技术顶层设计的概念

1、技术顶层设计的概念顶层设计 是个近来频现坊间的热词，它甚至进入了中央文件。顶层设计一词出 现的背景在于：随着改革越来越进入深水区，从前那种自下而上“摸着石头过河” 的改革路径，已经越走越窄，自上而下进行重点突破、系统谋划的意义凸显。按 照著名经济学家吴敬琏的说法，经过30多年的改革，我们国家有了非常大的发 展，但在新的平台上又面临新的选择。应该从哪里着手呢？首先就要有顶层设计。今年在科技界听到的一个比较多的“成语”是“顶层设计”。什么是顶层设计？顶层设计就是“计划科学”，就是“顶层”把科研项目和实验给你规划设计好了， 下面照着去做。顶层是谁？顶层是政府领导、两院院士、973首席、863组长、还

2、有海外归来的千、百人计 划人才。为什么要顶层设计？据说是领导在总结了中国科学技术的发展历史后做出的选择。中国靠“顶层设计” 制造了两弹一星，合成了胰岛素，也发现了青蒿素，拿了美国人的拉斯克科学大 奖。似乎是中国人的“大科学”成就都是靠了顶层设计才取得的。社会主义制度 的优势就体现在“顶层设计”上。今天要和美国人搞科技竞赛，不搞“顶层设计” 怕是赢不了美国人。这听起来有理有据，顺理成章，应该是英明决策。可是想来想去总觉得哪里有点不对。于是就想起了世界科学的最高荣誉“诺贝尔”奖。“诺贝尔”奖从1901年颁发以来，已经颁发了(2012 1901)X3 = 333个科学 发现和科学发明的大奖。把这33

3、3个科学发现和发明一个个仔细研究了似乎没有 一个是靠“顶层设计”设计出来的。发明PCR技术而荣获1993年诺贝尔化学奖的公司职工穆里斯当年怎么排大概 也排不到中国式的“顶层”。想到这里就自然而然产生了一个疑问：科学发现是能设计出来的吗？设计出来了的还叫科学发现吗？科学有大小之分吗？那些诺贝尔奖得主当年知道他们的工作是大科学还是小科 学吗？中国的两弹一星靠顶层设计出来的是没错，但那些成就按科学发现的定义来说还 真不能算是“发明创造”。拿我们研发药物的行话来说差不多就是“仿制药。只 是彼“药”非此“药”，两弹一星的仿制要比药物的仿制技术上要难得多，规模 要大的多，人才和物质的需求量要多的多，各个部

4、门之间的协调要复杂的多。这 样的大产品、大工程确实是需要“顶层设计”。“顶层设计”是一个方法，是一种手段。做一件事用哪种方法要根据事情的内容来决定。是内容决定方法，而不是方法决 定内容。如果是完成工程和制造产品，那“顶层设计”就是一个好的方法。如我 们国家的“三峡水库”工程和“高铁动车”计划用“顶层设计”就是一种有力有 效的手段，就有社会主义体制的协调优势。而科学发明和发现则和艺术作品类似，完全是一个个性化的东西，完全是个体科 学家的想象力和创造力的结果。一个人不可能帮助另一个人设计他的发明、发现 和创造。我们能想象谁能帮助毕加索设计他的画吗？我们也不能想象谁能帮助爱 因斯坦设计去创立“相对论

5、”。同样，科学和艺术也没有大、小之分。齐白石的“虾”和*艺术家的“工农兵” 相比，孰大孰小？杨振宁和李政道的粒子和宇宙研究相比，谁小谁大？谁能预测 什么叫“大科学”？能推理定义出来的“科学发现”恐怕都不是“大科学发现”。只有作出了成绩后才被认定的大艺术家和大科学家，而没有可以预先设计的大艺 术和大科学。“顶层设计”设计不出不存在的东西。“顶层设计”设计不出科学发现和创造，但“顶层设计”能设计文化和制度，能设计出产生大科学家的环境和制度。和“工程产品”相适应的是集体主义文化和制度；和“发明创造”相匹配的是个人主义文化和制度。要想让科学发现和创造在中国蓬勃发展，那就要创造能让科学家个性得到充分发

6、挥的文化和制度。“顶层”要设计如何发现对科学问题感兴趣的人。“顶层”要设计如何避免对“钱和权”感兴趣的人进入科学家队伍。“顶层”要设计如何让优秀的科学家衣食无忧。“顶层”要设计如何让科学家有足够的条件和良好的环境来专心做学问。“顶层”还要设计如何不让科学家堕入物质引诱的陷坑。“顶层”把发现和培养科学家的环境和制度都设计好了，科学家就茁壮成长了， 中国的科学就有希望了。“十二五”规划纲要提出要“更加重视改革顶层设计和总体规划”的命题。“顶 层设计”概念源于工程学，主要指运用系统方式，自高端开始的总体构想和战略 设计。引入社会政治领域，一般用来指统筹协调各方面因素，在最高层次上求征 解构问题之道，

7、常常表现为价值理念与实际操作之间的构想和蓝图。在学理上，社会领域“顶层设计”属于政治设计范畴。作为规划科学的政治设计， 是人类“生命自觉”和“社会关怀”的产物。人类不是一开始就需要政治设计的。 人类早期文明秩序在很大程度上是演进的结果而非“设计”的结果。但后来，政 治设计越来越成为人类自觉的产物。任何一个现代化国家，没有政治设计犹如在 大海中航行却没有清晰的路线图一样。在人类发展不同历史阶段，政治设计积累过丰富的思想资料。历史上一些重大政 治变革时期，自觉地或不自觉地进行政治设计是一直有的现象。自古希腊古罗马 以来，人类思想史上关于政治设计的观点，大体呈现了两条基本线路：一是由亚 里士多德开创

8、的“经验主义”传统和范式，另一条是由柏拉图开创的“理性主义” 传统和范式。“经验主义”政治设计历史范式的演进路径是：亚里士多德的城邦制度设计一洛 克、孟德斯鸠等人的宪政设计一美国联邦党人的联邦政体设计等。这是经验主义 政治设计的典型范式。“理性主义”政治设计历史范式的演进路径是：柏拉图的 “理想国”设计一莫尔的“乌托邦”社会设计一康帕内拉的“太阳城”设计、安 德里亚的“基督城”构想、圣西门的“实业制度”构想、傅立叶的“和谐社会” 制度设计、欧文的“劳动公社”设计一前苏东模式等。它们是理性主义政治设计 的典型范式。在这样两条线路中，政治学家和思想家们对于社会构想呈现了种种差异。对于人 类社会来说

9、，规制是自然演进生成的，还是自发设计的？这个问题涉及人类规制 发生学和“理性主义”与“经验主义”的历史之争。粗略作个区分的话，可区分 出这样一些不同的规制设计论者：“激进的”规制设计论者，如古希腊柏拉图、 16世纪思想家莫尔、17世纪意大利思想康帕内拉以及当代一些思想家等人。 “温和的”规制设计论者，如古希腊思想家亚里士多德、19世纪英国思想家约 翰？密尔等人。“坚定的”规制设计论者，如政治学家孟德斯鸠、洛克、汉密尔 顿；经济学家布坎南、新制度经济学派诺思、科斯等人。“有限的”规制设计论 者，如当代哲学家、政治哲学家波普等人。“消极的”规制设计论者，如奥地利 裔英国自由主义经济学家哈耶克、18

10、世纪下半叶英国保守主义政治思想家柏克、 当代政治家布热津斯基等人。政治设计是基于对人性“不完善”的洞察、认识和救济，也是基于社会生活可以 通过科学审慎的认知和制度安排加以完善这样假设。在今天改革和发展中，“规 范”一件事情，最有绩效的办法是作出科学的制度安排；使一个组织提高运营质 量，最好办法是作出好的体制建构；而推动一项社会工程如“和谐社会”建设， 本质上也是一个如何在经济发展基础上开展科学的顶层设计的问题。然而，无论是顶层设计还是政治设计，都是一门“渐进技术”(pieceme al technology)，是一种主观受制于客观来完善社会生活的努力， 而不是“整体主义的或乌托邦的社会工程”(

11、波普语)。顶层设计和政治设计既不 能超越历史，也不能超越现实，是对社会“渐进的修补”和求征“可能性”艺术。 由此坚持实事求是、一切从实际出发，保持审慎的科学精神，是包括顶层设计在 内的所有政治设计应当遵循的思想方法。顶层设计的内涵目前，顶层设计的提法比较普遍和流行，国内外很多设计和研究单位在不同领域 开展了研究。归纳起来，一个通用的定义就是运用系统工程的原理和方法，进行 自顶向下的系统设计，确定战略目标（包括远景目标和阶段性目标）以及实现目标 的途径，构想系统方案和确定系统技术要求，并以可承受的费用满足进度要求。 但应用于不同领域，其内涵却不尽相同，这是由不同领域内研究对象的分析侧重 点不同而

12、客观形成的结果。1）装备发展战略的顶层设计装备发展战略的顶层设计，是以军事战略方针、未来作战样式、面临的军事技术 威胁、武器装备发展现状、技术发展基础和国家经济承受能力等顶层影响为依据， 对武器装备发展的方向、重点和体系构成进行的研究设计。2）型号系统的顶层设计由于工程对象的不同，所要求的输入、过程和输出成果不尽相同，但基本原理相 通。根据海军的需求，研究国内外相关舰船技术发展的现状和趋势以及国情，从顶层 和大系统化的角度，把待研制的工程对象（装备型号或型号系统）作为一个大系统， 对研制过程中面临的各方面问题，如总体、性能、结构、材料、动力、生产条件、 设备制造、技术构成、管理体系等进行军事分

13、析、技术分析、可靠性分析、全寿 期费用分析，策划出完成该项系统工程的整体框架、规划;进行功能分析与分解， 开展概念设计，构想系统方案和确定系统技术要求，形成基于不同要求和性能的 备选方案，并进行评价；分解关键技术并进行权衡；最后形成研制总要求。3顶层设计的研究内容1舰船装备发展战略顶层设计通过对舰船装备发展历史的总结、现状分析和未来预测，确定舰船装备在未来一 定时期内发展的战略方向和重点，制定规划和计划，并提出保障舰船装备按既定 目标发展的机制，保证可持续发展。舰船装备发展战略顶层设计的一个最重要的任务，就是制订舰船装备的型谱化系 列和支撑技术体系框架。主要包括以下内容：1）需求分析。包括安全

14、环境、军事威胁、未来海战场主要特征和作战样式、舰船 作战任务和作战环境、作战能力、舰船装备现状、需求构想等方面的分析。2）发展条件分析。包括经济条件、科技条件、国外舰船发展的经验与教训、我国 舰船发展的经验与教训等方面的分析。3）发展方向与重点。包括舰船装备发展目标、指导思想与发展原则、发展思路、 发展方向和发展重点等方面的分析。4）技术发展分析。包括制约舰船装备发展的瓶颈技术、支撑预期发展的舰船装备 研制的关键技术、对舰船装备未来发展具有重大影响的前沿技术、具有重大创新 的新兴技术以及为改进现役舰船装备性能的实用技术开发项目等方面的分析。5）装备体制与系列的论证。包括舰船装备系列构成、预期作

15、战能力、装备优化、 费用与作战使用性能指标等方面的分析。6）发展战略方案集成与综合评估。包括舰船装备发展规划备选方案、装备发展计 划备选方案、技术可行性、综合评估等方面的分析。2舰船型号系统顶层设计舰船型号系统的顶层设计，是在舰船装备发展战略的指导下，对舰船型号系统进 行的全面规划与开发，其顶层设计的主要内容如下：1）需求分析。包括作战需求和装备需求等方面的分析。2）作战使用性能的论证。包括核潜艇系统概念分析、环境因素分析和系统功能分 析与分配。3）可靠性、维修性、保障性的顶层分析与综合权衡。4）方案综合。包括系统结构分析、备选方案的概念设计、各种系统属性和物理属 性的分析以及可行性分析。5）

16、战术技术指标的论证。包括性能分析和指标体系分析。6）备选方案的评价。包括效能分析和费用分析等。7）决策分析。包括决策准则的确立、准则间的比较、选择满意的决策方案、关键 技术的分解与提出等。8）型号系统顶层设计中的优化。涉及到顶层设计全过程的优化，对论证过程中的 各学科之问的耦合效应进行分析，并利用这些耦合效应对系统进行优化合成。4顶层设计模式1顶层设计的基本模式顶层设计以系统工程理论的引入为基础，结合舰船装备大系统的特点，包括以下 过程：问题分析、方案提出、方案评估。舰船装备顶层设计的一般模式如图1 所示。根据顶层设计的基本模式，可提出舰船装备发展战略和舰船装备型号系统顶层设计的一般过程，实际

17、应用中可根据具备的条件剪裁使用。2舰船装备发展战略顶层设计一般过程发展战略顶层设计以未来一定时期内舰船装备持续、稳定发展为主要目标，既是 作为国家武器装备总体发展战略的支撑，又具有相对的独立性。其基本过程如图 所示。今年在科技界听到的一个比较多的“成语”是“顶层设计”。什么是顶层设计？顶层设计就是“计划科学”，就是“顶层”把科研项目和实验给你规划设计好了， 下面照着去做。顶层是谁？顶层是政府领导、两院院士、973首席、863组长、还有海外归来的千、百人计 划人才。为什么要顶层设计？据说是领导在总结了中国科学技术的发展历史后做出的选择。中国靠“顶层设计” 制造了两弹一星，合成了胰岛素，也发现了青

18、蒿素，拿了美国人的拉斯克科学大 奖。似乎是中国人的“大科学”成就都是靠了顶层设计才取得的。社会主义制度 的优势就体现在“顶层设计”上。今天要和美国人搞科技竞赛，不搞“顶层设计” 怕是赢不了美国人。这听起来有理有据，顺理成章，应该是英明决策。可是想来想去总觉得哪里有点不对。于是就想起了世界科学的最高荣誉“诺贝尔”奖。“诺贝尔”奖从1901年问世以来，已经颁发了(2012 1901)X3 = 333个科学 发现和科学发明的大奖。把这333个科学发现和发明一个个仔细研究了似乎没有 一个是靠“顶层设计”设计出来的。发明PCR技术而荣获1993年诺贝尔化学奖的公司职工穆里斯当年怎么排大概 也排不到中国式

19、的“顶层”。想到这里就自然而然产生了一个疑问：科学发现是能设计出来的吗？设计出来了的还叫科学发现吗？科学有大小之分吗？那些诺贝尔奖得主当年知道他们的工作是大科学还是小科 学吗？中国的两弹一星靠顶层设计出来的是没错，但那些成就按科学发现的定义来说还 真不能算是“发明创造”。拿我们研发药物的行话来说差不多就是“仿制药。只 是彼“药”非此“药”，两弹一星的仿制要比药物的仿制技术上要难得多，规模 要大的多，人才和物质的需求量要多的多，各个部门之间的协调要复杂的多。这 样的大产品、大工程确实是需要“顶层设计”。“顶层设计”是一个方法，是一种手段。做一件事用哪种方法要根据事情的内容来决定。是内容决定方法，而不是方法决 定内容。如果是完成工程和制造产品，那“顶层设计”就是一个好的方法。如我 们国家的“三峡水库”工程和“高铁动车”计划用“顶层设计”就是一种有力有 效的手段，就有社会主义体制的协调优势。而科学发明和发现则和艺术作品类似，完全是一个个