉的国家。随着国家政策方针的引导,我国的科研水平在不断提高。目前,我国已进入世界电子大国行列,但是大而不强,与国际先进水平相比仍存在差距。

(一)国际电子行业发展对我国的影响分析

在经济全球化的背景下,国际电子信息产业分工方式的特点是:以跨国公司为主导,产业价值链纵向分工方式形成和高度细分化,产业间分工、产业内分工和产品内分工并存。产业链纵向的高度细分化,即发达国家跨国公司占据研发、品牌销售渠道等高端环节,加工、组装、制造等劳动密集度相对高的产业环节转移到低成本的发展中国家,形成了跨国公司在全球范围内优化布局,加工、组装、制造等环节与研发、设计、品牌等环节空间分离的格局。我国凭借劳动力成本优势,承接国际产业转移,在全球产业价值链中处于加工组装的低附加值环节。电子信息产业发展环境复杂多变,影响我国产业链的自然延伸,我国产业利润被大量转移。我国企业承接了价值链中风险大的低附加值环节,研发环节的参与度被削弱,同时我国与各发展中国家和地区间的贸易摩擦被扩大,导致产品价格不断下降从而造成利润在产业间转移。全球产业发展不平衡状况加剧,围绕资源、市场、人才、技术、环境保护的竞争日益加重。贸易保护主义、加工贸易的边际成本不断提高,对我国电子信息产业未来发展提出了新的挑战。

(二)我国电子行业发展现状

1.电子行业持续增长趋势放缓

电子器件和元件制造业是电子信息产业中比较活跃的两个子行业,两个子行业的规模和总产值在电子信息产业中所占的比重与电子计算机制造业几乎相当,且电子元器件制造业在整个电子信息产业中居于产业链的上游,其他子行业产品的生产过程几乎都离不开电子元器件。2012年,我国电子器件制造业工业总产值到达13079.91亿元,同比增长17.65%,增长速度较2011年明显下滑(见图1-6)。

图1-6 2008—2012年我国电子器件制造行业工业总产值走势

由图1-6可以看出,我国电子器件制造业在2010年的增产率是最高的,这说明同2009年相比,2010年电子器件的需求大幅度上涨。2008—2012年这五年间电子器件制造业的工业总产值持续上涨,但是增长率自2010年后有明显的下降趋势。这与之前介绍的“雁行”模式有密不可分的关系。同时劳动力、土地、原材料等生产要素成本上升,我国企业低成本的优势不断衰减。能源、资源、环境约束趋紧,以加工贸易为主的粗放型增长必须适应调整。能源、原材料、关键设备等战略资源高度依赖国际市场,也使得产业安全受到了威胁。

此外,我国电子器件制造行业的主要财务指标——销售毛利率有所下降(见图1-7)。2012年,电子器件制造行业经营效益有所下降。电子器件制造经营情况也出现了下滑,行业财务指标整体下滑,而电子器件制造行业发展能力、盈利能力、运营能力则有所提高。2012年销售毛利率和销售利率增速较2011年则有所减缓。

图1-7 电子器件制造行业毛利率变化

2.产业结构性矛盾

(1)产业结构不尽合理

电子信息产业已经连续几年名列全国工业部门产业规模排行的首位,制造业规模也居全球第二位,但是产业结构仍以加工贸易为主。2006年我国制造业销售收入4.27万亿元,进料加工贸易出口所获得收入为2.04万亿元,占据了行业总量的47.9%。此外,软硬件比例不当,软件产业规模普遍偏小。自1998年以来,软硬件比例一直徘徊在1∶9左右的水平(软件占全行业总量的10%)。而在美国,其软硬件比例是3∶5。

(2)产品结构性过剩

我国自主生产的整机如彩色电视机、程控交换机、微机、手机、激光视盘机等几乎全部过剩,参与市场竞争的主要策略仍旧停留在降价阶段,从而导致效益逐年下降。而高端服务器、高端路由器、关键元器件、平板显示器、集成电路、系统软件基本依赖于进口。尤其是电子信息产品的核心——集成电路一直依赖进口,制约了我国电子信息产业又好又快发展。2006年,我国进口集成电路(含微电子组价)857亿块,计1055亿美元。自2004年以来,我国已经成为集成电路第一进口大国,平板电脑的液晶屏和等离子显示屏也基本依赖进口。

(3)人才结构性短缺

2011年,700多万从业人员中一半员工过剩,占领科技与市场前沿、能组织领导重大工程与攻关项目的技术带头人才明显短缺;高层次、复合型、德才兼备的管理人才短缺;集成电路设计、关键元器件的研发人才短缺;从事制造工艺的管理人才短缺;具备大公司经营才能、善于进行资本运作的国际化人才短缺。劳动力总体素质不高和人才结构性短缺制约了产业又好又快发展。《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19号)中明确指出当前的职业教育“结构不尽合理,质量有待提高”。国务院做出的重大战略部署,对于深入实施创新驱动发展战略,创造更大人才红利,加快“转方式、调结构、促升级”具有十分重要的意义。该战略部署适应了技术进步和生产方式变革以及社会公共服务的需要,能够深化体制机制改革,统筹发挥好政府和市场的作用,加快现代职业教育体系建设,深化产教融合、校企合作,培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才。

3.人民币升值带来的负面影响

由于部分高端电子产品仍在跨国公司本地生产,这使得国内上游配套企业必须面对出口市场,甚至100%面对出口市场。这类企业不可避免地具有了外向型企业的特征。截至2016年,我们选取代表性公司所做的行业统计数据显示:国内电声器件、显示器件的出口比重均超过了60%;光学元件、PCB(printed circuit board,印刷电路板)的出口比重均超过了50%;磁材料、被动元件的出口比重约占35%;半导体行业的出口比重为26%,航天电子行业则基本以内需为主。自汇率改革以来,人民币兑美元汇率已累计升值16.34%,其中2008年升值幅度为5.21%,进入2009年虽然升势减缓但仍在高位徘徊。在人民币持续升值和外围经济增长放缓的影响下,电子元件进出口贸易总额保持稳定增长,但同比增速继续放缓。自汇率改革以来,进口和出口增速分别同比下降13.4个百分点和4.1个百分点,环比下降9.8个百分点和3.1个百分点。人民币升值是影响国内元器件企业出货价格的一个重要因素。由于出口产品大多以美元作为计价货币,人民币升值降低了出口竞争力,为维持出口产品的竞争力,出口企业近期大多选择了承担大部分汇兑损失的做法,这样就直接影响到销售收入与盈利。

现代电子产品使用普及不仅是21世纪的特征,也是第三次工业革命以来信息化时代的特征。电子行业发展的现状只是给正在前进的中国一个提示,国家和市场只要调控适当,我国也可以走在世界的前列。

三、我国电子信息科学与技术行业发展趋势

我国电子信息科学与技术行业发展经历了一个漫长的过程。在发展过程中难免出现问题,国家是调控电子行业继续顺利向前走的舵手。分析我国电子信息科学与技术行业发展的现状,不难看出我国现在存在的主要问题就是产业结构不尽合理、产品结构性过剩以及人才结构性短缺,其中人才结构性短缺尤为严重。电子信息科学与技术行业需要掌握现代电子技术理论,通晓电子系统设计原理与设计方法,具有较强的计算机、外语和相应工程技术应用能力,面向电子技术、自动控制和智能控制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的宽口径、高素质、德智体全面发展的具有创新能力的高级工程技术人才,来发现问题、思考解决对策并以此分析今后电子信息科学与技术行业发展趋势。

(一)实现电子信息科学与技术行业毛利率最大化

从电子行业分析报告可以看出,我国电子制造行业的增长率是持续上升的。而导致增长率放缓的主要因素是中国于2006年成为全球最大的进口原材料国家,这大大提高了我国制造电子元器件的成本。而未来5~10年信息技术将继续保持快速发展的势头。集成电路技术将进入纳米时代,系统集成芯片(SoC)成为发展重点,封装技术向高密度、高频、大功率、高可靠性、低成本方向发展,计算机继续向高性能、网络化、智能化方向发展,生物计算机技术、非经典计算机将成为计算机技术的发展重点。显示技术将以大屏幕、高清晰和平板化为主流,数字音视频技术向高记录密度、高存储容量方向发展。新型元器件向片式化、微型化、高频化、复合化、高精度、大功率、集成化、智能化和环保节能等方面发展。吴显鼎,李海霞.电子信息工程导论[M].北京:国防工业出版社,2013:203.了解未来电子行业主流发展的电子器件和产品,深入分析主要的元器件,掌握部分原本需要进口的元器件制造技术,降低原料进口费用,从而最大化降低制作成本,实现电子行业销售的毛利率最大化。

(二)培养电子信息科学与技术行业所需的高端人才

我国未来电子信息科学与技术行业发展迫切需要掌握核心技术的高层次人才。结合《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》中政府推动、市场引导的建议,即“发挥好政府保基本、促公平作用,着力营造制度环境,制定发展规划,改善基本办学条件,加强规范管理和监督指导等。充分发挥市场机制作用,引导社会力量参与办学,扩大优质教育资源,激发学校发展活力,促进职业教育与社会需求紧密对接”。高层次人才培养需要同时代发展接轨,同产业接轨,由政府推动,学生、家长、学校、行业四方共同努力。我国一直学习德国双元制、澳大利亚TAFE(technical and further education)等发达国家职业教育办学模式,但适合中国国情的办学模式才能成为中国职业教育发展的不竭动力。

(三)绿色节能电子器件是主流趋势

绿色节能电子器件是未来电子行业发展的主要趋势。现在我国电子行业存在原材料短缺、技能技术人才匮乏、环境污染严重等问题,电子产业需要迫切转型与发展,在节能降耗领域与其他产业进行融合,扩宽相关市场以求成长。目前,电子产业涉足的相关领域大体可分为节能和新能源两个部分。具体来看,与节能相关的产品涉及发光二极管(LED)、新型功率器件和节能电机,与太阳能相关的产品涉及单晶硅,与风电相关的产品涉及钕铁硼永磁,与电动汽车相关的产品涉及锂电池及其正极材料,与智能电网相关的产品涉及智能电表。这种融合将是绿色电子发展的动力,会把电子行业推到下一个高峰时刻。