趨勢外推法

趨勢外推的基本假設是未來系過去和現在連續發展的結果。當預測對象依時間變化呈現某種上升或下降趨勢，沒有明顯的季節波動，且能找到一個合適的函數曲線反映這種變化趨勢時，就可以用趨勢外推法進行預測。

趨勢外推法的基本理論是：決定事物過去發展的因素，在很大程度上也決定該事物未來的發展，其變化，不會太大；事物發展過程一般都是漸進式的變化，而不是跳躍式的變化掌握事物的發展規律，依據這種規律推導，就可以預測出它的未來趨勢和狀態。

趨勢外推法首先由R.賴恩（Rhyne）用於科技預測。他認為，應用趨勢外推法進行預測，主要包括以下6個步驟：

（1）選擇預測參數；

（2）收集必要的數據；

（3）擬合曲線；

（4）趨勢外推；

（5）預測説明；

（6）研究預測結果在制訂規劃和決策中的應用。

趨勢外推法是在對研究對象過去和現在的發展作了全面分析之後，利用某種模型描述某一參數的變化規律，然後以此規律進行外推。為了擬合數據點，實際中最常用的是一些比較簡單的函數模型，如線性模型、指數曲線、生長曲線、包絡曲線等。

線性趨勢外推法是最簡單的外推法。這種方法可用來研究隨時間按恆定增長率變化的事物。在以時間為橫座標的座標圖中，事物的變化接近一條直線。根據這條直線，可以推斷事物未來的變化。

應用線性外推法，首先是收集研究對象的動態數列，然後畫數據點分佈圖，如果散點構成的曲線非常近似於直線，則可按直線規律外推。

指數曲線法（Exponential curve）是一種重要的趨勢外推法。當描述某一客觀事物的指標或參數在散點圖上的數據點構成指數曲線或近似指數曲線時，表明該事物的發展是按指數規律或近似指數規律變化。如果在預測期限內，有理由説明該事物仍將按此規律發展，則可按指數曲線外推。

許多研究結果表明，技術發展，有時包括社會發展，其定量特性往往表現為按指數規律或近似指數規律增長，一種技術的發展通常要經過發生、發展和成熟3個階段。在技術發展進入階段之前，有一個高速發展時期。一般地説，在這個時期內，很多技術特性的發展是符合指數增長規律的。例如，運輸工具的速度、發動機效率、電站容量、計算機的存貯容量 和運算速度等，其發展規律均表現為指數增長趨勢。

對於處在發生和發展階段的技術，指數曲線法是一種重要的預測方法，一次指數曲線因與這個階段的發展趨勢相適應，所以比較適合處於發生和發展階段技術的預測，一次指數曲線也可用於經濟預測，因為它與許多經濟現象的發展過程相適應，二次指數曲線和修正指數曲線則主要用於經濟方面的預測。

生長曲線模型（Growth curve models）可以描述事物發生、發展和成熟的全過程，是情報研究中常用的一種方法。

生物羣體的生長，例如人口的增加、細胞的繁瑣，開始幾乎都是按指數函數的規律增長的。在達到一定的生物密度以後，由於自身和環境的制約作用，逐漸趨於一穩定狀態。通過對技術發展過程的研究，發現也具有類似的規律。由於技術性能的提高與生物羣體的生長存在着這種非嚴謹的類似，因而可用生長曲線模擬技術的發展過程。

生長曲線法幾乎可用來研究每個技術領域的發展，它不僅可以描述技術發展的基本傾向，而更重要的是，它可以説明一項技術的增長由高速發展變為緩慢發展的轉折時期，為規劃決策確定開發新技術的恰當時機提供依據。

有些經濟現象也符合或近似生長曲線的變化規律，因而它也完全可以用來研究經濟領域的問題。

生長曲線描述一項單元技術的發展過程，而包絡曲線（Envelop curve）描述整個技術系統的發展過程。一項單元技術有功能特性上限，而由一系列先後相繼的單元技術構成的整個技術系統，不會因單元技術達到性能上限而停止發展。例如，把計算機作為整個技術系統，則分別以電子管→晶體管→中小規模集成電路到大規模集成電路作為邏輯元件的相應計算機就是它的單元技術。隨着單元技術的更替，計算機技術性能在不斷提高。

由於單元技術的連續更替，在時間—特性圖上表現為一系列的S曲線，隨時間的推移，後一條S曲線的性能比前一條S曲線的性能有所提高。如果把這一系列S曲線邊成一條包絡曲線，其形狀也往往是一條S曲線。R.艾爾斯（Ayres）通過對整個技術系統實際發展過程的觀察和分析，列舉了許多實例，用以説明整個技術系統的發展是符合包絡曲線規律的。例如：粒子加速器工作能量的增加，白熾燈效率的提高，航空發動機功率的增長，交通工具速度的提高等。

這些事實説明，整個技術系統的發展也是連續的，呈現某種規律性，符合或近似包絡曲線規律。這一規律是制訂長遠科技發展規劃的一個依據。

用包絡曲線外推，可以估計某個技術系統的特性參數在未來某一時間將會達到什麼水平，適用於長期技術預測。此外，它還有以下兩個方面的實際用途：

①、用於分析新技術可能出現的時機

根據整個技術系統的特性參數遵循包絡曲線發展的規律，當某一單元技術的性能趨於其上限時，通常會有另一新的單元技術出現，推動整個技術系統的發展。按照這個原理，如果將包絡曲線法與生長曲線法結合起來使用，當現有技術的性能水平接近其上限時，規劃制訂者就應該估計，是否會有另一新的單元技術出現，從而相應地作出新技術的科研規劃和計劃，並加以實施，以保持產品的先進性。

②、用於驗證規劃中制訂的技術參數指標是否合理，為未來產品設計的功能特性參數提供評價依據。

如果目標規定的技術參數值訂在外推的包絡曲線之上，表明有可能冒進；反之，則可能是偏於保守的。