高铁产业创新生态系统研究

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高铁产业创新生态系统研究

摘要:改革开放以来我国科技创新取得了举世瞩目的成就,中国高铁产业创新是中国技术实现跨越式发展的典范。有研究认为高铁成功是政府政策干预的成果,是社会主义“举国创新”集中力量办大事制度优势的体现。但也有学者认为高铁产业创新生态系统才是其成功的关键。中国高铁通过技术积累、技术引进、自主创新和集成创新成功掌握了关键核心技术,实现了能力和技术越迁升级。研究高铁产业创新生态系统对中国制造2025和创新驱动战略性新兴产业发展大有裨益,为后发国家构建创新生态系统实现自主创新提供理论和实践借鉴。

关键词:高铁产业;产学研;创新生态系统

一、前言

随着中国经济步入新常态,调结构、稳增长成为制造业发展的关键,创新无疑是推动制造业转型升级的根本动力和途径。改革开放以来,我国科技创新取得了举世瞩目的成就,高铁产业是我国极少数复杂产品系统技术在短期内实现跨越式发展的典范。截至2018年底,我国高铁营业里程达2.9万公里以上,超过世界高铁总里程的2/3,仅用发达国家1/5、1/6的时间走完和发达国家相同的创新之路。[1]创新生态系统已被全球接受,构建创新生态系统已成为全球化的热点问题,世界竞争的焦点已转变为“生态系统”之间的竞争。产业创新成功取决于其生态系统中其他合作伙伴的发展水平。[2]高铁产业是由技术和功能互补的多个子系统构成的复杂产品系统,各子系统的功能和价值间相互影响。[3]现有很多研究认为高铁成功是政府政策干预的成果,是社会主义“举国创新”集中力量办大事制度优势的体现。但也有学者认为高铁产业构建的创新生态系统才是成功的关键。目前学术界鲜有从生态系统角度研究高铁成功的深层机理。本文拟通过探索中国高铁产业创新生态系统的构建和演化过程,研究中国情境下高铁产业实现跨越式发展的规律,提炼产业发展的普适性规律,为后发国家实现自主创新和技术追赶提供参考和借鉴。

二、文献回顾

(一)创新生态系统

20世纪90年代中期以来,生态系统被引入技术创新研究。Nelson和Winter提出了一种新的技术创新范式———生态系统,试图以此来理解技术进化。[4]自此开始,学者们就开始尝试从不同的角度来解释创新生态系统:数字创新生态系统、[5]中心生态系统、[6]开放创新生态系统、[7]基于平台的生态系统。[8]Autio和Thomas认为创新生态系统是围绕核心企业或平台形成的相互关联的组织组成的网络,并通过创新创造和占有价值。[9]Ander等认为创新生态系统的主体包括核心企业、上游组件供应商、客户和下游互补方等,创新生态系统中各合作伙伴互补协作才能为顾客创造有价值的产品和服务。[10][11]陈衍泰认为“创新生态系统”的概念是由“商业生态系统”融合“创新系统”演化发展而来。[12]吴绍波等认为创新生态系统是一种相互依赖的合作伙伴关系,涵盖了核心创新企业与上游供应商、下游销售商、同行业竞争对手及产品服务的其他相关配套提供主体。

(二)产业创新生态系统

徐勇、李万等认为区域内或区域间某产业区间内创新生产、整合和应用群落及与创新环境之间形成的开放、复杂系统被称为产业创新生态系统。[14][15]刘沙等认为产业创新生态系统是产业在特定的宏观环境下,各创新主体彼此间和与创新环境之间利用物质、能量、信息的流动,形成竞合并存、协同演进以及复杂开放的网络系统。[16]Gawer等和张笑楠认为战略性新兴产业创新生态系统是在特定的社会空间内,集合了能够发挥产业基础性创新支撑作用的技术,服务与产品,[17]基于重大技术突破和重大发展需求,以国家战略和用户需求为导向,以生产创新性知识、技术和产品为目的,借助物质、能量和信息流动,实现创新成果产业化和市场化的动态平衡系统。

三、中国高铁产业发展过程

中国高铁产业发展经历了技术积累、引进消化吸收、自主创新和集成创新四个阶段。

(一)试验性探索技术积累阶段(2004年以前)

20世纪90年代初,我国提出了“八五”科技攻关计划,启动高铁建设计划,1992年至2004年,原国家科委和原铁道部投入了大量的人力、物力和财力依托铁路行业性高校与科研院所构建了由30多家机车车辆工厂、5家研究院所和11所原铁道部直属高校构成的铁路机车车辆产学研用体系。[5]中华之星借助“九五”攻关项目立项,由原铁道部牵头,在集合产业内优质资源的基础上构建了由4家主机厂、4所科研院和两家高校组成自主研发的小型科研生态系统。在引进英国、韩国、加拿大等国家技术的基础上研制了“大鲨鱼”、“先锋”、“中华之星”、“长白山”等国产列车实现了铁路技术和人力资本的积累,为高铁产业引进消化吸收再创新实现赶超发展奠定了重要基础。高铁产业创新生态系统初见雏形。

(二)引进消化吸收阶段(2004-2008年)

2004年《中长期铁路网规划》的实施标志着全面开展以高速铁路建设为重点的大规模铁路建设,国务院提出“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的基本方针”,[19]在引进消化吸收国外先进技术的基础上,推动自主创新,坚持先进、成熟、经济、适用、可靠的技术实现铁路技术装备现代化。铁道部公开招标时速200和300公里动车组,为了避免陷入“以市场换技术”恶性循环的怪圈,对中标企业和参与企业进行双向约束,进行了艰苦卓绝的谈判:外方要转让全部核心技术,必须与国内企业合作。[3]参与高铁项目的国内企业只有在消化吸收外来先进技术的基础上实现自主创新才能获得铁道部的新合同,以此避免国内企业依赖国外技术。通过引进消化吸收国外先进技术,中国高铁实现“站在巨人肩膀上发展”,以最快的速度和最低的成本实现与发达国家先进技术接轨,推动了京津城际等高铁线路的开通运营,为中国高铁产业实现自主创新和商业化运营打下牢固的基础。

(三)形成自主创新能力阶段(2008年-2015年)

2008年,原铁道部与科技部共同签署了《中国高速列车自主创新联合行动计划合作协议》和“两部联合行动计划”,积极调动大学、科研院所、高铁核心企业的合作积极性,通过共建研发实体的方式建立政产学研用跨边界协同创新生态系统,[1]成为统筹协调高铁产业科技创新的重要方式。中国铁路工程总公司、中南大学、中国铁道科学研究院和铁道第三勘察设计院集团有限公司在国家发改委的领导下共同建设高速铁路建造技术国家工程实验室,成为推动高铁产业发展的新模式,[20]由25所大学、11个高水平科研院所、68名院士、500多名教授和数万名高中级专业技术人员参与形成了以高铁核心企业为核心,以高校科研院所为支撑的政府、生产、研发的中国高铁创新生态系统模式。

(四)集成创新阶段(2015年至今)

2015年以来我国高铁产业自主知识产权和中国高铁标准的建设硕果累累:6月具备完全自主知识产权的中国标准动车组正式下线,试验时速385公里,各项技术性能表现优异。7月“复兴号”在郑徐高铁完成世界上首次时速420公里的高速交汇试验,标志着中国高铁科研试验条件较为成熟,总体技术处于国际先进水平,部分关键技术达到世界领先水平。[2]“复兴号”是高铁产业创新生态系统深化发展的结果,该系统涵盖了中国中车各大主机厂、120多个国家级和省部级实验机构,30多个配套厂、500多家相关企业以及西南交大、同济大学、清华大学和浙江大学等高校。中国高铁产业要在集聚创新资源和协调创新生态系统各参与主体的基础上,借助耦合和协同竞争机制嵌入国际高铁产业创新生态系统,保持产业的可持续竞争优势。

四、中国高铁产业创新生态系统动态演化过程

高铁产业的发展经历了技术积累、技术引进、自主创新和集成创新四个阶段。在不同阶段高铁产业形成不同的演化机制,这些机制间相互作用促进了创新生态系统的不断演化。这是一个动态的、连续的过程,它的形成是一个从不平衡到模仿的平衡再到新的不平衡和连续的交替过程。系统中的核心企业能够在动态复杂的环境中维持长期发展战略,才能保持自己的优势地位,获得竞争优势。核心企业可以调用知识库中的知识进行资源集成和价值创造。这样,核心企业、核心企业内部和部门内部员工之间的协同知识创新,以及系统外部企业之间的知识创造和获取,可以使生态系统呈现出一个不断转型和动态螺旋的过程。

五、结论

中国高铁产业的成功是后发国家经济发展过程中基于自主创新实现技术赶超典范,探索其成功的规律和经验对促进我国制造业乃至其他后发国家具有重要意义。而现有研究把高铁的成功归咎于政府产业和技术政策、社会主义“举国创新”集中力量办大事等因素,通过对高铁产业发展框架、制度和发展过程深入研究,抽象出其背后的机制和启示,虽然高铁实现跨越式赶超离不开政府的引导和支持但成功的关键是发展过程时刻积累发展经验关注关键核心技术突破,在发展中形成以高铁企业为主导的创新生态系统。虽然中国高铁取得了举世瞩目的成就,但与发达国家相比仍相形见绌:就下一代高铁的研制而言,美国和日本分别提出超级高铁和超导磁悬浮高速列车技术,愈发显示中国关键核心专利不足,中国高铁如何嵌入国际高铁产业创新生态系统,推进国际商业合作,提高原始创新能力获得核心竞争力和可持续发展将是未来研究的方向。

作者:田莉 李翠文 单位:山东交通学院 哈尔滨理工大学