世界航天能力發(fā)展評(píng)估

張召才 王帥（北京空間科技信息研究所）

2017年，世界航天保持快速穩(wěn)定發(fā)展態(tài)勢(shì)，航天活動(dòng)迎來近年來的新高峰，全球航天器發(fā)射數(shù)量實(shí)現(xiàn)翻倍，各國保持對(duì)航天的高度支持，航天系統(tǒng)技術(shù)不斷演化，航天保障能力持續(xù)提升，商業(yè)航天取得快速發(fā)展，創(chuàng)新技術(shù)和概念持續(xù)助力航天發(fā)展。在低成本進(jìn)入和利用空間技術(shù)的引領(lǐng)下，航天研制及應(yīng)用面臨新的一輪改革，同時(shí)世界航天版圖不斷擴(kuò)張，世界航天格局正孕育新的調(diào)整與變化。北京空間科技信息研究所構(gòu)建了基于一致化框架的評(píng)估模型，并考慮到部分?jǐn)?shù)據(jù)（主要是航天產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)）的統(tǒng)計(jì)存在滯后性，對(duì)全球20個(gè)主要航天國家或地區(qū)截至2017年底的航天競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了量化評(píng)估，分析其航天能力水平。

1 評(píng)估模型與評(píng)估范圍

一個(gè)國家或地區(qū)航天能力越強(qiáng)，表明該國或地區(qū)實(shí)施航天活動(dòng)的能力越高，包括具有清晰、可行、持續(xù)的航天發(fā)展規(guī)劃；在航天技術(shù)開發(fā)上具有一定比例的、穩(wěn)定持續(xù)的研究投入；在航天技術(shù)的某些領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位；航天產(chǎn)業(yè)在全球航天市場(chǎng)中占有一定的市場(chǎng)份額；廣泛參與國家或地區(qū)間航天合作，并掌握主導(dǎo)權(quán)或話語權(quán)；航天產(chǎn)業(yè)與國家或地區(qū)內(nèi)其他產(chǎn)業(yè)具有有效的應(yīng)用聯(lián)系和互動(dòng)關(guān)系，能更好地服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防軍事建設(shè)等?；诖?，本文提出以“政府支持”、“技術(shù)能力”、“保障能力”、“產(chǎn)業(yè)發(fā)展”和“創(chuàng)新發(fā)展”五個(gè)維度為核心要素構(gòu)成的指標(biāo)體系，并運(yùn)用綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法和層次分析法，構(gòu)建了評(píng)估模型，多視角量化評(píng)估各國或地區(qū)航天能力發(fā)展水平。

在評(píng)估過程中，綜合了基于專家經(jīng)驗(yàn)的定性方法和基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)的定量方法，從定性、定量?jī)蓚€(gè)途徑入手。其中，定性指標(biāo)依據(jù)專家打分結(jié)果可衍變?yōu)檗D(zhuǎn)化定量指標(biāo)，定量指標(biāo)根據(jù)數(shù)據(jù)的可采樣程度分為直接定量指標(biāo)和間接定量指標(biāo)。數(shù)據(jù)源選擇方面，包括美國航天基金會(huì)、衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）、北方天空研究公司（NSR）、歐洲咨詢公司等專業(yè)的咨詢公司數(shù)據(jù)源，各國的國家航天局及政府航天機(jī)構(gòu)網(wǎng)站，各宇航制造商、運(yùn)營商和發(fā)射服務(wù)商的官方網(wǎng)站以及年報(bào)數(shù)據(jù)等，確保數(shù)據(jù)的權(quán)威性和準(zhǔn)確性。

按照具備航天器獨(dú)立研制和獨(dú)立發(fā)射能力，或航天發(fā)展具有一定規(guī)模、并呈現(xiàn)出較強(qiáng)的區(qū)域輻射和帶動(dòng)作用的原則，遴選美國、歐洲、俄羅斯、中國、日本、印度、韓國、加拿大、以色列、巴西、南非、烏克蘭、伊朗、澳大利亞、阿根廷、墨西哥、土耳其、沙特、阿聯(lián)酋和印尼作為航天能力發(fā)展評(píng)估的評(píng)估對(duì)象，評(píng)述分析這20個(gè)航天國家或地區(qū)的最新航天能力。需要特別說明的是，盡管法國、德國、英國、意大利、西班牙等國家航天實(shí)力突出，但其往往在歐洲航天局（ESA）一體化框架下協(xié)同開展航天活動(dòng)，并且多個(gè)歐洲組織也在泛歐層面進(jìn)行了廣泛的航天合作與一體化發(fā)展，故本研究把包括法國、德國、英國、意大利、西班牙、歐洲航天局、歐洲通信衛(wèi)星組織在內(nèi)的28個(gè)國家或組織作為一個(gè)整體進(jìn)行評(píng)估。

世界航天能力發(fā)展評(píng)估指標(biāo)體系

2 世界航天能力發(fā)展評(píng)估分析

世界航天呈現(xiàn)三梯隊(duì)發(fā)展的整體格局

從整體態(tài)勢(shì)看，世界航天呈現(xiàn)“金字塔”式格局：美國保持絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，穩(wěn)居“塔尖”位置，引領(lǐng)世界航天發(fā)展；歐洲、中國、俄羅斯、日本和印度等國領(lǐng)先世界平均水平，構(gòu)成金字塔的“中堅(jiān)”力量；南非、烏克蘭、墨西哥、沙特、印尼等國航天能力相對(duì)不足，處于“塔底”位置，支撐世界航天版圖。從變化趨勢(shì)看，排名靠前的國家間航天能力差距較大，排名靠后的國家間航天能力差距相對(duì)較小。

世界航天能力發(fā)展評(píng)估排序

世界航天能力發(fā)展評(píng)估得分表

2017 年世界航天能力發(fā)展格局

按照均值分類方法，對(duì)20個(gè)評(píng)估國家或地區(qū)的航天能力評(píng)估結(jié)果進(jìn)行劃分，可以得到：美國和歐洲的航天能力發(fā)展在全球領(lǐng)先梯隊(duì)中處于相對(duì)優(yōu)勢(shì)地位，是全球航天發(fā)展的第一梯隊(duì)；中國、俄羅斯、日本和印度在全球領(lǐng)先梯隊(duì)中處于相對(duì)靠后位置，構(gòu)成世界航天發(fā)展的第二梯隊(duì)，其中，中國領(lǐng)跑第二梯隊(duì)，對(duì)第一梯隊(duì)國家保持追趕態(tài)勢(shì)；印度位于第二梯隊(duì)末端位置，僅微弱領(lǐng)先全球航天能力評(píng)估平均得分，未來如果不能跟上當(dāng)前世界航天快速發(fā)展的形勢(shì)則可能跌落至第三梯隊(duì)；加拿大、韓國、以色列、澳大利亞、巴西、阿聯(lián)酋、土耳其、伊朗、阿根廷、印尼、沙特、墨西哥、烏克蘭和南非構(gòu)成了支撐世界航天版圖不斷擴(kuò)張的第三梯隊(duì)。

第一梯隊(duì)中，美國保持絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，繼續(xù)強(qiáng)調(diào)“全球領(lǐng)導(dǎo)地位”，推動(dòng)航天軍、民、商融合發(fā)展；歐洲持續(xù)增加航天預(yù)算投入，有序推動(dòng)“伽利略”和“哥白尼”兩大旗艦計(jì)劃，同時(shí)加大技術(shù)創(chuàng)新、航天產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展力度，促使航天能力穩(wěn)步提升。

第二梯隊(duì)中，中國、俄羅斯緊追第一梯隊(duì)，日本和印度則與前四保持較大差距。其中，中國在2017年航天活躍程度有所減弱，但保持對(duì)俄羅斯的領(lǐng)先，處于第二梯隊(duì)的“領(lǐng)頭羊”位置；俄羅斯繼續(xù)推動(dòng)航天工業(yè)改革、完善航天戰(zhàn)略規(guī)劃、增加航天預(yù)算投入，以期重振航天大國雄風(fēng)，但受整體經(jīng)濟(jì)衰退、航天事故頻發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展遲緩等因素影響，其整體航天能力處于緩慢發(fā)展階段；日本在實(shí)現(xiàn)軍事航天合法化后繼續(xù)加強(qiáng)軍事航天發(fā)展，同時(shí)出臺(tái)政策指導(dǎo)加快航天產(chǎn)業(yè)化，近年來航天產(chǎn)業(yè)取得較快發(fā)展；印度調(diào)整完善航天規(guī)劃模式，保持航天預(yù)算的快速增長(zhǎng)，增強(qiáng)航天技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投入，穩(wěn)步推進(jìn)航天各維度發(fā)展。

第三梯隊(duì)中，加拿大繼續(xù)處于“領(lǐng)頭羊”位置，盡管在通信、遙感和空間機(jī)器人領(lǐng)域具備特色優(yōu)勢(shì)，但由于航天系統(tǒng)能力發(fā)展存在嚴(yán)重偏向，綜合發(fā)展速度相對(duì)較慢，難以實(shí)現(xiàn)向第二梯隊(duì)的跨越；以色列與韓國航天能力非常接近，以色列繼續(xù)保持重點(diǎn)發(fā)展軍事航天的特點(diǎn)，通過技術(shù)創(chuàng)新和擴(kuò)大商業(yè)航天發(fā)展帶動(dòng)整體航天能力提升，韓國則意欲通過國際合作等方式進(jìn)一步增強(qiáng)民商航天實(shí)力，同時(shí)開始發(fā)展軍事航天能力；澳大利亞宣布將成立國家航天局，并計(jì)劃制定支持技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的戰(zhàn)略性長(zhǎng)期規(guī)劃，促進(jìn)航天工業(yè)發(fā)展，未來將繼續(xù)發(fā)展衛(wèi)星應(yīng)用；巴西作為起步較早的航天國家，受限于政策、投入的不穩(wěn)定，始終未能發(fā)展出規(guī)?；暮教祗w系，近年來航天能力始終無法取得實(shí)質(zhì)性提升。

全球六大區(qū)域航天能力比較分析

2017年全球六大區(qū)域航天能力對(duì)比分析

基于地理政治概念把全球劃分為六大區(qū)域，包括北美地區(qū)、除北美以外的亞洲和太平洋地區(qū)（下文簡(jiǎn)稱亞太地區(qū)）、歐洲地區(qū)、獨(dú)聯(lián)體地區(qū)、拉美地區(qū)、中東和非洲地區(qū)六個(gè)區(qū)域。研究中假定，全球六大區(qū)域航天能力評(píng)估分值由隸屬各區(qū)域的參評(píng)航天國家或地區(qū)的評(píng)估分值累加得到。其中，北美地區(qū)包括美國和加拿大；亞太地區(qū)包括中國、日本、印度、韓國、澳大利亞和印尼；歐洲地區(qū)仍作為整體分析；獨(dú)聯(lián)體地區(qū)包括俄羅斯和烏克蘭；拉美地區(qū)包括巴西、墨西哥和阿根廷；中東和非洲地區(qū)包括以色列、土耳其、阿聯(lián)酋、沙特、伊朗和南非。

全球六大區(qū)域航天能力對(duì)比分析圖中，用六種顏色分別標(biāo)識(shí)全球六大區(qū)域；六大區(qū)域旁的柱狀圖表示各區(qū)域航天能力評(píng)估分?jǐn)?shù)，其高度表示各區(qū)域航天能力的比例關(guān)系；柱狀圖旁邊的環(huán)形圖表示各區(qū)域下轄的評(píng)估國家對(duì)該區(qū)域航天能力評(píng)估結(jié)果的貢獻(xiàn)度。

評(píng)估結(jié)果顯示，全球六大區(qū)域的航天能力排序依次為亞太地區(qū)、北美地區(qū)、歐洲地區(qū)、中東和非洲地區(qū)、獨(dú)聯(lián)體地區(qū)、拉美地區(qū)。

亞太地區(qū)航天能力評(píng)估總得分為132.89分，高居全球首位。依據(jù)國家對(duì)該區(qū)域航天能力的貢獻(xiàn)度排名，依次為中國、日本、印度、韓國、澳大利亞和印尼。航天國家眾多、人口基數(shù)大、航天應(yīng)用潛力巨大是亞太地區(qū)的主要特點(diǎn)，隨著近年來亞太地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及航天的廣泛普及，航天發(fā)展?jié)摿Φ玫结尫?，亞太地區(qū)航天能力持續(xù)提升。目前，相比于歐美地區(qū)的航天應(yīng)用水平，亞太地區(qū)仍具備巨大的航天發(fā)展?jié)摿?，未來有望繼續(xù)保持迅猛發(fā)展勢(shì)頭。內(nèi)部航天協(xié)作方面，亞太地區(qū)航天活動(dòng)參與國眾多且航天能力分散，各國主要采取獨(dú)自發(fā)展附加協(xié)作的方式開展航天活動(dòng)，不過近年來中國、印度、韓國等國之間相繼簽署了多個(gè)層面的空間合作協(xié)議，區(qū)域內(nèi)合作的頻度與深度不斷加強(qiáng)。

北美地區(qū)航天能力評(píng)估總得分為112.52分，位居全球次席。航天能力高度發(fā)達(dá)、航天市場(chǎng)化程度高、區(qū)域帶動(dòng)能力強(qiáng)是北美地區(qū)的主要特點(diǎn)，其綜合航天實(shí)力領(lǐng)先全球，但由于參評(píng)國家數(shù)量偏少，導(dǎo)致了整體航天能力評(píng)估得分落后于亞太地區(qū)。內(nèi)部航天協(xié)作方面，加拿大在保持特色發(fā)展的同時(shí)，與美國保持著深度的航天產(chǎn)業(yè)合作關(guān)系，兩國航天產(chǎn)業(yè)協(xié)同性極高，同時(shí)兩國在航天系統(tǒng)的協(xié)同應(yīng)用方面深度合作，充分發(fā)揮航天系統(tǒng)應(yīng)用潛力。這種不同國家間航天活動(dòng)獨(dú)立發(fā)展又深度協(xié)作的發(fā)展模式，是歐洲航天一體化發(fā)展模式之外的又一典范。

歐洲地區(qū)航天能力評(píng)估總得分為57.35分，位列全球第三。一體化程度高、航天技術(shù)全面領(lǐng)先、航天發(fā)展重視產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用是歐洲地區(qū)的主要特點(diǎn)，通過聚合歐洲優(yōu)勢(shì)航天技術(shù)能力，廣泛參與國際合作，歐洲地區(qū)實(shí)現(xiàn)了航天能力的國際領(lǐng)先。內(nèi)部航天協(xié)作方面，歐洲在歐盟、歐洲航天局等多個(gè)框架的一體化協(xié)調(diào)下，保持著泛歐層面的廣泛合作，同時(shí)歐洲國家之間廣泛存在著形式多樣的雙邊和多邊合作，可以稱為航天一體化發(fā)展模式的典范，這也是本模型將其考慮為一個(gè)整體進(jìn)行評(píng)估的重要原因。

中東和非洲地區(qū)航天能力評(píng)估總得分為52.29分，位列全球第四。依據(jù)國家對(duì)該區(qū)域航天能力的貢獻(xiàn)度排名，依次為以色列、阿聯(lián)酋、土耳其、伊朗、沙特和南非。中東和非洲地區(qū)同樣具有國家眾多、人口基數(shù)大和航天應(yīng)用潛力巨大的特點(diǎn)，但該地區(qū)整體經(jīng)濟(jì)水平和工業(yè)水平較低，導(dǎo)致該區(qū)域航天能力遠(yuǎn)落后于亞太地區(qū)。近年來，隨著以色列、阿聯(lián)酋等中東國家航天能力的快速發(fā)展，該地區(qū)的航天能力持續(xù)上升。未來，以色列、阿聯(lián)酋等中東國家將繼續(xù)作為該地區(qū)航天發(fā)展主力，推動(dòng)地區(qū)航天能力不斷提升，同時(shí)其他中東和非洲國家將通過采購衛(wèi)星等形式參與到航天活動(dòng)中，不斷發(fā)掘航天應(yīng)用市場(chǎng)潛力，助推全球航天發(fā)展。

獨(dú)聯(lián)體地區(qū)的航天能力評(píng)估總得分為52.15分。俄羅斯和烏克蘭是僅有的兩個(gè)獨(dú)聯(lián)體地區(qū)參評(píng)國家。蘇聯(lián)解體后，其主要航天工業(yè)由俄羅斯和烏克蘭兩國繼承，但受經(jīng)濟(jì)衰退和航天管理混亂等影響，近年來俄羅斯航天能力持續(xù)下滑，造成獨(dú)聯(lián)體地區(qū)整體航天能力減弱，被中東和非洲地區(qū)整體航天能力超越。但從航天技術(shù)角度而言，獨(dú)聯(lián)體地區(qū)仍處于世界領(lǐng)先水平，同時(shí)俄羅斯近年來非常重視航天的發(fā)展，正通過發(fā)布長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略規(guī)劃、增加航天投入和整改航天工業(yè)等措施恢復(fù)其航天能力，未來有望抑制下滑趨勢(shì)。內(nèi)部協(xié)作方面，由于俄羅斯和烏克蘭航天工業(yè)本屬一體，其內(nèi)部存在著深層次的合作關(guān)系，但受地緣政治角力和軍事武裝沖突的影響，自克里米亞危機(jī)、烏克蘭沖突等事件發(fā)生以來，俄羅斯和烏克蘭的航天合作處于停滯狀態(tài)，影響了獨(dú)聯(lián)體地區(qū)航天能力的整體發(fā)展。但近兩年兩國關(guān)系有所緩和，2017年12月俄羅斯和烏克蘭聯(lián)合制造的天頂號(hào)在停飛2年后復(fù)飛，開啟了新一輪合作。

拉美地區(qū)的航天能力評(píng)估總得分為25.69分，位居全球末席。巴西、阿根廷和墨西哥分別對(duì)拉美地區(qū)航天能力貢獻(xiàn)40%、32%和28%。受限于經(jīng)濟(jì)水平和工業(yè)能力，拉美地區(qū)的整體航天能力偏低，其中巴西作為起步較早的航天國家，由于經(jīng)濟(jì)不振、重視程度不足以及航天投入較低等原因，未能實(shí)現(xiàn)航天能力的領(lǐng)先，其他國家則沒有經(jīng)濟(jì)及技術(shù)能力獨(dú)自開展航天活動(dòng)，主要通過采購衛(wèi)星參與航天活動(dòng)。內(nèi)部協(xié)作方面，由于缺乏能夠獨(dú)自開展航天活動(dòng)的國家，各國主要依托地區(qū)外其他國家的航天發(fā)射和制造能力，協(xié)同合作較少。

航天能力與經(jīng)濟(jì)水平適配性分析

低成本進(jìn)入和利用空間技術(shù)推動(dòng)航天準(zhǔn)入門檻持續(xù)降低，越來越多的新興航天國家、初創(chuàng)公司參與到航天活動(dòng)中，多個(gè)國家通過小衛(wèi)星的發(fā)展實(shí)現(xiàn)航天技術(shù)能力快速提升。但需要注意的是，低成本技術(shù)只是降低了航天活動(dòng)的準(zhǔn)入門檻，航天仍是一項(xiàng)高技術(shù)、高投入的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，與國家整體工業(yè)能力以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力關(guān)系密切。通常情況下，一個(gè)國家綜合實(shí)力越強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)水平越高，對(duì)航天發(fā)展越重視，則其航天能力水平越高。

2018年4月，國際貨幣基金組織（IMF）發(fā)布了2017年度世界各國的GDP數(shù)據(jù)。按照本研究設(shè)定，將歐洲視為一個(gè)完整的經(jīng)濟(jì)體，可以發(fā)現(xiàn)2017年世界經(jīng)濟(jì)前十強(qiáng)與本研究評(píng)估的世界航天能力前十強(qiáng)榜單高度重合。2017年，航天能力評(píng)估排名前十的國家或地區(qū)中，僅有以色列經(jīng)濟(jì)水平未進(jìn)入世界前十，其航天能力排名位居第9位；經(jīng)濟(jì)水平排名前十的國家或地區(qū)中，僅巴西航天能力未進(jìn)入世界前十，其GDP排名位居全球第6位，航天能力排名位居第11位。

將國際貨幣基金組織發(fā)布的GDP數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)化處理，可以在一致化框架下分析各國家或地區(qū)航天能力與經(jīng)濟(jì)水平的適配性。由于歸一化過程采用美國評(píng)估得分和GDP數(shù)據(jù)為歸一化單位，結(jié)果在一定程度上反映了相對(duì)于美國經(jīng)濟(jì)水平下的航天發(fā)展水平，各國航天能力與經(jīng)濟(jì)水平是否一致。

研究顯示：

歐洲與中國的航天能力排名與經(jīng)濟(jì)水平排名保持一致，但兩國航天能力低于經(jīng)濟(jì)水平，即相比于美國，相同經(jīng)濟(jì)條件下航天發(fā)展水平較低。歐洲與美國能夠?yàn)楸緡教彀l(fā)展提供更持久、更強(qiáng)勁的資源支持，航天能力具備巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

俄羅斯與以色列的航天能力排名遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)水平排名，且從本研究構(gòu)建的對(duì)比框架看，俄羅斯與以色列是經(jīng)濟(jì)水平與航天能力差距最大的兩個(gè)國家。其中，俄羅斯航天能力領(lǐng)先主要得益于對(duì)蘇聯(lián)航天能力的繼承，以及近年來俄羅斯始終將航天視為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，但受經(jīng)濟(jì)條件持續(xù)惡化、航天管理混亂的影響，航天能力呈現(xiàn)持續(xù)下滑態(tài)勢(shì)，目前俄羅斯正推進(jìn)航天工業(yè)改革，以期扭轉(zhuǎn)衰敗的趨勢(shì)；以色列繼續(xù)保持“小而優(yōu)”的特色發(fā)展模式，圍繞國家戰(zhàn)略需求重點(diǎn)發(fā)展軍事偵察和商業(yè)通信等應(yīng)用衛(wèi)星系統(tǒng)，憑借發(fā)達(dá)的國防工業(yè)能力和國家創(chuàng)新能力，以較低投入實(shí)現(xiàn)了頗具競(jìng)爭(zhēng)力的航天能力。

各國或地區(qū)航天能力與經(jīng)濟(jì)水平對(duì)比圖

3 結(jié)束語

隨著航天技術(shù)的快速發(fā)展以及航天應(yīng)用的持續(xù)擴(kuò)展，航天商業(yè)化和全球化進(jìn)程不斷加速，多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)加?。好绹佑谌蚝教彀l(fā)展領(lǐng)先位置，優(yōu)勢(shì)絕對(duì)，但正在受到來自歐洲的多方面挑戰(zhàn)；中國、俄羅斯、日本和印度構(gòu)成的第二梯隊(duì)持續(xù)追趕美國和歐洲；加拿大領(lǐng)跑的第三梯隊(duì)也呈現(xiàn)出不斷發(fā)力的趨勢(shì)。未來，美國、歐洲、中國、俄羅斯、日本和印度等主要航天國家或地區(qū)將繼續(xù)作為世界航天發(fā)展的主要力量，引領(lǐng)世界航天發(fā)展；同時(shí)其他新興航天國家通過獨(dú)立研發(fā)、國際合作、商業(yè)采購等多渠道聯(lián)合發(fā)展的形式開展航天活動(dòng)，構(gòu)成世界航天發(fā)展的重要生力軍。