蘭德發(fā)布！中美數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施競爭和2050發(fā)展預(yù)測
2023年10月30日，蘭德公司官網(wǎng)發(fā)布最新研究報告《數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的未來：給美國國防部的幾點思考》，旨在通過預(yù)測2050年數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，讓美國國防部深入了解數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。報告涉及以下幾個問題：數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施如何發(fā)展？到2050年數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施會發(fā)展成什么樣子？從軍事角度出發(fā)，未來數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展意味著什么？該報告界定了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，描述了當(dāng)前中美在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施上的競爭，確定了影響結(jié)果的關(guān)鍵因素，并評估了對美國國防部的潛在影響。元戰(zhàn)略摘編重要內(nèi)容，為探討中美數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施提供參考。在此前的研究中，蘭德公司的研究員已經(jīng)界定了何為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，即由硬件和軟件元素組成的網(wǎng)絡(luò)，以數(shù)字方式處理、存儲和傳輸數(shù)據(jù)，并指出美國和中國正在對其所有權(quán)、訪問權(quán)和控制權(quán)（OAC）展開競爭。“數(shù)據(jù)是21世紀(jì)的石油，是人工智能算法、經(jīng)濟(jì)實力和國家力量不可或缺的資源。” 該報告重點強調(diào)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的戰(zhàn)略重要性，一國對數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施所有權(quán)、訪問權(quán)和控制權(quán)的大小如何影響其國際影響力。此外，該報告還發(fā)現(xiàn)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與軍事優(yōu)勢之間存在重要聯(lián)系，進(jìn)一步探討了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施如何演變，并探索未來的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施格局將對軍事競爭和沖突產(chǎn)生何種影響。該報告分析并確定了影響數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的問題和變量，并描述了其現(xiàn)狀和趨勢，提出了2050年未來數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展前景。由于傳統(tǒng)的權(quán)力要素（軍事、經(jīng)濟(jì)、信息、人口）越來越多地受到數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的影響，一個國家對數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施及其相關(guān)數(shù)據(jù)的所有權(quán)、訪問權(quán)和控制權(quán)可能會影響中美競爭。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施已發(fā)展了幾十年。二戰(zhàn)后，美國在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的各個領(lǐng)域都處于領(lǐng)先地位，但隨著時間推移，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施競爭更加激烈。今天，美國和中國仍然是數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的主要領(lǐng)導(dǎo)者，正在以符合其長期戰(zhàn)略利益的方式來建設(shè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。然而，美中兩國在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施方面的目標(biāo)和方法各不相同。盡管數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的未來充滿不確定性，但初步研究表明，它對未來戰(zhàn)爭和戰(zhàn)略競爭至關(guān)重要。該報告的目的是為2050年全球數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展和控制提出和評估一系列可信的替代方案，并評估其對中美軍事競爭的潛在影響。未來替代方案旨在新穎、可信，并對假設(shè)和預(yù)測提出挑戰(zhàn)。這些備選方案還旨在為理解和識別影響數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的因素提供信息。該報告的分析方法分為以下幾個步驟。首先，該報告確定了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施在政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、社會和信息等方面存在的問題，這些問題將對數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施及其基本要素產(chǎn)生決定性影響；其次，在以往數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施研究的基礎(chǔ)上，該報告描述了當(dāng)前數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)狀和趨勢，進(jìn)而預(yù)測了2050年的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展?fàn)顩r。然后，根據(jù)問題和變量之間不同的相互作用或關(guān)系，為2050年數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展制定了各種方案。
2、了解數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的未來
該報告開發(fā)了一種概念方法來理解數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的競爭，有意將數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施未來不同的發(fā)展方向的重點放在技術(shù)開發(fā)競爭上，這樣做的目的是了解技術(shù)格局的發(fā)展軌跡，包括中美對數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的相對所有權(quán)，然后在后續(xù)章節(jié)中分析地緣政治和軍事因素。以下內(nèi)容將簡要介紹如何將數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施競爭概念化，從而為討論的未來發(fā)展方向和影響提供參考。
（一）數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的競爭
競爭要素展示了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的全球技術(shù)格局，包括技術(shù)開發(fā)、數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的國際應(yīng)用和對其他行為體的直接依賴等。技術(shù)開發(fā)是指全球創(chuàng)新者進(jìn)行的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施研發(fā)，包括數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)和軟件設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)者以及數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵部件（包括微芯片）的制造領(lǐng)導(dǎo)者。對數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)發(fā)展具有重要意義的變量有：科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）勞動力，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施研發(fā)小組，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)制定組織，工業(yè)基地，政府做法，經(jīng)濟(jì)政策和經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)。不同國家、公司和人口使用數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)的方法不同，形成了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的全球布局或足跡。這些變量為不同的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施未來發(fā)展走向提供了線索，該報告利用這些變量試圖了解哪些因素可能會影響其他參與者對數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)的看法，以及他們選擇某一技術(shù)提供商的決定。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施在國際上的應(yīng)用所依據(jù)的變量包括海外直接投資戰(zhàn)略，與盟友和合作伙伴的關(guān)系。為了進(jìn)一步闡明競爭可能如何演變，我們增加了一個要素，即如果中國和美國缺乏所有權(quán)、準(zhǔn)入權(quán)和控制權(quán)（OAC），或者沒有足夠的國內(nèi)能力自給自足地獲取替代數(shù)字技術(shù)設(shè)施技術(shù)，那么它們在多大程度上可以獲取該技術(shù)。我們注意到對這一要素至關(guān)重要的兩個變量：數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的總體OAC和獲得替代品。
（二）數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)
數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施包括四種類型的網(wǎng)絡(luò)：地面網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、海底電纜網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。1.地面網(wǎng)絡(luò)。地面網(wǎng)絡(luò)用于連接數(shù)據(jù)中心、云計算基礎(chǔ)設(shè)施、個人電腦、服務(wù)器以及各種消費和工業(yè)設(shè)備。地面網(wǎng)絡(luò)還用于訪問、監(jiān)測和控制關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，如供水設(shè)施、石油和天然氣精煉廠、發(fā)電廠和電網(wǎng)?，F(xiàn)代地面網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字化的，它們以數(shù)字方式處理、存儲和傳輸數(shù)據(jù)?，F(xiàn)代地面網(wǎng)絡(luò)基于互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代地面網(wǎng)絡(luò)不再使用雙絞線，而是使用容量更大的同軸電纜或光纖鏈路。2.無線網(wǎng)絡(luò)。從最早的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)到2022年無線通信提供商在全球推出5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)，無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)的能力有了顯著提高。與以前的無線網(wǎng)絡(luò)相比，5G 網(wǎng)絡(luò)將以更低的延遲為更多的終端用戶設(shè)備提供更大容量的鏈路。其主要組成部分為核心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、邊緣服務(wù)器以及無線接入網(wǎng)(RAN)的基站和天線。與早期的蜂窩網(wǎng)絡(luò)相比，5G 網(wǎng)絡(luò)越來越多地采用軟件定義，因此其核心功能可由基于云的基礎(chǔ)設(shè)施提供和托管?；谲浖x云的5G核心服務(wù)器可根據(jù)用戶需求條件的變化進(jìn)行擴展和縮減，從而使蜂窩網(wǎng)絡(luò)提供商節(jié)省硬件成本。5G網(wǎng)絡(luò)將為更廣泛的終端用戶設(shè)備提供連接，如手機和平板電腦、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和聯(lián)網(wǎng)自動駕駛汽車。3.海底電纜網(wǎng)絡(luò)。最新、最先進(jìn)的海底電纜僅使用24股光纖絲，每秒就可傳輸數(shù)百TB的數(shù)據(jù)。太平洋海底電纜的所有權(quán)和登陸點受到美國政府的嚴(yán)格審查。最近，谷歌和臉書部分擁有的一條電纜的終點站在美國，另一個著陸點在菲律賓，它還將有一條延伸線在香港著陸。之前的研究發(fā)現(xiàn)在美國領(lǐng)土上登陸的海底電纜通常由谷歌或亞馬遜等美國私營公司共同擁有，而由中國公司共同擁有的海底電纜大部分是中國電信。4.衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。通信衛(wèi)星在全球數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施中發(fā)揮著越來越重要的作用。它們?yōu)楣潭ㄔO(shè)施（可能遠(yuǎn)離大容量地面或無線網(wǎng)絡(luò)）和移動平臺（如飛機、船舶和地面車輛）提供通信鏈路。隨著時間的推移，商業(yè)通信衛(wèi)星的能力有了顯著提高，其發(fā)展模式與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的其他部分類似。截至2022年8月，太空中已有4800多顆衛(wèi)星，隨著更多公司進(jìn)入市場，這一數(shù)字還將繼續(xù)增加。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施基于兩個基本要素：微型芯片和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。微芯片是傳輸、接收和存儲數(shù)字信息的關(guān)鍵。隨著每一代更先進(jìn)的微芯片的發(fā)布，以及這些微芯片被集成到數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施中，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施可以在更短的時間內(nèi)處理更多的信息。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施組件如何傳輸、處理和接收信息。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)被納入微芯片和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的軟件架構(gòu)中。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還使不同供應(yīng)商的設(shè)備具有互操作性，即它們可以正確解釋從其他系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的每個部分都使用不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1.微型芯片。美國發(fā)明了微芯片，并通過推出低成本個人電腦、互聯(lián)網(wǎng)通信以及后來無數(shù)其他生成和處理數(shù)字信息的設(shè)備，幫助美國經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)了轉(zhuǎn)型。然而，在過去的幾十年里，微芯片的制造已經(jīng)向海外轉(zhuǎn)移。2022年，全球經(jīng)濟(jì)中使用的大部分微芯片由亞洲制造，只有12%仍在美國制造。2019年，92%的尖端微芯片僅由一家公司制造，即臺灣的臺積電，盡管美國在微芯片軟件設(shè)計應(yīng)用方面仍保持著市場主導(dǎo)地位，并在許多但并非所有類型的半導(dǎo)體制造設(shè)備生產(chǎn)方面處于領(lǐng)先地位。2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對通信網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要，這樣設(shè)計出來的系統(tǒng)才能相互操作。這些標(biāo)準(zhǔn)包含許多技術(shù)細(xì)節(jié)，由國際標(biāo)準(zhǔn)制定組織（SDOs）任命的專家制定。以技術(shù)為導(dǎo)向的SDO采用基于共識或投票的方法來確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容，在此過程中，各公司向SDO提供專有技術(shù)信息，以便納入未來的標(biāo)準(zhǔn)。SDO采用審議過程和投票程序，在相互競爭的公司提出的不同技術(shù)方法之間做出選擇。只要所有各方都本著誠意行事，并投票決定采用最佳技術(shù)方法和批準(zhǔn)最佳技術(shù)，未來的直接投資技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)就會帶來更好、更安全的直接投資。
3、2050年的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施
2050年的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施會是什么樣子？在不同的未來走向中，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)勢或劣勢會是什么樣子？以下內(nèi)容將描述數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施可能的未來走向。通過研究形成直接投資競爭的要素（技術(shù)開發(fā)、國際使用和采用、替代品的獲?。┮约芭c這些要素相關(guān)的變量之間的相互作用，該報告得出了2050年數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的未來走向，包含1個基線和3個可能走向。
未來基線：數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)場
到2050年，美國在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施方面的優(yōu)勢或?qū)⒃谝欢ǔ潭壬献屛挥谥袊?。美國在鞏固關(guān)鍵數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)的國內(nèi)生產(chǎn)方面一直面臨挑戰(zhàn)，在發(fā)展和維持一支強大的STEM勞動力隊伍方面也存在問題。盡管如此，美國公司仍然在關(guān)鍵的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)鏈中保持著主導(dǎo)地位，部分原因是美國限制向中國轉(zhuǎn)讓先進(jìn)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)技術(shù)的政策，以及加強了與商業(yè)部門和美國盟友及合作伙伴的關(guān)系。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的OAC仍然是分散和競爭性的。中國或?qū)⒃谙冗M(jìn)微芯片領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，與西方大致持平。到2050年，美國和中國仍然是全球經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，但它們在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位有所不同。美國政府為加強國內(nèi)芯片制造能力而采取的關(guān)鍵舉措，如2022年《芯片和科學(xué)法案》，最終未能在隨后的幾十年中獲得足夠的支持。未來，美國對中國硬件元件的依賴或?qū)⑴c日俱增。不過，美國仍能保持對數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施核心操作軟件系統(tǒng)的控制，美國有效地建立了一個網(wǎng)絡(luò)堡壘。美國和中國幾十年來在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施方面的競爭，以及政府為促進(jìn)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施開放式交流所做的持續(xù)努力和投資，導(dǎo)致到2050年信息和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)脫鉤。出現(xiàn)了兩個獨立的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施集團(tuán)：由美國及其盟國和合作伙伴領(lǐng)導(dǎo)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施集團(tuán)，由中國領(lǐng)導(dǎo)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施集團(tuán)。國際技術(shù)性標(biāo)準(zhǔn)制定組織分裂成兩個獨立的組織，但國際電聯(lián)除外，它在幾乎所有領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)制定職責(zé)都被削減。政府改革和監(jiān)管工作的失敗、政治停滯和國內(nèi)動蕩造成公眾對美國政府監(jiān)管經(jīng)濟(jì)活動和治理能力的信任下降。與此同時，美國科技巨頭已成為大規(guī)模行使權(quán)力和影響力的主要重心，它們推動了經(jīng)濟(jì)增長，并在國防部門以及國防網(wǎng)絡(luò)上傳輸、存儲和生成數(shù)據(jù)中扮演越來越重要的角色?？萍季揞^對數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和相關(guān)信息基礎(chǔ)設(shè)施擁有獨特的所有權(quán)和控制權(quán)，是唯一能夠提供民眾所需的基本通信功能的組織，而這些功能曾經(jīng)是由政府和政府監(jiān)管的實體（如傳統(tǒng)電信公司）提供的。反過來，美國政府也更加依賴科技巨頭，以發(fā)揮其有限的控制力和影響力。
4、未來數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的軍事影響
全球數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施足跡可能會影響部隊的行動方式、行動地點和行動時間。首先，未來數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的格局和任務(wù)類型會影響未來部隊的行動方式。其次，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的足跡似乎對軍事態(tài)勢有重大影響。未來數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施還可能產(chǎn)生對新任務(wù)集、新能力的需求，或許還可能產(chǎn)生對新部隊組織的需求。此外，情報和網(wǎng)絡(luò)活動可能會受到挑戰(zhàn)，這取決于中美數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施相互依存的程度。在互聯(lián)的數(shù)字世界中，由于缺乏傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入和情報行動，其他任務(wù)集或能力也可能出現(xiàn)。
5、數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施透視
數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施作為一種推進(jìn)手段和一種能力，對未來的軍事行動和長期戰(zhàn)略競爭都具有重要意義。全球數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的布局及其演變方式可能會影響部隊的行動方式、行動地點和行動時間。這樣一來，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施就能為不同行為體帶來關(guān)鍵的軍事優(yōu)勢或劣勢，并影響競爭和沖突的結(jié)果。將數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的所有權(quán)、準(zhǔn)入權(quán)和控制權(quán)拱手讓給對手可能會提供一種不對稱手段，長期削弱美國的軍事優(yōu)勢。此外，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的所有權(quán)、準(zhǔn)入權(quán)和控制權(quán)提供了進(jìn)入系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的能力，在沖突環(huán)境中可被用于破壞性目的。結(jié)構(gòu)性因素將決定數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施如何發(fā)展，并最終決定數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的足跡。STEM勞動力（更廣泛地說，是人力資本）、經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)和政策、工業(yè)能力、政府對數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的態(tài)度以及與盟國和伙伴的關(guān)系都是數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施未來發(fā)展格局的基礎(chǔ)。因此，在考慮如何以有利于美國的方式塑造未來的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施時，這些因素提供了重要的關(guān)注領(lǐng)域。該報告表明了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與軍事行動之間的聯(lián)系，并強調(diào)了在分析長期軍事競爭時考慮數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的日益重要性。在軍事競爭和沖突中，行為體的直接參與行動能力或獲取替代品的能力既能創(chuàng)造優(yōu)勢，也能帶來弱點。因此，在評估長期軍事競爭時美國國防部應(yīng)考慮以下因素：1. 相對于重點領(lǐng)域和地區(qū)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施布局。2. 數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的比較優(yōu)勢和弱點。這項工作以先前的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施研究為基礎(chǔ)，確定了以下需要進(jìn)一步研究的領(lǐng)域：（1）了解中國如何描述和界定數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施；（2）在比較評估中確定數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的衡量內(nèi)容和適當(dāng)?shù)暮饬繕?biāo)準(zhǔn)；（3）了解美國和中國之間的技術(shù)脫鉤如何發(fā)生，以及不同階段或不同程度的技術(shù)脫鉤會是什么樣子；（4）為選定的未來數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施制定沖突方案，并對沖突中如何使用數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)評估。
來源：遠(yuǎn)望智庫預(yù)見未來
