世界航天能力發展評估

張召才 王帥（北京空間科技信息研究所）

2017年，世界航天保持快速穩定發展態勢，航天活動迎來近年來的新高峰，全球航天器發射數量實現翻倍，各國保持對航天的高度支持，航天系統技術不斷演化，航天保障能力持續提升，商業航天取得快速發展，創新技術和概念持續助力航天發展。在低成本進入和利用空間技術的引領下，航天研制及應用面臨新的一輪改革，同時世界航天版圖不斷擴張，世界航天格局正孕育新的調整與變化。北京空間科技信息研究所構建了基于一致化框架的評估模型，并考慮到部分數據（主要是航天產業數據）的統計存在滯后性，對全球20個主要航天國家或地區截至2017年底的航天競爭力進行了量化評估，分析其航天能力水平。

1 評估模型與評估范圍

一個國家或地區航天能力越強，表明該國或地區實施航天活動的能力越高，包括具有清晰、可行、持續的航天發展規劃；在航天技術開發上具有一定比例的、穩定持續的研究投入；在航天技術的某些領域處于國際領先地位；航天產業在全球航天市場中占有一定的市場份額；廣泛參與國家或地區間航天合作，并掌握主導權或話語權；航天產業與國家或地區內其他產業具有有效的應用聯系和互動關系，能更好地服務國民經濟發展和國防軍事建設等。基于此，本文提出以“政府支持”、“技術能力”、“保障能力”、“產業發展”和“創新發展”五個維度為核心要素構成的指標體系，并運用綜合指數評價法和層次分析法，構建了評估模型，多視角量化評估各國或地區航天能力發展水平。

在評估過程中，綜合了基于專家經驗的定性方法和基于數理統計的定量方法，從定性、定量兩個途徑入手。其中，定性指標依據專家打分結果可衍變為轉化定量指標，定量指標根據數據的可采樣程度分為直接定量指標和間接定量指標。數據源選擇方面，包括美國航天基金會、衛星產業協會（SIA）、北方天空研究公司（NSR）、歐洲咨詢公司等專業的咨詢公司數據源，各國的國家航天局及政府航天機構網站，各宇航制造商、運營商和發射服務商的官方網站以及年報數據等，確保數據的權威性和準確性。

按照具備航天器獨立研制和獨立發射能力，或航天發展具有一定規模、并呈現出較強的區域輻射和帶動作用的原則，遴選美國、歐洲、俄羅斯、中國、日本、印度、韓國、加拿大、以色列、巴西、南非、烏克蘭、伊朗、澳大利亞、阿根廷、墨西哥、土耳其、沙特、阿聯酋和印尼作為航天能力發展評估的評估對象，評述分析這20個航天國家或地區的最新航天能力。需要特別說明的是，盡管法國、德國、英國、意大利、西班牙等國家航天實力突出，但其往往在歐洲航天局（ESA）一體化框架下協同開展航天活動，并且多個歐洲組織也在泛歐層面進行了廣泛的航天合作與一體化發展，故本研究把包括法國、德國、英國、意大利、西班牙、歐洲航天局、歐洲通信衛星組織在內的28個國家或組織作為一個整體進行評估。

世界航天能力發展評估指標體系

2 世界航天能力發展評估分析

世界航天呈現三梯隊發展的整體格局

從整體態勢看，世界航天呈現“金字塔”式格局：美國保持絕對領先優勢，穩居“塔尖”位置，引領世界航天發展；歐洲、中國、俄羅斯、日本和印度等國領先世界平均水平，構成金字塔的“中堅”力量；南非、烏克蘭、墨西哥、沙特、印尼等國航天能力相對不足，處于“塔底”位置，支撐世界航天版圖。從變化趨勢看，排名靠前的國家間航天能力差距較大，排名靠后的國家間航天能力差距相對較小。

世界航天能力發展評估排序

世界航天能力發展評估得分表

2017 年世界航天能力發展格局

按照均值分類方法，對20個評估國家或地區的航天能力評估結果進行劃分，可以得到：美國和歐洲的航天能力發展在全球領先梯隊中處于相對優勢地位，是全球航天發展的第一梯隊；中國、俄羅斯、日本和印度在全球領先梯隊中處于相對靠后位置，構成世界航天發展的第二梯隊，其中，中國領跑第二梯隊，對第一梯隊國家保持追趕態勢；印度位于第二梯隊末端位置，僅微弱領先全球航天能力評估平均得分，未來如果不能跟上當前世界航天快速發展的形勢則可能跌落至第三梯隊；加拿大、韓國、以色列、澳大利亞、巴西、阿聯酋、土耳其、伊朗、阿根廷、印尼、沙特、墨西哥、烏克蘭和南非構成了支撐世界航天版圖不斷擴張的第三梯隊。

第一梯隊中，美國保持絕對領先優勢，繼續強調“全球領導地位”，推動航天軍、民、商融合發展；歐洲持續增加航天預算投入，有序推動“伽利略”和“哥白尼”兩大旗艦計劃，同時加大技術創新、航天產業化的發展力度，促使航天能力穩步提升。

第二梯隊中，中國、俄羅斯緊追第一梯隊，日本和印度則與前四保持較大差距。其中，中國在2017年航天活躍程度有所減弱，但保持對俄羅斯的領先，處于第二梯隊的“領頭羊”位置；俄羅斯繼續推動航天工業改革、完善航天戰略規劃、增加航天預算投入，以期重振航天大國雄風，但受整體經濟衰退、航天事故頻發、產業發展遲緩等因素影響，其整體航天能力處于緩慢發展階段；日本在實現軍事航天合法化后繼續加強軍事航天發展，同時出臺政策指導加快航天產業化，近年來航天產業取得較快發展；印度調整完善航天規劃模式，保持航天預算的快速增長，增強航天技術與產業發展的投入，穩步推進航天各維度發展。

第三梯隊中，加拿大繼續處于“領頭羊”位置，盡管在通信、遙感和空間機器人領域具備特色優勢，但由于航天系統能力發展存在嚴重偏向，綜合發展速度相對較慢，難以實現向第二梯隊的跨越；以色列與韓國航天能力非常接近，以色列繼續保持重點發展軍事航天的特點，通過技術創新和擴大商業航天發展帶動整體航天能力提升，韓國則意欲通過國際合作等方式進一步增強民商航天實力，同時開始發展軍事航天能力；澳大利亞宣布將成立國家航天局，并計劃制定支持技術開發和應用的戰略性長期規劃，促進航天工業發展，未來將繼續發展衛星應用；巴西作為起步較早的航天國家，受限于政策、投入的不穩定，始終未能發展出規模化的航天體系，近年來航天能力始終無法取得實質性提升。

全球六大區域航天能力比較分析

2017年全球六大區域航天能力對比分析

基于地理政治概念把全球劃分為六大區域，包括北美地區、除北美以外的亞洲和太平洋地區（下文簡稱亞太地區）、歐洲地區、獨聯體地區、拉美地區、中東和非洲地區六個區域。研究中假定，全球六大區域航天能力評估分值由隸屬各區域的參評航天國家或地區的評估分值累加得到。其中，北美地區包括美國和加拿大；亞太地區包括中國、日本、印度、韓國、澳大利亞和印尼；歐洲地區仍作為整體分析；獨聯體地區包括俄羅斯和烏克蘭；拉美地區包括巴西、墨西哥和阿根廷；中東和非洲地區包括以色列、土耳其、阿聯酋、沙特、伊朗和南非。

全球六大區域航天能力對比分析圖中，用六種顏色分別標識全球六大區域；六大區域旁的柱狀圖表示各區域航天能力評估分數，其高度表示各區域航天能力的比例關系；柱狀圖旁邊的環形圖表示各區域下轄的評估國家對該區域航天能力評估結果的貢獻度。

評估結果顯示，全球六大區域的航天能力排序依次為亞太地區、北美地區、歐洲地區、中東和非洲地區、獨聯體地區、拉美地區。

亞太地區航天能力評估總得分為132.89分，高居全球首位。依據國家對該區域航天能力的貢獻度排名，依次為中國、日本、印度、韓國、澳大利亞和印尼。航天國家眾多、人口基數大、航天應用潛力巨大是亞太地區的主要特點，隨著近年來亞太地區經濟的快速發展以及航天的廣泛普及，航天發展潛力得到釋放，亞太地區航天能力持續提升。目前，相比于歐美地區的航天應用水平，亞太地區仍具備巨大的航天發展潛力，未來有望繼續保持迅猛發展勢頭。內部航天協作方面，亞太地區航天活動參與國眾多且航天能力分散，各國主要采取獨自發展附加協作的方式開展航天活動，不過近年來中國、印度、韓國等國之間相繼簽署了多個層面的空間合作協議，區域內合作的頻度與深度不斷加強。

北美地區航天能力評估總得分為112.52分，位居全球次席。航天能力高度發達、航天市場化程度高、區域帶動能力強是北美地區的主要特點，其綜合航天實力領先全球，但由于參評國家數量偏少，導致了整體航天能力評估得分落后于亞太地區。內部航天協作方面，加拿大在保持特色發展的同時，與美國保持著深度的航天產業合作關系，兩國航天產業協同性極高，同時兩國在航天系統的協同應用方面深度合作，充分發揮航天系統應用潛力。這種不同國家間航天活動獨立發展又深度協作的發展模式，是歐洲航天一體化發展模式之外的又一典范。

歐洲地區航天能力評估總得分為57.35分，位列全球第三。一體化程度高、航天技術全面領先、航天發展重視產業及應用是歐洲地區的主要特點，通過聚合歐洲優勢航天技術能力，廣泛參與國際合作，歐洲地區實現了航天能力的國際領先。內部航天協作方面，歐洲在歐盟、歐洲航天局等多個框架的一體化協調下，保持著泛歐層面的廣泛合作，同時歐洲國家之間廣泛存在著形式多樣的雙邊和多邊合作，可以稱為航天一體化發展模式的典范，這也是本模型將其考慮為一個整體進行評估的重要原因。

中東和非洲地區航天能力評估總得分為52.29分，位列全球第四。依據國家對該區域航天能力的貢獻度排名，依次為以色列、阿聯酋、土耳其、伊朗、沙特和南非。中東和非洲地區同樣具有國家眾多、人口基數大和航天應用潛力巨大的特點，但該地區整體經濟水平和工業水平較低，導致該區域航天能力遠落后于亞太地區。近年來，隨著以色列、阿聯酋等中東國家航天能力的快速發展，該地區的航天能力持續上升。未來，以色列、阿聯酋等中東國家將繼續作為該地區航天發展主力，推動地區航天能力不斷提升，同時其他中東和非洲國家將通過采購衛星等形式參與到航天活動中，不斷發掘航天應用市場潛力，助推全球航天發展。

獨聯體地區的航天能力評估總得分為52.15分。俄羅斯和烏克蘭是僅有的兩個獨聯體地區參評國家。蘇聯解體后，其主要航天工業由俄羅斯和烏克蘭兩國繼承，但受經濟衰退和航天管理混亂等影響，近年來俄羅斯航天能力持續下滑，造成獨聯體地區整體航天能力減弱，被中東和非洲地區整體航天能力超越。但從航天技術角度而言，獨聯體地區仍處于世界領先水平，同時俄羅斯近年來非常重視航天的發展，正通過發布長遠戰略規劃、增加航天投入和整改航天工業等措施恢復其航天能力，未來有望抑制下滑趨勢。內部協作方面，由于俄羅斯和烏克蘭航天工業本屬一體，其內部存在著深層次的合作關系，但受地緣政治角力和軍事武裝沖突的影響，自克里米亞危機、烏克蘭沖突等事件發生以來，俄羅斯和烏克蘭的航天合作處于停滯狀態，影響了獨聯體地區航天能力的整體發展。但近兩年兩國關系有所緩和，2017年12月俄羅斯和烏克蘭聯合制造的天頂號在停飛2年后復飛，開啟了新一輪合作。

拉美地區的航天能力評估總得分為25.69分，位居全球末席。巴西、阿根廷和墨西哥分別對拉美地區航天能力貢獻40%、32%和28%。受限于經濟水平和工業能力，拉美地區的整體航天能力偏低，其中巴西作為起步較早的航天國家，由于經濟不振、重視程度不足以及航天投入較低等原因，未能實現航天能力的領先，其他國家則沒有經濟及技術能力獨自開展航天活動，主要通過采購衛星參與航天活動。內部協作方面，由于缺乏能夠獨自開展航天活動的國家，各國主要依托地區外其他國家的航天發射和制造能力，協同合作較少。

航天能力與經濟水平適配性分析

低成本進入和利用空間技術推動航天準入門檻持續降低，越來越多的新興航天國家、初創公司參與到航天活動中，多個國家通過小衛星的發展實現航天技術能力快速提升。但需要注意的是，低成本技術只是降低了航天活動的準入門檻，航天仍是一項高技術、高投入的戰略性產業，與國家整體工業能力以及經濟實力關系密切。通常情況下，一個國家綜合實力越強，經濟水平越高，對航天發展越重視，則其航天能力水平越高。

2018年4月，國際貨幣基金組織（IMF）發布了2017年度世界各國的GDP數據。按照本研究設定，將歐洲視為一個完整的經濟體，可以發現2017年世界經濟前十強與本研究評估的世界航天能力前十強榜單高度重合。2017年，航天能力評估排名前十的國家或地區中，僅有以色列經濟水平未進入世界前十，其航天能力排名位居第9位；經濟水平排名前十的國家或地區中，僅巴西航天能力未進入世界前十，其GDP排名位居全球第6位，航天能力排名位居第11位。

將國際貨幣基金組織發布的GDP數據做標準化處理，可以在一致化框架下分析各國家或地區航天能力與經濟水平的適配性。由于歸一化過程采用美國評估得分和GDP數據為歸一化單位，結果在一定程度上反映了相對于美國經濟水平下的航天發展水平，各國航天能力與經濟水平是否一致。

研究顯示：

歐洲與中國的航天能力排名與經濟水平排名保持一致，但兩國航天能力低于經濟水平，即相比于美國，相同經濟條件下航天發展水平較低。歐洲與美國能夠為本國航天發展提供更持久、更強勁的資源支持，航天能力具備巨大的發展潛力。

俄羅斯與以色列的航天能力排名遠高于經濟水平排名，且從本研究構建的對比框架看，俄羅斯與以色列是經濟水平與航天能力差距最大的兩個國家。其中，俄羅斯航天能力領先主要得益于對蘇聯航天能力的繼承，以及近年來俄羅斯始終將航天視為重點發展領域，但受經濟條件持續惡化、航天管理混亂的影響，航天能力呈現持續下滑態勢，目前俄羅斯正推進航天工業改革，以期扭轉衰敗的趨勢；以色列繼續保持“小而優”的特色發展模式，圍繞國家戰略需求重點發展軍事偵察和商業通信等應用衛星系統，憑借發達的國防工業能力和國家創新能力，以較低投入實現了頗具競爭力的航天能力。

各國或地區航天能力與經濟水平對比圖

3 結束語

隨著航天技術的快速發展以及航天應用的持續擴展，航天商業化和全球化進程不斷加速，多元化發展態勢加劇：美國居于全球航天發展領先位置，優勢絕對，但正在受到來自歐洲的多方面挑戰；中國、俄羅斯、日本和印度構成的第二梯隊持續追趕美國和歐洲；加拿大領跑的第三梯隊也呈現出不斷發力的趨勢。未來，美國、歐洲、中國、俄羅斯、日本和印度等主要航天國家或地區將繼續作為世界航天發展的主要力量，引領世界航天發展；同時其他新興航天國家通過獨立研發、國際合作、商業采購等多渠道聯合發展的形式開展航天活動，構成世界航天發展的重要生力軍。