中国轨道交通装备制造业开放式自主创新能力的提升*

林 莉 王瑜杰 朱明灿

（大连交通大学经济管理学院，116028，大连∥第一作者，教授）

中国轨道交通装备制造业开放式自主创新能力的提升*

林 莉 王瑜杰 朱明灿

（大连交通大学经济管理学院，116028，大连∥第一作者，教授）

创新能力已成为制约我国经济发展的重要因素。简要分析了轨道交通装备制造业当前在技术创新层面的不足之处。通过对自主创新路径图的分析，从创新源泉、创新实施、创新成果管理三个阶段分析了自主创新能力提升问题，为轨道交通装备制造业自主创新能力提升提供借鉴。

轨道交通装备制造业；开放式自主创新；创新路径

First-author'saddressSchool of Economy&Management，Dalian Jiaotong University，116028，Dalian，China

1 中国轨道交通装备制造业开放式自主创新的内涵及特征

1.1 内涵

开放式自主创新是一个辩证统一的概念。它既强调外部资源的吸收利用，又强调内部的自主研发，外部资源与内部资源实现取长补短，共同服务于创新实体对自主知识产权技术的开发。它面向的创新主体范围广泛，小到一个企业，大到一个产业、一个国家。中国轨道交通装备制造业开放式自主创新是指：轨道交通装备制造业在技术创新的过程中，通过全方位动态合作，将外部的先进技术和管理经验与内部的资源优势进行互补性补充，探索研发路径，实现技术突破，最终通过知识的杠杆作用，实现创新能力提升的过程。

1.2 开放式自主创新的特征

1）以点带面，突出重点：开放的组织合作是实现中国轨道交通装备制造业开放式自主创新的前提条件。在创新国际化和资源开放化的大背景下，开放式自主创新克服了封闭式创新的局限性，首先强调创新的合作性和开放性。例如，中国南车集团实施的主机企业集约化、系统和零部件企业专业化、一般零部件社会化的原则，由主机企业牵头负责，各相关企业参与，并联合战略核心供应商，共同开展科技创新；同时，以项目为依托，充分整合外部科技资源，建立产学研用创新联盟，具有充分的开放性［1］。

2）开放创新，突出自我：自主知识产权技术的研发是实现中国轨道交通装备制造业开放式创新的必要条件。中国轨道交通装备制造业开放式自主创新要坚持以我为主。中国铁路的轨道制式、线路条件和自然环境均与国外有所不同，核心研发需结合中国国情和实际情况进行。中国轨道交通装备制造业的开放创新，既强调开放性，又强调自主性。

3）技术流动多向性：多向的技术流动是实现中国轨道交通装备制造业开放式自主创新的关键因素。传统的技术“引进—消化—吸收”是单向的技术流动，仅是技术主体从外部吸收先进经验，实现自身

技术的提升。而开放式自主创新，强调的是技术流动的多向性，是一种跨产业、地域的知识资源再配置，实现的是创新资源在全球范围内的配置，是要充分利用技术、知识链分工和合作带来的效率提高［2］，是一种多赢的创新体系。

4）创新提升持续性：创新能力的可持续提升是实现中国轨道交通装备制造业开放式自主创新的重要目标。而开放式自主创新，因其开放性及兼容性，可容纳各种资源，因而可获得不断的研发动力。

2 技术创新存在的问题

近几十年来，尽管我国轨道交通装备制造业在技术创新方面取得了显著成效，但与国外同行业相比尚存在一定的差距。中国轨道交通装备制造业技术创新存在的问题主要体现在以下几个方面。

2.1 核心技术缺乏自主知识产权

2004年以来，根据我国铁路技术装备现代化的发展要求，通过消化吸收再创新，我国已完全掌握了动车组列车的总成、车体、转向架，以及信息与通信、制动、列车定位、轨道交通BAS（环境与设备监控系统）、车体轻量化车厢密封及动力学等关键技术和10项主要配套技术，动车组的国产化程度已达到75%以上。但动车组和大功率机车的最关键核心技术尚未掌握，关键零部件仍受制于人。就牵引系统来讲，由西门子公司等少数国际旗舰企业控制的IGBT（绝缘栅双极型晶体管）技术是牵引系统的核心，国外公司是不会将其转让的；在制动系统方面，德国克诺尔公司的制动系统就存在垄断性，在该领域具有非常强的竞争优势，而我国的技术均不成熟。

2.2 专利技术开发能力薄弱

根据世界知识产权组织的统计，专利文献中包含了世界上90%～95%的研发成果。有效地利用专利情报，不仅可以缩短60%的研发时间，而且可以节省40%的研发费用［2］。通过专利查询检索发现，相比国外企业，我国轨道交通装备制造业的专利数量不多，且质量不高，大多是核心技术的外围产品。具体数据如下：中国南车集团专利发明130项，实用新型393项，外观设计30项；中国北车集团专利发明286项，实用新型890项，外观设计32项。从上述数据可以看出，实用新型约占其各类专利申请总量的绝大部分，说明中国的轨道交通制造业在提高生产质量和工艺创新方面等有突破，而对于性能等基础创新突破力度较小。此外，企业也没有站在专利战略的高度来建立自主知识产权的保护体系。

2.3 关键零部件国产化率低

国外供应商在基础零部件供给、价格、供货期、规格等方面对我国一直采取限制的态度；同时，一些政策制定和执行中也存在问题，影响了我国企业的发展，致使约70%的行业利润被进口零部件消耗掉。在重大零部件方面，如交流传动装置，全部从国外的西门子公司、阿尔斯通公司、庞巴迪公司和东芝公司等引进；制动装置基本上由克诺尔公司和日本NABCO公司提供产品。由此可见，对轨道交通装备制造业而言，关键部件国产化已迫在眉睫，提高关键零部件的研发能力和技术水平已成为当前急需解决的问题。

2.4 研发投入有待进一步提高

发达国家的经验表明，研发经费的投入只有占到企业销售收入的5%以上，企业才有竞争力，占到企业销售收入2%的企业只能够勉强生存，而占到企业销售收入1%的企业则很难生存［3］。就我国轨道交通装备制造业两大寡头企业来看：中国南车集团2010年企业研发费用占其销售收入的3.76%，2009年为3.62%；中国北车集团2010年企业研发费用占其销售收入仅2.88%，2009年为2.24%。相比之下，加拿大庞巴迪、法国阿尔斯通和德国西门子在2010年度的研发费用占收入总额分别为12%、3%和5%，基本上均高于我国平均水平（以中国南车集团和北车集团平均计）。

3 开放式自主创新能力提升策略

中国先进轨道交通装备制造业采取的是引进—消化—吸收—再创新的跨越式发展战略。创新能力的提升需要技术创新体系的建设做支撑。中国轨道交通装备制造业开放式自主创新需要相应组织机构和内外部环境共同作用才能够完成。在政府提供的与其技术创新相关政策作为创新依据的外部大环境下，通过市场需求与供给，轨道交通装备制造行业与相关产业、高校、科研院所等机构共同构成开放式自主创新体系，并通过技术研发、技术扩散与合作共同进行开放式自主创新，最后将成果进行转化来提升该行业的总体竞争实力。图1为轨道交通装备制造业开放式自主创新体系构架及其相关环境。

3.1 创新源泉的动力来源

1）科技研发的最新成果：基础科学的研究成果是推动技术创新的直接动力。对于轨道交通装备制

造业来说，短期内基础科学的进展较少，但是，局部基础技术的推进，则可以形成创新的动力源泉。例如，材料科学的发展及新型材料的生成，可以应用到轨道交通装备制造业中，扩展轨道交通装备制造业的思路，进而在轨道交通装备制造业实现技术创新。

2）引进技术的优化处理：引进技术需结合我国实情进行优化，因为我国的轨道制式、线路条件均和国外不尽相同，而在引进技术的优化过程中，结合了我国的实情，本身就是一个消化与融合的过程。在融合过程中，不仅可消化引进的技术，也可激发很多新思维、新思路。例如：中国南车集团通过对动车组实施了110余项优化设计，成功解决了动车组本地化问题，掌握了时速200 km动车的设计、制造技术，搭建了动车组产品设计制造平台；随后通过技术提升和自主研发，研制了中国首列时速300～350 km动车组。

3）利益相关者的共同需求：以企业与客户为例，企业不能靠揣摩来推测客户需求，而是要让客户参与到企业的产品设计中，在后续产品开发中也需要借助客户的反馈意见。企业和客户的利益一致性，就能推出更好的产品；客户可通过该产品满足自身需求，同时企业可通过该产品获取利润。

轨道交通装备制造产业通过加强与供应商的联系，进行有效管理，不仅能使企业降低产品成本、节约时间成本，而且还能使企业充分利用供应商资源进行创新。用户是企业成败的关键，抓住客户需求，生产客户需要的产品是企业的宗旨。因此，加强与供应商、客户的合作，对于企业进行技术创新、实现高额利润是必不可少的。面对世界范围内的激烈竞争，轨道交通装备制造产业要同世界范围内的供应商合作，使双方把精力更多地放在如何培养新的竞争力、新观念及新技术上，以加强双方合作创新，并为客户提供更多的产品组合。

3.2 促进创新实施的因素分析

轨道交通装备制造产业的发展离不开与相关产业的互相合作。因此，明确轨道交通装备制造企业在合作中的主体地位，构建以企业为主体、产学研合作不断向纵深发展的国际化创新网络至关重要。这一创新网络包括企业与政府、大学及科研院所的合作创新，企业与供应商、用户的合作创新，以及企业与行业协会、中介机构的合作创新。

3.2.1 加大研发投入

与国外轨道交通装备制造企业相比，我国企业的研发投入明显不足。这也是我国企业之所以没有具备最重要的三大核心技术的原因。研发投入包括研发资金的投入和研发人员的投入。轨道交通装备制造业要实现可持续发展，必须落实企业是自主创新的主体，提高企业研发费用占其销售收入的比例；加强对研发人员的引进、激励与培训，通过创造良好企业文化氛围，提供优厚待遇来吸引相关研发人员为企业创造价值，并运用公平合理的绩效考评机制，建立健全科学的人力资源管理体系；同时应加大对企业员工的培训力度，实现理论和实务的突破。

3.2.2 整合中国南车集团、北车集团资源，构建产业公共研发技术平台

在技术上，中国南车集团、北车集团代表的是中国高端轨道交通装备制造业的发展水平，无论是中国南车集团还是北车集团，所获得的技术创新都有益于民族工业的发展。因此，可构建中国轨道交通装备制造业研发平台，在技术上，应是共同合作、不区分企业。换言之，企业的竞争可以是市场化方面的竞争，比如在业务承接、营销手段、外观设计等方面，而研发力量应该集中。装备制造技术代表的是一个国家的科研水平，因此在技术上不存在竞争关系。该平台的构建，主要就是解决这一问题。中国南车、北车两大集团之间存在优势差异。例如：南车集团在动车组领域占优，零部件自制率及国产化方面领先，整体毛利率达16.53%；而北车集团在城市轨道交通车辆的开发和研制上，占据相对优势。可通过签订中长期合作协议，建立战略联盟，以提高整车整机的技术水平，共同赶超国际先进水平，使之成为拥有自主知识产权的民族品牌。美国汽车联盟是最典型的例子：由政府牵头，出大量的资金，三大公

司在竞争的基础上广泛合作、共享基础数据；一旦形成竞争态势之后，大家分手各干各的，把技术产业化。但中国南车、北车集团的情况还略有不同，还有零部件等技术受制于人，因此，技术整合阶段尚未完成。

图1 自主创新路线图

3.2.3 综合利用外部资源

1）构建开放式动态技术联盟，加强信息资源共享：所谓动态联盟（Virtual Enterprise，简为VE），一般学者主要强调合作与外部资源整合，以及市场反应速度和联盟的动态性。通过动态技术联盟，可以提高企业整体竞争实力，使其在不断激烈变化的环境中实现企业自身的技术互补，并提高企业技术创新程度。现代社会是开放的网络化社会，信息资源共享机制的构建对于轨道交通装备制造产业至关重要。通过与相关产业、高校及科研院所建立信息资源共享，以及时了解相互之间的动态技术及其发展趋向，根据市场竞争机制，正确有效地选择该行业的发展方向，以提高整体竞争效率。应准确筛选信息，有效利用有用信息，紧密加强相互之间的合作，通过信息资源共享，提高企业的竞争实力。

2）利用外部资源合作创新：从“制造大国”向“制造强国”迈进，必须进行产学研结合，充分发挥高校、科研院所的智力优势，特别要培养重大装备研制和系统设计的带头人才。政府拥有大量资金和组织调控能力，是企业技术创新政策和环境的制定者，并能够承担一定的技术创新风险。因此，企业可根据市场动态和需求，有效结合政府政策环境，进行创新和高新技术产业化。企业与国内高校、科研院所的合作，不仅能使企业得到丰富的科研成果，而且能使高校学生得到实践锻炼，为以后就业奠定良好基础。因此，加强与政府、高校及科研院所的合作创新是优势互补，是双赢，是共同发展，是现阶段快速提升企业技术创新能力最有效、最经济的手段，更是提升企业开放式自主创新能力的有效途径。

在市场经济条件下，企业之间的竞争异常激烈，而行业协会不仅可以协调企业之间的关系，向政府反映和申诉当前情况，而且作为政府和企业的桥梁和纽带，有效协助政府制定和实施行业发展规划、产业政策、行政法规和有关法律。中介机构一般是指向委托人提供中介服务的相关机构，它包括金融中介机构、营销中介机构等。中介机构不仅能够为企业打通融资渠道，提高企业的融资效率和风险管理，还能够协助企业与供应商的联系。通过行业协会和中介机构的相互合作，使企业资金得到有效利用，能有效地协调企业与相关行业以及与政府的关系，为企业进行技术创新提供良好的外部条件。

3.2.4 整合利用内部资源

由于历史原因，中国北车集团和南车集团都是先有下属企业，然后才有集团公司，因此，集团公司对整体资源的优化配置程度相对不足，技术创新资源严重不足与重复配置浪费较大的现象同时存在。基于此，需要整合企业业务流程，通过项目管理等方法实施企业变革、流程再造、统筹规划，以加强集团公司战略管控职能，突出战略性重点产品创新，实现整合相关设计开发、工程化、产品制造等资源，推进整体管控方式和组织模式的转变［4］。

3.3 创新成果的产业化经营

1）创新成果市场化：创新成果产业化是创新成果从企业走向市场的必经之路。在经由产业研发平台的技术研发后，技术成果归属企业；而通过应用该技术，在市场上竞争并取得收益，则需要按照企业的模式运营，包括产品推广、销售宣传、售后服务等。

2）完善利益分配体系：只有利益分配达到公平合理，参与各方的内心才会得到满足与认同。这是合作创新得以持续的最基本的条件。公平是第一标准。因为协同创新具有自主性和自愿性，因此一个不合理的分配机制，直接的结果就是导致合作的破裂及协同创新的失败。通过利用各方资源搭建的自主创新平台，可以提供技术上的支持，而该平台的持续运营，则需要完善的利益分配体系。

［1］ 中国南车集团公司.中国南车的自主创新之道.［EB/OL］http：//news.hexun.com/2013-03-13/152024709.html.

［2］ 王斌，叶猛.坚持“开放式自主创新”做强做大装备制造业［J］.机电产品开发与创新.2010（4）：1.

［3］ 刘铮.我国铁路装备企业国际竞争评价研究［D］.北京：北京交通大学，2010.

［4］ 中国北车集团公司.建设适应发展需要的一体化技术创新体系，形成一流的技术创新资源有效整合与高效运用能力［EB/ OL］.http：//www.chinacnr.com/Page/409/language/zh-CN/default.aspx

［5］ 林莉，葛继平，朱明灿.整合资源计划环境下推进信息化与轨道交通装备制造业融合的体制机制创新［J］.城市轨道交通研究，2012（6）：12.

Open Independent Innovation of Rail Transportation Equipment Manufacturing Industry in China

Lin Li，Wang Yujie，Zhu Mingcan

Innovative ability has become the bottleneck to restrict the economic development of China.In this paper，the shortage of technology innovation in rail transportation equipment manufacturing industry is briefly analyzed. Through the analysis of innovation route，three main stages：innovative resource，implementation and management of innovative achievements are discussed，which are crucial for the promotion of innovative ability，some advicesare given for the development of transportation equipment manufacturing industry in China.

rail transportation equipment manufacturing industry；open independent innovation；innovation route

F 530.63

2013-03-26）

*国家社会科学基金项目（11CGL044）；国家软科学研究计划项目（2012GXS4D107）