劉柳 吳新年
(1. 中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院,蘭州 730000;2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,北京 100049)
顛覆性技術(shù),又稱破壞性技術(shù),是一種另辟蹊徑、對(duì)已有傳統(tǒng)或主流技術(shù)格局和發(fā)展路徑產(chǎn)生整體或根本性改變的技術(shù),它可能是科學(xué)原理重大突破產(chǎn)生的全新技術(shù),可能是新技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)的跨界融合,也可能是已有技術(shù)的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的應(yīng)用。顛覆性技術(shù)的概念最早是于1995年由美國(guó)學(xué)者Bower與Christensen提出,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步演繹和發(fā)展,形成顛覆性創(chuàng)新理論[1-3]。在之后20多年的發(fā)展中,盡管顛覆性創(chuàng)新理論在實(shí)踐中產(chǎn)生了巨大的影響,但對(duì)其核心原理的理解上一直是仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智。回顧顛覆性創(chuàng)新理論的思想史,可以發(fā)現(xiàn)隨著理論的發(fā)展,人們對(duì)顛覆性創(chuàng)新的理解也在不斷深化[4]。
由于顛覆性技術(shù)容易造成技術(shù)突襲、改變游戲規(guī)則,可以為實(shí)現(xiàn)彎道或換道超車帶來(lái)機(jī)遇,因此受到世界主要國(guó)家和創(chuàng)新型企業(yè)的高度關(guān)注。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)作為引領(lǐng)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新的典范,吸引了眾多國(guó)家、政府部門和大型企業(yè)模仿與追隨,試圖復(fù)制DARPA的成功模式,紛紛創(chuàng)立類似機(jī)構(gòu)推動(dòng)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新[5]。在眾多模仿DARPA的機(jī)構(gòu)中,較為知名的是英國(guó)高級(jí)研究與發(fā)明局(ARIA)、俄羅斯前瞻研究基金會(huì)(FPI)、日本的登月計(jì)劃(Moonshot R&D)和德國(guó)的聯(lián)邦顛覆性創(chuàng)新局(SPRIN-D)。在顛覆性技術(shù)研究方面,國(guó)外典型機(jī)構(gòu)(如DARPA、科睿唯安、蘭德公司、麥肯錫公司、高德納、麻省理工學(xué)院等)分別使用文獻(xiàn)分析法、技術(shù)定義法、問(wèn)卷調(diào)查法、場(chǎng)景模擬法和技術(shù)路線圖法等方法,并定期發(fā)布對(duì)顛覆性技術(shù)的識(shí)別、評(píng)估和預(yù)測(cè)報(bào)告[6]。我國(guó)自2016年開(kāi)始相繼出臺(tái)了一系列政策或規(guī)劃引導(dǎo)和推動(dòng)顛覆性技術(shù)的創(chuàng)新。2021年,為加快推動(dòng)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新,科技部組織舉辦了“全國(guó)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽”,面向社會(huì)征集顛覆性技術(shù)方向,探索建立顛覆性技術(shù)發(fā)現(xiàn)、遴選和培養(yǎng)的新機(jī)制。
總之,當(dāng)前全球科技創(chuàng)新已經(jīng)進(jìn)入空前密集活躍期,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重構(gòu)全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和競(jìng)爭(zhēng)格局。我國(guó)力求在新一輪產(chǎn)業(yè)變革中贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),需要超前部署顛覆性技術(shù),以便推進(jìn)我國(guó)科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。但是,由于顛覆性技術(shù)具有高風(fēng)險(xiǎn)性、偶然性、不確定性,如何識(shí)別和培育顛覆性技術(shù)一直是一個(gè)沒(méi)有解決的難題,也是科技界始終關(guān)注的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。為全面地了解國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于顛覆性技術(shù)及其識(shí)別方法的最新研究進(jìn)展,本文系統(tǒng)地搜集了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)顛覆性技術(shù)識(shí)別方法研究的相關(guān)文獻(xiàn),以Web of Science和中國(guó)知網(wǎng)為數(shù)據(jù)源,通過(guò)主題檢索的方式獲取了2017—2021年的文獻(xiàn),并經(jīng)人工判讀摘要篩選出中英文文獻(xiàn)60篇。綜合分析這些新近產(chǎn)出的相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),學(xué)者不論是在顛覆性技術(shù)及其關(guān)鍵特征研究,還是在顛覆性技術(shù)識(shí)別方法研究等方面都有了一些新的探索和進(jìn)展。
最早Christensen等[7]將能破壞已有的性能改善軌跡或者重新定義性能含義的技術(shù)稱為顛覆性技術(shù),之后在此定義的基礎(chǔ)上,國(guó)內(nèi)外不同領(lǐng)域的學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)紛紛基于不同的研究視角對(duì)顛覆性技術(shù)定義進(jìn)行補(bǔ)充和完善,但至今仍未形成公認(rèn)的、統(tǒng)一的定義。目前大家普遍的共識(shí)是顛覆性技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,可以從技術(shù)來(lái)源、技術(shù)屬性、技術(shù)軌道、市場(chǎng)侵入路徑、技術(shù)的影響(效果)等多個(gè)視角或視角組合來(lái)進(jìn)行判斷。
關(guān)于顛覆性技術(shù)的特征,之前也有許多學(xué)者進(jìn)行了歸納總結(jié)[8-11],近兩年,于光輝等[12]、郭麗娜等[13]、蘇成等[14]在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步梳理總結(jié)了顛覆性技術(shù)的特征。綜覽這些學(xué)者關(guān)于顛覆性技術(shù)特征的研究可以發(fā)現(xiàn),關(guān)于顛覆性技術(shù)特征的分析總結(jié)主要從以下9個(gè)方面展開(kāi)。
(1)基于技術(shù)來(lái)源視角:由于科學(xué)或技術(shù)原理的新突破或者現(xiàn)有技術(shù)的重新組合而產(chǎn)生的顛覆性技術(shù)通常具有前沿引領(lǐng)性和交叉融合性。
(2)基于技術(shù)屬性視角:最初顛覆性技術(shù)的性能比主流技術(shù)差,通常表現(xiàn)為便宜、簡(jiǎn)單、小巧、便于使用,但之后可以快速改進(jìn)與完善,并最終顛覆或取代主流技術(shù)。
(3)基于技術(shù)發(fā)展軌道視角:顛覆性技術(shù)發(fā)展軌道具有異軌性,顛覆性技術(shù)在侵入成熟價(jià)值網(wǎng)絡(luò)之前,首先在自己的內(nèi)部?jī)r(jià)值網(wǎng)絡(luò)沿著自身軌道演進(jìn),當(dāng)發(fā)展到滿足另一個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)所要求的性能水平和特性時(shí),就可以快速入侵形成新的技術(shù)軌道。
(4)基于市場(chǎng)侵入路徑視角:顛覆性技術(shù)往往最初尋求利基或新市場(chǎng),然后再向主流市場(chǎng)滲透,經(jīng)歷了從非主流市場(chǎng)向主流市場(chǎng)的蛻變。
(5)基于技術(shù)影響效果視角:顛覆性技術(shù)最終將取代主流技術(shù),淘汰在位領(lǐng)先企業(yè),改變競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則,具有變革性。
(6)基于市場(chǎng)主體視角:顛覆性技術(shù)發(fā)起者一般為新興中小企業(yè),有時(shí)候也會(huì)有大企業(yè)介入。
(7)基于企業(yè)資源投入分配視角:根據(jù)資源依賴?yán)碚?,資源的分配取決于客戶和投資者,那些不被主流客戶所接受的顛覆性技術(shù)的研發(fā)投資比例往往比較低。
(8)基于技術(shù)發(fā)展前景分析視角:顛覆性技術(shù)具有較高的不確定性。
(9)基于技術(shù)創(chuàng)新性評(píng)價(jià)視角:顛覆性技術(shù)具有相對(duì)性,對(duì)一家公司具有顛覆性的創(chuàng)新可能對(duì)另一家公司具有持續(xù)性的影響。
準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)顛覆性技術(shù)的主要特征是進(jìn)行顛覆性技術(shù)識(shí)別的基礎(chǔ),隨著國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新理論、內(nèi)在機(jī)理、演化模式的深入研究,對(duì)顛覆性技術(shù)關(guān)鍵特征的認(rèn)識(shí)也將逐步完善,從而為顛覆性技術(shù)發(fā)現(xiàn)和識(shí)別提供扎實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)和理論指導(dǎo)。
近5年來(lái)關(guān)于顛覆性技術(shù)識(shí)別方法的研究一直熱度不減,許多學(xué)者在前人研究的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行探索,對(duì)已有方法不斷改進(jìn),同時(shí)也提出了一些新方法。
德?tīng)柗品ㄊ禽^早用于顛覆性技術(shù)識(shí)別的一類方法,它主要是利用領(lǐng)域?qū)<业囊庖?jiàn)對(duì)顛覆性技術(shù)進(jìn)行識(shí)別。近年來(lái)不斷有學(xué)者創(chuàng)新性地引入新的技術(shù)路線對(duì)此類方法進(jìn)行改進(jìn)和完善,例如,Sommarberg等[15]通過(guò)利用行業(yè)專家群體的智慧使用視覺(jué)模擬評(píng)分法來(lái)預(yù)測(cè)一個(gè)行業(yè)的潛在顛覆性技術(shù),并對(duì)機(jī)械制造行業(yè)由數(shù)字化引起的未來(lái)顛覆的可能性進(jìn)行實(shí)證研究。該方法快速有效地捕獲來(lái)自價(jià)值鏈不同環(huán)節(jié)的專家對(duì)其業(yè)務(wù)環(huán)境中的系統(tǒng)性變化的看法,以此對(duì)相關(guān)技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及影響作出判斷。而學(xué)者Krotov等[16]認(rèn)為預(yù)測(cè)顛覆性技術(shù)的未來(lái)需要一種哲學(xué)立場(chǎng)和一種實(shí)用的方法,以應(yīng)對(duì)顛覆性創(chuàng)新道路固有的不確定性和非線性。之后Krotov以Lakatos等人的哲學(xué)思想為基礎(chǔ),提出了一種實(shí)用的架空歷史的方法就各種可能與特定顛覆性技術(shù)有關(guān)的未來(lái)可能性進(jìn)行頭腦風(fēng)暴;雖然這種方法基于哲學(xué)立場(chǎng),無(wú)法實(shí)現(xiàn)顛覆性技術(shù)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè),但是可以通過(guò)識(shí)別和分析這些未來(lái)的情景,幫助企業(yè)在顛覆性技術(shù)可能帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)之前做好充分的準(zhǔn)備。
總之,基于德?tīng)柗品ǖ念嵏残约夹g(shù)識(shí)別方法仍然是受關(guān)注的一種方法,而且經(jīng)過(guò)不斷的修改和完善,已經(jīng)彌補(bǔ)了早期應(yīng)用上的一些缺陷,但這類方法仍存在不足:①專家樣本選擇時(shí),需要考慮多元化的專家參與,以確保觀點(diǎn)和想法的多樣性;②專家法所用數(shù)據(jù)為抽樣數(shù)據(jù)的調(diào)查,樣本較少;③專家意見(jiàn)具有主觀性,可能存在認(rèn)知偏見(jiàn)。因此,如何進(jìn)一步克服這類方法的不足,使其能夠更有效地幫助發(fā)現(xiàn)和識(shí)別領(lǐng)域顛覆性技術(shù),仍然是一個(gè)需要解決的科學(xué)問(wèn)題。
隨著技術(shù)創(chuàng)新復(fù)雜度的提升和技術(shù)創(chuàng)新范式的多樣化,國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的學(xué)者傾向于根據(jù)顛覆性技術(shù)的市場(chǎng)、技術(shù)和演化特征、影響、主體等角度,嘗試建立更完善的指標(biāo)體系,并形成更有效的評(píng)估框架來(lái)幫助識(shí)別顛覆性技術(shù)。
Jia等[17]提出了一種顛覆性技術(shù)識(shí)別框架,包含3個(gè)模塊,首先是根據(jù)知識(shí)圖譜和關(guān)鍵詞分析識(shí)別前沿技術(shù)和突破性技術(shù),然后利用專利影響因子指標(biāo)分析前沿技術(shù)和突破性技術(shù)的后續(xù)影響,最后通過(guò)技術(shù)的不連續(xù)和技術(shù)應(yīng)用分析來(lái)識(shí)別顛覆性技術(shù),并選取移動(dòng)通信技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的代表性技術(shù)進(jìn)行了實(shí)證研究;但是,該方法對(duì)顛覆性技術(shù)的識(shí)別僅利用專利指標(biāo),主觀認(rèn)為顛覆性技術(shù)的來(lái)源一定是前沿技術(shù)和突破性技術(shù),所以其科學(xué)合理性仍有待考察。張玉磊等[18]提出了一種包括6個(gè)核心要素的顛覆性技術(shù)遴選評(píng)估體系,首輪先根據(jù)顛覆性技術(shù)的特征進(jìn)行“是或非”的篩選,然后按照管理競(jìng)爭(zhēng)力、技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和范式競(jìng)爭(zhēng)力4個(gè)準(zhǔn)則16個(gè)維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行第二輪的篩選,最后遴選出可能的顛覆性技術(shù);該方法在顛覆性技術(shù)的二次篩選中主要是通過(guò)專家打分法、情景分析法及加權(quán)評(píng)分來(lái)確定的,缺乏客觀數(shù)據(jù)支持。Guo等[19]的研究考慮得更全面一些,他們從技術(shù)特征、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)和外部環(huán)境3個(gè)維度構(gòu)建了顛覆性創(chuàng)新的評(píng)價(jià)框架,遴選了10個(gè)相互聯(lián)系的指標(biāo),并針對(duì)微信、模塊化手機(jī)和虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)3個(gè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)ζ渲笜?biāo)體系進(jìn)行了驗(yàn)證;但其構(gòu)建的評(píng)估模型同樣存在指標(biāo)取值依賴專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題,另外顛覆性創(chuàng)新本質(zhì)上是一個(gè)過(guò)程,而在這一方法中缺乏對(duì)顛覆性創(chuàng)新演化的分析,忽略了其發(fā)展和采用過(guò)程中的環(huán)境變化因素。許澤浩等[20]則認(rèn)為顛覆性技術(shù)的產(chǎn)生是原技術(shù)的進(jìn)化發(fā)展和市場(chǎng)的需求發(fā)展分離后產(chǎn)生沖突的產(chǎn)物,建立了評(píng)價(jià)新技術(shù)解決沖突能力的指標(biāo)體系,最終由專家在分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)對(duì)新技術(shù)進(jìn)行模糊評(píng)價(jià),運(yùn)用灰色模糊綜合評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)新技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新潛力。
為了加強(qiáng)對(duì)顛覆性技術(shù)演化的全面認(rèn)識(shí),Blume等[21]提出了顛覆性演化框架,該框架將顛覆性的過(guò)程分為可能的威脅、明顯的威脅和具體化的威脅三個(gè)階段,并區(qū)分了4類相互關(guān)聯(lián)的信號(hào)(背景、推動(dòng)因素、能力和公司信號(hào))和威脅(客戶、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、產(chǎn)品和政策威脅),并在演化框架的基礎(chǔ)上,提出了包含技術(shù)、工具、角色和產(chǎn)出等相關(guān)要素的顛覆性評(píng)估方法,但顯然這一方法完全是基于定性判斷的,沒(méi)有納入任何定量數(shù)據(jù)。Kilkki等[22]則從顛覆性技術(shù)對(duì)行業(yè)和社會(huì)的影響角度出發(fā),提出由科學(xué)研究-技術(shù)研發(fā)-企業(yè)-產(chǎn)業(yè)-消費(fèi)者-社會(huì)/政府構(gòu)成的分層框架用于評(píng)估行業(yè)層面的顛覆,系統(tǒng)地從整體層次和行業(yè)水平研究顛覆性創(chuàng)新在垂直層面和水平層面的傳播,案例分析采用定性和定量方法相結(jié)合的方式。Rasool等[23]從顛覆者本身的角度出發(fā),提出了企業(yè)發(fā)展顛覆性技術(shù)的5步框架:①進(jìn)行市場(chǎng)觀察,確定現(xiàn)有和未來(lái)客戶;②評(píng)估客戶的潛在需求;③需求的可視化,將大多數(shù)非客戶轉(zhuǎn)化為客戶;④使用創(chuàng)意生成矩陣生成產(chǎn)品創(chuàng)意;⑤對(duì)創(chuàng)意產(chǎn)品的顛覆性潛力進(jìn)行評(píng)估,并以游戲行業(yè)的Wii技術(shù)為例進(jìn)行了實(shí)證研究。Rasool等人提出的這一評(píng)估框架仍然處于初期階段,僅適用于視頻游戲行業(yè)的特定公司,模型的推廣應(yīng)用可能會(huì)遇到障礙。侯廣輝等[24]基于顛覆性技術(shù)突變的主要特征,從技術(shù)、市場(chǎng)與外部環(huán)境3個(gè)維度構(gòu)建了包含10個(gè)三級(jí)指標(biāo)的識(shí)別指標(biāo)體系,但各指標(biāo)的計(jì)算仍是以專家評(píng)分為主。
從總體上來(lái)說(shuō),基于多維指標(biāo)評(píng)估框架的識(shí)別方法實(shí)施過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,但研究人員在應(yīng)用此類方法過(guò)程中建立的維度差異較大,缺乏通用性;而且部分評(píng)估框架以定性分析為主,缺乏量化數(shù)據(jù)支持;另外,市場(chǎng)、環(huán)境類指標(biāo)值獲取難度較大,目前仍然多以專家主觀判斷為主。
基于模型的分析方法一般是按照一定的理論和準(zhǔn)則,確定評(píng)估指標(biāo)體系、構(gòu)建量化模型,篩選與顛覆性技術(shù)相關(guān)的參數(shù)變量,從微觀層面對(duì)顛覆性技術(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。早期主要有根據(jù)TRIZ理論的方法,近年來(lái)學(xué)者又陸續(xù)提出了一些基于新型理論的新方法,如基于QFD理論的方法、基于生態(tài)系統(tǒng)中的種間競(jìng)爭(zhēng)理論的方法、基于SIRS傳染病模型的方法、基于技術(shù)生命周期理論的方法、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法等。
祝岳銘[25]從破壞性創(chuàng)新的預(yù)測(cè)和實(shí)現(xiàn)兩方面,融入KJ法、粗糙集理論、KANO理論、AHP法及TRIZ理論,提出了基于質(zhì)量功能展開(kāi)理論的破壞性創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程,在充分挖掘顧客需求的基礎(chǔ)上,以破壞性創(chuàng)新型顧客需求為驅(qū)動(dòng)力,通過(guò)性能-需求雷達(dá)圖的量化表達(dá)建立破壞性創(chuàng)新技術(shù)預(yù)測(cè)模型——破壞性創(chuàng)新型質(zhì)量屋,并以此開(kāi)展對(duì)相關(guān)技術(shù)的評(píng)估,但該模型中未能對(duì)技術(shù)特征進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)估,因此還需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。Cheng等[26]基于SIRS傳染病模型對(duì)顛覆性技術(shù)的爆發(fā)進(jìn)行分析預(yù)測(cè),但其方法模型中僅使用了專利數(shù)據(jù),沒(méi)有考慮技術(shù)演化發(fā)展中可能受到的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境等因素的影響,因而其模型的可靠性還需要進(jìn)一步檢驗(yàn)。
Nilchiani等[27]提出了一種針對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的臨界點(diǎn)的測(cè)度方式,并使用了生態(tài)系統(tǒng)的種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系“捕食者-獵物模型”來(lái)解釋顛覆性技術(shù)與主流技術(shù)的行為,通過(guò)確定主流技術(shù)與顛覆性技術(shù)互動(dòng)背景下的潛在變化速度,評(píng)估當(dāng)前技術(shù)何時(shí)達(dá)到臨界點(diǎn),并形成不可逆的變化和潛在的顛覆;顯然該方法主要從市場(chǎng)方面判斷顛覆性技術(shù)的動(dòng)態(tài)變化,缺乏對(duì)其他更多的相關(guān)性因素的考慮。Müller等[28]基于Sood等[29]的顛覆風(fēng)險(xiǎn)模型,對(duì)潛在的顛覆性創(chuàng)新進(jìn)行預(yù)測(cè),得出氧化還原液流電池可以代表一種顛覆性技術(shù),但這種評(píng)估方法僅限于小樣本的專家層面的評(píng)估。Adamuthe等[30]用專利和論文時(shí)間序列數(shù)據(jù),采用趨勢(shì)預(yù)測(cè)和生長(zhǎng)曲線法選取了6種計(jì)算技術(shù)進(jìn)行分析,判斷出大型機(jī)、小型機(jī)和云計(jì)算為顛覆性技術(shù)。張奔等[31]以高鐵軌道技術(shù)專利的時(shí)間序列數(shù)據(jù)作為分析樣本,結(jié)合Gompertz方程分別對(duì)總體專利數(shù)量、專利權(quán)人數(shù)量以及技術(shù)分支數(shù)量展開(kāi)多段S型曲線分析,從長(zhǎng)期技術(shù)發(fā)展過(guò)程對(duì)技術(shù)演化趨勢(shì)進(jìn)行識(shí)別,提出了一種適用于產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)演化趨勢(shì)的識(shí)別方法。Chen等[32]則提出了一種基于監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的識(shí)別模型來(lái)識(shí)別潛在的顛覆性技術(shù),基于科學(xué)論文和美國(guó)專利數(shù)據(jù),通過(guò)特征工程提取顛覆性技術(shù)的大部分特征,使用Gartner Hype Cycle公開(kāi)的技術(shù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù),訓(xùn)練該模型來(lái)識(shí)別新的顛覆性技術(shù);該模型借助了新的人工智能技術(shù)與方法,但還需要長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展來(lái)提高模型的準(zhǔn)確率,另外根據(jù)Gartner Hype Cycle發(fā)布的顛覆性技術(shù)具有不同的階段,目前的模型還不能實(shí)現(xiàn)對(duì)顛覆性技術(shù)不同階段的預(yù)測(cè)。李乾瑞等[33]根據(jù)顛覆性技術(shù)的關(guān)鍵特征,使用Leiden社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法識(shí)別技術(shù)主題,引入了主題-時(shí)序分析和專利引文網(wǎng)絡(luò)分析,提出了基于突變-融合視角的顛覆性技術(shù)主題演化分析模型。
總之,基于測(cè)度模型的識(shí)別方法操作更加簡(jiǎn)單、實(shí)施周期短,但在使用過(guò)程中也存在一些問(wèn)題,如引入的一些理論未充分考慮顛覆性技術(shù)形成和演化發(fā)展過(guò)程中可能會(huì)遇到的多方面影響因素,模型的計(jì)算過(guò)程往往較復(fù)雜,模型識(shí)別準(zhǔn)確率還有待提高,一些識(shí)別模型還具有領(lǐng)域依賴性,模型應(yīng)用推廣的適用性方面也面臨諸多挑戰(zhàn)。
基于文獻(xiàn)計(jì)量的識(shí)別方法是從文獻(xiàn)中獲取表征顛覆性技術(shù)的關(guān)鍵信息,完全基于科學(xué)論文和專利文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)量分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)顛覆性技術(shù)的客觀識(shí)別和預(yù)測(cè)??萍颊撐?、專利等成果是人類創(chuàng)新價(jià)值鏈不同階段的表征物,基于專利、科技論文等數(shù)據(jù)源的顛覆性技術(shù)發(fā)現(xiàn)與識(shí)別方法具有信息來(lái)源廣、信息量大、交叉科學(xué)不易忽視等特點(diǎn),是目前科技情報(bào)界比較推崇的一種方法路線。
2.4.1 基于專利數(shù)據(jù)的識(shí)別方法新進(jìn)展
專利文獻(xiàn)作為一種重要的技術(shù)信息載體,一直是研究人員發(fā)現(xiàn)和識(shí)別顛覆性技術(shù)時(shí)比較重視的分析對(duì)象,近年來(lái)學(xué)者基于專利數(shù)據(jù),使用數(shù)據(jù)挖掘的方法,在顛覆性的預(yù)測(cè)方向上不斷探索,并相繼提出了一些新的方法。例如,羅素平等[34]基于離群專利,根據(jù)顛覆性技術(shù)與基礎(chǔ)知識(shí)的相關(guān)性、技術(shù)發(fā)展?jié)摿褪加谶吘壥袌?chǎng)的3個(gè)特征從知識(shí)關(guān)聯(lián)性、技術(shù)潛力和市場(chǎng)潛力三方面構(gòu)建指標(biāo)體系,并運(yùn)用孔多塞投票法預(yù)測(cè)顛覆性技術(shù);但是,該方法設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)未能全面代表顛覆性技術(shù)的核心特征。黃魯成等[35]的研究也仍然以專利信息分析為主,首先進(jìn)行顛覆性技術(shù)的生命周期分析,然后衡量顛覆性技術(shù)的創(chuàng)新性、獨(dú)創(chuàng)性與功能性3個(gè)特點(diǎn),提出了萌芽期顛覆性技術(shù)的識(shí)別方法,并結(jié)合工業(yè)機(jī)器人專利技術(shù)進(jìn)行了實(shí)證研究;該方法單純依賴專利數(shù)據(jù),因而在時(shí)間上具有一定的滯后性,同時(shí)模型的有效性也需要進(jìn)一步的實(shí)踐驗(yàn)證。于光輝等[12]提出可以采用專利引文相似度表征顛覆性技術(shù)的新穎性、獨(dú)特性和對(duì)未來(lái)技術(shù)的影響,并采用Bass模型對(duì)顛覆性技術(shù)的市場(chǎng)特征進(jìn)行分析以識(shí)別早期的顛覆性技術(shù),不過(guò)該研究方法在對(duì)復(fù)雜的顛覆性技術(shù)識(shí)別上還需要進(jìn)一步考慮專利束和復(fù)雜顛覆性技術(shù)之間的表達(dá)關(guān)系等因素,否則其可靠性仍然很難保證。李乾瑞等[36]從技術(shù)的融合性、新穎性、擴(kuò)張性和影響力4個(gè)方面構(gòu)建了系統(tǒng)的顛覆性技術(shù)識(shí)別模型,并選取傳統(tǒng)技術(shù)和顛覆性技術(shù)、不同領(lǐng)域顛覆性技術(shù)以及不同時(shí)間段的顛覆性技術(shù)進(jìn)行實(shí)證,但其僅從技術(shù)角度對(duì)顛覆性技術(shù)進(jìn)行測(cè)度,未考慮市場(chǎng)等方面的綜合因素。
2.4.2 基于論文和專利數(shù)據(jù)的識(shí)別方法新進(jìn)展
融合利用論文和專利數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)挖掘分析,比單一運(yùn)用專利數(shù)據(jù)分析更可靠,這似乎已經(jīng)得到越來(lái)越多學(xué)者的認(rèn)同。例如,白光祖等[37]從文獻(xiàn)知識(shí)的內(nèi)外部關(guān)聯(lián)入手,對(duì)核心專利、核心論文分別引用論文產(chǎn)生的知識(shí)突變進(jìn)行分析,識(shí)別內(nèi)外部潛在的顛覆性研究主題,借助Fisher-Pry模型識(shí)別技術(shù)主題所處生命周期階段及成熟度,并在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)顛覆性技術(shù);不過(guò),其方法中采用的基于文摘SAO結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域科學(xué)知識(shí)主題的準(zhǔn)確率還有待提升。石慧等[38]選用綜合主題詞突變情況和專利手工代碼的sigma值大小情況對(duì)顛覆性技術(shù)進(jìn)行挖掘和判定,實(shí)現(xiàn)對(duì)顛覆性技術(shù)的早期識(shí)別和篩選,并通過(guò)鋰電池技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)證研究驗(yàn)證了其方法的有效性;該方法未體現(xiàn)論文和專利數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性,另外實(shí)證研究中抽取主題詞的過(guò)程也帶有一定的主觀性。Li等[39]提出了一種以科技論文和專利為數(shù)據(jù)源,結(jié)合文本挖掘和專家判斷方法,對(duì)技術(shù)演化路徑進(jìn)行分析,采用科技差距分析對(duì)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),最后以鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)為例進(jìn)行了實(shí)證研究;該研究方法采用Lingo算法對(duì)技術(shù)主題進(jìn)行聚類,其聚類結(jié)果的準(zhǔn)確性還需要提高,此外該預(yù)測(cè)方法似乎僅適用于知識(shí)密集型的科學(xué)技術(shù)發(fā)展的預(yù)測(cè)。劉忠寶等[40]提出的識(shí)別方法是運(yùn)用LDA-LSTM文本分類算法得到技術(shù)主題,采用CiteSpace構(gòu)建共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò),從突變權(quán)重排序及突變時(shí)間段和突變共詞聚類知識(shí)圖譜兩個(gè)角度進(jìn)行主題突變檢測(cè),從而識(shí)別出無(wú)人機(jī)交互技術(shù)中的腦機(jī)接口技術(shù)及手勢(shì)控制技術(shù)為該領(lǐng)域內(nèi)的顛覆性技術(shù)。
2.4.3 基于多源數(shù)據(jù)融合計(jì)算的識(shí)別方法新進(jìn)展
單一數(shù)據(jù)源可挖掘的信息往往有限,同時(shí)單一指標(biāo)也無(wú)法全面測(cè)度技術(shù)的顛覆性潛力,因此許多研究人員嘗試構(gòu)建基于多源數(shù)據(jù)融合計(jì)算的識(shí)別方法,融合利用論文、專利、新聞、項(xiàng)目、會(huì)議信息、政策信息等數(shù)據(jù),構(gòu)建多維指標(biāo)進(jìn)行分析。例如,趙格[41]選取文獻(xiàn)、專利和網(wǎng)絡(luò)新聞作為數(shù)據(jù)源,以不同維度的數(shù)據(jù)代表不同的技術(shù)發(fā)展信息,利用文本分類和聚類方法來(lái)識(shí)別技術(shù)主題,然后通過(guò)分層分析和對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的跨層次分析選擇出關(guān)鍵技術(shù)主題,最后通過(guò)專利三年引用率、專利平均獨(dú)立權(quán)利要求和文獻(xiàn)增長(zhǎng)率3個(gè)指標(biāo)綜合分析判定顛覆性技術(shù);該方法中主題識(shí)別采用的是文本聚類方法,分辨率不高需要人工整理判斷,另外對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的跨層次分析采用不同數(shù)據(jù)源的數(shù)量信息間接表示技術(shù)發(fā)展情況,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)。劉秋艷[42]融合利用科學(xué)論文、專利、科研項(xiàng)目等數(shù)據(jù)構(gòu)建多維指標(biāo)模型,通過(guò)計(jì)算識(shí)別顛覆性技術(shù),并以智能手機(jī)技術(shù)、纖維素生物降解技術(shù)、RGB-LED技術(shù)為例對(duì)其所構(gòu)建的識(shí)別模型進(jìn)行了驗(yàn)證;但是,該方法在數(shù)據(jù)源的選擇上仍然有限,為了提高模型的識(shí)別準(zhǔn)確率,還應(yīng)該融入產(chǎn)業(yè)、商業(yè)和政策方面的數(shù)據(jù)信息對(duì)顛覆性技術(shù)進(jìn)行綜合判別。以上這些研究的結(jié)果表明,采用全面覆蓋創(chuàng)新價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)源比使用單一種數(shù)據(jù)源在識(shí)別技術(shù)趨勢(shì)上更有效。
總之,基于文獻(xiàn)計(jì)量的識(shí)別方法,綜合運(yùn)用多源數(shù)據(jù),從不同方面反映技術(shù)發(fā)展的特征,可以客觀、準(zhǔn)確地識(shí)別出顛覆性技術(shù),從而顯示了定量計(jì)算方法在顛覆性技術(shù)識(shí)別方面的優(yōu)勢(shì)。不過(guò),此類方法也存在一些不足:①顛覆性技術(shù)的演化發(fā)展往往會(huì)受到除技術(shù)之外的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、市場(chǎng)、宗教、習(xí)俗等多種因素的影響,目前已有的模型仍然沒(méi)能很好地綜合利用多數(shù)據(jù)源識(shí)別顛覆性技術(shù);②在多源數(shù)據(jù)的融合運(yùn)用上,數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、融合力度不夠;③對(duì)于顛覆性技術(shù)的關(guān)鍵評(píng)判指標(biāo)和數(shù)據(jù)挖掘方法的普適性上尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。
隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,運(yùn)用大數(shù)據(jù)思維、借助大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)挖掘分析去發(fā)現(xiàn)和識(shí)別領(lǐng)域顛覆性技術(shù)逐步成為受關(guān)注的一種技術(shù)路線。例如,Hughes[43]提出了一種基于大數(shù)據(jù)的技術(shù)序列預(yù)測(cè)模型,該模型結(jié)合了技術(shù)序列分析和組織內(nèi)的大數(shù)據(jù)工具,強(qiáng)調(diào)前端翻譯專家、數(shù)據(jù)科學(xué)家和行業(yè)科學(xué)家不同類型的專家和大數(shù)據(jù)在技術(shù)預(yù)測(cè)中的差異化的作用和時(shí)機(jī),從而探討了大數(shù)據(jù)技術(shù)在顛覆性技術(shù)預(yù)測(cè)方面的應(yīng)用;然而,基于大數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)分析依賴于系統(tǒng)平臺(tái)的支撐,而目前系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建的成本較高、時(shí)間花費(fèi)會(huì)更長(zhǎng),這是這類方法發(fā)展中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。Brackin等[44]以Arthur的技術(shù)結(jié)構(gòu)理論和Christensen的顛覆性技術(shù)理論作為基礎(chǔ),進(jìn)一步整合技術(shù)進(jìn)步的理論,選取了技術(shù)就緒指數(shù)和技術(shù)成熟度曲線兩個(gè)衡量技術(shù)進(jìn)步的指標(biāo),探討基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)衡量顛覆性技術(shù)的合理性;但是,該方法選擇的指標(biāo)可以解釋相關(guān)關(guān)系,尚不能達(dá)到證明因果關(guān)系的水平,另外在預(yù)測(cè)能力上可以實(shí)現(xiàn)縮小潛在顛覆性技術(shù)研判范圍,還不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。
總之,隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,人們運(yùn)用多來(lái)源、異構(gòu)、海量數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)挖掘分析的能力不斷提升,因此,大數(shù)據(jù)技術(shù)逐步被引入顛覆性技術(shù)識(shí)別領(lǐng)域。但是,目前大多數(shù)預(yù)測(cè)技術(shù)在很大程度上還依賴于專家反饋。未來(lái)隨著數(shù)據(jù)的不斷增長(zhǎng)和數(shù)據(jù)生成速度的加快,亟需一些強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的支持,以更高效地捕捉、處理和分析全球海量數(shù)據(jù),并通過(guò)數(shù)據(jù)集和算法的適當(dāng)組合,通過(guò)融合內(nèi)外部數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果和行業(yè)專家知識(shí)的結(jié)合,能夠創(chuàng)建一種基于大數(shù)據(jù)的智能化預(yù)測(cè)工具。
綜上所述,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)顛覆性技術(shù)的特征、識(shí)別和預(yù)測(cè)方面已經(jīng)積累了大量的研究,并且隨著新理論的出現(xiàn)和新技術(shù)的支持,顛覆性技術(shù)的識(shí)別取得了一些新的進(jìn)展。但是,目前該領(lǐng)域的研究也還存在一些根本性的問(wèn)題,例如:①顛覆性技術(shù)的識(shí)別需要以顛覆性創(chuàng)新的相關(guān)理論為基礎(chǔ),但目前對(duì)于顛覆性技術(shù)及其核心特征缺乏明確、統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),仍然需要深入研究顛覆性創(chuàng)新的理論依據(jù),辨析顛覆性技術(shù)的關(guān)鍵特征及其實(shí)質(zhì)內(nèi)涵,回答顛覆性技術(shù)的來(lái)源、演化路徑和核心特征到底是什么等一些基本問(wèn)題;②顛覆性技術(shù)創(chuàng)新本質(zhì)上屬于技術(shù)創(chuàng)新,符合技術(shù)創(chuàng)新的一般規(guī)律,演化規(guī)程符合技術(shù)生命周期的一般規(guī)律,在不同的階段具有不同的特點(diǎn),而且顛覆性技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過(guò)程,其影響因素涉及技術(shù)、市場(chǎng)和環(huán)境等多個(gè)方面,盡管目前的知識(shí)體系提供了許多顛覆性技術(shù)預(yù)測(cè)的方法,但考慮到顛覆性技術(shù)創(chuàng)新本質(zhì)是一個(gè)過(guò)程而不是單個(gè)事件,目前還缺乏基于時(shí)間序列的對(duì)顛覆性技術(shù)演化的動(dòng)態(tài)性的全面、系統(tǒng)的探討;③技術(shù)創(chuàng)新既是技術(shù)范疇,更屬于經(jīng)濟(jì)范疇,創(chuàng)新不僅指科學(xué)技術(shù)的革新,更是指要把已有的科技成果引入企業(yè)中,形成新的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力,現(xiàn)有的識(shí)別方法未能將創(chuàng)新過(guò)程中的技術(shù)、市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境等因素充分融合關(guān)聯(lián),缺乏對(duì)顛覆性創(chuàng)新體系化的測(cè)度;④目前研究人員建立的評(píng)判指標(biāo)維度差異較大,缺乏通用性,部分評(píng)估指標(biāo)始終以定性分析為主,缺乏量化數(shù)據(jù)支持,影響識(shí)別的準(zhǔn)確性;⑤一些模型的計(jì)算過(guò)程較復(fù)雜、識(shí)別準(zhǔn)確率不高、可識(shí)別的技術(shù)具有領(lǐng)域依賴性,應(yīng)用推廣方面面臨難以克服的挑戰(zhàn);⑥顛覆性技術(shù)的發(fā)展是技術(shù)和市場(chǎng)共同作用的結(jié)果,現(xiàn)有識(shí)別方法未考慮顛覆性技術(shù)不同類型的差異,針對(duì)的主要是創(chuàng)新突破型的技術(shù),少有集成重組型和跨界應(yīng)用型的顛覆性技術(shù),未來(lái)的研究可以細(xì)化考慮針對(duì)不同類型顛覆性技術(shù)的識(shí)別方法的探究;⑦目前的定量識(shí)別方法多采用科學(xué)論文、專利數(shù)據(jù),由于數(shù)據(jù)的滯后性,多是對(duì)顛覆性技術(shù)的事后判斷,對(duì)顛覆性技術(shù)的事前判斷不足,等等。
總之,目前顛覆性技術(shù)創(chuàng)新是最高階的創(chuàng)新,它往往會(huì)引發(fā)系列化或系統(tǒng)性的變革。未來(lái)研究應(yīng)充分考慮顛覆性技術(shù)在創(chuàng)新不同階段的表現(xiàn)特征,選取多種數(shù)據(jù)源和表征指標(biāo),嘗試立足于創(chuàng)新全過(guò)程,以創(chuàng)新鏈條為主線,探索顛覆性技術(shù)的形成與演化規(guī)律,盡可能支持實(shí)現(xiàn)顛覆性技術(shù)的分類識(shí)別和早期識(shí)別。