颠覆性技术遴选的指标体系与流程设计——基于扎根理论的多案例研究

冯倩倩，张光宇，戴海闻，刘贻新

（1.广东工业大学管理学院，广东广州 510520；2.广东工业大学创新理论与创新管理研究中心，广东广州 510520；3.广东工贸职业技术学院，广东广州 510510）

1 研究背景

颠覆性技术创新具有重构格局的变革性效果，已日渐上升为国家战略。习近平总书记在党的十九大报告及2018 年两院院士大会中多次强调颠覆性技术对加快建设创新型国家的重要性，要求以颠覆性技术等为突破口，实现中国科技的自主可控、赶超引领。各国已经纷纷对颠覆性技术遴选做了战略部署：美国通过国防高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）、麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）、国际战略研究中心（Center for Strategic and International Studies，CSIS）等机构对颠覆性技术的发展方向进行预测并探索颠覆性技术的遴选方法，以维持其绝对的军事技术优势和大国地位。日本于2013 年提出“ImPACT”计划，以促进颠覆性技术遴选，提高其国际竞争力。英国政府通过开展技术预见活动，结合德尔菲法、头脑风暴法、情景分析法等一系列技术预见方法进行颠覆性技术遴选。中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学技术发展战略研究院等机构主要基于国家战略需求，动员大量人工智能、量子信息、新材料和新能源等领域专家，进行智能机器人、增材制造、无人驾驶汽车等技术的预测和遴选。由此可见，设计颠覆性技术遴选流程与指标体系对中国开展颠覆性技术预测，增强自主创新能力，实现科技跨越式发展，把握未来发展的战略主动权至关重要。

目前已有研究主要从两方面探讨颠覆性技术遴选。一是颠覆性技术识别方法研究，例如德尔菲法、技术路线图与文献计量。其中，Stoiciu 等［1］针对能源领域技术，采用德尔菲法向专家展开咨询，构建潜在的颠覆性技术评价指标并结合专家打分结果遴选出能源领域的颠覆性技术；Borup 等［2］和Carlsen等［3］根据德尔菲法识别颠覆性技术和持续性技术的技术及市场变化，并设计技术路线图遴选颠覆性技术；Martion［4］认为不同类型的文献可以显示技术发展的不同阶段，因此运用文献计量分析方法对专利、科技论文等数据源进行分析，以期更客观地识别和预测颠覆性技术。二是颠覆性技术评估指标体系研究。国内外学者在现有颠覆性技术相关理论及案例中提取了一系列颠覆性技术的评价指标，以在早期识别颠覆性技术，如Hang 等［5］从技术本身、市场地位等维度来评估某项技术是否具备颠覆性潜力；孙永福等［6］从技术突破、产品替代、市场广泛及产业变革4 个维度来构建颠覆性技术指标评价体系，并结合专家调查法遴选出26 种颠覆性技术。

通过文献梳理发现，目前尚未形成统一的颠覆性技术评价标准，其中一个核心标准为“是否产生了颠覆性的效果”，但在目前的研究中对于达到何种程度才算是实现了颠覆性效果并没有统一的、量化的标准；同时，现有研究多聚焦于识别方法和指标体系的构建，缺乏系统的评审流程设计。因此，有待设计一套完善的颠覆性技术遴选标准与评审流程。

鉴于案例典型性和数据可得性，本研究选取了颠覆性创新相关赛事、新型人才评价、新型职称评定机制及诺贝尔奖评审机制等多种类型的原始材料为研究样本，以中国首届全国颠覆性创新大赛为主案例，同时辅以多个案例交叉验证，采用扎根理论的方法探讨并分析颠覆性技术遴选的指标体系和遴选流程，提出全新的先“质”再“量”的颠覆性技术评审模型，旨在丰富颠覆性技术遴选的理论研究和应用实践。

2 文献综述

2.1 颠覆性技术

“颠覆性技术”（disruptive technology）这一概念由Bower 等［7］提出，指一种以意想不到的方式取代现有主流技术的技术。随后，Christensen［8］指出颠覆性技术基于全新的技术发展轨迹，具备低端性和边缘性的初始阶段特征，并最终取代现有主流技术。颠覆性技术出现后，众多学者对其概念做了相关研究，Walsh 等［9］、Yu 等［10］、Ganguly 等［11］认为颠覆性技术不仅可以来源于现有技术的交叉融合，也可以来源于创新活动中发生的重大技术变革，给产品或者服务带来了新的功能属性，创造了更好的产业发展前景及更多的社会效益，从而颠覆了现有的市场竞争格局。颠覆性技术的研究范围从最初的低端和新市场切入扩展至高端切入，从市场竞争领域拓展至国家科技发展和国防领域，并逐渐发展至国家战略。基于此，本研究认为颠覆性技术是另辟蹊径的，来源于科学技术的新原理、新组合、新应用和新思路的，能够“改变现有规则”并面向科技前沿、国家重大战略需求及经济增长的战略新兴技术。

2.2 评估颠覆性技术的指标体系

对于颠覆性技术的评估指标体系，国内外学者已从不同角度选取不同的数据类型和研究方法开展了大量研究，通过梳理总结（见表1）发现，现有的指标体系主要涉及技术、市场及宏观环境3 个层面。其中，技术特征指标侧重考察技术产生早期阶段技术的突破性、技术演化阶段技术的扩散力和成熟度；市场特征指标强调某项技术在发展阶段其市场定位、竞争力、影响力，并从消费者和企业战略角度考察了技术对顾客利益与企业商业模式的影响；考虑到技术的产生与发展的全过程都会受到一系列外部环境因素的影响，宏观环境指标则主要涉及政策法规、经济发展情况及现有的实践和文化模式等。总体而言，虽然现存的指标体系评估要素较为全面，但仍存在概念内涵不清晰、理论基础复杂、针对颠覆性技术典型特征的评估指标体系设计仍需完善、缺乏具体量化标准等问题，评估具有局限性。

表1 颠覆性技术评价指标汇总

3 研究设计

3.1 研究方法

扎根理论的多案例比较分析是管理学领域一种应用较广泛的探索性研究方法。扎根理论是一种向下扎根、向上提炼，从资料中寻理论的方法论，其中以Strauss 为代表的程序化扎根理论编码程序包括开放性编码、主轴编码、选择性编码，可以用于发现和设计行动型理论［26］。本研究运用多案例分析方法，选取7 个案例，运用程序化扎根理论开展数据分析并总结出颠覆性技术的遴选流程。鉴于遴选成长阶段的颠覆性技术尚无成熟的理论框架，通过对原始文本数据进行编码，进而分析颠覆性技术的遴选标准和流程，旨在回答“如何遴选颠覆性技术”这一问题，同时通过多案例迭代分析的方式使多个案例之间反复验证来支持研究结论，以保证模型的普适性，提高研究信度与效度。

3.2 案例选择与数据收集

根据研究目标及主要问题，案例选择过程如下：首先，从网络和相关文献中手工收集以颠覆性技术遴选为导向，旨在发现和挖掘一批颠覆性技术方向的各类赛事和榜单活动的相关文本资料，包括科技部主办的全国颠覆性技术创新大赛、上海交通大学主办的“源创杯”颠覆性技术创新创意大赛、2021颠覆性创新榜组委会主办的“创世技”颠覆性创新榜评选、天津大学主办的“未来30 年”颠覆性创新创想大赛4 个案例；然后，对以上4 个案例的原始资料进行开放性编码，发现所提取的概念还不够全面和清晰，难以构建一个完整的遴选体系，因此在现有案例基础上，再收集以创新型人才选拔为导向，旨在发掘和培育一批极具创新创想能力的青年人才和学科交叉团队的人才评价机制的相关文件，包括中共中央办公厅和国务院办公厅发布的关于深化项目评审、人才评价、机构评估改革的意见和西湖大学提出的西湖大学职称评定、瑞典皇家科学院主办的诺贝尔自然科学奖评定3 个案例，通过提取一些新概念，对相关概念进行完善，直至理论饱和。

4 扎根分析过程

本研究利用“一主多辅”的方法开展研究。考虑案例典型性及数据可得性，选择全国颠覆性技术创新大赛作为主案例。首先对主案例进行研究，以清晰地探索颠覆性技术遴选基本流程，以形成的概念和范畴对后面案例的编码过程起指导作用；后面案例在编码过程中出现新的概念、范畴时，则与前面的编码结果进行对比，甚至需要返回先前案例修正原有的概念与范畴。这种迭代式的比较分析能使提取出的概念与范畴以及范畴之间的关系不断精确。后面案例的分析则与主案例的分析过程和思路相类似，由于资料过多，无法在正文列出所有案例编码过程，仅将新范畴归纳出来。此外，通过多案例的辅助验证，以保证研究结论的普适性。

4.1 开放性编码

开放式编码的本质是对原始资料的聚敛，从而概念化与范畴化的过程，包括“贴标签—化概念—定范畴”三步。该过程要求研究者客观地对资料中的关键信息进行全面捕捉、抽象提炼、逐级概括，并将所得概念和范畴不断循环和对比。经过反复迭代直至理论饱和，最终得到111 个概念和25 个范畴。

4.1.1 对“遴选标准”开放性编码

以全国颠覆性技术创新大赛为例，对原始文本资料中的遴选标准进行开放性编码，过程如表2 所示。

表2 基于全国颠覆性技术创新大赛遴选标准的开放性编码

按照上述过程，对7 个案例进行迭代编码直至 理论饱和，结果汇总如表3 所示。

表3 7 个案例遴选标准开放性编码结果汇总

4.1.2 对“遴选流程”开放性编码

以全国颠覆性技术创新大赛为例，对原始文本资料中的遴选流程进行开放性编码，过程如表4 所示。

表4 基于全国颠覆性技术创新大赛遴选流程的开放性编码

按照上述过程，对7 个案例进行迭代编码直至 理论饱和，结果汇总如表5 所示。

表5 7 个案例遴选流程开放性编码结果汇总

表5 （续）

4.2 主轴性编码

主轴性编码是对开放性编码提炼出的多个范畴之间的逻辑关系进行概括，一般运用因果条件、现象、脉络、中介条件、行动/互动策略、结果的典范模型来链接各个范畴［27］。通过梳理，将25 个范畴归纳为8 个主范畴，即技术颠覆、产业革命、经济价值、社会影响和前期准备、初评、再评、现场评议。

4.2.1 对“遴选标准”主轴性编码

目前学者们对颠覆性技术遴选指标评价体系尚未达成共识，但通过总结发现，这些指标体系主要涉及以下4 个维度：（1）技术维度，体现颠覆性技术诞生之初所具有的突破性、变革性、创新性等典型特征；（2）产业维度，体现颠覆性技术通过产生新工艺新模式实现产品升级、引发产业结构变化，逐步催生新兴产业、改造原有产业，并最终导致产业革命；（3）经济维度，体现具有市场潜力的颠覆性技术通过成果转化引发和培育出新的市场需求、形成规模庞大的新市场，对产业具有广泛的可嵌入性，提高了经济效益；（4）社会维度，体现颠覆性技术的应用促进科技人才发展、改善人类生存环境质量、提高资源利用效率，颠覆了人类现有的生活方式和理念。基于文献回顾所归纳的现有颠覆性技术指标体系的特点，并结合本研究案例主轴性编码的结果（见表6），最终确定从技术颠覆、产业革命、经济价值、社会影响4 个维度对颠覆性技术进行量的判断。

表6 颠覆性技术遴选标准主轴编码结果

4.2.2 对“遴选流程”主轴性编码

对遴选流程进行主轴性编码，结果如表7 所示。

表7 颠覆性技术遴选流程主轴编码结果

4.3 选择性编码

选择性编码是在主轴性编码的基础上寻找范畴之间的逻辑关系，并对未饱和的范畴补充完善，进而得到具有可理解性和高度概括性的核心范畴，通过梳理范畴之间的逻辑关系，找到一条能够清晰阐明各个范畴内部概念及关系的故事线，并形成一个体系详实、成熟完善的理论。依据原始资料，认真分析已提取的111 个概念、25 个子范畴和8 个主范畴，对主轴性编码所得的主范式的内涵特征进行分析，得到最终编码结果（见图1），反映了概念、主范畴以及核心范畴之间的关系内涵。根据编码结果，对“颠覆性技术的遴选标准与遴选流程”的故事线总结如下：颠覆性技术作为一种“改变现有规则”的前沿技术，早期具有“看不懂”的特点，在传统的评审制度下容易产生误判，因此，需要先从是否产生颠覆性效果对颠覆性技术进行“质的判断”，再从“优与劣”维度对颠覆性技术进行“量的判断”，进而构建出一套完善的评审制度，从而展开对颠覆性技术的遴选。

图1 颠覆性技术遴选标准与遴选流程编码结果

4.4 理论饱和度检验

通过采用另外6 个案例（“源创杯”颠覆性技术创新创意大赛、“创世技”颠覆性创新榜评选、“未来30 年”颠覆性创新创想大赛、西湖大学职称评定、诺贝尔自然科学奖评定及中共中央办公厅、国务院办公厅《关于深化项目评审、人才评价、机构评估改革的意见》）重新迭代分析的方式开展饱和度检验，结果显示模型中相关概念和范畴的发展已较为丰富，未发现新的概念和范畴，因此认为上述模型已经达到理论饱和。

5 颠覆性技术遴选指标体系与流程设计

通过运用开放性编码、主轴性编码以及选择性编码等步骤的迭代分析，以全国颠覆性技术创新大赛作为主案例，并进行多案例比较分析之后，重新设计遴选颠覆性技术的指标体系，进一步优化颠覆性技术的遴选流程，最终构建一个全新的颠覆性技术的遴选过程模型，如图2 所示。

图2 先质再量的颠覆性技术遴选流程

5.1 指标体系设计

颠覆性技术是一种改变游戏规则的前沿技术，早期具有看不懂的特点，内在机理及演化过程极其复杂，具有高度不确定性，其演化规律难以把握，在传统的评审制度下容易产生误判，如果不先作质的判断再作量的判断，那么颠覆性技术很有可能会由于其早期初始性能指标的弱势而被专家们“投”下去。在质的判断方面，基于德尔菲调查法，依靠专家对各项目进行质性评价，初步判断备选项目是否具备颠覆性技术典型特征，重点从质的层面来判断备选项目是或非颠覆性技术。识别的标准主要有：是否基于科学原理的重大突破而产生的颠覆性技术；是否基于技术的交叉融合而产生的颠覆性技术；是否基于技术的颠覆性应用而形成的颠覆性技术；是否运用颠覆性思路解决问题而催生的颠覆性技术。在量的判断方面，为了区分出技术的优与劣，基于对7 个案例遴选标准的编码结果，并结合对现有文献的指标汇总，邀请专家从技术颠覆、产业变革、经济价值、社会影响这4 个维度进行打分，具体评价指标参见表8。

表8 颠覆性技术专家评价指标

5.2 遴选流程优化

5.2.1 前期准备

前期准备是遴选工作的首要环节，主要步骤为：

（1）组建颠覆性技术遴选负责机构。颠覆性技术遴选负责机构的组建是保障国家颠覆性技术选择成败的关键要素。国家颠覆性技术选择负责机构是从国家职能部门或者更高层的职能机构中产生的，包括日常办事机构、领导机构、高级技术专家团等。

（2）确定备选技术清单。以遴选工作目标为导向，在国家政治、军事、经济、社会等各个领域收集备选技术，包括且不限于：开辟科学疆域、面向国家重大战略需求的技术；有利于产业转型升级，促进经济高速高质发展的技术；突破核心技术难题、保卫科技安全性的技术；满足人民美好生活夙愿、保障社会健康有序发展的技术。

（3）制定遴选指标体系。制定指标体系旨在提出数10 项未来20 年我国需要提高重视的颠覆性技术清单，识别出将会产生重大社会影响、影响产业发展进程或存在潜在风险的技术，重点分析颠覆性技术的发展阶段、实现时间、影响范围以及制约因素，因此，设计问卷时应重点关注以下问题：一是了解技术发展的重要性以及整体发展趋势，确保技术遴选的前瞻性；二是了解当前国际环境下的技术实现时间，综合对比国内外技术发展现状，确保技术遴选的科学性与合理性；三是了解技术的国内发展基础，以及培育载体、主要依托、研发成本和制约因素等，确保技术遴选的客观性；四是了解技术可能存在的交叉融合发展路径，确保技术遴选的全面性。

（4）构建专家库。首先，在对各类专家信息进行搜集整理的基础上考虑专家的规模数量、组成类别、水平级别等要素，以保证专家结构全面性和素质专业性。全面性方面，组成结构要包括官、产、学、研等多个主体，在保证专家权威的基础上还应该广泛征求政、企、用户等主体的意见，从而保证技术选择结果的科学性与有效性。专业性方面，既要有扎根该领域的专业技术研发专家提供技术基准把控，又要有从事技术预见和创新领域的资深技术管理专家提供技术预见意见，同时要适度控制专家的规模、知识结构的构成。所选择的专家根据调查问题选择，一般是指有名望的或者从事该工作几十年的有关方面的专家，人数为15～20 人，重大预测项目则可超过此数。综合考虑，将参会专家分为特邀专家和普通专家，特邀专家由扎根该领域的专业技术研发专家构成，普通专家为从事技术预见和创新领域的资深技术管理专家构成；同时在此基础上保持来自高校、科研机构、政府、企业的相关专家数量的相对均衡，构建一支组成多元、结构全面和素质专业的专家队伍。

5.2.2 初评

初评的目标是从质的层面对备选项目进行是与非的初步判断。初评主要步骤为：

（1）技术分组。依据学科领域分类对备选技术清单分组，并设计调查问卷交由相对应的遴选专家小组开展评审。共分为9 个不同的遴选小组，包括机械与运载工程领域，信息和电子工程领域，能源和矿业工程领域，化工、冶金和材料工程领域，水利、土木和建筑工程领域，农业领域，环境和轻纺工程领域，医药卫生领域，基础研究领域。

（2）专家打分。反复征询专家意见，基于德尔菲法对各领域专家进行第一轮发函调研，将分组后的颠覆性技术识别相关材料一起发送至专家手中，收集每位专家的预测意见和建议。主要步骤如下：首先，在各技术领域选择5～7 位专家开展函评，基于颠覆性技术发展前景、发展特征和发展条件构建评价表来对备选技术进行初步评价；其次，由颠覆性技术遴选工作小组将第一次的结果和资料进行综合整理、归纳，根据专家对技术领域的熟悉程度对统计结果进行计算，对技术清单进行调整、排序，制成第二轮征询表；最后，连同补充材料、调查进展等再寄给专家征询意见，并请专家对他人的预测意见进行评论，以便对自身的预测意见加以修改和补充说明。返修步骤可以进行多次，便于促进专家预测结果的不断收敛，最终得到较为一致的技术识别结果。

（3）结果统计。在经过反复修正、汇总后，当技术识别结果较为一致时，颠覆性技术遴选工作小组就可以进行数据分析以及意见归纳，得到切合实际的预测答案，实现颠覆性技术的初筛。

5.2.3 再评

再评环节旨在对通过初步筛选的项目进行重要性排序，邀请专家对备选技术的熟悉程度与项目重要性程度进行打分，计算项目的优先级，对备选项目进行重要性排序，从而实现对备选项目的再次筛选。再评主要步骤为：

（1）重要性排序。一是颠覆性技术评估指标体系的权重设定，根据专家打分确定指标权重。二是统计专家对每项技术的分值，将各项的统计数据进行加权，得出各专家对某项技术的综合评分。三是针对各专家对领域的熟悉程度分配权重，“非常熟悉”“熟悉”“一般”“熟悉”分别赋值1.00 分、0.75 分、0.50 分、0.25 分，同时对重要程度赋权，“非常重要”“重要”“一般”“不重要”分别赋值为10.0 分，7.5 分，5.0 分，2.5 分；分别用RSij、RXij、RYij、RZij来表示“熟悉程度”“重要程度：5年内（近期）”“重要程度：5～10 年（中期）”“重要程度：10～20 年（远期）”4 项指标，其中i为第i项备选技术，j为第j位专家。RXij、RYij、RZij各重要值的计算公式如下，计算出不同专家对同一项技术的综合评分，进行分组项目的重要性排序。

（2）技术筛选及意见反馈。根据排序结果，对参评颠覆性技术进行再次筛选，向首席科技顾问、高级技术专家顾问团、颠覆性技术遴选小组反馈初步评审结果；对于存在争议的非共识性项目，经小组讨论后即可形成独立的清单，保留至现场评议环节讨论。

5.2.4 现场评议

结合多种方法，基于客观数据分析建立相应的评估模型，对入围第二轮遴选的颠覆性技术进行评估，重点从量的层面判断备选项目的优与劣。现场评议主要步骤为：

（1）参选项目汇报。各个项目负责人围绕技术、产业、经济、社会4 个维度阐述项目的现实基础与预期前景，在会上以PPT 形式向专家进行现场汇报。专家通过项目负责人的汇报介绍，结合相关的项目资料，对汇报项目的颠覆性技术潜力程度进行大体了解。首先，主持人主持会议，介绍会议精神、主要任务和现场专家，对即将进行汇报的项目进行总体情况说明，并宣布汇报环节开始；其次，各个项目负责人开始对项目进行汇报，重点突出项目的颠覆性潜力，在项目汇报过程中专家可以根据汇报情况随时进行提问和建议，汇报者需要根据专家的问题和建议进行回应；最后，所有项目汇报任务完成之后，各个项目负责人即可离场，进入会议的下一项议程——与会专家研讨环节。

（2）专家研讨。与会专家在听取项目汇报之后，交流讨论项目的现实基础与预期前景，研讨项目的颠覆性潜力，对关键问题提出看法和作出评价，并交换专家彼此间的意见，在此基础上形成自己对相关项目的程度评价。

（3）数据分析。各位专家在深入了解各技术的优劣势基础上，基于现场评议调查问卷进行评分。一是颠覆性技术评估指标体系的权重设定；二是请专家以总值为1 对二级指标进行权重打分；三是请专家针对不同子维度的各项指标进行打分，专家根据问卷提示的四级量表进行打分；四是考虑特邀专家和普通专家的权重，对各个专家对某项技术的综合评分结果进行加权算法，得到所有专家对某项技术的综合得分。其中，设定特邀专家和普通专家的权重为7 ∶3，统计各个专家对每项技术的分值，将各项的统计数据进行多因素指标计算，得出各专家对某项技术的综合评分。

（4）综合论证。基于综合评分，确定最终入选的技术名单，公布遴选结果。首先，主持人在拿到综合评分结果之后，向与会专家进行汇报；其次，在基于项目指标数量和综合评分排名的情况下，主持人宣读最终入选的技术名单；随后，经专家确认无误后，请专家在会议结果材料上签字；最后，向公众公布项目的遴选结果。

6 结论

本研究围绕“如何遴选颠覆性技术”这一关键问题展开研究，借鉴国内外颠覆性技术遴选相关文献研究，考虑颠覆性技术遴选的科学性，运用扎根理论进行多案例比较分析，通过对2 万余字的案例文字资料进行逐级编码，得到111 个概念、25 个子范畴和8 个主范畴，设计了颠覆性技术遴选的指标体系，提出从技术颠覆、产业变革、经济效益、社会影响4 个维度量化颠覆性技术的优与劣；同时，为了防止传统评审制度下对颠覆性技术的误判，构建并阐释了一个先质后量的颠覆性技术遴选评审流程。

目前的颠覆性技术遴选研究采用定量方法较多，缺乏针对成长阶段颠覆性技术的定性与定量相结合的遴选研究，本研究采用程序化扎根理论方法分析了颠覆性技术遴选的标准和流程，在一定程度上完善了颠覆性创新的理论体系，增加了颠覆性技术遴选方法的系统性；同时，本研究选取多个颠覆性创新大赛及新型人才评审制度开展了中国现实情境下的颠覆性技术理论研究与案例验证，在一定程度上扩展了颠覆性创新的研究情境，解决了以往颠覆性技术遴选研究样本少和体系单一等问题，为各级政府和相关部门提供决策参考。