美国联邦政府机构技术预测工具应用态势分析

孙棕檀 ,  李云 ,  李浩悦 ,  特日格乐

中国工程科学 ›› 2017, Vol. 19 ›› Issue (5) : 92 -96.

PDF (189KB)
中国工程科学 ›› 2017, Vol. 19 ›› Issue (5) : 92 -96. DOI: 10.15302/J-SSCAE-2017.05.016
他山之石

美国联邦政府机构技术预测工具应用态势分析

作者信息 +

Analysis on Current and Potential Use of Technology Forecasting Tools in the U.S. Federal Government Agencies

Author information +
文章历史 +
PDF (192K)

摘要

美国国防分析研究所发布的《美国联邦政府技术预测工具应用现状与潜在应用》研究报告对美国联邦政府机构技术预测工作开展现状进行了梳理，对联邦政府机构期望拥有的技术预测工具能力进行了分析。本文在此基础上，对联邦政府机构技术预测工具的应用态势进行了总结，为我国开发相应技术预测工具提供参考与借鉴。

Abstract

The report entitled Current and Potential Use of Technology Forecasting Tools in the U.S. Federal Government released by the Institute for Defense Analyses summed up the current state and capabilities of technology forecasting tools desired by the U.S. federal government agencies. On the basis of this report, this paper summarizes the application of the technology forecasting tools of the U.S. federal government agencies, and provides reference for the development of corresponding technical forecasting tools in China.

关键词

美国联邦政府机构 / 技术预测工具 / 自动化

Key words

美国联邦政府机构 / 技术预测工具 / 自动化 / U.S. federal government agencies / technology forecasting tools / automation

引用本文

引用格式 ▾
孙棕檀,李云,李浩悦,特日格乐. 美国联邦政府机构技术预测工具应用态势分析[J]. 中国工程科学, 2017, 19(5): 92-96 DOI:10.15302/J-SSCAE-2017.05.016

登录浏览全文

4963

注册一个新账户 忘记密码

一、前言

2016 年，美国知名智库美国国防分析研究所 （IDA）发布了《美国联邦政府技术预测工具应用现 状与潜在应用》研究报告。这份研究报告主要包含 两部分内容：一是了解在联邦政府机构中开展的技 术预测工作现状以及技术预测在决策中的作用；二 是了解联邦政府机构对技术预测工具应具备能力的 期望，包括技术预测工具的特征、方法和信息 [1]。

IDA 所进行的调查工作和发布的研究报告是在 美国情报高级研究计划局（IARPA）的支持下开展 的。IARPA 正在探索技术预测在科技决策中的当前应用与未来应用，并开发自动化技术预测工具。 IDA 的这份报告将帮助 IARPA 预测技术的未来特 征或应用，改进和提升 IARPA 的科技分析能力； 同时还将帮助 IARPA 认清自动化技术预测工具开 发时需克服的障碍，加速技术预测工具从设计阶段 向业务运行阶段的过渡。

二、技术预测工作开展现状

（一）技术预测工具使用情况不理想，技术预测需 求不同

《美国联邦政府技术预测工具应用现状与潜在应 用》研究报告将技术预测定义为：在特定的时间窗 口内对技术未来特征或应用的预测 [2]。联邦政府机 构往往出于对特定事件或必要反应做出响应，以及 对常规监测和报道的需求，而启动技术预测工作。

技术预测的具体应用包括：收集情报、从未来 技术的潜在应用中识别威胁和机遇、管理研究投资 组合、了解今天的长期技术投资对未来场景的塑造 或影响、了解全球商业技术或产品的演变对经济和 政策的影响。

为了了解联邦政府机构对技术预测工具的使用 情况以及利用技术预测工具开展辅助决策的情况， IDA 的研究人员对涉及新兴技术和技术应用领域的 联邦政府机构人员开展了一系列的访谈调查工作。 目前只有两家联邦政府机构——中央情报局科学技 术理事会（DS&T）与能源信息管理局（EIA）在 日常工作中广泛使用自动化工具，而这两家联邦政 府机构中只有 EIA 使用自动化工具进行技术预测工 作。此外，参与访谈的 11 家联邦政府机构表达了 对技术预测的不同需求，如表 1 所示。

表 1 参与访谈的联邦政府机构与技术预测需求

（二）对技术预测时间跨度与自动化程度的追求存

在差异 IDA 研究人员根据访谈结果，将各联邦政府 机构期望开展的技术预测的时间跨度分为三类：对 未来 5 年内技术发展进行展望的短期预测，对未来 5~20 年技术发展进行展望的中期预测，以及对未来 20~30 年技术发展进行展望的长期预测。

联邦政府机构采用何种类型的技术预测，与 预测的时间跨度相关。对未来 5 年内的技术或技 术应用状况感兴趣的联邦政府机构，正准备迅速对技术本身进行关注与响应；对未来 5~20 年的技 术或技术应用感兴趣的联邦政府机构，则将重点 放在长期投资上，如基础设施投资或长期组织战 略。此外，越是期望进行长期技术预测的联邦政 府机构，越是偏好对自动化程度高的技术开展预 测，如表 2 所示。

表 2 联邦政府机构对自动化技术预测工具及预测时间跨度的偏好

（三）联邦政府机构倾向于短期技术预测与非自动 化技术预测

从表 2 可以看到，参与访谈的联邦政府机构中 有很多机构倾向于采用短期技术预测而做出决策， 主要原因有两点：一是联邦政府机构的数据分析师 被淹没在海量信息中，并没有获取到其所需的数据； 二是某些技术发展速度过快，导致数据分析师无法 及时与深入地理解该技术。

此外，联邦政府机构对自动化程度高的技术预 测以及技术预测工具兴趣不大，原因包括：现有的 技术预测工具不能满足联邦政府机构的需求；联邦 政府机构对当前非自动化预测流程已充分适应；联 邦政府机构缺乏对使用技术预测工具相关人员的培 训时间；技术预测工具的高成本；数据分析师和决 策者缺乏对自动化技术预测工具的信任。

受访的联邦政府机构表示，技术预测工具的输 出需要由数据分析师进一步解释与语境化，对数据 进行验证和理解后，再传递给决策者。在决策过程 中，任何技术预测工具都无法取代数据分析师与决 策者，技术预测工具仅起到辅助的作用。

三、对技术预测工具能力的期望

受访的联邦政府机构希望技术预测工具可以具 备一定的自动化能力，这种自动化能力可以概括为 三类：预测能力、警报能力、追踪与汇总能力，如 表 3 所示。

表 3 技术预测工具应具备的自动化能力与希望拥有相应能力的政府机构

具备预测能力的技术预测工具，可实现技术中 期与长期预测（外推和趋势分析工具）、技术短期预 测（预测市场）[3]，甚至还可以计算并预测某项技 术在军用和民用领域应用的可能性。当指标通过预 先确定的阈值时，具备警报能力的技术预测工具就 通知研究人员，将调查集中在特定的问题上，帮助 研究人员了解技术潜在的威胁和机会。具备追踪与 汇总能力的技术预测工具可以协助开展信息摘要和 态势感知，概括研究领域、技术或人际网络状态。

（一）预测能力

部分联邦政府机构对获取技术未来状态的定性信息、识别当前技术趋势感兴趣，并为预测技术的 未来特点和技术的未来应用提供基础，具体包括外 推和趋势分析工具、军民两用技术概率计算工具、 市场预测工具。

1. 外推和趋势分析工具

外推和趋势分析是根据过去和当前信息来预测 未来的状态，该工具适用于预测技术中长期的发展， 但对未来 20~30 年的技术或技术应用进行预测时可 能缺乏足够的建立外推趋势的数据。

2. 军民两用技术概率计算工具

军民两用技术概率计算是通过推断历史趋势数 据，预测技术的未来状态，若给定驱动技术的不同 因素，则可推测出可能的技术轨迹。该技术预测工 具可预测技术在早期研发阶段成为军民两用技术的 概率。

3. 市场预测工具

市场预测是利用专家集体判断生成对某一事件 或参数的预测，预测准确度高于单个专家。市场预 测工具非常适合对缺乏可追踪指标技术进行预测， 因为这些技术往往处于快速发展的时期。

（二）警报能力

受访者表示，在技术达到预先确定的门槛时， 可以开发出一种警示工具，提醒联邦政府机构的数 据分析师进行深入分析。一般来说，技术警报工具 首先需输入数据分析师关心的技术未来状态，然后 数据分析师需确定哪些指标可以指示技术的未来状 态，并设定警报响起时这些指标的阈值。

技术警报工具可调整输入的数据和阈值的类 型，从而开展一系列的分析工作。如在基础研究应 用中，在提取特定科学期刊或论文时，阈值可以是 单独的关键词或作者，还可以是关键词与作者同时 出现；在对技术未来发展阶段进行分析时，可将阈 值设置为专利申请或贸易期刊中出现的关键词。技 术警报工具具备可定制性，因此可支持短期、中期 或长期的技术预测工作。

（三）追踪与汇总能力

具备追踪与汇总能力的技术预测工具，适用于 对特定技术预测不感兴趣，但想掌握相关技术领域 所有信息的联邦政府机构。该技术预测工具可细分 为技术更名跟踪工具、研究领域关键人物识别与追 踪工具、组织与信息可视化工具。

1. 技术更名跟踪工具

对技术进行长期跟踪所面临的挑战之一是技术 生命周期中相关名称与术语的变化，技术报告的数 据源也会发生变化，因此通过采用技术更名跟踪工 具，可以行之有效地自动跟踪此类技术。

2. 研究领域关键人物识别与追踪工具

对新兴研究领域领先科学家的单人识别不仅是 一种了解该领域前沿研究状态的方法，而且还能在 关键人物身上进行早期的技术投资。同时，对学 术界与产业界关键人物的多人识别与追踪，也有 助于实现关键人物间的紧密合作，加快技术商业 化的进程。

3. 组织与信息可视化工具

该工具具有可视化功能，能以结构化形式直观 显示信息，可允许用户选择特定数据来源，同时不 断地从这些数据源接收信息更新，并对用户选择的 数据源进行额外补充。组织与信息可视化工具具有 不同的分析功能，如可通过主题建模或单词云生成 对数据源的信息进行总结，可查看特定术语随时间 或主题的变化，可高亮显示新术语或主题，可检查 数据的协同变化等。

四、结语

《美国联邦政府技术预测工具应用现状与潜在 应用》研究报告对联邦政府机构技术预测工作开 展现状进行了梳理，对联邦政府机构期望拥有的 技术预测工具能力进行了分析。笔者对联邦政府 机构技术预测工具的应用态势进行总结，并提出 几点认识。

（1）现有的技术预测工具因缺乏普适性暂不能 满足联邦政府机构的需求。技术预测工具虽然可以 帮助联邦政府机构的数据分析师集成、总结和突出 关键信息，不断进行技术地平线扫描，并帮助数据 分析人员跟上最新技术的进展，但当前的技术预测 工具并未对客户的需求进行定制，此外，现有的技 术预测工具功能的单一性也不能满足联邦政府机构 的需求。开发满足所有联邦政府机构需求的技术预 测工具是不现实的，有些机构对广泛的技术地平线 扫描活动感兴趣，有些机构则遵照其机构使命只对 特定的技术进行关注。

（2）具备可视化能力的技术预测工具将深得联 邦政府机构的青睐。将信息以结构化形式直观显示 的技术预测工具可以帮助数据分析师更好地开展数 据分析与决策工作。具备可视化能力的技术预测工 具即使缺少技术预测模块，也能为开展技术追踪与 汇总、技术外推和趋势分析提供帮助。

（3）联邦政府机构对自动化技术预测工具的 信赖度不高。一方面，受访人员担忧自动预测可 能会取代人类自身的判断，数据分析师或研究人 员通常是通过收集信息并利用专家判断来确定信 息的内涵和价值，如果技术预测能自动判断出技 术发展的未来影响，必将削弱人类在分析和决策 过程中的核心作用；另一方面，受访人员担忧自 动化技术预测工具即使具备强大的预测能力，但 工具本身的不透明性会降低联邦政府机构对自动 化工具的接受程度。

（4）我国在开发技术预测工具时，可充分借鉴 美国联邦政府机构技术预测工具的使用经验：一是 充分调研各方需求，注重技术预测工具的可定制性 与灵活性；二是平衡技术预测工具的复杂度、透明 度与功能性；三是不能过度依赖技术预测工具，人 类应在技术决策的整个过程中发挥作用；四是须将 可视化能力作为技术预测工具的重要设计指标。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用
[1]

Sylak-Glassman E J, Williams S R, Gupta N. Current and potential use of technology forecasting tools in the U.S. Federal Government [R]. Virginia: Institute for Defense Analyses, 2016.
[2]

National Research Council (NRC), Committee on Forecasting Future Disruptive Technologies. Persistent forecasting of disruptive technologies [R]. Washington DC: National Academies Press, 2010.
[3]

Wolfers J, Zitzewitz E. Prediction markets [J]. Journal of Economic Perspectives, 2004, 18(2): 107–126.

基金资助

中国工程院咨询项目“引发产业变革的重大颠覆性技术预测研究”(2016-ZD-12)()

AI Summary AI Mindmap
PDF (189KB)

2856

访问

0

被引

详细
导航
相关文章

AI思维导图

/

〈 〉