Д ж. Р. Брайт ПРОЦЕСС ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАУЧНО- ТЕХНИЧЕСКИХ НОВОВВЕДЕНИЙ — ПОМОЩЬ В ПОНИМАНИИ СУЩЕСТВА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

Успехи в научно-техническом прогнозировании можно умножить, если понять влияние науки и техники на жизнь общества. Если нам станут известны истоки технических идей и факторы, способствующие или препятствующие их материальному воплощению и распространению в человеческом обществе, мы будем лучше представлять, что нам нужно измерять и какие данные учитывать.

Выражение «процесс осуществления научно-технических нововведений» охватывает виды деятельности, посредством которых научно- технические знания воплощаются в материальную действительность и начинают использоваться в масштабах, дающих значительный общественный эффект. В это определение вкладывается нечто большее, чем просто акт изобретения. Оно включает: выдвижение технической идеи и приобретение необходимых знаний, воплощение идеи в устройство (или процесс), пригодное для практического использования, внедрение его в общество, распространение и освоение вплоть до момента, когда влияние новшества становится значительным[5].

Специалист по научно- техническому прогнозированию должен понимать, что отдельные этапы указанного процесса протекают не в вакууме, я являются составными элементами сложной социальной системы, которая временами содержит в себе до пяти разновидностей внешней среды. На рис. 1 схематически показаны разновидности внешней среды и их связи и взаимодействия с системой научно-технических нововведений. Необходимость учета внешних условий подобного рода в науч- но-техническом прогнозировании весьма значительна, однако, по моему мнению, ими часто пренебрегают или их существенно недооценивают.

Следует принять во внимание, что многие выдающиеся научно- технические нововведения, такие, как реактивные двигатели, системы программного управления, вычислительные машины, космическая программа, опреснение морской воды, сверхзвуковой пассажирский самолет, реконструкция городов, скоростной пассажирский поезд, выдвигались, поддерживались и контролировались в той или иной степени правительственными учреждениями. Другие технические нововведения, такие, как ДДТ, средства бактериологической войны, автомобильные устройства безопасности, проводились, ограничивались или запрещались правительственными акциями. Некоторые из хаких официальных политических мероприятий были в значительной степени предопределены социальной средой. В последнее время некоторые явления, происходившие в природной среде (особенно быстрый рост населения, загрязнение атмосферы и гидросферы), вызвали беспокойство в обществе, результатом которого являются политические действия, оказывающие влияние на традиционную экономическую оценку существующих и предлагаемых научно-тех- нических решений.

Отсюда следует, что составителю и потребителю прогноза необходимо руководствоваться следующим основным рабочим принципом: экономическая жизнеспособность многих существующих научно- технических решений, а также появление и экономическая ценность новых видов техники часто определяются и контролируются дейст

виями и событиями, происходящими вне научно-технической среды. Кроме того, эти силы и системы оценок не обязательно остаются постоянными. Фактически в последнее время системы оценок изменяются гораздо быстрее, чем прежде, что, вероятно, объясняется улучшением коммуникаций, возросшей общественной сознательностью и большей организованностью социальных групп для противодействия переменам или их осуществлению.

В качестве подходящей иллюстрации сказанному рассмотрим попытку Форда («Мотор компани») в 1957 г. установить на своих автомобилях устройства для обеспечения безопасности езды. В 1957 г. были спроектированы для автомобилей Форда предохранительные ремни, демпфирующие передние бамперы, утапливающиеся ручки и тому подобные устройства.

В качестве второго примера рассмотрим судьбу ДДТ. Вследствие различных высказываний, действий и давлений, возникающих в природной и социальной среде, политические акции положили конец использованию ДДТ в некоторых странах и районах. ДДТ может быть в дальнейшем запрещен международным актом. И не нужно волшебного зеркала, чтобы увидеть, что неизбежно получит поддержку другая техника борьбы с вредителями, а наиболее многообещающие ее виды будут испытываться и найдут признание. И опять мы получили наглядный пример того, что техническое развитие не автономно, а приводится в действие и частично направляется силами, лежащими за пределами традиционных областей внимания бизнесмена и ученого.

Решение, принятое в мае 1971 г. относительно нашего сверхзвукового пассажирского самолета[6], служит разительным примером того, как современное крупное техническое достижение отвер

ается или его реализация по крайней мере откладывается вследствие изменений в социально-политической сфере.

Процесс осуществления научно-технических нововведений чрезвычайно сложен, различно протекает для разных новшеств, а кроме того, он изучен только частично[7]. Дальнейшее изложение начинается с описания весьма упрощенной модели данного процесса, а затем расширяется за счет включения ряда значительных усложнений. Рассмотрим схему процесса, изображенную на рис. 2. Научно-технические нововведения происходят в обширной внешней среде, которая состоит из многих субсред. Последние с целью упрощения сгруппированы в пять категорий. Четыре нетехнических аспекта внешней среды представлены в верхней части схемы для того, чтобы показать, что они присутствуют везде и их воздействие распространяется на все времена и рассматриваемые виды деятельности. Технический элемент внешней среды показан в качестве основы, из которой проистекают технические аспекты научно-технического нововведения. Каковы же этапы или вехи, которые мы могли бы использовать для измерения темпа прогресса в возникновении нововведений? На этот вопрос можно ответить по-разному. В табл. 1 дается определение восьми этапов этого процесса.

Последний источник, по-видимому, является первопричиной большинства современных нововведений Означает кристаллизацию теории или концепции проекта, которая в конечном счете окажется успешной; обычно является кульминацией множества проб и ошибок

Демонстрация существования или работоспособности идей, выдвинутых на предыдущем этапе; оценка руководителем может быть затруднена, поскольку демонстрируется явление, а не его применение Принцип воплощается в примитивную лабораторную модель устройства (или образец материала, или эквивалентного ему процесса), показывающую, что теория этапа 2 сможет приобрести (как можно надеяться) пригодную для использования форму

Концепция переносится из стен лаборатории на первое испытание в полном масштабе; Затем следует ряд прототипов, завершающихся годной к продаже моделью

Первая продажа действующей системы; может произойти умышленное или непреднамеренное преждевременное внедрение на предыдущем этапе, с чем связаны проблемы «доводки» и последующей модификации техники

Вообще говоря, этап определен нечетко; отдельные фирмы могут предпочесть охарактеризовать этот этап как возмещение вложений в НИОКР посредством получения прибыли от продажи новшества или просто как достижение прибыльности; для страны в целом этап можно определить как достижение заданного процента замещения старой техники или заданного процента предприятий, принявших новшество

Техническое устройство применяется в других областях, или его принцип применяется для других целей; этот этап может начаться много раньше

Этап 1 — начальный момент научно-технических нововведений, которые, как представляется, возникают тремя путями: из научного предположения, что означает умозрительные высказывания, гипотезы

и умозаключения ученых и инженеров, появляющиеся в результате поиска ими новых знаний; из открытия, означающего обнаружение новых явлений в ходе научной и инженерной деятельности; путем осознания потребности в новшестве или благоприятной возможности его осуществления.

Этап 2 — следующий, который мы обычно выделяем, — это выдвижение теории или, для многих новшеств, выдвижение основной концепции проекта (комбинация существующих методов и знаний, которые дадут желаемый технический эффект). При выполнении этого этапа обычно совершается много проб и ошибок. На нашей схеме этап 2 означает выдвижение такой технической идеи, которая в конечном счете достаточно работоспособна, чтобы стать основой научно-технического нововведения в том виде, в каком оно будет впервые введено в эксплуатацию. Следует считать, что иногда более ранняя идея или новая концепция может быть уточнена, а затем она может заменить первоначальную идею, выдвинутую на этапе 2.

Этап 3 — проверка теории или концепции проекта. Этот этап характеризуется проведением экспериментов, которые удостоверяют справедливость предложенной теории или качество концепции про

екта. Это означает демонстрацию эффекта или явления в отличие от его применения на практике.

Этап 4 — лабораторная демонстрация применения. Это первая примитивная модель технической идеи в пригодной для практического использования форме. Это лабораторная модель или ее эквивалент для новых процессов и материалов. Между этим и следующим этапом проводятся многочисленные испытания альтернативных конструкций, материалов, масштабных вариантов. В конце концов концепция научно-технического новшества выходит за пределы лаборатории и разработка продолжается в практически приемлемом масштабе и в реальных условиях.

Этап 5 — испытание в полевых условиях и в натуральную величину. Здесь нам опять-таки следует сознавать, что весьма вероятны неудачи полевых испытаний или что их результаты столь неудовлетворительны, что необходимо вернуть испытываемый объект в лабораторию. С точки зрения прогнозирования мы интересуемся в этом случае полномасштабной оценкой технического объекта, который в конце концов становится прототипом научно-технического новшества в том виде, как оно вводится в эксплуатацию.

Этап 6 — промышленное внедрение (первая продажа) или первое практическое использование (для некоторых военных или государственных проектов — акты приемки), которое отмечает готовность научно-технического новшества к практическому использованию. Этот этап легко спутать с другими, так как в некоторых случаях внедрение в практику проводится указанным образом, но с проведением дальнейших испытаний. Иногда случается также, что научно-техниче- ское новшество умышленно или непреднамеренно внедряется преждевременно, до того, как техника отработана или обеспечена должным образом.

Этап 7 — широкое внедрение новшества, что относится к тому времени, когда масштабы его применения достаточно велики для проявления его общественной значимости, измеряемой прибылями промышленных фирм или заметной реакцией в обществе (такой, как, например, изменение военной и внешней политики, вызванное взрывом первых двух атомных бомб, или массовая иммунизация населения США от полиомиелита).

Этап 8 — распространение новшества — включен в наш перечень, но он не обязательно в данном месте входит в рассматриваемую последовательность этапов научно-технического развития. Возможное применение новой техники для других целей иногда обнаруживается на этапе 1 и почти неизменно — на этапе 4. Однако создатели новшества обычно стремятся первоначально придерживаться только одной области его приложения или небольшого их числа. Таким образом, в большинстве случаев распространение начинается после того, как первое научно-техническое новшество достигнет этапа 6.

Эта краткая умозрительная схема чрезвычайно упрощена и требует некоторых существенных оговорок. Во-первых, весь процесс в целом или отдельные его части могут быть заполнены разочаровываю

щими проволочками, ошибочными начинаниями и кажущимся прогрессом, который в конечном счете заводит в технические, экономические и социальные тупики. Это не простой прямолинейный процесс. Следовательно, этапы следует считать просто указателями достижения определенных состояний в процессе развития. Не предполагается никакой равнозначности этих «вех» по времени, объему работ, важности или ценности.

Во-вторых, технические устройства состоят из множества компонентов и подсистем. Последние в процессе осуществления научно- технического нововведения находятся на различных его этапах. Когда мы пытаемся оценить современное положение и будущие перспективы научно-технического нововведения, очень важно рассмотреть состояние каждого из указанных элементов.

Давайте вернемся к рис. 3, где выполнение каждого этапа обозначено определенными символами. Рисунок разъясняет некоторые дополнительные моменты.

Виды деятельности, связанные с достижением различных этапов процесса, осуществляются в различных материальных условиях и в разных местах. Весьма различны кадры и ресурсы, необходимые для достижения успеха. Следовательно, факторы, которые мы должны выявить и измерить для предсказания научно-технического развития, возможно, сильно различаются, по крайней мере для некоторых из этапов процесса осуществления научно-технических нововведений.

Продвижение научно-технического новшества от предыдущего этапа к последующему в принципе означает переход его в новую среду. При этом на дальнейшее развитие новшества будут оказывать воздействие новые силы. Можно предположить, что темп прогресса будет замедляться или ускоряться разнообразными событиями и действиями в конкретных условиях внешней среды и некоторые из них могут оказаться слабо связанными с самой технической деятельностью. Поэтому, наша способность к прогнозированию должна в какой-то мере включать в себя понимание и учет этих сил.

Смысл, вкладываемый нами в понятие «научно-техническое прогнозирование», требует пояснения и большей точности в употреблении. Когда техника развивается от идеи до широкого распространения на практике, она может быть представлена и воплощена в разных объектах. Например, на этапе 2 это может быть научная статья, а на этапе 4 — еще не отработанная лабораторная модель. В этих случаях цель и использование прогноза различны. Прогноз может относиться к любому из нескольких уровней развития новшества или результатов его использования. Так что кажущийся четко очерченным термин «научно-техническое прогнозирование» вовсе не ясен. Мы должны в каждом случае договориться относительно уровня осуществления новшества для рассматриваемого нами предмета.

Ниже приводятся следующие уровни научно-технического развития или воздействия его результатов, учитываемые в научно-техническом прогнозировании:

Приобретение определенного нового познания или научного понимания природы. Возможность демонстрации нового технического достижения (в лабораторных условиях). Применение нового технического достижения к полномасштабному прототипу (испытание в полевых условиях). Первое практическое использование новой техники (коммерческое внедрение). Широкое принятие новой техники (измеряемое такими показателями, как число используемых ее единиц, объем выпуска новой техники, объем продаж в денежных единицах, уровень использования по сравнению с конкурирующей техникой). Означает прогноз экономических преимуществ, включает также прогноз всех конкурирующих видов техники и экономических условий ее использования. Социальные и экономические последствия использования новой техники. Может включать и не включать допущения уровня 5 в зависимости от того, рассматривается микро- или макроиспользование, но добавляется прогноз влияния на человеческое поведение и организации. Потребность в получении определенных новых технических достижений, вызванная будущими экономическими, политическими, социальными и техническими условиями. Означает синтез прогнозов относительно многих признаков будущего общества, а также некоторые суждения относительно ценности различных целей этого будущего общества. Очевидно, уровни 5, 6, 7 включают больше, чем только технику, и, возможно, их не следует считать просто научно-техническими прогнозами.

Заметим, что уровни 1, 2, 3, 4 являются просто прогнозами технических достижений, а уровни 5, 6 и 7 относятся к обычным областям экономических и социальных интересов, так что научнр-технический прогноз составляет всего лишь один элемент входной информации при прогнозировании на трех последних уровнях.

Указанные уровни, так же как и перечисленные выше этапы^ могут помочь прогнозисту, показывая ему, что он должен исследовать и где можно найти нужные данные. Следовательно, признаки новой техники можно обнаружить в выступлениях, журналах, на совещаниях специалистов, в политических заявлениях, лабораториях, данных об экспериментальных установках, объявлениях в общей и коммерческой прессе, в технических данных каталогов, в статистических данных о развитии промышленности, в описании работы лабораторий и университетов, в данных переписей и в неофициальных обменах мнениями специалистов. Позиция правительственных чиновников в области социальных проблем, программы, отпуск денежных средств и назначения должностных лиц в ведомствах — все это может послужить стимулом, руководством или помехой.

Изучение процесса осуществления научно-технических нововведен ний помогает прогнозисту и иным способом. Что говорит ему история о длительности их создания, о решающих факторах этого про

цесса и других аспектах, учитываемых при составлении прогноза? С 1960 г. я собирал данные о недавних и современных технических новшествах. Хотя данные весьма неравноценны, в них достаточно много общего, чтобы определить тенденцию практического ответа. Основываясь на исследовании 30 новшеств (весьма детальном) и некоторых ключевых событий для других 30 новшеств, мы предлагаем на рассмотрение прогнозисту следующие положения.

Положение 1 говорит о том, что весь процесс осуществления научно-технического нововведения обычно продолжается более десяти лет, а наиболее вероятно — от 20 до 25 лет. Это кажется противоречащим общепринятому утверждению, что период введения новшеств сокращается. Отдельные части этого процесса могут быть в наши дни и короче, но, как правило, этапы от 1-го до 3-го длятся много лет. Переход от этапа 6 к этапу 7 почти всегда требует более пяти лет. Для проверки данного положения я настоятельно советую читателю изучить отчетные данные о новшествах на его собственном предприятии или в отрасли. Читатель обнаружит, что первоначальная идея многих крупных новшеств зародилась в далеком прошлом. Рассмотрим несколько примеров: идея вычислительной машины возникла до 1840 г., топливного элемента — до 1830 г., фотонаборной машины — до 1860 г. и т. д. Даже на переход ксерографии от этапа 1 до этапа 7 ушло около 18 лет, и, сверх того, потребовалось еще пять лет на то, чтобы реализовать первоначальную цель Карлсона — создать удачную конторскую копировальную машину. Положение о значительной длительности всего процесса осуществления нововведения подтверждается рядом исследований: разработкой, проведенной Национальным научным фондом США, проектом Хиндсайт, исследованиями корпорации «Артур Д. Литтл», исследованиями отдельных новшеств в книге Джукса, Соерса и Стиллермена «Истоки изобретений»[8]. Однако для интегральных схем переход от этапа 1 к этапу 7 занял всего 12 лет, а лазер достиг этапа 6 примерно за 5 лет. Предоставляю читателю самому решить, достиг ли лазер этапа 7. В лучшем случае, чтобы пройти через весь процесс, лазеру потребовалось около 10 лет.

Можно вполне справедливо возразить, что хотя указанные сроки, в общем, соответствуют действительности, но фактически не имеют отношения к делу. В конце концов большинство фирм стремится принять новшество на этапе 3 или 4. Их дело — довести нововведение до этапа 7. Поэтому решение выделить значительные ресурсы фактически и указывает на начало процесса осуществления научно-техниче- ского нововведения для фирмы. Каково бы ни было мнение относительно данной аргументации, для прогнозиста суть рассматриваемого вопроса состоит в том, что вероятный срок превращения технического предложения в широко используемое техническое устройство составляет 10—20 лет. Процесс распространения новшества от этапа 6

до этапа 7 сам по себе требует пяти-десятилетней работы (в зависимости от характера новшества). При определении этапов исследуемого процесса прогнозист должен соблюдать большую строгость и четко соотносить свой прогноз с указанными этапами.

Положение 2 утверждает, что на ход и направление научно-технического развития влияет множество факторов. Кроме факторов, которые могут проявиться в любой из пяти сфер внешней среды, как это показано на рис. 1, иногда на этот процесс оказывают влияние и такие моменты, как наличие сильного руководства, политика, организация, финансирование и случайные факторы.

Положение 3 утверждает, что на процесс осуществления научно- технических нововведений гораздо большее влияние начинает оказывать деятельность правительственных органов по выбору направления, целей, масштабов поддержки или контроля за развитием науки и техники. Следовательно, в научно-техническом прогнозировании следует начинать учитывать и политические моменты.

Положение 4 утверждает, что такие технические качества, как увеличение скорости, мощности, прочности на истирание и т. п., растут по экспоненциальной функции. Вначале рост может быть очень медленным, но в конечном счете он приводит к сильному рывку. Исторический опыт показывает, что технические специалисты, работающие в конкретных областях, обычно считают, что едва ли можно надеяться на сохранение такого высокого темпа развития. Случай за случаем подтверждает правомерность экспоненциального роста. Прогнозист должен относиться к экспоненциальному росту качества техники как к реальному закону природы. Он может не знать фактической экспоненты, но должен предвидеть наличие такой характеристики темпа развития. В конце концов развитие будет ограничено действием технических,* социальных, природных, экономических или политических факторов.

Положение 5 утверждает, что прогнозы технических возможностей не эквиваленты или не индикаторы прибылей или масштабов использования новой техники. Зачастую имеются социальные, экономические и политические барьеры или ограничения, препятствующие или задерживающие применение научно-технических новшеств. Мы не должны приравнивать темпы совершенствования техники к темпам роста ее использования, распространения или к прибылям.

Положение 6 утверждает, что непредвиденный и ускоренный прогресс начинается при возникновении взаимодействия разных областей науки и техники. Слияние такого рода создает новые виды техники или разрушает прежние препятствия осуществлению или распространению научно-технических достижений.

Положение 7 утверждает, что способ финансирования применения научно-технических новшеств имеет чрезвычайно большое значение для скорости распространения новшества и уровня доходов фирм. Не многие научно-технические прогнозисты уделяли достаточное внимание системам платы за использование соответствующих новшеств. -Важность данного момента можно проиллюстрировать на

примере ксерографии. С 1960 по 1965 г. корпорация «Ксерокс» установила около 65 тыс. копировальных машин модели 914. Если бы эти машины были проданы по цене, вдвое превышающей стоимость производства, то валовой доход достиг бы 330 млн. долл. Если бы эти машины были сданы в аренду за единую помесячную плату 300 долл., то был бы получен доход примерно 360 млн. долл., что выгодно тем, что последующая годовая арендная плата продолжала бы нарастать и компания получала бы наличные средства от амортизации. Однако, используя фактически принятую систему оплаты за каждую копию, корпорация «Ксерокс» получила валовой доход 660 млн. долл., сохранив те же преимущества в отношении притока наличных средств и получения последующих доходов от использования машин. Грубо говоря, дополнительный доход за указанные пять лет составил по крайней мере 300 млн. долл.; по сравнению с двумя первыми вариантами это равносильно удвоению ценности новшества. Более того, очень низкая плата за отдельную копию, без сомнения, значительно способствовала принятию новшества и ускорила его распространение. Подумайте, как медленно распространялись бы вычислительные машины, если бы компания «ИБМ» только продавала свои ЭВМ.

Следовательно, прогнозы применения новшеств следует делать с учетом того, что способ предоставления техники потребителю влияет на темпы освоения и экономический эффект ее использования.

Хотя вышеизложенные соображения и неполны, они свидетельствуют о том, что прогнозист должен стать исследователем научно- технических нововведений. Тенденции и факты из истории развития науки и техники будут способствовать лучшему пониманию факторов, которые определяют будущее науки и техники.