技术路线图(Technology Roadmap)
技术路线图（Technology Roadmap）
什么是技术路线图
技术路线图是指应用简洁的图形、表格、文字等形式描述技术变化的步骤或技术相关环节之间的逻辑关系。它能够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，理清产品和技术之间的关系。它包括最终的结果和制定的过程。技术路线图具有高度概括、高度综合和前瞻性的基本特征。
技术路线图是一种结构化的规划方法，我们可以从三个方面归纳：它作为一个过程，可以综合各种利益相关者的观点，并将其统一到预期目标上来。同时，作为一种产品，纵向上它有力地将目标、资源及市场有机结合起来，并明确它们之间的关系和属性，横向上它可以将过去、现在和未来统一起来，既描述现状，又预测未来；作为一种方法，它可以广泛应用于技术规划管理、行业未来预测、国家宏观管理等方面。
技术路线图的缘起
技术路线图最早出现在美国汽车行业，汽车企业为降低成本要求供应商提供他们产品的技术路线图。20世纪70年代后期和80年代早期，摩托罗拉和康宁公司先后采用了绘制技术路线图的管理方法对产品开发任务进行规划。摩托罗拉主要用于技术进化和技术定位，康宁公司主要用于公司的和商业单位战略。继摩托罗拉和康宁公司之后，许多国际大公司，如微软、三星、朗讯公司，洛克-马丁公司和飞利普公司等都广泛应用这项管理技术。2000年英国对制造业企业的一项调查显示，大约有10%的公司承认使用了技术路线图方法，而且其中80%以上用了不止一次(C.J.Farrukh, R.Phaal, 2001)[1]。不仅如此，许多国家政府、产业团体和科研单位也开始利用这种方法来对其所属部门的技术进行规划和管理。
技术路线图真正的奠基人是摩托罗拉公司当时的CEO—Robert Galvin。当时，Robert Galvin在全公司围发动了一场绘制技术路线图的行动，主要目的是鼓励业务经理适当地关注技术未来并为他们提供一个预测未来过程的工具。这个工具为设计和研发工程师与做市场调研和营销的同事之间提供了交流的渠道，建立了各部门之间识别重要技术、传达重要技术的机制，使得技术为未来的产品开发和应用服务。
摩托罗拉的经验引起了全球企业高层管理者的注意。20世纪90年代后，企业对于技术路线图的兴趣空前高涨，技术路线图被迅速应用到各个领域，而技术路线图作为一种工具和方法也在不断发展、完善。目前，技术路线图已经是公认的技术经营和研究开发管理的基本工具之一。
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技术路线图的研究现状[2]
目前为止，国际上已成立了两个专门的技术路线图研究中心，分别是：普渡大学的技术路线图研究中心（The center for Technology Roadmapping at Purdue University）和剑桥大学的技术管理中心（The center for Technology Management within the Institute for Manufacturing at Cambridge University）。一些学术机构、大学和企业联合组织召开技术路线图讨论会，如2006年4月，剑桥大学、飞利普半导体公司、波音公司、大不列颠航空、罗斯罗·易斯(Rolls Royce)、依莱克斯公司（lectrolux）、BAE系统公司、德国夫朗霍夫研究所等联合召开技术路线图应用经验交流会。另外，在网络空间术路线图的论坛主要有：Strateva—以美国为基础的软件和咨询公司（一个月一次）和欧洲TRM Users Group（TRMUG）（一个季度一次）。
技术路线图研究中，当前比较关注其具体应用，即将技术路线图的方法实际应用到具体领域，解决本领域的问题。例如，剑桥大学技术管理中心提供了一个技术路线图文章清单，这些文章来自公共领域，共有500多篇，涵盖了科学、技术及工业等领域。对它们进行的统计分析结果如表1 所示。
从国外对技术路线图研究的状况看，对技术路线图绘制方法的研究还比较少。2001年，剑桥大学技术管理中心开发了一种“T-Plan”技术路线图的方法，能够帮助用户迅速绘制出所需要的技术路线图。通过对剑桥大学技术管理中心提供的技术路线图研究的大约60篇核心学术论文进行统计，技术路线图方法方面的论文仅占28%（技术路线图应用方面的论文占32%；技术路线图综述方面的论文占40%）。从研究机构性质的角度看，剑桥大学技术管理中心和普渡大学的技术路线图研究中心提供的近50个研究技术路线图的网络超中，科研部门和企业对技术路线图的应用研究占有很高比重，而专门研究技术路线图的机构或仅有3家。由此可见，国外技术路线图在应用方面发展非常快，其应用的覆盖面也非常广。
此外，技术路线图的其他方面也有发展，如，一些机构已经设计出了技术路线图软件，比如加利福尼亚州一家名为Learning Trust的公司
（.learningtrust./），基于摩托罗拉公司技术路线图的方法设计出了名为Geneva Vision Strategist的技术路线图绘制软件。Roadmap Technologies公司（.roadmap-tech./gps.htm）开发了名为RoadMap Global Planning Solution 的软件系统，具有预测、情景分析、风险管理等功能。普杜大学技术路线图中心已经开始通过持续性的教育来发展技术路线图和技术管理，例如，开设研究生课程，使用技术路线图设计大学课程，组建技术路线图小组，为公众提供更多技术信息等等。麻省理工学院也开设了技术路线图方面的课程。
同国外相比，国关于技术路线图的研究和应用还比较少，但已经开始认识到技术路线图的重要意义，探索性地开展了一些研究。王瑞祥（2002）综合地分析了技术发展蓝图（技术路线图）的定义、工作流程、所需条件等[3]。顾钢（2004)则通过介绍美国和欧洲制定的氢能技术路线图，对我国加快发展氢能提出了一些建议[4]；海波（2004）等专家从技术经营的角度介绍了技术路线图，以及技术路线图的产生和作用[5][6]；雪凤和仝允桓（2004)对技术路线图的概念、特点、作用、分类及其绘制进行了系统的介绍[7]。谭毅（2005）还借助纳米技术路线图的案例，对技术路线图架构、创新意义以及在产业创新模式中的应用进行了探索[8]。2005年长城战略研究所开展的《企业研究报告》中，第10期详细介绍了技术路线图的缘起、定义和类型，技术路线图在技术创新中的应用，企业如何制定技术路线图以及技术路线图作为一种战略工具为自主创新服务等等。
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技术路线图的种类[2]
技术路线图的种类很多，根据其执行层次或规模可以分为公司层的技术路线图、行业层的技术路线图、计划层的技术路线图（program-level roadmapping）和项目层面的技术路线图（project-level roadmapping）；根据绘制过程的不同可以分为市场驱动的技术路线图、技术驱动的技术路线图和科学驱动的技术路线图。
当然，根据技术路线图的不同应用目的和构建方法，还存在其他的分类形式。如美国圣地亚纳国家实验室（Sandia National Laboratories）将技术路线图分为三类：产品技术路线图、问题导向的技术路线图和新兴技术路线图(MarieL, Olin H, 1997)[9]。Radnor将技术路线图分为：行业路线图（如铝工业路线图、玻璃工业路线图、半导体工业路线图等），技术开发路线图（如半导体技术路线图、美国电子机器制造者协会的电子技术路线图），产品开发路线图（如摩托罗拉产品路线图），产品技术发展路线图（如朗讯产品技术路线图）( 1998）[10]。Kostoff等学者还按照技术路线图应用的领域及其目标将技术路线图分为四类：科学技术路线图、工业技术路线图、公司产品技术路线图和产品或证券管理路线图(2001）[11]。这些种类的技术路线图现实地反映了技术路线图的广泛应用前景。
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技术路线图的作用
技术路线图的作用在于为技术开发战略研讨和政策优先顺序研讨提供知识、信息基础和对话框架，提供决策依据，提高决策效率。技术路线图已经成为企业、产业乃至国家制定技术创新规划，提高自主创新能力的重要工具和基础。
根据日本产业经济研究所（.rieti.go.jp）的调查，美国的一个大型半导体制造设备制造商独自绘制了技术路线图，每3周更新一次，在观察本领域世界先进技术动态的同时，确认自己技术的位置，决定下一步的战术和战略。半导体行业的摩尔法则“每18个月半导体集成度将提高两倍”就是基于半导体技术路线图的一个表述。摩尔法则的意义不只是描述了一种现象，在半导体开发技术的精细化、高度化的过程中，对关联企业明示了应该开发的具体技术和达成期限，使其向此集中。摩尔是英特尔公司的创始人之一，英特尔公司握有自己绘制的半导体开发技术路线图，随时察看技术发展动态，预测技术创新点，督促关联企业的开发竞争。有10%的英国企业已经引入技术路线图(Phael, Shehabudeen & Assaku，2002)。在企业，技术路线图至少有市场营销工具、研发管理工具、投资决策工具、决策的知识背景准备这样几个功能。
在产业技术路线图发展过程中，有以民间为主导的路线图和以政府为主导的路线图。民间主导的路线图大多是技术发展指南，趋势记录；政府主导的路线图大多是资源配置方案、行动计划。
各方不惜花费大量资金和时间制定技术路线图，根本原因在于其对技术、产业和组织发展的巨大作用，虽然不同类型的技术路线图有着相对不同的作用，但还是可以找到一些具有共性的作用。
目前，所有的公司都面临激烈的市场变化。所有的产品、服务和业务都需要依赖与迅速变化的技术。产品变得更加复杂，而消费者的需求也变得更加苛刻。产品的生命周期变得越来越短，从产品到市场的时间也越来越短。全世界都在变成一个市场。即使是最强大的企业对于预测、分析、计划也没有什么秘诀。为了能够在未来竞争中获胜，确保企业的长期发展，企业必须集中力量在它们未来的市场并建立正确的技术发展策略。技术路线图能够帮助一个产业预测未来市场所需的技术和产品需求；描述一个产业在未来竞争中取得成功需要走过的道路；引导技术研发决策；增加协作、知识共享和新的合作伙伴；降低技术创新的风险；帮助产业抓住未来市场发展的机会。
从国来看，经过20多年的快速发展，无论是中国企业、产业和国家都处于一个转型的关键时期。未来20年，中国企业、产业和国家都将逐步改变过去的发展模式，转向以自主创新为第一发展动力。而技术路线图正好是能够协助中国实现这一转变的重要工具之一。例如，中国整体技术实力与国际相比仍有较大差距，实现自主创新仍是艰苦的过程，技术路线图将帮助中国企业减少盲目性，明确技术研发重点、发展方向和未来市场，凝练企业核心能力，制定达到目标所需的步骤。根据中国自身实际情况，实现自主创新，绝非单纯依靠某一方力量就可以达到，必须集合政府、企业、社会全部的资源，以一个统一的技术路线图指导各方力量，加快中国走向自主创新的速度。
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技术路线图的结构和制定步骤[12]
技术路线图可以用数据图表、文字报告等形式表现，常用的是图表形式。Robert Phaal认为不管用哪种形式，都要回答3个问题：在充分考虑技术、产品、市场等因素发展前景的情况下，我们计划到哪里去？我们现在在哪里？我们如何达到那里？为回答这些基本问题，技术路线图一般在结构上采用多层结构格式，在横座标上（时间维度）反映技术随时间的演变，在纵座标（空间维度）上反映技术发展与研发活动、产业、基础设施、市场前景等不同层面的社会条件的联动关系。根据制定技术路线图不同的目的、不同的应用领域，在纵座标上表示的容（层面）也会有所不同。
制定技术路线图的过程是组织利益相关者对未来领域发展形成共识并表达出来的过程。一般而言，国家层面上的技术路线图的制定过程大致分为 H个步骤：。
1.准备阶段。确定制定技术路线图的方法论；收集相关方面的文献；确定利益相关人[13]；形成对技术发展和市场现状的初步分析。
2.确认未来愿景。分析技术现状和各种社会条件及面临的障碍，确定未来发展的大致目标和时间框架，可采用研讨会方式完成。
3.确认技术发展路线。为实现预期目标，根据技术发展状况和现实条件，确定优先发展方向，描述研究项目，可采用研讨会方式完成。
4.形成技术路线图报告。
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技术路线图的应用[2]
技术路线图方法已经在政府、企业和科学界得到广泛应用，并得出了有效的结论，产生了良好效果。
1、技术路线图应用于科学研究
技术路线图在科学研究方面的应用是一个迅速发展的领域。技术路线图可以将各种理论和趋势的论述与各种理论模型组合在一起，鉴别出学科之间以及学科部的潜在联系，发现更广阔的知识空间，解释并理解各种调查和实验（Robert Galvin，1998）[14]。技术路线图甚至可以将解决问题的各种工具和设备以及图纸、图表和会议演说等整合在一起。
1998年美国Land-Grant学院和美国州立大学联合会（National Association of State Universities）联合绘制了一科学路线图来指导
Land-Grant学院未来的农学研究，并提出了一套非常完整的科学研究路线图绘制方法。1999年美国加利福尼亚州电能研究所绘制出了电学技术路线图；国家航空和宇航局（NASA）用技术路线图描绘太阳系探索和发现的愿景，并绘制了天文学起源研究路线图，宇宙结构和演变路线图，日地关系路线图等等。德国Bremen技术和社会学院（Bremen Institute for technology and society）最近在武器技术后果评估（weapons technologyconsequence estimation (RTFA)）中应用了科学路线图，用于研究新技术在武器中的应用，以及这些新技术应用于军备后所带来的后果。这次的科学路线图应用使得评估工作中复杂的分析工作成为可能，并且清楚的阐明了各种武器控制方法。
2、技术路线图用于技术预测
技术路线图用于技术预测最初是由BP石油公司(British Petroleum)提出的，并开发了一种基于路线图的技术预测方法。最初技术路线图是用于设计技术研发战略的，其中包含了企业的商业活动。在开展技术预测工作时，企业利用技术路线图方法可以对各种讨论的意见，包括计划、投资、监督以及执行等进行可视化的描绘和总结。技术路线图为企业的技术预测过程提供了一种结构化的对话平台，极大的帮助了不同层面的交流，而且它提供了一种切实可行的方法来确保研发计划正确选择、正确优先排序以及获得充足的资金支持。
与其他传统的战略预测方法不同，技术路线图具有三个明显的优势：①更加强调并采取切实可行的措施方便所有相关者参与战略的制定；技术专家和其他人
员都在技术路线图和战略制定过程中起重要作用。②能够快速和可靠地吸收影响技术战略成功的所有相关要素，提高快速的战略反应能力。③可以方便地识别差距。总的看来，这些优点主要来自于技术路线图的逻辑分析、广泛咨询和讨论以及绘图技术的组合应用。如，以英国剑桥大学技术管理中心（Robert Phaal，2002）12教授为核心的科研小组利用技术路线图方法预测了未来的交通工具，并绘制出了未来交通工具技术路线图，目的是确定未来道路交通的核心技术和研究主题，支持英国工业通产品在全球市场上的竞争力同时为了英国公民未来可持续的交通便利。
另外，F.Lizaso和G.Reger（2004)[15]提出将技术路线图和情景分析法结合起来用于技术预测。该方法综合了技术路线图的规划性以及情景分析法的推测性，既克服了技术路线图单一路线的不足，又充分考虑了未来环境的不确定性，取得了良好效果。
3、技术路线图用于知识管理
技术路线图可以将市场、人员、技术、管理、环境等要素紧密结合的有效手段，可以形成对知识的有效管理，提升竞争力。因此，技术路线图可以作为知识管理的工具之一，实现企业的知识环境、战略、技术开发、人力资源等最佳组合，建立企业中人与人，人与信息之间的联系。如下图所示，技术路线图的各个组成单元与知识管理的核心容构成了一个封闭循环。技术路线图在提供了一个工具的同时也描述了一个过程，促使在某一特定环境下获取、理解、组织甚至创造知识，有利于提高决策能力并实现知识共享，促成有利于组织成长的学习氛围。