技術就緒度評價方法在廣東省重大科技專項績效評估中的應用研究

莫 冰，楊紓彥，李 騫，雷柏茂

(工業和信息化部電子第五研究所，廣東廣州 510610；廣東省電子信息產品可靠性技術重點實驗室，廣東廣州 510610；電子信息產品可靠性分析與測試技術國家地方聯合工程中心，廣東廣州 510610)

1 研究背景

廣東省重大科技專項是為深入實施創新驅動發展戰略，占領高新技術產業和戰略性新興產業的技術制高點，提升廣東省自主創新能力和產業競爭力而設立。根據《廣東省重大科技專項總體實施方案(2014—2018年)》，自2014年起，廣東省科技廳組織實施了計算與通信芯片等10個重大科技專項。2018年是重大科技專項實施的最后一年，為全面掌握10個專項整體實施情況，總結專項實施成效和經驗，促進重大專項成果轉移轉化，廣東省科技廳組織開展廣東省重大科技專項績效評估工作，委托國家科技評估中心、廣東省技術經濟研究發展中心及工業和信息化部電子第五研究所等專業機構具體組織實施。

本次績效評估引入了技術就緒度評價方法，梳理重大專項實施以來形成的典型成果，并對典型成果的基礎狀態、當前狀態和目標狀態進行客觀、量化評價，一方面掌握專項技術攻關進展與目標完成情況，識別專項實施存在的風險和差距；另一方面挖掘一批成熟、可轉化的科技成果，為進一步推動好的成果轉移轉化奠定基礎。

2 技術就緒度評價方法概述

2.1 技術就緒度的概念

技術就緒度(Technology Readiness Level, TRL)也叫技術成熟度，是指技術相對于某個具體系統或項目而言所處的發展狀態，客觀、量化地反映了技術對于項目預期目標的滿足程度。最早于20世紀70年代由美國國家宇航局(NASA)提出，作為評估復雜系統開發過程中技術成熟程度的工具，經過40多年的發展，已經成為世界各國從復雜系統到消費電子產品等許多行業技術評估和監督的重要標準[1-2]。

一般來說，一項技術從原理的提出，到能夠成熟應用于市場，都遵循一個相似的規律。技術就緒度就是基于技術發展成熟的規律，將技術的成熟程度按照一定的標準進行量化分級，形成了技術就緒度的等級。根據NASA提出的技術就緒度等級定義，一般按照“原理提出、技術驗證、模擬運行、真實運行”等研發流程劃分為9個等級，來評價技術的成熟狀態[3]。

2.2 技術就緒度評價在國外重大項目管理中的應用情況

美國國家宇航局(NASA)首先在工程的初步設計階段開展TRL評價，通過減少不成熟技術的應用，降低工程技術風險。2005 年，美國國會立法要求，NASA進入重大系統開發的項目，TRL應達到6級以上[4]。美國國防部(DOD)自2001年起將TRL應用于國防采辦項目中，并發布了《國防部技術就緒評估手冊》，將采辦項目分為四個發展階段：概念研究、技術開發、工程研制和生產部署階段，在每個階段之間設置了一個里程碑：里程碑A，進入技術開發階段，要求TRL達到4級；里程碑B，進入工程與制造開發階段，要求TRL達到6級；里程碑C，進入生產與部署階段，要求TRL達到7級。通過TRL評價和里程碑控制，防止不成熟的技術進入下一階段，保障項目研發進度，減少技術風險和支出[5]。

2006年，加拿大國防部在各國技術就緒度評價方法的基礎上，總結提出了技術成熟水平體系(Technology Maturity Level System, TML System)，并應用于國防部設備采辦管理系統中。2013年，國際標準化組織( ISO)發布了《航天系統硬件技術成熟度等級及評價準則定義》的國際標準 ( ISO 16290 2013) 。此外，歐洲空間局、法國航天局、澳大利亞國防部、日本宇航局等機構均制定了TRL評價方法，對重大項目進行管理。美國的增材制造計劃、歐盟地平線2020計劃等，將TRL量級作為撥款和融資的資格認定基礎[2,6-7]。

2.3 技術就緒度評價在國內重大項目管理中的應用情況

我國在國防軍工、航空、核電等領域也逐步開展了技術就緒度評價方法的研究及應用。2005年，歐立雄等人[8]在神舟飛船項目管理中，開發了項目成熟度評估模型。2010年，郭道勸[7]從技術狀態、集成狀態、制造狀態、項目規劃等角度對TRL評價維度進行擴展，建立了武器裝備項目成熟度評估方法。2012年，陳利安等人[9]針對復雜武器系統特點，提出了一種單項技術在系統中的權重賦值計算方法。2012年，總裝備部發布了《裝備技術成熟度等級劃分及定義》(GJB7688-2012)、《裝備技術成熟度評價程序》(GJB 7689-2012)，應用于重大裝備研制項目中。2014年，總裝備部發布了系列標準《技術成熟度評價指南》(GJB/Z 173-2014)，給出了航天器、飛機、艦船、兵器、電子信息裝備等領域的TRL評價等級條件和評價程序等。2015年，周平等人[10]就 TRL在我國醫療器械中的應用進行了探討。高志虎等人[11]針對三門核電一期工程建設拖期嚴重問題，提出核電領域TRL的應用。2018年，章威等人[12]在TRL國家軍用標準的基礎上，結合運載火箭研制程序和技術成熟特點，提出了運載火箭TRL評價方法和程序。

在國家和地方科技計劃項目管理中，TRL評價方法也逐步得到推廣應用，成為科技監督管理過程中的一個重要工具。2009年，中國標準化研究院發布了國家標準《科學技術研究項目評價通則》(GB/T 22900-2009)，提出了基礎研究項目、應用研究項目以及開發研究項目三種類型的技術就緒水平量表[13]。2012年，陳華雄等人[14]提出了 TRL評價方法在國家科技計劃項目管理中的應用建議。2014年，國家科技重大專項采用TRL評價方法，對制約專項目標實現的關鍵核心技術的基線狀態、當前狀態和預期狀態進行技術就緒度評價，作為監督評估的重要依據。2015 年，國家重大科學儀器設備開發專項在中期評估中開始采用TRL 評價方法，量化評價項目當前所處的成熟狀態[15-16]。2016年，國家重點研發計劃“重大科學儀器設備開發”重點專項在申報指南中，明確要求核心關鍵部件開發項目在結題時“技術就緒度達到9級”，整機開發項目在結題時“技術就緒度不低于8級”，并在項目立項申報書中要求申報單位明確立項時、中期評估時、驗收時的技術就緒度。廣東省重大科技專項自2016年以來在中期評估中引入技術就緒度評價方法來掌握項目實施進展，為項目動態調整、經費后續撥付等管理決策提供依據[17]。

總的來說，技術就緒度評價研究在國內起步較晚，許多技術領域和應用場合的技術就緒度評價方法與模式還不完善，缺乏實施應用的成功經驗，仍處于探索階段。本文針對廣東省重大科技專項形成的典型成果類別和特點，從挖掘不同領域典型成果的進展和成效出發，研究提出廣東省重大科技專項績效評估技術就緒度評價方法和實施流程，并進行技術就緒度評價方法的實施探索，促進技術就緒度在廣東省科技計劃項目管理中的應用和推廣。

3 廣東省重大科技專項技術就緒度評價方法研究

3.1 TRL評價類型劃分

廣東省重大科技專項包括計算與通信芯片、移動互聯關鍵技術與器件、云計算與大數據管理技術、新型印刷顯示技術與材料、可見光通信技術及標準光組件(第三代半導體材料與器件)、智能機器人、新能源汽車電池及動力系統、精準醫學與干細胞(干細胞與組織工程)、增材制造(3D打印)技術和無人智能技術10個領域，涉及技術領域多，同一領域的項目也涉及不同類型的研發任務，如硬件開發、軟件開發、方法技術研究等。由于不同領域、不同類型的項目產品開發流程和成熟路徑不同，傳統成熟的技術就緒度評價方法難以完全適用于廣東省重大科技專項項目的評價，使用單一技術就緒度評價標準也難以滿足各領域、各類別項目的評價要求。

本文根據各專項不同領域成果類型，豐富了技術就緒度評價類別，并分別制定了評價標準細則。將技術就緒度評價對象分為一般硬件產品、軟件產品、干細胞與組織工程、生物醫療3D打印技術及產品、生物領域產品及新藥研發、方法研究和平臺建設7類。其中“一般硬件產品”覆蓋大部分工業領域產品研發，如高端新型電子信息、LED、新能源汽車、高端裝備制造、節能環保、新能源、新材料等領域的硬件產品研發，以及與具體硬件相關的技術研究。“軟件產品”主要針對軟件產品研發任務，如特定工業領域的軟件處理工具、移動互聯網和大數據領域的公共服務軟件等，以及與具體軟件相關的技術研究。“干細胞與組織工程” 主要針對干細胞和組織工程領域，包括干細胞和組織工程領域的關鍵技術研究、臨床轉化研究、產品研究開發。“生物醫療3D打印技術及產品”主要針對增材制造(3D打印)技術領域的生物醫療3D打印技術和產品研發。“生物領域產品及新藥研發”主要針對生物領域的生物制品、創新藥物、現代中藥、醫療器械等方向的技術和產品研發。“方法研究”主要是共性分析、檢測、評價等方法研究及其應用、服務，如通用的評估技術、檢測技術、評定技術，以及其他共性關鍵技術的研究和應用。“平臺建設”主要是平臺能力建設及服務任務，如實驗室建設、基地建設、支撐平臺建設、協同創新機構建設等。

3.2 評價標準及細則制定

本文在參考美國國防部《國防部技術就緒評估手冊(2009)》、我國軍用標準GJB7688-2012《裝備技術成熟度等級劃分及定義》以及國家標準GB/T 22900-2009《科學技術項目評價通則》等的基礎上，結合廣東省重大科技專項特點和績效評估管理要求，圍繞技術就緒度9個等級的基本定義，根據7類評價對象的特點，研究制定了對應每個類別每個等級的標準定義和評價細則，增強了技術就緒度評價方法的可操作性。

TRL等級定義由兩個方面的內容組成，一是技術載體的開發，二是技術的驗證。對于不同類型的評價對象，技術載體開發和驗證的內容及內涵都不相同，如何將TRL基本定義的要求細化、定制成各個領域適用且便于理解的語言，是本文研究解決的問題。如對于TRL5級，基本定義為“形成分系統并驗證”，技術載體開發的要求是形成“分系統”；技術驗證的要求是對形成的分系統進行驗證。對于“一般硬件產品”類別，相應等級的評價標準為“形成產品初樣(部件級)，在模擬使用環境中進行了試驗或仿真驗證”，在技術載體開發方面，對應基本定義“形成分系統”的要求，是形成部件級產品初樣；在技術驗證方面，是要求在模擬使用環境中對部件級產品初樣進行了試驗或仿真驗證。對于“軟件產品”，評價標準為“完成測試版本軟件研發，進行功能、性能、安全性等測試”，技術載體為測試版本的軟件，技術驗證是要求開展功能、性能和安全性測試。對于“干細胞與組織工程”，技術載體為干細胞與組織工程的初級產品，技術驗證則是要完成必要的小動物實驗。針對每個類別每個等級的評價標準定義，進一步細化形成評價細則，7個類別TRL5級的評價細則如表1所示。通過將每個等級的基本定義擴展細化為各個專項領域不同類別產品適用的評價標準和細則，增強了TRL評價方法的可讀性和可操作性。

表1 廣東省重大科技專項TRL5級評價細則

4 技術就緒度評價在廣東省重大科技專項績效評估中的應用

4.1 概況

2018年廣東省重大科技專項績效評估旨在掌握專項實施以來的進展和成效，挖掘一批好的科技成果進行轉移轉化。圍繞這一實施目標，采用技術就緒度評價方法，重點針對項目形成的典型成果進展情況進行定量測評和分析。應用本文研究制定的廣東省重大科技專項技術就緒度評價方法及細則，選擇凝練項目重點攻克的目標典型成果，對典型成果立項時、評估時和合同截止時的技術就緒度進行評價，掌握重大專項實施以來形成的典型成果技術攻關進展、距離目標的差距和可轉移轉化的能力。

4.2 實施過程

圍繞廣東省重大科技專項績效評估實施要求，以專項形成的典型成果為核心，結合項目單位自評和專家審查，研究制定TRL評價步驟流程，分為確定典型成果、確定成果評價類型及細則、技術就緒度自評價、編寫自評價報告、評價組審查等，如圖1所示。

圖1 廣東省重大科技專項績效評估TRL評價流程

在確定典型成果時，根據項目合同書中的主要研究內容與目標成果，分析項目的已經形成的或目標典型成果，作為TRL評價的對象。典型成果應當是經過項目技術攻關形成的具有應用前景和產業價值的核心產品、裝備、部件等。對每一個典型成果，選擇恰當的TRL評價類型及細則，優先從推薦的7類TRL評價類型及細則中進行選擇，當推薦的TRL評價類型及細則不適用于該成果時，再選擇TRL等級一般定義或自定義評價細則，自定義評價細則應經過專家審查通過后方可使用。根據TRL評價細則或審查通過的自定義TRL評價細則，開展典型成果的TRL評價。根據本次績效評估要求，應對成果立項時的基礎TRL等級、本次評估時已經達到的TRL等級和結題驗收時目標的TRL等級進行評價，分別了解項目實施的起點，掌握項目當前實施進展以及距離目標的差距。在完成所有項目典型成果的技術就緒水平評價之后，被評單位根據TRL自評價結果編寫自評估報告，分別描述項目典型成果的技術進展、預期、風險及應對措施等。最后TRL評價專家組審查被評單位提供的TRL自評估報告及證明材料，就TRL等級、存在主要問題、技術風險、擬采取的控制措施等方面給出相應的審查意見，并返回被評單位。如需修改補充，被評單位依照審查意見修改完善TRL評價，再次提交TRL評價組確認。審查通過后，TRL評價完成。

4.3 評價結果

2018年廣東省重大科技專項共涉及1 206個典型成果，技術就緒度評估結果表明，廣東省重大專項自啟動以來，各項目典型成果技術就緒水平明顯提升，距離產業化或規模化推廣應用越來越近。為直觀表現廣東省重大專項典型成果技術就緒水平進展情況，采用柱狀散點圖的模式，每個點代表一個典型成果，按照所處的等級在相應的區域內隨機均勻分布，如圖2所示，反映了省重大專項在立項時、評估時、合同截止時的典型成果技術就緒水平進展情況。

立項時，各項目典型成果主要集中在1～3級，平均技術就緒水平為2.5級。按照技術就緒水平9個等級的標準定義，各項目典型成果在立項啟動時總體處于方案驗證階段。本次績效評估時，主要集中在4～9級，平均技術就緒水平為6.4級，這表明各項目典型成果在本次評估時完成成果正樣研發，進入工程化和產業化開發階段，部分典型成果已經達到8～9級，獲得用戶應用認可，進入規模化推廣應用階段，但由于各項目立項年度不一，總體進展較為分散。合同截止時，按照各領域項目合同書要求，大部分項目典型成果應達到8級或9級，平均技術就緒水平為7.8級，表明合同截止時大部分項目應完成產業化或形成規模化推廣應用。

圖2 廣東省重大專項典型成果技術就緒水平進展情況

本次評估通過對廣東省重大科技專項形成的典型成果進行分類，針對典型成果類型特點和專項績效評估要求，研究制定適用于各專項不同類別的典型成果TRL評價標準，在原來評價標準的基礎上，進一步提高了TRL評價方法的適用性和可操作性，為廣東省重大科技專項績效評估提供了定制化的量化評價方法工具。評價結果直觀展現了專項設立以來形成的典型成果技術成熟程度、實施進展和目標完成情況，同時遴選出一批技術成熟、具有良好應用前景的成果，為下一步支持成果轉化提供參考。TRL評價在廣東省重大科技專項績效評估中的應用，為進一步優化科技計劃項目TRL評價方法，提高科技計劃項目精細化管理程度提供了借鑒。

然而，由于專項覆蓋范圍廣泛，典型成果復雜多樣，當前評價類別依然難以全面覆蓋所有技術的評價。此外，項目單位在自評價過程中，依然存在選錯類別、評錯等級、證明材料錯漏等問題，對TRL的理解也存在欠缺。另外，當前TRL評價僅在中期績效評估這一個節點中引入，主要衡量當前技術攻關進展，缺乏立項時的基礎論證、結題時將要達到的目標等級把關，對項目單位提出的技術就緒度提升和改進建議難以跟蹤落實。如何進一步優化評價標準細則的可讀性，規范評價過程，加強TRL評價結果的運用，是下一步需要研究解決的問題。

5 結論與建議

技術就緒度評價方法對于加強科技項目過程管理、強化目標導向、完善專項管理機制等具有重要作用。通過對廣東省重大科技專項典型成果進行TRL評價，一方面幫助管理部門掌握專項各領域實施進展情況，為后續管理決策、制定后續發展規劃等提供有效支撐；另一方面為項目單位識別不成熟技術的風險、及時調整項目攻關計劃提供了參考。與此同時，在本次績效評估中也存在項目單位理解困難、評價過程不規范、評價結果運用不足等問題。結合實施過程經驗，本文提出以下建議：

(1)進一步細化完善各專項適用的TRL評價方法及相關標準細則，加強針對各行業領域的TRL評價方法研究，提高評價準則的適用性和可讀性，使TRL評價更好地服務于項目承擔單位和科研管理部門。

(2)將TRL評價引入到專項管理全過程，從立項論證、中期監管到驗收評審進行全過程把關，更好地發揮TRL在科技計劃項目管理中揭示項目潛在技術風險、掌握關鍵技術進展等有效作用，為專項過程管理和決策提供更有效的支撐。

(3)TRL評價不僅是給出一個等級評價結果，更多是發現科技活動薄弱環節和潛在風險，加強評價結果后分析研究，提出需要進一步加強的工作內容和建議，最大程度發揮TRL評價作用，避免評價工作流于形式。

(4)開發智能化評價軟件工具，建立專項全過程技術就緒度數據管理平臺，實現基于項目單位在線技術信息輸入的技術就緒度級別智能評價，在簡化并規范評價過程、提升評價工作效率的同時，大數據分析行業領域技術成熟規律，提示潛在風險與技術就緒度提升建議。