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技术路线图是用于识别某一领域技术发展路径，作为技术管理的主流工具，是技术预见中应用广泛、效果显著的科学管理工具，对产业发展具有重要作用。技术路线图也是一种由需求驱动的技术规划过程，它反映了一群人对某个领域前景的看法与共同观点，通过一系列产品明确需求，帮助识别和开发相关技术，最早始于20世纪70年代在电子信息产业领域的应用。由于技术路线图是一种使用工具，因此在实践中产生了不同流派。以美国为代表的流派关注技术路线图绘制的结果，把技术路线图作为一种技术预见工具；而以英国和欧洲为代表的流派，更关心技术路线图绘制的过程，将其作为一种技术预见和组织学习的过程。在实际应用中，技术路线图可以应用于微观、中观、宏观等不同层面，因此产生了国家技术路线图（区域技术路线图）、产业技术路线图、企业（产品）技术路线图三种类型。
产业技术路线图顾名思义是指在产业层面制定的技术路线图。产业技术路线图可以应用到特定产业领域，解决不同领域的发展技术发展问题。20世纪末至今，世界典型国家陆续开展产业技术路线图制定，较为典型的产业技术路线图如国际半导体产业技术发展路线图（美国半导体工业协会）、美国电力产业技术路线图（美国电力研究院EPRI）、美国光电产业技术路线图（美国光电研究中心），加拿大生物制药产业、燃料电池产业、海洋运输和海洋产业技术路线图（加拿大工业部）。国内有中国氢能技术路线图（科技部）、中国半导体照明产业技术路线图（科技部）、广东省产业技术路线图（绿色无铅产业、铝产业、食品安全检测与评价产业、工业产品环境适应性产业、陶瓷产业等，广东省科技厅）和湖北省产业技术路线图（汽车零部件、光伏产业、生物医药产业、氟化工、加工装备制造业、光通信产业等，湖北省科技厅）。
曾路等（2007）认为产业技术路线图反映了对某一领域前景的看法以及实现这个前景所用的手段方法。李彦峰等（2010）指出产业技术路线图是以产业知识和洞见为基础的、关于产业前景的共识。李瑞光等（2012）认为产业技术路线图是利益相关者对某一特定产业未来发展的总体看法，体现出技术链对产业链的推动作用以及产业链对技术链的拉动作用，也反映了产业从低层次形态到高层次形态的演变过程。王倩等（2018）指出产业技术路线图具有如下特点：以“市场拉动”为动因，在考虑充分未来市场需求的前提下，分析市场与技术、环境等因素之间的互动；绘制过程中需要对相关影响因素进行综合分析，但规划结果却是高度概括性的，简明扼要地指出未来技术发展路径和发展措施，具有极强的前瞻性；整合与技术未来发展相关的不同领域的利益相关者，使其明确在技术路线实现过程中应承担的任务，再通过修正使技术路线图趋于成型。
综上，本书认为产业技术路线图在主体上涉及多个利益相关者，汇集了一群人对于未来前景的看法。在要素上，能够整合产业发展目标、资源与技术、市场等，涉及产业链与技术链。在时间上，反映出产业发展演变的过程，涉及产业生命周期的发展（见图2—3）。制定产业技术路线图的目标是，一方面，面向未来愿景和预期，提出产业发展的理想形态；另一方面，面向现实中制约的核心薄弱技术环节，具有问题导向的特征。因此，可以利用产业技术路线图，明确产业发展路径、对于特定产品的需求和潜在市场的培育。
图2—3 产业技术路线图内涵
资料来源：课题组绘制。
基于产业路线图分析产业发展对工程科技需求具有如下优势：能够基于经济社会发展的重大现实需求，认清所处的经济、社会、环境的变化，进而准确识别市场驱动因素。将关键性核心技术的研发，立足于未来市场，使得技术研发的市场定位、应用前景更为清晰。因此，本书借鉴产业技术路线图的研究思路与思维方式，形成分析未来重点产业的发展方向、工程技术需求以及实现路径和策略，是对技术路线图指向性的应用，而非具体分析特点领域的工程技术目录。
结合已有文献，产业技术路线图制定包括三个阶段：准备工作阶段、核心开发阶段、后续管理阶段。核心开发阶段以“市场需求—发展目标—技术壁垒—研发需求”为产业技术发展路径，最终绘制产业技术路线图（见图2—4）。
借鉴该思路，产业工程技术路线图研究流程可遵循的研究路径为“市场需求—产业目标—工程技术—研发需求”（见图2—5），具体如下。
一是分析重点行业市场需求。需求导向是指把握需求带来的机会，这包括需求宽度（国家战略需求、国际市场需求、国内市场需求和行业内部需求）和需求深度（首次需求、需求升级和创造需求）的不同组合及其动态变化。要从整体宏观战略与社会发展愿景出发，将相关领域的国家战略发展规划，与面向专家学者、企业家等社会公众的调研相结合，分析当前中国产业创新体系的发展现状和存在的现实问题。此基础上，选择在产业创新体系中，具有引领带动性和全局重要性的重点产业领域，比如信息、医药等重点行业。运用德尔菲法、SWOT分析法对重点行业的市场需求进行分析。对于上述产业发展现状，采用德尔菲法获取数据，围绕产业的背景、资源现状、过程技术及关联度等进行调研。剖析影响产业发展的各类因素和环境，明确推动产业发展的因素和动力。在此基础上，编制SWOT矩阵，明确产业发展的有利因素、不利因素以及发展机遇和产业发展中的不足和劣势，分析未来一段时期内产业的市场变化和发展趋势。
图2—4 产业技术路线图的核心开发流程
资料来源：王倩、李天柱：《大数据产业共性技术路线图研究》，《中国科技论坛》2018年第4期。
图2—5 基于产业技术路线图的工程技术需求流程
资料来源：课题组绘制。
二是确定产业发展目标。判定产业未来发展方向，确定产业工程技术发展目标。在对重点行业市场需求分析的基础上，面向现实问题与发展约束以及未来预期愿景，采用情景分析法凝聚产业发展目标。围绕产业工程技术目标进行调研，将调研的目标要素，由专家评判排序，作为情景分析中的信息依据。在情景分析中，通过对产业工程技术目标要素的讨论分析，凝练出在近期、中期和长期需要解决的产业目标。
三是识别工程技术。根据产业技术发展目标，识别出产业发展中所需的工程技术。以目标技术领域专利文献为研究对象，运用K-means聚类、语义分析等方法制作专利地图，提取工程技术清单。提出未来产业升级对关键应用技术、重要通用技术和潜在颠覆性技术的需求方向。其中，关键应用技术考虑的是技术本身重要性和技术应用重要性，通用技术主要综合考虑技术通用性和应用重要性，而颠覆性技术侧重对技术非连续性和未来重要性的考察。
四是明确研发需求。通过专家头脑风暴法对工程技术发展路径进行讨论，明确突破产业工程技术的研发需求。识别产业工程技术领域中现实与目标间的差距，挖掘行业发展的主要制约技术，以及对比国际上先进的技术。
因此，对产业工程技术的需求分析，在逻辑上分为横向和纵向两个维度（见图2—6）。横向来看，水平时间轴由不同产业的实际演进速度进行刻画。比如，电子信息产业的演进速度较快，而航天领域的技术演进速度相对较慢。这决定了工程技术需求分析对应的期间。通常情况，分为短期、中期和长期三个阶段，分别分析相应的产业发展趋势和可能形态，并确定对应技术。纵向来看，则沿着上述的“市场需求—产业目标—工程技术—研发基础”的产业技术路径。
图2—6 产业工程技术的需求分析逻辑路径
资料来源：课题组绘制。
基于产业技术路线图的思路和方法，形成产业工程技术的需求分析。该分析具有以下突出特点：（1）以“市场需求”驱动。这在产业工程技术分析中处于顶层位置，包括市场需求和市场竞争等方面的分析。（2）要在考虑充分未来市场需求的前提下，分析市场与技术、环境等因素之间的互动关系。（3）具有较强的前瞻性，分析立足于长期到短期，既是对产业发展路径的高度概括，也是指出关键技术的发展路径和措施。（4）是一个动态过程，涉及多个利益相关主体的互动，涉及研发能力、研发成果、产品布局、产品代次等多种要素。