我們在參照其他國家的作法時,往往不會漏掉日本的作法,技術地圖也是一樣。
在借鏡完美國、加拿大的產業技術地圖經驗、以及對我國推動產業技術地圖的建議之後,我們就來談談日本的作法。
一、日本進行產業技術地圖製作的背景
20世紀 90年代,日本經濟發生了所謂的“失去的十年”(the lost decade),一些大型的日本企業為使短期的經營績效較為好看,不得不削減研發的支出和人員,但這樣的作法卻傷及長期的競爭力。隨著這個情勢的變化,日本經濟產業省(Ministry of Economy, Trade and Industry,以下簡稱METI)的科技政策也隨之改變為以“應用導向”(application-oriented)的工業技術為優先,這樣的政策更導致全國上下支持近程的研發活動。然而,近年來日本的經濟轉好之後顯示,當時若投入更多的資源於有明確“未來願景”的“挑戰性技術”,有時甚至是“基礎研究”的私人企業在這一波的變動中已變得更具有競爭力和創新力,這些企業包括:豐田、新力、東麗(Toray),夏普和佳能(Nikon)。
這種現象似乎清楚地顯示長期的研發活動提供持續成長的動力,政府的研發政策應協助私人企業進行更多的“挑戰性”或“未來市場導向”的研發活動,以追逐有未來商業價值的技術。然通常的情況卻是,長期的研發往往是第一個被“重組”(削減)的對象,以美化短期的盈利數字。
日本檢討1980~1990年代基礎研究的科技政策,有個共同的看法是:這些不具“生產力”的基礎研究不是因為研究本身的不恰當,而是基礎研究的目標性太過含糊。有鑑於此,METI近年來的科技政策轉向支持具有清楚“未來願景”的“基礎性”與“挑戰性”之研發活動,並於2003年起開始涉入各個領域的技術地圖製作工作,以闡述未來產業的機會以及建構合理的技術發展路徑,日本METI將這個目的的技術地圖稱之為策略技術地圖(strategic technology roadmaps),簡稱STR。
STR的理念其實很簡單並不特別,主要是:1. 制定能有效運作的技術發展機制,以幫助產業追求新的技術,進而促進經濟的發展;2. 在不損害私人企業間競爭的前提下,提供政府研究資金協助“競爭前”的技術開發工作;3. 積極尋求可領導未來產業的“潛在研究種子”,並促進學術界與產業界的合作,以發展經濟。其目的在於:
1. 藉由對外詳加解說與提供計畫細節,增進公眾對METI投資於STR正在進行與將要進行之研發活動的瞭解;
2. 協助研發社群瞭解未來的市場趨勢、優先考慮的關鍵技術、並建立其對規劃中與將執行之研發項目的“共識”;
3. 促進跨部門(學術界與產業界、產業間、…等等)的聯盟,以促使不同專業間的融合,並引發相關政策的協調。
二、策略性技術地圖的架構
METI的策略性技術地圖分為三個層次,最頂層是「宣傳情境」(scenario for dissemination);第二層是「技術綜覽」(technology overview),它沒有時間跨度(time horizon);第三層是「技術地圖」。METI的技術地圖之所以採用這種架構的主要原因是因應施政的需要,圖一為STR的一般架構,圖二則為機器人的STR範例。各層說明如下:
1. 第一層宣傳情境(scenario for dissemination):定義與技術政策相關的施政措施
「宣傳情境」具有獨特的特性與重要功能。
這一層的功能係呈現與研發政策相關連的其它政策措施;例如,為激化特殊被管制項目的研發(例如,新的基因體導向的藥品),在這一層則會定義在合理的時間內讓產品可以進行測試以及在市場上販售之相關法規鬆綁(deregulation)的行動計畫;又如在資訊科技方面,這一層會訂出發展寬頻基礎建設的措施;在減少二氧化碳排放方面,則會提及實施京都議定書後的相關經濟措施;在機器人方面,則會訂出以先進技術展示機器人融入日常生活情景的措施,以及廣宣機器人技術設備的措施(如安全的行為準則,結合保險和租賃業務的新商業模式等)。
當然,日本的官僚體系並不一定會遵照STR的規劃按表操課,然METI認為這一層可以作為與其他政府部門對話的工具,以顯示出新技術需要其他部門的協助與配合。
2. 第二層技術綜覽(technology overview):定義技術的優先順序
第二層為「技術綜覽」,在此每一項技術會被定義出來,有些項目會被標示出優先順序。這一層將所有的技術呈現出來,以顯示技術間重要性、急迫性、應用領域、以及不同技術間的關連性,也就是我們熟知的技術樹(technology tree)。
但是未來技術的優先度會受到現在眼界、未來環境劇烈變化、以及應用領域的差異等等不同的因素所影響。因此,這一層的技術項目比較像METI的“整體性的採購清單”,並希望各方人士依據他們的觀點給予他們角度的詮釋,排定他們的優先技術項目。圖三為奈米技術的技術綜覽範例。
3. 第三層技術地圖:定義時間表與規格績效水準
如何定義技術實現的時間表,是技術地圖一個至關重要的問題。在半導體產業方面,METI會參考經過世界頂尖業者深入討論後所定義出來的國際性半導體產業技術地圖上所標定的技術開發時間表;在其它的例子,METI則會參照利害關係人建立“共識”後的“願景”,來定義技術發展的時間表。
METI共針對25個領域進行STR,包括:1. 半導體;2. 儲存和固態記憶體;3.電腦;4. 網絡;5. 資訊技術運用(顯示器與人機界面);6. 軟體;7. 藥物開發和藥品;8. 醫療設備;9. 復健醫學;10. 癌症醫療;11. CO2的固著與利用;12. 破壞臭氧層的氟氯化碳排放對策;13. 化學產品的管理與有毒化學物的對策;14. 廢棄物的減少、再利用和再循環使用;15. 能源(包括節能、再生能源、化石燃料的利用、氫能和燃料電池、核能等);16. 奈米技術和材料;17. 機器人; 18. 航空和航空電子設備; 19. 太空; 20. 超導; 21. MEMS(微機電系統);22. 綠色生物技術; 23. 人類生活; 24. 部件製造;以及25. 纖維。這些項目幾乎包括METI所管轄的所有技術領域,然未來仍將增加若干領域。

資料來源:Yasunage,2009
圖一、METI STR的一般架構

資料來源:Yasunage,2009
圖二、機器人的STR範例

資料來源:Yasunage,2009
圖三、奈米科技的技術綜覽
三、三種不同的技術地圖作法
1. 市場拉動
METI依產業領域的不同,規劃出三種不同的技術地圖作法,如圖四所示,分別說明如下。
如圖四最左邊所示,本類技術地圖的作法是由上而下的進行,也就是依照傳統的技術地圖的步驟,由市場、產品、技術、計畫依序展開,此類技術地圖的作法較適合於有明確產品領域的產業,例如機器人、資訊技術、…等。
2. 技術推動
第二類適用於材料技術、奈米技術等領域;技術地圖的作法為由下而上(從技術、功能、然後才是市場價值);再由上而下(由市場價值、功能,然後到技術)。此類的技術地圖係以技術為主要的焦點,探討技術可實現的產品或服務,並不僅限於使用於少數幾種應用領域,此與第一類以產品導向的技術地圖不同。例如,奈米碳管具有許多優異的性能,包括:高導熱係數,可成為優異的散熱元件;高電子發射特性,可為平面顯示器的優異材料;具有大的面積╱體積比,可適用於的催化劑配套設備;因此是一種具有廣泛應用的高潛力的材料,不應被限制在特定的幾種應用領域中。
當技術有很多的應用機會,則應先由下而上地探討可應用的領域,再由上而下,充分探討產品所需的技術項目,如此反覆的運作,才可建構周延的技術地圖。
3. 社會需求驅動
本類型的技術地圖雖與第一類的技術地圖類似,係由上而下的發展,但在意義上不同。由於未來社會的需求並不確定,例如全球暖化的議題,故需先建立對未來社會情景的共識,再探討所需的產品或服務,之後才是技術。

資料來源:Yasunage,2009
圖四、三種技術地圖的作法
限於篇幅的關係,本文僅介紹了METI推動技術地圖的背景、架構與三種作法;下篇我們會繼續介紹METI執行技術地圖的作法。
參考文獻
Yasunage, Y., Watanabe, M. & Korenage, M., 2009, “Application of technology roadmaps to governmental innovation policy for promoting technology convergence”, Technological Forecasting & Social Change, Vol. 79, 61-79.
後記
本文節錄自
蔡璞(2010),技術地圖實務精要,第十一章,第三節,鼎茂圖書,台北。