《一、前言》

一、前言

产业是提供相近商品和服务,在相同或相关价 值链上活动的企业的集合,是介于宏观经济与微观 经济之间的中观经济 [1, 2]。“成熟”的本意,是指植 物果实成长到可以收获的程度。成熟度被引申为事 物的完善程度,是对一个事物或人的发展、成长的 综合性描述和度量 [3]。成熟度评价方法可以看作一 种基于系统工程解决实际工程问题的方法,是系统 整体实现最优目标的组织管理技术。

产业成熟度(IML),是评价和度量产业从诞 生到成熟发展过程的量化标准,反映了产业发展的 完善程度。产业的形成与发展遵从一定的演化规律, 处于早期形成阶段的产业称为新兴产业,当新兴产 业经过初始阶段和增长阶段,一直发展到成熟阶段 时就被称为成熟的产业。剑桥大学技术管理中心通 过对 25 个产业形成过程的分析,总结出了从科学 发现到新兴产业形成的共性过程框架,其中描述了 在新兴产业的形成过程中,科学(science)、技术 (technology)、应用(application)与市场(market) 等主导因素如何交替变迁,刻画出新兴产业演化的 共性规律,也被称为新兴产业形成的 S–T–A–M 过 程框架 [3],如图 1 所示。

《图 1》

图 1  产业形成与发展的阶段、变迁、里程碑与演化轨道 [3]

 

根据以上关于产业演化过程的相关分析,本文认为可以将产业的成熟过程看作是由产品成熟逐步 发展到市场成熟的过程。只有产品首先实现了稳定 成熟的技术性能,才有可能创造出新的市场需求或 是满足已有的市场需求,并最终实现产品的最大价 值和产业的持续发展。至此,可以将产业成熟度划 分为四个成熟阶段(等级)(本文研究产业从萌芽 到成熟的规律,不考虑之后的衰退过程),即萌芽 阶段、培育阶段、发展阶段和成熟阶段 [4-6]。萌芽 阶段(IML1):以技术研发为主导的产业萌芽阶 段,主要活动是开展技术的基础研究和研发;培育 阶段(IML2):以技术应用为主导的产业培育阶段, 阶段标志是产业的产品或服务取得了商业化应用 示范的成功,且随着商业化应用的推广,产品或 服务在性能、成本等方面的优势得到了确认;发 展阶段(IML3):以市场为主导的产业快速发展 阶段,大规模市场推广示范取得成功后,吸引大 量竞争者进入市场,产品或服务的销售量在一段 时间内可以保持较高增长率;成熟阶段(IML4): 以产业链为主导的产业发展成熟阶段,该阶段标 志着产业链条基本形成,行业标准得到应用,产 业链向着逐步完善的方向发展。随着产品或服务 的供需接近饱和状态,销售量增长率逐步趋缓, 企业之间进行大规模兼并重组,产业集中度不断 提高,领先企业脱颖而出。

《二、产业成熟度评价模型和指标体系》

二、产业成熟度评价模型和指标体系

产业成熟度评价是定性到定量综合集成的方 法,首先对技术、制造的成熟状况进行评价,进而 集成出产品成熟度;在此基础上结合市场成熟度评 价结果最终集成产业成熟度的综合评价结果(产业 成熟度等级)。产业成熟度评价模型及指标体系如 图 2 所示。

《图 2》

图 2  产业成熟度评价的指标体系

 

《(一)产品成熟度》

(一)产品成熟度

产品是向市场提供的满足用户需求的物品或 服务。从工程角度讲,产品是一项研发与制造过程 的结果 [7]。产品成熟度(PRL)是评价和度量产品 研制所处发展状态的量化标准,它反映了产品对于 预期应用目标的满足程度。产品成熟度等级,是度 量和评测特定产品成熟程度的标准和尺度,划分为 5 个等级,即 5 个阶段:概念产品、实验室产品、 工程产品、市场化产品和精益市场化产品,其中 1 等级最低,5 等级最高。因此,产品的成熟主要 体现在两个重要方面 [7]:一方面是外在的技术性能指标逐渐成熟的过程,通过技术成熟度评价确定; 另一方面是内在的制造工艺、材料、过程控制的成 熟过程,通过制造成熟度评价确定。因此,产品成 熟度主要由技术成熟度和制造成熟度评价结果综合 集成得到。

1. 技术成熟度

技术成熟度(TRL),是指技术相对于某个具 体系统或项目而言所处的发展状态,它反映了技术 对于项目预期目标的满足程度 [8,9]。技术成熟度注 重评价技术载体、集成状态和验证环境的发展情况, 见表 1。

《表 1》

表 1  技术成熟度评价准则

 

2. 制造成熟度

制造成熟度(MRL),用来表示关键制造的成 熟程度,它量化反映了技术转化为产品或系统过程 中制造能力对于项目目标的满足程度 [10]。产品研制 与发展的过程中,不能单一地关注技术的成熟问题, 制造能力的成熟也是至关重要的。根据项目制造管 理的最佳实践经验,制造成熟过程涵盖了从提出制 造概念到形成批量生产、精益化生产能力的全过程, 体现了从研制到工业化生产的一般发展过程,制造成熟度等级划分及各级标准如表 2 所示。

《表 2》

表 2  制造成熟度评价准则

 

制造成熟度注重评价制造对象、制造环境、制 造能力的发展状态。①制造对象指新技术的载体, 其成熟的阶段划分为概念样件、原理样件、演示样 件、工程产品、定型生产产品;②制造环境指制 造生产的场所,阶段分为实验室环境、相关生产环 境、典型生产环境、试生产线环境、批量生产环境; ③各阶段的制造能力是指实验室模拟、试制造,直 到低速率、全速率生产等阶段的状态。

3. 产品成熟度

技术成熟度、制造成熟度与产品成熟度的集成 关系如表 3 所示。

《表 3》

表 3  产品成熟度综合集成

 

《(二)市场成熟度》

(二)市场成熟度

市场成熟度(MML),是评价和度量市场相对于完全成熟而言所处状态的标准。它反映了运用新 技术研发出的产品在导入市场后,其市场规模、市 场结构和市场潜力相对于预期成熟目标的满足程 度,是量化市场发展过程的方法。市场成熟度等级 是度量和评测商品或服务市场成熟程度的标准和尺 度,划分为 3 个等级,即 3 个阶段:导入阶段、发 展阶段和成熟阶段,其中 1 等级最低,3 等级最高, 等级划分及各级标准如表 4 所示。

《表 4》

表 4  市场成熟度评价指标体系

 

《(三)产业成熟度的等级划分》

(三)产业成熟度的等级划分

产业成熟度评价采用定性定量相结合的方法, 重点把握从技术、制造到产品、市场和产业的发展 成熟规律,并以此来最终确定产业成熟度等级。因 此,产业成熟度反映了产品成熟和市场成熟的综合 集成情况,其二者的综合集成关系如表 5 表示。

《表 5》

表 5  产业成熟度综合集成

 

《三、产业成熟度的评价表与流程》

三、产业成熟度的评价表与流程

产业成熟度评价是度量产业整体发展状态的方 法。根据前文对产业成熟度构成的分析,从评价内 容上看,重点是技术成熟度、制造成熟度和市场成 熟度;从评价方法上看,重点是评价指标体系权重 的确定、综合评价结果的集成以及评价表单的设计; 从评价程序上看,重点是要做好产业成熟度的自评 价和综合评价两个阶段的工作。

《(一)产业成熟度评价表》

(一)产业成熟度评价表

产业成熟度是通过分析技术、制造、市场等 相关指标的统计信息,进而对产业的成熟状态给 予整体性评价的过程。在具体的评价方法确定之 后,关键是收集开展产业成熟度评价的指标输入 数据,而评价表单则是开展评价调查、收集评价 数据的载体。

数据采集后确定评价指标权重。本文运用模糊 互补判断矩阵法确定指标权重 [11],输出最终结果就 是指标的权重;然后根据权重向量和评价矩阵得到 模糊综合评价结果。评价表单既要满足开展评价工作的数据需求,也要务求直观明了,易于操作。产 业成熟度的评价表单如表 6 所示。

《表 6》

表 6  产业成熟度评价表单

 

《(二)评价工作流程》

(二)评价工作流程

“十三五战略性新兴产业培育与发展规划研究” 项目中开展产业成熟度评价,其过程分为两个阶段: 第一阶段,领域专家自评价阶段;第二阶段,综合 评审阶段,如图 3 所示。

《图 3》

图 3  产业成熟度评价实施流程图

 

产业成熟度评价人员组成为:产业成熟度评价 支撑人员、领域专家、第三方评审专家。

(1)产业成熟度评价支撑人员:是指产业成熟 度评价方法研究与应用支撑人员,支撑领域组专家 和评审专家开展相关工作。

(2)领域专家:是指产业方向的自评价专家, 熟悉突破性技术及其产品,掌握市场和产业综合方 面的情况,对自身提出的产业方向进行评价。

(3)第三方评审专家:评审专家由 7~11 位来 自研究机构、大学、企业、行业管理机构等熟悉领 域相关技术、制造、市场和产业的专家组成。

《四、产业成熟度评价案例与分析》

四、产业成熟度评价案例与分析

本文研究依托“十三五战略性新兴产业培育 与发展规划研究”课题开展应用研究。本节案例以 材料领域为例,选择 4 项具有代表性的重点产业方 向,运用产业成熟度评价技术到产业的等级,预测 “十三五”的发展状态,通过统计和对比分析,明 确领域发展重点情况,针对性评估中反映的制约产 业发展因素,提出有针对性的具体建议,为政府部 门进一步完善“十三五”规划提供支撑。

《(一)材料领域产业成熟度评价结果》

(一)材料领域产业成熟度评价结果

材料领域 4 项产业重点方向的产业成熟度评价 结果如表 7 所示。技术和制造能力反映的是我国自 主研发的情况,市场和产业也是我国自主产品市场 及生产企业的情况。2015 年新材料产业的人工晶体 材料、锂离子电池及材料、血管支架等 3 项产业方 向的技术较为成熟,关键技术取得突破,产品处于 示范应用阶段。另外,汽车轻量化用新一代先进超 高强度钢产业方向的技术和制造能力处于工程研制 初级阶段,关键技术和制造存在瓶颈,尚待突破。 相互比较市场和产业层面情况,锂离子电池及材 料产业方向的市场较其他 3 项产业方向成熟,其他 3 项自主研发的产品市场尚待培育。

《表 7》

表 7  产业重要发展方向的产业成熟度评价结果统计表

 

注:本表更新于 2015 年。

《(二)“十三五”末(2020 年)产业成熟度与产业 规模预测》

(二)“十三五”末(2020 年)产业成熟度与产业 规模预测

通过产业成熟度评价与预测,获得“十三五” 末(2020 年)技术和产业成熟度,以及技术和产业 完全成熟所需的时间,见表 8。

《表 8》

表 8  产业重点发展方向的技术和产业未来发展预测统计表

 

注:本表更新于 2015 年。

人工晶体材料产业方向:“十三五”时期技术 成熟度提高 1 个等级,达到 TRL8,预计 2022 年达 到 TRL9 状态。产业成熟度提高 2 个级别,从培育 阶段到发展阶段,达到 IML3,完全成熟需要 8 年。

锂离子电池及材料产业方向:“十三五”时期技术成熟度提高 1 个级别,达到 TRL9;产业成熟 度提高 2 个级别,从发展阶段到成熟阶段,达到 IML4,完全成熟需要 10 年。

血管支架产业方向:“十三五”时期,具有自主 知识产权的产品将取得欧盟欧洲共同体 (CE) 认证, 并获得美国食品药品管理局 (FDA) 的批准。技术 成熟度和产业成熟度分别提高 1 个级别和 2 个级别, 均达到完全成熟状态。

汽车轻量化用新一代先进超高强度钢产业方 向:“十三五”时期技术成熟度提高 4 个等级,达到 TRL9 的完全成熟状态,是 4 项产业方向中技术提高 最快的。产业成熟度提高 2 个级别达到 IML3,从萌 芽阶段发展到发展阶段,完全成熟需要 8 年。通过 专家评价和数据分析显示,目前技术研发滞后是制 约发展的主要问题。目前该产业方向市场需求很大, 一旦技术取得突破,市场和产业的发展将会很快。

《(三)“十三五”重点方向的培育与发展建议》

(三)“十三五”重点方向的培育与发展建议

通过领域专家自评价和第三方专家综合评审, 明确了现阶段材料领域 4 项产业方向的技术、制造、 产品、市场和产业发展现状,并研讨了未来发展过 程中亟需解决的主要问题,找出制约产业发展的微 观或宏观主要因素,进而为4项产业方向“量身定做” 培育与发展建议。这样从实际情况出发制定的建议,能够进一步更好地为管理机关决策提供有参考价值 的依据。表 9 统计了制约 4 项产业方向发展的主要 因素,以及对应的具体培育与发展建议。

《表 9》

表 9  产业重要发展方向的培育与发展建议汇总分析表

 

材料产业是国民经济的基础产业,新材料是材 料产业发展的先导,是重要的战略性新兴产业。掌 握大量关键新材料的核心技术,推动关键装备的国 产化,实现规模化生产技术的突破和系统集成技术 的完善,缩短与世界先进水平之间的差距;同时, 建立以企业为主体的高水平新材料研发平台,加强 工程化技术的研究,实现关键新材料的批量生产。 至 2020 年前后,关键新材料的自给率达到 70 %,基 本满足国家重大工程建设、国家安全等领域的需求。

《五、结语》

五、结语

产业成熟度评价是一种定性与定量相结合的综合集成评价方法。通过探索将成熟度的理论和方法 从工业技术与制造领域引入市场和产业领域,构建 产业成熟度评价模型和评价指标体系。通过不断实 践、提炼与总结来完善产业成熟度评价方法,形成 适用于战略性新兴产业培育发展的宏观评价与咨询 模式。在此,课题组十分感谢“‘十三五’战略性 新兴产业培育与发展规划研究”各个领域课题组的 众多专家,他们对产业成熟度研究与应用过程给予 了指导支持和帮助。课题组拟通过后续研究工作, 进一步将成熟度与投资回报等方法结合起来,具体 解决技术转化、投产论证、军民融合的决策过程中 需要对各个层面量化评价的问题,为投资决策提供 数据化支撑。