CC BY
15119 (274) - 2012
Вопросы управления
УДК 330.341.1:338.45:621
анализ эффективности
новых принципов управления
исследованиями и разработками в авиастроении*
В. В. КЛОЧКОВ,
доктор экономических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории экономической динамики и управления инновациями E-mail: vlad_klochkov@mail. ru Институт проблем управления имени В. А. Трапезникова Российской академии наук
А. В. КРЕЛЬ,
магистрант факультета инноваций и высоких технологий E-mail: krelanna@gmail. com Национальный исследовательский университет МФТИ
Авторами проведен анализ эффективности принципов управления разработкой новых технологий, внедряемых в российской наукоемкой промышленности. Выработаны рекомендации по совершенствованию известных зарубежных подходов и их адаптации к современным российским условиям.
Ключевые слова: наукоемкая промышленность, исследования и разработки, научно-технологический задел, управление, уровень готовности, технология, эффективность.
Введение
Научно-технологический задел (НТЗ) является ключевым фактором конкурентоспособности наукоемких производств, стратегическим ресурсом,
* Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда (проект № 1102-00230).
во многом определяющим в долгосрочной перспективе национальную конкурентоспособность и безопасность страны. Он нарабатывается в результате научно-исследовательских работ (НИР). В настоящее время в ведущих отраслях российской наукоемкой промышленности (в том числе в авиастроении) наблюдается возросший интерес к современным принципам управления исследованиями и разработками. Прежде всего обсуждаются возможности и целесообразность внедрения разработанной и используемой за рубежом системы оценки уровней готовности технологий (Technology Readiness Levels - TRL). Например, в выступлении директора департамента авиационной промышленности Министерства промышленности и торговли Российской Федерации на пресс-конференции в РИА «Новости» декларировалась необходимость внедрения этой системы взамен традиционной,
0%
i
Ввод в эксплуатацию
л
1-й серийный самолет
ТТЗ на ОКР
Выбор концепции
I
Решение о создании обоазиа
1 -й опытный самолет
Макет
Эскизный проект
НИР
—О
Рабочий проект
Испытания
Освоение производства
Рч
5
Решение о создании образиа
Прототип
Модель
Концепция
1-й натурный образей
©
©0
©
Создание
нового
образца
Демонстрация технологий
Разработка технологий
©
Исследования _1_
Конструкторская система
100%
Инновационная система
Рис. 1. Системы создания наукоемкой продукции: НИР - научно-исследовательская работа; ТТЗ - тактико-техническое задание; ОКР - опытно-конструкторская работа; 1-9 - уровни готовности технологий [1, 2]
сложившейся в советскую эпоху [1]. Аналогичные положения содержатся в статье генерального директора головного центра отраслевой науки -Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) имени профессора Н. Е. Жуковского [2]. По существу, предлагается новая система организации научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) в авиастроении, новая система организации создания наукоемкой продукции.
Системы организации создания новой техники, по мнению авторов работ [1, 2], можно разделить на «советскую», так называемую конструкторскую, систему создания наукоемкой продукции (например авиатехники) и «западную», названную в источниках [1, 2] инновационной (рис. 1). Кавычки здесь используются, чтобы подчеркнуть неизбежный схематизм таких определений.
С одной стороны, весьма значительны успехи ведущих зарубежных авиастроительных компаний в создании сложных наукоемких изделий передового технологического уровня в соответствии с требованиями рынка, в жестких временных рамках и в условиях жестких финансовых ограничений. Этому способствует внедрение принципов так называемой системной инженерии, позволяющих поставить создание сложных наукоемких изделий на регулярную основу вне зависимости от таланта отдельных участников и руководителей этого процесса. С
другой стороны, и передовые зарубежные компании нередко терпят неудачи. Кроме того, советская наукоемкая промышленность также накопила значительный позитивный опыт в использовании и развитии принципов системной инженерии, а механическое копирование даже успешного зарубежного опыта нередко приводило к негативным результатам. Поэтому назрела необходимость критического анализа эффективности предлагаемой системы с позиций теории управления и формирования на основе проведенного анализа рациональной системы управления исследованиями и разработками. Разумеется, анализ системы управления требует знания отраслевой экономической специфики управляемого объекта. В авторском исследовании в качестве такого объекта рассматривается российская авиационная промышленность на современном этапе развития.
Методологические и системные проблемы оценки влияния
новых технологий
Следует обратить особое внимание на первый уровень готовности, называемый в данной схеме оценкой влияния технологии. Поскольку переход к следующему уровню возможен лишь при условии успешного прохождения предыдущих, именно
первый этап играет ключевую роль во всем процессе создания научно-технического задела и перспективной продукции. Под влиянием технологий подразумевается эффект, который окажет их внедрение на социально-экономическое положение всех заинтересованных субъектов (как производителей наукоемкой продукции, в данном случае авиастроительных компаний, так и ее пользователей -авиаперевозчиков, потребителей конечных благ -авиапассажиров, третьих лиц и т. п.), на природу и рынки природных ресурсов (понимаемых также в широком смысле - не только собственно расходуемых ресурсов, но и способностей окружающей среды поглощать антропогенные выбросы) и т. п.
Следует отметить некоторые системные проблемы, сопутствующие этапу оценки влияния перспективных технологий. Прежде всего влияние технологии, т. е. ее экономическая, социальная, экологическая и другие виды эффективности для различных субъектов, чрезвычайно сильно зависит от ряда факторов, в том числе от сроков внедрения технологии и от уровня других технологий, используемых в соответствующий период в данной сфере и во взаимодействующих с ней.
Зависимость эффективности технологий от сроков их внедрения обусловлена, например, временной конкуренцией на рынках наукоемкой продукции. Сами процессы временной конкуренции многократно описаны и изучены, в том числе количественными методами (например работа [13]). В работе [10] были получены явные соотношения между требуемым уровнем технико-экономического совершенства перспективных изделий и сроками их выхода на рынки. При этом были обоснованы качественные выводы. Если перспективные изделия отечественной промышленности и зарубежных конкурентов будут обеспечивать качественное, прорывное превосходство над современными1, тогда, чем позже момент выхода изделия на рынок, тем большим уровнем технико-экономического совершенства оно должно обладать. Если же такое преимущество недостижимо (например по причине исчерпания возможностей развития современных конструкций и технологий), более значимым становится не качественное, а временное превосходство. Однако, для того чтобы обоснованно принять ответственное решение о дальнейшем совершенствовании нового изделия либо о скорейшем запуске
1 Количественные критерии такого превосходства сформулированы в работах [7, 9].
его в серийное производство, необходимо опираться на достоверный прогноз развития НТЗ, как своего собственного, так и конкурентов.
Не только задержка внедрения технологии может существенно сокращать ее экономическую эффективность. Как ни парадоксально на первый взгляд, но и опережение также далеко не всегда благотворно. Помимо проблем субъективного восприятия инновационной продукции потребителями, которые, возможно, не будут готовы по достоинству ее оценить2, существуют и объективные факторы, из-за которых опережать свое время может быть нерационально.
Никакие технологии и основанные на них технические системы не существуют обособленно. Они тесно взаимодействуют с другими технологиями и системами в рамках больших совокупностей взаимосвязанных технических систем - техноценозов [11]. Так, если в качестве техноценоза рассматривать железнодорожный транспорт региона, становится очевидным, что изолированное создание скоростного подвижного состава без кардинальной модернизации путевого хозяйства слабо повлияет на скорость перевозок, однако приведет к неэффективному перерасходу средств. В свою очередь техноце-нозы развиваются не сами по себе, а во взаимодействии с природными и социально-экономическими системами. Поэтому, например, эффективность инноваций в гражданском авиастроении зависит от социально-экономического развития регионов страны и мира, а также от успеха или неудачи внедрения в соответствующие моменты времени инноваций в других видах транспорта (например скоростное железнодорожное сообщение, которое может как конкурировать с воздушным, так и дополнять его в составе интегрированных мультимодальных транспортных систем), в топливно-энергетическом комплексе (например освоение местных топливных ресурсов для их применения на воздушном транспорте в нефтегазодобывающих регионах Крайнего Севера [4]), в сфере систем расселения и т. п.
Рассмотрим два характерных примера.
Первое. Весьма актуальной проблемой, в силу экономико-географических и социально-экономических особенностей России, является развитие авиатранспортных систем отдаленных, труднодоступных и малонаселенных регионов (ОТДМР). В силу низкой плотности населения и неразвитости
2 Такие проблемы решаются специалистами в области инновационного маркетинга.
наземной инфраструктуры в таких регионах дополнительные затраты времени, связанные с проездом к аэропорту и обратно, а также с ожиданием рейса, сопоставимы или даже выше длительности самого полета. Кроме того, дополнительные затраты средств, связанные с проездом к аэропорту и обратно, а также с содержанием аэропортов, сопоставимы или даже выше стоимости самого полета (подробнее см. [4]).
В таких регионах неэффективны традиционные региональные и магистральные воздушные суда. И не только по причине своей избыточной вместимости для слабозагруженных авиалиний. Традиционная малая авиация зарубежного производства также не решает специфических проблем авиатранспортного обеспечения ОТДМР. Необходимы новые технологические решения, позволяющие существенно сократить упомянутые дополнительные затраты без существенного ухудшения параметров собственно полета (крейсерской скорости, удельного расхода топлива и т. п.). Необходимо улучшение взлетно-посадочных характеристик летательных аппаратов, что позволит снизить требуемый класс аэродромов и стоимость их содержания. В то же время весьма актуальны и решения, нацеленные на удешевление содержания аэродромной сети - например уборки снега с взлетно-посадочной полосы, поскольку значительная часть ОТДМР расположена на Крайнем Севере. Однако их эффективность зависит от взлетно-посадочных характеристик доступных в данный период воздушных судов. И если, например, удалось обеспечить безаэродромное базирование воздушных судов, новые технологии уборки снега уже не столь актуальны.
Второе. Как ни парадоксально на первый взгляд, но нередко усилия по снижению удельного расхода топлива и удельного уровня выбросов вредных веществ (эмиссии) приводят в масштабах авиатранспортной системы к повышению суммарного потребления топлива и суммарного объема выбросов. Это явление нередкое в практике развития транспорта и энергетики называется эффектом рикошета. В работе [3] проведен анализ предпосылок и последствий эффекта рикошета и показано, что риск его проявления существует тогда, когда потребители переключаются на блага с большей стоимостной ресурсоемкостью, т. е. применительно к перевозкам - с большей долей топливных затрат в себестоимости. Следовательно, для минимизации риска проявления эффекта рикошета необходимо,
чтобы сокращение затрат на авиатопливо и прочих составляющих эксплуатационных расходов происходило согласованно, пропорционально. То есть снижение удельного расхода топлива, трудоемкости технического обслуживания и ремонта, улучшение других технико-экономических показателей должны происходить согласованно, во избежание неблагоприятных экологических и социально-экономических последствий.
В теории и практике оценки экономической эффективности новых технологий уже глубоко укоренилась системная парадигма: не подвергается сомнению то, что оценивать эффективность любого нововведения следует не изолированно, а в рамках системы. Именно эти системные факторы с учетом временных аспектов необходимо учитывать при оценке влияния технологий. Авиатранспортная система представляет собой техноценоз, и для достижения высокой коммерческой, социальной эффективности, для минимизации социально-экономических и экологических рисков инновационное развитие отдельных элементов этой системы должно происходить согласованным образом.
Следует учитывать фазу жизненного цикла рассматриваемых инноваций, причем как при оценке эффективности изолированной технологии, так и при оценке взаимодействия данной технологии с другими. Особое внимание следует уделять возможным технологическим разрывам. При оценивании потенциально возможного эффекта инновационной технологии критически важно заранее распознать причину, по которой новая технология в настоящее время, возможно, пока уступает существующим. Является ли это отставание проявлением технологического разрыва, преодолимого при дальнейшем развитии данной технологии, или непреодолимых ограничений, налагаемых законами природы, т. е. является ли данное технологическое решение потенциально перспективным или тупиковым?
Также нередко необходим учет взаимного влияния инноваций и государственной политики. Яркий пример - проблемы развития авиатранспортных систем ОТДМР. Системные исследования, проведенные на уровне макротехнологий в работе [4], показывают, что при нынешнем и достижимом в обозримом будущем уровне технологического развития во многих ОТДМР авиатранспорт, оставаясь практически безальтернативным, не сможет выполнять своих функций (в том числе социальных, связанных с безопасностью населения) исключи-
тельно на рыночной основе, без государственной поддержки. Однако ее формы и объемы необходимых расходов зависят от технико-экономических параметров соответствующей авиатехники и наземной инфраструктуры. По этой причине бессмысленно рассматривать эффективность отдельных технологических инноваций в данной сфере в отрыве от государственной политики, которая может касаться не только локальных вопросов регулирования авиасообщений в ОТДМР, но и носить более масштабный характер.
Таким образом, если оценка влияния технологий будет для каждой новой технологии проводиться изолированно, учет системных факторов будет чрезвычайно затруднен, а временных факторов -практически невозможен. Вполне возможно, что даже при корректной оценке эффективности отдельных новых технологий будут допущены ошибки. Например, изолированное внедрение новой технологии А в рамках существующей системы (при неизменности всех прочих технологий в данной системе) будет признано неэффективным, как и изолированное внедрение некоторой другой параллельно предлагаемой технологии В. Однако вполне возможно, что эти технологии, дополняя друг друга, существенно повысили бы эффективность системы в целом, причем такая интерференция далеко не всегда предсказуема, и далеко не все соответствующие возможности вообще будут исследоваться. Естественно, возможны и ситуации негативного взаимодополнения новых решений.
Проблемы организации оценки влияния перспективных технологий
Оценка влияния новых технологий на разнообразные экономические субъекты, природу и общество требует учитывать взаимосвязь авиастроения, гражданской авиации, остальных секторов экономики страны и мировой экономики, окружающей среды и т. п. Очевидно, что отдельный специалист не может владеть всем этим спектром знаний, и возникают методологические проблемы проведения оценки влияния технологий. В данной сфере большие надежды возлагаются на так называемый форсайт (см., например, работу [12]). Это методология одновременного прогнозирования развития какой-либо сферы и стратегического планирования ее развития, с широким участием специалистов различного профиля как из данного вида экономи-
ческой деятельности, так и из смежных, и прочих заинтересованных сторон. Во-первых, это позволяет учесть, по возможности, больше аспектов конкретных проблем и противоречивых интересов, повысить объективность анализа. Во-вторых, планы и стратегии составляются при непосредственном участии тех, кому предстоит их выполнять, что повышает ответственность участников и реалистичность планов. Разумеется, все это относится к надлежащей реализации форсайта, а не к мимикрии под форсайт, которая нередко встречается в отечественной практике (начиная с того, что этот инструмент применяется в узком кругу анонимных произвольно выбранных экспертов, среди которых нередко отсутствуют наиболее компетентные специалисты, а также специалисты, имеющие политически нежелательную позицию).
В связи с возросшим интересом к форсайту как инструменту прогнозирования и стратегического планирования целесообразно, по мнению авторов, сделать некоторые уточнения. Преждевременно считать его основным инструментом решения указанных задач, а такая тенденция прослеживается (см. статью [5]). При том, что авторы этой работы представили многообразие методов, используемых в процессе форсайта, так называемый форсайт-ромб, далее, судя по статье (и по реальному опыту проведения форсайтов, посвященных перспективам развития авиации), этот инструмент понимается фактически как экспертный опрос, проводимый по методу Дельфи. Не отрицая полезности таких процедур наряду с прочими, в то же время нельзя согласиться с тем, что они могут использоваться в качестве основных при формировании прогнозов и стратегий развития авиастроения. Не следует переоценивать прогностической силы форсайта. Строго говоря, он не представляет собой самостоятельной методологии разработки научных прогнозов. Это лишь форма рациональной организации прогнозирования и планирования, но при этом используются лишь те методы, которыми владеют опрашиваемые специалисты. Если рассматривать форсайт лишь как процедуру экспертного опроса специалистов в разных предметных областях отраслевой науки и практики, такая процедура в принципе не позволит корректно ответить на ключевые вопросы о будущем отрасли, более того, даже поставить такие вопросы. Необходим системный анализ влияния технико-экономических параметров перспективной авиатехники на доступность авиаперевозок, объемы
продаж продукции авиастроения, потребление авиатоплива, экологическую ситуацию и др.
Никакой экспертный опрос, безотносительно к корректности его проведения и квалификации экспертов по отдельным предметным областям, не заменит системных стратегических исследований, проводимых на основе целостной методологии, по возможности, строгими количественными методами. Например, чтобы оценить эффективность возможного сокращения удельного расхода топлива, принципиально недостаточно опросить специалистов по проектированию авиатехники (оценивающих возможности достижения той или иной экономии топлива) и экспертов по рынку авиатоплива, владеющих знаниями о динамике его продаж, конкурентной ситуации на рынке ГСМ и т. п. В этом примере могут проявиться системные эффекты, выходящие за рамки опыта и кругозора перечисленных специалистов, пусть даже исключительно квалифицированных. В частности, возможен упомянутый эффект рикошета: благодаря снижению удельного расхода авиатоплива, авиаперевозки подешевеют, что в определенных социально-экономических условиях может вызвать резкий рост подвижности населения и увеличение суммарного потребления авиатоплива. Предсказать подобные эффекты можно только с помощью междисциплинарных комплексных моделей, отсутствующих в отдельных предметных областях.
Одним из важнейших достоинств форсайта является его междисциплинарный характер, возможность обмена идеями, ознакомления с инновационными решениями, созревающими в смежных областях. Причем это необходимо не только и не столько для поиска аналогичных решений в данной области, сколько в силу межотраслевых взаимосвязей, эффектов взаимодополнения (позитивного или негативного) инноваций в разных видах экономической деятельности. Судя по результатам уже проведенных в нашей стране форсайт-исследований будущего авиации, потенциал межотраслевого согласования интересов и планов должен быть реализован гораздо более полно.
Критический анализ системы TRL как системы управления воспроизводством НТЗ
Как ни парадоксально на первый взгляд, реформирование принципов управления инновационным
развитием тесно связано с деятельностью наднациональных институтов, прежде всего Всемирной торговой организации (ВТО). Присоединение России к ВТО - свершившийся факт, что, тем не менее, не снижает актуальности анализа соответствующих рисков. Как правило, большинство экономистов, говоря о возможных негативных последствиях присоединения к ВТО, рассматривают исключительно усиление конкуренции со стороны зарубежных производителей (на фоне низкой конкурентоспособности многих отечественных предприятий), сужение возможностей государственного регулирования конкретных рынков готовой продукции, применения протекционистских мер. Однако применительно к наукоемкой промышленности следует уделять внимание и другим, менее очевидным, аспектам.
С одной стороны, особенности стоимостной структуры жизненного цикла авиатехники и других видов долговечного сложного оборудования таковы, что цена изделия составляет лишь малую часть совокупной стоимости владения. Гораздо большее значение имеет эффективность в эксплуатации. Поэтому, как показано в ряде работ (см., например, источник [9]), импортные пошлины и другие инструменты протекционизма, влияющие на цены изделий, могут быть малоэффективными (вопреки стереотипам, придающим им неоправданно большое значение). Магистральный путь обеспечения конкурентоспособности сложной долговечной техники, в том числе авиационной, - не введение заградительных пошлин и т. п., а обеспечение высокой экономической эффективности перспективных изделий прежде всего в эксплуатации, т. е. обеспечение их конкурентоспособности естественным путем.
С другой стороны, правила ВТО сокращают возможности государства помочь фирмам в создании более совершенной наукоемкой продукции. Эти аспекты обычно остаются за рамками анализа рисков и преимуществ вступления России в эту организацию. Эти правила практически запрещают прямое государственное финансирование разработки продукции гражданского назначения. Запрещается финансировать за государственный счет опытно-конструкторские работы и технологическую подготовку производства конкретных коммерческих продуктов. В то же время практически не подвергается сомнению, что по объективным экономическим причинам выполнение фундаментальных и поисковых научно-исследовательских работ и в рыночной экономике должно происходить под
эгидой государства во избежание неэффективного дублирования соответствующих затрат отдельными фирмами, для концентрации уникальных ресурсов. Поэтому за государством признается право финансировать НИР, не привязанные к конкретному продукту, т. е. создание научно-технологического задела.
При этом следует учитывать, что заинтересованные стороны, пропагандирующие честную конкуренцию в рамках ВТО (прежде всего США), располагают почти неограниченными возможностями скрытой финансовой поддержки своего гражданского авиастроения путем финансирования по линии военного ведомства (в силу преобладания оборонных заказов в структуре выручки аэрокосмического комплекса США). Причем таким образом финансируются как исследования и разработки, так и подготовка кадров, технологическое перевооружение производства и т. п. По мнению авторов, в данной ситуации, играя по чужим правилам, более слабый участник (на данный момент - Россия) имеет небольшие шансы на успех. Однако не менее значимым, чем риск непропорционального по сравнению с зарубежными конкурентами сокращения объемов государственной финансовой поддержки российского авиастроения, является риск деформации самих принципов управления инновационным развитием, вызванной стремлением подстроиться под правила ВТО.
Можно заметить, что в работах [1, 2] важным достоинством инновационной системы управления созданием НТЗ перед конструкторской считается именно то, что вплоть до весьма высокого уровня готовности технологий - шестого - исследования и разработки ведутся без привязки к конкретному изделию. Это позволяет считать все соответствующие НИР предпроектными и финансировать их за государственный счет, укладываясь в ограничения, налагаемые нормами ВТО. В рамках конструкторской системы создание НТЗ начиналось с задания на разработку определенного изделия, решающего определенные народнохозяйственные либо оборонные задачи. То есть даже фундаментальные НИР с высоким уровнем неопределенности и риска официально выполнялись в обеспечение создания определенного продукта, являвшегося частью комплексного долгосрочного плана. Применение такой системы в рыночных условиях в свете свершившегося присоединения России к ВТО становится формально невозможным.
По мнению авторов, категорически недопустимо ставить реализацию стратегических национальных интересов в зависимость от наднациональных норм, таких как правила ВТО. Скорее, напротив, решение о присоединении страны к тем или иным соглашениям должно приниматься исключительно исходя из четко сформулированных государственных интересов, в том числе с учетом результатов анализа влияния этих норм на эффективность системы создания научно-технологического задела в наукоемкой промышленности. Но даже до проведения такого анализа следует заметить, что и после перехода к рекомендуемой системе финансирования исследований и разработок России, вполне возможно, не удастся избежать санкций по линии ВТО. Во многих случаях заинтересованные стороны смогут доказать, что создаваемый НТЗ отнюдь не является универсальным, а наоборот, проектно ориентирован. В особенности это актуально для российской авиационной промышленности, которая в силу малых (по меркам ведущих центров мирового авиастроения - США и Евросоюза) масштабов вынуждена ограничиваться чрезвычайно малым количеством проектов - не более одного в каждом рыночном сегменте, причем далеко не во всех сегментах рынка гражданской авиатехники предполагается работать. Кроме того, проводится консолидация авиастроительных предприятий под эгидой Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК). В итоге очевидно, что НИР, проводимые в обеспечение создания изделий определенного класса, послужат целям разработки конкретной модели, и компания-бенефициар (ОАК) также однозначно определяется, что послужит поводом для обвинений в нарушении правил ВТО.
Кроме того, нуждается в более тщательном анализе реальная степень технологической общности изделий различных видов, типов и классов. В частности, могут оказаться ошибочными ставшие в кругах отраслевых руководителей стереотипными представления о том, что можно создать, например, обобщенное композитное крыло, технологии разработки, производства и эксплуатации которого могут затем использоваться с минимальной адаптацией для создания как маневренного истребителя, так и дальнемагистрального пассажирского самолета. Не отрицая наличия некоторых универсальных достижений в авиационных науках, применяемых для создания самых разных летательных аппаратов, следует отметить, что наиболее вероятно построе-
ние на общей технологической платформе изделий одного вида и назначения, принадлежащих к одному или, по крайней мере, близким классам. Такие технологические платформы могут использовать конкурирующие производители, работающие на мировом рынке. И в действительности страны - лидеры мирового авиастроения объединяются вокруг общих технологических платформ, нацеленных все-таки на создание НТЗ для разработки конкретных видов и классов перспективных изделий.
Рассмотрим более детально достоинства и недостатки предлагаемой системы управления воспроизводством НТЗ в авиастроении.
Отсутствие обратной связи между НИР и государственными приоритетами. Можно заметить, что в представленном виде система TRL (и в особенности начальный этап, изображенный на рис. 1) фактически основана лишь на одной, очевидно, не исчерпывающей, модели инновационного развития, называемой в литературе Technology Push. То есть предполагается, что внутри научной сферы, как правило, в недрах фундаментальной науки, зарождаются новые знания, которые в дальнейшем могут быть превращены в технологии, предоставляющие бизнесу новые возможности. Безусловно, зарубежные авиастроительные компании не приступят к созданию перспективного продукта, не обеспеченного достаточно отработанными технологиями, однако не следует полагать, что они планируют создание перспективной продукции, лишь пассивно отслеживая новые технологические возможности, предоставленные им фундаментальной и отраслевой наукой. Представление о том, что бизнес лишь берет с полки технологии, достигшие необходимого уровня готовности, в корне ошибочно. Не отрицая во многом спонтанного характера развития фундаментальной науки (в особенности в прошлом), необходимо сделать два замечания. Во-первых, даже в прошлом фундаментальные открытия нередко делались в ходе выполнения прикладных разработок, ориентированных на практические нужды. А во-вторых, в настоящее время фундаментальные исследования практически не выполняются исследователями-одиночками за свой счет. Как правило, они требуют длительной (в ряде случаев - десятилетий) скоординированной работы больших коллективов, а также значительных затрат на создание и поддержание материально-технической базы. Во всех отраслях авиационной науки эти соображения более чем значимы.
Поэтому даже фундаментальные НИР имеют определенные социально значимые цели. Применительно к исследованиям в сфере авиационных технологий эти цели согласованы с императивами социально-экономического развития, обеспечения национальной безопасности и т. п. В современной экономической теории инновационного развития считается общепризнанным равноправное сосуществование двух моделей инновационных процессов -Technology Push и Market Pull, т. е. создания НТЗ по заказу бизнеса и общества. Спор о первичности того или иного фактора из двух в принципе ненаучен.
Следовательно, схема управления созданием НТЗ, представленная на рис. 1, принципиально неполна с точки зрения теории управления - в ней не замкнута цепь обратной связи между государственными интересами и выбором направлений НИР. В то же время в реальности механизм учета этих интересов в ведущих авиастроительных державах мира, безусловно, существует и действует весьма эффективно. Именно императивы наивысшего уровня определяют те направления развития авиационных технологий, которые заложены в национальном плане США в области аэронавтики (National plan for aeronautics research and development and related infrastructure [14]) и других подобных документах, имеющихся в ведущих авиастроительных державах мира. Некритическое восприятие системы TRL оставляет вне зоны внимания механизмы планирования научно-технологического развития, определения его приоритетов и их трансляции непосредственно ученым.
Снижение технических рисков. В связи с результатами проведенного анализа возникает вопрос: почему обсуждаемая система управления созданием наукоемкой продукции столь успешно применяется за рубежом? Необходимо отметить, что в том виде, как она представлена на рис. 1 и в работах [1, 2], концепция TRL и не применяется в качестве основного инструмента управления исследованиями и разработками, планирования и выбора направлений исследований и разработок. Важнейшие этапы принятия решений о выборе приоритетных направлений исследований и разработок в передовой зарубежной практике в определенном смысле ближе к советской системе. Именно эти первые этапы инновационного процесса, ключевые с точки зрения его успеха, заслуживают детальной проработки во избежание волюнтаризма и принятия неэффективных решений.
В реальности сфера применения концепции TRL в зарубежной наукоемкой промышленности в чистом виде четко ограничена: это лишь инструмент выбора конкретных технологических решений (из состава имеющегося НТЗ) для применения в проектируемых изделиях и мониторинга процесса реализации НИОКР. С этой точки зрения этапы 1-6 на (см. рис. 1) действительно должны быть, по возможности, формализованы, что позволит отобрать для использования в конструкции и технологии производства будущего массового изделия, по возможности, отработанные решения и снизить технические риски. В то же время необходимо подчеркнуть, что можно рассчитывать именно на их некоторое снижение, но не на полное устранение (а такие неоправданные надежды появляются под воздействием пропаганды так называемых передовых концепций инновационного менеджмента).
В работе [8] показано, что даже при включении в состав нового изделия сравнительно малой доли новых элементов (порядка нескольких процентов), а также при сравнительно низком риске недостижения проектных параметров для каждого такого элемента (порядка 1 %) суммарный риск недостижения проектного уровня характеристик изделия в целом становится весьма высоким - порядка десятков процентов. Снизить риски для авиастроительных компаний призвано четкое разделение зон риска науки и промышленности - между 6-м и 7-м уровнями готовности технологий (см. рис. 1). Шестой уровень готовности технологии означает представление работоспособного демонстратора новых технологий. Примерами таковых в авиастроении являются экспериментальные летательные аппараты серии X, создаваемые NASA, а также некоторые отечественные изделия, например сверхзвуковой самолет с обратной стреловидностью крыла С-47 «Беркут», созданный в Опытно-конструкторском бюро имени П. О. Сухого3. Как правило, это заключительный уровень зоны ответственности научно-исследовательских учреждений. Развитие технологий до последующих уровней готовности технологий относится, как правило, к сфере ответственности авиастроительных компаний, т. е. бизнеса. В то же время демонстратор позволяет отработать именно
3 Здесь, вопреки «стандартной» рекомендации, демонстратор создавала авиастроительная компания, а не государственное научное учреждение. Это вызвано отсутствием у последних потребных финансовых ресурсов, конструкторской и опытно-производственной базы.
новые элементы больших технических систем, но не связи в масштабах системы, для которой создается новая техника. Демонстратор по своему исходному предназначению и не обязан давать ответ на вопросы о надежности, экономической или боевой эффективности новых решений в составе систем более высокого уровня (парков авиатехники, транспортных систем, комплексных систем вооружения и т. п.). Иначе следовало бы проводить натурные испытания демонстраторов в составе этих систем, что в свою очередь является не менее дорогостоящим и рискованным, чем полноценное внедрение нового образца. Здесь, как и в организации НИОКР, в распределенных системах важна проблема декомпозиции комплексной задачи на независимые подзадачи с фиксированными входами и выходами. Можно ли считать, что включение в сложную техническую систему нового элемента, уже отработанного до высокой степени готовности на демонстраторах, несет в себе низкий риск? Ответ зависит от того, насколько велики риски, связанные с новыми связями, т. е., насколько сильны системные факторы.
Необходимо оценить, как влияет на уровень инновационных рисков качество оценки готовности технологий в рамках системы ТЯЪ. Для этого предлагается следующая упрощенная модель. Предположим, что процесс создания новой технологии, или исследовательский проект, состоит из п этапов. Каждый 7-й (/ = 1,2,...п) этап создания технологии характеризуется определенным целевым уровнем готовности технологии (УГТ), который должен быть достигнут, чтобы этап считался успешно завершенным и можно было переходить к следующему этапу. Обозначим целевые УГТ ё ., причем ё1 <... <ёп. На практике УГТ может не измеряться единственным скалярным числом, может характеризоваться набором показателей, в том числе и качественных, однако это не ограничивает применимости предлагаемого описания. В нулевом (начальном) состоянии проекта ё0 = 0. Очевидно, что ё0 < ё1.
Можно полагать, что основной смысл системы ТЯЪ состоит в том, чтобы декомпозировать процесс управления исследовательским проектом до уровня элементарных этапов, на каждом из которых на основании объективно измеримых индикаторов УГТ можно принять двухпозиционное решение - «да» или «нет», т. е. переходим к следующему этапу или повторяем прошедший этап. Но если в идеале предполагается, что УГТ по окончании каждого
10
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ: ШвРЪЯ % -ПР/ГКЖЪХ*
Рис 2. Схема состояний
Состояния
Э1
этапа оценивается объективно и безошибочно, то в реальности он может быть оценен неверно. Если оценка УГТ будет завышена, следующий этап начнется преждевременно, на недостаточно подготовленной базе. Предположим для простоты, что такая ошибка будет гарантированно обнаружена уже на следующем этапе, приведет к неудаче и возврату на предыдущий этап. Тогда граф состояний проекта имеет вид, представленный на рис. 1.
По окончании каждого этапа проект может попасть в одно из двух состояний:
1) возвратное состояние, в котором не достигается целевой УГТ, равный dj. При этом уровень готовности больше или равен УГТ предыдущего этапа й._г Так как целевой УГТ в этом состоянии не достигается, приходится возвращаться к началу данного этапа, в предыдущее состояние (на рис. 2 этот процесс обозначен двусторонней стрелкой);
2) невозвратное состояние, в котором достигается целевой УГТ d По достижении целевого УГТ принимается решение о переходе на следующий этап, по окончании которого проект может оказаться в свою очередь в одном из двух аналогичных состояний и т. д.
Также, находясь в любом состоянии, система может стоять на месте, переходя в текущее состояние.
Чтобы представить процесс развития технологии как марковский процесс с непрерывным временем (подробнее см. работу [6]), необходимо описать потоки событий. В рассматриваемом случае события характеризуются двумя параметрами: фактическим уровнем готовности технологии й (который должен достичь целевого значения УГТ на каждом этапе), и переменной, которая показывает, в каком состоянии находится система: возвратном или невозвратном. Переход из одного состояния
Эп - 1
э
в другое характеризуется скоростью перехода из одного состояния в другое q
На каждом этапе реализации проекта на основе оценок УГТ принимается решение о переходе на следующий этап или о возврате на предыдущий. Рассмотрим два варианта управления процессом разработки новой технологии:
1) волюнтаристский подход: qii+1 = qй+2. В этом случае у системы нет предпочтений, в какое из двух состояний переходить - возвратное или невозвратное;
2) осмысленное принятие решений с использованием, по возможности, объективных оценок УГТ: qй+1 < qii+2. В данном случае скорость перехода в невозвратное состояние выше, чем скорость перехода в возвратное состояние (соответствующее неудаче на данном этапе). Зададим ^-матрицу для марковского процесса
Q = (qi.) такую, что
qlJ > 0 Vi, ] е I, г Ф ], qii < 0 Vi е I, £ = 0 Vi е I, где I - пространство состояний. ]
С ее помощью можно задать матрицу вероятностей Р (0, элементы которой р.. в терминах путей, задают полную вероятность всех путей из i в]. Матрица Р^) = р. (^) называется матрицей перехода в момент времени t. Она задает следующие условные вероятности:
Р] (0 = Р(Х = ]х0 = о = Р( х+, = ]\х, = Здесь Р(Х0 = ^ = Х., где X - начальное распределение; для любых моментов времени 0 < ^ <...< t и любых состояний 10,..., 1п е I выполняется равенство
Р( X о = 1о , X4= il,..., X^ = 1п ) =
ХЮР01 (t1 ) Р12 (t2 - t1 )... Р,п-1,п (tn - X где Р](0 - элемент матрицы P(t) = etQ.
Чтобы найти P (t), необходимо решить систему дифференциальных уравнений:
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ: Ж£брпя к ЪР*?жг(Ъ4
11
ёР{г)
Ж
= Р(Г)б, Р(0) = I,
где Р^) =
Р11
Рп1
Р1п
матрица вероятностей
перехода,
Г 4н
е=
4п
- конечная ^-матрица.
Решая систему дифференциальных уравнений, получаем матрицу Р(0, элементы которой р.. задают полную вероятность всех путей из 7 в ]. В первую очередь нас интересует элемент р010(0, который представляет собой вероятность завершения проекта.
Предположим, что 401 = 0,5 -а, Х01 = 0,5 -а, 402 = 0,5 + а, 400 = -1, X02 = 0,5 +а, где а - вклад менеджмента НИОКР: он увеличивает скорость перехода в невозвратное состояние и уменьшает скорость перехода в возвратное состояние (иначе говоря, повышает вероятность успеха на каждом этапе). Решая систему дифференциальных уравнений, получаем зависимость р0п (¿, а).
В данном иллюстративном примере примем число этапов N = 5. Согласно стандартной классификации уровней готовности технологий [1, 2], количество этапов НИР и ОКР равно 9, но примем допущение о меньшем количестве этапов. Качественно это не повлияет на результаты, но позволит упростить вычисления. Предлагаемая модель может
Т 14
12 10 8 б 4 2 0
ОД
0,2
0,3
0,4
Рис. 3. Зависимость между временем выполнения проекта Т и качеством оценки уровня готовности технологии а (пример)
быть распространена на любое число этапов НИ-ОКР без ограничения общности. Пусть р010 а) = 0,9, т. е. с вероятностью 90 % проект, состоящий из пяти этапов, успешно завершается за время Тогда можно построить зависимость между временем, затраченным на проект (в условных единицах), и коэффициентом а, характеризующим качество управления НИОКР (рис. 3).
Как видно из графика зависимости Т от а, представленного на рис. 3, время Т, за которое будут успешно пройдены все 5 этапов развития технологии с вероятностью в 90 %, убывает с ростом а нелинейно. В частности, нет больших различий между значениями а в районе 0,4 и 0,5 (это соответствует безошибочному принятию решений), однако есть существенная разница между значениями 0, 0,1 и 0,2. Исходя из этой зависимости, повышение качества обоснования управленческих решений обладает убывающей предельной эффективностью. То есть увеличение а дает хотя и положительный, но убывающий вклад в ускорение разработки новой технологии и в снижение инновационного риска. Это означает, что в процессе управления развитием перспективных технологий гораздо важнее исключить волюнтаристское принятие решений, чем добиться безошибочного принятия решений.
Заключение
Система ТЯЪ может служить инструментом мониторинга процесса исследований и разработок, повышая объективность принятия решений в сфере управления НИОКР и снижая риски использования неотработанных материалов, конструкций и технологий при создании новой продукции. Однако сама по себе она не формирует приоритетов техно_ логического развития и не может являться основой системы —♦- управления прикладными исследованиями и разработками. Приоритетные направления исследований в отраслевой науке должны определяться исходя из национальных интересов, как и делается в ведущих экономически развитых странах мира. При этом не следует офици-
0,5
0,6
пп
ально декларировать проектно ориентированный характер таких приоритетов, чтобы не вступать в противоречие с правилами ВТО, запрещающими государственное финансирование конкретных инновационных проектов.
Важнейший этап развития новой технологии -оценка ее влияния, т. е. ее воздействия на экономические интересы различных субъектов, на природу и общество. Корректная оценка влияния технологии не может быть проведена в отрыве от других перспективных технологий, в том числе в смежных отраслях и без учета времени их освоения. Что касается оценки готовности технологии на последующих уровнях, то для снижения инновационных рисков важнее исключить волюнтаристское принятие решений, чем добиться их безошибочности.
Форсайт является перспективной формой сбора экспертных мнений и обмена информацией о новых технологиях в различных областях авиационной науки и техники, а также в смежных отраслях. Однако этот инструмент не заменит системных междисциплинарных исследований перспектив развития авиации, проводимых на специально созданной для этого методологической базе. В ходе форсайта необходимо помимо прочих учитывать и результаты таких исследований.
Анализ показывает, что при ограниченных финансовых, временных и других ресурсах, выделяемых на исследования, для достижения большего положительного эффекта (социально-экономического, коммерческого, оборонного, экологического и др.) от внедрения новых технологий, а также для сокращения соответствующих рисков необходимо планировать технологическое развитие, определяя на основе системных исследований желаемые (оптимальные или по крайней мере допустимые) соотношения между параметрами технологий (или диапазоны значений этих соотношений) в будущие периоды времени, а также активно управлять развитием технологий, добиваясь выдерживания заданной траектории развития (по крайней мере, удерживая эту траекторию в допустимых границах).
Список литературы
1. Авиационная промышленность РФ - итоги и планы // АвиаПорт. URL: http://www. aviaport. rn/news/2011/03/21/212625.html.
2. Алешин Б. С. О новой концепции организации научных работ // Новости ЦАГИ. 2010. № 5.
3. Болбот Е. А., Клочков В. В. Экономико-математический анализ предпосылок и последствий эффекта рикошета // Экономический анализ: теория и практика. 2012. № 3.
4. Горшкова И. В., Клочков В. В. Экономический анализ перспектив развития воздушного транспорта в малонаселенных регионах России // Проблемы прогнозирования. 2011. № 6.
5. Карасев О. И, Вишневский К. О, Веселитская Н. Н. Применение методов форсайта для выявления приоритетов технологического развития авиаци-онно-промышленного комплекса // Электронный журнал «Труды МАИ». 2012. № 53.
6. КельбертМ. Я., СуховЮ. М. Вероятность и статистика в примерах и задачах. Марковские цепи как отправная точка теории случайных процессов и их приложения. М.: МЦНМО, 2009. Т. 2.
7. Клочков В. В. Управление инновационным развитием гражданского авиастроения. М.: МГУЛ, 2009.
8. Клочков В. В. Управление инновационным развитием наукоемкой промышленности: модели и решения. М.: ИПУ РАН, 2010.
9. Клочков В. В., Гусманов Т. М. Проблемы прогнозирования спроса на перспективные пассажирские самолеты российского производства // Проблемы прогнозирования. 2007. № 2.
10. Клочков В. В., Русанова А. Л., Максимов-ский В. И. Экономико-математическое моделирование процессов освоения серийного производства новых гражданских самолетов // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 3.
11. Кудрин Б. И. Исследование технических систем как сообществ изделий-техноценозов // Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник 1980. М.: Наука, 1981.
12. Соколов А. В. Форсайт: взгляд в будущее // Форсайт. 2007. № 1.
13. Benkard C. L. A Dynamic Analysis of the Market for Wide-bodied Commercial Aircraft // Review of Economic Studies, vol. 71, No. 3, Jun., 2004.
14. National Plan for Aeronautics Research and Development and Related Infrastructure. URL: http:// www. aeronautics. nasa. gov/releases/aero_rd_plan_ final_21_dec_2007.pdf/.
