行业特色鲜明的大学在中国高铁技术创新体系中的角色——基于制度环境变化的视角

汤庆园，陈艳艳，张亦潇

(1.西南交通大学 a.公共管理与政法学院；b.交通公共政策研究中心；c.高等教育研究院，四川 成都 610031；2.西北师范大学 国际文化交流学院，甘肃 兰州 730000)

党的十九大报告明确提出五大发展理念，其中创新发展居于首位，我国高铁的赶超型创新发展无疑是这一重要理念实践的典型代表。经过较短时间的发展，我国高铁从无到有，从国内走向世界，成功开创了一条从追赶到引领的中国特色高铁创新之路。在这一创新过程中，政府、企业、行业特色鲜明的大学三大创新主体以高速铁路建设的市场需求为纽带，通过优势互补和密切合作，形成三大主体交叉影响、相互促进、持续推动中国高铁的技术创新。而作为中国高铁技术创新体系的重要支撑，行业特色鲜明的大学依托其在轨道交通研究领域长期积累形成的研究优势，深度参与了中国高铁技术创新的全过程，成为中国高铁技术创新的关键环节。近年来，随着铁路系统内政府机构改革和国有大型企业的合并重组，行业特色鲜明的大学原有与企业的产学研合作模式被打破，作为重要支撑的行业特色鲜明的大学被边缘化和弱化的倾向日趋明显，中国高铁技术创新体系面临着新的挑战。

一、中国高铁技术创新体系的研究进展

技术创新对于一个国家或地区的经济发展和竞争实力的重要性不言而喻。因此，不同国家根据经济发展阶段的不同，构建和调整各自的国家创新体系。

1912年，奥地利经济学家熊彼特在《经济发展理论》一书中首次提出了创新理论，自此之后，对创新的研究越来越被重视，直到1987年，弗里曼首次提出国家创新体系概念，引发了国家创新体系研究的热潮。随后，尼尔森在国家创新体系的基础上进一步发展，由他所编著的《国家(地区)创新体系：比较分析》一书，被誉为创新体系研究的奠基性著作，该书重点考察了包括产业、大学、政府政策、研发配置、资金的来源和公司特征六个方面，这一创新体系的划分也为后来的研究者提供了主要的理论分析框架〔1〕。此后，随着东亚地区经济的快速崛起，以日本、韩国和中国为代表的国家逐渐从技术模仿者向技术创造者转变，引起国际学术界对这些区域创新体系的广泛关注，许多研究开始聚焦于为什么这些国家能够实现从技术模仿者到技术创新者的转变，研究大都强调技术创新体制在技术后发国家实现赶超中发挥的重要作用〔2～4〕。

近年来中国高铁技术取得的创新成就令世人瞩目，国内学术界对中国高铁创新体系的研究方兴未艾，主要集中在以下四个方面：第一，探寻中国高铁技术创新的模式〔5～6〕。中国高铁产业发展并不是遵循“市场换技术”模式，而是政府主导的发展模式。第二，从政府政策着手研究技术创新〔7～9〕。政府管控下的寡占竞争通过技术发展政策、市场准入政策和促进竞争政策推动高铁技术创新。第三，以企业为创新主体开展技术创新体系的研究〔10～11〕。企业通过对高铁技术的引进消化吸收再创新，强调工程化和商业化的技术能力建设思路是提升中国高铁技术创新的关键。第四，从产学研的角度来分析中国高铁技术创新的成功经验〔12～13〕。许多研究将中国高铁技术创新成功归功于产学研合作技术创新机制的建立和在技术引进基础上更注重自主创新。

综上所述，虽然对中国高铁技术创新体系已有了大量的研究，但这些研究还存在以下不足：第一，从研究内容上看，既有研究大都是从产学研合作模式总结中国高铁技术创新体系，较少考虑制度环境变化后对中国高铁技术创新体系的影响；第二，从研究对象上看，已有研究大多以政府、企业在中国高铁技术创新体系中扮演的角色探讨居多，对参与中国高铁技术创新体系重要主体的大学缺乏调查研究；第三，从研究视角上看，目前研究更多强调中国高铁技术创新体制的成功方面〔14～17〕，对当前中国高铁技术创新体制存在的缺陷和问题关注不多。在制度环境变化后，行业特色鲜明的大学在中国高铁技术创新体系中被边缘化和弱化的倾向日趋明显，不利于中国高铁技术创新。针对这一局面，未来行业特色鲜明的大学在原始创新、追求新理念、向全系统开放、人力资本培养方面的重要作用是扭转中国高铁技术创新体系不利局面的重要举措，只有进一步完善和提升中国高铁技术创新体系，才能为我国重大高端装备制造业领域内的科技创新提供借鉴和参考。

二、制度环境变化及其对行业特色鲜明的大学的影响

任何创新主体都必须在一定的制度环境下进行相应的行为决策，如果制度环境变化后，各个创新主体做出的行为决策也必然按照各自追求的利益发生相应的变化，中国高铁技术创新体系也不例外。在中国高铁技术创新体系中，政府、企业、行业特色鲜明的大学这三大创新主体通过优势互补、产学研密切合作的方式持续推动中国高铁的技术创新。当宏观环境发生变化时，三大创新主体也就会做出相应的利益选择。

(一)制度环境的变化

制度环境指与政治、经济、文化、社会有关的法规、法律和习俗，是一套人们无意识接受的行为规范。作为一种外部宏观因素，制度环境能够影响覆盖区域各类主体的行为方式，进而改变在不同环境下各类主体的决策结果，这种结果又会通过市场行为的方式得到反映。在新形势下，中国高铁技术创新来自两方面的制度环境变化：一方面来自于铁道部转制成国家铁路集团有限公司(简称国铁集团)之后的变化，即从政府部门转制成国有企业之后的变化；另一方面则来自于南车、北车集团的合并、重组成立国有大型企业中车集团公司之后的变化。

(二)铁道部转制成国铁集团

2013年，根据国务院机构的改革方案，实行铁路部门的政企分开，铁道部被拆分为两部分，一部分政府的铁路监督职能划归给交通运输部新成立的国家铁路局管理；另一部分企业运营方面的职能则被改制后的国铁集团继承，承担铁道部的企业职责。高铁技术创新仍由国铁集团负责，原有铁路内部两大科研力量铁道科学研究院和轨道交通类行业特色鲜明的大学按照优势互补，共同支撑高铁技术创新的格局被打破，行业特色鲜明的大学在中国高铁技术创新体系中越来越处于不利地位。

1.铁道部重视对行业特色鲜明的大学的科研支持投入

早在2000年，铁道部进行了一次较大的机构改革，将原来隶属于铁道部的西南交通大学、北京交通大学等轨道交通类重点大学划归给教育部进行归口管理，但是这些行业特色鲜明的大学由于仍然属于轨道交通行业类大学，原有据各自学科优势进行科学研究分配的格局并没有因为单位隶属关系的变化而发生实质性改变。铁道部为了保持各科研单位的研究特色，确保实力均衡，通过加大科研支持力度扶持轨道交通类重点大学的发展，轨道交通行业特色鲜明的大学每年仍然能够获得铁道部投入的大量科研资金支持。如2006年，西南交通大学建设现代轨道交通国家实验室(后改称为轨道交通国家实验室(筹))，铁道部对该实验室的建设发展给予3亿元的资金支持，扶持其早日建成国家级的实验室。与此同时，轨道交通企业也在这一时期获得行业特色鲜明的大学在理念、理论、试验和技术上的全面支持〔13〕，企业与行业特色鲜明的大学的产学研合作非常密切，有力地推动了当时中国高铁的跨越式发展。

2.作为企业的铁道科学研究院迅速发展壮大

2000年，铁道科学研究院在铁道部内部机构改革中，从事业单位转制为企业单位，仍隶属于铁道部。2013年，随着铁道部转制成国铁集团公司后，原来直属于铁道部的铁道科学研究院继续保留在国铁集团，成为轨道交通科学研究方面唯一的大型科技型企业。铁道科学研究院作为铁路系统内科学研究的“独子”，每年从铁道部获取大量的项目和科研经费，开始全面快速发展，目前已成为集技术攻关、成果转化、咨询监理和技术服务等多种业务为一体的大型科技型企业。铁道科学研究院现下设17个单位，包括机车车辆研究所、通信信号研究所和铁道建筑研究所等，此外还有院属全资公司32个，控股公司7个。2012年，铁道科学研究院的营业收入达到50多亿元，经济效益较好。

3.改制后原铁路系统内两大科研支撑力量科研经费的变化

改制后，从行业特色鲜明的大学每年获取科研经费情况来看，行业特色鲜明的大学在中国高铁技术创新中的地位发生了很大的变化。从图1可以看出，在铁道部转制为国铁集团后，西南交通大学作为轨道交通科研实力最强的大学，从铁道部每年获取的科研经费由顶峰时期2013年的1790万元，骤降到2015年的970万元，降幅金额差不多为顶峰时期的一半，这期间国铁集团每年的科研经费投入仍在大幅度增加。一位熟悉科研经费分拨情况的业内专家在访谈中认为：“国铁集团在重大项目立项过程中是有倾向性，会指导性地分配给铁道科学研究院更多的项目，否则行业特色鲜明的大学在重大项目立项上比例将会更高”①。在访谈高铁企业某工程师时，他们也持同样的看法，“铁道部过去给企业的项目很多，但是现在高铁项目的立项，80%以上的项目国铁集团都会交给铁道科学研究院”②。例如，在高铁标准动车组项目中，首先由国铁集团科技管理部牵头承担高铁项目，然后交由铁道科学研究院来负责具体的工作落实，包括高铁列车的长、宽、高，车体的断面、定距以及列车的行驶速度等，最后才由高速列车生产企业配合铁道科学研究院去具体分解上述任务，如需要多大牵引力、多大功率等。行业特色鲜明的大学在整个高铁项目的实施过程中只能参加某项指标的设计，被边缘化的趋势非常明显。上述提到这位工程师访谈时还证实了非常重要的一点：“国铁集团认为铁道科学研究院能完成的高铁项目，全都会交给铁道科学研究院执行，铁道科学研究院不能完成的高铁项目才会交给其他科研单位，比如一些研究型的试验会交给行业特色鲜明的大学，但是只要行业特色鲜明的大学完成试验报告，国铁集团就将这些项目又全部都交给铁道科学研究院来完成”②。

图1 西南交通大学获取国铁集团(铁道部)经费变化情况(2010—2015)

4、铁道部改制后的影响

铁道部改制后，作为唯一铁路系统内的科研机构，公司化运营的铁道科学研究院因与国铁集团的特殊关系，承接大量国铁集团的高铁科研项目，国铁集团的各种资源也更多地倾向交付铁道科学研究院完成，导致铁道科学研究院的企业职能与实际承担引领高铁科技创新任务出现了错位。虽然铁道科学研究院在技术上的研发实力毋庸置疑，但是以项目为导向的铁道科学研究院的属性是盈利性企业，决定其科学研究极易受经济利益的驱动。铁道科学研究院在技术上的研究和开发，也都是基于当前市场需求和现时产品的应用，并无直接动力从事耗时长、获利少的基础性研究和引领性的技术研发。长此以往，原来作为中国高铁技术创新重要支撑力量的行业特色鲜明的大学存在着被边缘化的风险，不利于中国高铁技术创新的持续发展。

(二)南车、北车集团合并为中车集团

2015年，为了推动国有资本做大做强做优，深化国有企业改革，培育具有全球竞争力的世界一流企业，南车集团和北车集团合并重组成为中国中车集团公司，一跃成为世界上最大的轨道交通设备制造商。中车集团公司成立后，行业特色鲜明的大学在中国高铁技术创新体系方面的角色也发生了相应的变化。

1.科研投入方面的变化

在科研投入方面，中车集团公司每年研发经费保持在8%左右的快速增长，技术投入比例保持在5.6%以上。行业特色鲜明的大学的科研经费投入虽然也在缓慢增长，但是与中车集团公司巨额科研投入增长相比，两者之间相差甚远。从图2可以看出，2010年，西南交通大学、北京交通大学和轨道交通企业的研发投入研发经费差距不大，至2014年，西南交通大学和北京交通大学两所大学的科研经费投入相加尚不及中车集团旗下青岛四方公司一家的科研经费投入，更别提庞大的中车集团公司的科研经费。

图2 四方集团、西南交通大学和北京交通大学研发经费对比(2010—2014)

2.科学试验方面的变化

在科学试验方面，目前中车集团公司除了600公里六轴滚动振动试验台和环形试验线外，其他试验设备几乎全都具备。中车集团拥有高速列车系统集成国家工程实验室、动车组和机车牵引与控制国家重点实验室等11个国家级的研发机构，覆盖主机制造企业的19家国家级企业技术中心为主体的产品与技术研发体系，9家海外研发中心和50个省部级研发机构，涵盖高铁试验的方方面面。某主机厂工程师也感到这几年企业在试验设备方面变化很大，“我们主机厂已经开始准备进行全面试验设备的建设，争取在不久的将来实现所有试验都由自己的企业来完成，不像现在还有很多试验需要行业特色鲜明的大学来协助完成”②。

3.中车集团公司成立后产生的影响

南车、北车集团合并成中车集团公司后，中车集团公司研发能力大幅度增强，试验设备也日益齐全，与行业特色鲜明的大学合作的机会将会大幅度减少，意味着企业对行业特色鲜明的大学的依赖性将会逐渐减弱。在对某主机厂的领导访谈中，这位领导认为“企业现在的研发和试验能力越来越强，原来很多与行业特色鲜明的大学进行产学研合作的项目，现在可以撇开行业特色鲜明的大学可以自己独立完成”③。实际上，近年来，行业特色鲜明的大学的科研投入有很大一部分资金来自于与企业的产学研项目的合作，协助企业共同完成高铁技术科研攻关。高铁的基础研究投入大、见效慢，并非是企业研发投入的重点，尤其是在原始性创新方面，来自企业的支持和投入则更加缺乏〔5〕。然而，基础研究和原始性创新正是中国高铁技术持续创新、引领轨道交通未来发展的根本保证。某主机厂领导在访谈中证实，“企业在原始性创新方面确实不如大学，它们很多新产品都是对原有技术的改进，行业特色鲜明的大学无论是在基础研究还是应用研究方面都有优势”③。

以2007至2016年高铁方面的国家重点基础研究计划973项目为例，十年内行业特色鲜明的大学在6个项目中占据4项(见表1)，因此，从长远来看，企业自主研发能力的提升固然可喜，但作为中国高铁技术创新重要支撑力量的行业特色鲜明的大学作用会相对弱化，这将对中国高铁技术的全面持续自主创新产生负面影响。

表1 历年高铁国家重点基础研究计划973项目

三、行业特色鲜明的大学在未来中国高铁技术创新体系中的角色

随着中国高铁“走出去”战略的进一步推进，中国与其他高铁技术大国在国际市场上的竞争将日趋激烈。科技创新能力特别是高铁的原始性创新能力已经成为未来抢占世界高铁竞争制高点的重大战略选择。为了更好地发挥行业特色鲜明的大学在中国高铁技术创新体系中的作用，未来行业特色鲜明的大学在中国高铁技术创新体系中可扮演如下角色。

(一)国家原始性创新的主要集结地

原始性创新是指在基础研究或高新技术发明中前人并未发现的重大成果。与企业注重技术上的改进不同，行业特色鲜明的大学更关注最根本的原始性创新，尤其是基础研究。行业特色鲜明的大学是大量专业人才集聚的高地，围绕轨道交通领域的各种学科专业和试验设备也都比较齐全，有着较为宽松自由探索的学术环境，因此行业特色鲜明的大学更具备产生原始性创新的良好土壤，是国家原始性创新的主要集结地。例如，国内高铁中的原始性创新型成果大多来自行业特色鲜明的大学，这在基础理论研究方面表现得尤为明显，如西南交通大学的翟婉明院士和孙翔教授提出的“翟孙模型”〔17〕，该模型最大限度地降低了轮轨间的相互动力作用，成为日后发展高速铁路理论突破的关键，直接指导了中国自主研发“中华之星”高速列车转向架中有关簧下质量的确定及线路动力作用分析，该模型还被运用到我国自主研发秦沈客运专线桥上无砟轨道动力特性及列车走行性能的分析评定上。

与行业特色鲜明的大学完全不同，企业主要负责产品制造，需要以较短的时间实现产品的规模化生产，从而来获取更多的利润，没有太多进行原始性创新的动力。原始性创新通常需要耗费大量的人财物，而且未必都能够获得成功，存在着很大的商业风险。为减少投资和规避风险，企业往往更注重通过原有技术的改进来实现产品的创新。

为避免上述商业风险，同时又可以实现长期雄踞世界高铁市场这一目标，一方面，企业应加强与行业特色鲜明大学在高铁项目上的产学研合作，充分发挥行业特色鲜明大学作为国家原始性创新的主要集结地的作用，资助行业特色鲜明的大学从事原始性创新；另一方面，行业特色鲜明的大学可指导企业将原始性创新投入试验，增强企业在未来高铁市场的竞争力。

(二)追求新理念并代表着高铁技术发展的国际前沿

与企业注重定型产品生产与销售不同，行业特色鲜明的大学追求新理念，这些新理念代表着高铁技术发展的国际前沿思想。行业特色鲜明的大学最突出的特点是始终追踪国际最新科学技术前沿，能够及时了解国际上最先进的科学技术动态，代表了当今高铁技术发展的最新趋势。企业强调技术上领先半步，更注重成熟产品的规模化批量生产和市场份额的扩大，因而很难从事市场前景还未见明朗的高铁前沿技术的研发。面对高速轮轨列车的巨大市场，企业还在大力发展，但是若干年后高速轮轨列车是否还有现在的市场发展空间并未可知。而行业特色鲜明的大学已经开始追求新理念，着手研制高温超导磁浮和真空管道磁浮，在不久的将来磁悬浮列车很有可能成为市场上新的主流产品，引领新的轨道交通行业的发展。一旦行业特色鲜明的大学研发出磁悬浮列车，企业就会跟班式科研攻关。如2020年5月，西南交通大学牵头建设的综合性国家科学中心“多态耦合轨道交通动模试验平台”项目，该项目建成将为真空管道超高速轨道交通基础科学问题与共性关键技术提供超高速与低气压的试验环境，引领超高速轨道交通科技发展。企业目前主攻的方向还是放在成熟产品高速轮轨上，不会大规模投入到颠覆性技术真空管道磁悬浮列车上。为使企业研发的产品代表当今高铁技术发展的最新趋势，需加强与行业特色鲜明大学的技术交流，推动企业提前进行市场战略布局，将行业特色鲜明大学的最新科研成果转化为现实生产力。

(三)向全系统开放的公共平台

与企业以赢利为目的封锁各种信息不同，行业特色鲜明的大学是一个向全系统开放的公共平台。开放、合作和交流是行业特色鲜明的大学发展的重要基石，也是发挥自身人才、学科、基础研究优势的重要展示。行业特色鲜明的大学科研人员的科研目的表现为公共性和社会服务性，这是最突出的特点，它能够将取得的研究成果通过专著、论文的形式向全社会公开发表，这一方式更多的是为社会服务，向全系统开放，其所研发的理论成果在寻求应用的过程中推动了科学技术的创新和扩散，促进了行业特色鲜明的大学与企业之间的知识流动和技术转移，从而推动整个中国高铁行业的科技创新。如北京交通大学钟章队教授在专著中提出建立适应于中国的GSM—R理论〔18〕，在该理论指导下，企业成功研制出适用于我国的高铁机车信号成套设备，并广泛应用于京沪、武广等多条高铁列车上。企业更多关注自身如何攻克技术难题来改进产品，关注如何通过专利保护或信息封锁来获取更多的商业利润，避免企业知识技术产权的外溢。为更好实现知识流通，企业可以与行业特色鲜明的大学建立数据信息共享平台，一方面企业可以充分利用行业特色鲜明的大学的信息共享实现技术提升，另一方面企业将大量的数据信息共享给行业特色鲜明的大学，通过行业特色鲜明的大学协助企业实现数据的深度挖掘，提升高铁技术水平，共同推动中国高铁技术创新的进一步发展。

(四)承担着为未来中国高铁创新培养下一代人力资本的重任

行业特色鲜明的大学承担着为未来中国高铁创新培养下一代人力资本的重任。行业特色鲜明的大学作为传播知识、创造知识和利用知识服务于社会的机构，人才培养、科学研究和社会服务是行业特色鲜明的大学三大职能，惟有人才培养是大学拥有而其它机构不具备的重要职能〔19〕。行业特色鲜明的大学通过对高铁人才的培养，成为高铁人才的培养基地，为代际高铁人力资本做好必要的人才储备，进而为中国高铁技术创新的可持续发展提供最根本的人才保障。如在高端人才培养方面，改革开放以来轨道交通领域产生的院士几乎全部来自西南交通大学和北京交通大学。企业更注重人力资源，如何能做到人尽其才是其组织运作的根本属性，对高铁人才的培养也更多倾向于培训，并非像行业特色鲜明的大学那样注重高铁人才的全方位培养。为实现高铁人才源源不断的有效供给，充分发挥行业特色鲜明的大学专业人才培养的优势，企业须与行业特色鲜明的大学开展人才方面全方位的合作，包括定向人才的培养、技术工人的培训等，为中国高铁技术创新培养下一代人力资本。

四、结论

当前，我国正处在从科技大国走向科技强国的新阶段，建设创新型国家已经进入了最后的冲刺阶段。中国高铁“走出去”战略的国际竞争和防范遏制将更加激烈，高铁技术的科技进步越来越依赖于原始创新，自主创新的任务也将更加艰巨〔1，20〕。与此同时，我国社会正进入以“中高速、中高端、新引擎”为特征的新常态，重视科技创新与人才战略将被提升到新的高度。面对目前中国科技改革和中国高铁“走出去”的新形势，需大力发挥行业特色鲜明的大学在未来中国高铁技术创新中的作用，使其成为国家创新驱动发展战略的重要支撑力量，成为引领创新、解决共性技术、形成高端人才的集聚基地。

中国高铁产业已在国际上处于领先地位，成为中国高端装备制造业竞争力在国际上的杰出代表〔22〕。为中国高铁发展做出过重大贡献的行业特色鲜明的大学，如果有政府集中大规模的投入，不仅能迅速提升中国高铁在国际上科技创新竞争力，而且可以更好地引领中国高铁的科技创新发展。

注释：

①课题组于2015年7月23日对某大学科研项目管理人员的访谈。

②课题组于2015年11月27日对某主机厂某副总工程师的访谈。

③课题组于2005年10月22日在青岛四方的访谈记录。