关键核心技术突破与国产替代路径及机制  

作者简介:
胡登峰,黄紫微(通讯作者),冯楠,梁中,沈鹤,安徽财经大学工商管理学院。

原文出处:
管理世界

内容提要:

在数字经济时代,新兴产业往往处于底层架构类基础科学不足和上层技术应用场景狭隘并存的复杂技术情境中,面临着无标杆、无方向、无引领与无主导范式的风险与机遇。通过自主创新、技术领域国产替代等,我国在新兴产业领域涌现出一批拥有自主知识产权、在国际上处于技术前沿的新兴企业。基于传统领先战略的A—U创新模型与我国过去跟随战略的“二次创新”模型都无法解释这类新兴企业如何通过自主创新,在关键核心技术领域实现国产替代;同时现有研究对处于同一起跑线的新兴企业如何实现领先亦缺乏充分的理论解释。本文通过对科大讯飞2000~2021年从跟随到领跑的智能语音技术国产替代过程展开纵向案例研究发现:我国新兴企业实现核心技术国产替代的路径机制中,遵循着一条基于关键核心技术范式预判的“技术链垂直化—产业链平台化—创新链生态化”的创新发展演进过程,其中基础技术科学创新与基础科学知识创新构成两个关键创新要素。关键核心技术突破与国产替代是发展中国家新兴企业实现价值链领先的重要路径。由此提出的“基于科学研究与市场应用纵横交替”的关键核心技术国产替代模型”,不仅推进了企业领先战略与技术创新管理两个领域理论的发展,而且对我国人工智能领域企业的创新发展有所启示。


期刊代号:C31
分类名称:创新政策与管理
复印期号:2022 年 08 期

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      习近平总书记在中共中央政治局第九次集体学习时发表讲话,强调“人工智能是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术,具有溢出带动性很强的‘头雁’效应”,是“我们赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手”,更是“推动我国科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升的重要战略资源”。近年来,中国已成为人工智能产业化大国之一,但是全球人工智能产业核心技术,包括大数据、计算机视觉、语音识别、自然语言处理、机器学习五大部分尚处于发展阶段,基础理论研究、关键核心技术开发与人才培养等方面均处于探索之中,主导的关键核心技术范式正在形成(袁野等,2021),发达国家的领先企业尚不具备显著优势,我国发展人工智能产业面临巨大机会与挑战(肖静华等,2021)。为把握人工智能产业技术轨道重构蕴含的重要战略机遇,也为保障供应链安全和打破国外“卡脖子”技术垄断,为了在人工智能领域获取创新位势,国务院在《关于促进人工智能和实体经济深度融合的指导意见》文件中建议选取5G、语音技术、区块链、语义分析等技术基础较好、优势较强的部分新兴产业跟随企业率先突破,致力于实现人工智能关键核心技术国产替代。

      智能语音技术中的语音解释、语音创建与神经语言规划软件是人工智能产业应用和计算机学习程序的关键入口和控制手段。目前,语音技术是我国少数利用后发优势掌握的关键核心技术之一,也是我国企业通过基础技术科学研究、技术研发与产品商业化,建立起企业技术壁垒,并形成企业领先优势,是我国完全实现弯道超车的典型样本。我国企业如何实现从技术跟随到相对优势领先,既是中国新兴产业跟随企业亟待解决的实践难题,也是中国新兴企业自主创新模式研究需要探讨的理论议题,同时有助于构建中国企业创新管理理论的话语体系。因此,研究“我国语音企业如何突破关键核心技术困境,实现国产替代”的路径机制意义重大。

      现有研究是否对上述关键核心技术突破的难题给出了答案?从文献分析看,一方面,基于领先战略的A—U模型以发达国家特定产业的技术先发企业为研究对象,而且仅专注于高技术从产品创新开发到突破性创新完成的过程;该理论模型把发展中国家制造业默认为处于全球产业链低端(Ramamurti and Williamson,2019)。显然,A—U模型局限于由产品制造商发起并完成产品创新过程,并未考虑商业模式创新的重要性,而新兴产业涵盖科学→技术→工程→商品的全创新链,创新过程具有开放式特征,创新主体由多方参与组成。因此基于领先战略的A—U创新模型难以解释多方主体参与创新,也难以回答当新兴产业的核心技术突破需要合作创新需求时,发展中国家的跟随企业如何构筑开放式创新平台并主导全创新链;另一方面,跟随战略的“二次创新”模型合理解释了发展中国家先引进成熟产业,相关跟随企业通过模仿完成逆向创新的过程,即跟随企业首先通过市场优势进入旧技术轨道引进已成熟技术,其次消化吸收成熟技术开展工艺创新,进行后二次创新,最后完成从跟随阶段迈入并跑阶段的跨越。显然,跟随企业在二次创新模仿阶段完全不知其然,仅局限于成熟产业已有的既定技术范式和技术轨道,当新兴产业兴起时,跟随企业只能侥幸尝试尚在孕育之中的技术范式和技术轨道,知其然但不知其所以然,被动地通过迭代试错和逆向工程发展新兴产业,因此基于跟随战略的“二次创新”模型同样难以解释,当面对底层架构类基础科学有待发展和上层技术应用场景尚不明确的新兴产业技术情境时,新兴企业是如何逐步掌握关键核心技术并完成赶超的。

      相关文献尚未具体分析全创新链模型,与此同时,新兴产业创新的研究指出,企业关键核心技术困境突破的创新机会识别及跟随企业赶超路径,更多是来自基于科学的创新而不是基于技术的创新(Ramamurti and Williamson,2019),基于科学的创新带来了物理世界与人类社会无缝联结的物联网市场机会窗口(Ambler et al.,2018)。但在新兴产业技术范式变革的情境下,跟随企业的赶超过程可以理解为:一方面是钻研关键基础技术科学完成知其然的过程,另一方面是把握物联网市场机会窗口扩展应用场景究其所以然的过程。这两方面协同发展共同构成了跟随企业关键核心技术国产替代的全过程,现有文献还鲜有从这一视角探讨跟随企业关键核心技术国产替代的创新驱动机制。

      截至2020年,我国人工智能企业共计1454家,居全球第二位,其中科大讯飞是我国人工智能产业中少数拥有自主知识产权并掌握关键核心技术的企业之一,也是产学研通力合作实现关键核心技术国产替代的领军企业典范,这为理论研究提供了典型样本。因此本文基于新兴产业后发企业的赶超实践背景,以科大讯飞为例,深度分析其关键核心技术突破与国产替代的赶超历程,探讨新兴产业后发企业兼顾基础技术科学的创新与市场控制权来克服关键核心技术困境的一般性创新规律。对此必须要回答两个关键问题:第一,语音产业关键核心技术困境的突破过程是什么?第二,我国语音产业后发企业参与全球竞争完成赶超的驱动机制是什么?本文对科大讯飞2000~2021年的变革过程开展纵向案例研究,提炼出新兴产业中的中国跟随企业突破关键核心技术困境实现赶超的过程机制,为中国跟随企业获取新兴产业的创新链与产业链主导权提供理论指导。

      二、文献回顾

      (一)关键核心技术

      目前,关键核心技术突破的理论研究尚处于起步阶段,关键核心技术突破的基本理论问题尚待商榷与研究,如关键核心技术的定义及内涵尚无统一界定,学者们分别从不同的角度对其进行了研究。从关键核心技术分类视角出发,路风和何鹏宇(2021)从国家战略与产业核心两个不同的视角界定关键核心技术,一是如航天科技等面向国家重大需求的重大技术,二是如智能芯片等面向经济主战场优势产业的突破技术;从技术体系角度出发,陈劲和熊文明(2020)认为关键核心技术是从理论到应用的突破性技术体系,需历经长时间和高投入、高风险的研究开发工作;从共性技术角度出发,余维新等(2020)认为关键核心技术是制约共性技术突破的科学理论及核心工艺,可以影响多个产业的转型升级,并对经济发展及国家安全产生战略性影响的技术;从核心技术的微观视角出发,李显君等(2018)认为关键核心技术可以分为原理性、性能性与可靠性核心技术。这些研究一方面有助于我们进一步认识核心技术的内涵,也有助于辨识不同领域关键核心技术。自新中国成立以来,科技发展取得了显著进步,科技事业经历了“向科学进军”到“建设科技强国”的转变,但基础科学研究仍道阻且长,如我国人工智能产业底层算法、开源框架等基础理论研究仍比较薄弱,尚未取得关键核心技术的主导权,源头技术与底层逻辑的缺失尚未从根源上改变。美国出口管制“实体名单”亦从侧面反映我国关键核心技术领域仍面临较大的“卡脖子”风险,关键核心技术存在短板,我国应该从源头上掌握关键核心技术,关键核心技术的主导权是根本的国之重器(肖广岭,2019)。从技术维度角度来看,我国的智能制造产业处于国际准前沿阶段,能否获取行业与前沿技术的主导权及标准制定权,将显著影响相关产业政策的实施效果(黄先海、宋学印,2017),而智能制造产业的细分行业关键核心技术国产替代水平存在异质性,部分前沿行业与企业已接近主导技术,处于关键核心技术突破临界点(Eisenhardt and Menzel,2007)。总而言之,关键核心技术是在基础研究的基础上,找准科研突破方向,在科技领域扩大对外开放,主动融入全球创新网络中去,充分利用国内外创新资源和创新要素,加强关键核心技术的学习、积累到支撑并引领经济社会发展的过程。

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