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撥云見日——揭示中國盾構機技術趕超的艱辛與輝煌
作者：
歐陽桃花（北京航空航天大學經濟管理學院）
曾德麟（北京交通大學經濟管理學院）
文章刊發：《管理世界》2021年第8期
文章主要內容
摘要：盾構機如神舟飛船、高鐵一樣被公認為世界級領跑產品、國之重器，然而這一世界級現象卻沒得到國內管理學界應有的重視，此領域研究處于空白狀態。本文旨在通過復盤中國盾構機突破西方技術封鎖的趕超過程，提煉中國企業技術趕超的路徑與創新組織模式。本研究發現：（1）復雜產品系統的技術趕超分為起步期與加速期兩個階段，前者的難題是如何解決從無到有的“冷啟動”悖論，后者的難題在于如何平衡全新產品的技術升級與老產品的迭代創新之間的關系；（2）為解決上述兩個難題，中國盾構機頭部企業另辟蹊徑創造出“雙循環創新組織模式”，即由核心企業聯合產學研其他創新主體，自上而下化解技術“冷啟動”悖論，自下而上解決新技術升級與老產品迭代的矛盾。上述創新模式既不同于發達國家在已有核心技術基礎上的再創新，也不同于后發國家所遵從的生產—工程—創新的逆A-U創新模式。本研究有助于揭示，基礎相對薄弱而又受到西方技術封鎖的中國企業如何在資源與時間雙約束困境下，實現從追趕到領跑世界的華麗轉身，對指導中國企業攻克“卡脖子技術”，立足世界技術之巔具有重大啟示。
關鍵詞：中國盾構機 技術趕超 產品架構 關鍵零部件技術 雙循環創新組織模式
一、本文研究背景與意義
盾構機是世界上最先進的全斷面隧道施工特種專業機械，2005年之前中國盾構機市場被國外品牌壟斷，2021年在盾構機全球5強榜單中，中國有4家企業上榜，其中鐵建重工超越世界知名廠商——德國海瑞克，位居榜首，這標志著中國盾構機行業開始領跑世界。
揭示中國盾構技術趕超之“謎”，對中國管理學界不啻于是一種巨大的理論挑戰。一方面，要避免“既然成功了就一定是因為某個或某些做法”的功能式解釋，另一方面，也要警惕把學術研究當成不用做足夠多的經驗研究，就可以用現有理論框架解釋一切的“智力特權”，從而忽視其應該是一個發現的過程。因此為撥開中國盾構機突破卡脖子技術的迷霧，本文擬復盤過程，直追“真”因。而這關鍵的切入點是追問：面對技術封鎖，中國為什么能突破盾構機關鍵核心技術，成為在世界范圍內公認的技術領先國家？這樣提問的原因是，盾構機如其它關鍵核心技術一樣，長期被國外技術壟斷，而中國企業為什么能“十年磨一劍、砥礪終摘冠”？
二、主要內容
圍繞這一研究問題本文搭建了“技術追趕起點—過程—結果解釋”的分析框架，致力于圍繞中國盾構機實踐開展理論研究。對此，首先要確保對中國實踐的敬畏與尊重，從有利于對中國經驗的深度理解，結合盾構機技術“追”與“超”的過程，識別其關鍵矛盾與變量，并從理論上予以解釋，避免用國外現成的管理話語體系來“裁剪”中國特殊的實踐故事。
本文以盾構機的技術進步為研究對象，旨在揭示中國盾構機企業“如何” 與“為什么”在短時間內實現技術的“趕”與“超”，重點探討以下3個問題：第一，明確界定中國盾構機技術“趕”與“超”的起點與關鍵難題；第二，結合第一點的關鍵難題，分析盾構機行業頭部企業鐵建重工又是如何跨越技術鴻溝的；第三，基于鐵建重工成功經驗提煉“為什么”的學理，并解答為什么是盾構機能實現技術趕超。
三、主要結論與政策建議
中國盾構機在短短十幾年內取得的偉大成功，是一些關鍵因素如經濟社會、施工環境、科技政策組合在一起，推動一批優秀的中國企業順應時代潮流、推動行業技術進步所造就的。特別是2016年以來以鐵建重工為代表的頭部企業脫穎而出，進而推動中國盾構機技術領先世界。
基于上述頭部企業發展與行業技術趕超的互動邏輯，本文通過復盤與分析中國盾構機技術趕超的起點、過程，有以下結論：（1）后發企業技術趕超是一項復雜的系統工程，識別趕超過程的主要矛盾與復雜性問題，尋找適合自身的創新模式是突破關鍵卡脖子技術的重要法寶。如案例所示，復雜技術系統的趕超，需要核心企業化解技術創新二類共性難題即技術冷啟動悖論、技術升級與功能迭代矛盾。而中國盾構機則通過兩個階段化解難題、實現趕超：在起步期階段，選擇西方比較成熟的土壓盾構機產品研制作為技術趕超的起點。這得力于國家舉全國科技之力從產品原理與應用上為盾構機技術趕超掃清障礙，自上而下化解“冷啟動”技術難題。技術趕超加速期階段，選擇前沿的TBM產品研制為技術升級起點，同時在科技部立項支持下構建了以企業為主體的創新聯合體，聯合科研院所、供應商、施工單位集體攻關，自下而上解決市場需要的技術升級與老產品迭代的矛盾。（2）要素供給與市場需求的營商環境是國之重器實現技術趕超的基本條件，而國家則從這二個方面推動盾構機技術趕超。一方面，國家是市場繁榮的推動者，為大型復雜產品的終端應用提供足夠的市場需求，以及中國獨特的市場需求比如復雜地貌、生態環境推動盾構機跨越技術鴻溝。另一方面，國家是技術跨越的引領者，能夠為后發復雜產品企業提供必需的人才儲備，成為技術趕超的重要觸發器與加速器。
四、邊際貢獻與未來拓展
本文深度提煉盾構機趕超過程背后的“為什么”學理，由此得出“雙循環創新組織模式”。
雙循環創新組織模式第一個特征是自上而下實現技術“冷啟動”，解決技術從無到有的問題。在這一階段國家扮演創新引領者角色，鼓勵創新聯合體舉全國之力攻克卡脖子技術的原理與應用，創新聯合體企業分享“國家技術溢出”與聚焦人才，快速開發應用市場的產品，搶占市場。這一模式不同于發達國家A-U過程創新模式。A-U過程創新模式代表的是西方先發國家產業技術發展的路徑，其技術突破是建立在原有產業技術基礎上的再創新，有寬裕的時間在技術變革時進行自身關鍵核心技術的更新、發展與轉移。而作為后發企業不具備先發企業技術積累與時間優勢，面對先發企業技術封鎖與中國經濟建設迫切需求，積極響應國家戰略需求與分享國家技術溢出紅利，另辟蹊徑找到適合的創新組織模式實現技術追趕是必然選擇。
雙循環創新組織模式第二個特征是自下而上化解技術升級與產品迭代的矛盾，解決技術從有到優的問題。在這一階段技術集成商扮演實現產業化創新的重要角色，聯合上下游、高校研究所，響應市場需求，快速研制具有市場競爭力產品，實現產業化。這一模式也不同于后發國家追趕一般產品所遵從的逆A-U過程創新模式，該模式由學者Kim以韓國汽車、電子和半導體等行業為分析對象，認為后發國家企業的技術創新可以起始于引進模仿，遵從生產到工程最后到創新能力依次漸進的發展路徑，這和發達國家研究—開發—工程的順序正好相反。然而復雜產品技術趕超，引進不來先進技術，并且更加依賴于基礎研究與開發經驗的積累等，因此后發企業通過創建創新聯合體，快速實現自主創新、卡脖子技術產業化是必然也是不得已而為之的選擇。
五、寫作、投稿、修改的過程和心得體會
本文研究團隊持續關注突破關鍵核心技術的“國之重器”相關研究，在同行專家的指導、鼓勵和支持下，獲得了國家社科基金重大項目“企業創新主體地位強化及技術創新能力提升研究”（項目編號：21ZDA012）與國家自然科學重點基金（基金號：71632003）等資助。作者團隊在從事“國之重器”系列案例研究時，最大的寫作難點是處理好“講述中國故事與構建學術體系”的矛盾。案例研究的靈魂是講故事，但又不能僅僅講故事。如何講好中國故事，如何講述中國故事背后的學術體系，作者團隊長期思考，也困惑這一問題。最后我們選擇了“復盤”波瀾壯闊的、偉大的中國實踐，從“復盤”與“分析”過程中提煉學術思想，再與已有的學術理論體系對話，而不是當下主流的從文獻研究中找到缺口，對案例進行嚴謹編碼，驗證或發展已有的學術體系。當然我們選擇不是主流的研究方法，主要出于“案例故事”的稀缺性與唯一性的思考，因為研究“國之重器”這類復雜產品的技術進步，與一般產品創新不同，要解決的矛盾既具有行業特殊性，又有企業復雜性問題。我們認為通過“復盤”故事，原汁原味呈現其復雜、關鍵、特殊問題與實踐中的解決方案，能更好表達論文的主題思想。當然“復盤”國之重器技術進步的細節，其工作量巨大，需要作者團隊不斷學習行業知識、深入企業調研，與企業管理者、技術人員做朋友。由此，當我們遇到故事講不清楚時，可以快速從企業實踐中找到他們的做法與背后的邏輯。
今年是“十四五”規劃開局之年，提高企業自主創新地位，突破關鍵核心技術是關系我國發展全局的重大問題，這也是本文選題、寫作初衷。在此感謝管理世界編輯部、審稿人，以及參與到管理世界雜志社在京組織舉辦的“加快建設中國特色中國風格中國氣派的管理學——學習貫徹習近平總書記在哲學社會科學工作座談會上重要講話精神”活動的老師們對本文的點評，同時感謝鐵建重工對于文章技術細節的支持與反饋。未來，我們將繼續做好的案例研究。
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