基于隱性知識的潛在顛覆性技術評估方法研究

劉志輝，張均勝，林 毅，牛貝貝，王莉軍

（中國科學技術信息研究所，北京 100038）

1 引 言

“顛覆性技術”這一術語最早是由美國學者Bower 和 Christensen 于 1995 年提出的[1]，用來描述另辟蹊徑且對現有傳統或主流技術產生顛覆性影響的新技術[2]。盡管當時是一個新術語，但卻與此前熊彼特創新理論所描述的“創造性破壞”[3]具有類似的理念基礎，創新是不斷地從內部破壞舊的經濟結構、創造新的經濟結構的過程[4]。眾多研究表明，顛覆性技術不遵循傳統技術的發展思維和技術路線，具有強大的創造性破壞力，能打破長期平穩發展的社會技術體系，深刻地改變人類的生活和工作方式。顛覆性技術的發展對于搶占新科技變革的戰略主動權，奠定國家在世界競爭格局中的優勢地位具有重要意義。因此，及時發現并部署推動顛覆性技術創新是占領當今全球化競爭發展先機的關鍵。這對具有潛在顛覆性的技術分析與識別提出了巨大的挑戰，使其成為技術情報領域研究的一個熱點話題。

潛在顛覆性技術評估與預測是一項難題，其中人的隱性知識挖掘與利用是潛在顛覆性技術評估的關鍵。然而，隱性知識的挖掘與利用更多的是存在于專家和大眾預測判斷的人腦思考環節，難以直接在潛在顛覆性技術評估支撐系統之中顯性化，但專家或大眾提交的概率預測結果可以反映隱性知識的作用。為了匯聚專家和大眾智慧進行潛在顛覆性技術評估，提高評估預測的準確性、及時性和全面性，需要進行方法和機制方面的研究。

本文針對潛在顛覆性技術的評估，探索一種基于隱性知識的分析方法，即如何通過預測市場這種新的預測分析工具將專家與大眾的隱性知識融合到一起，從而克服已有顛覆性技術評估方法的不足，提高評估過程的效度與信度。本文在前期預測市場方法、技術與運行機制的研究上，結合顛覆性技術發展特征與預測需求，重點對基于預測市場的潛在顛覆性技術評估展開應用研究。

2 相關研究

根據研究內容，本文從功能目標（顛覆性技術評估）與方法應用（預測市場研究）兩個維度展開相關研究的分析與歸納。

2.1 顛覆性技術特征分析與評估

目前，對顛覆性技術的分析與識別主要是從概念研究入手，通過其核心特征來分析或評估顛覆性技術，主要包括技術、市場與效果三個維度。

1）技術維度

技術維度下的顛覆性技術研究，主要是從技術發展路線或軌跡的視角，通過技術間的替代來進行分析。例如，美國國防研究與工程署認為，顛覆性技術是從既定的系統和技術體系中衍生、進化出新的主導性技術，取代已有技術，使軍事力量結構、基礎以及能力平衡發生根本性變革[5]。美國國防高級研究計劃局認為，顛覆性技術是可改變游戲規則的前沿技術，聚焦于原始概念創新[6]。孫永福等[7]認為，顛覆性技術以取得重大突破為基礎和前提。劉安蓉等[8]認為，顛覆性技術是通過創新原理、創新組合和創新應用開辟新的技術軌道并產生決定性影響的戰略性創新技術。周洋等[9]認為，高端顛覆性創新依托于技術突破，經歷脫離主流技術軌道、進入高端顛覆性技術軌道的技術演進軌跡。

2）市場維度

市場維度下的顛覆性技術研究，則是從市場替代的視角來分析技術-性能-產品間的雙重關系。黃魯成等[10]認為，顛覆性技術遵循自下而上的性能軌道，通過改變技術或產品屬性集的方式進入低端市場，在技術推動機制下提升技術性能，在市場拉動機制下逐步進入主流市場，最終以新技術屬性集為依據引入新競爭平臺，從而替代現有技術軌道、顛覆已有技術性能標準和產業技術基礎、改變企業競爭范式。蘇敬勤等[11]認為，顛覆性技術在發展之初往往不入流，會暫時遭到主流客戶的拒絕，而首先被少量邊緣性客戶采納，但隨著技術性能的不斷提升，最終會逐漸演變成主導市場的顛覆性技術。周洋等[9]認為，高端顛覆性創新大幅提升當前市場所重視的產品性能，同時在逐漸被市場所需求的新產品性能方面具有重大突破。

3）效果維度

在效果維度的分析中，是以影響為焦點來分析技術產出的，可以看作一種綜合維度的分析。美國國防高級研究計劃局認為“顛覆性技術通過原始概念創新，引領武器裝備發展，在未來戰爭中創造決定性的顛覆效果”[6]。王志勇等[12]認為，顛覆性技術或者能大幅提升現有武器裝備作戰效能，或者能催生新型武器裝備、形成新的作戰能力，甚至可以開辟一個全新軍事應用領域。王安等[13]認為，顛覆性技術能夠提高生產效率并推動生產方式變革。孫永福等[7]認為，顛覆性技術能夠催生多種變革。蘇鵬等[14]認為，顛覆性技術是一種受到其他領域影響，并可以引發產業格局巨變的技術創新過程。

對潛在顛覆性技術的評估則更多的是在相關理論假說的基礎上，通過識別相關維度的特征來進行研究。例如，基于專利引用分析技術演化路徑，從而判斷可能潛在的顛覆性技術[15]，利用地平線掃描技術針對市場特征的分析[16]。除了此類專門工具外，鑒于顛覆性技術評估的復雜性，也有相關研究從機制與方法框架的角度展開評估研究，如面向新興技術與顛覆性技術識別的方法框架[17]等。從信源的角度來看，目前潛在顛覆性技術評估方法研究盡管也有領域專家的參與，但仍然主要是通過挖掘文獻中的顯性知識來進行分析。而從潛在顛覆性技術評估的邏輯來看，顯性知識對未來情景的分析是存在局限性的，需要將專家、公眾的洞見，即隱性知識納入進來，而這一點是方法框架研究的重點，也是本文引入預測市場的原因所在。

2.2 預測市場

1）預測市場及其研究

預測市場是通過一種信息市場的機制，將大眾對未來判斷的隱性知識聚合成一種對未來預測的方法[18]。預測市場作為一種預測方法最早應用于政策研究領域，后來隨著該方法基于眾智預測的優勢得到認同，其應用范圍從政策（特別是選舉預測），拓展到科學研究、體育等領域，同時作為一種隱性知識挖掘工具也開始應用到企業內部預測中[19]。最早的預測市場是在1988 年由美國愛荷華大學創建的“愛荷華大學政治股票預測市場”，當時的預測結果表明，愛荷華電子市場的預測準確率并不比蓋洛普等民意調查機構得出的結果差。目前，對預測市場的研究主要集中在交易機制與激勵機制的設計中，特別是針對不同應用場景的激勵機制設計更是眾多應用研究的關注重點。國內針對預測市場的相關研究大多停留在介紹和文獻計量階段，鮮有實際應用[20]。曾有基于區塊鏈的預測市場“天算”出現，但目前已停止運營。中國科學技術信息研究所研究團隊曾于2012 年開展預測市場方法和平臺建設的研究，并應用于國家自然科學基金申請數量預測，取得了較準確的結果。

2）預測市場的應用

預測市場作為一種匯聚眾智、實時動態交互的預測方法，已被廣泛應用于預測選舉結果、運動比賽、電影票房、經濟指標等領域，并取得了良好的效果。奧地利、澳大利亞、加拿大、德國、荷蘭、美國及中國臺灣等曾有選舉預測市場。美國國防部曾經計劃通過預測市場機制來匯聚情報部門對地緣政治風險的預測。國際著名新聞媒體也曾設立了公開的預測市場網站，如CNN（Cable News Network）、《金融時報》和《華爾街日報》等開發的政治市場。美國企業如惠普、雅虎、微軟以及谷歌等，利用企業內部的預測市場進行與財務、營銷、策略有關的預測，預測范圍包括產品研發、銷售預測和財務狀況等。此外，預測市場也用于文體娛樂預測。好萊塢股票交易所以電影票房作為預測標的，預測不同電影在票房上的表現。Tradesports 是以運動比賽結果為主要預測目標的運動交易市場，主要預測棒球、高爾夫球、賽車、美式足球、網球、足球等運動賽事的比賽結果。上述預測市場基本以虛擬貨幣來進行交易。Intrade 預測市場成立于2001 年，是少數幾個使用真實貨幣來進行交易的預測市場，預測范圍涵蓋氣候、娛樂、金融、政治、科學、科技、社會、運輸以及法律等。目前，國外仍在運行的規模較大的預測市場平臺還有PredictIt、The Good Judgment Project 和Metaculus 等，預測內容主要集中于政治領域。

從預測市場應用研究來看，目前應用的領域主要是公眾關注的話題領域，而對于專業領域，上海大學李國秋等[20-21]曾將預測市場應用于技術預測，但未公開運行預測市場系統。文獻調研中發現，將預測市場具體應用于顛覆性技術的預測尚無更多相關研究。

3 面向潛在顛覆性評估的預測市場應用研究

3.1 典型的預測市場方法機制

預測市場是一種交易特定合同的市場，主要功能是揭示價格和促進信息的發現改進預測。預測市場的交易對象是各種判斷或觀念，并且以交易合同的方式出現。預測市場合同基于不確定的未來事件的結果并以此確定盈虧，可被用于預測范圍寬泛的事件。合同的設計需要清楚、易于預測者了解且能夠驗證。預測市場的理論基礎主要有三個方面：①價格體系。是一種交流信息或溝通信息的機制。②有效市場理論。根據市場有效性假設，市場的價格反映了所有市場參與者所搜集到的總的信息。③理性預期理論。可有效解釋市場參與者如何在相互作用過程中的行為，市場收集和匯聚信息的功能。因此，預測市場的理論基礎可簡要概括為市場機制。

預測市場交易者類型分為自我選擇和被選擇兩種方式[21]。自我選擇類型交易者可以是愿意參與交易的任何人，被選擇方式則通常適用于組織內部運行的市場。預測市場的組織者由預測市場的所有者承擔，任何有興趣的人員可自愿參加進行特定合同買賣，交易周期可靈活設置，市場交易具有連續性，預測結果以合同成交價格直觀體現。預測市場前期設計實施需要成本，而預測市場運行后的預見成本較小，可避免人工組織方式所需的成本。預測市場的優點包括：群體智慧、市場機制、直觀、有效、實施成本較低、更具有創新性。預測市場的缺點是存在市場監管問題，只能在一個組織內運行，而不能成為一個公開的交易市場。

3.2 顛覆性技術評估預測市場的應用研究

自2019 年以來，中國科學技術信息研究所在執行顛覆性技術預判國家重點研發計劃項目過程中，對預測市場相關理論基礎、運行機制、應用范圍等方面進行研究，構建了顛覆性技術預測市場，以期匯集大眾智慧為我國顛覆性技術預測提供參考。針對顛覆性技術預測難度高、參與人數少等特征，為提升預測市場的有效性，本文在事件合約、交易機制和激勵機制等方面進行了改進。

（1）面向潛在顛覆性預測的組織機制設計。本文將面向專家的按計劃預測形式與面向大眾的市場機制形式相結合，利用人的智慧進行顛覆性技術預判需要考慮預判結果的準確性和全面性。通常行業領域專家預判的準確率高，但也存在專家認知偏見及思維定勢等風險；大眾參與預判有助于增加技術多樣性和新穎性，也有助于加強預判結果的全面性。為此，需要設計包括顛覆性技術預判專家輔助系統和顛覆性技術事件交易平臺（即預測市場）的顛覆性技術預判系統，綜合考慮顛覆性技術識別的準確性及全面性。

（2）市場交易參與者的遴選機制設計。對參與顛覆性技術預測專家的多樣性進行改進，促進多領域、多視角觀點的激發、碰撞與融合。專家遴選對于預判結果準確性來說至關重要，針對特定技術或者技術群，遴選專家時需涵蓋技術、產業、投資、社會等不同領域專家作為利益相關者代表共同形成顛覆性技術預判專家組。

（3） 面向潛在顛覆性技術預測的交易機制設計。探索在顛覆性技術事件發生時間預測上的可行性問題，具體包括可面向顛覆性技術預測的核心交易撮合機制、事件合約設計（如顛覆性技術及時間段的合約類型）等基本問題。根據顛覆性技術預判系統用戶的興趣和具體的預判任務，從多源科技信息中選出相關性、及時性和可信性高的信息進行推薦，對用戶的判斷具有重要的影響。

（4）預測市場參與者的激勵機制設計。利用大眾顛覆性技術預測市場平臺實現顛覆性技術預測的過程中，用戶積極參與并根據信息及時更新顛覆性技術預判事件交易，對于最終預判結果的準確率有重要影響。因此，如何設計獎勵機制以保證利益相關者的廣泛、積極參與，關系到預測市場效果的關鍵問題。本文在研究的過程中根據參與度、準確度等不同維度的指標，構建市場參與者的評價機制，同時結合專業領域科學研究的特點設計了相應的激勵機制。

通過上述改進優化后，與傳統預測方法相比，預測市場具有了多方面的優勢。例如，“多類型”——技術預測類型多樣，技術領域覆蓋范圍廣泛，預判任務設置靈活；“反饋快”——在線實時反饋技術進度和結果，提高技術預測時效性；“匯眾智”——可綜合專家與大眾智慧，提高預測的廣度、深度和準確度；“降成本”——不受地域限制，可大規模在線協同預測，降低預測成本。

4 潛在顛覆性技術評估支撐系統

為了實現上述整個方法框架，本研究還設計開發了相應的系統平臺作為支撐，實現了對專家和大眾兩方面多維度的評估預測結果的融合。

4.1 系統設計

潛在顛覆性技術評估支撐系統由潛在顛覆性技術評估輔助系統和潛在顛覆性技術預測市場兩大功能模塊組成。

1）潛在顛覆性技術評估輔助系統

潛在顛覆性技術評估輔助系統主要面向專家，以德爾菲法[22]框架為基礎支撐評估預測工作。根據技術領域構建專家庫，遴選專家時可以通過行業協會推薦、然后進行同行評審的方法選出，同時要參考基于專家的科研成果的定量分析結果，通過定性和定量相結合的方式保證專家庫質量[23]。顛覆性技術由于其特殊性，出現非共識技術的可能性非常大。因此，在潛在顛覆性技術評估過程中需基于顛覆性技術非常規評價體系，綜合利用德爾菲法、場景模擬法與技術路線圖等方法挖掘專家群體智慧，并參考文獻分析法、技術定義法和問卷調查等多種方法的分析結果，構建潛在顛覆性技術評估輔助系統，將其應用于“過濾漏斗”模型的每個階段，通過不斷迭代反饋，優化完善系統。

2）潛在顛覆性技術預測市場

潛在顛覆性技術預測市場主要面向大眾，是一種基于信息市場的預測工具，可以聚合私人信息，在市場參與者之間產生和傳播共識，并為信息獲取提供激勵。具體地，針對顛覆性技術預測難度高、參與人數少等特征，為提升預測市場的有效性，本研究在事件合約、交易機制和激勵機制等方面進行了改進。根據系統功能模塊，結合業務場景分析可將顛覆性技術評估工作分為四個階段：待評估潛在顛覆性技術遴選與征集；潛在顛覆性技術評估任務準備；潛在顛覆性技術評估執行；匯聚專家和大眾智慧的綜合分析。潛在的顛覆性技術評估可以看作“在某時間/時間段，某項技術成為顛覆性技術”這一事件可能性的預測。盡管預測市場被認為有可能為科學研究實踐提供有價值的功能，但是在科學研究的背景下開發預測市場的潛在應用方面所做的工作相對較少。科學研究是獲取信息，整合和傳播知識，并產生可靠的預測的活動。科學研究也是一個深刻的社會過程，其中有動態變化的規則、實踐和激勵結構，并在科研社區內不斷協商。科學研究的社會動態可能導致科學研究的目標與激勵個體研究人員以有效、公正和不扭曲的方式獲取和傳播研究成果的動機之間存在差異。因此，建立有助于確保科學研究的激勵措施和目標保持一致的機制非常重要。

兩大功能模塊之間協同能夠促進潛在顛覆性技術的評估與預測。顛覆性技術由于其特殊性，出現非共識技術的可能性非常大，預測市場預測結果既可以用于增強顛覆性技術的全面性，又可考慮預測市場預測的及時性和靈活性，可以選取部分新穎性和重要性的候選技術作為面向專家的顛覆性技術評估輔助系統提供預判任務。顛覆性技術評估輔助系統則通過匯聚專家智慧對顛覆性技術進行更加專業的評估與論證。

4.2 潛在顛覆性技術評估支撐系統開發

中國科學技術信息研究所研究團隊設計了顛覆性技術預判專家輔助系統和顛覆性技術事件交易平臺（即預測市場）的在顛覆性技術評估支撐系統，如圖1 所示，綜合考慮顛覆性技術識別的準確性及全面性。其中，顛覆性預判專家輔助系統設計、開發與專家庫的構建、專家遴選、專家集體預判流程以及顛覆性技術指標等研究緊密相關。顛覆性預測市場系統則涉及顛覆性技術實現事件的合約、交易機制、定價策略，以及鼓勵用戶積極、有效地參與顛覆性技術預判過程的激勵機制。

圖1 潛在顛覆性技術評估支撐系統設計

鑒于顛覆性技術預測市場的預測內容是判斷某項技術是否具有成為顛覆性技術的潛質，故合約類型選用的是非型事件合約。預測市場的交易機制有做市商和自由競價兩種方案，分別應對參與人數較少和較多兩種狀況。交易采用虛擬貨幣進行結算，預測市場的虛擬幣有多種獲取方式，為了吸引用戶積極參與，設計為注冊時獲取和虛擬交易盈利獲取兩種方式。同時，為了激勵大眾參與預測，設計了一套激勵機制，預測準確率較高的參與者可以進入專家庫。依照參與率和成功率的乘積來測算參與者總成績，并擇優獎勵積分，參與者可以用積分來兌換實物。

近期已初步開發完成面向專家的顛覆性技術預判輔助系統和面向大眾的顛覆性技術預測市場系統，為下一步顛覆性技術預判系統運行奠定了扎實基礎。面向專家的顛覆性技術預判輔助系統和面向大眾的顛覆性技術預測市場系統的系統界面及系統功能設計如圖2 與圖3 所示。

圖2 面向專家的顛覆性技術預判輔助系統截圖

圖3 面向大眾的顛覆性技術預測市場系統截圖

5 總結與展望

匯聚專家和大眾智慧進行潛在顛覆性技術評估是顛覆性技術預測的發展趨勢。通常行業領域專家預判顛覆性技術的準確率較高，但也存在由于專家認知偏見及思維定勢等原因而導致顛覆性技術預判不準確或遺漏的風險。大眾參與預判有助于增加技術的多樣性和新穎性，也有助于加強預判結果的全面性。為匯聚專家與大眾智慧預判潛在顛覆性技術，本文對預測市場用于顛覆性技術預測進行方法機制改進研究，對匯聚專家和大眾智慧的潛在顛覆性技術評估支撐系統進行設計與研發，及早預測和發現顛覆性技術以支撐科技管理決策。針對隱性知識的挖掘與利用更多的是存在于專家和大眾預測判斷的人腦思考環節，難以直接在潛在顛覆性技術評估支撐系統之中顯性化問題，本文通過專家評估打分和大眾在預測市場的價格交易顯性反映出隱性知識利用結果。隱性知識的顯性化需要通過評估專家或大眾之間討論交流形成文字記錄，可用于對日后其他顛覆性技術的評估預測提供參考。

匯聚專家和大眾智慧進行潛在顛覆性技術評估工作，特別是將預測市場引入顛覆性技術預測是一種方法探索，今后需要不斷深化隱性知識理論在評估潛在顛覆性技術過程中的作用機理研究，同時，在實際應用中有以下幾個重點問題仍需探索和解決。

（1）專家遴選是專家評估工作的關鍵問題。構建顛覆性技術評估預判專家庫是面向專家的顛覆性技術評估預判的基礎。專家在潛在顛覆性技術評估中起到關鍵作用，專家可以發現顛覆性技術的弱信號，從大量的待評估顛覆性技術中篩選出最有可能的顛覆性技術集合。顛覆性預判專家對推薦內容負責，并進行必要的解釋。專家遴選對顛覆性技術評估起決定性的影響，需要廣泛吸收科學界、產業界，特別是企業人士的參與，其中對新技術敏感的一線青年人才必不可少。專家畫像則是遴選專家組成顛覆性技術評估預判工作的基礎。此外，評估專家工作績效亦需從準確性、全面性和公正性等方面評估，作為后續遴選專家的依據。

（2）交易機制和激勵機制是預測市場成敗的關鍵問題。預測市場應用于顛覆性技術是早期應用嘗試，少有經驗可以借鑒，因此，需要先在小范圍試用，積累經驗并不斷優化。交易機制是顛覆性技術預測市場運行的關鍵問題。預測市場具有不同的交易機制，如做市商和自由競價等，采用何種方式更有效需要進行不同規模下的測試與優化。激勵機制是關乎顛覆性技術預測結果的關鍵問題。如何通過設計激勵機制，如積分和榮譽獎勵等，來吸引大眾參與預測，需進一步實驗，并配備相應的制度條件保障。

（3）潛在顛覆性技術預測結果評估有待深入研究。對潛在顛覆性技術預測結果的評估也是一個重要難題。顛覆性技術預測研究目前主要是回顧式案例分析，預測結果中的潛在顛覆性技術是否能夠真正成為顛覆性技術尚未可知。潛在顛覆性技術預測結果的評估將作為反饋信號，推動評估輔助系統和預測市場的功能改進和優化，充分挖掘專家和大眾隱性智慧，促進顛覆性技術預測準確性和及時性的提升。潛在顛覆性技術評估支撐系統的效力效率評測則需從參與評估的專家和大眾的用戶體驗等角度入手，與顛覆性技術預測評估結果的準確率和召回率有所不同。潛在顛覆性技術評估支撐系統主要功能是促進專家和大眾智慧的匯聚進行顛覆性技術的思考與預測。