第一章 引言

第一節 研究背景及選題來源

一、研究背景

1.現實背景

軌道交通裝備產業特別是高鐵產業在當前時代經濟發展中是中國的重要基石產業。該產業在前人積極引進吸收國外技術的努力下得到迅猛發展，形成了一系列的自主創新成果并顯示出巨大的市場潛力和高附加值。國民經濟和社會發展“十三五”規劃明確指出，在未來綜合交通運輸體系的現代化建設進程中，除了要大力發展城際、城市軌道交通網絡之外，還應當加快推進高速鐵路成網以實現橫貫東西、縱貫南北、內暢外通的綜合運輸大通道的整體建設。[1]作為綜合交通運輸體系的骨干和主要交通方式之一，鐵路既是國民經濟大動脈、關鍵基礎設施和重大民生工程，也是中國未來經濟新常態的一個重要發展方向，實現該產業的持續穩定發展對于中國國力發展及綜合實力的增強都具有重要意義。對于中國鐵路產業的未來，中國鐵路總公司總經理特別顧問何華武院士認為，實現基礎設施互聯互通是帶動“一帶一路”建設的必要條件，也是構建人類命運共同體的重要物質基礎。這也決定了中國鐵路產業“走出去”是正當其時和大有可為的。[2]由此可以看出，在推進“一帶一路”建設等新的時代背景之下，中國鐵路產業特別是高鐵產業的發展應當具有國際視野并緊密結合國家需求。然而，在當前極速發展的黃金時期，中國高鐵的“走出去”不僅面臨著亟待解決的技術難題以及國際同領域企業的競爭，還不得不應對例如中美貿易摩擦的貿易壁壘和政治摩擦。為高鐵產業制定完備的戰略規劃能夠為中國高鐵產業鏈走向全世界提供有力的支持和幫助。

經修訂的《中長期鐵路網規劃（2016—2030）》對未來鐵路網的建設規劃做出了詳細說明，預期到2025年國內鐵路網的建設規模將達到17.5萬千米以上，其中高速鐵路在3.8萬千米左右。這是中國在新時期建設“八縱八橫”高速鐵路網的宏偉藍圖。短期內的快速發展給中國高鐵產業帶來的問題就是，國內可用于修建高鐵的土地是有限的，另外民眾對于高鐵的需求會趨于飽和，中國高鐵的建設里程逐步走向上限。顯然將發展目標停留于國內難以實現高鐵產業的可持續發展。而對于許多其他國家而言，其本國的鐵路系統仍處于較為落后的狀態，引進高鐵不僅能夠實現其國內鐵路系統的升級，還能夠創造就業機會、帶動經濟發展。因此，中國高鐵產業需要面向國際市場的發展規劃。

對于高速鐵路，國際鐵路聯盟（UIC）的定義較為復雜。它并不限定單一的某種類型的高速鐵路線路，而是將其定義為與高速鐵路相關的眾多鐵路系統所包含的一系列元素集合，包括基礎設施（新線設計速度250千米/小時以上，提速線路速度200千米/小時至220千米/小時）、高速動車組和運營條件。[3]中國對“高速鐵路”的定義是，新建設計開行250千米/小時（含預留）及以上動車組列車，初期運營速度不小于200千米/小時的客運專線鐵路。[4]高速鐵路的應用與發展勢必給傳統鐵路行業帶來巨大變革，促使國家鐵路系統實現更新換代。在新時期的很長一段時間內，高速鐵路將與普速鐵路共存直至實現對其的完全替代。實現普速與高速鐵路的協調發展具有重要意義。“一帶一路”倡議沿線國家的發展情況各不相同，而中國自身也正處于鐵路系統升級的過程中，因此要保障不同代際的鐵路技術發展能夠滿足沿線國家對鐵路技術引進的不同需求，從而為“一帶一路”沿線國際鐵路通道的連接打好基礎。[5]

在高速鐵路產業鏈中，整個技術主體可以被細分為九大核心技術領域，即車體、受電弓、連接器、門窗、信號系統、轉向架、制動裝置、鐵軌和座椅等。[6]其中軌道技術作為核心技術之一，是高鐵線路建設的首要環節，在整個產業鏈中具有舉足輕重的地位。鐵路軌道一般分為有砟軌道和無砟軌道兩類，在高速鐵路中通常使用的是后者，因為其具有結構穩定、維護成本低、壽命長等特征。

盡管高鐵在國內已取得了一定的成功，但這種成功并不意味著在“走出去”過程中就能輕易地簡單復制和再現。[7]在世界各國軌道交通運輸領域中，高速鐵路相關的軌道交通裝備產業的發展已有長遠歷史并具有不可忽視的國際市場地位。而隨著經濟全球化的進一步深化，傳統軌道交通裝備巨頭經過兼并、合資等方式，最終形成了西門子-阿爾斯通集團、龐巴迪、川崎重工等幾家跨國壟斷寡頭。[8]這些軌道交通巨頭公司是中國高鐵“走出去”的主要競爭對手。中國高鐵的“走出去”進程正在被同行業競爭對手所密切關注。就目前的海外項目成果而言，雖然中國的高鐵產品在性價比上具有絕對優勢，但整體落地的高鐵建設項目并不多。自從“一帶一路”倡議正式被提出以來，已經開工且真正采用中國標準和技術的海外高鐵項目僅有中泰高鐵項目和印度尼西亞雅萬高鐵項目，已完成的高鐵項目如沙特麥麥高鐵、土耳其伊安高鐵以及已經開工的匈塞鐵路采用的是國際通用標準或是歐盟標準。除此之外，還有一些高鐵項目目前仍在洽談中。[9]因此，對于我國高鐵產業而言，要在保持國內產業發展的同時實現整體產業的“走出去”，需要認真考慮產業總體發展戰略的規劃和執行，重點加強專利布局和技術標準建設，以積極應對激烈的國際化競爭以及復雜國際環境所帶來的挑戰。

2.理論背景

如何為高鐵產業制定專利競爭規劃并提供相應的決策參考是本書計劃解決的現實問題。這一問題涉及產業組織戰略管理的相關研究理論。這些相關理論具體如下。

（1）創新理論

創新理論（Innovation Theory）首次由美國經濟學家熊彼特提出，他將創新定義為把資源按照多種特定方式進行組合并產生新價值的過程。[10]按照這一定義，創新是建立在物質基礎上的一類過程。這和另一個概念“創造”有一定的區別，主要體現在：創造指的是“從無到有”，可以指代一類過去沒有而現在有的事物；而創新的概念范圍更廣，既可以包括創造這一概念，也可以指代在已有事物上通過變換等手段產生新事物的過程。創新理論在工業經濟領域中得到了新的發展。新產品和新的生產技術是工業創新的產物，而市場則是這一過程背后的推手，對新產品和新技術的迫切需求能夠大大加速創新的過程。[11]美國管理學家德魯克指出，技術的系統性變革會促進技術進步速度的提升和技術傳播的效果，最終大大提高產業的生產力。[12]越來越多的學者注意到創新對于社會發展所帶來的重要影響，并通過他們的研究促使政府在制定規劃與政策的過程中考慮科技創新方面的內容。

（2）競爭優勢理論

競爭優勢理論起源于古典經濟學。亞當·斯密的絕對優勢理論認為，勞動成本的差異使得成本低的國家在國際貿易中具有優勢。[13]在其基礎上，英國古典經濟學家大衛·李嘉圖進一步提出了比較優勢貿易理論，認為一個國家在國際貿易中應專業化生產和出口其具有更大優勢和更小劣勢的商品。[14]后來克魯格曼在其研究中提出了規模經濟貿易理論，認為生產規模擴大時，單位產品成本的遞減產生了成本優勢，由此導致了專業化出口并促進了國際貿易。[15]1919年瑞典經濟學家赫克舍爾和其學生俄林提出了“資源要素稟賦說”，又稱“H-O模型”。該理論假設只有勞動力和資本作為生產要素，一個國家在國際貿易中會主要出口利用其相對充裕和便宜生產要素的商品，而進口其相對缺乏和昂貴生產要素的商品。[16]這些理論之后被應用在跨國公司研究中。海默、金德貝格等人提出了壟斷優勢理論，提出跨國公司在海外投資具有壟斷優勢。巴克萊、卡森、拉格曼等人提出了跨國公司的一般理論即內部化理論，解釋了為什么和在何種情形下，在國外投資是一種比出口產品和轉讓許可證更為有利的經營方式。波特在已有理論的基礎上，進一步發展了產業競爭優勢理論。他在《競爭戰略》中提出了的競爭力分析“五力模型”，即五種力量通過影響價格、成本和投資來決定產業的營利能力。他在《競爭優勢》中闡述了企業可以選擇和推行三種基本戰略以創造和保持競爭優勢的方法，并建立了“價值鏈分析模型”。他在《國家競爭優勢》中認為國家應當創造良好的經營環境和支持性制度，以確保投入要素高效使用和更新換代，并建立了“鉆石理論模型”。

（3）生命周期管理理論

生命周期管理理論來源于生態學概念，反映的是某個生命體從產生到被淘汰的整個過程。目前對“生命周期管理”并沒有統一的概念，但這一觀念卻早已體現在多個領域中，如企業生命周期、產品生命周期以及技術生命周期等。企業生命周期的概念最早由美國管理學家愛迪思于1989年提出。在標準的生命周期分析中，整個周期過程被分解為萌芽、成長、成熟、衰退、消亡等幾個階段。[17]特別是在國際貿易和區域經濟中，由于技術發展存在差異，各國或各個企業在國際市場中所表現出的競爭優勢也各不一樣。[18]實踐中生命周期管理已形成了一套機制，包括生命周期的評價、解釋、應用等。[19]例如在環境管理領域，國際標準化組織于1993年6月成立了負責環境管理的技術委員會TC207。該委員會負責制訂生命周期評價標準，先后發布了一系列的環境生命周期管理標準，包括原則和框架、目的和范圍、生命周期清單、影響評價、評價解釋、應用實例等。生命周期分析主要有兩種方法：一是根據既定模式來分析發展過程，如企業發展、產品銷售、技術研發等生命周期的分析等；二是觀察時間演變中出現的特定情況，如需求生命周期分析。

（4）戰略路線圖相關理論

產業的發展離不開切實有效的理論工具支撐，為了快速將戰略分析應用于決策，一些研究機構和學者開始嘗試用路線圖的方式來解構戰略問題，因而形成了相應的戰略路線圖，而在科技創新政策領域使用得最多的則是技術路線圖和專利路線圖。早在20世紀70年代，美國的汽車產業開始流行使用技術路線圖（Technology Roadmap，TRM）并將其應用到汽車產品輔助設計和研發管理活動中，以應對日本、歐洲快速發展的汽車產業的競爭。[20]1987年，Willyard和McClees共同發表的文章詳細介紹了摩托羅拉公司內部對于技術路線圖的運用以及具體操作流程，使得業界對于技術路線圖開始有了系統和深入的了解，從而為技術路線圖之后的相關研究發展做出了鋪墊。[21]后來摩托羅拉的成功證明了，在企業中應用技術路線圖能夠幫助企業實現技術演進的加速、準確定位技術發展方向以及全面挖掘客戶潛在需求。這些重要功能最終幫助摩托羅拉有效地達到了降低各種成本、提升行業競爭優勢、擴大市場份額以及指引企業發展戰略等多方面目標。[22]摩托羅拉應用技術路線圖的成功案例不僅引起了同行業各個企業的注意和效仿，而且隨著經濟和技術發展，技術路線圖的相關理論和方法被引入許多新興行業中，最終幫助這些產業實現了快速發展。國內方面廣東省也注意到了技術路線圖的應用發展趨勢并大力加強這方面的應用。如，廣東省制定了《廣東省LED產業發展技術路線圖》《廣東省衛星導航產業技術路線圖》等，以增強創新網絡構建、與產學研協同創新并推動優勢傳統產業升級和戰略性新興產業的培育。[23]此外，廣東省還注意將技術路線圖與產業政策緊密結合，從而創新性地提出了對產業技術路線圖的應用。例如，《廣東省增材制造（3D打印）產業技術路線圖》就是在貫徹落實廣東省委、省政府《關于全面深化科技體制改革 加快創新驅動發展的決定》以及《加快廣東省3D打印技術和應用產業發展實施方案》等政策的情境下產生的；該路線圖幫助廣東省3D打印行業取得了一系列重大成果，如突破關鍵技術瓶頸、開發出重大產品系列和裝備、建成大批創新公共服務平臺、組建了眾多產業技術聯盟等。[24]

但隨著新興產業更加快速的發展，技術路線圖的應用顯現出一些不足。一般而言，技術路線圖的制作通常圍繞專家意見而展開，存在著較多的主觀性和不確定性。為解決這些不足，在技術路線圖的基礎上，結合專利信息挖掘和分析技術，專利路線圖的概念和方法得以產生。專利路線圖的許多概念都是基于技術路線圖的相關理論和方法發展而來的，由于發展時間較短目前還沒有被產業界所了解，仍停留在理論階段而缺乏實踐應用。2015年韓國學者Jeong和Yoon提出了一種預測專利發展和規劃專利戰略的專利路線圖構建方法；但這一專利路線圖在許多方面仍存在著局限性，無法在產業中直接得到應用。[25]