美國政府在計算機技術發(fā)展中的作用及其啟示

PAGEPAGE1美國在計算機技術發(fā)展中的作用及其啟示內容提要:產業(yè)是一個收益豐厚，而且高度競爭的產業(yè)，但是美國大力資助產業(yè)技術的發(fā)展，并取得了明顯的效果。本文重點介紹和分析了美國在計算機產業(yè)技術發(fā)展的各個階段所發(fā)揮的作用，對我們國家如何支持產業(yè)技術發(fā)展具有重要借鑒。本文本文關鍵詞語語:美國的計算機產業(yè)在世界上占主導地位，起了重要作用。美國對計算機產業(yè)的支持之所以能夠產生明顯的效果，關鍵是職能明確，不斷根據(jù)產業(yè)發(fā)展需要調整支持方向，改進資助體系和。總結美國聯(lián)邦支持計算機技術研究開發(fā)的經驗，對我們國家支持產業(yè)技術發(fā)展有著重要的借鑒作用。?一、美國對計算機技術發(fā)展的支持?第二次世界大戰(zhàn)結束后，聯(lián)邦一直是計算機技術的強有力支持者。按1995年不變價計算，1976-1995年間，聯(lián)邦對計算機科學研究和技術開發(fā)的支持由1.8億美元增加到9.6億美元，增長了5倍。其中，基礎研究投入由6500萬美元增加到2.65億美元；研究投入由1.16億美元增加到7億美元。聯(lián)邦資助中約35-45%投向大學，其余55-65%投向實驗室和產業(yè)界；基礎研究資金的70%投向大學。聯(lián)邦還對其他與計算機技術相關的研究給予資助。聯(lián)邦對與計算機研究相關的其他技術和電子工程研究方面的投入由1972年的不到10億美元增加到1995年的17億美元，占聯(lián)邦總投入的比重由5%增至7%。聯(lián)邦從其職能出發(fā)決定資助方向，資金主要投向以下幾個方面。?(一)重點支持長期的基礎性研究?美國在長期基礎性研究和共性技術的研究開發(fā)方面發(fā)揮了重要作用。長期基礎性研究的主要特點，一是其效益往往在短期內無法顯現(xiàn)出來，風險較大。特別是在產業(yè)發(fā)展初期，沒有實力進行這樣的研究工作；二是其應用領域往往比較廣泛，一家無法完全利用，而且又無力阻止競爭者利用其研究成果。因此，產業(yè)界較少對長期基礎性研究進行。?美國聯(lián)邦對計算機技術的長期基礎性研究的資助項目已經取得了明顯的效果。如，資助的計算機人工智能技術研究開始于70年代早期，直到1997年才研制出能夠成功識別持續(xù)性語音的個人電腦。與此相似的是，國防基金從60年代就開始資助可用于三維圖像的基礎性系統(tǒng)研究，直到90年代才形成消費性產品。盡管這項成果在高性能儀器中早已開始應用，但近些年才廣泛應用于醫(yī)療、娛樂及國防產業(yè)。?(二)資助計算機研究的基礎設施?聯(lián)邦在計算機基礎設施建設方面發(fā)揮了關鍵作用，為美國發(fā)展計算機產業(yè)提供了源源不斷的人才。?1.為產業(yè)發(fā)展培養(yǎng)了大量?聯(lián)邦的資助計劃培養(yǎng)了一大批電子工程和計算機科學的研究生和優(yōu)秀研究人員，為計算機和電子工程的發(fā)展提供源源不斷的后續(xù)人才。國家科學基金的數(shù)據(jù)表明，1985-1996年間，獲得聯(lián)邦資金資助的計算機和電子工程專業(yè)的研究生比例從14%增加到20%。聯(lián)邦對研究生的資助主要采取助教獎學金的形式，助教獎學金占總資助額的75%以上。1985年到1995年，全國最好的計算機系里，如MIT、卡內基·梅隆、加利弗尼亞大學勃克力分校等的計算機和電子工程專業(yè)的研究生中約有56%得到了聯(lián)邦的資助，其中一半是助教獎學金。1997年，斯坦福大學電子工業(yè)和計算機專業(yè)27%的研究生獲得聯(lián)邦資助，50-60%的博士得到資助。同時，資助的一些大型研究項目還培養(yǎng)了一批學術帶頭人。?2.為大學和研究提供了良好的設備和設施?配備和維護研究的硬件設備需要較高的資金投入，一般的大學很難籌集到這筆資金。聯(lián)邦政府采取多種形式來支持大學購買計算機設備，主要有兩種形式：一種是為大學教學提供計算機設備；另一種是通過資助特定研究項目為大學提供精良設備。?聯(lián)邦在支持大學研究設備方面的主要貢獻，一是支持建立大學計算中心，資助大學計算機系開展研究工作。國家科學基金〔以下簡稱“NSF〞〕于1956年就開始了為大學提供普通教學和研究用計算機的資助計劃。該計劃每年提供的資助金額增長很快，1958-1970年間，共資助了66,00萬美元。60年代，國防部高級項目處(以下簡稱“DARPA〞)重點資助了少數(shù)幾個基礎好的大學計算機系〔如MIT，卡內基-梅隆大學，斯坦福大學〕開展專門項目研究，資助項目的大部分資金用來采購設備。據(jù)估計，60年代，全美大學中約一半的計算設備是由機構資助提供。1981-1995年間，聯(lián)邦資助了計算機科學系研究設備采購的65%，1985年高達83%。在電子工程方面，聯(lián)邦的設備資助也維持在較高的水平，1982年為75%，1995年為60%。NSF啟動了兩套專門為計算機科學系提供設備的計劃：計算機研究設備計劃和一個更加廣泛的協(xié)作實驗研究計劃。?二是研制高性能計算設備和建設設施。80年代中期，資助了IBM701等高性能計算機的研制，造出了供研究人員進行各種研究使用的大型計算機系統(tǒng)。1985年，NSF啟動了一項建立超級計算機中心的計劃，資助建立了5個全國范圍的計算機中心，為那些不能在普通計算機上進行的高級的、運算復雜的研究提供了條件。后來，這些中心成為高性能計算機的早期試驗場，還對一些計算機科學系的教學起了重要作用。同時，這項計劃還帶動州、私人部門出資在其他大學建立超級計算機中心。?隨著技術的發(fā)展，加大對網絡設施的資助力度。1973年起，NSF著手進行一項科學網絡的計劃，每年提供60萬美元到75萬美元為大學的研究人員建立計算機網絡。?(三)支持利用高新技術的大型應用系統(tǒng)的研究開發(fā)和推廣?聯(lián)邦有效資助了大型應用系統(tǒng)的研究開發(fā)項目。DARPA支持了計算機間相互聯(lián)結的分批轉換網絡〔ARPANET〕的研究項目。這項研究促進了有關入網協(xié)議、分批轉換及路線安排等項研究。同時也推進了對大型網絡模式的開發(fā)研究，如，域名系統(tǒng)及開發(fā)電子郵件等。DARPA的研究成果顯示了大型分批轉換網絡的價值，促進了其他網絡的開發(fā)。NSF網絡的建立形成了網絡的基礎。通過資助大型高新技術應用系統(tǒng)的開發(fā)，把學術界和產業(yè)界的研究者匯聚起來共同建立共用的實驗室，交流思想，從而創(chuàng)造出一支有能力最終推動技術發(fā)展的研究力量。如，50年代的SAGE項目組織了來自MIT、IBM及其它研究實驗室的研究者，整個項目過程中出現(xiàn)了許多創(chuàng)新思想，當下在計算機行業(yè)已經獲得廣泛認可的想法都是當時提出來的。許多計算機行業(yè)中的先驅人物也從50-60年代的控制計算機系統(tǒng)(SAGE)項目中獲得了經驗，后來這些人在代表著計算機及通訊事業(yè)新興的及實驗室中工作。SAGE的影響在后來的幾十年中才逐步顯現(xiàn)出來。?構造大型應用系統(tǒng)的實踐表明，有些研究并不一定直接導致某一項技術的創(chuàng)新，而是導致開發(fā)與技術推廣。應用開發(fā)是對已經研究出來的技術進行分析和合理組合，形成新的應用系統(tǒng)。如，建立大型應用系統(tǒng)的研究項目就是把電子通訊系統(tǒng)的原理應用到ARPANET項目開發(fā)中，形成了網絡技術的基礎。?(四)對產業(yè)技術的早期資助?20世紀50年代，聯(lián)邦資助了絕大部分計算機技術的研究。那時，對計算機技術研究開發(fā)的資助超過工業(yè)界RD投入的3倍，幾乎覆蓋了整個計算機界的研究與開發(fā)。直到1963年，還資助著IBM計算機RD的35%，Burroughs公司的50%，Control-Data公司的40%。從60年代末開始，因為整個計算機行業(yè)快速發(fā)展，對計算機RD資助的比例急劇下降。直到70年代中期，資助僅占計算機RD投入的25%，1979年達到戰(zhàn)后的最低點15%。隨著新項目的啟動和里根執(zhí)政時期的國防建設，1983年，對計算機技術研究的資助比例又有回升，約占20%。?美國對產業(yè)界的資助重點放在推動技術商業(yè)化方面。一是對產業(yè)界早期研究的資助。對實驗室提出的一些有市場前景的技術給予資助，將其推向商業(yè)化。例如，IBM最先提出了相關性數(shù)據(jù)庫的構想，但IBM考慮到這項技術構想可能對自己已經成熟的產品造成潛在的競爭威脅，沒有繼續(xù)進行商業(yè)化研究開發(fā)投入。而NSF資助加州大學伯克立分校對這一構想進行深入研究，并將其推向商業(yè)化；二是支持共性技術研究開發(fā)。有些研究開發(fā)具有商業(yè)價值，但屬于共性技術，單個企業(yè)難以研究開發(fā)，或者企業(yè)擔心難以控制競爭者使用技術成果。IBM最先開發(fā)了RISC(精簡指令系算機)，但直到DARPA資助加州大學伯克立分校及斯坦福大學進行深入研究時，RISC才實現(xiàn)了商業(yè)化。該研究是作為70年代末、80年代初“大規(guī)模集成電路〞〔VLSI〕項目的一部分來進行的。后來許多公司把以RISC為基礎的產品引入了市場領域。?(五)聯(lián)邦的資助對創(chuàng)新起到重要作用?聯(lián)邦的資助計劃促進了計算機技術的創(chuàng)新。據(jù)，1993至1994年間，美國全國共批準了1619項與計算機產業(yè)有關的專利。盡管這些專利的所有者75%是美國企業(yè)，但它們所引用的論文大部分是由大學或的研究人員撰寫的。在按資助來源分類統(tǒng)計的論文中，51%的資助來自于聯(lián)邦，37%來自產