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      技術預見理論、方法與實踐研究綜述

       cugzxj 2019-02-20

      轉自:創(chuàng)新研究(naiscast)

      來源:中國科協(xié)創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院《創(chuàng)新研究報告》

      作者:高卉杰 王達 李正風


      編者按:隨著全球科學技術的快速發(fā)展,人類的進步和國家的繁榮更加依賴于技術創(chuàng)新。技術預見可以對科學、技術、經(jīng)濟、環(huán)境和社會的遠期未來進行有步驟的探索,用于戰(zhàn)略層面的技術分析。本文旨在對技術預見的理論、方法和實踐相關內容進行闡述,主要包括新世紀以來技術預見的理論基礎,技術預見中采用的方法及分類,并以日本第十次技術預見為例,分析其技術預見活動以及所采用的方法,最后基于以上理論、方法和實踐的研究提出了對我國技術預見活動的借鑒和啟示。


      一、技術預見的理論依據(jù)


      技術預見由英文Technology Foresight翻譯而來,起源于第二次世界大戰(zhàn)期間,美國軍方為制定科技政策提供依據(jù),首次采用的技術預測(Technology Forecast)方法。隨后,日本、德國等國家將技術預見作為政府制定科技政策、使科技最大化作用于經(jīng)濟及社會發(fā)展的一種嘗試,并逐步演變?yōu)槭澜缧猿绷?,技術預見經(jīng)歷了“始于美國-日本改進-歐洲跟進-界各國開始加入”的歷史進程。


      目前,學術界對技術預見并沒有形成一致的概念,具有代表性的有:OECD將技術預見解釋為系統(tǒng)研究科學、技術、經(jīng)濟和社會在遠期未來的發(fā)展狀況,其目的是選擇可能產生最大經(jīng)濟效益與社會效益的共性技術。亞太經(jīng)合組織(APEC)認為技術預見是系統(tǒng)地研究科學、技術、社會和經(jīng)濟以及它們相互關系在未來的長期發(fā)展狀況,以選擇那些能給經(jīng)濟和社會帶來最大化利益的通用技術和戰(zhàn)略基礎研究領域。而國際上最為公認的是英國Sussex大學政策研究所(SPRU)Ben Martin于1995 年所給出的技術預見的定義,他認為技術預見是試圖對科學、技術、社會和經(jīng)濟在未來遠期的狀況進行系統(tǒng)研究,目的是要確定具有戰(zhàn)略意義的研究領域以及選擇那些可能出現(xiàn)的、對經(jīng)濟和社會產生最大利益的共性技術。


      由以上可以看出,各學者關于技術預見的內涵具有一定的共性,即技術預見主要是為宏觀戰(zhàn)略決策服務,基本理念是通過科學、技術、經(jīng)濟和社會在未來一段時間內進行“整體化預測”,然后“系統(tǒng)化選擇”具有戰(zhàn)略意義的研究領域、關鍵技術和通用技術,利用市場的“最優(yōu)化配置”手段實現(xiàn)其經(jīng)濟與社會利益的最大化。


      技術預見是建立在資源稀缺理論的基本假設之上的。古典經(jīng)濟學家亞當·斯密認為,資源的供給相對需求在數(shù)量上是不足的,即生存資源是稀缺的。這表明并不是每個個體、企業(yè)和國家都能滿足自己的需求,人與人之間、企業(yè)之間、國家之間是存在著競爭關系的。科學技術往往是他們之間相互競爭奇缺資源的手段,這就使得任何國家和地區(qū)、企業(yè)、個人在發(fā)展自己的科學技術事業(yè)時也會受到稀缺資源的制約,他們不可能發(fā)展所有的科學技術,只能選擇最符合自己需要和實情的科學和技術。因此,對技術進行預見便具有重要意義。


      技術預見的重要原理是技術應用后果的不可避免性。任何現(xiàn)實技術的應用都會產生一定的后果,如自然后果或社會后果(包括政治、經(jīng)濟、文化、精神等各個層面)。也就是說,技術現(xiàn)在成了一種導管,無論人們決定在其中放入什么目標或者意圖,它都不可避免地會流出特定的產物,從而影響著生產方式、生產關系乃至于人們的生活方式。技術預見承認技術可能對將要到來的工業(yè)、經(jīng)濟、社會和環(huán)境有著重要的影響。如果人們能在早期階段識別和檢驗這種技術,那么政府和企業(yè)就能將資源目標定位在需要確??焖儆行У陌l(fā)展戰(zhàn)略研究領域,而且也能檢查來自技術應用的倫理、社會和法律問題。


      二、技術預見方法


      技術預見目標的實現(xiàn)很大程度上取決于技術預見方法的合理選取。隨著技術預見實踐的開展,技術預見的方法正日趨豐富和完善,如:D.Kahama利用文獻計量法對技術預見的目的、方法和科學領域進行了研究,我國學者馬明提出了要綜合運用多種方法開展技術預見活動。


      近年來,技術預見方法正朝著發(fā)現(xiàn)新的技術機會和新需求的“預警”系統(tǒng)方向發(fā)展,常見的技術預見方法可歸納為以下幾個方面。


      1. 以定性分析為基礎的技術預見方法


      以定性分析為基礎的技術預見方法主要是以專家經(jīng)驗為基礎進行的,主要包括德爾菲法、專家會議法和頭腦風暴法等。德爾菲法主要指邀請一批專家,讓他們背對背地對擬研究技術實現(xiàn)的可能性和預計的開發(fā)時間等問題發(fā)表意見,信息反饋回來以后,再把集中起來的意見反饋給各位專家,讓他們再次發(fā)表意見,這樣經(jīng)過多輪反復,就可能得出一個共同的預見結果。專家會議法也是先邀請一批專家,讓他們對擬研究技術實現(xiàn)的可能性和預計的開發(fā)時間以及各種影響因素等問題發(fā)表意見,信息反饋回來以后,由專家會議主持人把集中起來的意見交給專家會議進行公開討論,最終達成一致意見。頭腦風暴法指組織群體決策時,要集中有關專家召開專題會議,主持者以明確的方式向所有參與者闡明問題,說明會議規(guī)則,盡力創(chuàng)造融洽輕松的會議氣氛,一般不發(fā)表意見,以免影響會議的自由氣氛,由專家“自由”提出盡可能多的方案。這些方法是進行長期預見的主要方法,但應用程度卻不高,而且需要消耗大量的時間和經(jīng)費。以專家經(jīng)驗為基礎的技術預見方法主要是以定性分析為主,往往受主觀因素的影響。預測結果取決于專家對預測對象的主觀看法,受專家的學識、評價尺度、生理狀態(tài)及興趣程度等主觀因素的制約,因此往往結合其他方法一起使用。


      2. 以定量分析為基礎的技術預見方法


      以定量分析為基礎的技術預見方法主要指依賴數(shù)量特征、數(shù)量關系與數(shù)量變化進行分析的方法。主要包括文獻計量法、專利分析法等。其中文獻計量法是最常見的以定量分析為基礎的技術預見方法,它是一種以數(shù)學、統(tǒng)計學為基礎,以各種文獻外部特征為研究對象的定量分析方法。文獻計量法在技術預見中最重要的應用表現(xiàn)為“引文分析”,通過采用各種數(shù)學及統(tǒng)計學方法和比較、歸納、抽象、概括等邏輯方法,對科學期刊、論文、著者等各種分析對象的引用與被引用現(xiàn)象進行分析,揭示其數(shù)量特征和內在規(guī)律,預測、評價科學發(fā)展趨勢。該方法需要依靠大量的文獻數(shù)據(jù)為支撐,具有客觀性、直觀性和量化性,是一種適用于對技術成果進行評估的方法。


      3. 以構建模型為基礎的技術預見方法


      通過構建模型對未來技術發(fā)展的走向進行預見的方法也屬于定量分析,此方法一般是先通過統(tǒng)計等方式收集足夠多的信息或數(shù)據(jù),并在此基礎上構建相關模型,從而對未來技術的發(fā)展趨勢做出準確的判斷。主要包括生長曲線法、趨勢分析法、層次分析法、交互影響分析法、關聯(lián)樹法、情景分析法、系統(tǒng)動力學模型法等,其中,層次分析法和情景分析法是最常用的分析方法。層次分析法指在技術預見的過程中將復雜的決策問題分解為多個目標,構建若干層次模型,算出每個層次的權重,將不同層次的權重相加得出最終權重,權重最大的可以確定為關鍵技術或者熱點技術。情景分析法指提出未來技術的不同情景,每種情景的提出都是建立在一組事先確定好的假設基礎上的,且都代表了在某種假設下未來技術的某種特征,預見者要評價假設的正確性,從而來確定哪種情況最有可能實現(xiàn)。


      4. 多種方法組合型的技術預見方法


      由于單一的技術預見方法往往有自身的局限性,國內外學者逐漸開始采用不同的組合方法進行技術預見。通過對現(xiàn)有文獻分析,技術預見組合方法主要分以下三個類別:①兩種方法進行組合,如專家咨詢法-技術功效矩陣法、德爾菲法-技術路線圖法、德爾菲法-IPC分類分析法、德爾菲法-社會網(wǎng)絡分析法等;②三種方法進行組合,如德爾菲法-交叉影響分析法 -頭腦風暴法、德爾菲法-文獻計量法-情景分析法、德爾菲法-數(shù)據(jù)挖掘-聚類分析法、德爾菲法-情景分析法-專利引證分析法、文獻計量法-專家咨詢-競爭力分析、德爾菲法專利技術生命周期圖-專家咨詢等;③多種方法組合,如德爾菲法-技術路線圖-K均值聚類分析法-層次分析法、文獻分析法-數(shù)據(jù)挖掘-情景分析法-問卷調查法等。


      三、日本第十次技術預見活動


      作為最早由政府組織實施大規(guī)模技術預見的國家,日本技術預見活動從1971年開始已經(jīng)經(jīng)歷40多年的發(fā)展,進行了十次預見實踐。以1995年制定的科學技術基本法為依據(jù),制定了名為“科學技術基本計劃”的科學技術戰(zhàn)略。2005年以來,在經(jīng)濟低迷、國際競爭激烈等背景下,日本對科學技術創(chuàng)新的重視程度日益提高。2006年,日本在第三期科學技術基本計劃中提出“創(chuàng)新對于科學發(fā)展至關重要”的觀點。2011年,日本的第四期科學技術基本計劃將實施“科學技術和創(chuàng)新政策的一體化進程”作為基本方針之一。從2013年起,日本每年都在此方針的指導下實施科學技術創(chuàng)新綜合戰(zhàn)略。而2015年實施的日本第十次科學技術預見項目正是在這樣的背景下進行的,它也是日本科學技術創(chuàng)新綜合戰(zhàn)略的一部分。


      相比以往,日本開展的第十次國家技術預見調查在方法和實施上都有一些創(chuàng)新,總結如下。


      1. 技術預見方法

      日本是技術預見調查的先驅,許多國家采用了日本的預見方法。日本第十次技術預見在繼續(xù)使用傳統(tǒng)的德爾菲調查方法的基礎上,依托于大數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)科學的發(fā)展,開發(fā)了在線的德爾菲調查系統(tǒng),給專家發(fā)放在線問卷,這使得在短期內收集大量的數(shù)據(jù)成為可能,再借助可視化技術和在線統(tǒng)計,可以較容易地在線分析問卷調查結果。除此之外,日本在第十次技術預見調查中專門設立了情景分析委員會和未來社會愿景評估研討會,所使用的情景分析方法和未來愿景分析法均是面向問題解決的調查方法??梢钥闯?,第一次到第十次日本技術預見調查呈現(xiàn)出向問題導向轉變的趨勢(表1)。


      表1 日本前十次技術預見方法



      2. 技術預見調查實施

      日本第十次技術預見由國家科學技術政策研究所組織實施,參與者主要來自政府工作人員、研究所研究人員、大學、商業(yè)機構等各個領域的5000多名專家學者,實施周期為2013-2015年,主要目的是對2016-2045年的科學技術發(fā)展方向進行預測,重點圍繞2025年的社會發(fā)展需求進行預見,以利于國家科學技術創(chuàng)新相關政策以及戰(zhàn)略的制定。共計在線調查專家 5237名,4309名填答了調查問卷,其中,49%來自大學等科研單位,36%來自企業(yè)及其他,15%來自事業(yè)單位;專家年齡分布,30%在40歲以下,26%在40~50歲,22%在50~60歲,12%在60歲以上,10%年齡不詳。


      日本第十次技術預見調查范圍主要包括八個目標領域: ①信息技術·分析學(ICT);②健康·醫(yī)療·生命科學;③農林水產·食品·生物技術;④宇宙·海洋·地球·科學基礎; ⑤環(huán)境·資源·能源;⑥材料·設備·工藝;⑦社會基礎;⑧服務型社會。各領域委員會根據(jù)其研究細節(jié)及課題,共提出 932個調查課題。專家主要從技術的研究和開發(fā)指標(重要性、不確定性、非連續(xù)性、論理性和全球競爭力)、實現(xiàn)時間(技術的實驗室實現(xiàn)時間、技術的應用推廣時間)和政策優(yōu)先次序(需要聚焦于技術實現(xiàn)的政策、需要聚焦于商業(yè)化的政策)三個方面對技術進行評價。


      3. 技術預見實施結果

      日本第十次技術預見報告對每個研究項目的結果從研究開發(fā)特性、實現(xiàn)可能性和重點措施策略角度進行了詳細的分析。


      首先,研究開發(fā)項目方面。日本第十次技術預見選擇了10 個最主要的技術方向,主要分布在信息通信技術和健康領域,排名第一的是社會基礎設施領域的“建立100萬KW級的核反應堆退役和放射性廢物處理技術”;最具全球競爭力的關鍵技術主要分布在空間、海洋、地球和科學基礎設施領域;不確定性最強的技術主要分布在信息通信技術、材料和空間、海洋、地球和科學基礎設施領域;非連續(xù)性最強的技術主要分布在信息通信技術、材料和健康領域;社會道德倫理影響最深的技術分布在健康、服務和信息技術領域。


      其次,實現(xiàn)的可能性。在技術的實現(xiàn)時間上,大多專家認為可以實現(xiàn),但是這些課題的社會實際使用時間大概在2025— 2030年。從課題特征來看,專家認為ICT學科、社會基礎學科以及服務化社會學科的課題大多數(shù)能夠較早實現(xiàn),環(huán)境學科以及材料學科的課題相對實現(xiàn)的較晚。


      最后,關于重點實施策略方面。日本第十次技術預見分析報告指出,專家認為對于大多數(shù)的學科在技術上的實現(xiàn)最適合采取的措施是“資源分配政策”,其次是“人力資源戰(zhàn)略”“合作與協(xié)作政策”;而對于ICT學科和材料學科來說,專家認為在技術的實現(xiàn)上最適合采取的措施是“人力資源戰(zhàn)略”;無論對于哪種學科,專家一致認為“環(huán)境整備”比“人力資源戰(zhàn)略”“資源分配政策”等任何重點實施策略都重要。


      另外,日本第十次技術預見給出了相關領域在人力資源戰(zhàn)略、資源分配政策、合作與協(xié)作政策、環(huán)境保護政策上的優(yōu)先級。分布在人力資源戰(zhàn)略政策上的技術主要來自于信息通信技術領域的軟件和原理主題,以及材料領域的模型和仿真主題;分布在資源分配政策上的技術主要包括健康領域的共同疾病主題和前沿領域的海洋觀測主題;對合作與協(xié)作政策影響最深的技術分布在農業(yè)林業(yè)和漁業(yè),食品和生物技術以及面向服務型社會領域內,最重要的是漁業(yè)和農業(yè)的環(huán)境相關主題,以及面向服務型社會的生產服務;對環(huán)境保護政策影響最深的是面向服務型社會的主題,主要包括信息、數(shù)據(jù)管理和使用。


      四、日本技術預見活動對我國的啟示


      日本通過持續(xù)的技術預見活動,確定了對日本未來發(fā)展有重大影響的關鍵科技領域,各政府部門可以根據(jù)預見結果制定相應的科技發(fā)展戰(zhàn)略、優(yōu)先領域和投資預算,并加強政府宏觀調控和指導,從而提高國家科技創(chuàng)新能力。日本技術預見活動對我國的啟示如下。


      1. 預見領域與社會經(jīng)濟需求緊密相聯(lián)系


      日本第十次技術預見領域包括信息技術、材料、健康生命科學、環(huán)境資源、社會基礎等領域,具有較強的基礎性和通用性,是其他行業(yè)發(fā)展的重要基礎。日本技術預見更加重視社會經(jīng)濟發(fā)展的技術需求,而不僅僅是技術本身,將“快速增長的研究領域”結合日本國情,聚焦未來需要重點關注的研究領域。


      2. 多種預見方法綜合運用是技術預見成功的保證


      日本將傳統(tǒng)的德爾菲調查方法和大數(shù)據(jù)方法有機結合,使用在線調查和可視化結果呈現(xiàn)的方法,充分應用數(shù)據(jù)科學的最新成果,有效提高了技術預見調查的效率和預見結果的呈現(xiàn)效果。日本綜合采用的技術預見方法主要包括: (在線)德爾菲法、頭腦風暴法、情景分析法、需求分析法、專家會議法、地區(qū)研討會法、未來愿景分析法等。反觀我國,多采用德爾菲法和專家會議法,其他方法較少使用,建議在我國今后開展的技術預見活動中,根據(jù)不同的預見目標和預見內容,綜合應用不同的技術預見方法開展工作,發(fā)揮系統(tǒng)集成優(yōu)勢。


      3. 重視技術實現(xiàn)和技術應用及政府采取的措施


      日本第十次技術預見,調查內容包括了技術實現(xiàn)及技術應用時間,課題的每一發(fā)展階段提供政府支持和有效政策的必要性,強調了技術應用以及政策在科技成果轉化中的保障措施,體現(xiàn)了日本政府將技術預見、社會應用及政府支持措施一體化的戰(zhàn)略思想。當前,我國正處于創(chuàng)新驅動發(fā)展和經(jīng)濟轉型升級的關鍵時期,面向建設科技強國的戰(zhàn)略目標,需要借鑒日本的成功經(jīng)驗,充分重視技術發(fā)展的不確定性和非連續(xù)性,高度重視社會需求、政策措施等因素對科技發(fā)展的作用,面向我國全面建成小康社會的愿景目標,系統(tǒng)開展科技發(fā)展路徑研究,主動謀劃和塑造未來,引領世界科技發(fā)展的趨勢。


      五、結語


      目前,雖然我國已經(jīng)開展了多次不同層次的技術預見,但預見過程有待規(guī)范,技術預見結果有待考察。從技術預見成果應用與推廣來看,影響力不及日本廣泛。因此,我國應更加深入研究國外相關的技術預見項目,合理借鑒美國、英國、日本等國家在技術預見中的經(jīng)驗和不足,全面科學地構建符合中國國情并與國際接軌的技術預見方法和實施措施,以期促進我國科學技術預見更好地發(fā)展。


      參考文獻略

      文章來源

      高卉杰,王達,李正風.技術預見理論、方法與實踐研究綜述[J].中國管理信息化, 2018(17).

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