科技创新驱动核心、关键技术识别方式及过程的研究
赵中靖 周宇
中国船舶集团有限公司第七一二研究所
在科技创新成为核心驱动力的背景下,核心技术与关键技术的识别能力是科研机构推进技术攻关和成果转化的核心竞争力。尽管现有研究已关注其在企业竞争力中的战略地位,但学术界对系统化识别方法的研究仍存在显著空白:一方面,针对核心技术与关键技术的专门性理论建构和实证研究较少,尚未形成统一的识别标准和方法论体系;另一方面,科研机构在技术迭代加速的环境中,缺乏能够兼顾技术洞察敏捷性与战略前瞻性的识别框架,难以有效实现技术信息流转与资源配置的协同。本研究旨在填补这一理论与实践缺口,提出基于OODA 循环理论的识别范式,突破了传统管理模式下技术识别维度单一、环境适应性差的界限,形成感知、认知、决策、行动的能力闭环,开发了融合专家经验与技术路径图的前沿技术混合识别方法,为科技创新管理提供了新的维度和方法。本文不仅为核心技术、关键技术的概念定义提出了针对科研机构的理论框架,并根据其技术研究的特殊性和前沿性提出了识别方法,更通过OODA 环的理论设计出识别的过程,为科技创新加速迭代的背景下科研机构技术研发提供了理论依据、识别方法及过程。
1 引言
1.1 研究背景与意义
自 2018 年中美贸易战爆发后,美国针对我国各科技产业展开技术封锁,部分技术面临“卡脖子”的问题(中 美 贸 易 摩 擦 背 景 下 “卡 脖 子 ”技 术 识别方法与突破路径),在该时代背景下,关键技术和核心技术的重要性和急迫性激增。党的二十大报告中(习近平:高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗——在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告 - 求是网 (qstheory.cn))提出“以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。”更坚定了科研机构核心技术、关键技术攻坚的决心。
科 研 机 构 作 为 国 家 科 技 创 新 体 系 的 主 力 之 一,2020 年 科 研 机 构 的 R&D(Reaserch&Development)从业人员在全国基础研究人员和全国应用研究人员中各占比 24.1% (2020 年我国 R&D 人员发展状况分析),2020 年国内论文发表占比 11.5% (2020 年中国科技论文统计分析),在国家科技创新体系下关键核心技术的突破已成为科研机构的重点责任和攻关方向。
近年来,以关键核心技术为关键词的论文也在日益增长(关键核心技术识别与管制)。对现有学术文献的综合梳理与分析,尽管核心技术和关键技术在企业竞争力和创新发展中占据举足轻重的地位,但当前学术界对于如何系统识别这些技术的深入研究尚显不足,关于核心技术、关键技术识别的专门性论文和研究成果相对较少。
在科技创新作为核心驱动力的背景下,科研机构构建一套核心技术、关键技术的识别方式,对于其高效推进技术攻关任务有着重大作用。同时,建立一个能够实现信息快速传递与及时反馈的过程也是不可或缺。本文旨在通过提出一种对核心技术、关键技术的识别方式及其过程,为科研机构在科技创新的大背景下顺利推动技术攻关任务和科技成果高效产出提供思路和方式。
2 概念界定
2.1 核心技术、关键技术的概念
目前,关于核心技术、关键技术的界定并不是非常明确,冯堃博士等人在研究中指出国内创新领域针对关键核心技术及其突破的研究尚处于起步阶段,存在研究缺口,同时其认为“界定好关键核心技术才能厘清相关概念关系,走出当前相关概念混乱界面”。该研究中梳理出学术界对关键技术、核心技术的界定主要包括有三类观点,一是认为关键技术和核心技术是有交集,其交集的技术为关键核心技术的“交叉论”;二是认为核心技术和关键技术是不同范畴、不同层级的技术的“非交论”;三是认为核心技术是属于关键技术的一种的“包含论”。(关键核心技术研究综述:概念、结构、突破路径与机制)
对相关文献综合整理后分析得出,学界学者们主要从技术的竞争性、领先性、必要性、价值性、战略性对核心技术、关键技术的概念进行定义。
李露在研究中提出关键核心技术包括“卡脖子技术”是关键技术和核心技术的交集,主要体现在核心技术中的关键部分。其研究归结出5 点核心关键技术的特征及相应可计算特征。(多维视角下的关键核心技术识别: 概念辨析与研究进展 )
Lei Mi 博士指出技术是持续性的不断进化,在不断的进化中,核心技术的作用是至关重要的。他还指出核心技术和关键技术应符合某些特征,其一是革命性,具有创新性的突破,有能力改变人们的生活方式;其二是必要性,具有强力的产业驱动能力,能够推动经济发展;其三是领导性,具有引领科技趋势的能力,可以创造一系列产业集群(What’s Next for Keyand Core Tech? )。
赵建等学者指出关键核心技术具备的特征有三种,其一地位垄断性,是掌握产业关键核心技术会在竞争中拥有竞争优势,占据垄断地位;其二是研发长期性,是在攻克关键核心技术中需要长期、持续的投入以及专业技术人才的培养和引进;其三技术主导性,是决定着整个产业技术体系的发展方向,对其他技术有主导作用(关键核心技术识别方法研究进展 )。
曲永义研究员在文章中分析了美、欧、日等国家关键核心技术的识别思路,他指出美国是以“高层协调模式”进行的多部门协同参与的系统化评估识别过程,其目的是保持关键核心技术的持续领先。欧盟是“顶层战略牵引型”,从顶层战略方向出发,由各部门根据职责进行识别并定期观察各关键技术发展状态,其目的是加强欧盟的技术主权。日本是“政企合作型”,其识别标准一是支撑其实现社会5.0 目标的关键技术;二是参考美国、中国等国家关键核心技术战略部署领域。其目的是实现日本社会 5.0(关键核心技术识别与管制 基于美欧日比较研究)。
王山博士认为核心技术和关键技术的定义是不同的,他指出“核心是指技术在其所属领域内的中心地位和基础性角色,具有高度的专业性和技术难度,是领域内的基础或主导技术”;“关键是指技术的战略重要性和影响力,是实现特定目标、解决重大问题或驱动重要进程的基石。”
周辉于 2020 年出版的《产品研发管理:构建世界一流的产品研发管理体系》(第二版)中指出针对企业的核心技术、关键技术的定义即“核心技术:企业在一段时间内领先于竞争对手的独有技术,并且是在开发中占据重要地位的关键技术;关键技术:在产品开发中占据关键地位或在关键路径上的技术,它是不可缺少的,但不一定是独有的或不一定是领先的。”
经过深入分析各学者对关键核心技术概念的界定,本文认为,关键核心技术应更进一步细分为核心技术与关键技术两个维度,对于科研机构而言核心技术与关键技术在科技创新中具有不同的侧重点,核心技术侧重于在科技创新的背景下,构成技术核心竞争力的存在,能够带来显著的技术竞争力;关键技术侧重于对特定技术功能实现起决定性的存在。
2.2 核心技术、关键技术识别的方法
相比于核心技术、关键技术的概念界定,对其识别的方法较为明确,主要分为 4 种,专家调查法、专利分析法、文献计量法和技术路线图法(高技术产业关键核心技术识别机制与突破路径)。在科技创新的大背景下,对核心技术、关键技术的攻关更加靠前,很多情况下并不能从专利和文献中获取较多数据,从而使基于数据的分析法和计量法并无法充分识别尖端的核心技术和关键技术,而以专家经验和企业技术路线的识别方式在此大背景下会更具准确性以及更有优势。
综上所述,在科技创新的背景下对于核心技术、关键技术的定义学术界尚未有较统一的定义,大致可根据不同侧重点分为 5 个维度。相比于定义,学术界对于核心技术、关键技术的识别有较为统一的方法,大致分为 4 个方法。本文认为,对技术概念的定义方面来讲,核心技术侧重于在科技创新的背景下,构成技术核心竞争力的存在,能够带来显著的技术竞争力;关键技术侧重于对特定技术功能实现起决定性的存在。对技术识别的方法方面来讲以专家经验和企业技术路线相结合的方式会更有准确性和优势。
3 核心技术、关键技术的识别过程
在科技创新的大背景下,当前技术攻关任务更前沿,对尖端技术的需求更迫切,技术迭代的速度更敏捷,技术发展的趋势更多变。对于肩负科技创新主责主业的科研机构而言,快速的识别不同的技术并形成自身的技术路线,同时在外部技术环境和内部技术成熟度的不断改变下,以动态更新的方式敏捷迭代技术路线以保证顺利推动科研任务和高效产出。
本文认为建立一套基于 OODA(Observation-Orientation-Decision-Action)循环理念,结合专家经验 + 技术路线的核心技术、关键技术识别过程是能够有效帮助科研机构顺利推动科研任务、高效科研产出的方式。
3.1 基于 OODA 循环理念的专家经验 + 技术路线的识别过程
OODA 循环该理念是由 John Boyd 提出,意在按照“观察”、“判断”、“决策”、“行动”环路循环,在对抗中,谁可以更快完成OODA 的循环,谁便可以获得更大的优势。
杨伟院士在(关于未来战斗机发展的若干讨论)讨论了敏捷高效的研发模式,从空战博弈为切入点总结了 OODA1.0 演变至 OODA3.0 的过程。白城超提出 OODA 的 3 个发展阶段即为机械化时代的OODA、信息时代的OODA 和智能时代的OODA,在 OODA3.0 的概念下“观察 - 判断 - 决策 - 行动”环路循环被“感知 - 认知 - 决策 - 行动”所取代,其各环节亦有所改变。(面向复杂决策的OODA 环:智能赋能与认知增强)
张永平以军工科研生产全生命周期中“方案论证”、“设计研发”、“生产制造”、“服务保障”的阶段为出发点,辅以OODA 的理念提出四大阶段形成科研生产的大循环,各阶段之间形成相对独立的小循环,通过共享“侦查”、融合“判断”、可控“决策”、可靠“执行”,确保军工科研生产管理水平快速提升。(基于 OODA 理论的军工科研生产管理探索)
为缩短作战OODA 环的时间,众多学者已经开展了各维度关于智能化发展的关键技术研究(OODA 智能赋能技术发展的思考)。当前科技创新的大背景下,对敏捷高效的研发模式要求也越来越高,科研生产生命周期中各阶段完成速度要求也会越来越高,建立基于 OODA循环的核心技术、关键技术识别过程的需求是紧迫的。
3.1.1 “感知”对技术的识别与梳理
科研机构构建的技术信息采集网络能够收集到大量的多源技术信息,通过运用技术路线图的方法、主责主业的映射,明确其技术攻关主责主业方面的研究方向和目标,将“感知”的技术信息与技术路线图做映射后,重点识别、梳理符合其攻关方向的技术信息、技术机会点和难点,再建立技术的特征标签、分类标准。为一下环节提供可靠的输入基准。
3.1.2 “认知”对技术的理解与分类
白成超在研究中从为决策服务的角度指出“态势感知”的核心功能是为了辨别信息真伪、评估信息价值、推理因果逻辑并做出预测,将结果以易理解的方式呈现在决策者面前。通过将技术路线图映射后的技术信息融合专家经验,对技术成熟度和战略匹配度进行量化分析,同时考虑到潜在资源投入的量级,科研机构能够得到不同特征类型、分类的技术与其本身战略发展的匹配程度。在进入决策环节前,将匹配程度较低的、回报率较低的技术剔除,将清单中剩下的技术根据分析结果预测技术演化的结果,量化其价值,以期构建核心技术、关键技术的发展路径,输出分级的技术方案集供决策环节选择。
3.1.3 “决策”对技术路线的择优
根据上一环节已按技术成熟度、战略匹配度、核心 / 关键分级的技术方案开展评审决策活动,通过各领域专家组成的专家组,对各领域技术方案开展讨论和预测,充分识别各类风险后以群体决策的办法对所评技术方案决策为“通过”、“不通过”、“待定”,目的是将通过的技术方案形成当下、未来的技术发展路径图,包括短期、中期、长期的技术发展规划、核心技术、关键技术攻关清单、不定期监督的技术进展指标与熔断指标、下一次迭代的时间点。理清以路径图、发展规划组成的远景目标,固化技术清单攻关、动态更新的时间节点,以期引导科研机构的资源分配和研发投入,形成清晰的技术发展路线以及其风险管理和预警机制。
3.1.4 “行动”对技术发展的执行和迭代
在完成决策后,执行环节主要面临的问题是环境适应性问题,传统管理模式下难以规避执行打折扣和环境突发颠覆的风险。然而,通过OODA 环形成行动方案具有动态优化的优势,在面临环境变换时可以针对受影响技术信息完成另一次的OODA 环,并形成更新后的核心技术、关键技术清单,提升该科研机构技术攻关方向的环境适应性。同时,科研机构能够基于核心技术、关键技术清单、技术发展规划,逐步、灵活的配置资源,用小批量大批次的资源投入牵引技术发展方向,以期规避执行打折扣的问题,为技术开发的快速响应提供基础和资源保障。可以考虑在技术开发过程中积累技术开发中的,构建决策 - 执行 - 学习的知识赋能技术开发的敏捷循环,打造快速响应、敏捷迭代、知识赋能的技术攻关行动机制。
通过构建科研机构技术识别过程的OODA 循环,形成技术信息感知、行业经验认知、专家知识决策、敏捷动态优化执行的技术识别与发展的闭环。
4 结论
科技创新大背景下,推动技术攻关任务和科技成果高效产出的能力要求已不仅局限在扎实的专业研发能力和行业知识,更需要具备敏捷的技术响应能力和技术前瞻性,形成技术信息洞察、快速响应并持续迭代的创新能力闭环是科研机构维持技术领先优势的核心要素。
本文对核心技术、关键技术的识别方法和过程进行了定义,提出了核心技术、关键技术概念的定义,研究分析针对前沿技术的适合科研机构的技术识别方法,创新性的构建了OODA 循环理论的核心技术、关键技术识别过程,可以帮助科研机构提升技术信息的综合评判性、技术研发的敏捷性,促进投入资源和技术愿景目标的协同,提高科研机构的技术响应能力和技术前瞻性,更好的适应科技创新背景下的发展需求。