技术成熟度技术风险量化评价的新方法.pdf

技术成熟度——技术风险量化评价的新方法 邢晨光 于晓伟 风险与不确定性广泛存在于国防科研武器装备建设中，尽管在各类装备研制启动前，都 会就技术、资金、配套设施等方面进行详细论证与分析，但在执行过程中，包括功能设计、 技术开发、试验使用等仍然需要开展不确定性和风险评估，发现潜在风险因素，制定有效措 施，合理规避不利影响。 21 世纪以来，美军为解决装备研制中日益严重的技术风险问题，陆续颁布了相关法规， 强制推行基于技术成熟度模型的技术风险量化评价方法，作为风险判断依据之一，识别、分 析、处理装备研制过程中的技术风险，提升风险管控能力。 1. 技术成熟度方法构建原理 生命周期模型遵循孕育、出生、童年、青春期、成年、成熟、迟暮、衰老和死亡等 9 个 阶段划分，以“鲸鱼图”形式表征，如图1 所示。从本质上讲，技术的发展也是遵循相似的 演变（成熟）轨迹，技术被应用于一个系统要以其成熟性、功能性、环境适应性以及集成到 该系统的可能性为依据。而技术成熟度就是按照技术相对于某个具体系统或装备所处的发展 状态进行划分，梳理出9 个等级的模型，构建了一种基于模型的方法，相对定量的回答了“一 项技术距离真正的使用还有多远”，在使用部门与研制部门之间建立起一种标准化的通用“技 术语言”。 图1 包涵技术成熟度等级（TRL）的技术生命周期 将技术成熟度等级添加到“鲸鱼图”中，可以看出9 个成熟度等级 （TRL ）在技术的生命 周期前期就产生了，这是因为技术成熟度等级注重技术的开发，一旦某项技术被成功地被应 用于实际产品中，并且运用于实际执行任务的部门，它就达到了TRL 9，就是技术成熟测量的 结束。虽然有的情况下它会提前发生，但这个发展点一般出现在生命周期表中“青春期”阶 段，此时，这项技术的实用性或者效用已经确定，后续各阶段则是技术的深入应用阶段，再 至逐渐被淘汰掉的过程。 2. 技术成熟度方法模型 技术成熟度方法模型包括 9 级技术成熟度等级和与之配套的判定细则两个部分，均是衡 量技术风险的物理化度量工具，也是风险管理的依据。描述了技术从萌芽状态到成功应用于 某个产品的全过程，客观反映了对科研工作内容的安排，实现了风险的量化评定，为在研制 过程中合理规避风险起到了“标杆”作用。 2.1 技术成熟度等级是步进式控制风险的度量标准 技术成熟度等级是技术成熟程度的一维度量，共分为9 个等级，等级为1 的成熟度最低、 技术风险最高；等级为 9 的成熟度最高、技术风险最低。各级定义与内涵如表 1 所示，其核 心理念是强化各阶段科研工作的验证，步进式地控制技术风险。总体上讲，技术成熟度的 9 个等级定义客观反映了在研制高风险的重大装备时，科技自主创新模式所必须采取的风险控 制步骤和措施。 表 1 技术成熟度等级（TRL） 内涵要素 TRL 定义 技术载体 验证环境 发现和报告技术基本原 TRL1 无 （纸面研究） 无 （纸面研究） 无 理 TRL2 阐明技术概念和用途 无 （纸面研究） 无 （部分编码） 无 验证技术概念的关键功 TRL3 实验室样件 代理处理器上的一些算法 实验室 能和特性 在实验室环境下完成基 软件算法变为伪代码，达 TRL4 基础部件 实验室 础部件/原理样机验证 到单机模块 软件完成单个功能/模块的 在相关环境下完成部件