二、包络曲线法

每一单元技术的发展存在一个上限,而在整个技术系统中,技术发展始终未曾停止过,其发展是以功能更完善的新技术来替代进行的。因而一个整体系统的功能特性是由一系列相互有区别的、连续发展的单元技术体现的, 其总的功能参数不断提高。

对这样一个整体技术系统的预测,采用指数曲线和生长曲线均不能胜任,因为它们仅能预测技术发展的量变过程。而科学技术的发展除一部分是由知识的量变积累引起的,发展比较平稳外,还存在技术发展的突变,即质变过程。采用包络曲线法则不仅能预测科学技术发展的渐变过程,亦可预测科学技术发展中的突变,揭示新的发明等等,而这些则是科技预测中最重要和最困难的内容。

包络曲线依然是一条 S 曲线,是相切于整个技术系统中各子技术的 S 曲线而形成的图(21—9)

包络曲线的假设条件是:技术发展是连续的,速度近似乎恒定,即未考虑个别的或偶然性的技术突破,而更多地考虑一般技术渐进发展积累结果的影响。经验表明,分别对组成整个技术系统的各单元技术进行预测的结果往往偏于保守,而用色络曲线预测的结果则能弥补这一缺陷,较稳定地反映整个技术系统的未来增长趋势。这一经验性结论亦符合大数定律关于总体宏观变量相对误差,比系统中任一微观变量相对绝对误差为小的判断。

采用包络曲线法可以预测各分散预测得不到的远景技术趋向,但仅仅采用包络曲线则不能了解各单元技术的发展趋向,以及何时会出现什么新技术,因而包络曲线和生长曲线互为补充,配合使用。

包络曲线预测主要用在以下几个方面:

  1. 在技术发展的前期阶段,对技术发展进行深入研究,以外推出新的远景技术。

  2. 当某一技术发展趋于极值时,用以外推可能出现的新技术。

  3. 用以外推某一时期特性参数水平和推测将会出现哪种新技术。

  4. 验证决策中制订的技术参数是否合理,如若拟订的参数在包络曲线之上则可能冒进,若在其下可能保守。

采用包络曲线进行外推与按指数增长和生长曲线分析不同。在这里预测者关心的不是技术本身,而是通过一系列技术而不断发展的特性参数,因此需要较长的历史时期的数据。例如,计算机预测涉及近 40 年的历史数据,蒸

汽机的预测涉及 250 年,交通工具速度历时 230 年,照明效益历时 130 年之久。

包络曲线本身并无特殊数学模型,如果处于快速发展阶段则应用指数增长模型:

y=abt

如果处于拐点以上阶段则采用生长模型:

y 1

1n(1 − y ) + σ(1 − y ) = 或戈琅兹模型: y=Le-be-kt

A + bt

在新技术已经出现时,预测旧技术特性参数的发展较为容易。因为新技

术的出现标志着旧技术的拐点和极限的到来,可以用 S 型生长曲线来预测旧技术的发展趋势。但对新技术本身的预测往往比较困难,因为预测时尚不清楚新技术的性质如何,不宜单独采用包络曲线法外推,所以预测的最好与德尔菲法等定性预测方法结合使用。