颠覆性技术的价值评价体系构建及实证研究——基于AHP和熵权法

时间:2023-09-29 10:00:12 来源:网友投稿

吕 鲲,项旻昊,邱佳烨

(1.宁波大学商学院,浙江 宁波 315211;
2.宁波大学数学与统计学院,浙江 宁波 315211)

现阶段,提高经济发展质量已成为中国经济工作的重中之重,经济发展迫切需要由量到质的转变。为了推动经济高质量发展,国家提出 “双循环” “碳中和”等新兴概念,这些概念在实际运行中离不开创新性技术的支撑。由此,国家提出自主创新、主动发展策略,力图从颠覆性技术创新寻求突破。党的十九大报告指出要拓展实施国家重大科技项目并突出关键性技术的作用,同时提高颠覆性技术创新程度,旨在为建设新时代强国提供有力支撑。

“十四五”规划指出要推进产业技术研究院建设,逐渐加强前沿技术开发以及颠覆性技术探索。同时,科技部也发出向全社会征集颠覆性技术研究方向建议的公告。上述信息都强调要重视颠覆性技术的创新和供给,说明颠覆性技术在我国现发展阶段具有重要性和紧迫性。可见,颠覆性技术创新将成为我国经济高质量发展的重要手段,更是推动社会进步和国家富强的重要因素,研究颠覆性技术具有重大的战略意义。

虽然颠覆性技术的价值已经初步获得社会的认可,并被大多数高新技术企业青睐,但是在企业发展过程中,并没有充分挖掘出颠覆性技术的发展潜力。与此同时,国家在落实关于颠覆性技术研发的资助奖励、融资贷款等政策的过程中也需要一个科学、合理的颠覆性技术的价值评价体系作为参考。然而,现存的一些技术价值评价方法并不能全面有效反映颠覆性技术的价值,且尚未形成完整的评价体系,因此研究颠覆性技术的价值评价体系势在必行。

1995年哈佛教授Christensen[1-2]在商业创新背景下首次提出颠覆性技术概念,其目的是为了优化企业的投资决策,追求在位公司的新增长。随后他又提出颠覆性创新概念,强调科学原理的重大突破、传统技术的跨学科跨领域应用、多种技术的跨界融合、颠覆性思路的产生等因素都可能引发颠覆性效应[3],此效应不仅作用于技术本身,还会创造一个全新的商业模式和竞争规则,彻底改变旧有市场[4]。

颠覆性技术概念推翻了固有的技术创新理念,在学界引起重大反响,国内外学者围绕这一概念从不同角度对颠覆性技术提出自己的观点。从产品性能角度,Paap等[5]认为颠覆性技术是性价比高的创新性技术;
Danneels[6]认为颠覆性技术是以改变产品竞争的性能来改变其竞争基础的技术。从技术路线角度,Andersen[7]认为颠覆性技术是一种破坏原有技术轨道并形成新技术轨道的新兴代替性技术;
曹阳春等[8]基于跨案例分析,认为所有的颠覆性技术创新模式都会偏离现有技术轨道。从市场影响角度,苏敬勤等[9]认为颠覆性技术在初期并不引人瞩目,不代表技术发展的主流方向,社会认可度较低,但随着技术水平的持续发展,最终受到客户的认同与追捧;
邵云飞等[10]认为颠覆性技术创新是由科学前沿研究与新兴技术结合并对市场产生颠覆性影响的创新巨变。

随着颠覆性技术进入大众视野,颠覆性技术的价值评价受到广泛关注,学者在技术价值评价方面产生了不同观点。从技术交易角度,谢瑞强等[11]认为技术特性是技术价值评价的客观标准,技术交易需求方会根据技术实际价值完成定价;
邢小强等[12]认为技术价值评价要以技术的市场化为前提,在技术商业化并产生效益时,技术价值才能体现。从评价方法角度,何绍华等[13]认为构建价值评价模型应该在充分了解技术功能的基础上,针对不同应用情境设立指标并调整指标权重,最终达到经济价值和社会价值相统一的目的;
孟祥翠等[14]基于战略生态位管理理论,结合颠覆性技术的特征,从技术、市场和环境3个维度提出评价颠覆性技术国际竞争力的模型和方法。

综上所述,国内外学者对颠覆性技术概念和作用做了较多研究,同时在价值评价方面提出可靠的评价方法,然而目前缺乏一套科学合理的颠覆性技术的价值评价体系,对颠覆性技术潜在价值的挖掘不够深入,不利于我国颠覆性技术的发展。为了改变这一现状,本文构建针对颠覆性技术的价值评价体系,并对其进行实证研究,验证该体系的可行性,分析了该评价体系的作用。

2.1 颠覆性技术特征

颠覆性技术是一种与信息、材料、能源和生物等战略性新兴产业相关联,拥有巨大发展潜力,并具有高度的科技含量、影响力和市场不确定性,同时能够颠覆现有技术体系和市场的创新技术[15]。从技术角度出发,颠覆性技术是在既有技术体系中产生,逐渐走向成熟并最终取代已有技术体系的创新技术[16];
从市场角度出发,颠覆性技术能够利用新技术、新产品和新模式变革现有市场[17]。由此可见,颠覆性技术特征如下。

(1)复杂性。在技术发展过程中,颠覆性技术会产生一次或几次阶跃式的性能提升,可称之为技术突变。技术突变发生的次数和时间点都难以预测,造成技术整体发展规律难以把握,并且颠覆性技术不仅仅指单一技术,而是一个具有复杂内在结构的技术群落。群落中任何技术都能推动或制约颠覆性技术的发展,其内在机理的复杂性更是加剧了整体发展规律的复杂程度。

(2)创新性。颠覆是对本质的创新,是为了解决实际问题,该问题发生于实际环境中,而环境一直在变化,因此面对变化的问题,需要一直保持技术的创新。而颠覆性技术着眼于新条件、新环境,打破了固有思维的局限。颠覆性技术的发展壮大意味着现有技术的逐渐消亡,这是一个新旧事物更新迭代的创新过程。

(3)相对性。颠覆性技术在当前特定的技术环境中,与一般技术相比,拥有自身的特性和竞争优势,但由于技术发展和时代进步,竞争优势有消失的可能性。因此,颠覆性技术不是绝对存在,而是随着前提条件的改变而改变,颠覆性技术概念也会根据技术所处的不同环境有所调整。

(4)前瞻性。颠覆性技术的前瞻性体现在它对未来发展趋势的预测能力和引领潜力。基于对未来的预测,颠覆性技术传达的理念更加先进,技术目标更加长远,超越了同期的绝大部分技术,在现阶段展现出其非凡的引导能力。因此,颠覆性技术能够指引研发者在技术迭代过程中调整其升级方向,使其符合颠覆性技术的发展趋势。

2.2 基于扎根理论的价值评价指标构建

(1)数据来源。根据颠覆性技术的特征,本文采用多源数据结合方式,收集与颠覆性技术特征相符合的政策文件、赛事方案、专家访谈记录、期刊专利等资料,考虑样本的代表性与资料获取的便利性,最终形成8份资料作为扎根研究对象,用于提取颠覆性技术的价值评价指标,见表1。

表1 扎根研究对象

(2)数据分析。本文从开放性编码、主轴性编码和选择性编码3个方面进行分析。

开放性编码。开放性编码是对原始的文本资料进行概念化归纳,形成相应范畴的过程。本文基于8份原始文本资料,得到42个初始概念,归纳出10个初始范畴。由于篇幅所限,以下仅列举 《科技部办公厅关于开展颠覆性技术研发方向建议征集工作的通知》和 《颠覆性技术的预测与展望》的部分编码内容,结果见表2。

表2 开放性编码部分结果

主轴性编码。通过演绎和归纳对开放性编码提炼出的多个初始范畴进行比较链接,最终形成主范畴。通过梳理,将10个初始范畴归纳为3个主范畴,即技术价值、社会价值和经济价值。主范畴与初始范畴间的范畴内涵见表3。

表3 主轴性编码结果

选择性编码。对范畴之间逻辑关系进行整合,提炼出高度抽象和可被理解的核心范畴。在选择性编码后发现,用前两级编码发展出的概念、范畴和内涵提炼出可扼要说明全部现象的核心,即使条件改变导致所呈现出的现象有所不同,但仍具备解释效力,该过程可以被其他资料验证。在主轴性编码得到技术价值、社会价值和经济价值3个主范畴的基础上,采用选择式编码选择出高度抽象的核心范畴,即颠覆性技术的价值评价。

通过梳理范畴间的内涵与逻辑,形成针对颠覆性技术的价值评价理论,即颠覆性技术是一种 “可改变游戏规则”的创新技术,其发展过程出人意料,传统技术价值评价指标容易对颠覆性技术产生误判,因此基于与颠覆性技术相关的资料,通过扎根编码方式构建针对颠覆性技术的价值评价指标,以此展开针对颠覆性技术的价值评价。最终得到的编码结果反映了核心范畴、主范畴以及初始范畴的层次结构,与技术价值评价的目标层、准则层和执行层相对应,以此形成一套完整的颠覆性技术的价值评价指标,如图1所示。

图1 颠覆性技术的价值评价指标层次结构

2.3 颠覆性技术的价值评价指标分析

在构建颠覆性技术价值评价指标过程中发现,颠覆性技术与一般技术的价值评价指标存在区别与联系,具体表现如下。

(1)技术价值层面。颠覆性技术的技术价值由技术本身的技术水平和未来发展潜力决定,包括技术创新、技术革命、技术突破、技术替代和技术超越5个评价指标。通过对科学技术新原理、新组合和新应用,颠覆性技术带来新的技术轨道,其价值体现在是否具有原创、新颖的理念,能否取代落后的技术并革新旧有技术体系,以此带来更大的效益。而一般技术的技术价值评价指标更注重技术成熟度和转化率,着重考虑技术存续期限和使用寿命,两者存在较大区别。因此,当颠覆性技术具有较强创新性并体现出充足的技术潜力和发展前景时,才具有较高的技术价值。

(2)社会价值层面。颠覆性技术的社会价值由技术应用后对社会带来改变并由此产生的贡献决定,包括人才培养、产业变革和社会发展3个评价指标。由于颠覆性技术的复杂性和前瞻性,其在发展过程中能够遴选并培养具备创新能力的科技人才,最终为社会输出高水平的科研人员。同时颠覆性技术具备颠覆性潜力,在解放生产力和发展生产力方面更具有显著成效,所以不同于一般技术在社会价值层面更注重考虑能否给劳动者带来更多就业机会,评价颠覆性技术的社会价值更看重其对产业链升级换代带来的作用。此外,颠覆性技术的应用对人类社会结构、生产生活方式产生巨大改变,会起到提高资源配置效率、节能减排等作用,最终推动社会高质量发展。因此,当颠覆性技术能够促进人才培养、引发产业变革和推动社会发展时,才具有较高的社会价值。

(3)经济价值层面。颠覆性技术的经济价值由技术成果转化后开辟的市场规模和带来的收益决定,包括市场价值和经济效益两个评价指标。颠覆性技术既能够开辟蓝海市场,引发全新的市场需求,也会占领原有市场,以此形成更庞大的市场规模。同时,颠覆性技术的普及应用会带来产生力的提升,在同等劳动耗费下能够取得更多收益,这与一般技术的经济价值评价方式存在相似之处,即注重资金占用、成本支出与有用生产成果之间的比较。因此,当颠覆性技术能够开辟蓝海市场,取代旧有市场,并产生直接或间接的经济效益,最终促进经济可持续发展时,可以认定其具有较高的经济价值。

2.4 基于AHP和熵权法的价值评价指标权重确定

(1)基于AHP的价值评价指标权重。AHP是一种在解决复杂问题时常用的定性定量相结合的决策分析方法,通过把复杂问题分解成各个组成因素并按其支配关系形成层次结构,以此通过两两比较来确定各指标权重,以此辅助决策。

第1步:构造两两比较判断矩阵。邀请多位相关领域专家,汇总专家意见,得到各层级指标间的相对重要性,采用1~9比例标度法建立判断矩阵,以一级指标为例,采用特征值法计算出判断矩阵A的最大特征值λmax以及对应的特征向量W,并进行一致性检验。设有n个指标,判断矩阵为A= (aij)n×n,矩阵中的aij表示指标i比指标j的重要程度。

第5步:归一化处理。对求出的特征向量进行归一化处理,求得权重WA= (w1,w2,…,wn)T。

(2)基于熵权法的价值评价指标权重。通过信息熵概念可知,指标的离散程度由熵值大小决定。指标的离散程度越大,该指标的信息熵Ej越小,获取的信息量越多,则指标权重越大。可见,本文采取熵权法计算权重使得指标结果更客观。

2.5 颠覆性技术的价值评价流程

首先收集与颠覆性技术相关的资料,通过扎根编码的方式构建颠覆性技术的价值评价指标,然后根据AHP和熵权法确定指标权重,最后基于总偏差最小原则进行组合赋权,输出价值评价结果,评价流程如图2所示。

图2 颠覆性技术的价值评价流程

3.1 案例介绍

无人驾驶是一种通过车载传感器来感知周围环境和车辆自身,再由执行机构利用感知到的信息实现自动操作的综合智能系统。同时,中国汽车工程学会发布的 《中国无人驾驶技术路线图报告》指出要力求高度或完全自动驾驶汽车能在2021—2025年内上市并且在2026—2030年内实现每辆车都载有无人驾驶或辅助驾驶系统。据波士顿咨询调查结果,美国55%的消费者表示愿意购买具有自动驾驶功能的汽车,44%的消费者表示愿意购买全自动驾驶汽车。欧洲和日本有70%的豪华车车主和47%的普通车车主愿意购买半自动驾驶汽车。新加坡、柏林和伦敦等10个国家的在线调查报告显示,43%的消费者愿意花费更多钱购买有无人驾驶功能的车。

据统计,每年约有130万人因交通事故死亡。无人驾驶汽车的出现可能改变这一现象。Eno Center提出,如果无人驾驶汽车比例上升至10%,至少可以避免因交通意外而造成的370亿美元损失;
如果比例上升至90%,则每年因交通意外减少所带来的价值将达到4471亿美元。同时,由于无人驾驶与人为驾驶相比更智能并且无人驾驶汽车在加速、制动等方面经过优化改进,温室气体排放量大大减少。因此,本文以无人驾驶技术为例,按照已构建的价值评价体系对其进行评价,以此验证价值评价体系的可行性并分析其作用。

3.2 基于AHP的价值评价指标权重确立

根据上文颠覆性技术的价值评价指标层次结构,采用专家打分法,邀请无人驾驶领域的资深专家对各层次指标的重要性进行打分,构建判断矩阵。其中,目标层判断矩阵为:

表4 基于AHP的指标权重

3.3 基于熵权法的价值评价指标权重确立

对收集的无人驾驶技术的价值评价原始数据矩阵进行处理,得到归一化后的矩阵,求出所有二级指标A1-A10的信息熵Ej,结果见表5。根据信息熵,求出各指标的权重Wj,结果见表6。

表5 各指标信息熵

表6 基于熵权法的指标权重

3.4 评价结果分析

基于AHP和熵权法分别得到主客观权向量,再根据总偏差最小原则计算组合权向量,得到无人驾驶技术的价值评价指标权重,结果见表7。由表7可知,无人驾驶技术的技术价值和社会价值的重要程度都远高于经济价值,说明当前无人驾驶技术尚处于初期发展阶段,存在较高的技术水平和极大的发展潜力,且对社会已经产生了一定影响,但由于该技术存在不确定性,距离商业化落地还存在一段距离,说明经济价值不是考量无人驾驶技术的价值决定性因素。

表7 基于AHP和熵权法的组合权重

从技术价值层面看,技术革命和技术超越是无人驾驶技术的重要特点。无人驾驶技术不仅涉及车辆控制、路径规划、感知融合等领域,还涉及人工智能、深度学习、图像识别和云计算等前沿科学,这反映了无人驾驶技术发展必将掀起新一轮技术革命。目前无人驾驶级别由国际自动机工程师学会制定,分为L0~L5共6个等级,已获全球认可,体现了颠覆性技术在发展过程中能够不断提升技术核心指标并带来更大的技术价值。但由于目前大多数企业的无人驾驶技术处于L2或L3阶段,不是真正意义的无人驾驶,因此该技术的技术替代性不强,存在较大的发展空间。

从社会价值层面看,社会发展和产业变革是无人驾驶技术的主要特征。技术发展是双刃剑,技术在不断进步的同时也带来诸多社会影响,无人驾驶技术的出现会对现代交通秩序带来巨大冲击,但也会加快产业变革,并由此吸引更多的人才涌入该行业。随着无人驾驶技术的不断深入,在一定程度上将减少交通拥堵状况,降低事故发生率,提升出行效率,解除人们非生存需求的劳动或工作,使其从事更多具有价值的社会活动,以此推动社会发展。同时受益于无人驾驶技术的出现,围绕无人驾驶的产业链逐渐形成,加快了以人工智能、物联网为代表的新一代信息技术的突破与应用,真正意义上引发了产业变革。

从经济价值层面看,市场价值是无人驾驶技术的一大亮点。无人驾驶技术的出现带来全新的市场需求,出现了以移动场景匹配的概念作为基础的商业模式,由此形成庞大的市场规模。在无人驾驶技术全面普及前,路况相对简单或不太适合于人工驾驶的商用领域将会优先实现无人驾驶,如该技术在物流运输场景的应用。此外,无人驾驶技术的推广能够加快新能源汽车的普及,有利于节能减排,响应国家 “双碳”目标,同时无人驾驶过程中产生的海量数据能够对广告投放、保险等业务的扩展起推动作用,因此该技术具有直接或间接的经济效益。

3.5 颠覆性技术的价值评价体系作用

根据无人驾驶技术的实证结果可知,该价值评价体系对颠覆性技术的价值发现起到关键性作用。以下从技术升级、企业发展和政策落实3个方面对该价值评价体系的作用进行分析。

(1)推动技术升级。该价值评价体系通过对颠覆性技术特征的分析,建立各级评价指标,解决颠覆性技术的价值难以量化的问题,使其对技术的价值判断更准确,指标含义更清晰,也有助于发现颠覆性技术在不同指标下的优势和不足。同时,研究人员针对不足之处对技术进行升级和改进,调整技术的研究方向,达到技术优化的目的。

(2)促进企业发展。该价值评价体系能为企业决策者提供相对客观、准确的颠覆性技术的价值评价信息。同时,在一定程度上改善研究人员对技术价值认识不到位而产生的研究动力不足的现象。此外,借助该体系能解决颠覆性技术项目的价值定位问题,辅助企业对颠覆性技术进行分类分级式管理与投资,最大化挖掘其商业价值。

(3)协助政策落实。该价值评价体系能够协助政府部门推进 “硬科技”研究进程,优化创新资源配置,解决政府部门对颠覆性技术的价值认识不清而导致项目扶持力度不足的问题,使资金、技术等要素得到合理分配,推动国家科技创新政策的落实,进一步激发研究人员对颠覆性技术创新的积极性,有助于提升我国科学技术创新水平。

颠覆性技术在技术创新中具有另辟蹊径的特点,能带来从生产到消费过程的革新,在技术突破方面具有革命性意义。因此,建立颠覆性技术的价值评价体系具有重大战略意义,有利于正确认识颠覆性技术的真正价值,然而当前针对颠覆性技术的价值评价体系尚未成熟完善,不利于我国颠覆性技术的发展。

本文首先通过整理国内外相关文献,梳理颠覆性技术概念,总结颠覆性技术特征,基于扎根理论构建颠覆性技术的价值评价指标,并通过AHP和熵权法组合赋权的方式确定指标的权重,以此构建一套科学、合理的颠覆性技术价值评价体系。同时以无人驾驶技术为例,验证该体系的可行性,最后从技术升级、企业发展和政策落实3个方面分析颠覆性技术的价值评价体系作用。通过对该体系的研究发现,颠覆性技术作为一种 “可改变游戏规则”的创新技术,其发展过程往往出人意料,传统的技术价值评价体系容易对颠覆性技术产生误判,而本文建立了符合颠覆性技术特征的价值评价体系,为颠覆性技术的价值发现、潜力挖掘提供参考与借鉴。

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