王安，孫棕檀，沈艷波，徐源

（1.中國國際工程咨詢公司，北京 100048；2.中國航天系統(tǒng)科學與工程研究院，北京 100048）

國外顛覆性技術識別方法淺析

王安1，孫棕檀2，沈艷波2，徐源2

（1.中國國際工程咨詢公司，北京 100048；2.中國航天系統(tǒng)科學與工程研究院，北京 100048）

顛覆性技術另辟蹊徑，對已有傳統(tǒng)或主流技術途徑產生顛覆性效果，具有極大的應用前景，各國均積極對顛覆性技術進行識別與早期培育。本文梳理了一些國外政府機構、智庫、情報機構、咨詢公司、高校、專利分析機構等發(fā)布的典型技術識別研究報告，對其中的顛覆性技術識別方法進行了歸納、分析與評價，以期為我國開展相應的顛覆性技術識別方法研究提供借鑒。

顛覆性技術；識別；方法

一、前言

顛覆性技術是一種另辟蹊徑、改變原有技術路線，對原有技術體系和應用系統(tǒng)產生顛覆性效果的技術。從技術屬性來講，顛覆性技術可以是基于新原理、新發(fā)現的原始創(chuàng)新，或基于現有技術的集成創(chuàng)新與應用，或是科學原理與成熟技術的轉移與創(chuàng)新應用。顛覆性技術對原有技術具有很強的替代性，具備極大的應用前景，有望在諸多領域產生深遠影響。

顛覆性技術可以提高生產效率，促使產品和服務更新?lián)Q代。企業(yè)若能對潛在的顛覆性技術進行識別，將有利于企業(yè)及時調整技術創(chuàng)新戰(zhàn)略、規(guī)避風險、占據主流市場或創(chuàng)造新的市場。

顛覆性技術還將深刻改變生產方式與產業(yè)結構，引發(fā)新產業(yè)形態(tài)的出現，推動產業(yè)變革。各國均積極對顛覆性技術進行識別與早期培育，力求進入新的創(chuàng)新軌道，在新一輪產業(yè)變革中贏得競爭優(yōu)勢。

顛覆性技術可從火力、機動、信息等層面大幅提升裝備系統(tǒng)效能，進而改變戰(zhàn)爭的游戲規(guī)則，其集聚有效威懾和實戰(zhàn)制勝的優(yōu)點，因此備受各國重視。各國的軍方機構都已開展顛覆性技術識別與探索性發(fā)展的相關工作。

本文對一些國外政府機構、智庫、情報機構、咨詢公司、高校、專利分析機構等發(fā)布的技術識別研究報告進行了整理與歸納，對其中涉及顛覆性技術識別的部分進行了分析與評價。

二、國外顛覆性技術識別方法概述

本文選取了9個國外典型機構發(fā)布的技術創(chuàng)新研究報告，總結顛覆性技術的識別方法，并將其歸納為5類，分別是文獻分析法、技術定義法、問卷調查法、場景模擬法、技術路線圖法。

代表機構與研究報告分別是：科睿唯安（原湯森路透）：《開放的未來：2015全球創(chuàng)新報告》[1]、美國國防部（DoD）：“技術監(jiān)視/地平線掃描（TW/HS）”項目、蘭德公司（RAND）：《未來國防技術遠景——國防領域的思考、分析與啟示》；美國麻省理工學院：《MIT技術評論》[2,3]、麥肯錫：《12項顛覆性技術引領全球經濟變革》[4]、高盛對八大顛覆性技術的總結；畢馬威：《2014年全球技術創(chuàng)新調查》[5]；新美國安全中心：《游戲規(guī)則改變者：顛覆性技術與美國國防戰(zhàn)略》；美國國家航空航天局（NASA）：未來航天發(fā)展的技術路線圖研究。

(一)文獻分析法

文獻分析法是通過對文獻的搜集、鑒別、整理和系統(tǒng)性分析，形成對事實的科學認識的方法，主要包括文獻計量、專利分析、知識圖譜等方法。

1.科睿唯安：《開放的未來：2015全球創(chuàng)新報告》

科睿唯安信息服務有限公司主要為企業(yè)、金融機構和消費者提供財經信息服務，以及為在法律、稅務和會計、科學、醫(yī)療保健和媒體市場的專業(yè)人員提供智能信息及解決方案。例如，科睿唯安信息服務有限公司是唯一采用定量數據預測年度諾貝爾獎得主的機構。

科睿唯安于2015年發(fā)布了《開放的未來：2015全球創(chuàng)新報告》，對12個技術領域的全球科技文獻和專利數據進行深入分析。報告顯示2014年全球整體專利活動創(chuàng)歷史新高，但12個技術領域的科技文獻數量顯著下降，發(fā)明專利年增長率大幅減緩。進行顛覆性技術識別的過程如下。

（1）對專利數量進行分析

全球專利總量 2014年創(chuàng)下歷史新高，2014年公開的發(fā)明專利數量超過210萬件。 專利數量增幅最大的行業(yè)分別是：食品、酒類與煙草（21%）；制藥（11.5%）；化妝品與健康（8%）；生物技術（7.3%）。

（2）對科技文獻進行分析

科技文獻數據總量下滑。2014年，12個技術領域的新科研成果總量降低了34%，科技文獻數量的下降可能是創(chuàng)新放緩的早期信號，雖然這種影響尚無法確定，但創(chuàng)新是經濟成功與增長的關鍵驅動力是確定無疑的。如果這種趨勢持續(xù)下去，就應該引起政府與企業(yè)的密切關注。

（3）確定并分析12個重點技術領域

通過對專利數量的分析，確定了12個重點技術領域（見表1）。雖然專利活動一直在攀升，但是全球專利總量僅增長3%，原因可能涉及立法變化以及經濟、政治、社會或行業(yè)的壓力。

2.美國國防部（DoD）：“技術監(jiān)視/地平線掃描（TW/HS）”項目

美國國防部（DoD）為避免全球范圍內顛覆性技術可能帶來的技術突襲，2011年起開展了“技術監(jiān)視/地平線掃描（TW/HS）”項目，目的是通過對專利申報文獻、大學學報、相關研究雜志、軍事記錄資料和訪談節(jié)目等加以挖掘和跟蹤，進行聚類分析，密切監(jiān)視全球范圍內萌發(fā)的新興技術及趨勢，包括改良型技術和顛覆性技術。

3.蘭德公司（RAND）：《未來國防技術遠景——國防領域的思考、分析與啟示》

蘭德公司是一個研究政治、軍事、經濟科技、社會等各方面的綜合性思想庫，開展過不少預測性、長遠性的研究。蘭德公司在2013年發(fā)布了《未來國防技術遠景——國防領域的思考、分析與啟示》報告，采用基于文獻分析的快速證據分析方法研究分析了英國未來國防技術的發(fā)展趨勢及直到2035年國防技術領域的使能因素，該方法共包括7個步驟，如圖1所示。通過該方法共識別出了包括納米技術、雷達技術、賽博空間技術、3D打印技術、定向能武器技術、地理空間情報技術、精確打擊等在內的16個英國未來關鍵的國防技術領域。

(二)技術定義法

技術定義法是參與顛覆性技術識別與遴選的研究機構從實際需求出發(fā)，提出較明確的顛覆性技術定義，在此框架下識別顛覆性技術，并進一步聚焦與篩選。

1.美國麻省理工學院的《MIT技術評論》

麻省理工學院主辦的科技期刊《MIT技術評論》自2001年開始（2002年未發(fā)布），每年遴選10項將對經濟和人們的工作生活產生深遠影響的突破性技術。至今該期刊共發(fā)布了160項此類技術。開展顛覆性技術識別的過程如下。

（1）確定技術選擇標準

每年入選的技術需反映近年來世界科技發(fā)展的新特點和新趨勢，體現超前性、基礎性、交叉性和應用性等鮮明特點。在確定技術是否入選時，重點考量技術的商業(yè)應用潛力，以及對人類生活和社會的重大影響。

（2）滾動發(fā)布

每年評選十大突破性技術時，《MIT技術評論》的編輯與撰稿人都會按照具體的選擇標準遴選、推薦候選技術，并經過與主編、副主編、高級編輯、編輯、設計師、研發(fā)人員以及技術專家的研討，確定最終入選的10項技術。

表 1 科睿唯安使用專利分析法識別出的重點技術領域

圖1 蘭德公司REA方法的主要步驟

2.麥肯錫：《12項顛覆性技術引領全球經濟變革》

麥肯錫公司是全球最著名的管理咨詢公司之一，為高層管理人員提供咨詢服務，并預測今后發(fā)展中可能出現的新問題和各種機會，制定及時且務實的對策。2013年，麥肯錫全球研究所發(fā)布了《12項顛覆性技術引領全球經濟變革》報告，報告中公布了到2025年將引領生活、商業(yè)和全球經濟變革的12項顛覆性技術。這些技術在未來十幾年將推動全球經濟增長，帶來商業(yè)模式創(chuàng)新和產品服務創(chuàng)新，切實改善生活、健康和環(huán)境質量，有助于發(fā)達國家完成產品升級，為發(fā)展中國家實現成本節(jié)約。開展顛覆性技術識別的過程如下。

（1）廣泛調研、問卷調查、采訪和訪談

與超過100個來自學術期刊、商業(yè)和技術出版社的候選人聯(lián)系，分析公布的風險投資組合，對數百個相關專家和思想領袖進行采訪。

（2）確定技術選擇標準

給出顛覆性技術的選擇標準，需滿足技術進展迅速、技術潛在影響范圍廣、經濟價值重大、在經濟上有潛在的顛覆性影響四個標準。

（3）進一步篩選

根據技術選擇標準評估每個候選人提交的技術選項，消除一些過于狹窄和其他一些不太可能在未來10年內產生顯著經濟影響的顛覆性技術。

3.高盛：總結八大顛覆性技術

高盛集團有限公司是一家國際領先的投資銀行，向全球提供廣泛的投資、咨詢和金融服務。2013年，高盛總結了八大顛覆性創(chuàng)新，涵蓋領域非常廣泛，從電子香煙到大數據，從制造業(yè)到醫(yī)療業(yè)都有涉及。高盛采用的顛覆性技術識別方法如下。

（1）定義顛覆性技術

高盛集團有限公司對顛覆性技術的理解是技術類別可能重塑，并在未來幾年獲得投資者更大關注的技術。

（2）高盛集團有限公司對顛覆過程有深刻的理解

在創(chuàng)造性破壞/顛覆的過程中主要是技術推動了產品或商業(yè)模式創(chuàng)新，為消費者提供更卓越的價值、更高的性能、更大的便利和更低的成本。產品或商業(yè)模式自身價值的提升是創(chuàng)新企業(yè)經濟利益的來源，為企業(yè)帶來用戶流量，并隨著時間的推移逐漸遍及消費者和競爭對手。隨后，新的產品或商業(yè)模式逐漸擴散，形成新的范例，直至出現新的技術創(chuàng)新，威脅該產品或商業(yè)模式的統(tǒng)治地位。

（3）總結顛覆性技術

在完善顛覆性技術定義、理解顛覆性過程的基礎上，高盛集團有限公司總結出了八大顛覆性技術。

(三)問卷調查法

問卷調查法是通過向調查者發(fā)出簡明扼要的調查表，請示填寫對有關問題的意見和建議來間接獲得材料和信息的一種方法。例如畢馬威公司的《2014年全球技術創(chuàng)新調查》。

為了評估未來3年內即將到來的科技浪潮，畢馬威公司調查了768 位來自技術領軍企業(yè)的領導者（網絡問卷），以確定哪些技術為新興/顛覆性技術，這些領導者分布在科技創(chuàng)業(yè)型公司、大中型企業(yè)、風險投資公司和天使投資人中。此外，還采用與企業(yè)家訪談的方式，探討新興/顛覆性技術。報告中節(jié)選了7位企業(yè)家的訪談實錄。采用的顛覆性技術識別分析方法如下。

1.網絡問卷與訪談

畢馬威公司是一家網絡遍布全球的專業(yè)服務機構，專門提供審計、稅務和咨詢等服務。畢馬威公司在2014年8月至9月間通過網絡調查的方式向768位企業(yè)領導者發(fā)放問卷。在收回的有效問卷中，參與問卷調查的高級管理人員人數超過2/3。從問卷發(fā)放的機構分布來看，大型公司、中型公司、初創(chuàng)公司、風險投資/天使投資的比例分別為34%、27%、30%、7%。從問卷發(fā)放的國家分布來看，主要來自14個國家，美洲、亞太地區(qū)、歐洲國家所占比例大約為25%、28%、47%。從問卷發(fā)放的人員級別分布來看，總裁、副總裁、高級管理人員、企業(yè)家、風險投資/天使投資人所占比例分別為19%、13%、51%、10%、6%。

2.有指向性的設置問卷

問卷設置了若干問題，報告中披露了6類共27個選擇題，6類問題如下：面向消費者市場的顛覆性技術；面向企業(yè)市場的顛覆性技術；技術創(chuàng)新商業(yè)化的壁壘；技術創(chuàng)新趨勢；技術創(chuàng)新中心、機構和國家；創(chuàng)新管理。

3.整理問卷與訪談結果

統(tǒng)計分析問卷情況，整理訪談結果，形成報告。

(四)場景模擬法

場景模擬法是通過構建未來場景，研究技術實現的相對障礙、途徑與適用需求，從而牽引相應技術發(fā)展的識別方法。例如，新美國安全中心的《游戲規(guī)則改變者：顛覆性技術與美國國防戰(zhàn)略》。

新美國安全中心是一家?guī)椭绹贫ㄓ行?、務實的國家安全與國防戰(zhàn)略的美國知名智庫，2014年發(fā)布了《游戲規(guī)則改變者：顛覆性技術與美國國防戰(zhàn)略》研究報告。該報告在多方調研的基礎上明確了5項顛覆性技術，重點探討了這些技術對美國未來作戰(zhàn)的影響，呼吁美國國防決策層采取措施，確保美國的技術優(yōu)勢。采用的顛覆性技術識別方法如下。

1.明確技術內涵并開展調查

項目前期開展了一系列的調查，與超過60名的未來主義者、實驗室主任、科學家、投資者和風險資本家進行訪談，以確定什么是改變游戲規(guī)則的技術。同時，項目組成員需告知被調查者技術內涵——已產生但尚未被世界注意到的正在改造世界的技術，類似于1980年出現的計算機技術或《2001四年防務評估：安全驅動的戰(zhàn)略選擇》中提及的“捕食者”無人機。這些技術變化的途徑具有壓倒性的優(yōu)勢。

2.開展“戰(zhàn)爭游戲”模擬與“道德游戲”辯論

項目中期進行了一系列的“戰(zhàn)爭游戲”模擬，探索技術實現的相對障礙、技術如何使用；同時探索該技術被美軍/友軍和敵軍使用時的情況。項目還進行了獨特的“道德游戲”辯論，通過組織防御政策專家、軍事和民事律師、人權組織代表和哲學家及倫理學家探討顛覆性技術及其在應用中對法律、倫理和政策的影響。

3.確定顛覆性技術

在技術調查與“戰(zhàn)爭游戲”模擬的基礎上，最終確定與美國國防戰(zhàn)略相關的顛覆性技術。

(五)技術路線圖法

技術路線圖法是通過對未來社會、經濟和技術發(fā)展的系統(tǒng)研究，提出應該優(yōu)先發(fā)展的關鍵技術群、主導產品或產業(yè)及其相互關系，并以時間序列圖表來描述技術發(fā)展的優(yōu)先順序、實現時間和發(fā)展路徑，為有效組織技術研發(fā)、產品開發(fā)和合理配置創(chuàng)新資源奠定基礎。例如，美國國家航空航天局（NASA）開展的未來航天發(fā)展技術路線圖法研究。

NASA在2010年由首席技術專家辦公室牽頭實施技術領域路線圖的研究工作，共形成了由15個技術領域、300多項技術組成的綜合技術路線圖。NASA技術路線圖開發(fā)的總流程包括7大步驟：搜集各任務委員會和各中心的輸入信息，作為技術領域選擇的依據；成立技術領域組；統(tǒng)一技術領域組的研究方法；形成技術領域路線圖的起點，提出將技術提升至技術成熟度6級水平的10年計劃；制定各技術領域路線圖草案；開展技術路線圖草案的內外部評審；技術路線圖更新和技術優(yōu)先級排序。

三、國外顛覆性技術識別方法分析與評價

從定性、定量、輸入、輸出、適用性與技術工具等角度對5類顛覆性技術的識別方法進行分析與評價，如表2所示。

文獻分析法是5類方法中唯一的定量分析方法，適用于定量、可視化地反映技術發(fā)展的熱點領域和趨勢；技術定義法是定性、定量相結合的技術識別方法，常用于識別具有確定標準的技術；問卷調查法通常采用網絡問卷與專家訪談，在專家集體判斷的結果上進行歸納統(tǒng)計；場景模擬法通過模擬未來場景，找到技術實現的相對障礙與途徑，比較適用于需求牽引技術的識別；技術路線圖法往往適用于識別某領域技術的發(fā)展優(yōu)先順序、實現時間與發(fā)展路徑。

四、結語

通過對國外開展的顛覆性技術識別方法的歸納、分析與評價，可為我國開展相應的顛覆性技術識別方法研究提供借鑒。

發(fā)揮各類顛覆性技術識別方法的優(yōu)勢，進行靈活組合。例如，可將場景模擬法與問卷調查法充分結合，在借助專家力量，發(fā)揮專家的專業(yè)知識與經驗優(yōu)勢，開展場景模擬的同時，借助大數據手段，開展網絡問卷調查，擴大調查數據來源。

表2 國外典型的顛覆性技術識別方法分析與評價

可充分借鑒具有相似應用背景的顛覆性技術識別方法。例如，麥肯錫《12項引領全球經濟變革的顛覆性技術》研究報告是對2025年前引發(fā)經濟變革的顛覆性技術的識別與預測，在開展10年預測年限的經濟與商業(yè)領域的顛覆性技術研究時，可充分借鑒。

需認識到各類顛覆性技術識別方法的局限性，加以適應性改造。例如，技術路線圖法更適合于識別可預測的、特定行業(yè)內的持續(xù)性技術，若要采用技術路線圖法對各領域的顛覆性技術進行識別，需做適應性改造，在原有識別方法的基礎上加入技術轉變路徑模型與主觀預測。

[1] Thomson Reuters. Open future: 2015 global innovation report [R].New York: Thomson Reuters, 2015.

[2] 麻省理工科技評論. 科技之巔 [M]. 北京: 人民郵電出版社,2016.MIT Technology Review. Summit of science and technology [M].Beijing: Posts amp; Telecom Press, 2016.

[3] 麻省理工科技評論. 科技之巔2 [M]. 北京: 人民郵電出版社,2017.MIT Technology Review. Summit of science and technology 2 [M].Beijing: Posts amp; Telecom Press, 2017.

[4] Manyika J, Chui M, Bughin J, et al. Disruptive technologies:Advances that will transform life, business, and the global economy [R]. Chicago: McKinsey Global Institute, 2013.

[5] KPMG. Technology innovation survey: The changing landscape of disruptive technologies [R]. Amsterdam: KPMG, 2014.

Analysis of Disruptive Technology Identi fi cation Methods in Foreign Countries

Wang An1, Sun Zongtan2, Shen Yanbo2, Xu Yuan2
(1. China International Engineering Consulting Corporation, Beijing 100048, China; 2. China Aerospace Academy of Systems Science and Engineering, Beijing 100048, China)

Disruptive technologies, which have groundbreaking effects on existing traditional or mainstream technologies, have great potential applications, and are actively recognized and nurtured by all countries. This article summarizes the standard reports on technology identi fi cation research released by foreign government agencies, think tanks, intelligence agencies, consulting fi rms, universities, and patent analysis institutions. It then analyzes and evaluates the disruptive technology identi fi cation methods in order to provide reference for the corresponding disruptive technology identi fi cation methods in China.

disruptive technologies; identi fi cation; methods

T-01

A

2017-08-18；

2017-09-22

王安，中國工程院，院士，教授級高級工程師，主要研究方向為采礦管理；E-mail: chenjiap@chinacoal.com

中國工程院咨詢項目“引發(fā)產業(yè)變革的重大顛覆性技術預測研究”(2016-ZD-12)

本刊網址：www.enginsci.cn

DOI 10.15302/J-SSCAE-2017.05.014