






摘 要:突破關鍵核心技術對科技競爭和國家安全具有重要的戰略意義。在中國技術創新的新階段,復雜產品后發企業是解決關鍵核心技術“卡脖子”難題的重要創新主體。本文采用探索性單案例研究方法研究鐵建重工研制盾構機的過程。研究發現,后發企業聚焦突破兩類關鍵核心技術:可靠性關鍵核心技術和原理性關鍵核心技術,突破這兩類關鍵核心技術所需的創新要素組合分別為面向市場應用的成長式創新要素組合和面向技術研發的攻關式創新要素組合。兩類創新要素組合以及“雙向鏈接”機制是增強企業創新主體地位和提升技術創新能力進而突破關鍵核心技術的關鍵。本文揭示了創新要素組合對后發企業突破關鍵核心技術的作用機制,豐富了后發企業技術追趕理論。同時,本文對中國后發企業通過創新要素組合突破關鍵核心技術具有指導意義。
關鍵詞:創新要素組合;關鍵核心技術;后發企業;復雜產品;案例研究
中圖分類號:F273.1 文獻標識碼:A 文章編號:1000-176X(2024)05-0105-13
一、引 言
黨的二十大報告指出,以國家戰略需求為導向,集聚力量進行原創性引領性科技攻關,堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰。突破關鍵核心技術的重要環節是技術創新,而企業是其中最活躍的創新主體,這與企業從事創新活動這一最本質的特征[1]息息相關。一方面,企業在市場競爭中需要持續推出新技術、新工藝以維持競爭優勢;另一方面,企業直接貼近市場,通過洞悉市場需求將產品商業化。因此,企業天然具有創新基因和商業動機。此外,創新是對生產要素進行新組合,而這種組合可以通過市場競爭來實現[2]。可見,創新的本質不限于創新主體擁有創新要素,更在于創新主體對創新要素的組合。在市場經濟中企業是優化創新要素配置的主體。因此,企業的創新要素組合方式對突破關鍵核心技術極其重要。
近年來,中國崛起趨勢與外部遏制壓力之間的矛盾加劇,先發企業進行技術保護以維持競爭優勢,后發企業在技術追趕時難以獲得關鍵核心技術。因此,在某些關鍵核心技術領域取得長足進步的同時,企業技術創新能力受制于人的局面尚未得到根本轉變。一方面,中國在以高鐵、盾構機等為代表的復雜產品關鍵核心技術領域取得歷史性跨越;另一方面,中國在民航發動機、高端芯片等重要領域尚未掌握最先進的技術,而在全球科技競爭日漸激烈,傳統的技術引進、消化、吸收與再創新的技術創新模式難以為繼的情況下,后發企業常常陷入“技術創新能力不足—創新主體地位弱化—技術創新能力不足”的負循環陷阱中[3]。同時,中國大多數后發企業還面臨著創新要素匱乏或過于分散的挑戰,而創新要素的集聚、利用與組合也考驗后發企業的技術創新能力強弱與創新主體地位高低。已有研究指出,技術、人才等要素集聚能對高技術產業的創新能力產生影響[4],而只有在企業作為主體的創新活動中,要素集聚能對創新效率產生正向影響[5]。然而,現有研究雖然表明創新要素向企業集聚能加速創新產出,提高創新要素效率[6],但對創新要素集聚后企業如何組合創新要素以助力突破關鍵核心技術的問題缺乏深入分析。此外,現有研究主要在產業、區域等層面分析創新要素集聚對創新績效的影響,鮮有從微觀企業層面研究創新要素組合對技術創新的影響機制。
目前,關鍵核心技術突破已成為中國科技創新發展的關鍵情境,中國關鍵核心技術密集的復雜產品后發企業如何通過創新要素組合突破關鍵核心技術仍然有待深入研究。雖然中國在部分關鍵核心技術領域遭受技術封鎖,但仍有少數企業能跳出負循環陷阱,通過組合創新要素突破關鍵核心技術。中國鐵建重工集團股份有限公司(下文簡稱“鐵建重工”) 是中國科技創新的代表企業,其在突破盾構機關鍵核心技術方面具有獨特的研究價值。在創新要素匱乏和分散的困境下,鐵建重工如何通過創新要素組合在短短17年的時間內打破國外先進制造商的技術壟斷,成功突破關鍵核心技術并成為享譽世界的盾構機制造商,鮮有研究對此問題進行探討和分析。基于此,本文運用探索性單案例研究方法,以鐵建重工為研究對象,圍繞其突破盾構機關鍵核心技術的實踐,從創新要素組合視角,深入探討中國情境下創新要素組合推動后發企業突破關鍵核心技術的機制。
本文可能的學術貢獻在于:其一,指出后發企業應重點關注可靠性關鍵核心技術和原理性關鍵核心技術,并揭示突破這兩類關鍵核心技術的路徑差異。其二,發現兩類關鍵核心技術需要采用不同的創新要素組合模式,進而提出通過成長式創新要素組合突破可靠性關鍵核心技術,通過攻關式創新要素組合突破原理性關鍵核心技術的機制模型。其三,揭示后發企業通過創新要素組合,突破兩類關鍵核心技術的“雙向鏈接”機制,即提出企業通過成長式創新要素組合鏈接用戶,通過攻關式創新要素組合鏈接高等院校,以此增強企業創新主體地位和提升技術創新能力,進而突破關鍵核心技術。本文有助于深化后發企業技術追趕和關鍵核心技術的相關研究,并為中國關鍵核心技術創新實踐提供啟示。
二、文獻綜述
(一) 后發企業技術追趕與關鍵核心技術
后發企業指以追趕為主要目標且初始資源匱乏的產業后進企業[7]。后發企業在與領先企業競爭過程中如何實現技術追趕一直是理論界與實務界高度關注的問題。目前關于后發企業技術追趕的研究覆蓋家電[8]、安防[9]、汽車[10]等眾多大規模制造產品產業,為數不多關注復雜產品的研究集中在高鐵[11-12]等極少數領域,并且大多從宏觀層面研究行業整體技術能力,而技術具有“組合”和“遞歸”的屬性[13],其突破深受企業先期經驗與技術基礎的影響。現有研究認為后發企業主要有逆向追趕和正向追趕兩種路徑。逆向追趕路徑是基于韓國等小經濟體的大規模制造產品產業實踐[14]提出的,認為后發企業技術追趕需要通過技術引進、逆向開發實現從模仿到創新的轉變,遵循從生產能力、工程能力再到創新能力的演化過程,這與發達國家技術創新從研發到工程的順序正好相反[15],而正向追趕路徑局限于新興技術發展早期,認為此時技術門檻較低,后發企業可以抓住新興技術機會窗口,通過尋找國外伙伴,在合作基礎上實現從產品技術向工藝技術的正向追趕[16]。
然而,上述兩種路徑難以適用于后發企業關鍵核心技術追趕。關鍵核心技術指需要通過長期高投入的研究開發且具備關鍵性與獨特性的技術體系[17],具有高投入、強競爭性、高創新風險[18] 等特征,且其研發需要面向市場才能實現商業價值[19]。這使得后發企業面臨雙重追趕困境:一方面,先發企業對關鍵核心技術設立嚴苛的防護與獨占機制[20],后發企業難以通過引進實現逆向追趕;另一方面,關鍵核心技術的突破更加依賴基礎研究與經驗積累,尤其是復雜產品領域不存在關鍵核心技術門檻較低的新興機會窗口。綜上所述,后發企業關鍵核心技術趕超是現有理論尚難以完全揭示的復雜過程,亟需學者深入復雜產品企業實踐前線,提出新的理論洞見。
(二) 創新要素與技術創新
生產要素是生產活動的必要條件之一,其內涵范圍隨著社會經濟進步而逐步擴大,從最初的土地和勞動,到物質和自然力,再到技術進步,新興生產要素對經濟長期增長的促進作用日益凸顯。人力資本、知識資本、信息、制度等要素也隨著社會發展彰顯重要意義[21]。創新要素則是技術創新活動中的生產要素,是能夠促進技術創新進步的一切要素的集合,主要包括創新人才要素、技術要素、資金要素、信息與服務要素、管理要素和政策要素[22]。此外,創新依賴企業家的創造性破壞活動,所以企業家精神也是重要的生產要素[23]。企業家的核心能力之一是創新能力,能賦予企業資源以新的組合方式。同時,企業在創新活動中不是孤立的節點,而是處于創新網絡中。創新網絡指參與新產品開發、生產、銷售的創新者之間的協同群體[24]。一般來說,創新網絡主體有企業、供應商、競爭對手、科研院所、高等院校和政府等[25]。綜上所述,本文立足于技術創新過程,將創新要素主要細分為企業家精神要素、成員要素和資源要素。其中,企業家精神要素指企業家的創新魄力、冒險精神、戰略創新意識和市場識別能力等;成員要素指在企業技術創新過程中所涉及的核心企業、用戶、高等院校和政府等利益相關主體;資源要素則指促使技術創新實現所需要的各類資源,包括人才、技術、資金、市場和政策等。
創新網絡由多個創新主體組成,不同的創新主體占據不同的位置。企業創新主體地位指企業在技術創新體系中占據核心地位[3],這意味著企業在創新活動中發揮核心引領作用,而不是其他創新主體發揮主要作用。此外,技術創新能力是企業能夠持續開展技術創新活動的重要能力。不同學者從不同角度對技術創新能力的內涵進行研究,但普遍認為企業技術創新能力是多種能力的有機結合,比較有代表性的視角包括知識視角和過程視角。從知識視角來看,技術創新能力是服務于技術創新的目標,附在企業內部人員、設備、信息和組織中的內生化知識存量的綜合[26]。從過程視角來看,技術創新能力包括創新資源投入能力、技術創新轉化吸收能力、創新資源產出能力和技術創新保障能力[27]。
現有關于創新要素的研究大多關注創新要素流動對產業創新能力的影響[28]、創新要素集聚對區域創新績效的影響[29]和創新要素配置的結構失衡問題[30],鮮有研究關注企業內部要素協同與創新績效的關系[31]。可見,從微觀企業層面探討創新要素組合對技術創新的影響機制的研究仍較為欠缺,同時對后發企業如何增強創新主體地位和提升技術創新能力以突破關鍵核心技術的問題仍缺少充分的闡釋。
(三) 文獻評述
現有研究為本文奠定研究基礎并提供有益啟示,但存在以下不足。其一,技術創新活動的本質是企業主體對創新要素的組合。現有研究集中關注產業和區域層面創新要素的集聚、流動和分配,對微觀企業層面創新要素組合缺乏深入分析。其二,現有研究主要以一般技術為客體,忽略了關鍵核心技術在技術特征、資金需求等方面的特殊性,從而較難為關鍵核心技術突破提供借鑒。其三,創新要素對企業創新活動的影響已被證實,但創新要素組合對增強企業創新主體地位和提升技術創新能力的作用機制有待進一步挖掘。因此,本文從創新要素組合視角揭示后發企業關鍵核心技術突破的過程機理,具有重要理論價值與實踐意義。
三、研究設計
(一) 研究方法
本文采用探索性單案例研究方法,原因如下。其一,本文主要探討后發企業如何通過創新要素組合突破關鍵核心技術,而案例研究適合解決“如何”類型的問題[32]。其二,本文的研究問題因果關系不夠明確、聯系復雜,尤其涉及到的研究現象獨特且較為復雜,相關研究較少,尚缺乏深入且系統的探討并缺乏某種典型情境[33]。因此,探索性單案例研究方法十分適用于本文。其三,單案例研究有助于揭示一個有代表性的、典型的案例的內部復雜結構的具體屬性,更適合提煉出解釋復雜現象的理論或規律[34]。因此,單案例研究有助于深挖企業實踐的規律。
(二) 案例選擇
本文遵循“理論抽樣”的原則[33],選擇鐵建重工為研究對象,主要是因為該對象的最佳實踐體現了樣本選取的三個原則。其一,案例典型性[33]。鐵建重工是中國工程機械制造領域的標桿企業,其創新要素組合實踐對行業內其他企業突破關鍵核心技術具有借鑒意義。其二,數據可得性[35]。本文充分考慮案例企業信息的可信度和充裕度,曾實地考察鐵建重工并獲取豐富的一手調研數據,并且有關鐵建重工的新聞報道等二手資料較豐富,能夠確保數據信息的豐富度和可獲得性。其三,理論目標與案例實踐的適配性[36]。鐵建重工通過創新要素組合成功突破盾構機關鍵核心技術,突破外國企業的技術封鎖,其成功實踐與本文擬回答的理論問題是一致的,能夠確保理論目標與案例實踐的一致性。
(三) 案例簡介
鐵建重工成立于2006年11月,總部位于湖南長沙,其前身為中鐵軌道系統集團有限公司(簡稱“中鐵軌道”)。本文整理鐵建重工的發展歷程,提煉關鍵事件如表1所示。
鐵建重工隸屬于世界500強企業中國鐵建股份有限公司(簡稱“中國鐵建”),其在國外技術封鎖和國內資源匱乏的情況下,基于中國本土市場需求,掌握了多項具有世界領先水平和完全自主知識產權的核心技術,不斷推出新產品、新工法和新工藝。如今,鐵建重工不僅成為世界一流的集高端地下裝備和軌道設備研究、設計、制造、服務于一體的大型專業化集團,同時也是國家認定的重點高新技術企業、國家級兩化深度融合示范企業。鐵建重工具有代表性的產品是被廣泛應用于國內三十多個省份的地鐵、鐵路、煤礦和水利等重點工程的大直徑盾構機和全斷面硬巖隧道掘進機(Tunnel Boring Machine,簡稱TBM)。盾構機是應用在隧道工程施工中的高端工程裝備,其技術含量高,生產工序復雜,主要包括盾構殼體、出土系統和推動系統等。盾構機的“盾”能夠在挖掘時保持土體穩定,為內部施工創造安全的空間,“構”則進行土體切削、挖掘和排渣等工序,在隧道里不斷向前挖掘。
(四) 數據收集與分析
本文遵循多種數據來源的建議[37],進行數據三角驗證,避免一手資料帶來的印象管理和回溯性釋義問題[34],以減少信息偏差。數據的主要來源如表2所示。
本文的數據主要來源于半結構化訪談,對鐵建重工的企業高管、熟悉關鍵核心技術的研發人員、制定研發人員引進和激勵機制的人員、市場和戰略負責人等進行面談對話并錄音記錄,累計獲得約17. 7萬字訪談資料。另外,搜集有關論文、新聞、書籍和企業內部文件等二手資料作為補充。本文的數據分析過程遵循典型歸納式案例研究的過程[33]。首先,識別出關鍵事件,尋求對研究主題可靠和豐富的解釋。其次,把經過確認的信息進行匯總,在此基礎上對原始案例材料進行分析。最后,通過不斷比較證據和涌現出的理論,找出相似的構念以及不同證據之間的聯系,進行分析以逐步明確所涌現的理論模式,經過反復迭代,最終達到理論、構念與證據之間的相互匹配[34]。為了確保研究發現能充分反映現實并具備嚴謹的邏輯[38],研究團隊進一步搜索與復雜產品關鍵核心技術相關的數據資料,反饋給企業人員和其他學者以獲取專業建議,反復校準數據與理論的匹配性,并將新舊發現融合成一個整體,形成較為穩健的理論框架。
四、案例發現
通過分析鐵建重工突破盾構機關鍵核心技術的過程,參考現有研究對核心技術的結構化劃分方式[20],本文發現,鐵建重工在突破盾構機關鍵核心技術的過程中聚焦于突破兩類關鍵核心技術,即可靠性關鍵核心技術和原理性關鍵核心技術,并且突破這兩類關鍵核心技術需要通過不同的創新要素組合來實現,進而強化企業創新主體地位和提升技術創新能力。
(一) 構建成長式創新要素組合突破可靠性關鍵核心技術
創新要素的集聚和組合有助于突破關鍵核心技術。在突破可靠性關鍵核心技術的過程中,作為核心企業的鐵建重工在政府支持下外源化集聚創新要素,構建成長式創新要素組合,增強創新主體地位,積累和迭代技術創新能力。突破可靠性關鍵核心技術所需的企業家精神要素、資源要素和成員要素三類創新要素之間的關系如圖1所示,其中,成員要素的作用更加突出。成員要素不僅為突破關鍵核心技術創生供給資源要素,還進行能力釋放,激發企業家精神要素,使其整合資源要素。
通過對鐵建重工進行案例研究后發現,從技術創新活動鏈條來看,鐵建重工聚焦突破處于企業創新鏈的市場應用環節的可靠性關鍵核心技術,以積累和迭代技術創新能力。可靠性關鍵核心技術指關鍵故障解決技術和積累的失效模式應對技術方案[20],更加強調關鍵核心技術能夠支持產品在一定時間和條件下穩定運行。作為初創企業的鐵建重工尚缺乏內生創新資源的能力和條件,其如何整合資源,與政府、用戶等創新主體合作以突破可靠性關鍵核心技術呢?研究發現,在這個過程中,政府充當核心角色,積累和集聚創新要素,為鐵建重工突破可靠性關鍵核心技術進行項目鋪墊和人才培育。可見,政策要素起引領作用,企業家精神要素和市場要素發揮核心作用,資金要素和人才要素起輔助作用。突破可靠性關鍵核心技術的成長式創新要素組合模式如圖2所示。
具體來看,鐵建重工為了突破盾構機可靠性關鍵核心技術主要從三個方面組合創新要素。
第一,項目政策鋪墊,集聚創新要素。2002年,中華人民共和國科學技術部高新技術司(后文簡稱“高新司”)《國家高技術研究發展計劃(863計劃)》(后文簡稱“863”計劃) 中首次立項開展盾構機關鍵技術研究,首批項目組只有18位成員,其中多數是剛畢業沒幾年的大學生。然而,就是這個項目培養了一批后來成長為國內研制盾構機的骨干人才。此外,關鍵核心技術的創新風險高,資金投入大,國家出臺了一系列研究計劃重點支持研制盾構機。例如,《國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)》對盾構機的自主研發提供支持。在國家專項資金的支持下,以鐵建重工為代表的國內盾構機制造商迅速崛起。這為鐵建重工初期啟動盾構機研制起到重要助力作用。政府在前期進行的項目鋪墊和人才培育等工作為鐵建重工積累了資金要素和人才要素。可見,在突破可靠性關鍵核心技術的過程中,政府充當創新主體中的核心角色,政策要素在資源要素中起引領作用,資金要素和人才要素起輔助作用。
第二,激發核心企業,撬動整合資源。創新的本質是企業家的創造性破壞活動,企業家精神是面對市場不確定風險進行活動的重要素質,也是一個引入新生產組合的過程[39],有助于通過資源整合創造新的財富[40]。在鐵建重工突破可靠性關鍵核心技術的過程中,具備冒險精神和市場識別能力的企業家精神要素在政策的支持下發揮核心作用。例如,鐵建重工的前身中鐵軌道主營鐵軌道岔,之后選擇進入盾構機行業主要是企業家精神要素發揮作用的結果。考慮到盾構機不僅消耗大量外匯儲備,還在實際應用中受制于人,鐵建重工董事長敏銳地意識到必須依靠國內企業攻克難關,于是決定研制盾構機。此外,企業家精神要素還在資源整合配置方面發揮重要作用。面對人才缺口,董事長親自參與洽談,用技術人的理想打動技術人,吸引、整合、愛惜人才,敢于打破常規,將一批有技術理想的年輕人集聚起來,組建了鐵建重工的核心研發團隊。
第三,貼近用戶需求,迭代試錯學習。突破可靠性關鍵核心技術依賴產品在市場使用階段的故障預測和數據修復。鐵建重工主要通過鏈接成員要素中的用戶來完善盾構機功能,充分利用市場要素突破可靠性關鍵核心技術。作為初創企業,鐵建重工缺乏市場合法性,在品牌形象和技術能力等方面具有劣勢[41],其通過與具有數十年施工經驗的母公司中國鐵建對接,貼近用戶需求以獲得市場合法性。具體來看,鐵建重工及時收集中國鐵建使用盾構機的反饋信息,再將研制產品在施工環境中進行應用試驗,按照客戶需求逐步完善產品功能。引松供水工程是鐵建重工成功突破可靠性關鍵核心技術的典型例子。該工程存在諸多技術難點。例如,獨頭掘進距離長達11. 5千米,對盾構機可靠性要求高;二期隧道需要穿過硬度不一的巖層,經過多條斷裂帶的復雜地質,對盾構機適應性提出更高要求。TBM經驗技術薄弱的鐵建重工與TBM施工經驗最為豐富的中鐵十八局集團有限公司(后文簡稱“中鐵十八局”) 聯合投標,針對引松工程距離長、通風差、多破碎帶等特點,提前改進方案。中鐵十八局基于使用TBM積累的經驗,提出TBM高效施工參數匹配方案和施工技術方案,并在加工工藝、加工工法和測試方法等方面提供建議。鐵建重工處理獲得的施工數據,針對數據樣本修改設計方案,反復試錯學習以高頻迭代升級產品,極大提升了可靠性關鍵核心技術的突破速度,為鐵建重工積累技術創新能力奠定了良好的基礎。
綜上所述,在突破可靠性關鍵核心技術的過程中,相比于企業家精神要素和資源要素,成員要素的作用更加突出,其創生供給資源要素并進行能力釋放,激發了企業家精神要素。在政府支持下,核心企業外源化集聚創新要素,主要與用戶在市場應用環節進行深度鏈接,通過深度把握用戶需求突破可靠性關鍵核心技術,以在市場競爭中積累和迭代技術創新能力。在這個過程中,政策要素發揮引領作用,為后發企業技術創新活動創生供給資源要素,企業家精神要素和市場要素發揮核心作用,資金要素和人才要素起輔助作用。
(二) 構建攻關式創新要素組合突破原理性關鍵核心技術
創新要素的鏈接和重組有助于突破關鍵核心技術。在突破原理性關鍵核心技術的過程中,作為核心企業的鐵建重工在創新驅動下內源化集聚創新要素,構建攻關式創新要素組合,增強創新主體地位,沉淀和進階技術創新能力。突破原理性關鍵核心技術所需的企業家精神要素、成員要素和資源要素三類創新要素之間的關系如圖3所示,其中,企業家精神要素的作用更加突出。企業家精神要素不僅為關鍵核心技術突破自主集成資源要素,還進行能力引領,帶動成員要素,使其協調資源要素。
通過對鐵建重工進行案例研究后發現,從技術創新活動鏈條來看,鐵建重工聚焦突破處于企業創新鏈的研究開發環節的原理性關鍵核心技術,以沉淀和進階技術創新能力。原理性關鍵核心技術指產品基本功能實現過程的基礎條件和核心規律[20],更加強調關鍵核心技術的底層技術原理邏輯。底層技術原理的掌握依賴基礎研究和反復試驗,而鐵建重工對此掌握甚少,缺乏相關的技術知識積累和足夠的試驗經驗,其如何組合創新要素,與政府、高等院校等創新主體合作以突破原理性關鍵核心技術呢?研究發現,在這個過程中,核心企業充當核心角色,整合和重構創新要素,即企業家精神要素起引領作用。此外,人才要素和技術要素發揮核心作用,政策要素和資金要素起輔助作用。突破原理性關鍵核心技術的攻關式創新要素組合如圖4所示。
鐵建重工為了突破盾構機原理性關鍵核心技術主要從三個方面進行創新要素組合。
第一,堅持自主創新,自主集成資源。鐵建重工堅持自主創新戰略,進入科技創新“無人區”。國際最先進的盾構機是TBM,其具有自動化程度高、施工速度快、安全經濟等優點,但其技術工藝更復雜、應用工況更惡劣、研發難度更大。而當時鐵建重工在TBM原始技術創新積累方面經驗十分匱乏,技術封鎖使得鐵建重工一籌莫展。但鐵建重工前瞻性地預料到TBM能夠更好地滿足客戶需求,堅持自主研制TBM。此后,國家項目和資金的持續集聚為鐵建重工開展創新活動、研究關鍵核心技術原理提供支撐,鐵建重工積極利用相關資源,同時激勵創新人才。例如,2012年,鐵建重工作為牽頭部門承擔國家“863計劃”重要課題《大直徑硬巖隧道掘進設備關鍵技術研究及應用》。2013年,由高新司主辦、鐵建重工承辦的項目啟動會在長沙召開,鐵建重工實驗室獲得課題經費240萬元,就此走上跨越式發展之路。此外,為組建穩定的技術攻關團隊,鐵建重工董事長始終堅持研發人員占比不低于20%、研發投入占比不低于5%的原則,并為引進的技術人才創造良好的創新環境。
第二,企業家精神引領,鏈接高等院校。突破關鍵核心技術的實質是技術質的演化和根本性創新[42-43]。因此,掌握關鍵核心技術的底層邏輯是后發企業能夠持續創新的重要方式。關鍵核心技術創新具有高投入、長周期等特點,而驅動企業勇于接受風險進行關鍵核心技術自主創新的重要要素是企業家精神。作為創新的骨干力量,企業家精神要素在原理性關鍵核心技術突破過程中起到引領作用。具體來說,基礎研究是原理性關鍵核心技術突破的重要創新源頭,高等院校是科技知識的重要發源地。因此,鐵建重工與高等院校合作,利用高等院校積累的科技知識和理論儲備,協同攻關原理性關鍵核心技術。例如,鐵建重工與浙江大學、天津大學等高等院校合作,聯合突破了TBM支撐推進換步系統的理論驗證問題。此外,鐵建重工在步入自主創新前沿階段后,聚焦鏈接技術要素,以掌握原理性關鍵核心技術來快速迭代新型盾構機。例如,鐵建重工創新研制了全球首臺長距離大坡度雙模式煤礦斜井TBM、國產首臺大直徑敞開式TBM、國產首臺單護盾TBM等十多項全球、國產首臺(套) 產品,并且成為了TBM國家標準的制定者。
第三,貼近研發環節,學習理論原理。突破原理性關鍵核心技術需要掌握研究開發環節的技術原理。因此,鐵建重工主要通過鏈接成員要素中的高等院校來完善盾構機功能,進一步突破原理性關鍵核心技術。隨著鐵建重工進入盾構機關鍵核心技術的“無人區”,其更加重視追溯創新源頭,回溯關鍵核心技術的底層原理和技術知識,與負責知識創造和儲備的高等院校聯合研究基礎理論,探索把握關鍵核心技術的底層技術原理邏輯。在技術創新能力得到積累和迭代后,鐵建重工主動進行正向開發和重構式、復合式創新。例如,土壓平衡盾構機一般用于軟土和軟巖地層掘進,TBM用于硬巖的全斷面隧道掘進。但在實際的隧道挖掘中,軟硬巖同時存在。傳統離線式雙模式掘進機因模式轉換偶爾會有停工現象,并且其準備周期長、工作周期長、人員配置復雜。鐵建重工研發團隊結合以往隧道掘進設備的設計經驗和使用經驗,經過艱難的努力,創新性地結合盾構機和TBM的優點,提出將土壓平衡盾構機和TBM集合到一起,成功首創了在線模式轉換技術,制造出在線土壓/TBM雙模式掘進機。在這個過程中,鐵建重工不斷向創新鏈的研究開發環節靠近,聚焦突破了多項原理性關鍵核心技術,從根本上掌握技術原理,為其后續發展不斷注入新的動力。
綜上所述,在突破原理性關鍵核心技術的過程中,相比于成員要素和資源要素,企業家精神要素的作用更加突出,其自主集成資源要素并進行能力引領,帶動成員要素。在創新驅動下,核心企業內源化集聚創新要素,與高等院校在研究開發環節進行深度鏈接,通過貼近技術創新源頭,在漸進的技術積累中突破原理性關鍵核心技術,得以在技術研發中沉淀和進階技術創新能力。在這個過程中,企業家精神要素發揮引領作用,帶動成員要素并集成資源要素,人才要素和技術要素發揮核心作用,資金要素和政策要素起輔助作用。
五、研究結論、研究啟示與未來方向
(一) 研究結論
本文主要以鐵建重工為例,通過探索性單案例研究方法對鐵建重工研制盾構機并突破一系列關鍵核心技術的過程進行案例分析,提煉出后發企業通過創新要素組合突破關鍵核心技術的過程模型,得出如下三個結論。
第一,本文關注到后發企業在突破關鍵核心技術過程中重點關注兩類關鍵核心技術,即創新鏈市場應用環節的可靠性關鍵核心技術和創新鏈研究開發環節的原理性關鍵核心技術,并指出后發企業可以通過不同的作用機制來突破這兩類關鍵核心技術。以往大多數研究主要將關鍵核心技術視為整體性概念,后來有研究解構了關鍵核心技術的內涵,并提出企業主要從易到難地先以突破原理性核心技術為起點,再以突破可靠性核心技術為終點[20],這為認知核心技術的演化規律奠定了理論基礎。然而,本文在此基礎上進一步研究發現,復雜產品后發企業突破關鍵核心技術并不完全是從原理性關鍵核心技術到可靠性關鍵核心技術的線性遞進過程,而是針對兩類關鍵核心技術分別采用不同的創新要素組合方式。本文發現,可靠性關鍵核心技術處于企業創新鏈的市場應用環節,強調市場競爭優勢,后發企業可以通過試錯學習、市場應用和持續積累來突破,而原理性關鍵核心技術則處于企業創新鏈的研究開發環節,聚焦技術原理突破,后發企業可以通過原理學習、理論創新和實驗驗證來突破。這一發現立足于創新鏈兩端,揭示了后發企業突破關鍵核心技術的微觀機制,指出了后發企業突破不同類型關鍵核心技術的路徑差異。
第二,本文從微觀層面剖析了突破可靠性和原理性關鍵核心技術所需的創新要素組合的差異。以往有關創新要素的研究大多數關注產業和區域層面創新要素集聚、流動和分配的不足,而較少從微觀企業層面探討企業的創新要素組合如何有助于突破關鍵核心技術。本文關注到技術創新的本質是創新主體對創新要素的組合和使用,并指出企業家精神要素、成員要素和資源要素的組合方式在突破不同類型關鍵核心技術時具有不同的作用。突破可靠性關鍵核心技術所需的創新要素組合模式為面向市場應用的成長式創新要素組合,突破原理性關鍵核心技術所需的創新要素組合模式為面向技術研發的攻關式創新要素組合。前者更強調核心企業與用戶聯合攻關可靠性關鍵核心技術,高等院校等其他創新主體起輔助作用。后者則更強調核心企業與高等院校聯合攻關原理性關鍵核心技術,用戶等其他創新主體起輔助作用。這有助于彌補現有研究的不足,進一步豐富創新要素理論。
第三,本文搭建了后發企業通過創新要素組合突破兩類關鍵核心技術的“雙向鏈接”機制,如圖5所示。本文指出,后發企業深度鏈接創新鏈研究開發環節的高等院校和市場應用環節的用戶,并提出可靠性關鍵核心技術和原理性關鍵核心技術的突破是相輔相成的,突破關鍵核心技術的底層邏輯是在創新要素組合的作用下增強企業創新主體地位和提升技術創新能力。近年來,國家政策層面開始關注企業作為創新主體的價值,并再次強調技術創新能力的重要性,也有研究關注到技術創新能力和創新主體地位相互促進的關系[3],但對創新要素組合促進關鍵核心技術突破的過程缺乏足夠的關注。本文指出,創新要素組合是通過增強企業創新主體地位和提升技術創新能力從而突破關鍵核心技術的重要機制,這為理解后發追趕情境下強化企業創新主體地位和提升技術創新能力提供全新視角。本文發現,聚焦于突破可靠性關鍵核心技術的成長式創新要素組合更加強調在政府支持下由核心企業外源化集聚創新要素,與用戶在市場應用環節進行深度鏈接,貼近市場需求,強調市場競爭優勢。聚焦于突破原理性關鍵核心技術的攻關式創新要素組合則更加強調在創新驅動下由核心企業內源化集聚創新要素,與高等院校在研究開發環節進行深度鏈接,貼近創新源頭,強調技術底層原理。具體來看,企業通過成長式創新要素組合有助于增強企業前向鏈接的創新主體地位,在市場競爭中積累和迭代技術創新能力,通過攻關式創新要素組合有助于增強后向鏈接的創新主體地位,在技術研發中沉淀和進階技術創新能力。這有效地推動企業組合創新要素,增強創新主體地位和提升技術創新能力。
(二) 研究啟示
創新要素組合模式與關鍵核心技術類型的匹配是后發企業突破關鍵核心技術的關鍵。本文指出,突破不同的關鍵核心技術依賴不同的創新要素組合,需要依據目標選擇不同類型的創新要素組合模式。本文的研究發現,政策要素對企業突破關鍵核心技術具有十分重要的意義。因此,政府應創造適宜的營商環境,激發企業家精神要素積極參與技術創新活動,為關鍵核心技術突破帶來關鍵驅動力。具體而言,政府在可靠性關鍵核心技術突破方面應支持用戶與企業成長,建立持續改進與數據積累機制;在原理性關鍵核心技術突破方面應加強基礎研究投資、重視理論創新、強化校企合作。總之,為了在后發企業關鍵核心技術突破活動中更好地發揮核心企業鏈接創新和商業的作用,促進企業家精神要素引領集聚資源要素和成員要素,釋放企業家精神要素的創新驅動力,應以企業作為創新主體,突出其創新主體地位以協調利用資源要素和成員要素。
此外,無論是以掌握技術原理為導向,還是以追求競爭優勢為導向的關鍵核心技術,都具有研發周期長、投入大和風險高等特點,其突破離不開政府的整體布局與政策供給。政府可以制定突破關鍵核心技術的專項創新政策,為企業提供明確的創新方向和政策支持,同時提供資金支持,降低企業技術突破風險。政府也可以為企業搭建創新平臺提供政策支持,推動創新要素集聚企業,鼓勵高等院校、科研院所與企業之間的人才交流與合作,促進人才要素的跨界組合。這些政策措施能夠為后發企業提供良好的創新生態環境并起到一定的競爭緩沖作用,降低后發企業突破關鍵核心技術的風險。政府還需要重視中國龐大的市場規模對技術創新的作用,激勵企業在舉國體制下充分滿足本土市場需求。總之,在新型舉國體制下,政府應支持企業作為創新主體開展技術創新活動,同時營造良好的技術創新環境。
(三) 未來方向
雖然本文對后發企業通過創新要素組合突破關鍵核心技術的機制進行了探討,但仍然存在一些不足之處有待在未來的研究中進行探討。其一,本文選擇地下工程裝備領域的復雜產品企業為研究對象,其技術創新活動對政策的敏感度更高并且其產品具有較強的定制化特征,因而其他相對傳統的復雜產品企業的關鍵核心技術突破活動可能會與本文的結論存在一定的差異。未來可以關注航空、船舶等其他復雜產品的關鍵核心技術突破實踐或其他典型的復雜產品行業的技術創新活動。其二,本文沒有比較中國后發企業與其他新興市場后發企業的關鍵核心技術突破過程機制,未來可以研究更多情境下的復雜產品后發企業關鍵核心技術突破過程機制。
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(責任編輯:徐雅雯)