基于顛覆性技術創新項目評價及立項決策模型的研究

陳之瑤，羅 軍，莎 薇，侯小星

（廣東省技術經濟研究發展中心，廣東廣州 510070）

0 引言

顛覆性技術是一項具有預見性的未來技術，在全球未來科技創新發展進程中產生深遠影響。近現代科學研究中的許多重大發現、重大突破，幾乎都是首先發源于蘊藏潛在機遇的“非共識課題”［1］。面對新一輪科技革命和產業變革的機遇與挑戰，為搶先把握科技發展的主動權，我國積極開展顛覆性技術的謀劃布局。2016 年，顛覆性技術被寫入了《國家創新驅動發展戰略綱要》《“十三五”國家科技創新規劃》。2017 年，黨的十九大報告提出要突出顛覆性技術創新［2］，使顛覆性技術受到了更多的關注。在國家“十四五”規劃中，我國繼續在若干前沿科技領域謀劃一批未來產業，強化顛覆性技術供給。

相關研究表明，顛覆性技術創新的成功與一個國家對顛覆性技術創新的組織管理制度、政策引導作用息息相關［3］。尤其是科學運用政策工具在促進企業的突破性創新活動中大有可為，通過提供科研資助，有效激勵科技人員，加強知識產權保護，能夠創造有利于企業顛覆性創新的政策環境［4］。最早由Weber 等［5］從建立技術政策和建構性技術評價的思想出發，提出創立一個保護新技術的局部繁殖空間，并將新技術成長初期的所有階段都包含于這個項目的試驗，并提出政府在實踐中通常扮演了減輕或補償舊技術對新技術影響的角色。如張光宇等［6］認為，選擇了一個有前景的概念或技術后，就必須為其設計和配備一個良好的實驗環境，以推動技術的成長；許澤浩［7］對顛覆性創新從技術的產生到占領主流市場整個過程進行研究，提出要從政策引導、網絡構建、協同創新等方面為顛覆性創新的成長提供的支持，為顛覆性創新構建一個保護空間，使其可以順利地跨越技術到市場、市場到產業的“死亡之谷”。為了加快推動建立顛覆性創新的保護空間，為培育顛覆性創新打造良好的科技革命軟環境和創新試驗田，扶持產業發展的多項顛覆性技術苗圃，2021 年8 月，科技部辦公廳印發了《關于開展顛覆性技術研發方向建議征集工作的通知》，通過公開征集的方式建立顛覆性技術創新項目后備庫，從顛覆性技術介紹、顛覆性技術研究現狀、為什么是顛覆性技術、技術解決的主要問題、顛覆影響力、主要應用場景與市場規模等方面考慮是否納入項目后備庫［8］。

鑒于此，本研究將從顛覆性技術特征出發，結合國家層面對進入顛覆性技術創新項目后備庫評價的角度，借鑒海爾邁耶問題的做法1），建立顛覆性技術創新項目的評價體系和決策矩陣模型，以期為相關部門提供對顛覆性技術創新項目進行科學決策的新方法，同時為相關領域研究者提供有益的啟發。

1 國內外相關研究綜述

目前，美國、英國、瑞典、俄羅斯、日本等國家均設立研究機構，對顛覆性技術創新項目建立形成較為成熟的遴選方法、遴選機制［9］。美國在顛覆性技術發展方面走在最前列、投入最多、機制相對完善，其中最為突出、取得最大成功的是美國國防部高級研究計劃署（DARPA）［10］。DARPA 在開展顛覆性技術創新上的成功模式被越來越多的國家、政府部門和大型企業所模仿與追隨。DARPA 在成立之初就將目標定位于專門研發軍事領域前瞻性和變革性科學技術，并強調技術的廣泛應用帶來的顛覆性影響［11］，研究涉及到信息系統技術、先進武器平臺及技術、電子元器件、軍用生物技術、網電空間技術、航天技術、材料技術、制造技術等眾多領域，且覆蓋基礎研究、應用研究、先期技術開發等各個階段，形成相對完整的閉環管理和研究［9］。從DARPA 的實踐經驗來看，項目遴選權利是直接給項目經理，由項目經理自下而上地發現項目并進行決策［12］。英國在預測、識別和培育顛覆性技術方面代表性機構是QinetiQ 集團，主要涉及英國國防和軍事武器的研究與應用，包括定向能量效應器系統、高能激光器（HEL）和高功率射頻（HPRF）效應器、定向能源系統等［9］。尤其是在顛覆性技術識別工作上，將這項工作作為產學研體系之內的科技發展的一部分，根據不同的研究需求和研究內容，綜合運用德爾菲法、頭腦風暴法、情景分析法、專家會議法、知識挖掘法、文獻計量法等方法進行技術預測［13］。俄羅斯于2012 年設立了國防先期研究基金會，負責顛覆性技術研發的組織工作，其運行模式部分采取了DARPA 運行模式，在進行項目選擇時，依靠各個領域的專家對項目進行評估，確定最終支持的項目。目前，先期研究基金會資助項目涵蓋航空航天、生物和高超聲速技術等，主要涉及物理技術、生物化學和醫學技術、信息技術三大領域［14］。日本政府于2013 年開始實施顛覆性技術創新計劃（ImPACT），采用的項目遴選機制與DARPA 類似，即項目經理人制度，并且給予項目經理人高度自主權，負責策劃整個項目的主題、研究團隊、經費規模、研究時間等，主要支持領域包括醫療和長期護理［15］，該計劃是一個綜合性科技創新計劃，也是政府科技創新的司令塔，其風險容納程度中等偏上，且具有一定的前瞻性［10］。

筆者對國內關于顛覆性技術識別、項目立項決策等研究進一步梳理發現，我國管理部門對顛覆性技術創新項目的決策機制逐步形成以“識別—遴選—培育”為主線的模式。近年來，不少研究學者對于顛覆性技術識別方法展開了研究，邢曉昭等［16］、劉柳等［17］、張金柱等［18］、開慶等［19］、黃魯成等［20-21］、王超等［22］都對顛覆性技術識別研究進展進行系統梳理，形成了較為全面的顛覆性技術識別方法體系，但在顛覆性技術創新類項目的評審評價方法、立項決策機制方面研究仍然相對較少，雖然，我國很早開始就有研究學者對顛覆性技術創新項目在評審體制、立項決策上存在的問題予以關注，并提出，對于這類項目的評審應采取與一般項目較為不同的評審辦法［23］，但具體應采取怎樣的評審方法和決策機制才能滿足對于顛覆性技術創新項目進行科學評價的需求，至今尚未形成標準化的方法體系及細化的實施方案。在近幾年的相關研究中，張玉磊等［24］從理論上研究提出顛覆性技術遴選的基本思路和運行流程；馮倩倩等［25］則是從實踐選取全國顛覆性技術創新大賽等6 個案例對設計的評審指標和流程進行交叉驗證，在一定程度上豐富了顛覆性技術遴選研究樣本；Guo 等［26］學者構建了以技術特征、市場動態、外部環境為基礎的多維測量框架，對產品創新的破壞性潛力進行系統評估，并且該方法在案例研究中得到驗證。還有一部分學者對基礎研究項目、非共識項目等與顛覆性項目具有類似屬性的項目在評審評價方法上進行研究，如西桂權等［27］結合非共識項目自身特點，利用定性和定量方法建立了非共識項目評價指標體系，探討將APF 組合分析方法運用于非共識項目評價的可能性和具體步驟；鮑錦濤等［28］學者研究總結了國外主要科學資助機構關于原創性基礎研究項目的資助導向，并在此基礎上提出關于發現和識別原創思想、優化原創探索計劃項目的申請與評審管理工作方面的具體建議；黃魯成等［29-30］提出了屬性綜合評價和決策系統，并在后續研究中針對傳統客觀加權方法忽略自然權重的不足，提出了組合賦權的方法；馬利彬［13］研究建立新型的顛覆性技術評價體系，并提出了非共識評價、負責任的自由度量、交叉評審、扶優評審、人本評審等5 種適用于顛覆性技術創新項目評審的方法；茹瀟瀟等［31］學者研究非共識項目的遴選甄別機制，并根據非共識項目與一般項目的特征差異，提出慎重遴選評審專家、重新設計評估指標權重、規范使用否定權限、給予非共識項目更多顯示機會；劉文波等［32］從創新項目的特點以及管理上存在的問題入手，運用模糊評價的方式對非共識項目進行甄選，為完善非共識項目管理提供支撐；楊衛等［33］探索可能用于評審顛覆性創新的非常規方式，通過科學合理的科技評價機制來更好地優化科研經費的配置。

運用科學的評價方法和立項決策機制來遴選顛覆性技術創新項目并進行精準培育，這對于國家培育顛覆性創新產業、企業選擇顛覆性技術都是非常重要的前提，尤其是判斷項目是否蘊含顛覆性創新潛力是研究的重點和難點。筆者在現有研究基礎上，探索建立科學、有效的項目遴選的評價模型和立項決策機制，以期為我國顛覆性技術創新工作建立形成常態化的預測遴選機制、決策管理機制提供支撐，助力實現對顛覆性技術創新項目科學、精準的決策，同時填補顛覆性技術創新項目在評審方法體系、立項決策機制等領域的研究空白。

2 基于顛覆性技術創新項目獨特屬性構建評審模型

2.1 顛覆性技術創新項目評價指標體系的構建思路

顛覆性技術創新項目與一般科技計劃項目具有較大的屬性差異。對于一般的科技計劃項目而言，項目擬采用的技術通常是具有共識性的持續性技術，這類技術通常是對現有技術作增量改善的技術［34］。評判這類項目好壞的依據來自于其持續性技術的競爭優勢，目前，評估這類項目一般都有清晰的評估路徑和評估標準，也具有同類評審理念和評審步驟的經驗可循，評價方法通常是采取成熟的同行評議法，同行業專家根據專業經驗，對項目規劃路徑、預期實現效益等內容進行評估。而顛覆性技術創新項目本身具有隱蔽性、破壞性、不確定性等特征屬性，因此，基于顛覆性技術這些屬性，應提出針對性的遴選角度和評審標準，從而作出科學合理的判斷。顛覆性技術創新項目評價指標體系的構建思路模型如圖1 所示。

圖1 顛覆性技術創新項目評價思路模型

（1）針對顛覆性技術具有隱蔽性特征，在所建立評價指標體系中加入專家對于項目是否屬于顛覆性技術創新的評價指標。由于顛覆性技術創新在最初進入市場時，通常是利用靈活巧妙的利基戰略存在，項目在萌芽階段通常不屬于政府重點關注和發展的領域，也不具備主流市場所需的性能指標［7］。顛覆性技術創新項目固有的隱蔽性、非主流的特點，往往導致項目在遴選環節產生較大分歧，在進入主流市場前，政府部門未能識別出項目所涵蓋的顛覆性技術，使項目無法獲得相應的政策扶持，導致企業錯失先機。因此，對顛覆性技術創新項目除了需要在前期進行主動發現和識別外，在專家評審環節，還需要進一步甄別和反復論證該項技術是否屬于顛覆性技術。

（2）與易于達成共識性的一般性項目相比，顛覆性技術創新項目的不確定性更加突出，且不確定性的存在與項目的創新性和風險性息息相關，對美國、歐洲、日本等國家的相關研究總結也表明，真正取得突破性進展的一般都是高風險、高交叉的項目［10］。針對顛覆性技術充滿了不確定性這一特征，在評價指標體系中加入對項目風險和預期回報的考量，對項目在成本和實施周期的可行性進行評估，以及對項目前景是否可預見進行判斷，從這3 個層面進行深入分析和評價，達到盡可能準確地評價項目實現可能性大小的目的。

（3）顛覆性技術本身具有開辟新市場、創造新價值體系的潛力，并且能顛覆原有市場格局、改變當前技術范式［35］，不僅如此，顛覆性技術對于當前的商業模式、競爭形態等多個方面都可能造成顛覆性的替代作用，給經濟社會帶來重大變革，也對在位企業造成極強的破壞力。針對顛覆性技術具有破壞性這一特征，在評價指標體系中，加入顛覆性技術對當前及未來市場產生的影響力的相關評價指標，從而評估項目投放目標市場產生的結果和對整個行業產生的影響力大小。

2.2 建立顛覆性技術創新項目評價指標體系

本研究借鑒海爾邁耶問題的做法［36］，并結合上述針對顛覆性技術創新項目的評價指標體系構建思路，以及國家層面對進入顛覆性技術創新項目后備庫的評價角度，最終確定了包含三級指標的項目評價指標體系。根據海爾邁耶提出的9 個問題，可以從項目是否為顛覆性技術、項目實現的可能性、項目產生市場影響力3 個層面進行評價，除此之外，值得注意的是，從遵循技術發展規律角度來看，雖然顛覆性技術擁有“彎道超車”的特殊屬性，但研究團隊在相關領域的技術積累、團隊成員基礎研究能力的培養、領導人能力等，同樣都是發展顛覆性技術創新的基礎。基于此，本文建立顛覆性技術創新項目評價指標分為三級指標，其中，一級指標4 項，二級指標9 項，三級指標16 項。詳見表1。

表1 顛覆性技術創新項目評價指標體系

（1）項目團隊實力。Dijk 等［37］、Hardman 等［38］的研究證明，項目團隊前期的技術積累和擁有的基礎設施對開展創新、降低創新成本方面具有重大影響。本研究設計的項目團隊實力指標主要考察的是團隊實力和組織能力兩方面，評價項目團隊是否具備與項目匹配的研究能力，以及根據市場變化選取合適的市場戰略能力。對團隊實力大小的評價主要從團隊資金實力、前期技術積累以及團隊成員基礎研究能力三方面來評價，對組織能力的評價主要從團隊高層及項目負責人能力大小來判斷。

（2）項目是否屬于顛覆性技術。判斷項目是否屬于顛覆性技術這一指標緊扣顛覆性技術具有破壞性的特征屬性，要準確判斷這項指標，首先對項目研究目標要有清晰的認識。在此基礎上，參考相關研究，證明項目的前瞻性、新穎性不僅能反映相關技術的潛力，更是評價構建未來創新生態的潛力［39］，同時，項目采用技術具備高度集成化、便捷化等特征，使項目能更快地被大眾接收，對現有技術具有更強的替代性［26］。基于此，本研究從技術本身的角度，設計項目研究目標清晰度、項目新穎性、項目破壞性等3 項指標，來評價項目是否為顛覆性技術創新。

（3）項目實現可能性。顛覆性技術創新項目往往起源于研究者的大膽假設、自由暢想，項目理念具有超前性，而且通常呈現研究周期長、成本投入高等特點，導致項目的實現具有較大不確定性［40］。本研究從項目風險與回報、項目實施可行性、項目前景可預見性三方面評價項目實施可能性，對于項目風險與回報指標，參照SWOT 分析模型，評價項目技術優勢、實施風險和回報水平，基于項目風險和回報的綜合評估，分析項目成功實施的可能性；對于項目實施可行性指標，評價項目實施成本和周期兩方面，是否在合理、可控范圍之內；對于項目前景可預見性指標，從階段性目標設置合理性、階段性目標對項目成功的可預見性兩方面進行評價，從過程管理的角度評價項目降低實施風險、提高成功率的可能性。

（4）項目產生市場影響力。搶占利基市場，并在市場上站穩腳跟是顛覆性創新的典型特征之一［3,41］，新的市場促進新的價值網絡的形成，造成對現有市場競爭格局的沖擊。項目對市場產生影響力是基于項目采用技術優勢判斷獲取目標市場的占據力，并實現對當前市場競爭格局的改變。因此，本研究設計從預期市場需求和預期對市場或產品的影響力兩方面評價項目產生市場影響力。

2.3 評價指標體系中權重的確定

利用AHP 法（層析分析法）確定顛覆性技術創新項目評價指標體系權重，通過專家打分法，采用1～9 分作為指標重要性的標度，對上述建立的三級指標體系中各層次的指標重要性權數進行兩兩對比判斷，構造形成n 階判斷矩陣，并計算出判斷矩陣的特征向量及最大特征根，得出各層次指標權重。其關鍵步驟與做法如下：

第一，構建n×n判斷矩陣A。

aij（i,j=1,2,3,…,n）為專家給出的指標對比重要性得分。

第二，確定特征向量W。

第三，依據CI/CR 進行一致性檢驗。

當CI/CR＜0.1 時，通過一致性檢驗。

按照AHP 法得到顛覆性技術創新項目評價指標權重，對16 個三級指標的權重值大小進行分析，由最終計算總體權重可知，項目技術破壞性指標總體權重值為0.213，其重要性以絕對優勢排在首位，而該指標屬于顛覆性技術自身特征維度，可見對于顛覆性技術創新項目的評審，首先要從是不是顛覆性技術出發，再評價項目對市場產生的影響力以及項目實現可能性，這與張玉磊等人［24］提出的顛覆性技術遴選首先要從“質”的層面回答是否為顛覆性技術的這一理論相符；其次，預期對市場（產品）的影響力、項目回報水平、預期市場需求、項目技術優勢、項目研究目標清晰度、階段性目標對項目成功的可預見性、項目技術新穎性等7 項指標總體權重值依次排在2～8 位，總體權重值在0.062～0.125區間，屬于比較重要的指標；最后，項目周期合理性、項目實施風險、階段性目標設置合理性、團隊高層及項目負責人能力、團隊成員基礎研究能力、前期技術積累、項目成本合理性、團隊資金實力等其余8 項指標總體權重值則依次排在9～16 位，總體權重值在0.008～0.033 區間，屬于一般重要的指標。三級指標體系的總體權重與相對權重值詳見表2。

表2 AHP 法計算指標權重

3 嵌入顛覆性技術創新項目評價模型的立項決策機制

3.1 構建顛覆性技術創新項目立項決策矩陣模型

根據本文構建的三級評價指標體系，對顛覆性技術創新項目的評價既有從項目團隊實力、項目技術是否屬于顛覆性技術這樣的客觀事實角度進行評價，也有從項目實現可能性、項目產生市場影響力這樣的基于事實進行推論的評價指標，前者是項目進入遴選的基礎條件，而后者是項目競爭優勢的體現，因此，本文在所構建的三級評價指標體系基礎上，選取項目實現可能性、項目產生市場影響力兩個維度構建項目立項決策矩陣模型，將模型分析圖劃為4 個象限，根據項目所在不同的位置，給出不同的立項決策建議。

根據表2 中項目實現可能性、項目產生市場影響力兩個指標的總體權重值可知，項目實現可能性相對于項目產生市場影響力指標更重要，由此表明，對顛覆性技術創新項目的決策要按照項目實現的可能性大小、項目產生市場影響力大小的先后順序進行。基于此，本文對應4 個象限提出了4 種決策建議。在矩陣模型左上角的項目，其實現目標可能性大且產生市場影響力大，這類項目相對執行風險低、成功率高，應優先考慮立項；在矩陣模型左下角的項目，其實現目標可能性大但產生市場影響力小，對于這類項目應酌情考慮立項，其優先順序僅次于矩陣模型左上角的項目；在矩陣模型右上角的項目，其實現目標的可能性小但產生的市場影響力大，這類項目雖然具有較好前景，但風險較大，應謹慎考慮，排在第三順位；在矩陣模型右下角的項目，其實現目標可能性小且產生市場影響力小，因此建議淘汰這類項目。顛覆性技術創新項目決策選擇矩陣模型如圖2 所示。

圖2 顛覆性技術創新項目決策選擇矩陣模型

3.2 建立顛覆性技術創新項目立項決策機制

在前期研究基礎上，建立“技術識別-項目評審-立項決策”的決策機制，嵌入上文中構建的顛覆性技術創新項目評價模型以及項目決策選擇矩陣模型。具體如下：

（1）技術識別。采取主動發現、公開征集的方式，對顛覆性技術進行識別。結合當前實際，主動發現顛覆性技術的途徑主要有通過日常重大調研活動以及其他科技計劃項目中的顛覆性技術創新苗頭進行深入挖掘，通過頭腦風暴論壇形成一批具有顛覆性創新潛力的項目建議，借助顛覆性技術識別預測相關平臺挖掘分析全球權威機構相關信息源等；同時，現階段依靠探索建立顛覆性技術項目申報專區，在全國創新創業大賽中設立顛覆性技術創新項目等途徑進行公開征集。

（2）項目評審。基于本研究建立的顛覆性技術創新項目評價指標體系，對前期所識別到的具有顛覆性創新潛力的項目進行立項評審。根據前文分析，鑒于顛覆性技術創新項目大多處于萌芽階段，缺少成熟的評價數據，同行專家對這類項目很難形成共識，因此，采取“關鍵人”評審模式代替“票決制”的同行評議做法，重點從是不是顛覆性技術、項目實現可能性、項目產生市場影響力以及項目團隊實力等方面對項目進行綜合評分。

（3）立項決策。根據所有項目在項目實現可能性、項目產生市場影響力兩項指標上的得分進行排序，建立項目立項決策矩陣模型及相應的標度，結合專家綜合評價，判斷項目處于決策矩陣中的位置和對應的類別，并據此提出是否立項的決定，由項目專員和領域專家共同決策，遴選出若干項可能的顛覆性技術并納入項目后備庫。

4 結論與展望

本文緊扣顛覆性技術的特征屬性，構建了具有顛覆性技術屬性的科技項目評價的三維評價模型，在4 個維度9 個層次上選取了具體的評價指標，從當前實踐出發，提出基于海爾邁耶問題的顛覆性技術創新類項目的評價指標體系。并從顛覆性技術的影響力、可能性兩個維度構建項目立項決策矩陣模型，探索建立相對應的立項決策機制，具有極大的實踐價值。

本模型在評價指標選擇上主要參考了當前我國對顛覆性技術創新項目納入項目后備庫的評價角度，以及前期對海爾邁耶問題的相關調研成果梳理。形成的評價指標體系和立項決策機制在實踐應用中與顛覆性技術創新項目遴選貼合性需要進一步驗證，尤其是評價指標中涉及較多的對技術未來的預測判斷，對評審專家中“關鍵人”的知識面和信息量要求較高，若無法選擇合適的評審專家，會對評價結果精準性產生較大影響。希望這種思路和方法給新形勢下科技管理部門在動態、不確定環境下遴選出真正顛覆性創新的科技項目提供參考借鑒，對我國顛覆性技術創新發展起到一定理論和方法的支撐作用。

注釋：

1）喬治·海爾邁耶（George Heilmeier）被譽為“液晶顯示器之父”，是20 世紀美國重要的發明家，同時也是一個科研項目管理專家。海爾邁耶提出了9 個問題，以此評估項目是否值得資助。這9 個問題被稱為“海爾邁耶問題”（Heilmeier Catechism）。