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从2010年开始，美国国家航空航天局（NASA）开始采取一种新的技术投资组合管理方法，持续开展航天技术的研发与创新，支撑未来发展的需要。这套投资组合管理方法涉及技术路线图、战略投资规划、技术执行委员会和技术港等环节和流程。为了更好的了解NASA的技术管理和投资决策过程，作者试图通过一系列研究对其中核心环节的流程和方法进行整理，以求获得NASA技术投资组合管理的全貌。本文将对NASA战略技术投资组合管理的流程进行概述。
美国引领世界航空航天活动的发展，一个关键因素是先进技术的持续探索和研发。NASA作为美国民用航天活动的规划与管理机构，其主要职能是推进航空航天技术的快速发展，持续创新航天活动与探索宇宙能力，确保美国在航天领域的世界领导地位。从2010年开始，NASA开始采取一种新的技术投资组合管理方法，以识别面向未来的技术体系、优化平衡技术布局、统筹协调预算资金、避免投资重复冗余。
一、NASA战略技术投资组合管理的技术范畴
按照美国管理与预算办公室的规定，研发（R&D）活动分为三种类型：基础研究、应用研究和发展活动。基础研究是针对现象和可观测事件开展的系统性研究，目的是更全面地丰富知识、增进对基本情况的了解，不针对具体应用的流程和产品，但是基础研究可能包含开展各种应用活动的思路；应用研究是通过系统研究获得知识或认识，为满足公认的、具体的需求确定其实现方法；发展活动是直接面向所需材料、设备、系统或方法的制造或生成，包括设计、研发、改进原型系统和新工艺，以满足具体需求。
▲NASA代理局长罗伯特·莱特福特
NASA战略技术投资组合管理中的技术定义为：应用多学科工程科学集成设备、工艺或子系统以形成特定能力的解决方案，因此在管理与预算办公室的三类活动中，应用研究和发展活动包含了NASA的技术定义，换言之NASA的技术路线图面向的对象是应用研究和发展活动，而不包含管理与预算办公室定义的基础研究。
需要进一步明确的是，战略技术投资组合管理没有涵盖NASA全部的能力领域和活动范围，对象不是针对NASA各个任务部门的所有任务，而是聚焦在那些投资巨大、对未来任务和国家需求具有重大预期价值的技术。
二、NASA战略技术投资组合管理框架
NASA战略技术投资组合管理包括四个核心环节：技术路线图、战略技术投资规划、技术执行委员会和预算过程、技术港，如图1所示。
（1）技术路线图，在国家战略目标和NASA战略规划的指导下，以任务需求为牵引，梳理未来20年所需技术的发展路线，回答能做什么的问题；
（2）战略技术投资规划，以路线图为输入，对其中的技术进行优先级排序，指导战略投资的实施，回答应做什么的问题；
（3）技术执行委员会和预算程序，在路线图和战略规划的指导下，各任务部结合实际制定本部门预算和计划安排，回答将做什么的问题；
（4）技术港，基于网络的技术投资跟踪和分析工具，回答在做什么的问题，是NASA技术管理和决策的支撑工具。
▲NASA战略技术投资组合管理框架
三、NASA战略技术投资组合管理流程
NASA战略技术投资组合管理总体上看是一个完整的闭环流程（如图2所示），以制定技术路线图为起点，在此基础上出台战略技术投资规划作为指南，经技术执行委员会做出战略投资决策，而后进入NASA预算程序形成具体的资助项目清单，利用技术港实现对具体项目的情况和整体投资组合进行分析，对外可以面向公众提供，对内可以反馈以支撑技术路线图的更新和完善。
▲NASA战略技术投资组合管理的流程
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（一）技术路线图是战略技术投资组合管理的基础
技术路线图制定工作由NASA技术首席办公室领导，联合各研究中心和其他研究机构的专家共同起草，并进行了广泛的外部评估和公众意见征集。迄今为止，NASA已经正式发布了两版技术路线图（2012版、2015版）。技术路线图由一整套文件构成，遴选了不同领域未来任务所需的候选技术，勾画了未来20年（2015—2035）的技术发展路径。技术路线图是NASA战略技术投资组合管理的起始点，是一体化技术管理过程的输入和基础要素。投资组合管理就是在技术路线图的基础上进行优先排序、抉择遴选，以实现NASA投资利益的最大化，这也是战略技术投资组合管理科学性的一个体现。
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（二）战略技术投资规划是投资组合管理的指南文件
技术路线图中的候选技术是NASA可能将要发展的技术，但是如此庞大的候选技术是NASA无法承受的，因此必须进行技术优先排序、制定投资指导原则，这正是战略技术投资规划的作用所在。
技术投资规划文件是在技术路线图的基础上制定，因此到目前NASA发布了两版技术投资规划文件。2012年，在国家研究委员会（NRC）对2012年技术路线图草案进行认真评估后，NASA出台了《战略航天技术投资规划》，既反映了国家研究委员会推荐的发展优先次序，也充分吸取了广大公众和主要决策者的意见；2015技术路线图出台后，NASA于2017年发布新版投资规划文件，将其更名为《战略技术投资规划》，增加了修订后技术路线图中的内容。
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（三）技术执行委员会是投资组合管理的决策方
随着技术发展优先次序的确定，NASA将由高级别决策制定方——NASA技术执行委员会（NTEC），对技术政策、发展优先次序和战略投资做出决策。该委员会每个季度召开一次会议，对技术研发情况、优先次序权重、能力需求差距和技术解决方案等做出评价，并评估满足能力需求的技术进步，明确新的技术解决方案战略。在《战略技术投资规划》的指导下，根据技术执行委员会的决策结果，由NASA内部预算程序结合外部信息征询、商机公告、NASA研究公告、助学金、奖学金、奖励与竞赛等，形成技术投资预算和方案，资助承研单位开展研究。
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（四）技术港是投资组合管理的有效支撑工具
一旦做出技术投资安排，NASA将利用技术港（TechPort）进行跟踪与分析。技术港是一个基于网络的软件系统，发挥着NASA一体化技术数据资源和决策支持工具的作用。一方面，技术港可以帮助NASA比较当前投资项目与其技术优先序列，为技术执行委员会和其他决策机构提供支撑，确保对投资组合的有效管理；另一方面，技术港是公众了解NASA资助的技术研发活动的综合性信息源，该系统可供公众浏览NASA技术研发需求情况，了解技术发展项目和计划，还可向研究人员、科学家、工业界和其他政府机构提供技术发展概要、研究团队情况、技术成熟度和预期效益等。
四、NASA战略技术投资组合管理存在的问题
NASA战略技术投资管理是一个非常复杂的问题，一是投资组合中资助的航天项目数量巨大，以2015年为例NASA资助了1400项航天技术，年度经费近10亿美元；二是投资组合中资助的航天项目分散在不同的下属机构，包括各委员会、任务部和中心等；三是资金不足，申请经费与实际拨付经费存在较大差距，无法资助所需开展的全部项目，已资助的项目也会因为项目数量原因导致经费削减，可能引发低效研发。
战略技术投资组合管理的目标是解决上述问题，降低风险。但在实际的执行过程中，还是存在一些问题没有解决。2015年12月，NASA检察长办公室发布《NASA航天技术投资组合管理成果》报告，在肯定战略投资组合管理的作用与价值的同时，指出过程中存在五方面问题：一是尽管修订后的路线图补充了具体技术满足任务目标的额外信息，但还应该对《战略航天技术投资规划》进行修订（2017年完成了修订工作），提供必要细节以判定项目是否支撑NASA的高优先任务；二是技术港中的信息不全面、不准确，削弱了该数据库作为NASA技术投资组合管理和共享工具的效用；三是NASA的管理架构特别是技术执行委员会的职能，需要更加清晰以降低投资排序和调整工作的难度；四是尽管各个任务部和中心有权启动新技术项目，但项目的启动流程应更加一体化和规范化，确保完备性并防止重复立项；五是NASA应该制定更加协调一致的程序，评估和跟踪航天技术项目的投资回报。
五、结语
NASA战略技术投资方向和重点不可避免受到国家政策和战略目标的影响。始于2010年的战略技术投资组合管理的立足点是奥巴马政府的“21世纪太空探索”战略，目标是进行“月球以远”的载人太空探索，在21世纪30年代中期实现载人火星轨道飞行，之后实施载人火星登陆。随着2017年12月特朗普政府将太空探索目标设定为“重返月球、前往火星和更遥远的深空”，可以预见NASA的战略技术研发的布局将出现较大调整。
▲NASA计划在2019年进行SLS的发射任务
但是，无论美国太空探索的目标如何改变，战略技术投资组合管理作为一套完整的方法体系，其作用和价值都不会受到影响，输入变化会导致输出变化，但方法本身是通用的。我们对于NASA战略技术投资组合管理的研究和分析，重点也不应放在输入和输出，而是发现过程中的科学机制和规范化程序，以更好地支撑技术管理的一体化和科学化。 | 
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