在传统产业低靡、金融危机不断发展的背景下,“知识经济”将成为世界未来经济发展的主要支撑。上海要通过战略性高科技产业的发展,占领“知识经济”的制高点,成为世界的“知识创新中心”和“科技型都市”,大飞机项目就为上海创建“世界知识创新中心”和“科技型都市”提供了一个契机和产业基础,我们必须把握好这个机会,全力推进上海航空科技创新体系的构建与自主创新能力的培育,并辐射带动企业高科技产业的“知识创新”和产业发展。
培育区域性航空工业科技创新体系,必须从完善体系和培育环境两个方面着手。完善体系就是要培育航空科技创新的主体,并建立各个主体之间联结的网络;培育环境则主要是从政策、环境、服务等多方面入手,培育有利于创新的一般制度、政策环境。这里,我们既要关注单个创新主体创新能力的培育,更要关注区域内整体创新环境和创新能力的培育。Heidenreich通过对德国莱比锡和纽伦堡等地集群的案例研究,认为“区域创新能力”主要包括两个部分:一是政府部门和公共机构“创造和提供集体性竞争产品的能力”,二是“激发和稳固区域内企业、学院、大学、技术机构、研发机构以及行政主体间交流与合作的能力”31,其实前者就是指区域的制度与政策环境,后者则是指由各个创新主体所组成的创新网络。创新政策措施被认为是由公共部门发起或资助的行动,其目的在于影响企业的创新过程和创新能力。
上海航空工业科技创新体系和创新能力建设的目标是,经过多年的发展,要形成以企业为开发主体,政府承担基础、先导、公益研究和战略储备技术开发,产学研结合和有健全法律保障的航空科技创新体系,并获得航空科技持续创新、航空产品不断更新的能力。为此,我们需要从以下几个方面着手。
(一)加大对航空科研的支持力度,提升航空科技工业自主创新能力
航空技术随着飞行器结构的演变与功能的扩展而越来越复杂,其涉及面已经涵盖了气动、结构、电子、控制和材料等多个学科,跨大气层和宇航飞行器的发展又进一步扩大了航空技术的应用范围。现代航空科技的复杂程度不断提高,使得科研和技术开发的投入越来越大,想要在技术上获得突破就必须投入大量的资源作为保障。
目前的商用大飞机市场已经被波音和空客两家所垄断,要想改变目前的行业板图,最终的途径必须依靠技术进步,通过技术进步来打破两大航空工业巨头的垄断。自主研发、自主生产不仅可以打破国外技术垄断、减少对外部技术与零部件的依赖,提高我国的自主研发能力和科技创新能力,也能够提高我国的装备制造能力,而且能够延伸产业链,增进大飞机项目对我国产业转型升级的带动作用,因此在零部件(尤其是关键零部件)的开发生产上应该坚持“国内为主、国际为辅”的原则(张吉昌、姜春海,2008)。如果所有的分系统和零部件都来自于国外采购,这样大飞机项目的投资将会“漏出”到其他国家和地区,成为拉动这些国家和地区经济增长的“引擎”,中国的大飞机项目也将会变成外国在中国的另一个飞机组装厂,大飞机项目对中国经济的拉动、推动作用将大打折扣。此外,从产业价值链的角度来看,研发环节也是飞机制造业价值最为集中的阶段,如果我们仅仅关注飞机制造业的生产组装阶段,那就等于把这个产业中利润最大的一块拱手让给了国外企业,这样我们发展飞机制造业也就失去了其价值。技术和零部件的引进只能是提高我国的生产能力,但不能提升我国的自主创新能力,依然不能摆脱受制于人的结局。
从1903年美国莱特兄弟第一次实现人类飞翔天空的梦想以来,航空科技的每一次进步都是技术创新的结果。超音速理论的突破,使飞机飞行进入全新的时代;喷气发动机原理的应用,使航空发动机发生了革命性的变革,实现了从活塞式发展到涡轮螺旋桨、涡轮轴和涡轮喷气、涡轮风扇发动机的转变。航空技术是多学科的综合高技术,其技术的性质和特点决定了航空技术的进步必须依赖于各学科及其综合技术的不断技术创新。特别是作为飞机心脏的航空发动机,包含了气动力学、热力学、传热和传质、结构力学、材料力学、数值计算、计算流体力学、测试、控制和制造等众多学科,其技术复杂、难度大。要实现技术进步,必须依赖于多个学科的群体性突破。
我国“研发经费支出总额”的国际排位虽然连年提高,但从“研发经费占GDP比重”来看,我国居倒数第11位。这表明我国科技开发经费与发达国家相比明显不足,而且,我国基础研究、应用研究和开发研究比例失调,在基础研究方面的投资相对薄弱,这将会使我国在知识经济的发展道路上步履维艰。
要加大在基础研究和研究基础设施方面的投入,因为这些投入是航空科技发展的先导。在我国航空事业发展的历史上,一直以来存在着“重型号、轻科研,重设计、轻研发,重应用研究、轻基础研究”的倾向,这种倾向不利于我国航空科技工业的长期持续发展。所以,我们必须加强在这方面的研究和投入。在喷气式飞机诞生初期,美国的航空科技远远落后于欧洲。欧洲注重航空动力学的研究,并在高速研究设施方面投入巨大,而美国的工程师则把全部精力放在与开发有关的问题上。在探究这其中的原因时,美国的一位学者爱德华·康斯滕特(Edward Constant)就指出:“美国的工程师之所以没能提出喷气式飞机的概念,就在于美国忽视了支撑航空设计的理论研究”。后来,美国意识到了这个问题,加上喷气技术在国防上的重要性,美国才开始加大在基础研究方面的投入,再加上美国市场巨大及喷气式飞机本身所具有的规模经济特点,美国的飞机研发与制造才超越了欧洲。
航空工业作为国家高科技、战略性产业,更应该紧紧抓住技术创新这个非常关键的问题,在战略上、思想上、观念上高度重视技术创新,不断地推动技术进步,缩小与国外先进技术水平的差距,实现航空科技跨越式发展。而这又依赖于国家对航空科技研发投入的不断增加,尤其是要加大对航空基础科学的研究,因为它是航空科技工业的源头。中央政府可以结合航空科研体制改革,组建国家航空科技管理局和国家航空科技中心,并为之分配充足的预算资源,专门用于航空基础科学研究与先进技术开发。
加大航空科研支持力度,即要国家层面、地方政府层面和企业多方努力。在国外,航空工业企业的研发支出一般占到其营业收入的5%~10%,而在我国,由于航空工业企业为国有企业,形成了对国家投入的依赖,自身缺乏科研投入的积极性。我们要运用市场化的手段,通过地方政府背景投资为引导,吸引国内外航空运输公司、风险投资机构、民营企业等多方投资,增加航空科技研发的资金来源,进而为像大型飞机研制这样具有战略意义的产业发展型项目提供开发平台。
(二)加大投入,组建高水平国家航空实验室
高水平实验室不仅对于航空科技工业的发展是必需的,而且对于上海集聚高科技产业也是重要因素。偶然因素或外力能够为一个地方提供重要的区位优势,政府的公共实验室就会成为这样集聚相关产业的重要因素。政府或私人部门创建的尖端科研机构是高科技产业创立并集聚的重要先决条件。比如,美国NASA在亨特维尔的火箭研究中心使得这个城市在集聚空间与导航装备技术方面获得了优势,新泽西州的贝尔实验室也产生了很多技术集群,田纳西州立大学的高级研究项目在培育奥斯汀地区的高技术产业集群方面扮演了重要角色。硅谷和北卡罗莱纳州三角科技园(the Research Triangle)的高科技产业集群的发展都得益于此地的研发中心和大学,它能够使尖端科技研究与当地培育的知识密集型毕业生结合创立新的创新型公司。
美国南加州的高科技产业集群,就得益于这一地区众多的由政府或私人创建的各种与航空、国防有关的研究中心。最早成立的是喷气推进实验室和兰德公司。1952年,由休斯公司的一位前雇员创立了圣巴巴拉研究中心,1956年休斯公司买下这一研究中心,并迅速在红外电子方面占据卓越地位。1960年,休斯公司又买进一家由Potter电子公司于1958年创立的研究中心,然后把它更名为休斯马里布研究中心,主要从事雷达方面的研究。1960年,美国宇航公司成立,主要从事空军空间与导弹项目的集成与研究工作;同一时期,通用电气在这一地区建立国防研究实验室,主要从事海底声纳与空间电子应用研究。这些研究中心有力地促进了圣巴巴拉地区宇航与国防工业集群的发展。
要依托上海航空工业集群的发展,组建高水平国家航空实验室,让高水平国家航空实验室成为本地区航空工业科技创新的最重要平台,专门进行航空工业研发设计制造中的关键核心技术和工艺设备等,使之成为上海航空工业的创新中心。使高水平国家航空实验室成为上海航空工业集群中的技术发源地。高水平的国家航空实验室不仅是航空科技创新的地方,而且是航空科学家与工程师培养的摇篮,可以为大飞机产业的发展培养并储备大量的人才,而这正是大飞机产业起飞的必要条件。使之成为上海航空工业发展的另外一个重要的“旗舰租客”。
比如巴西,为了巴西航空工业的发展,巴西政府在SJC地区专门建立了巴西航空技术中心,该中心由一个支持与基础设施保障组和四个研究所组成,这四个研究所分别是航空技术研究所、航天与航空研究所、高级研究所、航空工业合作与提升研究所。前三个研究所主要工作是基础研究、技术开发和高级研究,而后一个研究所的主要工作是促进、支持航空工业活动,提供航空工业的标准设定、度量衡计量、质量取证等服务性工作及航空产品或企业的质量认证工作。
在组建国家高水平航空实验室的同时,要注意完善科研设施,如各种风洞建设、计算设施(如数字化空气动力模拟器)、验证机、计算机软硬件及网络等,国家要加大这方面的投入,这些都是航空科研必需的基础条件。并鼓励相关企业和单位设立自己的实验室和研究中心。
国有航空科研院所主要从事基础科学研究、应用基础科学研究、先进技术开发,而航空工业企业及其所属研究机构则主要从事型号设计开发。二者的关系可以用图6.5表示。
图6.5 国有航空科研院所与航空工业企业在航空科学研究上的分工与配合
(三)打破封闭体制,构建官产学研资相结合的科研及转化体制
产学研结合可以解决科技需求与科技应用问题,也是产业集群发展的技术基础。能否持续开发出领导市场的产品是每个企业也是产业集群得以持续发展的动力,因此,研发机构的建设对发展集群经济也是非常重要的。从早期的产业集群形成看,大学与科研机构是产业集群形成的主导力量。大学和科研机构有强大的研发能力,科研成果通过产业化能迅速转化为生产力。大学与科研机构可以通过自己创办企业加快科研成果的产业化,也可以与企业合作,进行联合研发或科技成果产业化。企业给大学和科研机构提供资金获得科研成果,产业化后取得商业利润,通过这种良性循环,逐渐形成产业集群。当前,科研机构的作用对于产业集群的发展越来越重要,因此,必须不断加强产业集群中研发机构的建设,同时引进科研人才,增强科研机构的研发能力。
产学研结合是促进科技创新的途径,也是促进产业集群化发展的途径。在国外的高新科技产业区都有实力雄厚的大学和科研机构。如硅谷附近有斯坦福大学,波士顿128公路则有著名的哈佛大学和麻省理工学院。在我国,高新技术产业集群发展中的一个突出问题就是科研与生产严重脱节,解决这个问题必须构建适合中国高新技术产业化集群发展的产学研模式,由政府、科研院所、大学和企业结成联盟,共享科技成果,走配套协作、联合研发之路,促进研究成果的转化。完善产学研合作机制也能提高高新技术产业集聚区的技术创新能力。高新技术企业由于受人才、资金、技术等方面的限制,靠自身力量单独研发创新,难免势单力薄,与大学实验室和科研院所的有效合作,将是高新技术企业推动自身技术创新的有效途径。
在航空工业集群内部,航空工业公司通常都与地方研究机构有着多方面的联系。加州理工学院在洛杉矶航空工业集群的形成过程中就扮演了十分重要的角色。来自波音公司(即前道格拉斯公司)的工程师有时会到加州理工学院的实验室担任兼职指导教师,这也为公司物色优秀毕业生提供便利。实际上,加州理工学院为洛杉矶航空工业的发展提供了一个商业与科学结合的节点和机会。在加拿大的蒙特利尔,我们常常可以看到飞机制造商与地方大学或研究中心联合开展各种研发项目。在2001年,蒙特利尔的7家航空制造企业在肯考迪亚大学创立宇航设计与创新学院,目的就是吸引更多的学生选择航空专业,并最终进入这个行业。
产学研的互动交流是新产品、新技能和新的组织模式产生的一个重要途径,新思想在碰撞中产生,而这种碰撞就要求相关领域的人们进行面对面的交流,而地理位置的邻近就为这种面对面的交流提供了便利。所以,构建区域产业集群也是促进产学研结合、提升区域创新能力的重要途径。
要实现产学研的结合,关键是要着力解决科研院所科技和经济“两张皮”的问题。积极推进产学研相结合,形成互动,强化集成,实行资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展的原则。鼓励科研院所和企业进行各种形式的联合开发和科研成果转化活动;鼓励科研院所按照市场经济运行的各种形式,如技术入股、技术提成、技术转让等,加快科技成果的开发和向企业的转移;尽快制定科技成果价值评价标准及产品收益分配办法,逐步实施其他生产要素参与分配的规定,推动技术创新和科技成果的转化,向科学化、规范化和制度化方向发展(蔡毅,2003)。着力建立和完善以市场为导向、产业化为目的、企业为主体、人才为核心、公共研发体系为平台,辐射周边、拓展海内外、官产学研资相结合的区域创新体系。
以西安航空产业基地的情况来看,西安航空基地一直立足于整合西安领先全国的优势科研资源,打造产学研一体化平台,为基地乃至中国航空业的发展提供强大引擎。陶瓷基复合材料工程中心、碳纤维工程中心、大型模锻件工程中心、激光快速制造工程中心等一批院士项目和国家或省级工程中心在西安航空基地建设,形成了科研在院所、工程中心在基地、企业围着技术中心这样一个良性的技术生成与应用的链条,将科研院所、政府、企业各自的优势有效地聚合起来,保证了强大的技术创新能力能够源源不断的输出并得到应用。
(四)创建航空急需专业,加强人才培养与使用
人才的培养不仅可以提高他们自身的创新能力,更为重要的是可以提高他们吸收新知识、新技术的能力,为技术的扩散提供可能。加大人才培养力度,还可以降低企业的培训成本,其实就相当于对企业进行了一定的补贴。人才数量的增加,又可以进一步降低人才使用的成本,人力资源的低成本也是吸引外部企业投资的一个重要因素。
大学航空专业既是人才培养基地,也是科学研究和科技创新基地。上海未来航空工业的发展必须依赖于航空急需专业的研究和人才培养。众多的学者也认为,航空产业集群式发展的一个重要原因就是人才集聚,航空工业作为高科技产业,航空产业作为高科技产业,对各种人才的需求量十分巨大。南加州的洛杉矶地区,航空工业之所以如此发达,一个重要支撑就是加州理工学院和加州大学,在加州理工学院的推进实验室可以说是世界顶级的航空推进实验室,为航空发动机的开发和人才培养做出了巨大贡献;加州大学在1941年专门成立了一个工程师学院,专门培养航空工程技术人才;罗斯洛普公司创立了自己的航空学院(后来更名为罗斯洛普大学)以培养自己的工程师。再以英格兰中部的航空产业集群发展来看,这一地区的大学如诺丁汉大学、拉夫堡大学、伯明翰大学、莱斯特大学、考文垂大学都有航空科学方面的研究中心和人才培养项目,此外罗尔斯—罗伊斯公司、BAE系统公司和GE航空公司也在7个不同的航空技术开发中心发起多个长期研究项目,其他的大学也开设有技术与管理方面的课程,所有这些培养了大批的熟练技术工人,开发与积累了大量的航空技术。
为此,我们必须做到:(1)增加教育投资。无论是从航空产业集群发展的角度,还是从区域航空产业创新体系角度来看,人才都是航空科技工业发展的最重要的支撑,国家和上海应加强在人才培养方面的协调,尽快造就一大批航空、电子、材料等与航空工业有关的科学家、工程师、技术工人。而作为我国两所最好的航空航天院校——北京航空航天大学和南京航空航天大学,既不在上海,也不在西安,这对于上海与西安的航空产业发展是不利的,我们建议上海可以与北京航空航天大学或南京航空航天大学协商,可以在上海建立它们的分校,或者与上海地区的著名高校联合,开设相关专业,培养航空航天急需的专业人才。(2)加强科研机构的建设,充分发挥理工科大学、科学技术院和科学工业园区的人才基地作用。地方学术机构和公共研究机构可以为公司的创新活动提供关键的投入要素,如人员培训和企业咨询等,通过向企业提供毕业生和某些咨询服务,可以提高企业的技术吸纳能力,从而扩大地方产业集群内部的知识溢出效应。(3)增派留学生和科研人员出国深造。(4)为了满足航空工业发展对高级人才的需求,还注重从国外引进人才。(5)要用好人才,完善激励和约束机制。人是创新要素中最活跃的因素,人才是技术创新的决定因素。要采用多种激励机制的办法,做好科技人才激励、褒奖和约束工作。按照市场经济运行的规律,坚持效率优先、兼顾公平的原则,改革科技成果评价制度和分配制度,使科技人员的创新贡献和绩效与其收入紧密地联系,充分调动科技人员的技术创新积极性。努力营造培养人才、用好人才、吸引人才的良好环境,形成尊重知识、尊重人才、鼓励创新的良好氛围;按照公开、公平、公正的原则,建立开发、流动、竞争、合作的科技人才交流和管理制度;积极推行岗位责任制和项目责任制;抓好人才队伍建设;优化人才知识结构、专业结构和年龄结构,着力培养高层次、有活力、创新意识强的人才。
(五)构建创新网络,促进联合研发
周泯非和魏江(2009)认为集群的网络结构特征是促进集群知识流动和交互式创新的关键潜在因素。在经济学中,网络是指不同主体之间相互作用的结构,其主要作用在于分析各个主体的行为、他们行为之间的互动性和外部性,以及他们之间合作、协调、竞争的作用。在关于产业的经济分析中,网络概念和技术越来越多地被运用于公司间的横向合作领域,如合资、许可证、技术援助、联盟等。构建区域性产业创新网络也成为不断推进区域产业发展的重要途径。正如任何个人能力或个人能力的加总都无法表征组织能力一样,产业集群的创新能力也不是集群中任何企业或机构能力的加总。换句话说,集群创新能力的最小分析单位应该是集群参与者之间的互动关系,正是产业集群内部的各种正式或非正式关系促使集群参与者之间发生有效的知识搜索、共享、交流和互补,从而导致整体层面上的创新活动。当集群参与者之间随机和零星的互动在长期实践中固化为一整套相对稳定的网络化关系时,就可能形成特定的集群创新能力32。
由于现代航空工业技术的复杂性不断提升,涉及的学科领域也相当广泛,任何一家企业都不大可能掌握现代航空工业产品设计、生产所需要的全部知识和技术,因此这就决定了航空工业产品一定是多家企业、单位联合研发的结果。由于零部件和分系统生产的专业化,一架大飞机的生产过程就是这些分系统和零部件供应商组成的网络系统共同努力的结果,专业化与相互协作是统一的飞机研制过程的两个方面,在这一过程中,创新得以产生并在一定范围内扩散。联合研发不仅可以充分利用双方的技术优势、资金优势,而且可以降低开发的风险,实现技术的扩散。
中国航空工业的发展绝不能仅仅依靠国有大型航空工业集团公司的“单打独斗”,中国航空工业必须是一个开放的体系,广泛吸纳各种所有制成分的企业参与到中国航空科技的研发创新中来,形成一个以大飞机集成为龙头、多方参与的开放网络。新型飞机的开发过程也是多方联合研发的结果。比如,航空运输公司提出产品需求,总包商形成产品概念和性能指标,然后分解到分系统制造商,分系统制造商把这些概念说明再进一步分解到零部件制造商、原材料供应商……底层的零部件制造商把产品研发过程中碰到的问题反馈到上级分包商,上级分包商再把这些问题反馈到总成商那里,这样的过程可能要经历多次反复,这一过程就需要使用者、总包商、分包商多方协作。这一联合研发过程可以提高参与者的技术创新能力,也有利于知识的扩散与传播。当然,大飞机公司应在此扮演研发活动的组织领导者、技术标准和规范的制定者、最终产品集成商的角色。
我们既要建立国内航空科技的创新网络,也要把国内航空科技创新网络与国际航空科技创新网络联系起来,既保持国内创新网络的独立性,又要坚持国内创新网络的开放性。大飞机项目的研发机构可以与国外先进航空制造企业进行联合研发,也可以与国内的航空制造企业开展合作研发,前者可以充分利用国际航空科技创新资源与成果,实现航空科技从国外向国内的溢出,后者可以充分整合国内资源,实现国内不同产业间的科技创新和技术溢出。要充分利用补偿贸易,利用大飞机的购买机会,与国外大型航空制造企业达成合作研发、直接投资等协议,从而提高国内航空工业的研发制造水平。对于国内科技创新资源的整合,要打破原有体制界限,吸纳民营高科技企业参与大飞机分系统与零部件的研发。我国原有的航空工业体制是封闭运行的,这极大地制约了这个行业的创新发展。打破体制限制,这不仅可以提高大飞机研发的效率,而且有利于航空科技的扩散与产业化,提高大飞机项目的经济带动效应。我们可以把大飞机在研制过程中遇到的问题,通过网络发布,吸引全国乃至全球科研机构或企业进行联合研发。
(六)通过航空科研体制与机制改革提升自主创新能力
我国的航空工业是在计划经济体制条件下起步并成长起来的,在军工行业内部逐步建立起一个独立而封闭的运行体制,“大而全”、“小而全”成为这种体制的一大特征,与民事部门很少合作交流,后来的军转民也基本上并未触动航空工业这一块,因此我国航空工业基本上一直处于依靠国家投入、在自己内部“打转转”的状态。而要自主研发我国的大飞机,必须集合各方面的力量,运用更加有效的激励机制调动各方面的积极性参与到大飞机及其分系统、零部件的研发中来,这就要求我们必须打破现有的航空工业封闭体制,建立激励有效的运行机制。
计划经济色彩十分浓厚的航空制造业一直是依靠国家的科研经费和产品包销发展,国家扶持力度不可谓不大,但是由于没有真正走向市场,导致企业市场观念淡化,管理体制僵化,科研水平低水平重复,科研周期一再延误,迄今没有形成有市场竞争力的产业体系。民机产业要形成有国际竞争力的产业体系,必须要真正面对市场,立足于产业体系的整合,从产业管理体制、企业运行机制等方面进行全方位的改革,使航空工业企业成为真正的市场主体,激发其创新活力。航空企业长期按军工体制运行,企业发展忽视市场机制的利益导向,导致民用飞机的发展脱离市场,一味依赖国家的政策扶持,缺乏“造血”功能。经营管理体制上的问题是制约航空企业商业化运作的主要原因,必须彻底进行改革。
只有打破原有封闭的体制,让更多的民间部门参与到航空科技的研发中来,增加这个行业的整体竞争水平,这样才能不断激发航空企业加大航空科研的投入,激发整个行业的创新动力与活力。这并不是说,商飞公司所需的所有技术都要自己开发,商飞公司可以通过采购、外包、联合研发等方式获取自己所需的技术,而把注意力集中到技术整合和产品总装上。这样既可以集中有限资源和时间尽快造成中国的大飞机,同时又可以充分培育其他航空科技创新主体,为航空科技的可持续发展打下更加广泛的基础,也有利于培育区域产业创新集群。
我国航空工业缺乏创新的另一个重要原因就是产权结构单一,使得国有航空工业企业缺乏创新的动力;同时,整个市场缺乏竞争,因此缺乏创新的压力;作为国有军工企业,利润由军品订货保证,因此没有生存的压力。作为企业,原本应该依赖创新来解决其生存和发展中出现的各种问题,但是国有企业长期以来养成的对政府投入的依赖使得国有企业的创新严重不足,我国的航空工业企业也是如此。我们必须深化对航空工业的市场化改革,使其成为真正的市场主体,对市场需求做出反应。
(七)加大军民融合创新和空天融合创新的力度
按照Paul D.Collopy(2004)的说法,如果没有军用航空科技的存在,民用航空科技工业的自由竞争将最终导致这一产业的自然垄断,进而导致民用航空科技的停滞不前;新机型高昂的研发成本也将成为阻止潜在进入者不可逾越的门槛。但是,由于军用航空工业的存在,受强大军事需求的牵引,几乎所有重大的航空科技创新都是首先出现并运用于军用航空领域;此外,航空工业是战略性产业,国家一般不会让重要的航空制造企业倒闭,那些在民机市场竞争中暂时失利的航空工业企业往往会获得一定的军方订单以维持其生存。当新的航空科技成果出现时,又为那些在民用航空领域暂时的失利者提供新的市场机会,使它们有可能重新进入民用航空工业市场成为现有市场垄断者的新的强有力竞争者,这样军用航空科技工业的存在就打破了民用航空工业自身存在的自然垄断趋势,维持了整个民用航空科技工业的竞争态势和创新活力。
综观航空工业发展史,军用航空科技影响民用航空科技的过程一般经历了如下几个阶段:(1)军方的能力需求;(2)由军方资助开发某项技术以获取所需的能力;(3)先进技术在军机上的应用;(4)那些生产军机的厂商把这些先进技术运用于民机研发;(5)已有的民机因为新技术的采用而过时;(6)其中的一家厂商开发出一种改进机型,使其他已有机型失去竞争力而被挤出市场,从而形成独家垄断的局面;(7)又一种新的军用航空技术诞生,新一轮的市场竞争再次循环。
下面我们以涡扇式宽体飞机的研发及竞争过程来看看军用航空科技对民用航空科技的影响。
20世纪60年代,美国国防部资助设计开发一种大型远程运输机(被称为CX HLS项目,即Cargo Experimental,Heavy Logistic Support),希望它能够把重型装甲武器从美国本土运载到国外战场,当时有5家飞机制造商获准为国防部的这一项目做概念设计,后来有3家公司即道格拉斯、波音和洛克希德被选出来继续从事这项研发工作。同时,选中通用电气和普惠两家公司为这种新型运输机设计高涵道比涡扇发动机。1965年,洛克希德公司最终获得这种飞机的研制合同,并把这一项目更名为C 5“银河号”,通用电气获得了发动机的研制合同。
洛克希德在研制C 5过程中遇到了很多问题,而波音则利用其参与C 5研发设计的经验设计出了波音747双通道宽体飞机,其使用的发动机正是普惠公司为军方设计的高涵道比涡扇发动机。其巨大的机翼和4台大功率发动机使得波音747可以载客400人、行程6 500英里。受泛美航空公司初始订单的激励,波音747在1970年1月正式交付使用,比首架洛克希德C 5A交付使用晚一个月。
对于20世纪70年代的市场需求而言,波音747实在是太大了。除了泛美航空公司最初的订单和其他大型航空公司的一些零星订单以外,波音747的销售业绩一直表现平平。进入20世纪80年代以后,随着跨太平洋航线的兴起,这一型号才取得巨大成功,共销售了1 000多架。现在,它依然是洲际航空货物运输以及北美与东亚之间客运的主力机型。
在航程与有效载荷方面,原有的DC 8/B707与波音747之间有一个巨大的市场空间,于是在波音747首飞之前,洛克希德与麦道公司便分别开始开发形体较小、能跨大西洋航行的宽体飞机。洛克希德公司的L 1011虽然在设计上十分优雅,但是其开发过程并不顺利,主要是因为使用罗—罗公司的发动机而引起的设计与成本问题,当两家公司意识到不能按照预订的时间和成本交付飞机时,两家公司都面临倒闭的危险。但是,两家公司都是本国国防工业的重要组成部分,因此都获得了国家的救助,美国政府给予这两家公司提供贷款担保,罗—罗公司则得到英国政府的破产保护,实际上就等于对其实行了国有化。L 1011最终在1972年4月交付使用,比麦道公司的DC 10晚了9个月,这也成为洛克希德公司生产的最后一款民机。DC 10和L 1011在市场上的表现都不太好,两种型号总共只售出了不到650架。10年以后,1982年波音推出满足这一市场需求的767机型,不久就把L 1011挤出市场,最终也战胜了DC 10。截止到2004年,波音公司已经售出830多架767型飞机,成为这一市场的垄断者(如图6.6所示)。
图6.6 涡扇式宽体飞机发展历程
可以说,如果没有军用航空科技的研发而任由市场力量起作用的话,喷气涡扇式宽体飞机也许永远都不可能出现(Paul D.Collopy,2004)。从这个案例中我们可以看到军用航空科技对民用航空科技工业的影响以及美国航空科技军用融合式发展的路径。
其实,在20世纪50年代中期以前,很多民机都是军机的衍生品。但是,此后,由于两者的需求不同,军机与民机的设计路线才开始出现分离。但是,军用与民用航空技术有很多相通之处,它们可以共用基础科研设施、技术知识。在历史上,军方关于航空科技的开发一直是民用航空工业重要的技术来源。波音公司在宽体远距离飞机市场上的垄断地位以及全球航空工业市场上的地位主要来自于其发动机技术和设计能力,而这种能力从根源上又来自于军方对其发动机和飞机设计方面的资金支持。一般都认为波音707就是由KC 135加油机改型而来的。即使是今天,军方也每年都要投入大量资金资助航空科技的研发,这些航空科技知识很多也可以用于民用航空工业。Hagedoorn(2002)就指出,从国际上看,航空工业与国防机构在研发上的合作远远高于其他高科技产业。从世界范围来看,用于军机研发的支出在航空制造业研发支出中依然占据相当大的比例。虽然,军机研发项目主要是针对特定的军事需求,但是大部分的军机研发成果都有民用的价值。今天,民机部门的研发活动主要集中在如何降低生产成本、提高飞机的可靠性、提高燃油效率、降低发动机噪声等方面,而军机研发则集中在提高速度、可操纵性以及雷达隐身等方面。此外,从世界范围来看,大多数航空制造企业依然是既生产军机,也生产民机。
要实现军民融合创新和空天融合创新,关键是要打破目前航空、航天产业条块分隔的封闭式体制,航空与航天的基础技术部分具有共性,应该有效地结合,做到资源共享。这就要建立科研项目招投标制度,让有资质、有能力的所有企业可以参与到国家的军机和民机研发、生产项目中来。
(八)加强国际技术交流与合作,充分利用国际航空产业链的技术溢出效应
从20世纪80年代开始,商用大飞机产业就进入了全球合作研制阶段。大飞机产业是一个全球化的产业,其知识、技术体系散布在世界主要航空技术大国。只有充分利用了世界上最经济有效的技术,这样造出的大飞机才可能有全球竞争力,因此片面强调“自主创新”的“闭门造车”式研制之路是绝对行不通的。只要国际上不进行技术封锁,都可以为我所用。当然仅仅做到“为我所用”也是不够的,一定要通过消化、吸收、再创新达到“为我所有”、“唯我独创”。这就要求我们必须参与广泛的国际交流与合作,充分利用国际航空产业链的技术溢出效应。
在追求“更好、更快、更便宜”的航空工业时代,新机型的开发成本以惊人的速度增长,欧美国家、甚至是美国也不能独自承受如此巨额的研发成本,也不得不寻求与其他国家合作。为了获得财务支持、避免潜在的税率壁垒、减轻来自国内的竞争、规避反托拉斯规制、获取国外市场、分散研制风险、降低研制成本、实施补偿贸易,所有这些都可能使国外航空工业巨头愿意与国内航空工业企业开展技术合作,这也为我们提供了充分利用国际合作获取国际航空技术的机会。
在航空工业生产全球化的时代,航空工业创新体系的全球化步伐也在加速推进。在全球化的生产与创新网络中,地方产业集群只是这个网络中的一个重要节点。航空制造业已经从最初的对简单零部件和机械装置的组装转变为人类社会知识最为密集的复杂系统的集成。但是航空制造业集群的知识创造和传播明显不同于其他知识密集型产业,尽管这一产业的相当一部分知识是由地方产业集群创造并在地方产业集群中传播扩散,但是知识创新的主体却不是大学,而是旗舰企业。这些企业与全球知识网络联系紧密,因此使得这一产业更加倚重于国际知识转移。
要充分利用国外飞机制造巨头在全球重新布局的历史机遇,利用我国的巨大的市场吸引力,吸引国外飞机制造巨头在上海设立分厂、零部件研发制造中心,把区域的航空科技创新体系融入整个世界航空产业链之中,充分利用世界航空产业的知识溢出效应。通过技术引进、特许生产、联合投资、国际贸易、外包生产、合作研发、合作生产、转包生产、原材料及零部件进口、文献资料共享、派人出国访学、人才引进等多种方式,快速提高我国航空科技工业水平,同时可以利用国际航空制造技术提升我国其他相关产业的能级和水平,也有利于提升我国航空科技人员的创新能力,还可以把国际航空科技知识再通过上海地方航空工业供应链传导给上海的航空制造企业及其他产业。参与国际航空产业链不仅可以获取市场、相对便宜的生产要素以及绕过关税等有形与无形的贸易壁垒外,参与国际航空产业链最重要的是可以获取航空工业科技、积累参与国际竞争与国际产业链整合、与国际航空供应商建立良好的互信关系,这些对于我国的航空工业发展来说都是急需的。
例如,在1999年,巴西航空工业公司就引进4家法国宇航公司作为战略投资者,这4家法国宇航公司组成的联盟共获得巴西航空工业公司20%的股份,价值大约10亿美元。之后,巴西航空工业公司就获得了共享这几家公司最新技术成果的权利,并通过补偿贸易的方式要求这几家公司在巴西航空公司所在地生产。依然以巴西航空工业的ERJ 145系列飞机为例,其总装是在巴西境内完成的,但是其机翼来自于西班牙、尾鳍来自于智利、后机身来自于比利时、机舱内饰来自于美国。这样不仅降低了巴西航空工业公司的开发成本与风险,而且降低了其供应商的数量、减轻了后勤的压力,使其可以集中精力做好自己最擅长的领域——设计、总装、营销和服务。空客的组织模式其实也是如此,它以资本为纽带,把欧洲几大航空科技强国联系起来,这样既降低了各个国家的风险和压力,同时又共同开发欧洲乃至整个国际市场。借鉴这些国家的做法,我们能否与俄罗斯联合起来,通过联合投资的方式组建一个国际化的航空工业公司,这样既可以利用俄罗斯的技术,又可以开拓俄罗斯的市场。
在航空工业,很多技术都是已经相当成熟的编码知识,我们完全可以通过参与国际航空产业链的方式获得这些技术资料,借此缩短研发过程。当然,掌握知识到形成能力还需要一个过程,这就需要我们亲身实践。比如,在参与国外转包生产中引进的热表处理和无损检测标准已经应用在我们某型机的设计上,对该机型材料选用上也有诸多参考和启发。它们为我们的自主知识产权提供了帮助。
合作中应该坚持以我为主,但合作的形式可以不同,怎样有利就怎样做,如对美欧可以以购机为筹码,就是说走通过购机交换技术的合作道路;而对俄罗斯则可以选择请一些专家进行技术咨询,或在相对长的一段时间内以请专家到中国来工作的方式进行技术交流与合作。俄罗斯生产的飞机虽然在舒适性方面不如美欧,但俄式飞机在机体气动力设计方面的水平之高是世界公认的,所以我们不要放弃与俄罗斯的这种合作方式。
(九)创设有利于创新的政策环境,鼓励民间科技创新投入
法律和政策体系是集群创新环境中的一个重要变量,它直接或间接地影响集群中各个主体的行为空间和行为选择。但从上海目前的情况来看,良好的技术创新氛围与环境还没有完全形成。科技风险投资机制、技术转化中介机构建设、政府改革力度、信贷政策、知识产权保护等外部环境还有很大差距。
航空科学技术的全面进步需要多个领域技术的突破,仅仅依靠国家投资将会给国家造成巨大负担,而且效率较低,而在长三角地区有大量的民间资本正在寻找资金的出路,所以可以依靠政策的引导、风险投资制度的安排,吸引这些资金进入科技创新领域。鼓励民间科技力量进入航空工业的竞争,而科技竞争又可以促进创新。
由于航空科技属于高科技领域,其成果的产业化具有高风险、高收益的特点,导致它很难获得传统投资机构的融资,而专业化风险投资公司的出现正好可以解决高新技术产业融资困难的问题,为有市场前景但融资困难的企业提供资金,并参与管理和运营,帮助其迅速扩大规模、拓展市场,成功实现产业化。
政府也可以通过税收优惠、风险投资、孵化器、设立科技成果产业化专项资金,帮助航空科技人员实现科技成果的产业化。对所有的研发支出给予财政补贴,提供研发信贷的便利性,为高科技企业参与国际贸易提供便利性,以鼓励高科技企业参与国际竞争,通过参与国际市场学习国外先进技术、提高本国高科技企业的竞争力。加强知识产权的保护,特别是强化科技创新收益的机制建设,使科技创新人员得到应有的报酬。
要吸引广大的民间业余航空爱好者集聚上海,成立上海民用航空业余爱好者俱乐部;依托大学图书馆建设航空科技数据库,培育航空创新文化氛围。
(十)激发企业创新热情,鼓励企业增加研发投入
企业的创新能力是所有创新中的核心,航空工业主干企业和中小企业是航空工业的创新主体,要激发它们的创新热情、培育它们的创新能力。这就要从企业内部机制和外部环境塑造着手。从企业内部来看,要改革航空工业企业的产权结构,改变航空工业企业传统的增长方式,鼓励企业增加在研发上的投入,建立企业科技创新中心;从外部环境来看,要加大人才培育力度、知识产权保护、国家对航空基础科学研究的支持力度、对企业研发的财税及金融支持等。
企业增加在研发方面的投入,不仅可以提高企业自身的创新能力,最重要的是企业参与研发活动还可以从其他企业的研发活动中受益。被动地接受来自外部的新知识,企业往往不能深刻理解这种知识的市场价值或者对市场中的新发明、新发现做出快速反应。在那些技术诀窍至关重要的行业中,企业必须既要成为自主研发的行家里手,也必须与其他合作者如大学、科研机构、竞争者进行合作研发。唯有如此,才能够抓住现在的机会并引导未来市场中技术的发展。
中小企业的创新能力既是创新的源泉,也是接受大飞机公司技术转移和技术溢出的前提和基础。知识的内部化和能力建设过程都需要个人学习和组织学习,而其接受创新的能力高低以及接受技术转移能力的高低又取决于其学习、创新的热情。
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