融合情景分析的战略性新兴产业技术路径图框架构建与案例分析

刘洪民 韩熠超 刘炜炜

摘 要：针对目前战略性新兴产业演进过程中传统技术路径图预测存在的主要问题，本文将应对不确定环境具有显著优势的情景分析与传统描绘产业系统发展愿景的技术路径图进行整合，构建了技术路径图开发与战略性新兴产业演进情景分析相联结的结构框架，以更好地从整体上把握战略性新兴产业的阶段性发展特征和演变趋势。以中国新能源汽车产业为例，从产业的演化环境、产业价值链、产业创新链、产业创新生态系统及产业政策干预等多维度情景进行了分析，为新能源汽车产业的发展提供了基于多情景的产业技术路径规划的基本框架。

关 键 词：战略性新兴产业;情景分析;技术路径图;产业演进;创新政策

DOI：10.16315/j.stm.2019.01.006

中图分类号： F260

文献标志码： A

Abstract：Aiming at the main problems existing in the traditional technology route map prediction in the evolution process of strategic emerging industries at present， the papcr integrates scenario analysis with significant advantages to deal with uncertain environment and technical path diagram of traditional description of industrial system development vision， builds framework of technology path map development. Emerging industry evolution scenario analysis is constructed. Therefore， we should better grasp the stage development characteristics and evolution trend of strategic emerging industries as a whole. Taking Chinas electric vehicle industry as an example， the paper analyzes multiscenario such as industrial environment， life cycle and innovation ecosystem， and provides a basic framework based on multiscenario industrial technology path planning for the development of electric vehicle industry.

Keywords：strategic emerging industry; multiscenario; roadmap; industry evolution; innovation policy

战略性新兴产业的发展为后发国家实现经济赶超提供重要的机会窗口，但战略性新兴产业的发展具有典型的阶段性演进特征，在技术、市场、组织等方面存在多重不确定性[1]，给未来产业技术的预见及公共政策的设计带来诸多困境。技术路径图以基于时间的可视化图形的形式从技术、产品、市场3个角度去预测和规划未来，对企业、行业、政府起着重要的创新预测作用[2-3]。产业技术路径图是有力的产业规划工具，具有内在的清晰性、完整性和关注细节的优势，但其往往只是一种线性预测，或假设产业环境和产业发展目标为单一情景，而事实上产业环境的众多要素往往是动态的、不稳定的，产业技术路径图的设计成果由于缺乏灵活性和适用性很可能变得无法实施。情景规划法加强了对不确定性因素的分析和整合并在此基础上形成描绘未来产业发展的有限情景[4]，具有预见性、灵活性和环境监控优势。通过将多个产业情景输入到产业技术路径图中，进行两者整合而成的多情景产业技术路径图能够处理新兴产业所面临的不确定性，为产业发展提供多情景的路线规划，成为战略性新兴产业技术预见的重要参考工具。

本文借鉴Strauss等[5]的观点，将应对不确定环境具有显著优势的情景分析与描绘产业系统发展愿景的技术路径图进行整合，建立技术路径图开发与战略性新兴产业演进情景分析相联接的结构框架，更好地从整体上把握战略性新兴产业的阶段性发展特征和演变趋势。并以中国新能源汽车产业的创新发展为例，构建融合情景分析的中国新能源汽车产业多情境技术路径图基本框架，这对制订与戰略性新兴产业技术经济特征和中国现实产业基础相适应的战略性新兴产业政策，具有重要的现实意义。

1 文献概述

技术路径图方法作为技术规划和管理的有效工具于1987年首次在学术文献中出现，是摩托罗拉公司在业务经理、开发工程师和业务员之间建立的一个关注技术未来发展的沟通平台，在各部门之间建立的一种识别和传达重要技术的机制[6]。技术路径图是利益相关者对未来的看法以及对达到未来目标的规划，强调用基于时间的多层图示表达技术、产品、市场之间的关系。1997年欧洲工业研究管理协会（EIRMA）最早提出了技术路径图的基本结构[7]，如图1所示。技术路径图在国外的研究和应用起步较早，具有很强的实践性，每个国家在实践的过程对其理解也有所偏重[8-10]。我国从2002年开始引入技术路径图，前期主要是一些国外技术路径图研究成果的介绍和基本应用[11-12]，近几年随着技术路径图在我国企业、行业（产业）、政府等不同层面及不同领域的应用探索，特别是基于近几年中国新兴产业发展的实践和产业技术路径图对指导产业关键技术领域的研发以及促进产学研协同创新和知识共享等方面所发挥的作用[13]，学者们从产业、政策、战略、模式、创新方法和综合应用等不同视角进行了剖析[14-17]，对技术路径图在我国的落地生根和创新发展起到了积极的促进作用。

情景分析法是通过假设、预测、模拟等手段生成未来情景，并分析情景对目标产生影响的方法。情景分析的方法有很多，在定性分析中，以斯坦福研究院的6步分析法为主[18]，如图2所示。利用情景分析及传统预测技术相结合的方法是解决战略决策中的未来研究问题的有效方法 [19]，目前国外有关情景分析的文献中，理论研究主要侧重于对情景、情景分析、情景分析过程等基本概念的研究，以及如何有效获取专家知识的方法手段的研究等;应用研究则侧重于利用各种理论方法技术对现实具体问题进行分析[20]。总的来说，国内对情景分析的研究仍处于起步阶段，特别是在行业或产业层面的应用研究还比较少。其中，李剑敏等提出的基于融合情景分析的产业技术路径图集成规划过程的定性分析框架，是为数不多的成果之一。而国内对战略性新兴产业基于情景分析的技术路径图方面的实证研究更加较少涉及。

情景分析是一种预测思想，是其他学科的理论和方法的综合集成。在应用中究竟采用何种方法，则应视问题的具体情况而定。为此，本文将情景分析方法和传统预测技术的技术路径图方法相融合，并以中国新能源汽车产业为例，从新兴产业动态研究的关键情景要素进行分析，提供基于多情景的产业技术路径规划的研究框架。

2 研究设计

2.1 产业技术路径图的规划流程

制定技术路径图规划流程可有多种方式，典型的如剑桥大学技术管理中心开发了一种“TPlan”技术路径图的方法，包括准备阶段、制定阶段和滚动实施阶段等3个阶段，其“TPlan”技术路径图[21]的规划流程，如图3所示。

目前，学术界一般将技术路径图的集成规划过程认定为3个主要阶段，包括前期准备、路径图开发和路径图制定后的行动。曾路等[22]基于对广东省19个产业技术路径图的总结，提出产业技术路径图集成规划过程包括计划阶段、开发阶段以及实施与更新阶段，如图4所示。

总体来看，技术路径图规划流程3个阶段划分的实质内涵基本一致。基于本研究主题的需要，结合新兴产业演进发展的特点，本文主要探讨技术路径图规划流程的开发步骤，即技术路径图关键的具体制定阶段，并融合新兴产业的具体情景进行分析。

2.2 技术路径图开发与战略性新兴产业演进的情景匹配

情景分析过程不是简单描述关键要素的未来发展趋势，而是通过对关键要素在未来不同时间区间的因果联系进行分析，开发符合事物发展逻辑的情景，对复杂系统的未来发展路径进行预测。对于战略性新兴产业演进的具体情境来说，战略性新兴产业的突出特征体现在地位战略性、影响全局性、技术前瞻性、市场风险性、发展可持续性、产业生态性等方面。战略性新兴产业发展的实质是新兴技术的产业化，新兴技术往往孕育着崭新的产业生态系统，需要监控产业生态系统的重构过程和关键层次[23]。不同行业实证研究表明，新兴产业演化阶段研究集中体现为产业生命周期理论[24]。战略性新兴产业发展意味着对传统技术轨道的替代，在完全市场机制下无法自动实现，需要政策干预[25]。从产业创新链的角度，新兴产业政策的制定与出台必须结合产业的发展规律[26-27]。借鉴前人的研究成果，本文认为战略性新兴产业的上述诸多情境有效构成了战略性新兴产业技术发展和产业演进的因果链。结合技术路径图的系统性、可视化和动态化特征，本文建立技术路径图开发与战略性新兴产业演进情景分析相联接的结构框架，如图5所示。

上述模型中，落脚点是技术路径图的预期实现目标，即融合战略性新兴产业演进情景的技术路径图是否能够达到企业、产业以及政府的技术预见乃至社会预见的绩效，实现技术路径图方法论和实践论的统一。具体来说包括3个层面：企业层面，技术路径图应能将未来市场需求与现有的技术能力和内外部资源有效的结合，促进企业内部及企业之间的知识（特别是隐形知识）流动、传播和融合，确定并描绘技术发展路径，使企业创造出基于知识的竞争优势，跨越从发明到创新的“死亡之谷”，在充满技术风险和商业风险的市场中茁壮成长;产业层面，技术路径图应能使行业内的企业认清所处的经济社会环境，识别新机会、发展新能力、把握新技术发展潮流，确定优先发展顺序，促进行业内企业整合资源，共同致力于共性关键技术的突破，提高产业发展水平;政府层面，应能够运用技术路径图提高战略规划的科学性和规范性，从而使政府在技术快速迭代的时代背景下，在复杂多变的需求状态下做出判断，成为政府设计公共政策的有力工具。

3 多情景战略性新兴产业技术路径图应用案例：中国新能源汽车产业的发展

3.1 融合情景分析的新能源汽车产业技术路径图框架

进入21世纪，随着能源资源的日益耗竭，大气污染等环境问题突出，新能源汽车作为增加能源安全，实现绿色环保的选择可谓异军突起，呈现爆发式增长，2017 年我国新能源汽车产销量已经连续3年居世界第一位。市场放量的同时，新能源汽车特别是占主体地位的纯电动汽车的关键核心技术走向及未来的政策取向成为持续的热点，多情境产业技术路径图给未来新能源汽车产业的技术预见及公共政策的设计带来新的视角和参考工具。依据图5中技术路径图开发与战略性新兴产业演进情景分析相联接的结构框架，在新兴产业技术路线图开发阶段，基本遵循着“产业演化环境—产业价值链—产业创新链—产业生态系统—产业政策干预”的逻辑，形成未来不同时间片段在技术、产品、市场等方面的产业演化情景，据此以我国新能源汽车（纯电动汽车）产业创新发展为例，构建融合情景分析的新能源汽车产业技术路径图的基本框架，如图6所示。

3.2 新能源汽车产业演进的关键情景要素分析

3.2.1 产业演化环境分析

该阶段情景分析的核心是基于产业发展的主体需求和技术动因，识别出影响产业演化的已知趋势和不确定性因素，为下阶段的情景分析打下基础。一般来说，产业演化环境首先从分析产业环境的内外部因素入手，探索和研究影响产业发展的主要驱动力量和关键不确定性因素，对产业技术路线图各重点节点的趋势进行研判。在常规的产业技术路线图的实践中，产业环境分析一般采用国内外对比和PEST、SWOT等工具方法，缺少对关键驱动力的系统分析。由于我国战略性新兴产业内外部环境更為复杂，同时兼具外部性和技术、市场、组织的多重不确定性，相关政策“碎片化”现象严重，总体增加了新兴技术与产业演化环境分析的难度。

作为七大战略性新兴产业之一的新能源汽车产业，近年来在国家政策的强力扶持下获得了迅猛发展。据中国汽车工业协会统计，2017 年我国新能源汽车产销量分别达到79.4万辆和77.7 万辆，产销量已经连续3年居世界第一位。与新能源汽车产业相关的政治、经济、科技、资源、社会等综合环境不再进行立体扫描，需要强调的是我国新能源汽车产业的规模扩张难以掩盖发展质量不高的事实，核心技术和关键零部件缺乏已成为产业发展的重要制约。未来随着补贴的退坡制度实施，面对合资品牌强大的技术和市场竞争优势，国内新能源汽车市场产能过剩风险日渐累积，新能源汽车产业将面临严峻的市场考验。

3.2.2 产业价值链分析

微笑曲线理论将产业价值链划分为3个模块，即研发设计端、生产制造端和品牌服务端。而普遍的关于制造业转型升级路径的认识，都是从生产制造端向品牌服务和研发设计的两端进行升级。本文认为不能过于强调向研发设计和品牌服务两端转型升级而忽视生产制造环节的重要作用，特别对战略性新兴产业而言，技术、市场、组织等存在多重不确定性，产业演进中价值链上的关联环节也处于动态迁移变化中，新兴产业要规避价值链低端锁定的危险，关键环节必须通过创新来提升相对附加值。

该阶段情景分析的核心是对产业价值链升级和价值迁移的趋势分析，并以此确定产业未来的发展目标和关键价值链环节的努力方向，为下一阶段产业创新链分析奠定基础。新能源汽车区别于传统汽车最核心的技术是3大模块，即电驱动、电池、电控（三电），而动力电池技术处于最核心的关键地位。目前动力电池产业已过渡到了大规模工业化制造阶段，产品逐步实现标准化，设备逐步形成模块化，但是行业内产品种类的分散程度仍然比较高，从而影响产品生产线的标准化和规模化发展。从动力电池电芯生产的前、中、后各段工序以及电池组模组及系统装配工序对动力电池装备产业制造技术进行分析来看，与动力电池配套的工艺装备企业技术积淀偏弱，整体装备能力配置不足;動力电池产业工艺技术与装备技术融合不够。随着新能源汽车和动力电池的加速发展，预期工艺装备行业和动力电池行业一样，将迎来行业的洗牌，行业的集中度将进一步提升，能够与下游产业形成密切合作的企业将会有更大的优势。

3.2.3 产业创新链分析

产业价值链是产业创新链的基础和起点，产业创新链是产业价值链的转型升级，是新时代中国经济提质增效、创新驱动战略所决定的。产业创新链的战略内涵对战略性新兴产业而言更加丰富，产业创新链的情景分析主要凸显在产业价值链环节中价值创造活动相关的创新要素特别是技术要素，研判产业发展的关键核心技术，并基于前述产业环境如SWOT分析中对机遇、威胁的分析，确定产业技术发展的关键节点和里程碑。

相较于传统汽车制造业的极高进入壁垒，新能源汽车行业进入门槛较低，在国家及地方政府产业政策的刺激下，近年来很多并不具备研发、生产以及制造新能源汽车能力的企业进入新能源汽车制造领域，短期内形成大量低端过剩产能的风险。目前新能源汽车产业创新链的关键是作为新能源汽车“心脏”的动力电池的技术研发。动力电池作为占据新能源整车成本近一半的核心部件，近几年在国内也取得了迅猛发展，在全球市场份额中遥遥领先。但不可否认，我国动力电池相关企业整体研发实力偏弱，产业核心技术和专利缺乏，高精尖技术的掌握与国外相比仍存在较大差距。国家已出台促进汽车动力电池发展行动方案，鼓励高能量密度电池的使用，围绕新能源汽车动力电池核心领域，加大关键技术、共性技术与前沿技术的研究开发力度，力争开发一系列具备自主知识产权的通用化、标准化、系列化核心产品，进一步稳固新能源汽车关键零部件领先竞争优势至关重要。

3.2.4 产业创新生态系统分析

创新生态系统是由参与创新的多元主体及其环境相互作用形成的一个开放的有机统一整体。完整的创新生态系统包括上下游的合作伙伴和竞争对手、政府、高校和科研机构、中介、风投等创新主体及其之间的紧密联系和有效互动;包括参与创新的自然资源、劳动、知识、资本、技术等各种创新要素在各主体之间的流动和溢出。产业创新生态系统情景分析的核心是树立创新生态观，明确生态系统中创新链、产业链、资金链、政策链等相互交织、相互支撑的情景，采取针对性措施解决薄弱环节和消除障碍因素。譬如对新能源汽车产业生态系统而言，汽车制造商可以遵循“小环境[KG-*5]-[KG-*5]开放式平台[KG-*5]-[KG-*5]全面拓展”的基本生态路径。基础设施与配套服务是生态系统中的重要一环，应积极探索充电设施与智能电网、分布式可再生能源、智能交通、能源互联网融合发展的技术方案。要想解决这个问题，不能只靠汽车制造商，相关的硬件厂商、充电运营商、软件服务商等以及政府、用户等等重要组成部分都要纳入到生态系统当中去。

3.2.5 产业政策干预分析

政策干预与产业发展的互动关系贯穿整个产业演化的历程。战略性新兴产业通常处于产业发展的初期阶段，其外部性和不确定性的基本经济属性，决定了在其发展和演进过程中不可避免地存在“市场失灵”，需要政府对战略性新兴产业施以科学有效的政策影响，我国新能源汽车产业同样如此。

我国新能源汽车产业是由政策导向和市场共同推动的，新能源汽车产业在资金、税费等方面长期得到重点支持，在某种程度上政策导向推动性更大。当前面临的最大问题是由于政策的粗放造成的财政补贴骗补和市场一定程度上的虚假繁荣，产能过剩风险日益剧增。在新的发展阶段，应该逐步淡化政策的作用和影响，建立市场自我调节的机制，让用户、企业、资本等经济活动的主体来优化资源配置，政府应把重点放在建立公平竞争机制、产品准入机制、流通机制、回收机制，健全的产业标准和法规上。加强对流入市场的产品进行监管，并对产品的市场运行情况进行严格监督。同时应加强政策效应的评估反馈，适应新能源汽车产业的阶段性演化特征而建立动态的政策调整机制。

4 结论

在新兴技术快速更迭、新兴产业迅速崛起的变革时代，技术路径图对于战略规划流程的重要性日益凸显。本文基于战略性新兴产业演进过程中技术、市场、组织等的多重不确定性，针对传统产业技术路径图在产业环境预测方面灵活性和适用性的问题，构建了产业技术路径图，制定与战略性新兴产业演进情景分析相联接的结构框架，从产业的演化环境、产业价值链、产业创新链、产业创新生态系统及产业政策干预等多维度进行产业演进的情景系统化分析。并通过融合情景分析的产业技术路径图结构框架，对我国新能源汽车产业发展的具体情境进行了应用案例剖析。融合情景分析的产业技术路径图通过多情景的系统化定量定性分析，为产业技术路线图设计的科学性和精确性提供了基础，对战略性新兴产业发展过程中企业、产业以及政府各方都具有重要的借鉴。

需要说明的是，本文构建的技术路径图与战略性新兴产业演进情景分析的框架模型偏重宏观性的理论分析，虽结合我国新能源汽车产业发展的情境进行了案例介绍，部分情境分析也涉及到微观领域，但并未经过产业的适应性和可行性检验。同时，本文尚属探索性研究性质，对战略性新兴产业演进情景分析过程的主要方法和工具并没有介绍，而情景分析是复杂的研讨过程，方法和工具众多并处于重要地位，對产业发展趋势的影响以及产业环境—关键技术因果链的建立至关重要。在后续的研究中，框架模型需要继续结合更具体的产业路径图的实践活动，并加强情境分析支持方法的研究，使之在管理实践上更具应用性。

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[编辑：费 婷]