后发国家企业实现新兴产业赶超的时机选择研究*
——基于GVC视角下的技术创新A-U模型

2014-12-21 01:56黄永春魏守华
南京社会科学 2014年6期
关键词:新兴产业专利高铁

黄永春 魏守华

一、引言

国际金融危机以来,为寻求应对危机的战略突破口,抢占经济发展的科技制高点,发达国家掀起发展新兴产业的高潮。后发国家为摆脱全球价值链(GVC)的低端锁定地位,也试图把握新一轮技术范式变革的机遇推进新兴产业的发展。新兴产业属于资本、技术密集型产业,具有跨学科、跨领域的特征,但也具有较高的外部性、不确定性和风险性。统计表明,新兴产业的投资失败率在60% ~80%左右(贾品荣,2012)。由于后发国家的技术创新能力薄弱,加之发达国家的阻击压制,故而后发国家的新兴产业赶超面临更大的技术创新风险和阻力(黄永春,2013)。尽管如此,但若后发国家能合理地把握新兴产业赶超时机,并充分发挥后发优势,亦能降低赶超风险,实现技术突破,进而实现对先发国家的技术赶超。现有研究表明,如果后发国家进入新兴产业的时机较早,可积累大量产业技术经验并建立知识目录(Dowell&Swaminathan,2006),并可参与主导技术的设计和产品标准的建立(Rindova& Petkovat,2007),抢占市场主导权,从而获得先动优势(Gaba&Pan,2002);但同时也面临动态市场、成本风险、技术不确定性等威胁。但如果后发国家赶超新兴产业的时机较迟,虽可以通过资源利用和模仿学习降低赶超风险(Mathews,2002),并降低赶超成本,但却面临较高的技术壁垒,遭受市场份额被抢占的劣势(Vakratsas&Rao,2003)。因此,选择合适的新兴产业赶超时机对后发国家企业的技术赶超至关重要。

当前,有关技术赶超时机选择的研究,前人主要探讨了企业进入新兴产业时机的影响因素。例如,有学者指出具备较强研发能力和丰富技术创新资源的企业倾向于早进入市场(Robinson,1992;Rindova & Petkovat,2007),并可获得先发优势(郭晓丹,2011);而具备较强营销、模仿技能和丰富劳动力等制造资源的企业则倾向于晚进入市场(Robinson,1992)。也有学者从市场需求和竞争强度角度,研究了企业的进入时机。例如,Fuentelsaz(2002)指出,当新市场呈现较高程度的需求增长或较低程度的资源竞争时,企业选择该时期进入的概率最高。然而,前人研究并未基于新兴产业的演化轨迹,并结合后发国家企业赶超新兴产业的优劣势,研究后发国家企业应在新兴产业演化的哪个阶段实施技术赶超,以较准确地把握新兴产业赶超的机会窗口,规避新兴产业研发的高风险,并谋取最大的后发优势。本文以全球价值链为视角,基于技术演化的A-U模型和后发优势理论,研究了后发国家在新兴产业演化不同阶段进入新兴产业将面临的优劣势和赶超机会,并对后发国家企业赶超时机的选择进行了数理分析,进而借助中国高铁产业专利占比、RTA指数和赶超绩效等指标的分析,指出具有较强技术赶超能力的后发企业应选择新兴产业演化的不稳定阶段实施技术赶超,而赶超能力较弱的后发企业则应选择新兴产业演化的过渡阶段实施技术赶超。

二、后发国家企业进入新兴产业赶超时机选择的理论分析

1.后发国家企业进入新兴产业实施技术赶超的优劣势

本文依据Abernathy和Utterback(1975)的技术演化A-U模型,将新兴产业的演化划分为不稳定阶段(混沌阶段)、过渡阶段(主导设计阶段)、稳定阶段(成熟阶段),并结合后发优势理论,分析后发国家企业在新兴产业演化三阶段实施赶超所面临的优劣势。

(1)不稳定阶段赶超的优劣势。在不稳定阶段,“机会窗口”首次打开,技术发展处于混沌状态,主导设计还未形成,市场容量较小。由于后发国家企业赶超能力较弱,故而在此阶段进入新兴产业将面临较高的技术风险和市场不确定性。

1)不稳定阶段赶超的优势分析。在不稳定阶段,关键技术仍在预研阶段,产业国际分工格局尚未形成,由此世界各国几乎面临同等的新一轮科技革命机会(杨传社,2012)。因此,具有较强赶超能力的后发国家企业可利用此次机会弯道超越,缩小与先发国家的技术差距。与此同时,后发国家若集中本国优势资源,也可以促使部分优势企业在局部技术领域取得技术突破(王利政,2011)。如俄罗斯优先发展航空航天产业,巴西优先发展新能源、环保汽车产业,印度优先发展电子信息产业等(林育勤,2012)。

2)不稳定阶段赶超的劣势分析。首先,研发投入不足劣势。后发国家通常存在研发投入不足、资本市场不完善等困境,并且政府“零经验”的财税引导政策也会降低企业的研发动力和效率。其次,高端人才匮乏劣势。后发国家人力资源储备虽然丰富,但科技创新领军人才稀缺。这种“金字塔”状的人才结构制约了新兴产业企业的技术赶超(朱瑞博,刘芸,2011)。再次,技术基础薄弱。后发国家学科领域欠完善、基础研究薄弱、原始创新成果少,科技成果的转化率低,从而难以支撑企业的技术赶超。

(2)过渡阶段赶超的优劣势。在该阶段,各种竞争性技术收敛于某一类“主导设计”或“技术标准”,关键技术和技术范式已确立,新兴技术的市场需求也逐渐开启。因此,后发国家企业在此阶段进入新兴产业实施赶超的风险较小。

1)过渡阶段赶超的优势分析。在该阶段,部分先发国家企业存有“在位者惰性”(郑江淮,2010)。故而,后发国家企业将面临如下优势:首先,资金集聚优势。资本边际收益的递减使得先发国家新兴产业投资成本不断上升,趋使先发国家的资本流向后发国家,从而为后发国家的新兴产业赶超提供了一定的资金储备。其次,技术溢出效应。后发国家企业在该阶段可以通过“搭便车”和二次创新低成本地掌握新兴产业主导技术,从而实现技术蛙跳。再次,本土市场需求增加。后发国家市场需求容量较大,加之后发国家消费者购买力的上升(郝凤霞,2012),可为后发国家新兴产业的赶超创造需求拉动效应。

2)过渡阶段赶超的劣势分析。首先,技术封锁困境。掌握主导设计的先发国家抢占了技术和市场的双垄断优势,将对后发企业的技术赶超实施封锁压制。其次,商业化配套和市场需求滞后。新兴产业的形成不仅需要技术突破,而且需要市场需求的拉动和商业配套的支撑。然而,后发国家新兴技术关键元器件主要依赖国际市场,技术产业化的规模市场仍未形成,产业配套程度也不够,这将阻碍新兴产业商业化。再次,投资潮涌现象。部分国内投资者过度迷恋新兴产业的高收益特征,而忽略后发国家本土市场的需求量,亦未考虑外销市场竞争趋势,由此出现“野蛮生长”态势(林毅夫,2007)。

(3)稳定阶段赶超的优劣势。在该阶段,技术创新呈现报酬递减趋势(张国胜,2012),技术变革逐步失去活力与盈利空间,并且市场已开始饱和,产业发展也呈现滞缓趋势。因此,后发国家企业在此阶段进入新兴产业赶超极易遭遇先发企业的俘获和低端锁定。

1)稳定阶段赶超的优势分析。首先,技术引进机会增多。先发国家本国市场基本饱和,为寻求新的经济增长点,会投资市场成熟度比较低的后发市场。故而,后发国家可以低成本地承接国外先进技术(郭铁成,2010)。其次,技术消化成本降低。在稳定阶段,后发国家企业的技术能力有所提升,可以充分吸收先发国家企业的技术溢出效应,减少技术消化成本。再次,技术赶超时间缩短。后发国家企业可利用技术溢出,在较短时间内达到先发国家的技术水平,甚至超越先发国家企业。

2)稳定阶段赶超的劣势分析。首先,技术轨道已成熟。后发国家企业倘若在此阶段进入新兴产业,赶超机会较少,并且将受囤于现有技术范式,极易陷入技术依赖陷阱。其次,发达国家的技术压制。先发国家作为系统集成者,垄断核心技术,将设置一系列隔绝机制,对价值链各环节施加压力,制造瀑布效应(诺兰等,2006),从而使后发国家面临更为苛刻的产业竞争环境,难以突破技术路径依赖的“怪圈”。再次,发达国家的市场堵截。在稳定阶段,新兴产业市场空间基本被先发企业分割垄断,并且先发企业会进行市场阻击,加之消费者的消费惯性和转换成本,使得后发国家企业难以开拓市场。

表1 GVC视角下后发国家企业在新兴产业演化三阶段实施赶超的优劣势

2.后发国家企业进入新兴产业赶超时机选择的理论解析

在技术创新的路径转换初期,技术跨越的机会窗口是关闭的。但随着技术路线的明确,突破性技术显现出被市场接受的趋势,此时技术机会窗口将开启。当突破性技术满足了市场主导顾客的需求,开始挤压甚至替代市场上已经存在的主流技术后,技术跨越机会窗口随之关闭(雷宏振等,2010)。因此,后发国家企业应选择在机会窗口开启时机进入新兴产业(德鲁克,2006)。故而,具备一定技术赶超能力的后发国家企业应抓住新兴产业演化不稳定阶段及过渡阶段所呈现的机会窗口,积极实施技术赶超战略,以实现技术赶超的“蛙跳”(Brezis,1993)。

(1)具有明显先动优势和技术较强赶超能力的后发国家企业,应选择新兴产业演化的早期阶段实施技术赶超。此类企业与先发国家企业技术差距小,赶超资源较充足,且抵抗风险能力强,故而面临较低的的市场准入门槛(Mitchell,1989),故而较早实施赶超可以捞取“创新租”,并能抢占市场(黄永春,2012)。此时,该类企业应基于市场洞察力、产品改进及原始创新等能力储备(张刚,2012;王利政,2011),及时识别先动机会和赶超时机。

(2)赶超能力较弱的后发国家企业应积累技术赶超资源,提升技术赶超能力,关注技术赶超环境和技术演化趋势,选择新兴产业技术演化“战略窗口”的形成期(Robinson et al,1992),即过渡阶段实施技术赶超。在过渡阶段,主导设计日趋明确,此时赶超的风险已降低,但仍有可观的市场空间。因此,后发国家的弱势企业应把握此时的机会窗口,充分发挥后发优势。例如,可以借助先发国家间的竞争引进先进技术,从而进行二次创新,进而跨过先发国家设置的技术壁垒。当然,后发国家企业也可通过对产业的“再学习”重建竞争规则(张刚,2012),完成对既有产品和技术的跳跃性变革,成为产业新的主导者。如百度、阿里巴巴、腾讯等,通过引入源自发达国家的商业模式(吴晓波等,2013),并根据本土市场需要进行二次创新,在短期内赶超了发达国家竞争对手,成为本土市场的领导者。

三、后发国家企业进入新兴产业时机选择的建模分析

由上分析可知,后发国家企业应合理地选择新兴产业赶超时机,以规避技术赶超风险,并充分把握技术赶超的后发优势。由此,需要构建引入赶超时机的新兴产业生产函数。Tinbergen在C-D生产函数基础上加入时间指数趋势项,以测定技术进步。鉴于后发国家进入新兴产业的时机选择与后发国家的资本、劳动力和技术基础密切相关,并且后发国家企业的原始创新能力较薄弱,主要实施技术引进基础上的二次创新。为了构建符合后发国家企业赶超新兴产业的数理模型,本文基于后发国家企业技术赶超能力的实情提出了如下假设:

假设1:后发国家的诸多初始技术源自国外,因此后发国家新兴技术的演化具有一定的外生性,即与先发国家的技术研发、转移和扩散密切相关。如我国光伏产业在发展初期面临基础研究和核心工艺研发滞后的困境,主要依赖技术进口,即通过购买发达国家光伏产业关键原材料、核心技术、生产设备等方式引进相关技术,继而在此基础上进行二次创新。

假设2:后发国家企业对新兴技术的消化吸收再创新体现于人力资本和生产设备的投资。后发国家企业的创新能力较弱,较少进行原始创新,而较多地进行技术引进再创新,即引进关键技术设备,培养二次创新的人才,以加快新兴技术的消化吸收和再创新。

基于后发国家企业技术赶超能力和优劣势的理论分析以及研究假设,本文构建了后发国家企业新兴产业的生产函数:

其中,Q指后发国家某企业新兴产业的产量,K、L分别指后发国家某企业用于新兴产业赶超的资本和劳动力投资,α、β分别为资本和劳动的弹性系数,A0指后发国家企业的技术基础、知识积累,γ指新兴技术的年进步速度,t指新兴产业的演化发展时间。因此,A0(1+γ)t指后发国家企业基于技术积累和对先发国家技术引进所形成的技术创新能力,该能力由后发国家企业技术积累基础、先发国家新兴技术研发速度,以及伴随时间推移而产生的技术扩散转移共同决定。

在此基础上可以得到,后发国家企业进入新兴产业的收益函数:

其中,Pe指某新兴产业的产品价格。由于后发国家企业进入某新兴产业的技术赶超成本主要体现于资金和劳动力的投资,因此进一步构建新兴产业的赶超成本函数:

其中,PK,PL分别指要素K和L的价格。

由此得到后发国家企业进入某新兴产业的成本函数:

进而得到后发国家企业进入某新兴产业的利润函数:

假设规模报酬不变,即α+β=1。其中,K、L、λ随着时间t的变化而变化,即是t的函数,则得到:

通常,为了尽快地实现对先发企业的技术赶超,以在新兴产业市场谋取一席之地,处于赶超中的后发国家企业通常会强化资本和劳动的投资,因此K与L呈递增趋势,故而K'(t),L'(t)均大于0,因此只需比较:

(1)由技术演化的S曲线可知,在新兴产业演化的早期,新兴技术进步速度较慢,即γ较小。与此同时,在这一阶段,后发国家消费者的需求存在滞后效应,且购买力较弱,故而后发国家市场对新兴产业的有效需求较小,因此新兴产业的价格指数P也较小。值得说明的是,即使后发国家部分新兴产业产品价格在早期较高,但并非市场出清价格,即此时有效需求不足,往往很多新兴产品有价无市。例如,电动汽车进入市场时价格较高,但充电站和充电桩等配套设施尚不完备,加之购车补贴等政策扶持力度较薄弱,出现有价无市的窘境。因此,在新兴产业演化的早期,其产品的市场出清价格P较小,即在新兴产业萌发的最早期与此同时,在新兴产业演化的最早期t值较小,即此外,后发国家企业技术储备薄弱,加之技术创新能力薄弱,故而后发国家企业的初始技术水平A0也相对偏小。因此(1+γ)t→0。由于,N为取决于资本和劳动价格及其弹性的常数。故而,在后发国家新兴产业演化发展的较早期,Pe·A0·(1+γ)t-N <0。因此即此时后发国家企业进入新兴产业的利润π呈下降趋势。这主要是由于后发国家企业的技术赶超能力较弱,过早地进入新兴产业将面临较高的风险和不确定性。但随着新兴产业演化发展,新兴技术日趋成熟,新兴产品也会逐渐被消费者接受,故而Pe会上升,与此同时,(1+γ)t也会增大,故而会存在t1使得Pe·A0·(1+γ)t-N=0,如图1所示。该阶段即为新兴产业演化的不稳定阶段(0,t1)。后发国家的弱势企业倘若在该阶段进入新兴产业实施赶超将面临高度的技术风险和市场不确定性,难以在短期获取投资回报。

图1 的变化趋势图

(2)随着新兴产业的演化发展,新兴技术逐渐成熟,当其进入稳定阶段后,主导设计将形成,此时新兴技术的进步速度将提高,即γ会变大。与此同时,随着时间的演化、技术的成熟,加之企业对新兴产品的推广,以及后发国家消费者对新兴产品的购买欲望和购买力的提高,新兴产品的市场需求将开启,其市场出清价格P会出现上升趋势。因此,Pe·A0·(1+γ)t的值会呈现上升趋势。与此同时,在该阶段主导设计已形成,故而后发国家企业可以在该阶段借助引进学习和模仿创新等方式进行新兴技术的二次创新。因此,后发企业在该阶段实施赶超的创新成本会偏小。其次,后发企业的干中学和技术经验的积累会降低企业在该阶段的研发成本。此外,后发国家政府为发展区域经济,通常会对从事新兴产业研发的企业给予资金、技术等政策扶持。故而后发国家企业在该阶段进入新兴产业实施技术赶超的资本、劳动力的投入成本PK和PL相对于不稳定阶段会偏小,即会呈现下降趋势。故而,在新兴产业演化的过渡阶段Pe·A0·(1+γ)t-N >0。因此并将呈现上升趋势,即后发国家企业在该阶段进入新兴产业的利润π将增加。

(3)随着新兴产业的演化发展,一旦新兴产业的演化进入稳定阶段,技术轨道将成熟,此时新兴技术的进步速度将递减,即γ会下降。与此同时,由于先发企业的销售竞争和市场的抢占,以及后发国家企业的模仿创新,新兴产品的Pe会出现下降和平缓趋势。因此,Pe·A0·(1+γ)t的值会呈现下降趋势。与此同时,随着新兴技术轨道的成熟,新兴产业有可能嬗变为传统产业,加之下一轮新兴技术的出现。一方面,政府会削减甚至停止对既有新兴产业的扶持,故而会使后发国家企业的研发成本上升。另一方面,后发国家的经济发展和通货膨胀等不利因素,也会提高后发企业的研发成本。另外,后发国家在该阶段极易遭遇先发企业的技术阻击和市场垄断,也会提高后发企业的研发成本。故而,后发国家企业在该阶段进入新兴产业实施技术赶超的PK和PL会偏高,即N会呈现上升趋势。故而,式7会再度出现等于零和小于零的情形,即会存在一个时间临界点t2,使Pe·A0·(1+γ)t-N=0;并使得当 t> t2时,Pe·A0·(1+ γ)t- N <0,故而因此,后发国家倘若在新兴产业演化的稳定阶段(t2,+∞)进入新兴产业,其利润π会呈下降趋势,如图1所示。

由模型分析结果可知,在技术基础薄弱、高端人力资本匮乏、新兴产业市场需求尚未完全开启的后发国家,技术赶超能力较弱的后发企业应选择新兴产业演化的过渡阶段[t1,t2]实施技术赶超,以规避新兴技术研发的高风险和市场不确定性,充分谋取技术溢出效应,并借助二次创新降低赶超成本。但对于具有先动优势的部分后发国家企业,倘若其能在高度不确定性环境中把握赶超机会,也可以选择在新兴产业演化的不稳定阶段或其偏后期(0,t1)实施赶超,其可通过开放式创新能力的培育最大程度地谋取先动优势,避免新兴产业演化的风险,以成为行业的准领先者。例如,在美国引入FPD技术后不久,日本便借助引进技术的再创新和自主创新,成功地在不稳定阶段实施技术追赶,并从不稳定阶段的跟随者转型为过渡阶段的准先行者乃至领导者(黄永春,2012)。然而,当新兴产业演化进入稳定阶段(t2,+∞),新兴技术已较成熟,技术赶超的机会窗口将关闭,此时新兴产业的创新利润呈下降趋势,并且极易遭遇先发国家的阻击压制,即使赶超成功也将面临夕阳产业的困境。

四、我国高铁产业技术赶超时机选择的个案分析

中国在落后先发国家40年基础上,坚持原始创新、集成创新、二次创新,掌握了高铁成套技术,构建了具有自主知识产权和世界先进水平的高速铁路技术体系,实现由追赶者向引领者的跨越。在此以GVC为视角,解析我国高铁产业的技术赶超时机与绩效。

1.全球高铁产业的技术演化轨迹

鉴于专利是反映技术演化发展速度的关键指标,也是衡量一国新兴技术掌控程度的关键指标。因此,本文收集高铁专利授权量的变化趋势研究高铁技术的演化特征,并将基于世界主要国家高铁专利占比和RTA指数的变化态势,分析我国高铁技术的赶超时机。

图2 全球高铁产业专利授权量的变化趋势

由图2全球高铁专利授权量演化轨迹的分析可知,全球高铁产业在1964-1990年期间授权专利增长较为平缓,对应S曲线的萌芽期,即高铁技术演化的不稳定阶段。在1991-2012年期间,全球高铁授权专利量增长较快,并且在2008年后呈现剧烈上升态势。因此1901-2012年是高铁产业演化的过渡阶段。鉴于(2009-2012)期间的专利授权量增长趋势明显快于(1991-2008)的增长幅度,因此本文进一步将过渡阶段划分为主导设计的萌芽期和主导设计的形成期。这主要是由于,主导设计形成期的专利授权量会显著高于主导设计的萌芽期。因此,本文将全球高铁产业演化过程分为三个阶段,即不稳定阶段(1964-1990)和过渡阶段(1901-2012),其中过渡阶段细化为主导设计萌芽期(1991-2008)及主导设计形成期(2009-2012)。

2.我国高铁技术赶超的时机判断

借助全球主要国家高铁技术授权专利占比结构的分析,研究我国在高铁技术演化的哪个阶段进入高铁产业,并实施技术赶超,从而最终实现赶超目标。

(1)我国高铁技术赶超的专利占比分析

1)在不稳定阶段,高铁技术由日本和法国掌控,我国尚无专利授权。在此阶段,日本是高铁行业的绝对领导者;欧洲国家以法国为代表借助消化吸收再创新,成为该领域的紧密跟随者。在高铁产业的不稳定阶段(1964-1990年),全球每年仅有约13件高铁专利授权,其中近40%的专利由日本控制。这表明,日本在当时是高铁产业的先行者和领导者。1978年作为跟随者的法国将高铁相关技术引入欧洲,研发出TGV模式,并在欧洲进行技术扩散,取得一定的先动优势。鉴于此,以法国为主导的欧洲高铁产业的专利授权量占30.3%比例,成为高铁产业的跟随者和准领导者。此时,作为后来者的中国由于经济实力滞后、技术基础薄弱、市场需求尚未开启、资金投入不足等劣势,在高铁产业尚无专利授权。

2)在过渡阶段,我国专利授权比例逐渐提高,并超过了先发国家。其中,主导设计萌芽期(1990-2008),我国与先发国家的技术差距逐渐缩小。在此阶段,日本和以法国为主导的欧洲国家是高铁行业的绝对领导者,中国和美国则借助技术学习,成为行业的后来者和追随者。此时,全球高铁产业的年均专利授权量已超过一倍,每年专利授权量达75项。在该阶段,日本专利授权比例为39.2%,而欧洲国家的高铁专利授权量比例仅为29.6%,尽管以法国为主导的欧洲国家在高铁速度上已赶超日本,但其专利授权量仍较少。这主要是由于,该阶段欧洲更关注前沿性的基础研究,以获得代表产业核心技术的基础专利(例如,法国深化发展TGV模式,而德国则研发磁悬浮列车);而日本则聚焦于应用研究和商业化,即注重产品升级,进行产品创新和工艺流程改进,以获得更多的外围专利。与此同时,中国在高铁领域已有少量专利授权,其授权专利的比例为7.9%。可见在过渡阶段,中国正着力实施对日本和欧洲发达国家的技术追赶,以缩小技术差距。

主导设计形成期(2009-2012),我国成功实现技术赶超。在该阶段,高铁产业的全球年均专利授权量猛增到570件,是主导设计萌芽期的8倍,几乎是不确定阶段的50倍。此时,日本高铁产业的专利授权量比例降至23.4%,欧洲发达国家的高铁产业的专利授权量比例降至18.1%。而中国的专利占有比例大幅上升至35.5%,即在专利数量方面已成功地赶超日本和欧洲发达国家。

(2)我国高铁技术赶超的显性技术优势指数分析

显性技术优势指数(RTA)即某地区在该领域的专利占有比例除以同一时期该区域所有技术领域专利总量的占有份额。如果RTA指数大于1,说明该地区在某技术领域具有技术比较优势;而若该指数小于1,说明该地区在某技术领域处于比较劣势地位。检索文献可知,高铁产业核心技术主要由铁路基础技术 B61、轨道板技术E01、测量测试技术G01、供电牵引技术H02、电通信技术H04等构成。鉴于此,本文检索了相关技术的专利信息,并计算了RTA结果,见表2所示。

1)在不稳定阶段,我国高铁技术的RTA指数为零,与先发国家的技术差距较大。日本几项主要高铁技术(包括铁路基础技术 B61、轨道板技术 E01、测量测试技术G01、供电牵引技术H02、电通信技术H04)的RTA指数均大于1,故而是高铁行业的绝对领导者;法国、德国等欧洲国家的铁路基础技术B61和轨道板技术E01的RTA指数大于1,即他们在高铁局部技术领域取得先行优势,成为高铁行业的准先行者。由此可知,在此阶段世界高铁技术主要被日本和欧洲发达国家控制,而中国在不稳定阶段尚未涉足高铁行业。

2)在过段阶段,我国高铁技术的RTA指数逐渐提高,并且在多个技术领域实现了技术领先。在主导设计萌芽期,我国利用后发优势,引进日本、欧洲发达国家的高铁技术,实施技术追赶,实现了局部技术突破。在主导设计的萌芽阶段,中国铁路基础技术B61、轨道板技术E01、电通信技术H04的RTA指数均大于1,这说明我国在此阶段通过技术引进和创新资源的集聚,在高铁技术的某些关键技术领域取得竞争优势。在主导设计形成阶段,中国进一步在无砟轨道、电通信领域实施技术创新,并同步发展铁路基础技术、牵引供电技术等,从而实现了技术创新能力的提升与拓展,即掌握了高铁产业的成套技术。由表2可知,在主导设计的形成期,中国在B61、E01、G01、H02、H04五个技术领域的RTA指数均大于1,开发了具有自主知识产权的高铁技术体系。由此可知,在过渡阶段,中国作为后来者利用后发优势集聚资源进行技术学习和二次创新,在取得局部突破后进行创新能力的拓展和延伸,从而实现了技术突破和赶超,摆脱了被先发国家控制的宿命。

表2 高铁授权专利的显性技术优势指数(RTA)1964-2012

由我国高铁技术的专利授权量和RTA指数的分析可知,在新兴产业过渡阶段,我国利用其后发优势实现了对先发国家高铁技术的赶超,即在主导设计的萌芽期集中优势资源消化吸收高铁产业的关键技术;而在主导设计的形成期,在技术能力累积的基础上全面实施高铁技术的赶超和突破,从而成为高铁技术的跟随领先者。这主要是在于我国通过向技术领先者的学习,减少了研发成本,规避了研发风险,获得了溢出效应;继而在掌握引进技术的基础上实施二次创新,即把创新重点聚焦于轨道板技术改良、速度提升、牵引系统以及智能化等十大关键技术;进而在创新能力得以渐进性积累提前下在主导设计形成期实现了技术赶超。

3.我国高铁技术赶超时机选择的绩效分析

实践证明,中国高铁产业进入时机的选择是合理的,即不仅大大缩减了高铁建设成本,而且缩短了赶超时间,提高了赶超效率。由表3可知,我国进入高铁产业的时间较迟,在落后60年的情况下,花了不到10年时间就建立起先发国家用几十年建立起来的高铁产业链。并且,在短暂的10年内掌握了世界先进的高铁核心技术,解决了高铁整体产业链技术难题,形成世界先进水平的高速铁路技术体系,成为世界高铁系统技术最全、集成能力最强、运行速度最高(430km/h)、运行里程最长(9356公里)、在建规模最大的国家。与此同时,我国高铁的建设成本也明显低于先发国家,仅1.8亿/公里,并且我国高铁试验与运营时速也处于世界领先水平。另外,我国高铁运营里程数也稳居世界首列(9356公里)。

表3 世界主要国家高速铁路的绩效比较

我国高铁产业之所以取得技术赶超,除了得益于国际环境的改善和中国综合国力的提升,还与我国高铁技术赶超时机的选择密切相关。在高铁产业不稳定阶段(1964-1990),发展高速铁路的产业环境不佳。一方面,从国际环境来说,日本新干线技术、法国TGV技术、德国ICE技术都处于萌芽开发状态,产业主导技术还未确立。中国若此时进入高铁产业赶超将面临高度的不确定性和创新风险,并且进入成本也较高昂。另一方面,从国内产业环境来说,当时中国整体经济实力不强,政府的产业主导方向仍集中于其他行业,高铁产业的发展匮乏资金、人才、基础研究和基础设施等支撑。

但在新兴产业演化的主导设计萌芽期(1991-2007),世界高铁产业主导技术已确立,技术演进方向已日趋明确。并且,中国经济和社会的发展迫切需要高铁技术的推动。统计数据表明,2003-2008年,中国铁路货运能力只能满足35%的运输需求,而中国平均年货运需求增加2亿吨。正是在高铁技术路线不断明确、市场需求高速增长和国家经济实力增强的状况下,我国政府认识到赶超高铁的机会已经到来。一方面,我国政府采用“全球点菜”的引进模式先后引进加拿大、日本、法国、德国等国的先进高铁技术,从2004年开始引进高铁技术,期间经历整机进口、零部件进口、整机组装、技术消化,提高国产化率的过程,以助推高铁技术的赶超。另一方面,我国加强高铁技术的基础研究,加大资金、人才投入力度,促成产学研在轨道板技术、隧道建设技术及通信技术等方面的联合攻关,取得了突破式创新,最终实现了高铁技术的赶超。

五、研究结论与政策建议

1.研究结论

本文基于技术演化的A-U模型和后发优势理论,分析了后发国家在新兴产业演化的不同阶段实施技术赶超所面临的优劣势,并解析了后发国家所应选择的新兴产业赶超时机。在此基础上,借助C-D生产函数,构建基于资金、人才、技术、新兴产业时间演化的收益函数模型,指出后发国家的优势企业应选择新兴产业演化的不稳定阶段进入新兴产业,而先发优势较弱的企业则应选择过渡阶段进入新兴产业。进而,本文借助中国高铁产业赶超的专利占比和RTA指数的分析,指出后发国家应努力把握新兴产业演化的过渡阶段,利用新兴技术演化轨迹的机会窗口,强化技术学习和吸收,集中资源开发产业关键技术,以在稳定阶段实现对先行者的赶超。当然,具有较强技术赶超实力,且能在高度不确定性环境中把握赶超机会的企业,也可以选择在战略性新兴产业演化的早期不稳定阶段进入,其可通过开放式创新能力的培育,积累技术赶超能力,以在过渡阶段实现对先行者的赶超。

2.政策建议

(1)基于新兴产业演化各阶段的特征,制定合理的扶持政策。在不稳定阶段,政府应侧重于直接财政补助,例如增加公共研发投入、加大对中小型企业创新活动的财政支持,以化解企业创新的内外部风险,提高企业的赶超动力、活力和能力。在过渡阶段,政府的支持政策应以间接为主、直接为辅,如可以通过税收优惠、补贴、提供担保、以公共基金引导民间风险资本等方式充分调动市场资源流向新兴产业,激发赶超企业的动力,从而加速新兴技术的突破。在稳定阶段,政府应侧重于制度的完善、产业规制的制定,以及组织协调,如制定产业标准、反垄断、反不正当竞争、知识产权保护等方面的法律法规,以规范市场秩序,激励新技术发明创新,促进新兴产业的良性发展。

(2)引导企业“有序进入、强弱互补”,并引导企业形成产业链互补模式。政府应结合新兴产业链的布局,引导大中小企业有序进入,避免“一哄而上”的盲目跟进,并指引企业协同攻关、互补合作(黄永春,2014),以借助开放互补创新突破技术瓶颈。鉴于此,政府应设置新兴产业的进入壁垒,并对企业实行动态监督管理,鼓励优势企业优先进入,避免出现产业赶超的“羊群现象”,并引导中小企业进行产业配套和协同。

(3)引导企业实施开放互补式创新,并完善新兴产业商业化的配套设施,从而推进新兴技术的商业化。后发国家技术基础薄弱、新兴产业的商业化配套不足且对新兴产品存在需求滞后现象,这将制约新兴技术的突破和商业化。因此,政府首先应以市场需求和技术供给为导向,加强技术预见,制定新兴技术的战略规划和技术路线图,明确新兴产业的重点领域和关键技术。其二,应深化产业基础研究,鼓励企业实施开放互补式创新,引导企业将消化吸收再创新和自主创新相结合,以借助企业的协同联合突破新兴技术的瓶颈。其三,应建立健全新兴产业的商业化配套设施,以加快新兴技术的商业化。其四,应建设共性技术与公共服务平台,大力发展生产性服务业以增强企业的技术赶超能力,提高商业化成功率。最后,应重视从需求拉动角度,通过财政补贴、政府采购、价格补贴等方式降低企业的商业化风险。

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