5.5.3 大系统的创新和系统集成者的作用

5.5.3 大系统的创新和系统集成者的作用

上述企业的经验可以帮助思考系统集成与子系统技术开发之间的关系。高速列车是高铁系统的一个子系统,也可以被看作其中的一个“模块”。由于列车用于高铁系统时需要与路轨、电网、信号、车站等其他子系统相配合,所以接口标准由系统集成者来制定和主导是天经地义的,否则整个系统无法工作。但接下来的问题是:子系统或“模块”之内的技术决策应该由谁主导?株机厂的经历很好地说明了这种关系:它出口的每一个产品都必须符合当地铁路系统的接口标准,所以出口南非的电力机车必须采用“双流制”,而出口马来西亚的动车组必须采用“米轨”轨距,等等。但在给定接口标准之后,能不能开发符合用户要求的车则是由株机厂和株洲所的技术能力和研发努力所决定的。此外,它们还能够开发铁路和交通当局原来想象不到的车。因此,列车开发企业在大系统中以其特定能力发挥独立作用。

系统集成是发展大型技术系统最重要的战略职能,但这并不代表系统集成者有能力开发组成系统的各种技术,因为这些技术横跨不同的工业。例如,尽管高铁系统要把各个子系统集成起来实现一个共同的目标,但建筑工程、供电、通信信号、高速列车都是不同的工业,而运营调度和客运服务则是差异更大的服务业。用理论的语言讲(Richardson,1972),在为高铁系统提供工程、装备和服务时,这些工业的活动都是互补的,即互补于提供高速客运的服务活动;但它们彼此之间的活动却是非相似的,即各自具有不同的特定知识、技能和经验,需要在专业化方向上的长期积累。

此外,如果中国高铁装备的出口必须由中铁总“牵头”,就会面对一个根本性的矛盾:潜在购买国如果不是请中铁总新建铁路或扒掉原来的铁路再新建,那么中国的铁路装备就无法出口——马来西亚就不会向中国购买“米轨”动车组,南非也不会向中国购买“双流制”的电力机车。但问题在于,任何国家改变铁路网不但要看财力,而且涉及国家主权的考虑。如果以改变潜在购买国的铁路网作为它们从中国进口装备的前提条件,那么中国的出口反而会受到严重的限制。因此,出口是“要做到全产业链走出去”还是工程、装备等分散进行,应该是灵活的,不宜由某个机构垄断。

因此,高铁系统的子系统或“模块”应该保持技术研发和市场营销的独立性。如果系统集成者在决定接口标准之后还要直接决定子系统或模块内的技术开发,反而会阻碍高铁系统的技术进步。大系统的集成表现在集成者不断把各个相关领域的新技术集成于自己负责的系统上,甚至可以以自己对系统的定义去引导技术发展的方向,但不表现在直接控制这些领域中的技术进步,更不表现在把所有互相具有供应关系的工业都纳入自己的直接控制之下。

如果中铁总坚持主导高速列车技术,反而最终会陷入难以摆脱的“窘境”。“复兴号”不可能是中国高铁技术进步的终点,因为技术变化是不会停歇的。根据媒体在2019年的报道[1],长客设计的时速400公里(试验速度将达到时速440公里)高速动车组将于2019年年底下线,它是科技部2016年立项的“时速400公里及以上高速客运装备关键技术”的研究成果。该项目的目标是研制三款时速400公里的列车,除了长客,四方和唐车也参与研制。也许考虑到这些新车型短时内不可能在国内使用,这三款车型据称都将面对国际市场。据另一个报道[2],中车集团正在研发时速400公里可变轨高速列车,“从中国到俄罗斯、到欧洲,无论是标准轨、宽轨还是窄轨,该列车都可以胜任”。因此,高速列车的技术进步会不断挑战中铁总:技术更先进的新车是用还是不用?如果用,就又变成“别人”开发的车;如果不用,中铁总就会成为技术进步的阻碍者,情况严重了还可能遭到决策层的干预。

事实上,对于中铁总来说,存在着远比争夺“势力范围”更大的作用空间,这就是在系统层次上的创新。出于历史的原因,中国在大型技术系统上长期习惯于跟随和模仿。很多人没有意识到,这是影响技术自信心的一个主要障碍,因为对技术的功能和性能要求是由系统定义的。由于中国高铁的发展最初也没有跳出在系统层次上跟随的框子,所以大规模技术引进才会被认为是必然的。今天,中国已经在许多应用领域走到世界前沿,也越来越多地出现塑造新系统的可能,如特高压输电系统、5G通信系统、新一代互联网、新能源汽车以及被笼统地称为智能制造的各种系统,等等。因此,中国的技术突破和产业升级将越来越取决于在系统层次上的自主创新。但是,能不能在系统层次上转向自主创新,不是技术问题,而是战略、政策和体制的问题。

高铁发展的经验证明,中国可以成为大型技术系统的创新者和引领者。也正是因为中国高铁走上激进创新的道路,所以中国才被认为是世界轨道交通革命的引领者,而在既有线上使用时速160公里的动车组就会被认为是创新,而不再是技不如人。在中国铁路走上激进创新道路的过程中,铁道部/中铁总不是阻碍者,但也不是引领者,最多是个“此举正中下怀”的执行者。原因在于铁道部/中铁总的行为始终囿于“部门”思维的利害关系,没有形成从“系统”上看待铁路建设的战略思维。仅把高速列车看作自主创新的主要标志其实是一种狭隘的眼光,因为大系统的创新才是驱动包括高速列车在内的所有领域技术进步和自主创新的主动力。

大系统的创新需要系统集成者把经济、政治和社会的需求与技术变化的可能性相结合,形成关于系统的新概念,也需要为实现新概念去定义或重新定义大系统的架构。例如,即使以高铁替代传统铁路,在对铁路系统性质的定义上仍然存在弹性空间:把它看作仅是人员和货物运输的手段还是也算“互联互通”的基础设施,会对高铁在经济发展和产业升级中的作用产生不同的评价。实际上,诸如国际地缘政治、发展不平衡地区之间的产业和技术扩散等因素都可以影响人们对高铁作用的看法。从技术方面讲,新的技术突破可能导致对系统的重新定义,而对系统的定义也会影响高铁系统对技术的选择,例如不同的定义会决定未来5G通信技术在高铁系统中的地位和使用方式。总之,以符合中国需求和面向未来的概念不断定义和重新定义铁路系统,是使中国高铁保持领先的根本保证。

面对中国未来的发展,中铁总在掌握着中国铁路运营资产的同时,完全可以成为塑造中国铁路性质的“架构师”,并以此引领中国高铁技术的发展。由于系统的架构是把握技术与应用之间关联的关键,所以没有谁能够替代系统集成者的地位和作用。如果系统集成者集中于系统层次的创新,就可以一方面以新的系统概念引领相关技术的发展方向,另一方面以相关技术的发展来重新定义系统[3]。在这样的“框架”下,各个技术领域的开放竞争就是理所当然的,而创新的边界就可以稳定——这是在铁路系统引入市场竞争机制的前提。于是,铁路可以成为一个大系统级别的开放平台,既可以吸收和集成来自铁路各个子系统领域的技术成果,还可以吸收和集成来自其他领域的技术(如5G)。在中铁总已经更名为国家铁路集团有限公司之后,这样做比起“鼠肚鸡肠”地与其他工业争利,创造“政绩”的可能性大得多,利害关系也大得多。

中国高铁已有的成就是在不完美的体制下取得的,但要想使这个成就延续下去,就需要让这个体制更完美。如果当事主体不能靠自己的力量改进,就有理由以国家的力量迫使它们改进。

注释:

[1]时速400公里高铁将于年底下线.(2019-06-15).https://www.guancha.cn/politics/2019_06_15_505738.shtml?s=zwykx.

[2]中车副总裁:正在研发时速400公里可变轨高速列车.(2019-07-24).http://finance.sina.com.cn/roll/2019-07-24/doc-ihytcitm4342708.shtml?cre=tianyi&mod=pchp&loc=37&r=0&rfunc=14&tj=none&tr=12.

[3]“绿巨人”就是由株机厂首先提议,经中车集团与中铁总协商后被接受的。

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