共性技術評估指標體系的優(yōu)化探析：以電動汽車產業(yè)共性技術評估為例

鄧向榮，張冬冬，高頃鈺

(南開大學經濟學院，天津 300071)

1 引言

目前國內學者對共性技術評估指標的研究尚不多，部分學者采用客觀定量指標進行分析，維度集中于共性技術的共性程度。袁思達［1］以“中國未來20年技術預見研究”能源技術領域為例，根據每位專家對不同技術課題的熟悉程度的調查結果，設置備選技術課題之間的相關度指標對共性技術進行識別;欒春娟［2］采用文獻計量法，提出共現率、相關度、多重測量中心度等指標對戰(zhàn)略性新興產業(yè)共性技術進行測度。還有部分學者是利用指標體系對共性技術進行綜合評價，魏永蓮、唐五湘［3］構造了以技術共性程度、水平與性能、經濟效益與社會效益為準則層的共性技術篩選指標體系，進而運用模糊綜合評價方法建立了篩選模型;陳玲玲、唐五湘、周飛躍［4］構造了以通用性、創(chuàng)新性、基礎性和項目參加者的已有基礎為準則層的共性技術識別指標體系，運用決策論構建了共性技術立項的決策模型;于曉勇、尚贊娣、李金林［5］基于多屬性決策理論，利用德爾菲法，提出了計算技術課題發(fā)展優(yōu)先度的方法。本文認為，單純就客觀定量指標進行分析無法全面評估共性技術特性及其對社會經濟的影響，片面評估“共性”就失去了評估的實際意義;而現有指標體系及評價模型分析結果僅能表明共性技術優(yōu)先發(fā)展的順序，并未對其研發(fā)供給模式的選擇進行深入研究，且均未進行實證檢驗，缺乏對模型實用性的考量。

2 共性技術評價指標設計依據及體系框架

共性技術是指在產業(yè)領域、不同行業(yè)或不同區(qū)域能夠廣泛共享應用，對經濟和社會發(fā)展產生普遍推動作用的技術［6］。分析共性技術的定義和已有的評估指標體系，可以得出共性技術評估應滿足以下四個評估要素:目的性、關聯性、使能性［7］及成熟度。目的性是指技術是否能滿足人們的需求，按層次可劃分為宏觀層面的國家戰(zhàn)略需求、中觀層面的產業(yè)優(yōu)化升級需求和微觀層面的企業(yè)發(fā)展需求。關聯性是指共性技術能用于多個產業(yè)或企業(yè)，評估關聯性是為確定共性技術在技術層面上的影響范圍和程度。使能性是指共性技術能推動相關聯的多項技術進步、促進多部門經濟社會效益的提高，評估使能性是為明確共性技術在經濟和社會層面上的影響范圍和程度。成熟度是指技術進行組織研發(fā)的技術條件是否成熟，評估研發(fā)成熟度是為明晰共性技術研發(fā)已有的理論和組織人員的基礎，為后續(xù)研發(fā)方向、研發(fā)持續(xù)時間和研發(fā)主體的確定提供依據。

2.1 共性技術評估指標體系準則層

基于共性技術的四個評估要素，本文設置如下4個一級指標和17個二級指標評價共性技術。其中目的性由研發(fā)價值、技術影響力和經濟影響力綜合反映;關聯性由技術影響力反映;使能性由經濟社會影響力反映;成熟度由技術基礎反映。一級指標包含:

(1)研發(fā)價值?？剂抗残约夹g本身的先進程度、產業(yè)需求度、可替代程度及產業(yè)前景清晰度等使得技術能夠滿足人們需求、具備研發(fā)價值的屬性。評估研發(fā)價值是識別共性技術的必要步驟，若一項技術已在國內外廣泛應用，或能夠被其他更易于研發(fā)的技術替代，則不具備研發(fā)價值。

(2)技術影響力?？剂考夹g的基礎性、通用性和開放性。共性技術研發(fā)位于基礎研究和應用研究之間，只有完成共性技術研發(fā)后才能推動后續(xù)更進一步的深入研發(fā)，實現產品工藝創(chuàng)新。一項技術同其他技術的關聯程度決定該項技術的研發(fā)成功是否能促進多項技術的共同進步;通用性決定該項技術的應用領域和地域;開放性決定該項技術是否能成為技術平臺，為后續(xù)技術的發(fā)展提供技術基礎。

(3)經濟社會影響力。考量共性技術研發(fā)后帶來的經濟和社會效益。包括技術商業(yè)化后的新產品或改善了產品工藝后的銷售收入，以及帶動的后續(xù)產業(yè)的產值、生產效率的提升、資源環(huán)境的優(yōu)化等。

(4)技術基礎。考量該項技術研發(fā)已具備的指導性理論、人力、設備等基礎。包括國內外該項技術領域已發(fā)表的論文、著作;參與研發(fā)團隊的人員素質、研發(fā)經驗、是否具有先進的研發(fā)設備、已申請相關領域的專利情況等。具備一定的技術基礎增加共性技術的研發(fā)可靠性，提高研發(fā)效率。

2.2 二級評價指標及說明

針對上述四項一級指標，設計二級指標如表1所示。

表1 共性技術識別指標體系

3 模糊綜合評估模型分析

3.1 確定專家組成員

鑒于共性技術涉及多個產業(yè)、多個技術領域，為能準確反映相關專家的評估意見，專家組一般由相關技術研發(fā)領域專家、相關產業(yè)內企業(yè)高層管理人員組成。專家組組成后，根據實際需要確定評語集。可將技術劃分為若干個等級進行評定，本文劃分為四個等級，A級對應指標最高值，D級對應指標最低值，評語集y=(A，B，C，D)=(y1，y2，y3，y4)。

3.2 以AHP法確定指標權重

各評價指標權重系數直接影響最終評估結果，層次分析法能將總目標進行分解，利用更精確、更細化的子目標系統(tǒng)解決問題，并且能有效地測度子目標定量判斷的一致性。首先請專家根據自身研發(fā)經驗、知識體系結合國家政策導向對各層次指標的相對重要程度進行評定，構造判斷矩陣并進行一致性檢驗，然后根據判斷矩陣采用平均值法進行權重優(yōu)化，得出綜合判斷矩陣。具體步驟如下:

(1)構造判斷矩陣。根據指標體系結構設計調查表，向專家組中各領域專家發(fā)放調查表，請各位專家對該技術評估指標體系各層次指標間的相互重要程度給出判定。給出兩兩指標間的相對重要性，用自然數1～9及其倒數表示，1表示兩個指標同等重要;3表示前者比后者稍微重要;5表示前者比后者明顯重要;7表示前者比后者強烈重要;9表示前者比后者極端重要;而2，4，6，8介于相鄰評價指標之間。

(2)進行一致性檢驗。定義:設U為n階矩陣，uij為U中的元素，若對于任意的1≤i≤n，1≤j≤n，矩陣U的元素具有傳遞性，即滿足等式Uij×Ujk=Uik，則稱U為一致性矩陣。一致性檢驗是通過計算一致性比例進行檢驗。公式如下:

其中CR表示隨機一致性比率，CI表示比較矩陣一致性指標，RI表示平均隨機一致性指標。當CR＜0.1時則認為是通過一致性檢驗。當CR＞0.1時則認為是不能通過檢驗，此時需要重新調整判斷矩陣，直到通過一致性檢驗為止。

(3)計算指標權重。其公式為

(2)式中，uij表示指標ui對uj的相對重要性數值，i，j=1，2，…，n，n指各層級中的指標數量。可先確定第一層級中每個指標的權重，然后單獨確定第二層級每個子集中指標的權重。

3.3 構建模糊綜合評價模型

(1)確定指標隸屬度。確定Ui的模糊評價矩陣Ri。首先，先確定評語集。在本文指標體系中，評語集為 {y1，y2，y3，y4}，即為 {A，B，C，D}。其次，對每一個指標集Ui按二級指標的各項進行評價，得出 Ui的指標評估矩陣 Ri=(rij，k)，其中i=1，2，…，n，k=1，2，…，m。這里rij，k表示指標xij對評語yk的隸屬度。進行評估時，可以根據實際意義確定單指標評估矩陣Ri，在此采用評標過程中比較容易采用的一種方法，即專家評分法。具體過程是:請參與評估的各位專家根據自身經驗為評估指標劃分等級，然后依次統(tǒng)計評估指標屬于某等級的頻數Mij，進而計算出該指標對某個等級的隸屬度，得rij，k=M ij/n.

(2)確定評判向量。根據Ui單指標評價矩陣Ri和Ui中各評價指標的權重Wi，采用普通矩陣乘法得到一級評判向量:Ei=WiRi，得 R=(E1，E2，E3，E4)。重復上述計算步驟，得二級評判向量，將二級評判向量進行綜合后可得綜合評價結果為

(3)得出評估指標評價的具體數值。向量B表明了共性技術各個特征所屬的等級程度。為得到共性技術綜合評價的結果，可用一個具體的數字表示評價綜合得分。設綜合評價結果的隸屬度向量K=(k1，k2，k3，k4)，則一項技術的綜合得分為

3.4 結果分析

指標體系中前三個一級指標反映共性技術的前瞻性、先進性以及為技術領域、經濟社會領域帶來的正收益，對應滿足評估要素前三項，綜合反映共性技術研發(fā)優(yōu)先度，其值越高則該技術被列入優(yōu)先研發(fā)重點支持的序列排位越為重要。第四個一級指標體現研發(fā)基礎的成熟度，其值越高則研發(fā)基礎越好，成功概率越高。以研發(fā)優(yōu)先度和成熟度為坐標軸建立二維坐標系，將多項技術的研發(fā)優(yōu)先度和成熟度指標評估值輸入至坐標系中進行分析?？筛鶕唧w評估的技術項目及研發(fā)經費預算對坐標區(qū)域內的點進行劃分區(qū)域分析，將坐標區(qū)域劃分為六個子區(qū)域，每個子區(qū)域對應不同的研發(fā)優(yōu)先度、成熟度區(qū)間，針對處于不同區(qū)域的技術項目選擇相應的資金投入方式及研發(fā)組織方式，如圖1所示。另外，子區(qū)域內每一項技術均對應不同“研發(fā)優(yōu)先度-成熟度”組合，在子區(qū)域內的研發(fā)序列排位亦有所細化，具體分析見第四部分的案例。

4 電動汽車領域共性技術評估的案例分析

電動汽車共性技術領域主要包括:整車部分、電機及其控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)主控制器、電池及其管理系統(tǒng)、車載充電機、車身低速總線控制系統(tǒng)、數字VFD儀表(含組合儀表節(jié)點)、車載記錄儀(車載終端)及運行數據分析系統(tǒng)、故障診斷及安全管理系統(tǒng)、車輛運行智能化監(jiān)控管理平臺以及相應的支持平臺，如虛擬設計平臺、整車性能仿真平臺、CAN總線開發(fā)平臺、各關鍵子系統(tǒng)開發(fā)平臺、整車及子系統(tǒng)測試評價平臺等。應用指標體系和模糊綜合評價模型對上述十項共性技術進行評估。選擇中國汽車技術研究中心電動汽車研究部門3名專家、11家汽車企業(yè)技術部中各一名專家、3所高校內的國家工程實驗室中各兩名專家一共20名專家組成專家組，分別對各位專家進行德爾菲調查。

圖1 研發(fā)優(yōu)先度-成熟度矩陣

4.1 指標權重的確定

指標權重須按層級確立。以一級指標的賦權為例，權重評估結果如表2所示。

表2 一級指標權重表

4.2 指標隸屬度的確定

以整車技術的研發(fā)價值評估為例，指標隸屬度的確定結果如表3。

表3 整車技術研發(fā)價值指標隸屬度

4.3 評估結果

根據指標評價矩陣和指標權重矩陣進行計算，得出評判向量。設A級為100分，B級為80分，C級為50分，D級為20分?？蛇M一步算出評估指標的綜合值(見表4)。

4.4 結果分析

根據表4的評估結果，將評估值列入研發(fā)優(yōu)先度-成熟度矩陣(見圖2)。

表4 電動汽車技術AHP分析法評估結果

未考慮政府財政預算的情況下，暫以研發(fā)優(yōu)先度的三分位數和成熟度的中位數為劃分標準，將整個區(qū)域劃分為六個子區(qū)域。對應圖1中的各子區(qū)域的研發(fā)資金及組織方式安排對結果進行分析:

(1)A區(qū)域內共性技術是研發(fā)優(yōu)先度較高，研發(fā)基礎較薄弱的共性技術，包括電池及其管理系統(tǒng)。應由政府通過專項計劃全額或部分撥付財政資金進行資金支持，以國家研究院所、或大企業(yè)研發(fā)中心為主導協同高?；蛳嚓P企業(yè)技術研究中心共同參與研發(fā)。

(2)B區(qū)域內共性技術是研發(fā)優(yōu)先度較高，研發(fā)基礎較好的共性技術，在上述評估中未有共性技術項目評估值落在這一區(qū)域。應由政府通過專項計劃部分撥付財政資金、企業(yè)支付剩余部分，由大企業(yè)研發(fā)中心為主導協同高?；蚨鄠€企業(yè)協同研發(fā)。

圖2 電動汽車領域共性技術研發(fā)優(yōu)先度－成熟度矩陣

(3)C區(qū)域內共性技術是研發(fā)優(yōu)先度處于中等水平，研發(fā)基礎較薄弱的共性技術，包括動力系統(tǒng)主控制器。應由政府通過專項計劃部分撥付財政資金、企業(yè)支付剩余部分，以國家科研院所或大企業(yè)研發(fā)中心為主導協同高?；蛳嚓P企業(yè)研發(fā)。

(4)D區(qū)域內共性技術是研發(fā)優(yōu)先度處于中等水平，研發(fā)可行性高的共性技術，包括電機及其控制系統(tǒng)、整車技術。應由政府財政與產業(yè)內企業(yè)共同出資，以大企業(yè)研發(fā)中心為主導協同高?；蛳嚓P企業(yè)研發(fā)。

(5)E區(qū)域內共性技術是研發(fā)優(yōu)先度較低，研發(fā)基礎較薄弱的共性技術，包括車載記錄儀及運行數據分析系統(tǒng)、車輛運行智能化監(jiān)控管理平臺、故障診斷及安全管理系統(tǒng)。政府應出臺引導政策鼓勵企業(yè)支付研發(fā)資金自主研發(fā)或協同高校研發(fā)，亦可選擇推遲研發(fā)或技術引進，同時定期對該項技術進行重新評估，并依據新評定結果確定研發(fā)與否、組織方式等。

(6)F區(qū)域內共性技術是研發(fā)優(yōu)先度較低，研發(fā)基礎較好的共性技術，可選擇由政府出臺引導政策，安排相關企業(yè)共同出資，共同研發(fā)即可。包括數字VFD儀表、車載充電器及車身低速總線控制系統(tǒng)。

將評估結果與《國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)現代交通技術領域電動汽車關鍵技術與系統(tǒng)集成(一期)重大項目課題申請指南》以及工信部2011年出臺的《產業(yè)關鍵共性技術發(fā)展指南(2011年)》進行對比發(fā)現，A、C、D區(qū)域內的共性技術領域與國家提出的關鍵共性技術領域一致，且均被國家列入科技計劃重點支持研發(fā)。而在走訪若干家企業(yè)后發(fā)現，E、F區(qū)域內部分技術多是在企業(yè)層面由企業(yè)出資、大企業(yè)獨立研發(fā)或企業(yè)和高校協同研發(fā)。評估結果說明該套指標體系與分析方法能夠很好地為政府出臺共性技術研發(fā)引導政策提供依據。

5 結語

研究針對共性技術的目的性、關聯性、使能性設計指標體系及模型進行評估得出研發(fā)優(yōu)先度，作為決定政府財政資金重點支持項目的依據;對研發(fā)基礎進行評估得出研發(fā)成熟度，作為政府出臺引導政策激勵企業(yè)參與共性技術研發(fā)供給的依據。建立“研發(fā)優(yōu)先度-成熟度”矩陣對評估結果劃分區(qū)域分析，提出針對不同層級共性技術的資金支持方式及研發(fā)組織模式，為政府制定共性技術分層供給政策提供依據。同時，需要注意的是，本文的共性技術評估是針對一個時點上的共性技術，隨著時間推移，共性技術的各項性質亦可能發(fā)生變化，故需要定期對共性技術項目進行跟蹤評估，并根據評估結果即時調整相應的供給政策，才能保證共性技術的持續(xù)有效供給。另外，本文尚未對客觀計量指標進行討論，如何將客觀指標引入模型進行分析將是今后的努力方向和研究重點，希望本文的研究能在共性技術評估的研究內容和研究方法上提供一定的參考。

［1］袁思達.技術預見德爾菲調查中共性技術課題識別研究，［J］.科學學與科學技術管理，2009，(10):21-26

［2］欒春娟.戰(zhàn)略性新興產業(yè)共性技術測度指標研究，［J］.科學學與科學技術管理，2012，(2):11-15.

［3］魏永蓮，唐五湘.共性技術篩選指標體系及模型研究［J］.科技管理研究，2009，(4):46-48.

［4］陳玲玲，唐五湘，周飛躍.決策論數學模型在共性技術立項決策中的應用，［J］.科技進步與對策，2009，(10):164-167.

［5］于曉勇，尚贊娣，李金林.基于技術預見德爾菲調查的共性技術課題選擇方法研究，［J］.數學的實踐與認識，2011，(2):64-67.

［6］科學技術部.國家科技支撐計劃管理暫行辦法［Z］.2006.

［7］許端陽，徐峰.產業(yè)共性技術的界定及選擇方法研究—基于科技計劃管理的視角，［J］.中國軟科學，2010，(4):73-79.