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從DARPA淺析美軍創新的啟示

來源:戰略前沿技術(tech999),作者:李元龍

從DARPA淺析美軍創新的啟示

李元龍

摘要:本文探討了DARPA不斷取得創新成就的內外部因素,對美國國防部加大創新力度的努力也展開了一定的分析。認為,美國從完善創新體系、調整創新戰略上的許多做法值得借鑒。

Abstract:This discourse holds that there are many internal and external factors which contribute a lot to DARPA』s success in innovation of military technology. And,as far as innovation is concerned, those measures taken by the United States army can provide many enlightenments for other countries.

主題詞:DARPA 創新 制度設計

DARPA官網的網頁上有這樣一句話:「DARPA』s success depends on the vibrant ecosystem of innovation within which the Agency operates, and is fueled by partners in multiple sectors」,點出了其之所以成功的核心。多樣化的創新生態,眾多部門的密切協作構成了DARPA存在、發展、不斷取得成就的基礎。成立半個多世紀來,從最初的倉促應變,到最後演化成世界著名的創新引領者,DARPA提供了許多值得借鑒的啟示。

一、創新源於目的導向與結果導向的疊加,二者側重點不同,但都立基於對科技發展規律的尊重

考察DARPA的歷史會發現,它的誕生,是被動應對蘇聯競爭的結果。蘇聯在航天上的先行一步,讓美國政府感受到了迫在眉捷的威脅。成立DARPA,最初的出發點單純而直接,就是要在兩極較量中儘快勝出並始終保持優勢。這種追求領先的宗旨以後貫穿了DARPA的歷程,融入機構的血液,創新成為DARPA最大的生存根據和發展目標。堅定的創新意志能夠解釋DARPA不斷攀登創新之巔的所有努力。

另一方面,DARPA扮演著創新組織者的角色,它自身並不從事技術開發,而是從眾多研發機構的工作中尋找創新的潛能,對科研成果的未來意義做出清晰的預判。那些能夠極大地改變戰場態勢、實現「技術突襲」甚至改變遊戲規劃的潛在成果,將優先進入DARPA的支持範圍。就此而言,DARPA又是由結果來牽引行動的。所以,縱觀它的創新曆程,它追求創新,卻又不把創新庸俗化,局限於普通的數量指標和短期效應,而是聚焦於帶有長遠性、系統性、全局性的創新價值。DARPA資助和扶持的一些項目在當時似乎不切實際,一旦研發成功大都能被廣泛應用。

DARPA以結果為導向的特徵可以從它的組織體制和運作機制中得到反映。DARPA是一個「小核心、大網路」的微型機構,除自身的7個技術辦公室和5個職能辦公室外,內部不設研究實驗室,所有項目都由外部專家和團隊進行研發,藉助外包機制控制著研究進程。DARPA從上到下只有局長——辦公室主管——項目經理3個層級,扁平化特點明顯,擁有預算自主權和穩定的政府資金,能夠長期支持具有超前性和巨大潛力的項目。

事實上,重大創新成就的取得是基礎性科研和應用性科研日積月累而產生的「飛躍」或「質變」,既受到主觀意志的制約和影響,同時又有著自身的規律,呈現出一定的獨立性。某種意義上,DARPA的主要作用,就是把分散的研究資源進行科學的調配和綜合,使之著眼於具體的目標產生合力,加快研究成果從潛在向現實的轉化。這一過程中,不可否認會有「緊迫性任務」的壓力,然而,分布廣泛的各類研發主體、已有一定基礎的研究項目,再加上DARPA的準確遴選和科學組合,往往不至於打亂正常的科研節奏。相反,DARPA的出場,很多時候能夠起到「催化劑」或「加速器」的正向作用。這正好說明,當主觀的要求吻合客觀的技術規律時,創新就會成為水到渠成之事。由於沒有軍事任務的束縛,DARPA能夠將主要精力放在追求高風險的項目研發上,獲得的回報也遠高於傳統項目研發,相應地又產生了正反饋的激勵效果。

二、營造寬鬆的環境和文化,暢通從「頭腦風暴」到市場產品的通道,使創新始終有動力、有活力,處於健康的狀態之中

曾任DARPA局長的普拉巴卡爾說過,「DARPA目前正在從事一些將給未來2年、4年、6年帶來影響的項目,但這只是一小部分。我們目前從事的工作帶來的真正影響將在未來10~30年才能被感受到」。DARPA這種其他機構難以企及的超前性,自然決定了它必然鼓勵異想天開、大膽嘗試的作風,擁有自由寬鬆的工作氛圍。否則,太多的條框約束,定會限制人的想像力和冒險衝動,即使偶而有前瞻性的念頭,也大半不會跨越一個很長的階段,對普遍認知的衝擊也更偏向於「溫和」,不會動輒就是顛覆性、爆炸性的設想。

科學技術的發展史上,從來不乏由「異端」到「正統」的例子。DARPA則以層出不窮的成功案例為這一傳統增添了新的註腳。為確保高效的研發組織工作,DARPA大力壓縮官僚機構,組織結構甚至可以用「簡易」來形容,因而得到「脫離官僚制度束縛的自治和自由」。【1】與此同時,有國防部不遺餘力的支持作後盾,也使DARPA有了一定的「特權」,能夠充分施展其大膽設想,發揮其創造潛力。

DARPA的項目辦公室取消了終身制,項目經理人的聘期為3-5年,與具體項目綁定在一起,通常項目結束便回到原工作領域,相對較短的任期更好地保證了項目經理人規範地使用職權。每年,DARPA會完成25%左右的人員更替,保持了機構的新鮮血液供應,也對維持機構的獨立性和前瞻性具有積極意義。一旦 DARPA 決定對某個「人」予以資助,通行的「同行評議」或者等待項目開放時間的做法皆可省略,只要項目官員根據研究者的想法擬定一份能夠說服辦公室主任和局長的計劃書,研究工作便可以最快的速度開始。

「如果10個項目中有一個取得成功,那也是值得的」。這是DARPA的信條之一。層出不窮的「高科技」「黑科技」背後,也充滿了無數的曲折與失敗。對於失敗的接受程度,決定著能夠取得成功的大小,二者有著正相關的關係。特別是走前人未走過的道路時,容錯的環境更是不可替代的關鍵要素。軍事技術直接關係國家安全,離不開科學的風險評估和全程的風險控制,而高風險又可能意味著高收益,所以也不能排斥具有風險的大膽設想和計劃。在安全領域的較量中,「先行一步」往往佔據著特殊的地位。唯有在預測風險、管理風險的前提下大膽進行研究與設計,才能給創新發展帶來不竭的動力。

DARPA內部氣氛輕鬆。《瘋狂科學家大本營》作者邁克爾·貝爾菲奧爾在著作中這樣描述,「我在訪問中看到的DARPA彷彿是一個度假村……甚至我遇到的研究員都是一身休閑的打扮——敞開衣領的T恤,沒有領帶,經常搭配牛仔褲,甚至運動鞋,這一切都給了我一個更悠閑的亞熱帶印象」。【2】DARPA寬鬆的空氣,與其所關注的嚴肅的軍事科技形成了鮮明的對比。

內部獨具特色的體制結構和組織文化打下了DARPA持續創新的基礎。如何暢通從構想到現實、從試驗室到戰場和市場的路徑,實現對創新源源不斷的激勵,也體現著美國國防部完善創新體系的思考邏輯。DARPA在項目選擇及成果產業化等方面也有自己的獨特模式,技術成果向軍事應用轉化的高效十分顯著,較好地避開了通常為期3-5年的成果轉化「死亡之谷」。在項目設想階段,DARPA就開始考慮未來的需求,每一個管理環節和技術要求也都把技術轉化的內容納入進來,並制定專門的計劃,「轉化」貫穿於項目始終。研發中DARPA與軍方用戶、國會和工業界保持著有機協作,既提升了轉化的效益,也搭建起有助於研發的產業生態環境。研發成果推出後,DARPA還大力支持成果進入商業市場,提升其在商業市場的認可度,進而影響美國國防部的採辦目標。從想法到產品再到產業化所實現的良性循環,保證了DARPA成熟健康的運轉。

三、作為一個重要的創新機構,DARPA成為美國爭奪並保持戰略優勢的重要標誌,也是美國從頂層完善能力體系的一個縮影。美國建設DARPA及其他創新機構的經驗表明,必須以一個更大的視野來對創新進行系統化的謀劃與設計

DAPAR是美軍創新能力的代表,但美軍的整個技術水平卻並非決定於少數幾家研發機構。長期以來,為保持長期軍事技術絕對優勢,美國建立了世界上最為龐大而完整的國防科研體系。其國防科研力量以聯邦政府國防實驗室為核心,大學和企業廣泛參與其中。在國防部所屬的科研機構中,與DARPA類似承擔國防科技創新使命的,還有海軍研究實驗室、陸軍研究實驗室、空軍研究實驗室以及其他的實驗室和眾多的中心。3家研究實驗室將基礎性研究作為重心,運作模式與DARPA存在相似之處,很大一部分項目也利用外包方式完成。龐大的研究體系內部,不同的機構各有研究的側重點,彼此配合,從整體上支撐起美軍的技術能力。

從縱向的發展歷程看,美國又不斷因應形勢變遷,對研發體系持續加以調整完善,特別是突出重點部門的建設,充分發揮其引領和先導作用,以確保美軍的技術水平和創新能力始終居於全球最前沿。20世紀50年代初至今的60年多年裡,美軍先後提出三次「抵消戰略」,每一次,美國國防部都會成立相應的機構助推戰略的實施。DARPA就被視為美軍第一輪「抵消戰略」的創新引擎。

1973年,為了扭轉「蘇攻美守」的不利局面,美國國防部又組建「凈評估辦公室」,將凈評估理論用於對蘇戰略,並以之為核心演變出第二輪「抵消戰略」。此輪博弈中,「凈評估辦公室」對於取得對蘇的全面勝利居功至偉,最終使得美國「不費一槍一彈就贏得了冷戰」。就性質而言,「凈評估辦公室」是一個諮詢機構,但它的一些建議對於美軍的創新發展有著極其深遠的影響,網路中心戰甚至「空海一體戰」的初始概念就源於凈評估辦公室。圍繞不對稱性,「凈評估辦公室」認為,美國發展高科技武器,將會對缺乏足夠資源同美展開相應競爭的蘇聯形成優勢。該判斷很大程度上促進了美軍高新技術的研發。

進入新世紀後,美國針對新興大國崛起、戰爭形態呈現新特點等一系列顯著變化,再一次求助於戰略調整。2014年,美國推出以「創新驅動」為核心,重點發展能夠「改變未來戰局」的顛覆性技術群優勢的第三次「抵消戰略」。為配合第三次「抵消戰略」,此前於2012年成立的戰略能力辦公室在時任美國國防部副部長卡特支持下,成為美國防部的一個重要軍事技術發展部門。2015年,卡特要求戰略能力辦公室必須永久設置,並與五角大樓的另一個高層次機構——高級能力與威懾小組整合,以提升美國的技術優勢。與DARPA不同,戰略能力辦公室並不專註於未來的某種技術和能力,而是把精力置於系統地整合其他研究機構的研究成果,通過系統集成和概念創新,發展近期可用的顛覆性作戰技術,並推動已經出現的各種民用尖端科技,如雲計算、大數據、3D列印、無人機等,擴展至軍用領域,以形成新的能力。這種基於現有技術的融合式做法,體現的無疑是在武器成本急劇上升情況下有效實現創新的新思路。

美軍圍繞創新而付出的種種努力,可以帶來更多深刻的啟示。DARPA的示範效已應帶來眾多類DARPA機構的誕生,許多國家也認真學習美國建設DARPA的經驗。應該看到,美國持續不斷地打造以DARPA等為重點的創新體系建設,並準確地判斷形勢作出調整完善,折射的正是其背後不滿足於已有成績的態度、對創新環境和創新趨勢的深刻理解和培育創新意識和創新文化的不懈堅持。正如美國前國防部副部長甘斯勒指出的,「美國必須建立一個有利於創新的環境,尤其是那種有利於發展破壞性創新的環境,從而通過激勵和支持的環境克服反對變革的制度和文化偏離」。【3】這些,更值得重視和學習。

作者簡介:李元龍,《國防科技工業》雜誌執行副主編,主要關注國內外國防科技工業的相關動態。

【1】轉引自魏俊峰等著《跨越現實與未來的邊界——DARPA美國國防高級研究計劃局透視》,國防工業出版社,2015年7月第1版,P69

【2】《瘋狂科學家大本營》,[美]邁克爾·貝爾菲奧爾著,科學出版社2012年5月第一版P71

【3】《21世紀的國防工業》,Jacqes S. Gansler著,黃趄峰 張允壯譯,國防工業出版社2013年8月第1版,P206


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