山家三方衆（やまがさんぽうしゅう）は、大久保忠教の『三河物語』に記載される「山ケ（家）三方作手・長問（長篠）・段嶺」に割拠した作手の奥平氏、長篠の菅沼氏、田峰の菅沼氏を指す。愛知県の三河国の山間部（設楽郡を中心とした、いわゆる奥三河）の土着有力勢力である。上記3家の他にも野田城の菅沼定盈の野田菅沼氏などが、徳川家康により信濃国から南下する、対武田信玄・武田勝頼との合戦に備えて、重要な役割を担わされていた。ところが、元亀2年（1571年）以降は武田氏の三河侵攻を阻むどころか、逆に切り崩され、奥平・田峰菅沼・長篠菅沼の3家が揃って家康から離反した。以後は山県昌景の寄騎に編入され、武田軍として三河・遠江を転戦する。奥平氏はともかく、田峰と長篠の菅沼氏は同族で、田峰の方が総領家にあたる。それでも武田氏を上に戴くもの同士として3家の間に上下は無く、同列の関係を築いていたと考えられている。その後の元亀4年（1573年）には、3家の転属に同調しなかった定盈を屈服させた野田城の戦いにも攻城方として参戦。玉砕を覚悟していた籠城中の定盈に翻意を促し、開城降伏に導いたともいわれている。定盈の身柄と交換で彼等が浜松城に差し出していた人質を取り戻したものの、改めて武田氏に差し出すという立場は依然として弱いままであった。それでも武田氏を戴き続ける決意は変わらなかったが、武田軍本隊が本国へ撤退すると、その夏には菅沼正貞の長篠城が家康の反撃に晒された。これを機に3家の関係は次第に揺らいでゆく。元亀4年が改元された天正元年（1573年）8月、奥平貞能の武田離反・徳川再属によって解消されてしまうと、その後の3家の運命は大きく分かれたのだった。天正3年（1575年）5月の長篠の戦いにおいて、奥平氏・菅沼氏はともに徳川方につく者と武田方につく者に分かれ、敗北した武田方は三河を追われた。宗家当主の奥平貞能が徳川方についた奥平氏に対して、長篠・田峰両家がともに武田方として追われて野田家など庶流のみが残った菅沼氏は振るわなくなる。奥平氏は江戸期に三河譜代の大名として存続。宇都宮藩などを経て、中津藩で明治維新を迎えた。一方、菅沼氏は菅沼定盈の野田菅沼氏が大名になったものの、後の所領分割で交代寄合となって大名の資格を失っている。
制御装置は三菱電機製のIGBT素子によるPWM制御インバータ1基で2両分（8基）の電動機を制御する1C8MのSC108 および1両分（4基）の電動機を制御する1C4MのSC109を搭載するVVVFインバータ制御である。ブレーキ方式は回生・発電ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキを採用している。これは、周囲に負荷となる車両が存在しない状況での回生ブレーキが失効することがあっても、ブレーキ抵抗器・ブレーキチョッパ装置・ブレーキチョッパリアクトルなどで構成された回生・発電ブレンディングブレーキシステムによって発電ブレーキが併用されることで、安定した電気ブレーキ力の継続を図ることができる。ブレーキチョッパ装置はVVVFインバータ装置に内蔵されて両者間のぎ装配線の削減が図られているが、車体傾斜に必要な機器が増加するため、従来は床下にあった機器の一部を車内に配置している。力行・ブレーキ指令とも、車両情報管理装置（TIMS）でノッチ条件や車両の荷重条件などが加味され、力行・ブレーキトルクの演算を行った後に、VVVFインバータ制御装置やブレーキ装置に力行指令やブレーキ指令を伝えている。補機用の電源となる補助電源装置 (SIV) は東洋電機製造製のIGBT素子を使用した3レベル電圧系インバータで構成されており、集電装置からの直流1,500Vを電源として三相交流440V 60Hzを出力する。並列同期運転が可能な SC110（定格容量260kVA）および待機二重形である SC89B（定格容量210kVA）を採用する。基本編成は SC110 を3基搭載として並列運転を行うことで、故障時でも他の補助電源装置で基本編成全体の負荷を補うことができる。付属編成は SC89B を1基搭載としたが、待機二重形とすることで故障時の冗長性を確保している。空気圧縮機はスクリュー式の MH3130-C1600S2（定格容量1,600L/min）を採用しており、車体傾斜装置使用に伴う圧縮空気の消費量の増加に対応するため、2号車のモハE353形1000番台を除いた全車両に搭載している。集電装置として搭載しているシングルアーム型パンタグラフ PS39は、E257系のPS36をベースに集電可能範囲を広くしたものである。バネ上昇式・空気下降式であり、TIMSに対応する上昇検知装置を備える、集電効率を向上させるためにメタライズドカーボンすり板を枕木方向に3列配置し、高速走行での追従性向上のためにオイルダンパーを搭載する。モハE353形2000番台とモハE353形0番台に1基、モハE353形500・1000番台に予備を含めて2基搭載する。主電動機は、E259系やE129系で実績のある自己通風式のかご形三相誘導電動機 MT75B を採用する。降雪地帯での走行を勘案して、主電動機冷却風を車体妻面の幕部に設置された整風板から取入れて、風道のダクトを介して送る車体風道方式としている。空調装置は、集中式の AU738 を屋根上に1両あたり1台搭載しており、容量は41.9kW（36,000 kcal/h）である。E657系のAU734をベースに、車体傾斜させた場合でも車両限界内に収まるように外寸を変更したものである。