基于德尔菲调查和聚类分析的关键共性技术预见研究——以山西省新材料行业为例-张乔木.pdf

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1、2017年第13期科技管理研究Science and Technology Management Research 2017 No13doi：1039690issn1000-7695201713021基于德尔菲调查和聚类分析的关键共性技术预见研究以山西省新材料行业为例张乔木(太原市生产力促进中心，山西太原030009)摘要：通过技术预见对技术项目进行评价选择，从而选定具有最大经济与社会效益的关键共性技术。在分析国内外学者关于技术预见研究工作的基础上，构建山西省新材料行业关键共性技术预见的指标体系，对49项备选技术进行三轮德尔菲调查，然后运用因子分析法对评价指标进行分析得到因子得分，进而运用聚类

2、分析的方法对因子得分进行分析。关键词：技术预见；德尔菲；因子分析；聚类分析；新材料中图分类号：F204；F1243 文献标志码：A 文章编号：10007695(2017)13012104Critical Common Technique Foresight Research Based on Delphi Survey and Cluster AnalysisTaI【ing New Material Industry in Shanxi Province as an ExampleZHANG Qiaomu(Taiyuan Productivity Center，Taiyuan 030009，C

3、hina)Summary：It evaluates and chooses a technique project through predictive technique research，in order to locate thecfiticM common technique with the best economy and society efficiency，optimize resource allocadon，and achieve thepurpose of improving the comprehensive competitiveness of the region

4、or industryBased on the analysis of domesticand foreign scholars about the research work of the technique Foresight，this article constructed the index system ofcritical common technique foresight of new material industry in Shanxi Province，gave three rounds of Delphi surveyon 49 optional techniques，

5、got factor score by analyzing the evaluation index with factor analysis method，and thenanalyzed the factor score with cluster analysis methodThe results showed that the 49 optional techniques were sortedinto three levels：in the first level，the techniques have hi曲promotion for regional development an

6、d market demand ofthe technique，and are of great importance and feasibility to the technology development；in the second level，the indexof energy saving and emission reduction is high，but the cost on marketizationis also high in the meanwhile；in the thirdlevel，although the techniques have some advant

7、ages in marketization cost and other aspects，the indexes of other socialand economic aspects are relatively lowKey words：technique foresight；Delphi；factor analysis；cluster analysis；new material技术预见是对科学、技术、经济、环境和社会的远期未来进行有步骤的探索过程，其目的是选定可能产生最大经济与社会效益的战略研究领域和通用新技术。通过技术预见的实施，能够把握行业和区域的技术发展趋势，为科技政策的制定提供有

8、效的依据，有助于促进科技政策、科学技术、社会经济发展的紧密结合，达到优化资源配置，提高区域或行业综合竞争力的目的。日本政府从1970年开始每隔5年进行一次全国性大规模技术预见活动。我国从20世纪90年代开收稿日期：20160923，修回日期：20170109始也陆续开展了技术预见活动，为制定我国“十一五”科技发展规划以及国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)等重大决策提供了有价值的参考坦o。全国其他省市也陆续开展区域或行业的技术预见相关研究工作。但是各地技术预见德尔菲调查及统计方法以及关键共性技术的选择，都存在较大差异。有必要研究提出一套适合区域或行业，关键共性技术预见的方法

9、，为科技决策提供更有价值的参考。万方数据122 张乔木：基于德尔菲调查和聚类分析的关键共性技术预见研究以山西省新材料行业为例1 国内外技术预见方法随着日本将德尔菲方法应用到技术预见研究后，德尔菲方法成为技术预见最常用的方法。德尔菲方法是一种非见面形式的专家意见收集方法和“一种高效的、通过群体交流与沟通来解决复杂问题的方法”J。德尔菲法的基本思想是通过函调方式，让专家对预测工作组事先拟定的问题自由发表意见，经过统计汇总后再反馈给咨询对象，再次回答相同的问题，反复若干次，就可以使专家意见得到一定程度的集中，从而获得有一定科学性、权威性的判断M J。徐磊。5 o以上海开展技术预见研究为例，分析德尔菲

10、法和技术路线图的优劣势，并通过整体设计实现德尔菲法与技术路线图法的对接，为技术预见的发展提供新的视角。日本从第八次技术预测开始，又增加了引文分析作为客观分析方法，采用主客观相结合的方法，提高了技术预测研究的科学性和准确性6 J。乔杨。7 o将专利计量方法应用于技术预见活动中，定量地揭示某一技术领域的研究热点与前沿，具有一定的必要性和可行性。王伟军旧。等则阐述了技术预见活动中，将科学知识图谱引入专利遴选、确定技术主题、提高预见能力及研究成果转化等方面的必要性和可行性。梁帅9。通过科学计量学的方法对新能源汽车领域进行技术预见，通过社会网络可视化技术，分析技术的研发热点和技术之间的共现交叉程度，预测

11、技术的研发趋势，使技术预见的方法体系更加科学客观。江洪波叫将专利聚类分析的方法，运用于技术预见，从而辅助确认和识别新兴的技术主题。2 山西省新材料行业关键共性技术预见实证分析新材料领域作为山西省战略性新兴产业的重要领域，对山西省推进转型跨越发展有重要意义。山西省新材料行业关键共性技术预见的目的是为山西省新材料行业的技术发展政策提供决策依据和指导性建议。通过山西省新材料行业关键共性技术预见，把握山西省新材料领域的未来发展趋势，挑选出具有良好市场需求和社会效益的关键共性技术，从而突破山西省新材料行业发展的技术瓶颈，加快山西省新材料行业的发展进程。21 山西省新材料行业关键共性技术预见流程设计山西省

12、新材料行业关键共性技术预见工作，最主要的方法是德尔菲调查法，然后通过聚类分析和专家会议方法完成关键共性技术的选择，其工作流程可分为4个阶段：(1)准备阶段。首先成立工作组并完成的德尔菲调查问卷的设计，同时确定咨询专家和核心专家的成员，完成备选技术项目的征集和筛选。(2)德尔菲调查阶段。进行以三轮德尔菲方法为核心的调查统计，分别对每次德尔菲调查后的结果进行统计和专家讨论，然后进入下一轮调查。(3)技术选择阶段。通过对第三次德尔菲调查的数据统计后进行指数计算，对所得各个指标的指数进行因子分析后得到因子得分，通过对因子得分聚类分析得到初步的关键共性技术选择，然后进行专家会议，对关键共性技术进行讨论。

13、(4)结果确定阶段，通过专家论证补充后，最终将关键共性技术的评价选择结果提交科技管理部门。22德尔菲调查的指标体系德尔菲调查问卷设计必须坚持“全面、简洁、准确、客观、可行、一致”原则11。在借鉴国内外德尔菲调查问卷设计的基础上，结合山西省新材料行业关键共性技术预见的目的，考虑了技术、市场、产业、环境等方面因素。本次山西省新材料行业技术预见德尔菲调查的指标分为8个：x，技术的可行性、x，技术发展的重要性、x，技术的市场需求、沁技术的市场化成本、x，对区域发展促进作用、K对节能减排的作用、x，技术实现时间、K专业熟悉程度。每个方面有A、B、C、D4个代表不同程度的选项。对于x，技术的可行性、x，技

14、术发展的重要性、x，技术的市场需求、x。技术的市场化成本、x，对区域发展促进作用、k对节能减排的作用，均采用以下的指数算法计算。每个指标分别有不同程度的A、B、c、D等4个选项，通过德尔菲调查得到咨询专家在某一技术项目的某一指标中选择A、B、c、D等4个选项的数量，则该指标的指数为：X=(1 00SA+75 x S曰+50Sc+25 X SD)(N4 X 4+N口X 3+Nc X 2+ND X 1)；s,-NA，4+Nsj3+No X 2+N研；j=a、B、C、D其中N价NBi、Nc，、N研分别代表选择，的专家中“很熟悉”、“熟悉”、“较熟悉”和“不熟悉”的专家人数。N。、N。、Nc、N。分别

15、表示根据“很熟悉”、“熟悉”、“较熟悉”和“不熟悉”专家作答人数。对于X7技术实现时间，采用最大值法确定，N。、N卧、N。是分别是回答“未来3年”“未来7年”“未来10年”“难以确定”的人数；Nd、N孙N小ND中的最大值所对应的选项作为专家意见。23评价数据的获得结合山西省新材料行业发展现状和特点，分别通过网络、电话收集、专家提名等方式，面向企业、万方数据张乔木：基于德尔菲调查和聚类分析的关键共性技术预见研究以山西省新材料行业为例 123院所、高校初步征集57个项目。经核心专家组讨论后，本次技术预见最终确定备选技术项目49项，涉及镁合金、铝合金、铜合金、钕铁硼永磁材料、新型化工材料、新型耐火材

16、料、煤系高岭土、特种玻璃、新型建筑材料、新型纤维材料和纳米材料等山西省新材料重点领域。本次技术预见德尔菲调查咨询专家共有68位。与国家层面的技术预见考虑基础性研究不同，区域技术预见更关心产业技术，因此，为了加大对技术的市场和产业化等技术应用方面的考虑，本次技术预见增加了对企业专家的咨询，提高了咨询专家中企业专家所占的比例(见表1)。表1 专家构成结构比例人数，位 30比例，441226 8 43824 1176 588通过对68位专家三轮滚动的德尔菲调查，得到49个备选技术项目的德尔菲调查数据，对数据统计计算得到，技术的可行性指数、技术发展的重要性指数、技术的市场需求指数、技术的市场化成本指数

17、、对区域发展促进作用指数、对节能减排的作用指数，作为以下数据分析的原始变量数据。24聚类分析过程因子分析是研究从变量群中提取共性因子的统计技术。本文通过因子分析得到因子得分，进而对因子得分进行聚类分析。通过SPSSl90对原始变量数据进行KMO检验和Bartlett球度检验，如表2所示。检验结果显示本文得到的KaiserMeyerOlkin度量值为0765，比较接近l，符合进行因子分析的标准，根据Bartlett球度检验的结果可以发现Sig小于o05，表明显著适合进行因子分析。表2 KMO和Bartlett的检验取样足够度的KaiserMeyerOlkin度量0765通过SPSS计算旋转后公共

18、因子的特征值和贡献率(见表3)。旋转后特征值大于l的公因子共有两个，前面2个公因子累计方差贡献率为81401，由此用这两个公因子代表原来的6个指标。表3旋转后公共因子的特征值和贡献率可行性、技术发展的重要性、技术的市场需求、对区域发展促进作用主要有第一主成分解释，可以将其归纳为市场及技术发展需求指标；技术的市场化成本、对节能减排的作用主要有第二主成分解释，可以将其归纳为环境及成本指标。表4旋转成份矩阵根据成分得分系数矩阵和原始数据标准化后的数据得到49个备选技术项目的因子得分。以每个备选技术项目的因子得分为原始数据，对49个备选技术项目进行分层聚类分析。从反应聚类分析过程的树型图(见图1)可见

19、，山西省新材料行业技术预见征集的49项备选技术可以分为3个层次，第一层次包括14项备选技术，第二层次包括12项备选技术，第i层次包括23项备选技术一由旋转成份矩阵(见表4)可以得到，技术的图1 聚类分析树状图万方数据124 张乔木：基于德尔菲调查和聚类分析的关键共性技术预见研究以山西省新材料行业为例从3个层次备选技术指数的均值(见表5)可以看出山西省新材料行业技术预见征集的49项备选技术的3个层次，第一层次的备选技术对区域发展具有较高的促进作用，同时该技术的市场需求、发展该技术的重要性和可行性指数也比较高；第二层次的备选技术对节能减排的作用指数比较高，但是同时技术的市场化成本也比较高，而技术发

20、展的重要性指数和技术的可行性指数较低。第三层次备选技术虽然在市场化成本等方面有一定优势，但是对节能减排的作用、对区域发展促进作用、技术的市场需求等社会经济方面的指数都比较低。泰5 3个层次备选技术指数的均值层次排的作用展促进作场化成本场需求指的重要性凳銮型嚣堡墼 旦堂塑 堂塑 鏊 堑鏊 !兰!兰l 5426 6255 5590 6503 7053 67452 602 l 5364 5609 5680 6063 58293 5n R5 50 7l 气，45 S5 SS 62 21 S9 3225 关键共性技术的选择将聚类分析的结果，经过两轮专家会的专家讨论后，最终决定将第一层次的备选技术中的高速

21、铁路轮轴用钢、电站锅炉用镍基耐热合金、高性能镁合金材料生产关键技术、高性能烧结钕铁硼生产关键技术、非晶合金带材、沥青基新型碳材料生产关键技术等13项技术作为本次山西省新材料领域技术预见选择的重点发展关键共性技术。3 结论本文在分析了国内外学者关于技术预见研究工作的基础上，对49项备选技术进行了3轮德尔菲调查，对德尔菲调查结果指数化后进行因子分析得到因子得分，通过对因子得分聚类分析，从而将备选技术分为3类，经过专家会议，最终形成山西省新材料行业13项重点关键共性技术。总结本次山西省新材料领域技术预见的体会如下：(1)调查问卷的指标体系设计要反应技术预见的需求，既有科学性又有现实性，预见技术对当地

22、经济和社会的促进作用。(2)在德尔菲咨询专家的组织过程中要充分发挥行业协会的作用，通过行业协会可以更方便地组织企业专家，并有助于提高问卷调查的速度和成效。(3)要深入挖掘德尔菲调查的数据信息，通过因子分析、聚类分析等统计方法，提高技术预见的效率，选择当前优先资助的关键共性技术项目。(4)要多次组织不同专家开展专家会议，通过对技术项目进行讨论，以便得到更为客观的结果。参考文献：1 j MARTtNB RMatching social needs and technologicalcapabilities：research foresight and the implications for so

23、cialsciences(Paper presented at the OECD Workshop on Social Sciencesand Innovation)RTokyo：United Nations University，20002左晓利，许哗中日技术预测的比较研究J中国科技论坛，2014(10)：1491533LINSTONEHA，TUROFFMThe Delphi Methodtcchniqucs andapplicationsMNew York：AddisonWesley，2001：34张乔木，张国钧，王纬，等基于德尔菲调查法与技术路线图相结合的技术预测研究：以太原市“十二五”

24、技术发展预测为例J科技创新与生产力，2010(10)：75795徐磊技术预见方法的探索与实践思考：基于德尔菲法和技术路线图的对接J科学学与科学技术管理，2011，32(11)：37416赖志达，朱闵圣，邱锦田，等从技术预测走向前瞻调查：以日本第八次前瞻为例J城市科技政策发展报道，2006(3)：2412607乔杨专利计量方法在技术预见中的应用：以国内冶金领域为例J情报杂志，2013，32(4)：3437，278王伟军，王金鹏科学知识图谱在技术预见中的应用探析J情报科学，2010(8)：1127113l9梁帅，纪晓彤，李杨科学计量学在技术预见中的应用研究：以新能源汽车产业为例J情报杂志，2015(2)：737810江洪波，安勇，毛开云专利聚类分析方法在技术预见中的应用探索J创新论坛研究，2012(10)：222311穆荣平，任中保，袁思达，等中国未来20年技术预见德尔菲调查方法研究J科研管理，2006(1)：1-7作者简介：张乔木(1984一)，男，山西临汾人，助理研究员，主要研究方向为技术预测、竞争情报、科技管理研究。万方数据