在高风险的产品创新领域,企业常陷入两难:是否要采用最新技术——例如用于监测心率和压力的生物传感器,或支撑可穿戴设备持续健康监测的低功耗芯片。这些技术往往决定产品能否成功,但企业评估它们的工具和方法却相对陈旧,习惯把新技术当作必须控制和规避的风险,而不是潜在的战略机遇。
斯科尔科沃理工学院(Skoltech)的研究人员在期刊《设计科学》(Design Science)上发表的新研究中,提出了一个名为 PoLaRis 的新框架,旨在改变工程师和管理层选择和押注新技术的方式。
三维标准:跃迁潜力、学习与风险
PoLaRis 专门面向产品设计最早期、最不确定的阶段,为技术集成提供结构化的评估方法。与传统只强调“风险规避”的做法不同,这一框架同时考量三个关键维度:
- 跃迁潜力(Leap Potential):技术能为产品带来的性能或价值飞跃空间。
- 学习(Learning):在集成和试用过程中,企业能够积累到的知识与经验。
- 风险(Risk):技术成熟度、实现难度及潜在失败带来的影响。
框架名称 PoLaRis 即来源于这三项指标的首字母。
斯科尔科沃理工学院工程中心研究工程师、论文第一作者 Anastasia Stelvaga 指出,传统系统工程方法通常把新技术主要视为产品的潜在风险,而不是性能提升和价值创造的机会。她表示,团队希望通过正式引入“学习”这一指标,凸显技术集成过程中获得的知识价值,因为这些知识往往是企业最持久、最难复制的技术资产。
两种互补方法:E-PoLaRis 与 N-PoLaRis
PoLaRis 框架包含两种互补的应用方式:
- E-PoLaRis:基于专家评估的方法。通过结构化的德尔菲(Delphi)技术,收集并整合来自多学科专家的意见,对候选技术在“跃迁潜力—学习—风险”三方面进行打分和比较。
- N-PoLaRis:基于数值建模的方法。由单一系统架构师使用数学模型,对同样的三个参数进行量化评估,是对框架的一次重要扩展。
在数值方法中,研究人员利用设计结构矩阵(Design Structure Matrix)分析系统架构,并提出了一个新的量化指标——技术跃迁潜力。这一指标从用户视角出发,衡量某项技术对产品整体价值的直接贡献。
跨行业验证:从航空航天到可穿戴电子
PoLaRis 已在多个行业中进行了测试和验证。其早期版本曾被一家大型航空航天企业用于评估飞机相关技术,后续研究又展示了该框架在可穿戴电子领域的适用性。这些跨行业案例表明,PoLaRis 能够支持多种复杂工程系统中的技术评估与选择。
在最新研究中,团队通过两个可穿戴电子行业的案例进一步检验了该框架,重点评估了三项真实的下一代智能手表技术概念,其中包括:

- 一款 AI 节能芯片
- 两种创新的压力检测方案
第一项研究采用了由 11 位专家组成的小组,使用 E-PoLaRis 进行评估;第二项研究则使用 N-PoLaRis 的数值方法。结果显示,专家打分与数学模型输出高度一致,验证了 PoLaRis 方法在内部逻辑上的可靠性和一致性。
可视化权衡:不同技术路径的清晰对比
PoLaRis 的一大优势在于,它能直观呈现不同技术选择之间的权衡关系。例如:
- 一种新型的非接触式皮肤电活动(EDA)传感器,用于压力检测。该方案在“学习”维度上得分很高,意味着企业在开发和集成过程中可以获得大量新知识,但由于技术尚不成熟,其风险也相对较大。
- 一款节能的嵌入式传感器处理单元,则在风险方面较低,同时具备可观的市场潜力,更适合希望稳步推进、偏好渐进式创新的企业。
通过这样的可视化比较,决策者可以更清楚地看到每个技术选项在跃迁潜力、学习收益和风险之间的平衡点,从而做出更符合企业战略的选择。
对产业与投资决策的影响
斯科尔科沃理工学院工程中心教授、论文合著者 Clement Fortin 强调了这一工作的实际应用价值。他表示,来自包括大型航空航天公司在内的行业合作伙伴反馈非常积极。
有一位风险投资分析师提到,他们所在的公司已经采纳了 PoLaRis 的核心理念,用“跃迁—学习—风险”的逻辑来组织内部讨论并指导投资决策。与传统只做“可行性检查”的方式相比,这种方法将决策过程转变为对价值创造、知识获取和风险管理的综合战略评估。
从“规避风险”到“利用风险”
通过跳出单一的“风险中心”视角,PoLaRis 为产品开发人员和系统架构师提供了一个简洁而有力的工具,帮助他们在现代创新环境的复杂不确定性中做出更有前瞻性的选择。
在这一框架下,未来技术的选择不再只看“能不能做”“风险有多大”,而是同时考量:
- 能否带来显著的价值跃迁
- 能为企业沉淀多少关键知识
- 相关风险是否在可接受和可管理范围内
借助 PoLaRis,企业有望把原本被视为负担的技术风险,转化为推动创新、积累能力和形成长期竞争优势的战略机遇。