解碼中國高鐵三部曲（上）：三大步上籃
中國高鐵，正在成為國人驕傲。而西門子與阿爾斯通也要合併來應付這個龐大的對手。這個後發制勝的中國工業傳奇，是如何發生的?
傳統的技術追趕研究將後發國家產業技術能力的形成過程簡單劃分為逆向工程和自主創新兩個階段。但對中國高鐵裝備產業等裝備製造部門的觀察和分析顯示，在這兩個階段之間存在著重大的能力斷層，而這一斷層突出表現為正向設計能力的缺失。
對於正向設計能力形成過程的分析，有利於打開後發國家產業實現由逆向工程到自主創新躍遷的過程「黑箱」。
以准高速和高速動車組的技術進步為標誌，中國高鐵裝備產業及其設計能力的發展經歷了三個階段。
漫長的獨立研發階段（1990年-2003年）
1995年前，原鐵道部已開始組織研製准高速與高速列車，但尚未突破「機車+客車」路線，也未有國產准高速或高速動車組問世。1995年後，圍繞鐵路局招標項目和原鐵道部部管項目，中國高鐵裝備研發人員廣泛嘗試內燃、擺式、電動等技術路線，開發出眾多新型動車組。這些車型雖然具有「需求引致」的正向設計色彩，但並未從根本上擺脫逆向工程和少量試製的特點。
（1）就車體和頭型設計、牽引制動系統、轉向架構造、網路控制系統等四項決定動車組知識產權歸屬的核心設計而言，這些型號的不少核心設計源於對國外產品的模仿和改造。
（2）這些型號產量極小，未形成批量生產能力。據研究團隊統計，這一時期中國企業共推出13種新型動車組，總產量卻不足40列，其中只有5個型號產量超過1列。
（3）當時已投入或即將投入運營的五種電動車組都曾多次出現機破事故，難以滿足穩定運行的商業化要求。
引進學習階段（2004年-2008年）
圍繞時速200公里和300公里動車組採購項目，原鐵道部組織完成了動力分散型電動車組技術的全面引進。四方、唐車、長客分別與日本川崎重工（簡稱川崎）、德國西門子和法國阿爾斯通合作，聯合設計生產CRH2A、CRH5A和CRH3C，並自行衍生出部分新型號，初步形成了CRH動車組產品系列。但這些國產化型號雖然實現了大批量供應和商業化運行，但國內企業只能在原型車平台上進行小範圍的環境適應性改進。
首批次CRH高速動車組的優化改造只能以中外聯合設計的方式進行，研發周期和產品性能取決於原型車的技術成熟度。
例如，四方與川崎聯合設計的CRH2A基於日本成熟平台，不僅率先下線，而且很快實現了穩定的商業運行。長客與阿爾斯通聯合設計的CRH5A卻因阿爾斯通此前沒有成熟的動力分散型電動車組平台，對原型車進行了基礎性修改，投入運行早期的故障率長期居高不下。
同時，由於中國高鐵裝備研發主體尚不通曉引進車型工作邏輯，自行完成的改進設計和型號衍生並未對原有平台進行大幅度改動，未達到正向設計產品的標準。以性能提升最為顯著的CRH2C-1為例，儘管其速度（時速300公里）超過了引進車型CRH2A（時速250公里）一個等級，但其設計主要是將CRH2A從4動4拖結構恢復為日本原型車E2-1000的6動2拖結構，使動車數量從4節增加到6節。由於E2-1000原版時速已經達到275公里，CRH2C-1略作改進即「具備了提速到時速300公里的動力」。
正向設計，走向快速通道（2009年至今）
以建設京滬高鐵為契機，原鐵道部和科技部共同組織研製時速350公里及以上高速動車組，於2010年完成了四類核心設計全部自主化的CRH380A、CRH380B和CRH380CL。此後，四方、長客、唐車又繼續衍生出多種長大編組、高寒環境、強風沙環境的CRH380新車型。在CRH380系列研發過程中，中國高鐵裝備產業發展出整車層次的高速動車組正向設計能力，並運用這一能力自主開發出速度等級和環境適應性遠超引進型號的全新動車組，形成了時速160公里至時速400公里的自主化產品序列。
2017年6月，具有完全自主知識產權和技術標準體系的時速350公里「復興號」中國標準動車組（簡稱標動）正式投入運營。這是中國高鐵裝備產業集中運用高速動車組正向設計能力的最新成果。標動包括四方的CR400AF和長客的CR400BF兩個型號，但不同廠家產品可互聯互通，相同速度等級動車組可重聯運行，不同速度等級動車組可互相救援。這表明中國高鐵裝備研發人員已因需開發出了不局限於引進平台的全套高速動車組工作邏輯，使脫胎於不同平台的標動實現了機械介面的物理互聯、電氣介面的數據互聯、軟體介面的邏輯互聯和操作界面的互通、主要硬體的互換，確立了不同於「歐標」和「日標」的中國標準體系。
至此，中國高鐵已經在正向設計的道路上越走越遠，中國也進入「高鐵生活時代」。
高鐵產業技術的特點
中國是高鐵裝備的最大市場，完全具有整合國內需求、提高買方談判能力的天然優勢。相比之下，石油裝備、大飛機等產品的國際買家數量多、份額大，中國無法通過掌控最終市場附加技術轉讓條款。
這裡面有一個非常有意思的事情，那就是擁有高鐵裝備技術的國際供應商較多，願為爭取訂單接受技術轉讓要求。而很多裝備製造部門或是面臨長期、嚴格的國外技術封鎖（如航空發動機），絕無技術引進的可能性；或是國內需求逼近國際技術前沿面（如特高壓成套設備），缺少可供借鑒的成熟技術。
「
高鐵裝備是產品架構相對穩定的長生命周期產品，引進當代或前代產品可為國內企業贏得技術追趕必要（儘管依舊緊迫）的窗口時間。
」
大規模集成電路等短生命周期產品部門則很難尋覓到類似機會，如沒有持續穩定的大規模產業投資，難以通過技術引進在產品換代前完成從逆向工程到正向設計的轉變。
高鐵裝備技術引進的成功離不開已有的知識基礎。上世紀80年代原鐵道部也曾兩次組織機車技術引進，但當時鐵路系統整體「技術水平還比較低下，要將引進技術大面積國產化的難度極大」。若沒有上世紀90年代的知識積累，高速動車組研發人員不可能將嵌入在引進裝備中的緘默知識迅速內化為正向設計能力。
高鐵的借鑒意義
針對中國裝備製造業技術追趕在戰略思路、資源配置、活動系統等方面的需求與缺陷，政府應通過引導和服務的方式，持續參與到中國裝備製造業正向設計能力發展促進因素的積累之中：
（1）破除大量裝備研發項目停留於首台（套）示範的現象，從擴大國內需求、分散用戶風險的角度出發，加快自主設計裝備的規模化商業應用。對大飛機、航空發動機等難以從資本市場獲得足量產業投資的重大技術裝備製造部門，長期維持甚至加強結構性支持政策，既要通過持續性的財政補貼、首台（套）保險等手段將自主設計裝備「扶上馬」，更要運用階段性的銷售保護、政府採購、出口信貸等手段「送一程」，增強自主設計裝備的市場預期，甚至如原鐵道部在高鐵動車組招標中所做的那樣，直接為國內後發企業創造初期市場。對產業資本門檻較低但市場不確定性同樣很高的其他裝備製造部門，以強化質量保證體系和風險規避機製為目標，儘快出台普惠性支持政策。相關政策不必制訂支持目錄，而應將引導裝備製造企業通過市場手段將自主設計新產品推向商業化為主旨。
（2）加大裝備製造業專用性人力資本投資，預防複雜裝備及其關聯部門的專用性人才流失與斷層，避免個人層次的激勵不足影響產業層次的正向設計能力發展。受歷史原因影響，國有企業無疑是目前中國複雜裝備製造業專用性人力資本的蓄水池。近年來，中國裝備製造業用人規模持續增長，但國有企業員工激勵水平卻有逐步下滑的趨勢，人才流失特別是青年骨幹流失加劇。加快推進國有企業考核體系和薪酬體系改革，已經刻不容緩了。
（3）建設行業試驗平台與資料庫，重塑共性技術供給體系，加強裝備製造業躍升到正向設計所必需的試驗數據與共性技術的積累和擴散。中國裝備製造業的部門創新體系正由政府主導轉向企業主導。這在總體上有利於提高創新效率，但也給硬體投資大、組織成本高的正向研發試驗和溢出效應強、直接收益低的共性技術研究帶來了投入不足的隱憂。
政府應充分利用當前資金相對充裕和全球高素質人才快速流動的有利條件，儘快夯實公共性的行業試驗體系與共性技術研發體系。
小結
高鐵裝備產業的借鑒意義，在於明確關鍵因素的作用以及如何規範制度與產業環境，而不在於對政府主導型技術追趕模式的簡單複製。儘管「統一招標、單頭對外、指定承接方和轉讓方」的頂層設計被視為中國高鐵裝備產業避開引進依賴陷阱的關鍵制度安排，但只有在同時滿足市場規模、引進來源、技術周期、吸收能力等多種條件的前提下，這類安排才可能達成目標。
（解碼中國高鐵三部曲，此為上篇，未完待續，請繼續關注）
作者簡介
呂鐵：中國社科院工經所研究員，研究方向是產業經濟。
江鴻：中國社科院工經所副研究員，研究方向是戰略管理。
編審
林雪萍：南山工業書院發起人，北京聯訊動力諮詢公司。
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