基于颠覆性技术创新项目评价及立项决策模型的研究

陈之瑶，罗 军，莎 薇，侯小星

（广东省技术经济研究发展中心，广东广州 510070）

0 引言

颠覆性技术是一项具有预见性的未来技术，在全球未来科技创新发展进程中产生深远影响。近现代科学研究中的许多重大发现、重大突破，几乎都是首先发源于蕴藏潜在机遇的“非共识课题”［1］。面对新一轮科技革命和产业变革的机遇与挑战，为抢先把握科技发展的主动权，我国积极开展颠覆性技术的谋划布局。2016 年，颠覆性技术被写入了《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家科技创新规划》。2017 年，党的十九大报告提出要突出颠覆性技术创新［2］，使颠覆性技术受到了更多的关注。在国家“十四五”规划中，我国继续在若干前沿科技领域谋划一批未来产业，强化颠覆性技术供给。

相关研究表明，颠覆性技术创新的成功与一个国家对颠覆性技术创新的组织管理制度、政策引导作用息息相关［3］。尤其是科学运用政策工具在促进企业的突破性创新活动中大有可为，通过提供科研资助，有效激励科技人员，加强知识产权保护，能够创造有利于企业颠覆性创新的政策环境［4］。最早由Weber 等［5］从建立技术政策和建构性技术评价的思想出发，提出创立一个保护新技术的局部繁殖空间，并将新技术成长初期的所有阶段都包含于这个项目的试验，并提出政府在实践中通常扮演了减轻或补偿旧技术对新技术影响的角色。如张光宇等［6］认为，选择了一个有前景的概念或技术后，就必须为其设计和配备一个良好的实验环境，以推动技术的成长；许泽浩［7］对颠覆性创新从技术的产生到占领主流市场整个过程进行研究，提出要从政策引导、网络构建、协同创新等方面为颠覆性创新的成长提供的支持，为颠覆性创新构建一个保护空间，使其可以顺利地跨越技术到市场、市场到产业的“死亡之谷”。为了加快推动建立颠覆性创新的保护空间，为培育颠覆性创新打造良好的科技革命软环境和创新试验田，扶持产业发展的多项颠覆性技术苗圃，2021 年8 月，科技部办公厅印发了《关于开展颠覆性技术研发方向建议征集工作的通知》，通过公开征集的方式建立颠覆性技术创新项目后备库，从颠覆性技术介绍、颠覆性技术研究现状、为什么是颠覆性技术、技术解决的主要问题、颠覆影响力、主要应用场景与市场规模等方面考虑是否纳入项目后备库［8］。

鉴于此，本研究将从颠覆性技术特征出发，结合国家层面对进入颠覆性技术创新项目后备库评价的角度，借鉴海尔迈耶问题的做法1），建立颠覆性技术创新项目的评价体系和决策矩阵模型，以期为相关部门提供对颠覆性技术创新项目进行科学决策的新方法，同时为相关领域研究者提供有益的启发。

1 国内外相关研究综述

目前，美国、英国、瑞典、俄罗斯、日本等国家均设立研究机构，对颠覆性技术创新项目建立形成较为成熟的遴选方法、遴选机制［9］。美国在颠覆性技术发展方面走在最前列、投入最多、机制相对完善，其中最为突出、取得最大成功的是美国国防部高级研究计划署（DARPA）［10］。DARPA 在开展颠覆性技术创新上的成功模式被越来越多的国家、政府部门和大型企业所模仿与追随。DARPA 在成立之初就将目标定位于专门研发军事领域前瞻性和变革性科学技术，并强调技术的广泛应用带来的颠覆性影响［11］，研究涉及到信息系统技术、先进武器平台及技术、电子元器件、军用生物技术、网电空间技术、航天技术、材料技术、制造技术等众多领域，且覆盖基础研究、应用研究、先期技术开发等各个阶段，形成相对完整的闭环管理和研究［9］。从DARPA 的实践经验来看，项目遴选权利是直接给项目经理，由项目经理自下而上地发现项目并进行决策［12］。英国在预测、识别和培育颠覆性技术方面代表性机构是QinetiQ 集团，主要涉及英国国防和军事武器的研究与应用，包括定向能量效应器系统、高能激光器（HEL）和高功率射频（HPRF）效应器、定向能源系统等［9］。尤其是在颠覆性技术识别工作上，将这项工作作为产学研体系之内的科技发展的一部分，根据不同的研究需求和研究内容，综合运用德尔菲法、头脑风暴法、情景分析法、专家会议法、知识挖掘法、文献计量法等方法进行技术预测［13］。俄罗斯于2012 年设立了国防先期研究基金会，负责颠覆性技术研发的组织工作，其运行模式部分采取了DARPA 运行模式，在进行项目选择时，依靠各个领域的专家对项目进行评估，确定最终支持的项目。目前，先期研究基金会资助项目涵盖航空航天、生物和高超声速技术等，主要涉及物理技术、生物化学和医学技术、信息技术三大领域［14］。日本政府于2013 年开始实施颠覆性技术创新计划（ImPACT），采用的项目遴选机制与DARPA 类似，即项目经理人制度，并且给予项目经理人高度自主权，负责策划整个项目的主题、研究团队、经费规模、研究时间等，主要支持领域包括医疗和长期护理［15］，该计划是一个综合性科技创新计划，也是政府科技创新的司令塔，其风险容纳程度中等偏上，且具有一定的前瞻性［10］。

笔者对国内关于颠覆性技术识别、项目立项决策等研究进一步梳理发现，我国管理部门对颠覆性技术创新项目的决策机制逐步形成以“识别—遴选—培育”为主线的模式。近年来，不少研究学者对于颠覆性技术识别方法展开了研究，邢晓昭等［16］、刘柳等［17］、张金柱等［18］、开庆等［19］、黄鲁成等［20-21］、王超等［22］都对颠覆性技术识别研究进展进行系统梳理，形成了较为全面的颠覆性技术识别方法体系，但在颠覆性技术创新类项目的评审评价方法、立项决策机制方面研究仍然相对较少，虽然，我国很早开始就有研究学者对颠覆性技术创新项目在评审体制、立项决策上存在的问题予以关注，并提出，对于这类项目的评审应采取与一般项目较为不同的评审办法［23］，但具体应采取怎样的评审方法和决策机制才能满足对于颠覆性技术创新项目进行科学评价的需求，至今尚未形成标准化的方法体系及细化的实施方案。在近几年的相关研究中，张玉磊等［24］从理论上研究提出颠覆性技术遴选的基本思路和运行流程；冯倩倩等［25］则是从实践选取全国颠覆性技术创新大赛等6 个案例对设计的评审指标和流程进行交叉验证，在一定程度上丰富了颠覆性技术遴选研究样本；Guo 等［26］学者构建了以技术特征、市场动态、外部环境为基础的多维测量框架，对产品创新的破坏性潜力进行系统评估，并且该方法在案例研究中得到验证。还有一部分学者对基础研究项目、非共识项目等与颠覆性项目具有类似属性的项目在评审评价方法上进行研究，如西桂权等［27］结合非共识项目自身特点，利用定性和定量方法建立了非共识项目评价指标体系，探讨将APF 组合分析方法运用于非共识项目评价的可能性和具体步骤；鲍锦涛等［28］学者研究总结了国外主要科学资助机构关于原创性基础研究项目的资助导向，并在此基础上提出关于发现和识别原创思想、优化原创探索计划项目的申请与评审管理工作方面的具体建议；黄鲁成等［29-30］提出了属性综合评价和决策系统，并在后续研究中针对传统客观加权方法忽略自然权重的不足，提出了组合赋权的方法；马利彬［13］研究建立新型的颠覆性技术评价体系，并提出了非共识评价、负责任的自由度量、交叉评审、扶优评审、人本评审等5 种适用于颠覆性技术创新项目评审的方法；茹潇潇等［31］学者研究非共识项目的遴选甄别机制，并根据非共识项目与一般项目的特征差异，提出慎重遴选评审专家、重新设计评估指标权重、规范使用否定权限、给予非共识项目更多显示机会；刘文波等［32］从创新项目的特点以及管理上存在的问题入手，运用模糊评价的方式对非共识项目进行甄选，为完善非共识项目管理提供支撑；杨卫等［33］探索可能用于评审颠覆性创新的非常规方式，通过科学合理的科技评价机制来更好地优化科研经费的配置。

运用科学的评价方法和立项决策机制来遴选颠覆性技术创新项目并进行精准培育，这对于国家培育颠覆性创新产业、企业选择颠覆性技术都是非常重要的前提，尤其是判断项目是否蕴含颠覆性创新潜力是研究的重点和难点。笔者在现有研究基础上，探索建立科学、有效的项目遴选的评价模型和立项决策机制，以期为我国颠覆性技术创新工作建立形成常态化的预测遴选机制、决策管理机制提供支撑，助力实现对颠覆性技术创新项目科学、精准的决策，同时填补颠覆性技术创新项目在评审方法体系、立项决策机制等领域的研究空白。

2 基于颠覆性技术创新项目独特属性构建评审模型

2.1 颠覆性技术创新项目评价指标体系的构建思路

颠覆性技术创新项目与一般科技计划项目具有较大的属性差异。对于一般的科技计划项目而言，项目拟采用的技术通常是具有共识性的持续性技术，这类技术通常是对现有技术作增量改善的技术［34］。评判这类项目好坏的依据来自于其持续性技术的竞争优势，目前，评估这类项目一般都有清晰的评估路径和评估标准，也具有同类评审理念和评审步骤的经验可循，评价方法通常是采取成熟的同行评议法，同行业专家根据专业经验，对项目规划路径、预期实现效益等内容进行评估。而颠覆性技术创新项目本身具有隐蔽性、破坏性、不确定性等特征属性，因此，基于颠覆性技术这些属性，应提出针对性的遴选角度和评审标准，从而作出科学合理的判断。颠覆性技术创新项目评价指标体系的构建思路模型如图1 所示。

图1 颠覆性技术创新项目评价思路模型

（1）针对颠覆性技术具有隐蔽性特征，在所建立评价指标体系中加入专家对于项目是否属于颠覆性技术创新的评价指标。由于颠覆性技术创新在最初进入市场时，通常是利用灵活巧妙的利基战略存在，项目在萌芽阶段通常不属于政府重点关注和发展的领域，也不具备主流市场所需的性能指标［7］。颠覆性技术创新项目固有的隐蔽性、非主流的特点，往往导致项目在遴选环节产生较大分歧，在进入主流市场前，政府部门未能识别出项目所涵盖的颠覆性技术，使项目无法获得相应的政策扶持，导致企业错失先机。因此，对颠覆性技术创新项目除了需要在前期进行主动发现和识别外，在专家评审环节，还需要进一步甄别和反复论证该项技术是否属于颠覆性技术。

（2）与易于达成共识性的一般性项目相比，颠覆性技术创新项目的不确定性更加突出，且不确定性的存在与项目的创新性和风险性息息相关，对美国、欧洲、日本等国家的相关研究总结也表明，真正取得突破性进展的一般都是高风险、高交叉的项目［10］。针对颠覆性技术充满了不确定性这一特征，在评价指标体系中加入对项目风险和预期回报的考量，对项目在成本和实施周期的可行性进行评估，以及对项目前景是否可预见进行判断，从这3 个层面进行深入分析和评价，达到尽可能准确地评价项目实现可能性大小的目的。

（3）颠覆性技术本身具有开辟新市场、创造新价值体系的潜力，并且能颠覆原有市场格局、改变当前技术范式［35］，不仅如此，颠覆性技术对于当前的商业模式、竞争形态等多个方面都可能造成颠覆性的替代作用，给经济社会带来重大变革，也对在位企业造成极强的破坏力。针对颠覆性技术具有破坏性这一特征，在评价指标体系中，加入颠覆性技术对当前及未来市场产生的影响力的相关评价指标，从而评估项目投放目标市场产生的结果和对整个行业产生的影响力大小。

2.2 建立颠覆性技术创新项目评价指标体系

本研究借鉴海尔迈耶问题的做法［36］，并结合上述针对颠覆性技术创新项目的评价指标体系构建思路，以及国家层面对进入颠覆性技术创新项目后备库的评价角度，最终确定了包含三级指标的项目评价指标体系。根据海尔迈耶提出的9 个问题，可以从项目是否为颠覆性技术、项目实现的可能性、项目产生市场影响力3 个层面进行评价，除此之外，值得注意的是，从遵循技术发展规律角度来看，虽然颠覆性技术拥有“弯道超车”的特殊属性，但研究团队在相关领域的技术积累、团队成员基础研究能力的培养、领导人能力等，同样都是发展颠覆性技术创新的基础。基于此，本文建立颠覆性技术创新项目评价指标分为三级指标，其中，一级指标4 项，二级指标9 项，三级指标16 项。详见表1。

表1 颠覆性技术创新项目评价指标体系

（1）项目团队实力。Dijk 等［37］、Hardman 等［38］的研究证明，项目团队前期的技术积累和拥有的基础设施对开展创新、降低创新成本方面具有重大影响。本研究设计的项目团队实力指标主要考察的是团队实力和组织能力两方面，评价项目团队是否具备与项目匹配的研究能力，以及根据市场变化选取合适的市场战略能力。对团队实力大小的评价主要从团队资金实力、前期技术积累以及团队成员基础研究能力三方面来评价，对组织能力的评价主要从团队高层及项目负责人能力大小来判断。

（2）项目是否属于颠覆性技术。判断项目是否属于颠覆性技术这一指标紧扣颠覆性技术具有破坏性的特征属性，要准确判断这项指标，首先对项目研究目标要有清晰的认识。在此基础上，参考相关研究，证明项目的前瞻性、新颖性不仅能反映相关技术的潜力，更是评价构建未来创新生态的潜力［39］，同时，项目采用技术具备高度集成化、便捷化等特征，使项目能更快地被大众接收，对现有技术具有更强的替代性［26］。基于此，本研究从技术本身的角度，设计项目研究目标清晰度、项目新颖性、项目破坏性等3 项指标，来评价项目是否为颠覆性技术创新。

（3）项目实现可能性。颠覆性技术创新项目往往起源于研究者的大胆假设、自由畅想，项目理念具有超前性，而且通常呈现研究周期长、成本投入高等特点，导致项目的实现具有较大不确定性［40］。本研究从项目风险与回报、项目实施可行性、项目前景可预见性三方面评价项目实施可能性，对于项目风险与回报指标，参照SWOT 分析模型，评价项目技术优势、实施风险和回报水平，基于项目风险和回报的综合评估，分析项目成功实施的可能性；对于项目实施可行性指标，评价项目实施成本和周期两方面，是否在合理、可控范围之内；对于项目前景可预见性指标，从阶段性目标设置合理性、阶段性目标对项目成功的可预见性两方面进行评价，从过程管理的角度评价项目降低实施风险、提高成功率的可能性。

（4）项目产生市场影响力。抢占利基市场，并在市场上站稳脚跟是颠覆性创新的典型特征之一［3,41］，新的市场促进新的价值网络的形成，造成对现有市场竞争格局的冲击。项目对市场产生影响力是基于项目采用技术优势判断获取目标市场的占据力，并实现对当前市场竞争格局的改变。因此，本研究设计从预期市场需求和预期对市场或产品的影响力两方面评价项目产生市场影响力。

2.3 评价指标体系中权重的确定

利用AHP 法（层析分析法）确定颠覆性技术创新项目评价指标体系权重，通过专家打分法，采用1～9 分作为指标重要性的标度，对上述建立的三级指标体系中各层次的指标重要性权数进行两两对比判断，构造形成n 阶判断矩阵，并计算出判断矩阵的特征向量及最大特征根，得出各层次指标权重。其关键步骤与做法如下：

第一，构建n×n判断矩阵A。

aij（i,j=1,2,3,…,n）为专家给出的指标对比重要性得分。

第二，确定特征向量W。

第三，依据CI/CR 进行一致性检验。

当CI/CR＜0.1 时，通过一致性检验。

按照AHP 法得到颠覆性技术创新项目评价指标权重，对16 个三级指标的权重值大小进行分析，由最终计算总体权重可知，项目技术破坏性指标总体权重值为0.213，其重要性以绝对优势排在首位，而该指标属于颠覆性技术自身特征维度，可见对于颠覆性技术创新项目的评审，首先要从是不是颠覆性技术出发，再评价项目对市场产生的影响力以及项目实现可能性，这与张玉磊等人［24］提出的颠覆性技术遴选首先要从“质”的层面回答是否为颠覆性技术的这一理论相符；其次，预期对市场（产品）的影响力、项目回报水平、预期市场需求、项目技术优势、项目研究目标清晰度、阶段性目标对项目成功的可预见性、项目技术新颖性等7 项指标总体权重值依次排在2～8 位，总体权重值在0.062～0.125区间，属于比较重要的指标；最后，项目周期合理性、项目实施风险、阶段性目标设置合理性、团队高层及项目负责人能力、团队成员基础研究能力、前期技术积累、项目成本合理性、团队资金实力等其余8 项指标总体权重值则依次排在9～16 位，总体权重值在0.008～0.033 区间，属于一般重要的指标。三级指标体系的总体权重与相对权重值详见表2。

表2 AHP 法计算指标权重

3 嵌入颠覆性技术创新项目评价模型的立项决策机制

3.1 构建颠覆性技术创新项目立项决策矩阵模型

根据本文构建的三级评价指标体系，对颠覆性技术创新项目的评价既有从项目团队实力、项目技术是否属于颠覆性技术这样的客观事实角度进行评价，也有从项目实现可能性、项目产生市场影响力这样的基于事实进行推论的评价指标，前者是项目进入遴选的基础条件，而后者是项目竞争优势的体现，因此，本文在所构建的三级评价指标体系基础上，选取项目实现可能性、项目产生市场影响力两个维度构建项目立项决策矩阵模型，将模型分析图划为4 个象限，根据项目所在不同的位置，给出不同的立项决策建议。

根据表2 中项目实现可能性、项目产生市场影响力两个指标的总体权重值可知，项目实现可能性相对于项目产生市场影响力指标更重要，由此表明，对颠覆性技术创新项目的决策要按照项目实现的可能性大小、项目产生市场影响力大小的先后顺序进行。基于此，本文对应4 个象限提出了4 种决策建议。在矩阵模型左上角的项目，其实现目标可能性大且产生市场影响力大，这类项目相对执行风险低、成功率高，应优先考虑立项；在矩阵模型左下角的项目，其实现目标可能性大但产生市场影响力小，对于这类项目应酌情考虑立项，其优先顺序仅次于矩阵模型左上角的项目；在矩阵模型右上角的项目，其实现目标的可能性小但产生的市场影响力大，这类项目虽然具有较好前景，但风险较大，应谨慎考虑，排在第三顺位；在矩阵模型右下角的项目，其实现目标可能性小且产生市场影响力小，因此建议淘汰这类项目。颠覆性技术创新项目决策选择矩阵模型如图2 所示。

图2 颠覆性技术创新项目决策选择矩阵模型

3.2 建立颠覆性技术创新项目立项决策机制

在前期研究基础上，建立“技术识别-项目评审-立项决策”的决策机制，嵌入上文中构建的颠覆性技术创新项目评价模型以及项目决策选择矩阵模型。具体如下：

（1）技术识别。采取主动发现、公开征集的方式，对颠覆性技术进行识别。结合当前实际，主动发现颠覆性技术的途径主要有通过日常重大调研活动以及其他科技计划项目中的颠覆性技术创新苗头进行深入挖掘，通过头脑风暴论坛形成一批具有颠覆性创新潜力的项目建议，借助颠覆性技术识别预测相关平台挖掘分析全球权威机构相关信息源等；同时，现阶段依靠探索建立颠覆性技术项目申报专区，在全国创新创业大赛中设立颠覆性技术创新项目等途径进行公开征集。

（2）项目评审。基于本研究建立的颠覆性技术创新项目评价指标体系，对前期所识别到的具有颠覆性创新潜力的项目进行立项评审。根据前文分析，鉴于颠覆性技术创新项目大多处于萌芽阶段，缺少成熟的评价数据，同行专家对这类项目很难形成共识，因此，采取“关键人”评审模式代替“票决制”的同行评议做法，重点从是不是颠覆性技术、项目实现可能性、项目产生市场影响力以及项目团队实力等方面对项目进行综合评分。

（3）立项决策。根据所有项目在项目实现可能性、项目产生市场影响力两项指标上的得分进行排序，建立项目立项决策矩阵模型及相应的标度，结合专家综合评价，判断项目处于决策矩阵中的位置和对应的类别，并据此提出是否立项的决定，由项目专员和领域专家共同决策，遴选出若干项可能的颠覆性技术并纳入项目后备库。

4 结论与展望

本文紧扣颠覆性技术的特征属性，构建了具有颠覆性技术属性的科技项目评价的三维评价模型，在4 个维度9 个层次上选取了具体的评价指标，从当前实践出发，提出基于海尔迈耶问题的颠覆性技术创新类项目的评价指标体系。并从颠覆性技术的影响力、可能性两个维度构建项目立项决策矩阵模型，探索建立相对应的立项决策机制，具有极大的实践价值。

本模型在评价指标选择上主要参考了当前我国对颠覆性技术创新项目纳入项目后备库的评价角度，以及前期对海尔迈耶问题的相关调研成果梳理。形成的评价指标体系和立项决策机制在实践应用中与颠覆性技术创新项目遴选贴合性需要进一步验证，尤其是评价指标中涉及较多的对技术未来的预测判断，对评审专家中“关键人”的知识面和信息量要求较高，若无法选择合适的评审专家，会对评价结果精准性产生较大影响。希望这种思路和方法给新形势下科技管理部门在动态、不确定环境下遴选出真正颠覆性创新的科技项目提供参考借鉴，对我国颠覆性技术创新发展起到一定理论和方法的支撑作用。

注释：

1）乔治·海尔迈耶（George Heilmeier）被誉为“液晶显示器之父”，是20 世纪美国重要的发明家，同时也是一个科研项目管理专家。海尔迈耶提出了9 个问题，以此评估项目是否值得资助。这9 个问题被称为“海尔迈耶问题”（Heilmeier Catechism）。