基于技術預測的大型飛機制造技術創新圖譜研究

李晉章 張虎翼 李汝鵬

摘要：在分析國內外技術預測研究方法和現狀的基礎上，對我國大型飛機制造技術的發展趨勢和創新環境進行研究。基于技術預測方法，以制造技術體系為理論基礎，運用德爾菲法、情景分析法、關鍵技術法等多元技術預測方法，從了解型號需求、梳理重點專業、規劃戰略目標、繪制和形成技術創新圖譜等方面，構建大型飛機制造技術創新圖譜，全面布局科技創新發展戰略，為大飛機健康穩定發展提供方向。

關鍵詞：技術預測??大型飛機??技術創新圖譜??科技創新

隨著我國進入新時代，創新驅動發展戰略在提高我國綜合國力和國際競爭力中的作用與日俱增，而科技創新作為創新驅動的核心，越來越成為經濟和產業發展的重要力量，科技發展規劃更是成為產業布局和前沿技術探索的戰略高地。近年來，各國不斷加強前瞻技術、關鍵核心技術、產品創新等研究，德國、美國、日本相繼提出“工業4.0”“工業互聯網”“社會5.0”等國家科技戰略，以占領未來科技發展趨勢的制高點，構建具有核心競爭力的國家科技創新體系。對于大飛機產業而言，以需求為導向，構建若干戰略定位高端、組織運行開放、創新資源集聚、治理結構多元、面向全球競爭的綜合性科學技術創新規劃也是其在“十四五”建設初期的重點任務之一。

一、研究背景

黨的十九屆五中全會指出，“把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐”，高度強調了創新在現代化建設全局中的核心地位[1]。大型飛機項目作為黨中央、國務院建設創新型國家，提高我國自主創新能力和增強國家核心競爭力的重大戰略決策，是《國家中長期科學與技術發展規劃綱要（2006-2020）》確定的16個重大專項之一[2]。目前，針對大型飛機研制已陸續形成了相應的技術圖譜及科技發展規劃，但是在飛機制造技術方面，科技創新的發展趨勢分析還不夠深入，面向未來的技術預測還比較薄弱[3]。因此，本文基于技術預測研究方法，提出大型飛機制造技術創新圖譜，對完善科技創新發展規劃，打好關鍵核心技術攻堅戰，加強企業科技自強自立，著力提升企業研發和創新能力具有重要的戰略意義。

二、文獻綜述

發展戰略性新興產業，搶占經濟與科技發展制高點已經成為世界各國的重大戰略。從新一輪經濟與科技發展中看，關鍵核心技術自主可控和產業發展需求是發展重點，其中技術創新更是重點中的關鍵。因此制定合理有效的科技發展戰略對推進技術創新具有重要意義。通過開展此項工作，在已掌握技術信息的基礎上，依據技術發展基本原理及科學的方法，對技術未來的發展方向進行推測，為技術創新提供支持。

技術預測作為對未來技術創新方向進行分析最常用的方法，從20世紀30年代開始，各國對其就十分重視。美國自1930年開始進行科學技術的前瞻性研究，其中美國國家情報局資助了諸如Forecasting?and?Understanding?from?Scientific?Exposition?（FUSE）[4]等多個技術預測項目，追蹤最新研究動態和研究熱點;日本在技術預測方面，自1971年起，每五年開展一次對未來15～30年各領域科技發展方向的大規模預測活動[5];英國開展了“創新未來項目”，旨在識別能促進英國未來20年可持續發展的技術[6];德國、韓國、澳大利亞等主要國家也都先后組織了技術預測活動;我國技術預測工作從20世紀90年代開始，由科技部、中國科學院及各省科技廳等組織開展，先后發布了《國家關鍵技術選擇研究》、《中國技術前瞻報告》、《中國未來20年技術預見研究》、《上海科技發展重點領域技術預見報告》等研究報告[7]。

在技術預測方法研究方面，相關研究人員對技術預測方法進行了分類與研究，Scapolo?等[8]歸納出了動態記錄、新穎性分析、趨勢分析、理論模型、專家意見和情景分析等六類基本研究方法;汪雪鋒等[9]整理了技術預測的發展歷程，將技術預測研究方法劃分為定性法和定量法兩大類。隨著技術預測活動的深入開展，傳統技術預測方法例如德爾菲法、情景分析法等過于單一，容易產生偏差。因此，技術預測方法逐漸向多元方法復合運用方向發展，多種方法相結合達到全方位預測的目的。陳鋒等[10]對日本第八次技術預見活動研究方法進行分析，發現日本多運用德爾菲法、經濟需求研究、情景分析等綜合性技術預測方法;胡冬雪等[11]提出將產業技術預見體系系統化發展的新思路;王緯[12]提出采用德爾菲法與技術路線圖相結合的綜合性技術預測方法進行技術預測;張冬梅等[13]構建出結合專利分析和技術環境監測的技術預見模型;孫建廣等[14]基于技術分支理論對技術發展中出現的突變性創新進行了探測;王偉軍等[15]分析了科學知識圖譜在技術預見中的應用，并通過日本第八次技術預見活動證實了其可操作性;徐苑琳等[16]探索了通過技術預見研究形成符合產業或區域發展的關鍵性技術清單，提升了科技成果轉化率。

在分析國內外研究現狀的基礎上，本文創新地提出將技術創新圖譜應用到技術預測中。通過運用德爾菲法、情景分析法、關鍵技術法等多元方法對大型飛機制造技術的未來發展方向進行預測，形成大飛機制造技術創新圖譜。該圖譜作為一種前瞻性的技術戰略布局，不僅能展示技術發展的時間維度，直觀反映出技術發展趨勢，更能及時追蹤領域前沿熱點，為未來的科技創新提供研究方向。

三、建立方法及步驟

（一）研究思路

技術創新圖譜具有顯著的創新性及前沿性，故采用研究周期短、適用性強的綜合性技術預測研究手段。首先，以技術發展現狀為基礎，專業技術譜系為依據，型號需求為導向，結合相關領域專家的見解，對民用飛機制造技術未來可能發展的方向和技術突破進行預測;其次通過研討會、群策群力等方式，組織專家對初步技術預測進行交流，發揮創造性思維，選取關鍵技術點;最后繪制民機制造技術創新圖譜，剖析民機制造領域的前沿熱點及發展趨勢。

基于技術預測的大型飛機制造技術創新圖譜，具有兩個鮮明的特點，一是戰略性，主要體現出大型飛機制造技術的戰略地位和重要性;二是創新性，主要體現出預測技術的新穎性和突破性研究工作。通過綜合運用技術預測方法和手段，能較為全面、客觀、高質量的反應大型飛機制造技術的發展方向。因此，在大型飛機制造技術創新圖譜建立機制設計上需從2個角度分析。首先，在技術預測方法選擇上，采用研究和實踐都較為成熟的定性方法，同時充分利用現代信息技術手段來提高預測的可靠性;其次，在對大型飛機制造技術領域預測時，要充分考慮飛機制造產業發展因素，進行戰略性預測方法設計，抓住飛機制造發展重點。

（二）建立方法

根據以上思路，設計大型飛機制造技術創新圖譜構建方法。首先，充分考慮專家知識水平、知識結構和專家數量等因素，保證專家選擇的全面性，由相關專家組成高質量專家組。其次，把握主流研究領域，通過專家評審獲得技術創新圖譜初稿，經過審定、篩查后對內容進行深入剖析，針對不同來源的信息進行評估和整合，實現多種信息融合分析。再次，以問題為導向，通過分析大型飛機制造技術及其發展規律，對技術創新圖譜進行完善。最后，以德爾菲法、情景分析法、關鍵技術法等多元方法為理論基礎，通過計算機技術、數據信息可視化技術等繪圖手段，形成多維尺度技術創新圖譜。構建技術創新圖譜可以將民機制造技術領域前沿科技，隨著時間推進用形象地可視化展示出來。

（三）建立步驟

在技術創新圖譜建立過程中，以德爾菲法、關鍵技術法為主，情景分析法等多元分析方法并行，其建立流程圖如圖1所示，主要有以下五個步驟：

圖1?技術創新圖譜實施步驟

1.了解型號需求。圍繞型號需求，確定以民用飛機制造技術相關的工藝裝備、冷工藝、熱工藝、特設工藝技術等為研究領域，采用德爾菲法、情景分析法、關鍵技術法等多元技術預測方法，組建高質量專家團隊共同討論。基于目前國家民用飛機的研制進展和生產需求，梳理分析相關技術在國內外的發展現狀，審視技術發展環境和內部技術研究進程，挖掘技術優勢和技術增值的潛力。

2.梳理專業發展重點。面向型號研制技術需求和先進技術發展前沿，通過檢索最新前沿科技信息，收集論文和專利等文獻信息，作為技術預測的基礎信息。輔以即時性較強的科技新聞、輿情等信息，提高技術預測的全面性，形成多信息融合分析結果。匯總整理熱門研究領域及前沿熱點，出現研究熱點頻次越高的專業，其研究領域越核心，可作為專業發展的重點。經過篩選、評審確定專業發展重點及前沿技術初稿，保證技術創新圖譜從源頭上是正確的。

3.戰略目標規劃。飛機制造技術發展的核心之一是實現重大技術的突破，因此需要對相關新技術進行預測，搶占飛機制造技術的科技創新主動權和技術壟斷地位。在部分關鍵技術已取得突破的情況下，通過技術預測進行有效的技術模式創新，可以打破現有技術壁壘，從而參與到國際化競爭中。在對相關技術國內外發展現狀進行分析的基礎上，從追趕和超越兩個方向，綜合分析技術研究的時間規劃和技術獲取模式，探討民機制造技術的發展遠景，獲取飛機制造技術的研究規劃圖譜。

4.繪制初步圖譜。由民機制造各領域知名專家、專業總師等組成高質量專家團隊，對專業發展重點及前沿技術進行詳細剖析，從技術發展背景、發展態勢評估、未來發展預測等方面進行詳細研究，不同專家各抒己見、相互討論最終達成一致，形成技術創新圖譜初稿。

5.形成技術創新圖譜。以型號需求為導向，規劃面向技術前沿及解決型號問題技術，重點突出，補短板，增長板。通過可視化技術，將核心研究領域相互關聯以可視化形式呈現，形成可視化的技術創新圖譜。技術創新圖譜模型如圖2所示。最終，根據各專業實際情況和發展需求，形成相應的技術創新圖譜。

圖2?技術創新圖譜模型

四、建議

為推進技術創新圖譜的實施和落地，需瞄準世界科技前沿和頂尖水平，在基礎建設上加大投入力度，在科技資源上快速布局，在關鍵核心技術領域取得大的突破，切實保障規劃實施，形成規劃實施的強大合力與保障。

（一）加強規劃實施，統籌創新資源

在規劃實施中，要注重規劃綱要實施的統籌落實，加強與貫徹實施《上海市加快建設具有全球影響力的科技創新中心的意見》的銜接部署，重視與各項國家級重點專項規劃以及各地方科技發展規劃的協調。強化規劃對年度計劃執行和重大項目安排的統籌指導，確保規劃提出的各項任務落到實處。結合上海市科創中心建設，統籌資源、協同支持創新集群。依托國家高新區、產業化基地等載體，借鑒國外先進航空產業園區的經驗，加強全鏈條部署，統籌大飛機產業鏈中的各組成單位，在中國商飛上海飛機制造有限公司浦東基地附近支持建設大飛機制造創新產業集群，給予入駐企業用地、稅收方面的優惠。

（二）布局重大項目金，設立專項基

發揮市場配置資源的決定性作用和更好發揮上海市政府作用，在科技資源上快速布局。針對大型飛機制造產業鏈技術研發、產品工程化、首臺套裝備應用設置專項基金進行支持，激發上海本地研究機構、企業的創新熱情，減輕企業的研發負擔。破除一切制約創新的思想障礙和制度藩籬，瞄準大飛機制造領域世界科技前沿和頂尖水平，選準關系全局和長遠發展的戰略必爭之地，立足自身有基礎、有優勢、能突破的領域，前瞻布局一批科技創新基礎工程和重大戰略項目，實現大飛機制造領域的跨越式發展。