科技項目中技術就緒度的自評價方法探討

鮑黎濤 楊道建

摘 要：技術就緒度等級評價目前在國內外科技項目中被廣泛應用，通過將技術成熟過程量化，判斷項目開發當前所處的階段和成熟程度，用以指導下一階段的工作。建立一種技術就緒度自評價方法，可以幫助企業從技術狀態、制造狀態、項目規劃三個維度對項目技術就緒度開展自評價工作，盡早發現開發過程中存在的問題和風險，為合理制定科研計劃和項目決策提供依據，推進項目成果轉化和工程化進展。

關鍵詞：技術就緒度；科技項目；關鍵技術元素；自評價方法

中圖分類號：G322；G304 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）02-0180-04

Abstract：Technology readiness levels evaluation is widely used in science and technology projects at home and abroad at present. By quantifying the technology maturity process，we can judge the current stage and maturity of the project development to guide the work in the next stage. The establishment of a self-evaluation method of technology readiness can help enterprises to carry out self-evaluation of project technology readiness from the three dimensions of technology status，manufacturing status and project planning，to develop the problems and risks existing in the development process as early as possible，to provide a basis for the rational preparation of scientific research plans and project decision-making，and to promote the transformation of project achievements and engineering progress.

Keywords：technology readiness levels；science and technology projects；key technical elements；self-evaluation method

0 引 言

技術就緒度（Technology Readiness Levels，TRL）也稱技術成熟度，是一種衡量技術發展成熟度的指標。技術就緒度評價方法是用來對科研過程中某項技術成熟程度或進展情況進行評價的方法。它通過對科技項目不同階段進行科學分析，按一定的量化分級指標衡量科技項目在各個研制環節的技術狀態。在不同的領域和行業，技術就緒度的定義和內容會有一些差異，但總體來說，它是一種基礎性的、普適的科技項目評價方法。

技術就緒度評價的概念是指將一項技術或者產品按“原理概念→試驗驗證→仿真運行→真實環境運行”的研發流程進行階段劃分，以一定的評價、評定標準來衡量一項技術達到某種技術狀態的程度。技術就緒度最先由美國國家宇航局（NASA）提出并應用，現已廣泛應用于儀器、醫療設備、航空航天、武器裝備等領域的科研項目管理中[1]。由于標準明確、階段性劃分清晰，且將可靠性內容嵌入其中，技術就緒度評價非常適用于面向成果轉化的國家科技項目的評估[2]。本文介紹了技術就緒度的發展及應用情況，闡述了國家重大科學儀器專項承擔單位開展技術就緒度自評價工作的方法，為各課題承接單位對項目就緒度水平的量化評價提供了參考。

1 技術就緒度的發展和國內應用情況

技術就緒度的概念最早由NASA于1969年提出，在上世紀七八十年代得到了較快發展。NASA起初設計的技術就緒度只有7個級別，簡短粗略的描述了最原始的TRL等級表。到了上世紀九十年代，NASA將技術就緒度增加到9個級別，并建立了相應的評價評級體系[3]。

上世紀90年代初，我國逐漸引入了技術就緒度的等級評價方法，并率先在總裝備部和航天研究院所展開應用[4]。總體來說，國內技術就緒度起步較晚，發展較慢。直到2009年，中國標準化研究院發布GB/T22900—2009《科學技術研究項目評價通則》，技術就緒度評價方法才開始在科技項目評價和管理中得到應用[5-7]。2014年，科技部開始在民口科技項目中推動技術就緒度評價工作，并將評價結果做為項目檢查和驗收的重要依據。

2 技術就緒度在科技項目中的應用

2.1 評價對象層次

本文以科技部重大科學儀器專項為例對技術就緒度評價方法進行闡述。根據科學儀器研發特點，引入了核心部件、部件級原理樣機、系統級原理樣機、工程樣機等概念，技術就緒度評價準則主要從以上層次開展評價工作（如圖1所示）。其中，核心部件一般為關鍵技術載體，主要用于演示功能原理、驗證設計的正確性；部件級原理樣機一般是指由作為子課題的各部件在研發階段所形成的原理樣機，用于演示子課題部件的技術功能；系統級原理樣機即整機樣機，對應成套儀器，能基本體現出最終產品的外形、尺寸、組成及功能等信息；工程樣機以具體工程需求為目標，基本接近最終產品。

2.2 等級劃分及評價準則

技術就緒度的評價標準是科學儀器專項技術就緒度評價工作的重要依據，其共由九個評價等級組成（如表1所示）。科學儀器專項的技術就緒度評價主要從技術狀態、制造狀態、項目規劃等三個維度進行考慮。其中，技術狀態是度量技術就緒度的主要維度，其是對特定技術自身性能或能力的驗證結果；制造狀態是從技術的可制造性、經濟可行性角度來度量項目技術就緒程度，包括對生產制造工藝、原料、生產成本、人員、管理等方面的衡量；項目規劃是從用戶對項目的關注情況、項目成本與預算分析程度、項目文檔的充足程度、風險管理、可靠性管理等內容方面對科學儀器專項技術進行衡量。

科學儀器專項一般立項時要求其等級達到TRL3，中期檢查前其等級達到TRL6，結題前其等級達到TRL8或TRL 9。在相應的產品階段，應分別從技術狀態、制造狀態、項目規劃三個維度進行技術就緒度評價，四個等級對應的評價準則如表2所示。由表2可知，在中期檢查前，應完成整機集成，并完成第三方功能、性能測試及環境試驗；在結題驗收前，應完成整機的可靠性指標評估工作，同時達到任務書中提到的所有指標要求，并進行第三方測試。

3 技術就緒度自評價方法

3.1 評價工作組

科學儀器專項在中期檢查及結題驗收檢查前，由項目牽頭承擔單位進行技術就緒度自評價工作，并提交完成的自評價報告。

筆者建議成立評價工作組，包括自評價組、支撐組和專家組。自評價組一般由項目承擔單位（包括牽頭單位及成員單位）的項目負責人及質量部門負責人組成；支撐組一般由第三方機構的項目參與人員組成，如功能、性能檢測機構人員，環境試驗實驗室人員等；專家組一般由總體專家組專家、技術專家組專家和用戶委員會專家組成。

評價工作組應結合技術就緒度各等級的定義和評價準則，從核心部件、部件級原理樣機、系統級原理樣機、工程樣機四個層次和技術狀態、制造狀態、項目規劃三個維度進行技術就緒度自評價，自評價流程如圖2所示。

3.2 關鍵技術元素確定

關鍵技術元素通過工作分解結構（WBS）來進行篩選。在進行WBS項目分解時，應將科學儀器整機和部件自上而下、有條理地組織在一起，并將項目工作分解到部件級，以便于從中篩選關鍵技術元素。WBS可以由樹形的層次結構圖表示，也可以直接對產品外形圖進行分解并對各部件做出標注。

通過WBS將產品分解到部件級，并對各部件進行關鍵程度分析，以確定是否將其定為關鍵技術元素。分析時可從以下方面進行考慮：

a）部件在整機系統中的功能地位。如果某部件的性能指標直接影響到整機的核心指標，則可以直接將其確定為關鍵技術元素。例如，某成像儀器的核心指標為成像分辨率、成像速度、三維重建功能，這些性能均通過成像系統直接實現，即成像系統在整機中具有舉足輕重的地位，則可以將其確定為關鍵技術元素；

b）部件的復雜程度及制造工藝。如果某部件復雜程度較高，且集成難度大，制造工藝要求高，則可以將其確定為關鍵技術元素。例如，某光學儀器的光路系統，由多組濾色片、透鏡、反射鏡、位移臺等組成，安裝位置、角度等要求精密，技術難度較大，則可以將其確定為關鍵技術元素；

c）部件安全性。如果某部件的失效或故障會對儀器或人員產生安全影響，則可以將其確定為關鍵技術元素。例如，儀器中的電源模塊或電源控制模塊，若發生漏電或過壓輸出，會損壞其它部件，或使人員觸電引發事故，則該部件的研發和制造過程必須注重提高其可靠性，且可以將其確定為關鍵技術元素；

d）部分儀器在工程化階段集成難度較大，且其功能及設計指標需要通過大量的試驗進行驗證，所需人力物力成本占項目經費的比例較大，亦可將其確定為關鍵技術元素。

在確定關鍵技術元素后，對其進行詳細闡述，并給出技術就緒度綜合評價。闡述時應著重說明該元素的詳細組成、技術難點、解決方案、設計亮點及性能指標符合性等，并可以與行業內同類的優秀產品進行比較，以體現設計優勢。

以某儀器專項為例，該項目在中期評估時已完成TRL6所要求的工作內容，通過填寫自評價信息表的形式，對照相應的技術就緒度等級評價準則，從技術狀態、制造狀態、項目規劃三個維度對每一項關鍵技術元素逐條進行符合情況說明，并詳細說明關鍵技術能達到TRL6級的理由，具體情況如表3所示。

完成每個關鍵技術元素的就緒度自評價后，應根據各關鍵技術就緒度的評定等級，從整個項目課題的角度做整體評價，綜合分析項目的技術狀態、存在的主要技術問題，形成評價結論，并提出后續工作建議，為項目后期繼續提升就緒度等級奠定基礎。

4 結 論

本文首先分析了技術就緒度的概念、研究背景及發展情況，并對其在科技項目中的應用做了簡單介紹。在重大科學儀器專項的研發過程中開展技術就緒度自評價工作，可以幫助課題承擔單位盡早地發現當前項目進展中存在的問題及風險，避免在外部專家驗收時出現技術就緒度等級不符合要求的情況。同時，技術就緒度自評價工作可以以量化的方式幫助課題承擔單位及時了解項目當前的技術就緒度，反映項目當前所處的狀態，為科研計劃和決策提供支撐，加速科技成果的轉化和工程化。

參考文獻：

[1] Mankins J C.Technology readiness levels：a white paper [J].Washington，D.C.：NASA，1995：1068-1071.

[2] 陳華雄，歐陽進良，毛建軍.技術成熟度評價在國家科技計劃項目管理中的應用探討 [J].科技管理研究，2012，32（16）：191-195.

[3] 王亞光，王松俊.技術就緒水平及其應用 [J].軍事醫學，2012，36（3）：220-224.

[4] 周小林，武思宏，李騫，等.技術就緒度方法在國家科技計劃項目評估中的應用 [J].科技管理研究，2017，37（3）：158-162.

[5] 中國標準化研究所，中國電子科技集團公司，北京加集巨龍管理咨詢有限公司.GB/T22900—2009科學技術研究項目評價通則 [S].北京：中國標準出版社，2009：1-10.

[6] 武思宏，周小林，楊云，等.國家科技計劃后端資助政策及項目評估——以國家重大科學儀器設備開發專項為例 [J].中國科技論壇，2017（1）：5-11.

[7] 李達，王崑聲，馬寬.技術成熟度評價方法綜述 [J].科學決策，2012（11）：85-94.

作者簡介：鮑黎濤（1987-），男，漢族，浙江安吉人，項目經理，電子技術工程師，工學學士，研究方向：可靠性工程；楊道建（1990-），男，漢族，廣東湛江人，項目經理，助理工程師，工學學士，研究方向：可靠性工程。