美国落后了？“优化重建”数字基础设施，追赶中国的步伐
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2021年5月21日，美国美国智库”信息技术与创新基金会（ITIF）”发布了题为《论“优化重建”下数字建设的重要性》（“Building Back Better” Requires Building In Digital）的报告。报告概述了数字基础建设对创造就业机会及赶超中国的重要性，同时对美国基础设施建设一揽子计划进行了分析，最后提出了具体的建议。
文章仅供参考，观点不代表本机构立场。
论“优化重建”下数字建设的重要性
作者：罗伯特·D·阿特金森
编译：学术plus评论员 郝梓岑，计宏亮
（2）中国已宣布拟要实施大规模的基础设施计划，将投资于未来的"创新基础设施"，包括5G和6G网络、工业互联网、智能电网和智能城市等数字基础设施。
（3）美国的基础设施建设一揽子计划应包括以下内容：为数字基础设施（包括有线和无线宽带）提供大量资金，以及为地方、州和国家政府机构提供资金，从而大幅升级传统的IT系统。
（4）美国的基础设施建设一揽子计划还应确保资金用于电网的升级和数字化，以及水、废物和道路系统等物理基础设施，并支持智能城市、农场、工厂等其他部门。
“21世纪，数字基础设施都应被考虑在国家基础设施方案内，这不仅包括对核心数字基础设施的投资，如宽带和政府IT系统，还包括对现有物理基础设施的混合式数位升级，最终目的都是提高其性能。
1.优化重建
拜登：优化重建乔·拜登在竞选总统时，就提出"优化重建"，并提出2万亿美元的基础设施计划侧重于“寻求重建”。然而，该计划必须重视数字基础设施。
因此，美国政府和国会须确保该计划对21世纪数字基础设施的重视。这不仅意味着要投资核心数字基础设施，如无线和有线宽带和政府IT系统，还要投资于混合式数位升级基础设施，包括现有的物理基础设施，如道路和桥梁、电网、供水系统等。用数字技术来建设智慧城市，从而大幅提高性能，解决网络安全需求，促进经济机会。
中国在未来的“创新基础设施”上已经进行了大规模投资（未来五年投资1.4万亿至2.5万亿美元），包括5G和6G网络、工业互联网（包括“物联网”）、智能电网等数字基础设施。此外，中国25个省份已经启动了各自的数字基础设施项目，进一步增加了相关项目的投资。所以如果美国基础设施建设一揽子计划仅仅专注于20世纪的基础设施，而中国则以21世纪的数字化基础设施跃居前列，那么美国将失去一个关键的机会。
就像传统的基础设施一样，把数字建设（而不仅仅是宽带）置于基础设施计划的中心能创造就业机会。但与传统的基础设施不同，数字建设为中心的基建将产生卓越的长期经济增长、竞争力、国家安全和环境效益。
因此，基础设施一揽子计划应包括：
为有线和无线宽带提供大量资金；
升级国家电网并使其数字化；
用数字技术升级物理基础设施，如水、废物和道路系统；
支持智能城市、建筑、农场、工厂和其他部门；
以及资助地方、州和国家政府机构，用更安全、现代和高效的替代方案大幅升级传统信息技术系统。
2.筹资目标
基础设施筹资目标
任何国家基础设施方案都应设置以下三个主要目标：
2.1 改善基础设施
这一主要目标是改善国家的基础设施，也就是经济活动和生活质量的基础。同时，还应抓住一切可能的机会，实现竞争力或生产力提升等其它目标。
2.2 刺激生产力增长
如果基础设施投资不能促进生产力增长，那么它就只是支出，而不是投资。需要明确，只有那些产生净现值经济效益大于支出成本的基础设施项目才是投资。
重新铺设道路或建设交通等基础设施投资就仅仅是支出，因为在许多情况下，不会产生超过成本的经济效益。相反，其他基础设施，特别是数字基础设施，具有明显的正效益成本比率，因为与一些"水泥和钢铁"基础设施项目相比，这样做成本较低，效益较高。
2.3 增强美国的竞争力
欧洲和许多亚洲国家正在大力投资一系列基础设施技术，包括5G无线等数字基础设施和智能城市等物联网技术，不仅为获得经济和社会效益，也为了提高使用基础设施的公司的生产力，从而帮助生产这些系统的公司获得全球市场份额。如果美国限制对数字基础设施的投资，就有可能把未来拱手让给外国公司，尤其是中国公司。
对于就业的影响又如何？
因此，虽然短期内创造就业是基础设施支出的一个关键政治卖点，但政策制定者不应该把减少短期失业作为主要目标，因为这样做将使支持基础设施支出更容易产生很少的长期经济增长效益。
3.数字基础设施
什么是数字基础设施？
"基础设施"可以指一系列广泛的实物资产，比如"城市和社区的基本设施、服务和组织结构"，不仅包括道路和铁路，还包括消防站、监狱、水坝、学校等。"基础设施"是指社会用于运输和处理货物、人员或信息的系统。
"数字"则指的是以电子方式收集、处理和传输信息的信息技术系统。
"数字基础设施"是指至少有一部分包含信息技术的地方。包括两种类型：混合型和专用型。
专用型数字基础设施就其本质而言是数字化的。传输数字互联网数据包的宽带电缆，以及提供先进计算的超级计算数据中心或量子计算设施就是两个很好的例子。提供前台或后台服务的电子政务服务同样是专用的数字基础设施。开放的数据门户为社区（包括企业和个人）保证了对政府数据的访问权。
混合型基础设施则是传统的物理基础设施，包括增加的数字组件，以提高性能。例如，嵌入传感器以检测和传输泄漏信息的水管就可以作为混合型基础设施；又如智能交通系统中的交通信号灯，可以对交通状况作出动态响应，也是一种混合系统。
4.案例
数字化基础设施的案例
许多人认为，有形基础设施（道路、桥梁、供水系统等）的支出推动了长期经济增长。但有证据表明，在过去的40年里，这些增长效益已经下降，与其他领域，特别是21世纪的数字基础设施相比，这些效益是有限的。
调查研究显示，在公路、输电线路和桥梁等项目上每增加1%的传统基础设施投资，可以使生产力提高0.23%。但随着美国州际系统的建成，这些投资的效率在不断下降。一项研究发现，美国高速公路投资的年总经济回报率在20世纪70年代为18%，80年代为5%，90年代仅为1%。交通基础设施相关研究也发现，“公共交通基础设施投资每增加10%，产出增加约0.5%。这使得运输基础设施的生产力效应变得相当之小。”
相比之下，对数字基础设施的投资可能会产生更大的整体经济回报，这包括专用型数字基础设施和混合型基础设施。研究人员估计：
如果欧盟其他成员国将其数字基础设施建设到挪威在2011年达到的水平，将使国内生产总值（GDP）增加3150亿美元。
同样，对欧洲企业采用宽带的研究发现，采用宽带对劳动生产率有重大的积极影响。曼德尔估计，5G网络的全面推广将使美国的生产力提高11%。
电力研究所估计，由于效率的提高，动态定价和其他智能电网能力有可能在未来20年内带来年均310亿至500亿美元的经济效益。
此外，尽管一些传统的基础设施的确设置了一些数字组件，但这些组件已经过时，且容易受到网络攻击。脆弱的物理基础设施，特别是运行大坝、污水处理系统和电网的工业控制系统，则会致使美国面临来自对手的潜在攻击，可能造成相当大的经济和物理损失。同时，有形基础设施也不应被忽视。有一些潜在的项目可以带来巨大的回报，特别是通过在拥挤的地区增加道路容量。总的来说，所有的国会基础设施方案都应确保对21世纪的数字基础设施的投资力度。
5.投资
数字基础设施投资
总的来说，所有的基础设施法案都应针对以下一系列领域，从而确保数字基础设施的部署。
（1）农村地区的宽带基础设施至关重要，应首先集中投资在没有服务的地区。
（2）电网的弹性亟需提高，所有一揽子计划都应包括提升电网的现代化、扩展、安全和数字化的重大投资。具体措施有：展开资金充足的试点项目，在特定地点的电网上整合以及测试信息技术等。
（3）由于美国已经在发展智能城市方面落后于其他国家，一揽子计划则更应该包括全国性的智能城市建设，从而使用数字技术来改善运营和生活质量。
（4）此外，还应资助试点计划，以支持智能农场、智能工厂、智能医疗、，智能建筑（尤其是联邦建筑），以及其他通过连接传感器和分析升级的系统。
此外，该计划同样应包括为各州提供资金，用于：
升级物理基础设施，如水、废物处理系统以及道路和桥梁；
确保资金可用于混合数字技术解决方案，包括利用资金升级网络安全措施；
分配资金以确保所有社区都能获得下一代超级计算机和量子计算能力；
提供大量资金，从而帮助地方、州和国家政府机构升级过时的信息技术系统，包括但不限于投资基于云的信息技术系统，为政府客户提供安全、移动友好的在线服务，并为雇员和承包商提供远程工作能力。
6.结论
信息技术正在带来一个崭新的“智能世界”——从“智能企业”到“智能学校”再到“智能城市”。对于美国来说，这些拟议的基础设施一揽子计划，存在一个千载难逢的机会——通过数字基础设施来实现其基础设施的现代化，这样做将必然产生一系列的经济和社会效益。
（全文完）
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