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                學會新聞

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                張治河教授,等:“卡脖子”關鍵核心技術的甄選機制Ψ 研究
                2020-08-04

                摘要

                關鍵核心技術關系我國經濟社會高質量發展與國家安全的重大戰略問〓題。準確判斷ㄨ科技發展趨勢、甄選出關系全局和長遠發展的“卡脖子”關鍵核心技術是補齊高技術產業短板、解︽決關鍵核心領域“卡脖子”難題的首要任務,對優化我國科技創新資源配置、提升科技支撐能力具有◣重大意義。文章在對國內外技術甄選相關學術研究與實踐經驗進行總結的基礎上,從♀研究方法、參調專家以及機制模型等3個方面進行了總體設計,構建了基於國家競爭服務於政府「的“卡脖子”關鍵核心技ㄨ術甄選機制模型與基於產業競爭服務於☆企業的“卡脖子”關鍵核心技術甄選機制卐模型。

                作者 / 張治河,苗欣苑

                一、引言

                隨著世界科技活動規模的持續擴大與科研水平的不斷提※高,經濟社會發展對科學技術的需求與日俱增,國家之間綜合國力的競爭,一定程度上已表現為科學技術水平與國家創新能㊣ 力的競爭。新中國成立ぷ70年以來,我國科學技術事業的發展取得了舉世矚目的偉大成就,但在某些領域與世界先▆進水平還存在著較大差距,核心技術受〇制於人的局面還未從根本上徹底改變。自中興事件爆發,關鍵核心技術【領域的"卡脖子”狀況時有發生,華為屢次遭遇“斷供”風波。歷史和現實均表明,“卡脖子”關鍵核心技╲術必須緊緊掌握在自己手中。

                要攻克我國關鍵●核心技術領域的“卡脖子”難題,首要任務就是判斷科技發展趨→勢、甄選出具有戰略意義的“卡脖子”關鍵核心技術。技術預見作為一項重¤要的戰略管理工具,被多個國家用來確定具有戰略意義的研究領域與技術,但現有的學術研究多集中於對理論內涵的探討與其在各個⌒ 領域的應用,少有對於技術甄選機制的研究且研究對象缺乏針對性。基於此,本文聚焦於我國的關鍵核心技術領域,在參考現有技術預見活】動與技術趨勢研判活動的基礎上,根據關鍵核心技術的特@性,構建了基於國家競爭服務於政府的“卡脖子”關鍵核心技ㄨ術甄選機制模型;同時,考慮到企■業的創新主體地位與傳統技術預見活動研究對象的局限性,還將關鍵技術的甄選活動創新性地延伸至了企業層面。

                二、理論發展與實踐經卐驗

                01理論發展

                目前,學術界對關鍵核心技術的概念尚未形成統一♀的界定。余江認為基礎工藝、核心元部件、重要機器設備以及與系統架構ω有關的技術都包含在關鍵核心技術體系內;趙世柯將其定義為通過長期高投入的研究開發過程所形成的具有※關鍵性、獨特性〗的技術體系。技術領域的“卡脖子”問題是指在產品研發或應用的過程中沒有完全掌握其所需要的核心技術、基礎工藝、關鍵材料及高端設備等,主要依賴於外部引進,面臨被其他國家或♀地區實施技術封鎖的風險,將存在“卡脖子”問題的關鍵核心技術稱為“卡脖子”關鍵核心技術。

                “卡脖子”技術具有戰略重要□ 性,其甄選工作必須充分考慮到國家安全、經濟社會發展、資源制約卐等因素,這正與技術預見的理念相一致。1984年,SPRU的研究人員 Ben Martin和John Irvine在《科學∮中的預見:挑選勝利者》中首次將“技術預見”(Technology Foresight)一詞作為學術→術語提出。隨著技術預見研究熱潮的興起,經濟合作與發展組織(OECD)以及亞太經合組織(APEC)等權威機構以及國內外多位學◎者都對技術預見的定義進行了闡述。在現有研究成果的基礎上,本文給出了以下界定:技術預見是對科學、技術、社會和經濟的現有狀況與未來趨勢進行∮系統化研究的過程,其服務於一個國家、區域或產業的宏觀戰略規劃與科技政策制定,服務於企業的技術】研發與競爭戰略,其目的是為經濟社會甄別出在有限的資源條件下能產生最大效益的戰略研究領域與技術。

                除了較⊙多集中在理論起源、內涵界定與研究方法方面的探索,近年來國內外學者還展開了№多方面的應用與研究。總的來說,技術預見從最初的理論探索已經逐漸發展『到應用研究與實踐活動研究。下一階段的研究應該在現有成果上更進一步,從豐富的實踐研究中提出技術領域甄選活動的理論機制模型。

                02實踐經驗

                從世◥界範圍來看,各國進行關鍵技術甄選的實踐活動主要可以分為技術預見和技術趨勢研判這兩大類。技術預見活動主要由各國政府的相關部門與科研機構組織進行,對國家或區域未來╱重點發展的技術領域與關鍵技術進行預測與選擇,旨在為社會資源分配與科技政策制定█提供依據。20世紀30年代,為準確預見作戰技術的發展趨勢,美國率先開展技術預見活動,70年代日本實施了第一次國家級的技術預見活動。90年代,技術預見的熱潮蔓延到了荷蘭、德國、中國、法國、英國、澳大利亞、新西蘭、韓國等』國家。到20世紀末,技術預見已成為許多發達國家及地區進行科技政策研究的一項重要工具。進入21世紀,俄羅斯、巴西等新興經濟體也加入▼了運用技術預見的方式來預測和選擇未來重點研究方向與技術領域的隊伍。我國的技術預○見活動起步較晚,主要由國家科技≡部、中國科學院、中@ 國工程院、國家自然科學基金委以及部分地方研究機構負責進行,為我國國家科技規劃與區域發展政策制∏定提供了重要的支撐。具體的發展脈絡如下圖1所示。

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                圖1 中國技術預見活動發展脈絡

                技術趨勢研判活動的實施∮主體則更加分散化、多元化,由各國政府部門、軍方、產業界、專業咨詢機構以及科研機構等單獨進行或〗合作開展, 判斷未來科學發展的基本方向、識〓別可能催生重大產業變革甚至是社會變革的技術創新趨勢,目的是幫助利益相關者了解科技趨勢變化對◣其產生的影響。雖然所形成的科技趨勢報告仍服務於政策制定與戰略規劃,但技術趨勢研判活動通常有其特定的研究目標●與研究方向,整個甄選過程相較於技術預見活動而言更加≡靈活、獨立。近年發表的較有代表性的科技趨勢報告有:《服務於國家安全的突破性技術》《美國2016-2045新興科技趨勢報告》《2017高技術發展〓報告》《2018十大戰略性技術趨勢》《2019全球十大突破技術》《技術展望2020》等。

                三、卡脖子”關鍵╳核心技術的甄選機制設計

                01研究方法設計  

                本文設計了以德爾菲調查法為基礎、融合了情景分析、需求分析、專■家會議法以及專利分析、文獻計量、自然語言處理、層次分析法及▲技術路線圖法等多種定量與定性方法的組合方法,來進行政府層面“卡脖子”技術的甄選。企業層面的甄選活動則可根據企業規模的大小與可支配資源的多少選擇適當的研究方法。

                02參♀調專家設計 

                以德爾菲調查法為基礎的技術甄選工作涉及到▂大量的定性分析與定性定量結合分析,參調專家的意見會從根本上影響技術預見的結果。因此,必須充分考↑慮到專家的學識水平、實踐經驗、參調狀態以及專家組的組成結構等因素,合理配置研究團隊,以確保甄選結果的科學★性與有效性。根據實踐活動中存在的問題及技術發展的新趨勢,參調專家的設計應該重點關註專家領域分布、專家知識構成♂以及專家參與度這三個方面。

                03機制模型設計

                基於國家競爭服務於政府的機制設々計

                基於國家競爭服務於政府的“卡脖子”關鍵核心技術甄選機制設計主要借鑒了技術▽預見、以技術趨勢研判活動為輔助參考,具體流程分為以下六個環節:組織→架構建立、社會願景與技術需求分析、趨勢研判與調查、“卡脖子”標準界定、綜合分析ξ 論證、以及甄選效果評估,甄選模型如圖2所示。

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                圖2 基於國家競爭服務於政府的“卡脖子”技術甄選機制

                ①組織架構建立

                技術甄選是對經濟社會與科學技↑術發展趨勢進㊣行探索的長期過程,要保證這項復雜工程的有序進行,就必須具備與其適應的組織架構與人員配置,以推動各項計劃的有效實施。首先,參考國內外近期開展的技術預見活動,初步劃分技◆術領域,設置高層次委員會及各領域分委員會,制定各崗位的職責與權利,確定委員會主席△、副主席及數位委員的人選。其次,選取參加需求分析、趨勢研判與德爾菲調查、綜合分析論證的專家組成々員。

                ②社會願景與技術需求分析

                隨著科學︼技術與社會關系的復雜化,科技發展戰略的制定越來越重視經濟社會的發展需求,第二環節進行社會願景與技術需求分析。首先,確定預測周期與⌒目標年份,向各領域人士廣泛征集願景信息並由專家組成員對所征集信息進行整理,概括出未來社會景象與核心價⊙值。其次,將勾勒出的發展願景與我國社會發展現狀進行對比分析,把握經濟社會發展的總體需求與主要目標。最後,由高層次委員會對總♀體需求進行分解,與各領域專家共同研討提出各個層面對科學√技術發展的具體需求。

                ③趨勢研判與調查 

                這一環節將進一步聚焦到關鍵核心技術領域。首先,收集我國現有的技術@預見成果與關鍵核心技術領域的相關信息。根據期刊級別及專利質量篩選出有重要價值的科技文獻與專利文獻進行計□量分析,把握技術發展的前沿方向。其次,召開專家研討會對初步提出的▃技術領域進行修訂,確定重要領域及其所屬子領域。再由各分委員會負責,向專家組★成員及高水平人才征集關鍵技術項,在形成Delphi調查用技術清單後,開展兩輪“線上+線下”相結合ㄨ的大型德爾菲調查以獲得關鍵核心技☆術清單。

                ④“卡脖子”標準界定 

                從關鍵核心技術清單中甄選出存在“卡脖子”問題的關鍵核心技術。首先由高層次委員會明確“卡脖子”的準∮確內涵。其次,由高層次委員會將描述性的內涵轉化為可衡量的具體特性並制定∞統一的甄選標準。再由各領域分委員會根據所屬領域的特點,在統一◣標準的基礎上對每個領域的甄選標準進行進一步的調整,使最終標準符合每個領域技術各異的發展水平與發展規◣律。

                ⑤綜合分析論證 

                本環節將根據上述所界定的甄選標準進行綜合分析判斷。首次,收集世界主要科技強國的關鍵技術清單,篩選出各國共同關註、共同預測的重點技術項,並通過人工智能技術☉將備選技術項按照相似度分類形成集群。其次,對提取出的重點技↓術項進行一輪新的德↘爾菲調查,再計算出每一項技術的“卡脖子”指數並據此進行排序。最後,根據核心技術群所反映的集▲聚信息以及各項技術的“卡脖子”指數排序,由高層次委員會Ψ與各領域分委員會共同商討決策,選取出我國關鍵核心技術領域的“卡脖子”技術,並對甄選出的技術繪制技術〇路線圖。

                ⑥甄選效果評估 

                直接對技術趨勢研判與甄選工作的研究結果進行效果評估存在著一定的困難。因此,從研究方法入手,對德爾菲調查法的有效性進行評估。對德↘爾菲調查法的評估包含兩部分內容。第一,將各領域專家確定的關鍵技術與通過德爾菲調查統計排名靠前的關鍵技術進行對比分析。第二,對評選▓指標的有效性進行檢驗。先收集各領域內被甄選為關鍵技術的和未被選為關鍵技術的“卡脖子”指數,對兩組數據進行差異顯著▃性檢驗。

                “卡脖子”技術的甄選工作是一個循環往復的滾動過程。在完成這六個環節後,研究成果經推廣應用服務於科技規劃與技術▓創新活動,並在應用過程中得到實踐的檢驗與反饋。一∩段時間後,新的願景與新的需求隨著外部環境的變化產生,科技領域的發展ξ也呈現了新的趨勢,下一輪的技術甄選活動再次開啟。

                基於產業競爭服務於☆企業的機制設計

                基於產業競爭服務於企業的“卡脖子”技術▽甄選流程設計如下:包括市場需求調≡查與轉化、技術發展趨勢◣分析、薄弱環節識別、技術征集與判斷四個環節。甄選模型如圖3所示。 

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                圖3 基於產業競爭服務於企業的“卡脖子”技術甄選機制

                ①市場需求調查

                企業ζ 作為直接面對市場、參與市場競爭的技術創新主體,對市場需求與市場環境的變化最為了解、也㊣最為重視。第一環節的工作即是對目標客戶開展需求調查。首先,聘請專業人員根ζ據企業的設計制定市場需求調查問卷。問卷的主要內容包括客戶的消費習慣、對『現有產品的使用感受、使用偏好以及期望未來提供的服務和功能等。其次,選取樣本客戶群並采用現場調查、電話調查的方式開◥展調查。最後,對調查結果進行初步的梳理與概括,並由調研人員與技術人員將調查所獲得的市場∞需求信息轉化為技術需求信息。

                ②技術發展趨勢分析

                進行關鍵技術選擇既要∮充分考慮市場的需求也要密切關註外部競爭環境的變化、遵循技術的ω 內在發展規律。首先,對本企業、主要競爭企業以及行業內領先企業的技術體▂系進行整體分析,了解技術分布情況並找出︽業內共同關註的關鍵技術領域,由專家組對企業在這些領域的競爭地位做出↑初步的判斷;其次,對上述企業進行IPC分類分析、專』利引用分析以及專利可視化分析,進一步明確競爭優勢與劣勢並根據專利分析結果發掘出潛在的發展機遇;最後,結合權威科技趨勢報告》的研究成果,提出企業應重點發展的技術領域。

                ③薄弱環節識別

                在確定重點發展領域後,列出涉及這∩些技術領域的產品清單,並根據自身的生產經營狀況與技術研發水平對生產過程展開全面的↙分析,以找出技術創新過程中存在的薄弱環節。第一步,根據技術研發應用的流程將分析內容確定←為產品服務設計、技術研究開發】】、產品生產測試、大規模應用這四個部分,並由專家組對▅企業現有的主營產品及計劃中的重要產品進行詳細分析;第二步,從這四個階段中選出最影響產品成功生產或產品質量的關鍵階段,再☆在關鍵階段中找出容易發生問題、存在較大風險的具體環節,即為卡住企業的」薄弱環節。

                ④技術征集與判斷 

                接下來將運用德爾菲調查法與專家研討會法,征集薄弱環節所涉及到的關鍵技術╲╲項並對這些技術進行綜合打分判斷,甄選出企業層面的“卡脖子”技術。首先進行行業範圍內的德↘爾菲調查。在通過德爾菲調查獲得初步的技◆術清單後,舉行專家研討會對每一項技術進行研討㊣ 與判斷,篩選掉不符合要求的技術項形成備選技術清單。最後,由專家組成員對備選技術項的〒緊迫性、必要性、隱患性與重要性█進行打分,前兩項得分與後兩項得分分別相加,綜合得分排序較高的︻技術項即為企業的“卡脖子技術→→”。

                四、總結與展望

                在新一輪科技革命和產業革命帶來的產業結構轉型∑機遇下,我國必須要加快自主創新能力的提升速度、加大關鍵核心技術領域的攻關力度,掌握更多具△有自主知識產權的關鍵核心技術。突破關鍵核心技術領域的“卡脖子”問題,第一步工作即是從經濟社會發展的需求出發,準確判斷出亟待發展卐的關鍵核心技術領域。本文從國家競爭與產業競爭的角度出發,在對現有學術研究與實踐經驗進行梳理√的基礎上,建立了服務於不同對象的“卡脖子”關鍵核心技術甄選機制。

                主要研究貢獻如①下:(1)將技術預見與技術趨勢研判結合在一起對“卡脖子”關鍵核心〓技術的甄選機制展開了深入的研究,既是對現有機制研究工作的進一步完善←與創新,也將研究視角聚焦到了亟待解決的“卡脖子”關鍵核心技術領域,使所構建的技術甄選︾機制更具有針對性;(2)克服了以往研究多集中於國家層面的情況,根據企業的經營特點與實際情況構建了服務於企業的“卡脖子”關鍵核心技術甄選機制,與服務於政府的甄選機制組合◣形成了更為完善的“卡脖子”關鍵核心技術甄選體系,能夠滿∏足不同主體的需求;(3)提出了“卡脖子”關鍵核心技術的判斷標準與甄選流程,為“卡脖子”技術突破路徑的研究奠定了重要的理論基礎。未來的研究可將本文的研究成果應用於政府或企業的實踐活動ξ中,也可在此基礎上對攻克關鍵核心技術難題的創新戰略∴與突破路徑展開研究。

                關於本文

                文章來源 | 本文選自《陜西師範大學學報(哲學社會科學版)》2020年第3期《“卡脖子”關鍵核心技術的甄選機制研究》。

                作者簡介 | 張治河,陜西師範大學國際¤商學院教授,博導,研究方向:創新經濟學、創新管理學;苗欣苑,陜西師範◤大學國際商學院碩士研究生,研究方向:技術經濟與創新管理。

                基金項目 | 國家自然科學基金應急管理項目“卡脖子”關鍵核心技術領域的創新能力與形勢研判分析( 71941028)