發佈日期:2018-02-18

全球大挑戰競賽的介紹與比較

作者: 葉家顯

政策評析 大挑戰競賽 創新方案 議題形成機制 Grand Challenge Innovation Approach Mechanism of Issue Formation

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一、前言

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國際上以激勵獎項作為科研創新手段已有三百多年歷史,英國、美國、德國等國家先後設立百餘項影響重大的創新激勵獎項,而近年來創新激勵獎競賽再度成為政府機關及私人企業尋求科研創新的重要手段之一。大挑戰的概念起源於19世紀德國數學家David Hilbert歸納總結出23個數學難題,這些難題成為眾多數學家努力克服的學術挑戰,也啟發了許多具有創新意義的解決方案,對往後數學學科的發展有著深遠的影響。

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21世紀以來各國政府陸續推出支持政府機關舉辦競賽作為鼓勵創新的方式之政府政策和法案,可明顯的觀察到對於創新激勵獎的興趣提升。特別是在2005年起,美國陸續通過相關法案,讓政府機構可以發布高額獎金的競賽以激勵創新與技術突破。2009年,歐巴馬總統發布美國創新策略報告,主題是提升與強化創新,在其探索的所有路徑中,競賽與獎項這條路徑明確地引導「大挑戰競賽」的創造,這份報告的備忘錄加速了近年來美國政府機關透過網站平台或頒布法案促使以競賽做為創新政策的工具。美國政府在2010年啟動政府挑戰網(Challenge.gov),做為提供美國政府各機關透過群眾外包匯集創意的平台,由2010年至2017年中,有100多個美國聯邦政府的組織部門透過Challenge.gov平台執行超過760個挑戰與獎金競賽活動(至今已達805個挑戰賽),總獎金累積超過2.5億美元(Challenge.gov, 2017),參賽者超過25萬人,透過網路推動這項政策工具,激勵創新方法解決政府面對的各類挑戰,加強民眾參與,同時推進開放政府的進程。

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二、大挑戰競賽的介紹

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(一) NASA’s Centennial Challenge

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美國國家航空暨太空總署(National Aeronautics and Space Administration, NASA)是美國聯邦政府的一個獨立機構,負責制定和實施美國的民用太空計畫與開創航空科學和太空科學的研究。2005年由太空技術任務部(Space Technology Mission Directorate, STMD)啟動的NASA世紀挑戰競賽(NASA Centennial Challenges Program, CCP),直接讓公眾參與先進的技術開發過程,該計畫提供豐厚的激勵獎金來為NASA和國家感興趣的問題提供革命性的解決方法(NASA, 2017)。NASA世紀挑戰競賽尋求來自學術界、企業界、政府和全國各界最具創新性的方法,希望從非傳統和多元的角度來找出答案,並將解決方案用於重要的技術集中領域,挑戰者不會接受政府的資金贊助而只獎勵在挑戰賽中獲得成功的團隊,並且NASA世紀挑戰競賽的合作夥伴只接受非營利組織。根據萊特兄弟與其他美國創業家的精神,NASA世紀挑戰競賽獎的得主只提供給獨立的發明家,包含:小型企業、學生團體與個人。每年的NASA世紀挑戰賽的獎金預算為400萬美元,每一個世紀挑戰賽會分為三個階段進行,每個階段都有挑戰里程碑並且會頒發競賽獎金,該計畫挑戰的目標將於航太領域的基礎和應用研究、技術開發與原型機展示進行激勵創新。NASA世紀挑戰競賽規定要參加的團隊領導者必須為美國公民、美國永久居民或是在美國註冊並維持主要營業地點的實體公司,外國人可作為團隊成員參加挑戰賽,但不能做為團隊領導人,而所有的團隊成員的工作必須都在美國境內,若是國際參加者將沒有資格領取獎金。

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(二) DARPA Grand Challenge

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DARPA大挑戰(DARPA Grand Challenge)是由美國國防高等研究計畫署(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)在2004年起經由國會授權出資贊助高收益的研究獎金,冠軍獎金為100-200萬美元,另外也會頒發第二名和第三名的獎金,來銜接基礎研究發現與軍事研究之間的差距,透過非傳統夥伴關係促進新的合作模式,支援國防部能夠為軍事應用帶來革命性改變的技術(DARPA, 2017)。DARPA基於國防部的技術需求將大挑戰的策略投資目標分為下列四項:(1)重新思考複雜的軍事系統;(2)掌握大量資訊;(3)駕馭生物學技術;(4)擴展未完全開發技術。從2004年至今,DARPA大挑戰已經舉辦過9屆競賽,挑戰的主題包含無人駕駛汽車、互聯網技術、功能性機器人、傳染病快速檢測、網路資訊安全與無線電頻譜共享技術等。DARPA大挑戰是以競賽的方式進行相關研究計畫與技術開發,並且以開放的方式來吸引世界各地的科技人才來進行技術之挑戰,但團隊必須包含一位美國公民。而在每一屆的大挑戰題目的選擇上都是基於國防部的技術需求提出競賽策略,在2001年的國防授權法中的第220條規定指出,武裝部隊的目標是實現無人駕駛的遙控技術,到2015年,三分之一的地面作戰車輛需要是無人駕駛的。因此,第一屆到第三屆的DARPA大挑戰的主題從以無人車橫跨沙漠延伸至無人車行駛於城市的挑戰,期待挑戰隊伍可以在交通繁忙的城市環境中安全的執行任務。

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(三) XPRIZE

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XPRIZE成立於1995年,是由美國企業人士所創立的一家非公益性的基金會,目的在於設計與管理有利於人類技術創新的公開競賽,XPRIZE的使命是透過激勵的比賽來完成「為了人類的利益而進行激烈的突破」,激發個人、公司與組織開發創新的想法與技術,幫助解決限制人類進步的巨大挑戰。XPRIZE的資金來源主要為私人資本,大部分為美國大型科技公司,如IBM、Google、高通等比賽贊助商。XPRIZE舉辦的獎勵競賽有三個主要的目標,第一是吸引外部特定獨行、針對問題採取創意新方法的參賽者,造成革命性的創新。第二是創造有意義的突破,每項競賽具有可衡量的終點線,並被設計來提升創新的廣泛使用,許多獎項的頒發往往只是政治、經濟和科技變革的開始。第三是創造不可思議的槓桿作用,XPRIZE跨越國家及領域的界線,迫使全世界的隊伍投入智力與財力資本以解決我們的棘手問題。第一屆XPRIZE競賽在2004年舉辦,是有關於太空船開發的Ansari XPRIZE,目的是激勵打造低成本商用太空船的研究發展。XPRIZE截至2017年已經完成了7場全球性的比賽,競賽主題包含了太空探索、節能汽車、個人健康照護、海洋環境保育、人類基因定序技術等(XPRIZE, 2017a)。

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(四) Grand Challenges Explorations

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比爾及梅琳達蓋茲基金會成立於2000年1月,創辦人為微軟公司創始人比爾蓋茲及其妻子,該基金會屬於非營利組織,宗旨為促進全球衛生和教育的平等,基金會的資金主要是經由比爾蓋茲每年捐贈自身財產的5%(15億美元以上)和接受外界的自由捐款。而從2006年開始每年基金會都會收到來自沃倫•巴菲特的一份捐款,至2016年為止共捐款了約194億美元,基金會截止2016年的捐款總額共413億美元(信託基金為403億美元)。基金會的總部在華盛頓州西雅圖市,基金會除了支持美國50個州和哥倫比亞特區的計畫,在國際上也已經與超過100個國家進行合作,還在全球各地區設立辦事處,可了解該地區的政策環境與保持文化敏感度。基金會的策略布局將分為四個監督團隊,包含:全球發展、全球健康、美國計劃和全球政策與宣傳。在全球發展部分將會著重監督在發展中國家在農業發展、家庭衛生、貧困金融服務、緊急救濟和電腦與網路的發展。在全球健康的部分將負責監督改善發展中國家的健康狀況。美國計劃團隊將負責監督基金會在教育、圖書館和互聯網的執行、美國緊急救濟、西北太平洋區的社區補助與當地的工作。全球政策與宣傳上將負責監督該基金會與政府、私人慈善家、媒體機構、公共政策專家及對基金會使命成功至關重要的重要夥伴建立戰略關係(BMGF, 2017)。2003年比爾及梅琳達蓋茲基金會啟動了全球衛生大挑戰,主要聚焦在14個重大科學挑戰,若能成功開發將可讓發展中國家在預防、治療和治癒疾病有重大發展。為了吸引世界上最具科學創造力的研究團隊,2005年全球衛生大挑戰已經提供33個國家44項研究計畫獎助金,總金額超過4.5億美元。2007年蓋茲基金會推出了大挑戰探索,用以更快吸引更多的世界創新者,大挑戰探索為每兩年一次,以提出高風險與高回報的建議。大挑戰探索開放讓任何人申請,從學生至教授,以及任何組織,包括學校、政府實驗室、研究機構、非營利組織和營利公司,需要在線上提交兩頁構想書。計畫申請通過初期將頒發10萬美元獎學金,後續若成功執行計畫將有機會獲得高達100萬美元的後續研究資金。

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三、大挑戰賽的形成機制分析比較

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在本文所介紹四個知名的高額獎金大挑戰賽中可了解到傳統由上到下(top-down)的科研補助模式將逐漸轉型為舉辦創新激勵競賽來促進科技創新。而在各大創新激勵競賽的挑戰項目選擇上,由於DARPA Grand Challenge和NASA’s Centennial Challenge資金來自於政府部門,在主題的選擇上將以提升與強化創新國家發展為優先,將由政府機關決定競賽方向與選題方式,如圖1所示。

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圖1 大挑戰賽的形成機制比較

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XPRIZE基金會一直以來都在努力創造突破並擴大影響力,但是因為基金會的重點在於設計與執行激勵性的競賽,相較之下在擴大影響力這一部分所做的努力就比較容易被忽略。2016年XPRIZE開始將焦點核心從設計獎勵競賽(Prize)轉變為如何擴大影響力(Impact),基金會將大部分的重心放在策略制度上,對組織結構重新調整,並且採用四大步驟來執行新的戰略重點,包含:(1)影響力架構、(2)影響力設計、(3)競賽的開發與執行、(4)擴大和優化影響力。在2016年XPRIZE首次嘗試制定影響力設計的方法與流程,推出願景者(VISIONEERS)和願景者高峰會(Visioneers Summit),每個願景者團隊都將努力的為世界上的一些重大挑戰造成突破性的影響,持續推動與發展具有影響力的競賽題目設計,如:阿茲海默症、清潔空氣、網路安全…等,最後將在願景者高峰會上由專業人士票選出下一屆XPRIZE最佳全球競賽題目(XPRIZE, 2017b)。

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另外,比爾及梅琳達•蓋茲基金會為了加快全球衛生研究和開發可延續性的研究,基金會將定期向大學和其他研究夥伴審查其資金模式,基金會對於受助組織的儀器設備、行政管理或相關間接成本具有相當的靈活性,與聯邦政府的資金補助是不同的管理規範。例如在與特定的計畫管理比較上,實驗室管理與行政人員費用、資料數據費用、IT費用在蓋茲基金會的補助資金上可以當作主要成本支出使用,基金會將針對各種組織單位(私人基金會、美國大學、非政府機關組織…等)進行分類並限制最大間接成本比例。

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四、結論與建議

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美國政府與非營利基金會推動高額獎金的創新激勵獎加速了科技與創新之研發進程,採用科研眾包模式來成功解決急迫的問題,然而上述模式解決問題速度通常比組織內部自行開發更快且成本更低。綜觀發展數十年以上的創新激勵獎達成了三個主要的目標,第一是吸引外部獨特且好於採取具有創意解決困難的參賽者共同參與,引導革命性的創新概念;第二是創造有意義的突破,透過競賽的設計具有可量化的里程碑,注重如何使創新思維能被大眾廣泛使用;第三是創造驚人的槓桿效益,跨越國家與組織間的界線,促使全世界的隊伍和個人投入智力和財力以解決人類面臨的挑戰。

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近年來國內政府部門、企業和非營利組織愈來愈積極採用創新激勵獎作為鼓勵創新的方式,但相較於國際相關領域的進展而言尚處於起步階段,本研究提出創新激勵獎在設計規劃及獎項管理策略建議。就獎項設計及規劃方面,有以下幾點策略建議:(1)建構獎項設計流程與機制,依據獎項主題諮詢廣泛的領域專家,以掌握該主題最重要的突破點並避免以過時概念設計主題;(2)在獎項運作機制及獎項主題上須留意相關政策規範及法規限制,評估是否有與規範衝突之處並進行調適;(3)建立全面的資源供需面評估,包括可槓桿資源及資源需求,除獎酬之外,管理成本及競賽平台成本必須納入考量。創新能量是推動產業前進的動能與國家進步的關鍵因素之一,唯有具備創新能力,才能發揮創意,再加上專業知識的運用與養成,進而創造價值。

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參考文獻

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  2. Barack Obama (2009). A Strategy for American Innovation: driving toward sustainable growth and quality jobs. Retrieved Dec. 25, 2017, from: https://www.politico.com/pdf/PPM41_9.20.09_innovation.pdf
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  4. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) (2017). Our Research. Retrieved Nov. 25, 2017, from: https://www.darpa.mil/
  5. National Aeronautics and Space Administration (NASA) (2017). Centennial Challenges Program. Retrieved Nov. 20, 2017, from: https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/centennial_challenges/index.html
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  7. XPRIZE (2017b). VISIONEERS. Retrieved Dec. 20, 2017, from: https://www.xprize.org/