疯狂创新大本营 DARPA国防部高级预研局 | 工业百条
【中文词条】国防部高级预研局
【英文词条】DARPA ，Defense Advanced Research Projects Agency
词条解读：国防部高级预研局（DARPA）是美国防部直属科研业务局，自1958年创建以来，一直努力践行其“创造并预防技术突袭”的使命，为美国持续维持压倒性军事优势奠定基础。DARPA投资孵化的无人机、互联网、GPS和话音识别等技术，在军事和民用领域产都产生了巨大影响。
一、溯源及创新
1957年10月4日，前苏联发射了人类历史上第一颗人造地球卫星“Sputnik-1”，之后又在11月3日把一只小狗送入太空。该事件严重震撼了美国军方和社会，“Sputnik”甚至成为英语中“人造地球卫星”的专有名词。铁幕另一端敌人的军事装备每天都飞跃领土上空但却无能为力，美军自二战后首次感到了被“技术突袭”的巨大恐慌，民间也对政府和国防部航天事业的发展恶评如潮。为此，时任美国总统艾森豪威尔采取了多种措施以扭转颓势，如设置总统科技特别助理等，其中一项重要举措便是成立DARPA（时称高级研究计划局，APRA），统领全国军事航天技术研发，在该领域加速赶超苏联。另外还要防止对手在其他领域制造类似的“技术突袭”，并对敌人施加“技术突袭”影响。
DARPA成立至今产出了大量创新成果，例如，在军用航空领域，引领了飞机隐身技术、长航时无人机技术、前掠翼技术、超机动技术、无人作战飞机技术、无人机蜂群技术、货运无人机技术、巡航导弹发动机技术、相控阵雷达技术和精确制导武器技术等的研发，另外互联网、GPS、话音识别等技术也为军用航空的发展起到了间接推动作用。DARPA战术技术办公室（TTO）前主任史蒂芬•韦尔比（Stephen Welby）曾总结道：“由于DARPA在军用航空领域的投资，美国不用出动庞大的机队便可主宰目前世界上绝大多数国家的领空。夺取制空权对于美国来说不再是一项挑战，这极大改变了美国的作战样式。”
美国防部需要DARPA发展创新性、颠覆性技术以保障国家安全。DARPA创建时便将职能定为探索创新性、颠覆性技术。该局成立时的美国防部长迈克尔·罗伊表示：“DARPA应具有前瞻性，而不局限于研发当前和近期的武器系统。该局将负责组织前沿的创新研究项目。这些项目可能成功，也可能失败，但前提是都要具备潜在的巨大收益回报”。DARPA半个多世纪以来，通过不断开展颠覆性技术创新，在冷战、越战和反恐战争中有力地维护了美国的军事优势和国家安全，成为世人眼中开展创新性、颠覆性技术研发的标杆机构。
美国防部还力求通过DARPA抑制三军内斗。20世纪50年代，是美国三军内斗最激烈的时期，导致美军重复建设、不成体系等问题十分严重，研发效率很低。艾森豪威尔对三军内斗深恶痛绝，并最终通过成立DARPA首先破解了各军种在弹道导弹研发方面的利益之争，也为美军日后的创新性、颠覆性技术创新扫清了主要障碍。
DARPA的工作目的是为创新性、颠覆性技术从远期探索向近期发展搭建桥梁。在美军的科研（RDT&E，即研究、发展、试验和鉴定）序列中，科学和技术（S&T）研究位于前端，由基础研究、应用研究和先期技术发展3部分组成，主要目的是研究基础技术、突破先进技术和开展技术集成验证。DARPA是美军重要的S&T机构，其他机构还包括空军研究实验室（AFRL）、海军研究实验室（NRL）、陆军研究实验室（ARL）等。军种的研究实验室在选择S&T项目时，通常从事能够在近期应用的、已经有部分成果积累的、风险较低的技术。因此，美军需要DARPA识别出前沿性、创新性、颠覆性和革命性的军用科技，并把其快速拉向军种实验室，加速技术实际应用的进程。除创新性、颠覆性技术研发，DARPA还经常和军种联合实施重大型号背景的研发项目，例如远距反舰弹（LRASM）项目、六代机技术演示验证机（AII-X）项目等。国防部和各军种寄希望依托DARPA丰富的研发经验、独立于军种的特殊地位和非常规的采办流程，实现重大型号背景项目快速转化为采办项目或直接投产列装。
图1：S&T研究的三部分
二、DARPA自身的相关利益分析
DARPA的核心利益是在与三军的竞争中确保自身的生存。任何机构最关心的是如何才能不被撤销，DARPA也是如此。该局自成立以来经历了多次生存危机，但最终都克服了困难。例如，1958年10月美国航空航天局（NASA）成立，美国防部随即把DARPA的军用航天任务（该局的一项核心工作）划给NASA，DARPA首次面对生存挑战。为此，该局不得不寻找出路，开始从事其他军种不愿意触碰的高难度、跨军种、与国家安全关系重大的项目，并最终确立了自身地位。20世纪70年代初受越战影响，参与国防工作的积极性低，美国大多数的非政府科研人员拒绝到DARPA工作，另外再加上DARPA自身的管理也出现问题，使该局的年度经费越来越少，又一次面临生存威胁。为此，该局采取了促进技术转移、加强与军种的联系和改进项目建议书评审等方法，又一次成功度过危机。
DARPA通过颠覆性技术创新牵引军种的作战概念和装备发展，以确立自身在国防研发领域的地位。生成质变性作战能力需要引入颠覆性技术，而军种由于受使用习惯或作战条令的影响，通常不会引入变革性的技术方案，需要DARPA等引领颠覆性技术研发并展示。例如，在隐身飞机方面，DARPA顶住了美空军的反对意见，研发了“海弗兰”隐身验证机。正是由于这种远见卓识和坚定信念，才使美军率先拥有了隐身技术，并逐渐改变了空中作战样式。
三、局长相关利益分析
DARPA局长之职能使业界精英获得整个国防领域的高度认可，并在离开DARPA后得到更高的职位和收入。总结DARPA历史上20位局长的个人履历，可发现历任局长在进入该局前，一般为国防部高级管理人员、军种实验室研发主管、NASA高管、国防企业高管或高校知名教授。进入DARPA后，有些人直接被任命为局长，有些则是通过项目经理－副局长－局长或者副局长－局长途径升任最高职位。DARPA局长在离任后一般有4类就业途径，分别是DARPA上级机构高管、国防企业高管、创建或加入国防咨询公司以及在高校任副校长或校长等，且大多数有据可查的DARPA局长最后都担任了国防企业或政府部门的资深顾问。故可认为，DARPA局长之职可为业界精英赋予长于解决高难度问题、富有创新思想、具有极强管理能力以及在政府和企业间拥有良好人脉等光环，确保其在离开DARPA后可获得理想职位，并在职业生涯末期成为各机构争抢的专家顾问，即具有相当高的成就感，也获得了丰厚的经济利益。
图2：DARPA所有局长入职前后工作统计规律
来源：中国航空工业发展研究中心绘制
四、项目经理责任制
DARPA创建时为进一步提高工作灵活性和效率，时任国防部长迈克尔·罗伊、DARPA局长罗伊·约翰逊和DARPA首席科学家约克根据著名国防智库“国防分析研究所”的研究成果，共同制定出了把项目经理外包出去的决议。这使各领域的科学家和工程师可以临时在这个新成立的机构工作。目前，DARPA仍在沿袭项目经理的外包轮换制度。该局采用短期聘用方式吸纳来自大学、产业界、实验室和科研机构那些懂技术又懂管理的专家担任项目经理，聘期一般3-5年。外包轮换制度一方面可确保项目经理将绝大部分精力放在DARPA技术指标高、研究周期短的项目上；另一方面又可随着人员的不断进出，使该局一直保持新鲜的创新思想与活力。
DARPA的项目经理需要通过在该局的镀金，谋求更高的职位。与很多局长在进入DARPA之前担任国防企业高级管理人员不同，初次担任DARPA项目经理的多是30多岁、来自于企业或军种实验室的冉冉升起的新星。这些技术精英年轻、精力旺盛、极富创新思想，但缺少的是可当作国防企业或政府部门高管敲门砖的值得炫耀的经历，因此，需要通过担任DARPA项目经理、解决高难度技术问题为自己镀金，增加获得高职位和高收入的机会。例如，被称作“互联网之父”的瑟夫在离开DARPA后，曾先后担任美国著名通信公司——MCI公司的副总裁和谷歌公司副总裁。
五、DARPA走在前沿
通过DARPA项目抓住占领未来国防市场的主导权。DARPA的研究大多针对未来10-20年可能实用化的颠覆性技术，虽然80%会失败，但在20%成功的项目里如有军方愿意转化的，就将使承包商不但获得巨额利润，还可在该领域的未来发展中占据优势。例如，在隐身飞机技术方面，洛马公司通过“海弗兰”项目，成功孵化出F-117A隐身战斗机，此后，更在美军两型四代机研制竞争中全胜，研制出了F-22和F-35战斗机，垄断了美军隐身战斗机的市场。
为了更好地发展，小型国防技术公司也积极参与DARPA的项目。美国小型国防技术公司机制灵活、敢于创新，往往对某一技术领域或某单项技术研究很深入并拥有出色解决方案；DARPA大多数项目同样聚焦于特定研究领域，与小型国防技术公司的定位十分契合。因此，这类公司积极参与DARPA项目，力求垄断该领域未来市场，吸引大型承包商与之合作。另外，在掌握了独到的技术后，小型国防技术公司还可通过被大型公司收购，加入国防科研主力行列。
六、启发
1、合理机制
如何设计一套合理的体制机制，确保机构不断发展是检验管理人员水平的试金石。即使是DARPA，在20世纪70年代也因管理问题将自己逼到了生死边缘。但经过50多年的发展，目前的DARPA已经形成了一套相对成熟的体制机制，其扁平化管理、不设立实验室、项目分阶段评审制、项目经理有限任期制、项目经理高度负责制、技术转化机制、容忍失败的特质、较高水平的待遇等，不但使该局产出了大量颠覆性技术解决方案，有力维护了美国的军事优势和国家安全，还满足了美国防部、DARPA自身、局长等高级管理人员、项目经理和项目承包商等各利益相关方对于利益的诉求。因此，DARPA的颠覆性创新并不神秘，只不过其通过一套合理的体制机制，使该局的研发工作既遵循了技术发展规律，又遵循了人性发展规律。
2．政府强力支持
这是DARPA能生存并顺利开展颠覆性技术创新的重要原因。如前所述，DARPA的成立有其深层次的动因，但该局的出现必定会侵占原有研发机构的利益，引起或明或暗的反对。例如，在DARPA尚未成立时，美国三军就明确表示反对，并极力限制DARPA的权限和研究范围。当时参联会和国会也对该局表现出反对或怀疑态度。但是，为了真正发展颠覆性技术和解决三军内斗，避免再次被前苏联“技术突袭”而被动，艾森豪威尔和迈克尔·罗伊力排众议，决定组建DARPA，并保留了最初为该局设计的权限和研究范围。可见，美军各军种只能从自身利益角度考虑发展相应技术，必然会伴随目光短浅、效率低下、相互拆台等行为；实际上，发展颠覆性技术需要美国防部顶层统筹，且需要国家最高决策的强力支持。只有这样才能破除各军种内部小利的藩篱，通过更高层面的规划满足国防发展的大利。
图3：稳定的经费（纵坐标单位为10亿美元）
来源：美国科学促进会统计数据
二十多年来，DARPA获得的国防经费投入使用保持了相对稳定（图3中橙色曲线），可以看到为美国防部研发经费投入分配，一直非常有保障。
DARPA的成功使其成为美国其他部门竞相模仿的对象。按照DARPA的模式，国家情报局、国土安全部、能源部和谷歌公司等均成立了相应的研究机构。但是上述机构至今鲜有能与DARPA相匹的成就，有些甚至已饱受诟病。需要在研究DARPA体制机制的基础上，进一步深刻总结出该局能够实现颠覆性创新的本质。
注：本词条入选《智能制造术语解读》一书，由中国电子信息产业发展研究院（赛迪研究院）编著，即将由电子工业出版社出版，敬请关注。
《工业百条》说明：
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作者简介
袁成：航空工业研究中心。
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