公私合營研發組織模式研究——基於NASA-SpaceX合作研發案例研究
原標題：公私合營研發組織模式研究——基於NASA-SpaceX合作研發案例研究
本文轉載自世界科技研究與發展（ID：globesci）
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畢勛磊, 劉劍, 張志強. 公私合營研發組織模式研究——基於NASA-SpaceX合作研發案例研究[J].世界科技研究與發展, doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2018.02.001.
畢勛磊，劉劍（中國科學院辦公廳）
張志強（中國科學院成都文獻情報中心）
摘要：在國家戰略高技術領域，技術創新具有高風險、高投入、高不確定性、政府管制等特點，存在研發投入不足的「市場失靈」。隨著創新範式和組織模式的深刻變化，如何通過有效政策設計和制度安排，在國家戰略技術領域，以更少的政府資金投入帶動社會資本投入、提升創新效率和公共利益，成為重要的研究問題。本文以美國國家航空航天局（NASA）與美國太空探索技術公司（SpaceX）通過合營研發推動美國航空產業發展的案例為研究對象，分析了公私合營研發模式中政府與企業扮演的角色以及創新效率的提升機制等關鍵問題。結果表明，建立利益最大化主體結構、形成有效的競爭機制以及適應調整的治理方式，對公私合營研發模式成功起到了關鍵作用。
關鍵詞：公私合營研發；NASA；SPACEX；治理
doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2018.02.001
1 引言
在國家戰略高技術領域，技術創新由於具有高風險、高投入、高不確定性、政府管制等特點，存在研發投入不足的「市場失靈」。隨著科技創新範式和組織模式的深刻變革，政府逐步放鬆管制，社會資本投入成為可能。為了引導社會資本進入並保證公共利益，產生了公私合營（PPP）技術研發模式，並在發達國家有了廣泛的嘗試。例如，韓國政府聯合產業界實施的CDMA通信技術系統、美國政府發起的新一代汽車研發項目等都取得了成功。相反，美國政府主導的液晶面板項目等許多項目則以失敗告終。因此，如何有效地對公私合營研發模式進行治理，從而既降低政府資金投入，又大幅提升創新效率，就成為科技政策制定者面臨的重要問題。
火箭回收這一重大技術突破正是由美國宇航局（NASA）與埃隆·馬斯克創立的美國太空探索技術公司（SpaceX）以公私合營研發組織模式實現的。本文以NASA-SpaceX公私合營模式為研究對象，考察了NASA與SpaceX聯合推動美國太空產業發展的案例，分析影響公私合營創新模式的重要因素、政府企業在創新中扮演的角色以及創新效率的提升機制等關鍵問題，以探尋成功的公私合營研發模式。
2 公私合營創新組織模式相關研究進展
公私合營是指政府、多種非公共部門（企業、非盈利組織等）通過合約等方式，建立相互作用關係的一系列工作安排。這種模式早在古希臘就已經存在，荷蘭東印度公司也是公私合營推進國際貿易的例子。近半個世紀以來，由於戰略高技術開發具有很強的公共屬性，公私合營模式在發達國家被越來越多地採用並發揮了重要作用。美國太空產業、醫藥產業以及歐洲通信產業的發展，都是公私合營模式應用的結果。有關研究表明，在特定條件下，高技術領域存在生產性投入和非生產性投入的不足，缺乏積極投入的激勵，公私合作供給模式可以同時有效激勵研發部門的生產性和非生產性投入水平。
公私合營創新項目的優勢在於：
（1）個體資源有限性。戰略高技術開發具有系統複雜性，需要集成產業界、學術界以及各類社會組織的多種資源，合作可以解決關鍵問題。
（2）提高效率和效益的需要。由於市場存在失靈，有些技術開發風險過高，而收益則存在廣泛正外部性，企業追求盈利，政府追求公共利益，社會組織則追求其組織利益，合作可以實現利益各取、並能降低風險。
（3）政策的合法性。多方合作可以提高政策的合法性，由於政策往往是由中央政府制定的，涉及地方或社區利益的政策有了地方代表參與，可以提升其合法性。
我國有關公私合營研發組織模式的研究，主要集中在動力機制、效率問題、融資問題、風險結構、法律支持、政府角色等方面。比如，黃騰等從政府機構設置、項目評估、私營機構選擇、合同範本管理、監管和爭端處理等方面，對英國、澳大利亞、中國香港特別行政區的PPP模式與我國進行了比較研究；柯永建通過德爾菲調研對中國PPP項目風險進行系統分析以及風險分擔機制研究。這些研究更關注基礎設施項目，而對創新關注不足。
目前，通過公私合營研發組織方式促進創新的研究很少，且既有研究大多以理論分析為主，缺乏有效案例研究。因此，本文通過對公私合營研發組織模式的案例分析，來促進對公私合營研發組織模式推進創新的機制理解和有關政策制定。
3 NASA-SpaceX公私合營研發組織模式的案例
3.1 NASA公私合營模式的提出
太空產業是影響國家安全、國際競爭力的技術和資本密集型產業，投入高、風險高。例如，1957-1966年間，美國嘗試發射了400枚火箭，其中100枚墜毀並爆炸。一些私人企業試圖投資太空行業，往往以失敗告終，導致美國太空產業採用國家主導的方式推進，社會資本投入一直不高。2004年，美國小布希連任總統成功，發布了《空間探索新視野》戰略構想，提出開發月球、火星以及更遠的太空等宏偉戰略任務，也意味更多的資金需求。這使NASA進入兩難困境：一方面，NASA面臨進行太空開發的戰略任務、確保美國戰略競爭力的壓力，另一方面，美國購買企業太空產品和服務的成本居高不下，面臨公眾對公共資金使用效率提升的強烈要求。
為了應對這一挑戰，NASA試圖通過新型公私合營的方式——引導更多企業對太空領域進行投入——發展太空產業，即，通過改變公私合營規則，創造一種新的公私合作模式，引導企業參與NASA項目並投入資金，完成NASA的重要任務，同時發展美國在太空領域的競爭力。
3.2 兩種公私合營研發模式
長期以來，美國太空產業發展一直採用NASA主導、企業參與的模式：在項目總體管理上，NASA需要負責項目的確定、管理與執行，以及總體設計與技術路線確定、技術管理、技術監督等；在項目合作方式上，NASA與少數幾個大公司簽訂合同，由大公司作為總承包商按照NASA的要求進行技術開發，相關技術開發任務由總包商再分包給小公司；在成本核算上，採用成本+利潤模式，NASA負責項目開發所有的成本，並在此基礎上為企業支付一定的利潤。這種模式與美國《聯邦採購規則》的要求十分契合，有著明確的法律法規支持。過去幾十年，在這種政府主導投入、總包與分包相結合的模式下，美國通過實施一系列的太空項目，為NASA培養了一批優秀的太空項目技術與管理人才，建立的大公司與小公司梯次有序的結構，形成了太空產業完整的產業鏈和強大的技術能力，在推動美國太空產業發展中發揮了重要作用。
不可忽視的是，這種模式存在嚴重問題：
（1）NASA屬於官僚機構，其為項目運營所建立的高度專業化技術和項目管理隊伍雖然在幾十年的項目管理中展現出非常高的管理能力，但官僚機構自身運行機制導致了高額的管理成本。
（2）由於技術方案是由於NASA選擇、確定並負責，企業只負責具體技術開發，競標的成敗更依賴於過去的技術基礎優勢而非技術方案的優劣，這使大企業總是勝出，小企業在新技術應用方面的優勢難以顯示。同時，大型企業運行具有制度冗繁、缺乏靈活性等特性，也進一步推動了成本的提升。
（3）由於NASA承擔全部的研發費用，企業在技術開發上通過改進管理大幅降低成本的動力不強，而具有太空技術開發能力的企業只有寥寥幾家公司（波音、洛克希德等），市場競爭的作用也無法充分發揮。這些都使美國NASA的太空項目成本居高不下。
針對這些問題，格里芬認為，通過有效的項目設計和改革，引入私人投入和市場競爭，讓企業分擔開發風險，可以有效降低NASA太空開發的成本。針對傳統的合作模式，NASA設計了新的公私合營模式（表1）：在項目管理上，NASA僅負責提出明確的需求，而不負責具體技術方案的選擇與項目管理；在合作方式上，由企業負責技術方案的選擇並自主進行技術開發，NASA不進行干涉，只在競標時進行技術方案評估來選擇合作公司；在費用安排上，由企業自主設定若干「里程碑」目標，企業完成一個目標，NASA會支付一筆費用，當企業完成「里程碑」目標失敗時，NASA則不會支付費用，同時退出該項目，不再支持後續研究。
這種公私合營模式的特點在於，（1）NASA退出了項目執行的管理，大幅降低了人員和管理的費用，但同時也放棄了對項目的掌控能力，無法有效預見項目的成敗進而提前做出預案。（2）企業的資金投入以及NASA可以及時退出項目，大幅降低NASA參與項目運行的風險。（3）合作的公司在技術方案的選擇上，不僅要考慮自身的技術優勢，而且更要大量考慮技術方案的商業化應用、盈利空間、成本控制、資金募集等問題，資金分擔的改變也促使企業會在運營管理上進行變革，降低成本。但是這種新的公私合營模式不符合《聯邦採購法案》，為了尋求新制度的可行性，NASA不得不宣稱啟用1958年發布空間法案中的特別機制，為新模式提供「靈活性」的政策支持。
3.3 新合作模式利益相關者分析
公私合營模式實施需要理清以下幾個問題：（1）合作的目標是什麼？（2）利益相關方都是誰，他們之間的結構和關係是什麼？（3）合作機制如何隨時間演化？（4）利益相關者行動以及項目實施的機制是什麼？
NASA的太空項目是一個比較大的利益蛋糕，涉及多個利益相關者。這些利益相關者的行動以及他們之間的關係，都將對公私合營模式研發項目的推進產生重要影響。對新模式推進的主導者NASA而言，傳統模式與新型模式各有特點，且優勢和劣勢都非常明顯，新模式由於沒有成功案例、技術開發不確定性等因素，非常容易遭到攻擊而流產。新模式推進的過程必須仔細考量各利益相關者的影響，並且隨著外部形勢和技術開發的發展不斷調整。這些都為新模式增加了不可控因素並對治理能力提出了高要求。
美國太空產業主要涉及美國政治核心層、NASA、產業界等主要利益相關者。從核心政治層（白宮和國會）來看，其行動及決策要在三方面進行平衡：大幅提高公共資金的使用效率並削減成本、大型企業利益集團的遊說和壓力，以及取得太空產業發展中的標誌性成果並獲得戰略利益和政績。從NASA來看，其需要獲取改革合作方式帶來的新績效並完成NASA自身職能任務，盡量避免改革失敗。從產業界來看，企業需要根據新規則對企業收益變化的影響作出決策。這些企業既包括傳統合作模式下的既得利益者，例如波音、洛克希德等一批老牌企業；又有利用新模式有機會進入太空領域的小型新公司，例如SpaceX等。
由於不同模式下，不同利益相關者的利益不同，新的改革要有力地推進，就必須獲得更多支持並降低反對，避免反對力量阻礙改革的推進。
為了提高項目的成功率，基於技術、法規、政治等多方面的考慮，NASA最後決定選擇商業化軌道運輸項目（COTS）作為切入點，以推進新的公私合營模式。該項目的目標是，為美國提供自主的太空貨物運輸服務能力，即替代美國即將退役的航天飛船和俄羅斯飛船，向國際空間站進行物資運輸與補給。
COTS作為項目試點，是一個非常有效的切入點，原因在於：
（1）該項目的預算規模較小，約為5億美元，且在削減成本、提高公共資金使用效率方面有顯著意義，這使得核心政治層由於預算削減方面的政治收益而大力支持。同時由於規模小，對原有既得利益的大企業衝擊小而降低了反對力量。事後證明了項目選擇的明智性，在2005年的預算聽證會上，該項目以零反對順利通過；波音和洛克希德等大企業因為項目太小而沒有參與競爭。
（2）該項目的目標是美國太空領域短期的迫切需求，可彌補美國太空飛船退休後的空白，項目成功的收益很大，且即使失敗，美國也可以繼續依賴俄羅斯進行太空運輸，這使NASA不至於因失敗受到巨大批評，同時NASA一直著重強調該項目的「試點」定位，降低了失敗對NASA產生的負面影響。
（3）空間站提供貨物補給運輸服務是一個長期、穩定的市場，有著穩定的預期收益而非「一鎚子」買賣，可以有力吸引企業加入合作並進行投資。
3.4 利益博弈下的項目演化
2005年，COTS項目宣布正式實施，採用新型的公私合營模式，並面向美國企業進行競標。新型合資模式在大幅降低NASA風險的同時，也大幅提升了企業研發的風險，企業是否加入以及能否完成任務就成為重要問題。
從COTS項目的收益來看，美國依靠航天飛船項目進行空間站補給，航天飛船進行過135次飛行，一次太空貨物運輸的價格約5000萬美元，總費用達幾十億美元，這是一個穩定的有利可圖的運輸市場。從研發成本來看，企業必須對資金募集、成本控制和研發效率進行仔細評估，才能保證項目收益。經過綜合權衡，NASA最後決定選擇與兩家公司合作。讓兩家公司同時進行開發是一種風險規避機制，NASA希望至少一家公司可以成功。
經過仔細評估，NASA最後選擇了SpaceX和Rocketplane Kistler（RpK）。這兩家公司完全不同，SpaceX由互聯網領域的馬斯克於2002年成立，是一家太空產業的新型公司，公司規模不大，僅100多人，其技術能力尚未得到充分驗證，但有著良好的財務狀況。RpK在火箭發射領域有15年經驗，其CEO也是NASA的前高級經理，其缺陷在於資金募集能力。經過第一輪投標，SpaceX和RpK分別獲得了2.78億美元和2.07億美元的合同。為了確保項目推進，不同利益相關者採取了不同的行動。比如，NASA積極宣傳COTS項目的意義，爭取最大限度支持，削弱潛在的反對力量；為了獲取政治的廣泛支持，馬斯克曾讓工程師暫停研發工作，全力製作一個火箭模型搬到華盛頓宣傳其技術能力。
經過1年多的研發後，RpK由於資金缺乏，無法完成「里程碑」階段目標，導致NASA中止了與RpK的合同。此時，SpaceX便獲得了良好的時間窗口，馬斯克希望藉此機會讓NASA將RpK的合同轉給SpaceX，宣稱如果能給予更多的資助，可以更快完成研發合同。同時，由於RpK先期已經投入了1億美元，被NASA中止合同後，便動員其政治資源對NASA施壓，批評新的公私合作模式，並指出NASA應該按照美國聯邦採購規則，全額支付RpK的費用。NASA也積極地為新型合作模式進行有力辯護。經過NASA、SpaceX、RpK三方的博弈，最後美國國會決定在技術開發獲得實質性進展前不再給SpaceX追加投資，並讓NASA尋找新的公司替代RpK推進該項目。此後，NASA吸取RpK的教訓，選擇軌道科學公司替代RpK。該公司由哈佛大學三個學生在1982年聯合創立，與NASA有著30多年的合作關係，而且是財務狀況良好的上市公司。軌道科學公司進入後，進行了大量投資參與COTS項目的開發，使NASA新型公私合營模式進入一個穩定期——核心政治層給予支持、參與企業專註開發——展現出良好的發展前景。
穩定的發展持續一段時間後，政治變化和一系列外部因素推動COTS項目向新的方向演化。2009年，奧巴馬當選總統，提出一系列新的空間戰略，中止了小布希的星座計劃，格里芬也卸任NASA負責人。政治的變革為COTS項目帶來了新的不確定性，政治核心層的態度、NASA新負責人的態度等將產生重要影響，經過多重利益博弈後，COTS項目推進速度反而由於變革而加快。這主要是因為：
（1）奧巴馬更關心美國產業的振興問題，因此對加快推進太空產業商業化十分支持。其太空領域的智囊小組在對COTS項目進行考察後，認為通過商業化方式發展空間站補給服務的改革思路非常合理，應當加大資助力度。
（2）由於《俄羅斯武器禁運法案》限制與NASA在太空領域的合作，美國對此項限制法案擁有的短期豁免權也即將到期，這使得COTS項目的成敗對美國向空間站進行補給變得更加關鍵。
（3）金融危機後，美國寬鬆的貨幣政策和產業政策，使NASA獲得了更多的資金，在預算上不再捉襟見肘。
基於上述原因，美國加大了對COTS的資助，追加了3億美元，推動SpaceX和軌道科學公司加快技術開發；同時，NASA還同意SpaceX將兩次試驗演習壓縮為一次，以促進項目加快進程。2012年5月，在經歷過3次發射失敗後，SpaceX的龍飛船發射升空成功，標誌著NASA主導COTS項目的成功；此後，軌道科學公司也完成了技術開發，實現了既定目標。
4 討論與分析
COTS項目通過新型公私合營模式取得了巨大成功，不僅成功開發出美國自主空間運輸的技術能力，大幅降低了政府運營的成本，而且培育了SpaceX新型創新公司，從而發展了美國太空產業的競爭力。縱觀COTS項目的發展過程，公私合營項目的發展受到多個因素的影響，是一個多利益主體博弈的演化過程。總體上看，新的模式之所以取得成功，可以總結為以下幾個原因：
1）出色的項目設計與治理能力。COTS項目的主導者格里芬在項目的設計、管理與推進中扮演了總協調人的重要角色，並展現了出色的治理能力。
（1）格里芬有著深厚的技術背景，被稱作「美國最懂得把東西送入太空的人」，對技術方案的可行性有著比較準確的把握。他曾是埃隆·馬斯克的重要智囊，參與策劃SpaceX的成立，並差點加入SpaceX成為重要創始人；還有在軌道科學公司的工作經歷。
（2）格里芬曾經在中央情報局的風險投資部門負責總額為5000萬美元的In-Q-Tel項目，該項目主要是通過政府投入少量種子資金引導私人投入開發國家安全領域具有前景的新技術，因此對利用政府資金撬動私人投資、研發政策管理有著豐富的經驗。
（3）格里芬是小布希空間戰略的起草者之一，與政治核心層有著密切的聯繫，並有著出色的政治協調能力。
格里芬採用制度與政策設計、政治資源的利用、與私人部門的「斡旋」等方式，通過不同策略推動不同力量的影響，使得COTS項目在設計和運行上都最大限度地降低了利益相關者的摩擦。
2）完備的產業政策與技術積累。公私合營新模式的成功，除了政府有力的政策設計外，企業能否建立技術開發能力也十分重要。對於技術與資本高度密集的太空產業而言，組織起有效的研發力量並募集到充分資金需要長時間的積累和發展。因此，並非像古典經濟學描述的那樣，當一個市場需求產生時，企業便自發生產產品滿足市場需求達到均衡。SpaceX的成功顯示了美國長期持續的產業政策所發揮的積極作用。美國多年來在太空產業積極投入，培養了大批太空領域的技術人才，有相對完備的法律法規確保企業能夠合法地進行太空發射，具有發射台、關鍵元器件、電子設備、控制軟體等完備的基礎設施支持。這些在客觀上為SpaceX創造了可靠的外部條件，SpaceX的核心員工大都有著在波音、NASA等機構的工作經歷，SpaceX的很多關鍵技術也來自於美國以往的太空項目。正是美國長期投入和完備的產業發展政策，為SpaceX和軌道科學公司實現項目的預期目標奠定了重要基礎。同時，NASA的COTS項目為SpaceX建立了開放的市場，為SpaceX的研發提供了關鍵的資金支持，這實際是美國產業政策的一個重要組成部分，對SpaceX的成功至關重要。
3）合理的競爭性市場建構。公私合營傳統模式採取成本+利潤的模式，總包商的全部技術開發與製造費用都需要由NASA支付。這種模式在產業發展初期，對培養產業界技術能力有著重要意義，但是經過多年發展，美國在太空行業已經建立了工業基礎，培育了一批大型太空產業公司。傳統模式限制了實質性、競爭性結構市場的形成，大型企業在技術開發處於壟斷地位，效率較低而且成本居高不下。馬斯克認為，由於缺乏競爭，美國太空產業在過去50年沒有實質性進步。NASA通過COTS項目構建競爭性結構的市場，在競爭結構下的壓力下，推動SpaceX進行了包括縱向整合產業鏈、開發通用化部件、沿用重複技術等一系列技術與管理創新，大幅降低了技術開發成本。美國基於NASA的工作環境和文化，對SpaceX的發射成本進行了測算，預計在4.43~40億美元間，而最終SpaceX的成本僅為4億美元。但是，沒有顛覆性的突破創新或者有力的政策設計，原來格局很難打破。該項目成功後，美國在進行載人航天和深空探索領域又布局了新項目，項目繼續採用傳統的成本+利潤的傳統公私合營模式，由洛克希德和波音作為主承包商。到2013年，該項目進行2年後，由於缺乏實質性競爭，技術開發的費用很快面臨重大挑戰，需要政府大幅追加預算費用，需要在未來8年繼續投入150億美元。這也表明了競爭性結構在降低成本中的作用。
4）不可控因素的積極力量。合營模式受到不可控因素的影響。政治變化是戰略性技術產業發展的重要不確定因素，對項目成敗起著關鍵性作用。在COTS項目中，小布希政府、奧巴馬政府的政權交迭增加了不確定性。兩屆政府在太空領域的不同利益訴求導致不同戰略的爭論，爭論的結果恰恰促進了COTS項目。同時，技術開發也具有不確定性，企業家的決心勇氣、戰略遠見和智慧才能至關重要，這些對政策而言是無法預見和控制的。在COTS案例中，馬斯克的個人領導力顯然發揮了重要作用。比如，在高風險的太空產業，新進公司很難通過市場募集資金，馬斯克在公司創立初期的1億美元投資是個性化的。COTS項目的成功與這些不可控因素的積極作用密切相關。
5 結語與建議
從NASA-SpaceX合作的新模式發展，可以在以下幾個方面得到一些啟示：
1）美國COTS項目的成功以及SpaceX的發展表明，在高風險、高投入、高收益的戰略性產業中，通過有效的政策設計和治理，公私合營的研發組織方式，可以有效地推動高風險戰略性新產業技術的發展並提高公共資金的使用效率。在開放創新新範式蓬勃發展的大背景下，政府完全可以開放戰略性科技領域，以合理的政策設計，積極支持和引導龐大的、投資無門的、到處逐利的社會資本投入到有重要社會價值的科技創新領域，引導社會資本做一些公共創新和負責任創新，擴大科技創新的有生力量，提高科技創新的效率，最大化科技創新的社會效益。
2）NASA-SpaceX公私合營研發模式發展的演化過程表明：不同的利益主體會利用自己在政治、經濟、技術、法律等方面的資源對項目施加影響，其行動隨形勢的變化而調整，進而推動著項目的發展與演化。其中任何一次博弈結果的變化，都可能使項目發展為完全不同的狀態。尤其是在高風險的新技術開發領域，更是給項目的管理造成更多困難。因此，COTS項目的成功並非必然。在影響合營模式的諸多要素中，政府項目設計與治理能力、產業技術積累厚度以及競爭性市場建構等因素，對公私合營模式的成功起著重要推動作用，這些因素的合理建構對合營成功有著積極推動作用。這對中國進行的科技體制機制改革具有借鑒意義，由於每一個科技領域的改革都伴隨著技術不確定性、多元相關利益主體等，這可能表示每一項改革都具有「個性因素」而未必具有普適性方案，需要區別對待。因此，即使改革「試點」成功，也未必意味著具有「可複製性」，NASA-SpaceX合作模式改革止於COTS而未擴張，也表明了美國在新模式推廣上的擔心。在新的科技創新組織模式不斷湧現的形式下，要鼓勵和支持各種新創新模式的探索和發展，不搞一刀切，以社會利益最大化為取向和理性選擇，探索促進科技創新驅動經濟社會發展的有效路徑。
3）NASA-SpaceX的合作模式對於我國發展戰略性高技術產業，具有一定的借鑒意義。從航天領域來看，我國的航天工業由國家主導，航天科技集團和航天科工集團作為兩大主承包商，制度結構上由國家承擔項目開發的所有成本，存在著缺乏市場競爭導致的成本居高、成本不透明等問題。如何通過建構市場的結構化需求，在既有技術力量的基礎上，以政策設計和制度創新，引導和衍生出新的創新主體，進而在此基礎上建構競爭性結構是未來發展的關鍵問題。科技創新需要制度創新來保障和促進，在大眾創新萬眾創業的新形式下，要營造開放創新的新生態系統，培養和造就具有全球影響力的科技創新新主體，這是建設科技強國的應有之義。
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