CN102890753A - 一种基于技术成熟属性的技术成熟度等级确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于技术成熟属性的技术成熟度等级确定方法，首先依据技术成熟度等级(Technology Readiness Level，TRL)国际标准定义和原则，从技术本身的配置(技术状态)、技术在系统中的集成度(集成状态)、进行演示或验证的环境三方面属性出发，根据这些重要特征在各个级别不断发展、变化的过程，制定出技术成熟度评价准则，可以更清晰地认识、科学客观地评价一项关键技术元素(Critical Technology Elements，CTE)成熟所达到的等级。最后，根据评价细则符合程度计算出一项技术的成熟比例。

Description

一种基于技术成熟属性的技术成熟度等级确定方法

技术领域

本发明涉及一种技术成熟度等级确定方法，尤其涉及一种基于技术成熟属性的技术成熟度等级确定方法，属于非专用特定变量的测量技术领域。

背景技术

技术成熟度，是人们在大量工程实践基础上，对技术成熟规律认识的总结。上世纪七十年代中期，由美国NASA的研究人员Sadin最早提出了技术成熟度的概念，分阶段描述了一项技术从萌芽状态到成功应用于一个系统的发展历程。经过近三十年的发展和应用实践，尤其进入新世纪以来，美国的技术成熟度等级已趋完善，评价方法和实施程序已形成规范。目前，技术成熟度评价方法已被美国国防部(DoD)、美国国家航空航天局(NASA)、美国国家审计署(GAO)、美国能源部(DoE)、欧空局ESA等普遍采用。

为了加强科技工程项目的科学决策的管理能力，提高科研队伍应对技术风险的技术水平，有效控制工程的技术风险，在科技工程项目研制过程中并行开展技术成熟度评价工作。通过技术成熟度评价，客观评定关键技术成熟度等级，准确把握关键技术研发状态，综合分析存在的问题和差距，以期加强对工程研制的指导作用。技术成熟度，不仅可以指导按照技术成熟规律制定技术发展路线、科学合理安排科研活动，也可以评价当前技术发展状态对于项目预期目标的满足程度，还可以作为技术转移的出口准则和技术风险管理的工具。通过技术成熟度评价，准确认识当前技术的发展状态，以及当前技术状态与目标状态的差距，为制定技术成熟计划提供基础。

现有的技术成熟度等级确定方法主要根据TRL应用实践，笼统地描述技术是如何成熟的，由于TRL的定义由于要体现它的通用性，无法体现这种控制，一个评价检查单也难以适应属性变化的多种类型，不能清晰的区别各级的准则，因此有必要分析技术在成熟过程中三个重要属性(技术本身的配置、技术在系统中的集成度、进行演示或验证的环境)在各个级别分别是如何发展、变化的。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有评价技术的不足，提供一种基于关键技术特征属性的技术成熟度等级确定方法，本发明通过分析技术在成熟过程中三个重要属性，可以比较容易地认识、区别技术成熟的级别，从而解决了级别之间容易混淆的问题。

本发明的技术解决方案是：一种基于技术成熟属性的技术成熟度等级确定方法，步骤如下：

(1)利用国际标准定义，从技术本身的配置、技术在系统中的集成度、进行演示或验证的环境三方面制定针对具体技术的成熟度等级评价准则；

所述国际标准定义指国际标准上通用的9级定义；

所述技术本身的配置是指被评价技术本身载体的发展变化；

所述技术在系统中的集成度中的集成包含两种方式：一种方式是该实体技术与其它部件组合在一起，协同工作，实现一些新的功能和性能；另一种是某些非实体的技术被其它部件使用，这两种集成不一定是在系统的研发过程中一次完成的，被集成的技术可能需要多次改进、完善，逐步提高精度或者性能后，分别在系统研发的多个阶段进行集成、验证；

所述进行演示或验证的环境：在技术成熟的初期，演示环境指计算机中的计算和仿真环境或者实验室等比较简单的环境，随着技术成熟过程的发展，演示环境逐渐接近、直到最后完全达到最终产品实际使用的环境，在TRL的定义中出现三种环境：实验室环境、模拟使用环境和典型使用环境，对关键技术进行数学建模和分析计算时，需要计算机构成的虚拟环境；

所述技术成熟度评价准则是指基于技术本身的配置、技术在系统中的集成度以及实体验证环境三种成熟特征属性制定的检查单判定项；

(2)对步骤(1)中制定的检查单判定项逐条评价，确定了技术成熟度等级，同时确定检查单准则项N_ij的符合项；

(3)利用步骤(2)中确定的检查单准则项N_ij的符合项，统计计算技术成熟比例R，公式：

N_ij∈[0，1]，n≤9，m≤11，最终完成对一项技术的技术成熟度等级确定。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明鉴于属性的重要性，从属性方面出发，通过专家针对技术领域特点修改明确检查单的判定项内容，检查单中按照随技术成熟而变化的相应属性变化进行系统地评价。这样使得技术成熟度评价过程清晰明确、准确性明显提高，同时普适性也会提高。本发明的方法能够使技术专家和管理者在科研管理活动中很好地结合起来，提高了科研及工程管理的精确度和科学性，降低了新技术在工程应用中的风险。本发明能够描述技术成熟度的各级特点，从特有属性出发区别各级的定义和准则，适用于分析和评价各种技术研制的状态，为合理的安排研制周期和经费提供量化依据，为我国重大项目的研制建设提供重要的专业技术支撑。

附图说明

图1为本发明技术成熟度等级确定过程流程图；

图2为本发明一种实施例的实现流程图。

具体实施方式

本方法是基于关键技术特征的技术成熟度等级确定方法，根据技术特征的三个属性：技术本身的配置、在系统中的集成度，及其集成后的进行演示或验证的环境，制定出技术成熟度评价检查单，然后通过技术成熟度评价确定研制阶段所达到的级别。最后，根据评价细则符合程度计算出一项技术的成熟比例。具体实现步骤如图1所示：

(1)利用国际标准定义，从技术本身的配置、技术在系统中的集成度、进行演示或验证的环境三方面制定针对具体技术的成熟度等级评价准则；

所述国际标准定义指国际标准上通用的9级定义；

所述技术本身的配置是指被评价技术本身载体的发展变化；

所述技术在系统中的集成度中的集成包含两种方式：一种方式是该实体技术与其它部件组合在一起，协同工作，实现一些新的功能和性能；另一种是某些非实体的技术被其它部件使用，这两种集成不一定是在系统的研发过程中一次完成的，被集成的技术可能需要多次改进、完善，逐步提高精度或者性能后，分别在系统研发的多个阶段进行集成、验证；

所述进行演示或验证的环境：在技术成熟的初期，演示环境指计算机中的计算和仿真环境或者实验室等比较简单的环境，随着技术成熟过程的发展，演示环境逐渐接近、直到最后完全达到最终产品实际使用的环境，在TRL的定义中出现三种环境：实验室环境、模拟使用环境和典型使用环境，对关键技术进行数学建模和分析计算时，需要计算机构成的虚拟环境；

所述技术成熟度评价准则是指基于技术本身的配置、技术在系统中的集成度以及实体验证环境三种成熟特征属性制定的检查单判定项；

(2)对步骤(1)中制定的检查单判定项逐条评价，确定了技术成熟度等级，同时确定检查单准则项N_ij的符合项；

(3)利用步骤(2)中确定的检查单准则项N_ij的符合项，统计计算技术成熟比例R，公式：

N_ij∈[0，1]，n≤9，m≤11，最终完成对一项技术的技术成熟度等级确定。

一项技术常常是伴随着两种过程成熟的，一方面该技术的载体逐渐从小到大、从简单到完善而成熟起来，另一方面它还要逐渐与其它部件或者分系统集成，或者逐渐被其它部件或者分系统使用而成熟起来。然后这两种成熟都要在某种环境中进行验证。这两种成熟过程以及验证的环境就是技术成熟的三个属性。

所述技术本身的配置(技术状态)：指的是被评价技术本身的载体随着TRL级别的发展变化，这里的变化不考虑它与其它部件集成或者被其它部件使用的关系。它们的最终目标是成为在最终产品中该技术的产品。

技术本身的配置可以分解成以下5种特性：

1)设计的功能和性能：在技术成熟过程中，有些技术载体在低TRL级别时(成熟初期)设计的功能和性能可能低于产品预期状态。在完成低TRL级别的验证后，在向高TRL级别发展中，再逐步完善它的功能，提高它的性能，直到完全达到最终产品所期望的功能和性能。

2)系统的组成：也可以说是系统组成的完善程度。有的技术的实体的组成在不影响考核目的的前提下可以对非核心部分暂时进行适当简化，

3)比例或者大小：包括技术实体与最终产品在几何尺寸上的比例。在技术成熟过程中，有些技术载体在低TRL级别时首先对缩小比例的设计或者减小尺寸的样机进行试验。

4)质量属性：在技术成熟过程中，有些技术载体在低TRL级别时往往不需要或者不现实直接达到最终产品的质量属性的要求，在不影响考核的主要目的的情况下可以采用低于最终产品质量的代用品。

5)生产工艺：包括材料和其它制品制造工艺的成熟程度。

所述技术在系统中的集成度：在技术成熟的初期，技术往往首先以它的最基本的、最初步的载体进行研发和验证，它还没有与系统中的其它部件集成起来。随着技术的不断成熟，技术的载体逐渐与系统的其它部分进行集成，直到形成完整的系统。在集成度方面一般要经历：技术本身、部件、单机、分系统、系统这一集成度逐步提高的过程。这里的集成有两种含义：一种是传统意义上的集成，即该实体与其它部件组合在一起，协同工作，实现一些新的功能和性能。技术与系统集成度的发展过程是一个逐渐深入考察该技术和技术载体与系统其它部件协同工作的过程，也是一个逐渐深入考察该技术在越来越接近真实的使用环境中功能和性能表现的过程。

所述验证或者演示环境：在技术成熟的初期，演示环境主要是计算机中的计算和仿真环境或者实验室等比较简单的环境，随着技术成熟过程的发展，演示环境逐渐接近、直到最后完全达到最终产品实际使用的环境。在TRL的定义中出现了三种环境：实验室环境、模拟使用环境和典型使用环境。此外，对关键技术进行数学建模和分析计算时，还需要计算机等运算环境，属于虚拟环境。

随着TRL级别的提高，各个级别特征的变化不是同步的，不同的技术和系统具有不同的变化规律。下表列出了TRL等级特征随TRL级别变化的情况，表格的宽度定性地表示相应特征成熟的数量或者程度。灰色的级别表示在这些级别上相应的特征基本上没有变化，还处于原始状态，或者已经达到最终状态。

上表所反映出的TRL等级特征变化规律可描述如下：

1)技术状态：典型的情况是在中间级别(TRL3-6级)的前期已经比较成熟。后期可能变化不大，例如主要是参与系统集成及集成后的验证。

2)集成度：典型的情况是在中间级别逐步成熟。在3级尚未开始集成，在7级已经完成集成。

3)验证环境：典型的情况是在TRL3-TRL9级之间逐渐成熟。

(4)根据步骤(3)提出成熟模式，在初步检查单的基础上形成技术检查单。针对一项具体的技术发展过程，属性可能同步成熟，也可能异步成熟，因此，针对一项具体技术，成熟模式在步骤(4)提出的模式基础上符合实际的情况，并最终体现在该项技术的检查单上。

(5)专家根据此检查单给出各个级别的具体要求。

(6)通过自评价和专家组审核，确定技术的成熟度等级。

(7)根据评价结果，计算技术成熟比例，公式：

    其中，LRT指根据检查单审定的技术成熟项的权系数之和。TRT是技术成熟检查单评价项的全体系数总和。

下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，如图2所示，具体步骤如下：

1)启动评价工作阶段，包括：下达评价任务、成立评价工作组、制定评价工作计划、组织培训并形成共识。

2)识别CTE阶段，包括：完成工作分解结构WBS、初选关键技术元素CTEs、筛选关键技术元素CTEs。由项目实施单位负责识别CTEs，独立评价组负责确定CTEs。

3)制定判定细则阶段：专家对处于某系统中的技术成熟过程进行分析，得到它的成熟过程的特点。对该技术在成熟过程中三个属性变化特点的进行分析。

所述技术本身的配置指的是被评价技术本身的载体随着TRL级别的发展变化；

所述技术在系统中的集成度指的是，随着技术的不断成熟，技术的载体逐渐与系统的其它部分进行集成，直到形成完整的系统。在集成度方面一般要经历：技术本身、部件、单机、分系统、系统这一集成度逐步提高的过程。

所述进行演示或验证的环境指的是，在技术成熟的初期，演示环境主要是计算机中的计算和仿真环境或者实验室等比较简单的环境，随着技术成熟过程的发展，演示环境逐渐接近、直到最后完全达到最终产品实际使用的环境。在TRL的定义中出现了三种环境：实验室环境、模拟使用环境和典型使用环境。此外，对关键技术进行数学建模和分析计算时，还需要计算机等运算环境，属于虚拟环境。

根据该技术成熟过程的模式对通用检查单进行校订，便可得到针对该项技术的检查单。专家根据此检查单给出各个级别的具体要求。工程应用的通用检查单

如下：TRL 1评价检查单

TRL 2评价检查单

TRL 3评价检查单

TRL 4评价检查单

TRL 5评价检查单

TRL 6评价检查单

TRL 7评价检查单

TRL 8评价检查单

TRL 9评价检查单

4)TRL级别评价阶段，根据步骤(3)提供的检查单进行自评价和专家评价。根据成熟度评价结果，确定技术成熟评价项，及其权重系数N_ij。

所述技术成熟度评价项，是指步骤(3)所示每个级别检查单的评价项。每个评价项对应权重系数N_ij，令N_ij∈[0，1]。全部系数项如下表所示：

5)对步骤(4)的统计结果，应用公式计算技术成熟比例R，公式：

N_ij∈[0，1]，n≤9，m≤11。

6)最后编写评价报告。

Claims (1)

1.一种基于技术成熟属性的技术成熟度等级确定方法，特征在于步骤如下：

(1)利用国际标准定义，从技术本身的配置、技术在系统中的集成度、进行演示或验证的环境三方面制定针对具体技术的成熟度等级评价准则；

所述国际标准定义指国际标准上通用的9级定义；

所述技术本身的配置是指被评价技术本身载体的发展变化；

所述技术在系统中的集成度中的集成包含两种方式：一种方式是该实体技术与其它部件组合在一起，协同工作，实现一些新的功能和性能；另一种是某些非实体的技术被其它部件使用，这两种集成不一定是在系统的研发过程中一次完成的，被集成的技术可能需要多次改进、完善，逐步提高精度或者性能后，分别在系统研发的多个阶段进行集成、验证；

所述进行演示或验证的环境：在技术成熟的初期，演示环境指计算机中的计算和仿真环境或者实验室等比较简单的环境，随着技术成熟过程的发展，演示环境逐渐接近、直到最后完全达到最终产品实际使用的环境，在TRL的定义中出现三种环境：实验室环境、模拟使用环境和典型使用环境，对关键技术进行数学建模和分析计算时，需要计算机构成的虚拟环境；

所述技术成熟度评价准则是指基于技术本身的配置、技术在系统中的集成度以及实体验证环境三种成熟特征属性制定的检查单判定项；

(2)对步骤(1)中制定的检查单判定项逐条评价，确定了技术成熟度等级，同时确定检查单准则项N_ij的符合项；

(3)利用步骤(2)中确定的检查单准则项N_ij的符合项，统计计算技术成熟比例R，公式：

N_ij∈[0，1]，n≤9，m≤11，最终完成对一项技术的技术成熟度等级确定。

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