区域科技创新规划中重点领域的关键技术路线图研究

索玮岚¹李建平²王林³姚晓阳⁴冯钰瑶¹孙晓蕾^1*

（1.中国科学院科技战略咨询研究院，北京100190；2.中国科学院大学经济与管理学院，北京100190；3.东华大学旭日工商管理学院，上海200051；4.中国计量大学经济与管理学院，杭州310018）

摘要：技术路线图是一种高效的战略管理与规划方法。以技术路线图为依托，识别产业发展的关键技术、助力区域科技创新规划部署，是提高区域自主创新能力、加速实现科技支撑引领区域高质量发展的重要途径。文章阐述了技术路线图的概念与特征、作用和绘制流程，详细说明了技术路线图在青海省“十四五”科技创新规划编制中重点领域的应用实践过程和结果，并给出了技术路线图支撑区域科技创新规划编制的研究范式，能够为其他区域、产业的科技创新规划编制提供有价值的借鉴和重要的参考。

关键词：技术路线图；科技创新规划；关键技术识别

中图分类号：F124.3  文献标识码：A 

文章编号：1005-9393(2022)03-0011-06

作者简介：索玮岚（1982-），女，副研究员，主要研究方向：科技管理、管理决策分析、基础设施风险管理等。E-mail:suoweilan@casisd.cn。

*通讯作者：孙晓蕾（1981-），女，研究员，主要研究方向：科技管理、系统分析与决策、风险管理等。E-mail:xlsun@casisd.cn。

基金项目：青海省基础研究计划软科学研究项目“青海省‘十四五’科技创新规划前期系列研究及规划编制”（2019-ZJ-607）。

1 引言

当前正处于世界新一轮科技革命和产业变革持续加速阶段，创新驱动已经成为时代主流和大势所趋^[1]。在新形势下，依托现有优势产业，以“围绕产业链部署创新链”为原则，面向区域今后急需攻克解决的关键核心技术，探索具有区域特色的创新驱动发展路径，部署“十四五”期间的重大科技专项，加大“卡脖子”关键技术攻关，打造具有地方特色的战略科技力量培育，形成在全国具有重要影响地位的产业，是实现区域高质量发展的必经之路。技术路线图作为一种高效的战略管理与规划方法，已经成为企业、产业、区域乃至国家层面制定技术创新规划、提高自主创新能力的重要工具和基础^[2,3]。技术路线图能够将科技、经济与社会一体化等重要手段和各种资源进行有效整合与优化配置，从而对分析对象的市场需求、发展目标、技术壁垒、研发需求和资源现状进行详细的描述、交流、计划和协调，具有高度概括、高度综合、前瞻性、不断修正、应用灵活的特征^[4]。借助简洁的图形、表格、文字等形式，技术路线图能够直观地呈现出技术变化的关键步骤和技术发展的主要趋势，帮助使用者明确该领域的发展方向和实现目标所需的关键技术。有效的关键技术路线识别与应用不仅能够加速区域向以自主创新为第一发展动力的新的发展路径转变的步伐，还有助于减少转变过程中的盲目性、明确技术研发重点和发展方向、凝练产业核心竞争力，从而科学制定达到目标所需的资源和步骤，为更加合理高效的技术部署提供科学的理论支撑。关键技术路线是提高区域自主创新能力的战略工具，也是落实区域重大科技专项的重要抓手。

2 技术路线图研究方法

2.1 技术路线图的概念与特征

技术路线图起源于20世纪70年代末期的美国汽车行业，早期的技术路线图主要应用于企业技术规划和管理实践中，主要目标是明确企业的关键技术定位及进化方向、分析企业的发展战略^[5]。随着技术路线图研究应用领域的不断拓宽和研究方法的持续优化，技术路线图作为一种有效的技术管理工具已被广泛应用于各国的企业战略规划、产业技术预见和区域政策规划中，为企业研发项目布局和资源投入、产业关键技术攻关和新兴领域培育、区域资源配置和政策制定等提供了有力的支持^[6]。

目前，尽管技术路线图已经得到广泛的研究与应用，但其定义却始终没有一个统一的标准^[7]。不同国家和地区对技术路线图定义的描述各不相同。例如，美国的定义强调了技术路线图的结果产出，认为技术路线图描绘了某一特定领域未来发展的愿景图；英国的定义更加关心技术路线图的绘制过程，认为技术路线图描绘了从当前发展阶段到未来发展前景的路径；而加拿大和澳大利亚等国家则将技术路线图视为一种管理工具，能够帮助企业、行业、政府等识别实现市场需求所需的关键技术，以及推动和落实关键技术所需的项目部署和发展步骤。尽管不同国家对技术路线图定义的描述重点各不相同，但普遍反映了对某一领域发展前景的看法，以及实现这一前景目标所需的方法手段。

技术路线图具有高度概括性、高度综合性、前瞻性、不断修正性和应用灵活性的典型特征^[4]。其中，高度概括性是指技术路线图可以通过简洁明了的形式凝练丰富的研究内容，不只包括最终的图形、表格和文字等呈现方式，也包括研究的整体过程和研究过程中大量的支撑数据和材料；高度综合性是指技术路线图的绘制需要综合大量的信息，借助多元化的研究方法，通过复杂的研究过程得到简明的研究结论；前瞻性是指技术路线图的根本目标是对未来的发展趋势进行预判，能够将未来技术进步的速度与时间做出比较明确的对应，或者表明达到技术目标需要经过的路径；不断修正性表明技术路线图是一个动态调整的过程，它可以伴随着技术的演变和时间的推移而不断修正完善；应用灵活性意味着技术路线图的应用场景比较广泛，可以应用于企业、政府等各类主体，以及项目部署、创新规划等多个层面。

2.2 技术路线图的作用

技术路线图作为一种有效的创新管理工具，具有理念新颖和视角独特的优势，能够帮助企业、产业和政府部门识别、规划和部署正确的技术发展路径，并制定科学的政策规划，当分析的目标对象不同时，其作用也会产生差异^[8]。

从企业层面来看，技术路线图能够与企业的战略规划和业务发展框架相匹配，有效整合技术、资源和市场需求信息，从而实现对技术发展路径的优化、稀缺资源的有效配置以及商业环境变化的精准捕捉，并帮助企业在瞬息万变的市场环境中建立显著的竞争优势。

从产业层面来看，技术路线图能够帮助各产业主体共同认清所处的经济、社会、环境的变化，并识别出产业领域内的关键核心技术及其发展的优先顺序，促进各方形成产业发展路径共识，增强政、产、学、研合作。

从政府层面来看，技术路线图是政府部门出台公共政策、部署产业发展路径的重要工具，能够有效提高政府决策过程中的科学性、前瞻性和规范性，对提高部门间的技术转移、鉴别国家或地区的科技发展瓶颈、避免资源浪费和重复投资、制定长期发展规划等都具有积极作用。

2.3 技术路线图的绘制流程

技术路线图的绘制要在遵循科学性原则、理论与实践相结合原则以及倡导合作与共同发展原则的前提下，综合分析政治、经济、社会、科技、生态、价值等外部环境因素，以及资源、研发项目、技术方案和市场需求等核心要素^[9]。技术路线图绘制的基本流程主要包括启动准备、核心开发以及修正实施三个主要的工作阶段。

启动准备阶段，首要任务是组建技术路线图绘制小组，并明确各参与者的主要任务与角色；其次，要明确技术路线图的绘制领域，对其边界和范围进行分析和界定，并通过文献和资料的收集建立数据库；在此基础上，还需获得相关部门的支持，通过政策部署引导技术发展，保证绘制结果能够产生实际的应用价值。

核心开发阶段，主要任务是在明确市场需求和产业发展目标的前提下，分析判断阻碍产业目标实现的主要技术壁垒，并识别技术壁垒中的关键技术难点；在此基础上，进一步确定研发需求和模式，并完成技术路线图的绘制。

修正实施阶段，要根据产业领域的专家意见对技术路线图进行评估与修正，并结合实时的市场需求信息及技术演化趋势进行定期更新，确保绘制出的技术路线图能够适应产业不断变化的发展趋势。

综上，各阶段及其主要任务如图1所示。

图1 技术路线图绘制的基本流程

3 青海省盐湖资源高值化利用领域关键技术路线图

《青海省“十四五”规划和2035年远景目标建议》中指出青海省“要坚持以改革创新为根本动力，增强发展的战略支撑和内在活力，把科技创新作为驱动发展的战略支撑”。

盐湖不仅是青海省特色的优势资源，也是国家重要的战略性资源，“加快建设世界级盐湖产业基地”更是习近平总书记对青海省的战略指示^[10]。本节将以青海省盐湖资源高值化利用领域为例，通过识别出影响产业发展、制约上下游产业链打通的若干关键技术，形成重点产业关键技术清单，并以此为基础，进一步明晰未来重点产业关键技术可突破的创新重点、难点以及核心价值所在，绘制与重大科技专项所依托产业转型升级相匹配的关键技术路线图，识别“卡脖子”技术，促进创新链与生产链互相嵌套，加速青海省科技自主创新进程和创新型省份建设步伐。

3.1 关键技术识别

本文采用如图2所示的“文本分析 专家调研”相结合的研究方法，对重点领域关键技术进行识别。首先，基于文本分析的方法，对专题研究报告^①中的关键技术进行识别和提取。然后，通过现场论证和线上论证的多样化方式，广泛征求领域专家的意见。在此基础上，结合多轮专家论证的意见，对重点领域关键技术进行再梳理和修改完善，形成关键技术清单。

图2 关键技术识别方法的主要流程

①为更好编制《青海省“十四五”科技创新规划》，青海省科技厅部署了包括盐湖资源综合开发科技创新专题在内的若干重点领域专题研究。

关键技术识别过程主要包括以下三个核心步骤：

（1）关键技术提取。运用文本分析方法对各专题的研究报告进行分析，从中提取出各领域的科技目标、重点研究方向和关键技术，并以此形成重大科技专项关键技术清单初稿。

（2）专家调研。以现场论证会和线上论证相结合的方式，广泛邀请领域专家对步骤（1）中形成的重大科技专项技术清单初稿进行判断和讨论，从前沿性、技术重要性、产业发展影响力等视角对所提取技术的关键性和合理性进行论证，基于专业知识对关键技术进行凝练并提出修正方法，形成一系列高质量专家意见。

（3）修改完善。以步骤（1）形成的关键技术清单初稿为基础，结合步骤（2）中领域专家的调整和修改意见进行多轮调整，完成对初稿的优化和完善，形成一系列重点领域关键技术列表。

经过上述三个主要步骤识别的关键技术列表如表1所示。

表1 盐湖资源高值化利用领域关键技术列表

注：来源于《青海省“十四五”科技创新规划》

3.2 关键技术路线图绘制

基于识别的关键技术列表绘制关键技术路线图，该过程主要包括问卷设计、专家遴选与问卷发放、问卷整合与分析及技术路线图绘制等四个核心步骤。

3.2.1 问卷设计

关键技术路线图调研问卷设计应包括以下三个核心版块：（1）基本信息项涉及的科目主要包括科技发展目标、技术领域、技术名称以及修改理由，接受问卷调查的领域专家需对各项技术的代表性及其科技发展目标凝练和技术领域归属的准确性进行判定，可对技术列表进行删减、补充或对发展目标和技术领域进行文字调整，并在相应位置填写修改理由；（2）技术发展选项涉及的科目主要包括技术重要性、研发基础、创新类型、产业成熟度、建议启动年份以及预期攻克年份6项，各科目的选项设计如表2所示；（3）定性描述项重点对各项技术的基础条件需求和攻克成效进行文字描述。

表2 问卷选项及选项设计说明

3.2.2 专家遴选与问卷发放

调研问卷编写完成后，将被分发给相应领域的专家。在专家遴选上，范围主要包括青海省当地的领域专家以及全国层面拥有技术优势的专家学者。主要遵循的遴选原则包括：（1）熟悉本领域国内外的发展情况，学术造诣较深或从事相关的技术研发工作；（2）具有高级专业技术职称或职务；（3）非项目依托单位专家；（4）年龄一般不超过65岁，院士除外。遴选数量上，为避免出现意见对立难以区分的结果，每个领域均选择奇数个专家学者参与问卷调研。

3.2.3 问卷整合与分析

在对各专项的问卷调查结果进行整合时，主要遵循以下原则：（1）完备性原则，选择回复完备性较高的问卷进行处理，若信息缺失太多，则主动放弃对该问卷的分析；（2）大多数原则，对发展目标、技术领域、技术名称的调整修改方案，以及6个技术发展选项等差异容忍度低的科目采用大多数原则，对一致性观点进行合并，若观点出现分歧则遵从少数服从多数的基本准则；（3）集体会商原则，若差异容忍度低的科目出现不同意见平均分布的情况，则举行集体会商，对该科目进行具体讨论并做出最终判断；（4）并集原则，对“基础条件需求”和“技术攻克成效”等差异容忍度高的定性描述选项，采用并集原则，广泛接受专家们的意见和建议。

3.2.4 技术路线图绘制

按照前述整合分析的思路对关键技术路线图调查问卷进行整合，经过初稿撰写、线上线下相结合的专家论证及若干轮修改完善，最终形成覆盖各产业领域的关键技术路线图。

仍然以盐湖资源高值化利用领域为例，绘制出如图3所示的技术路线图，主要包括模块设计、内容设计及内容呈现三个主要方面。

从模块设计上来看，关键技术路线图主要由三个不同的模块组成，分别是“发展目标”模块、“重点方向与关键技术”模块以及“创新类型”模块。从内容设计角度，“发展目标”模块描述了领域内的主要发展目标；“重点方向与关键技术”模块对该领域需要重点攻关的研究方向以及重点投入研发的关键技术进行了归纳总结；“创新类型”模块对各关键技术的重要度、研发基础、产业成熟度以及时间跨度进行了详细的分类和部署。在内容呈现方面，利用颜色、符号、字母组合对不同创新类型进行分类和可视化表示。例如，用“红”“蓝”“黄”三种颜色分别代表技术“研发基础好”“有研发基础”“有一定研发基础”三个不同的分类；用“A”“B”“C”分别表示技术的产业化“成熟”“比较成熟”以及“需进一步熟化”。此外，借助时间轴和图形长度对技术的起始部署时间和预期攻克年份进行了直观的展示，增加了关键技术路线图的可读性。

图3 盐湖资源高值化利用领域关键技术路线图

注：来源于《青海省“十四五”科技创新规划》

4 启示与建议

党的十九届五中全会指出，要“坚持创新在我国现代化建设中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”，充分发挥科技创新在全面创新中的引领性作用。创新已经成为一个国家或地区经济健康发展和竞争力提升的驱动力，也是一个国家或地区提升经济社会层级结构、实现经济社会各项事业可持续发展的重要力量。随着科技在区域发展中的作用日益凸显，区域科技创新规划已经成为引领区域高质量发展的必要手段。技术路线图在青海科技创新规划编制中的应用实践表明，技术路线图凭借其高度概括性、高度综合性、前瞻性、不断修正性、应用灵活性的特征，能够以简洁直观的方式，为青海省“十四五”科技创新规划编制提供全面性、科学性、前瞻性的指导。这也充分验证了本文所给出的技术路线图支撑区域科技创新规划编制的研究范式，为相关政府部门编制科技创新规划发挥了重要的支撑作用。在未来的研究中，充分发挥技术路线图的优势将成为区域科技创新规划编制过程中的关键一环，而本文给出的研究范式已具备较好的推广应用价值，能够为其他区域、产业的科技创新规划编制提供必要的框架性指导和重要的参考借鉴。

参考文献:

[1]魏喜武,王慧,田贵超.全球创新发展的新趋势及其启示[J].青海科技,2021,28(4):14-19.

[2]林原,张乐,丁堃,等.融合专利表示的技术路线图构建研究[J].情报杂志,2021,40(10):15-20.

[3]PROBERT D, RADNOR M. Frontier experiences fromindustry-academia consortia[J]. Research-TechnologyManagement,2003,46(2):27-30.

[4]长城企业战略研究所.技术路线图:自主创新的战略工具[J].新材料产业,2006(2):69-73.

[5]杨玉红,郝慧敏.技术路线图及其在科技发展规划中的应用[J].技术与市场,2012,19(5):297-298 300.

[6]于升峰,房学祥,蓝洁.技术路线图在区域科技发展规划中的应用研究[J].现代情报,2011,31(5):41-45.

[7]刘鲲.技术路线图和“十二五”科技发展规划[J].中国高新技术企业,2010,7(21):89-92.

[8]隗玲,李姝影,方曙.技术路线图:方法及其应用综述[J].数据分析与知识发现,2020,4(9):1-14.

[9]李兴华.产业技术路线图:广东科技管理创新实践[M].广州:广东科技出版社,2008.

[10]李海朝,乌志明,李辉琳.关于更高质量打造世界级盐湖产业基地的思考[J].青海科技,2021,28(3):16-20.

Research on Critical Technology Roadmap of the Priority Fieldsin Regional Planning for Science and Technology Innovation

Suo Weilan¹, Li Jianping², Wang Lin³, Yao Xiaoyang⁴, Feng Yuyao¹, Sun Xiaolei¹

（1.Institutes of Science and Development, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;2. School of Economics and Management, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, China;3.Glorious Sun School of Business and Management, Donghua University,Shanghai, 200051, China;4.College of Economics and Management, China Jiliang University, Hangzhou, 310018, China）

Abstract: Technology roadmap is an efficient method of strategic management and planning. Based onthe technology roadmap, identifying critical technologies for industrial development, and assisting planning anddeployment of regional science and technology (S&T) innovation are important to improve regional independentinnovation capabilities and accelerate the realization of S&T support to lead high-quality regional development.In this paper, firstly, the concept, characteristics, function, and drawing process of the technology roadmap arepresented. Subsequently, the practical application process and results of the technology roadmap in the priority fieldsof Qinghai Province's“14th Five-Year Plan”S&T innovation planning are elaborated. The research paradigm forsupporting the preparation of the regional planning for S&T innovation by using technology roadmap is given, whichcan provide valuable and important references for the preparation of S&T innovation planning in other regions andindustries.

Key words: technology roadmap; science and technology (S&T) innovation planning; critical technology identification

（文章内所有图片受版权保护 违者必究）