基于TRL10的重大科技项目评价体系研究

李键江 李蓓黎 李侠广

摘  要：目前，技术成熟度评价已经被广泛应用于诸多项目评价中，在重大科技项目评价体系中，由于传统的技术成熟度TRL（Technology Readiness Level）评价等级忽略了技术的长久使用风险因素，以致基于传统TRL9所构建的重大科技项目评价体系是不完善的。本文根据TRL的最新理论成果对基于TRL9的重大科技项目评价体系的现状进行深入研究，结论表明：基于TRL10的重大科技项目评价体系的建立是必要的，科技管理部门应尽快采取相应措施，进一步完善基于技术成熟度所构建的重大科技项目评价管理体系。

关键词：技术成熟度;长久使用风险;管理体系

Abstract：At present，technology maturity evaluation has been widely used in many project evaluation systems. In the evaluation system of major science and technology projects，the traditional technology readiness level ignores the risk factors of long-term use of technology，so the evaluation system of major science and technology projects based on traditional TRL9 is imperfect. According to the latest theoretical results of TRL，this paper makes an in-depth study on the current situation of the evaluation system of major science and technology projects based on TRL 9. The conclusion shows that the establishment of the evaluation system of major science and technology projects based on TRL 10 is necessary，and the science and technology management department should take corresponding measures as soon as possible to further improve the evaluation management system of major science and technology projects based on technical maturity.

Key words： Technology maturity;Long-term use risk;Management system

一、研究背景

技术成熟度是指技术相对于某个具体系统或项目而言所处的发展状态，它反映了技术对于项目预期目标的满足程度，可以说是人们在大量科研和工程实践的基础上，对技术成熟规律认识的一种总结，或技术目前所处的发展状态[1]。技术成熟度概念最早形成于20世纪70年代中期，由美国国家航天局研究员Sadin率先提出。衡量技術成熟度的标准是技术成熟度等级（Technology Readiness Level，TRL），它主要适用于技术系统中的关键技术，从低到高包括1—9级。从美国国家航空航天局率先提出技术成熟度概念开始，9级的技术成熟度等级的评价开始被美国国防部和NASA等各部门运用。

虽然，当前基于技术成熟度构建的重大科技项目评价体系在国内外已取得明显发展，但通过现有研究发现，目前各国基于技术成熟度形成的科技项目评价还处于初级阶段[2]，关于技术成熟度评价标准还存在不足。Brown和McCleskey等[3]指出原本的TRL系统无法满足其他潜在使用者的需求，并首次提出有别于TRL9级的新的技术成熟度评定标准“经飞行认证的成熟度”。Sauser等[4]提出“系统准备级别”（systems readiness level）概念，并利用七级集成准备级别规模和五级系统准备级别规模，用以解决在缺乏理解的状态下，对技术成熟度评价中未涉及的各种技术的集成和多技术组成的系统集成问题进行技术成熟度评价。Robinson等[5]提出了一种新的技术成熟度评定标准“太空运输2代及以后”。J Straub[6]对此进行进一步探讨，认为新增的评定标准应为TRL10，并对TRL10下了明确的定义，分析了需要TRL10原因和TRL10的不足。在引入国外技术成熟度评价体系的过程中，我国学者也发现了 TRL 评价方式的不足。与国外学者发现问题的方向大致相同，主要集中在TRL系统用于实际评价中不适应之处以及解决办法。其中，王品端[7]等人于1999年提出科技成果成熟度补充技术成熟度未涉及的科技成果转化问题的评价，黄威[8]于2002年指出科技成果成熟度应包括技术成熟度和商业成熟度，顾宏、吴维娜指出科技成果成熟度应包括技术成熟度和市场成熟度。因此，可以发现近年来学者们争议的焦点都聚焦于技术成熟度评价等级标准的划分上，在他们看来，当前9个等级的技术成熟度标准的划分是不足的，甚至认为应将TRL标准增加到10才能弥补不足。

2016年，广东省科技厅率先引入TRL评价方法开展省级重大科技专项中期评估，其所制定的评价标准是在TRL9等级的基础，融合了现实需求，解决了技术成熟度原本没有考虑到的技术成果应用问题。然而，其所构建的重大专项评价体系依然存在不足，不足之处在于未将技术长久使用风险纳入评价范围。技术长久使用风险是指新技术通过技术成品形成批量、广泛应用之后的长久使用过程之中所产生的技术风险。根据风险可预测性划分，可将风险划分为已知风险、可预测风险、不可预测风险三种类型。已知风险是指在历经分析项目及其计划之后能够明确预见的风险，这种风险发生概率高，但风险可控。在长久使用过程中出现，并有较大危害的风险问题是可预测的技术长久使用风险问题和不可预测的技术长久使用风险问题。

毫无疑问，该问题的解决，可对当前中国的重大科技项目管理和建设工作构建具有举足轻重的现实意义。为了探究这个问题，本文首先从解决基于技术成熟度重大科技项目科技评价体系现实问题的视角出发，研究了基于技术成熟度TRL10重大科技项目评价体系构建的现实性。其次，从技术哲学视角出发，论证了基于技术成熟度TRL10重大科技项目评价体系构建的必要性。最后，为政府加强重大科技项目管理提供建议。

二、基于技术成熟度TRL10构建的重大科技项目评价体系构建的现实性

（一）可预测的技术长久使用风险

可预测的长久使用风险是指在由于监督机制不完善或是在非恶意隐瞒情况下将尚有风险的技术转化为技术成品投入使用，在长久使用过程中所暴露出来的可预测的风险。可预测风险中的可预测指的是通过现有标准能够判别该技术存在尚未解决的问题。可预测风险中也存在不可预测的部分，不可预测风险何时发生，可能会产生哪些影响，原有问题解决后是否会产生新的问题等，一般来讲，该类风险发生后造成的危害可能远超预期。比如，2017年底苹果公司电池门事件。自2016年8月以来，许多苹果用户反映自己的苹果手机会突然出现断电关机的情况，到2017年底，经过多方验证，发现苹果公司为了保证老化电池的续航时间和稳定保护机制，在某些IOS升级后，系统会自动检测设备电池是否能够保障新系统稳定运行，在不能支持的情况下则降低处理器的性能。根据苹果公司当时的声明，锂电池在低温、低电量和长久使用后所能提供峰值电流需求的能力会有所下降，并无法提供即时的极高性能需求，这将可能导致意外关机，是为了保护手机内部的电子元器件。这可以说明该系统建立确实与锂电池特性相关，是为了解决电池问题而产生的。虽未有直接的证据表明苹果公司该行为是为了应对锂电池过度消耗导致的发热、爆炸问题，但该方案确实在一定程度上解决了锂电池的安全隐患。然而，如果该内部识别系统出现问题或是锂电池本身存在不可预测的安全隐患，那么当公众在使用手机的过程中，如果使锂电池处于一种高风险环境下继续运行，将容易引起爆炸等社会安全问题。

因此，虽然基于现行标准对技术实行严格的监督管理实际上能够在一定程度上避免可预知风险问题的产生，但可预知风险中依然存在的不可预知部分，可能在长久使用过程中爆发出新的安全隐患或是产生更大的影响。现行标准不能对那些已经投入使用的产品未来可能产生的问题进行有效的长久监督，很多风险问题在长久使用过程中会扩大化。因而，一项技术即使可能表面上符合TRL9级标准，但是将该技术通过技术产品投入到实际应用中去，在长久使用过程中也可能会由于前期尚未解决的系统问题暴露出更大的安全隐患，所以有必要进一步完善传统的TRL9级标准，解决技术长久使用中可能出现的可预测风险问题。

（二）不可预测的技术长久使用风险

不可预测的技术长久使用风险是指新技术通过技术成品形成批量、广泛应用之后的长久使用过程之中所产生的不可预测的技术风险。该类风险即使是最有经验的人都不可预测其是否会发生，因而在技术成品使用过程中一旦发生，便容易造成较大的危害。比如，公共安全隐患的危害。电话闭塞技术是指两个车站区间通过打电话的方式进行联系、调度，在电话闭塞期间，两站之间只能允许一辆列车进入。一般而言，这在正常操作下不会出现问题。然而，2011年9月 27日下午14时，由于信号系统故障，上海地铁10号线出现追尾事故。造成这一突发事故的主要原因是控制有轨电车运行的電话闭塞技术发生问题所致，至于为何该技术过去长期使用没出现问题，不少专家表示无法理解。

不可预知的技术长久使用风险形成的主要原因：1.因为对技术检验程度不够而造成的尚未暴露出来的技术风险，比如上文中提到的上海有轨列车问题。该问题是在长期使用过程中才暴露出来，且一时难以发现原因，说明该问题是本身存在的，只是在前期检验中尚未暴露出来。2.因为对技术认知不够全面而造成的其他风险，比如在使用塑料制品较长时间后，人们才逐步发现人们对塑料制品的消耗速度远高于塑料制品的降解速度，造成了大范围的环境污染，这个问题是在前期投入使用中没有考虑过的。以上所描述的第一个层面的风险主要来源于环境对技术的影响，对于技术的前期验证主要是在模拟现实环境中，但现实环境是一个变量，由于现实环境的影响，可能会暴露出新的技术问题。而第二个层面的风险主要来源于技术对环境的影响，有些未曾考虑的问题可能在技术应用过程中才会逐步暴露出来。

因此，不可预知的技术长久使用风险是真实存在的，这种风险一旦发生，将会对社会公共安全、地球环境等产生难以预料的危害，而安全可控是人类使用新技术改造世界的首要前提。因此，一项成熟的技术，应以该项技术能在技术成品形成批量、广泛应用的后一阶段及长期使用的过程中不存在不可预知的技术风险作为标准，才能体现该技术已达到成熟。因而，有必要发展基于TRL10标准建立起来的科技项目评价体系，这样将有利于区分尚未成熟的技术和已经掌握失效率的技术之间的差别，有效降低新技术不可预知的技术长久使用风险。

三、基于技术成熟度TRL10构建的重大科技项目评价体系构建的必要性

（一）从系统论角度看

德国技术哲学家 Gunter Ropohl[11]认为，传统的技术哲学研究不是将目光投向技术的自然属性，就是投向技术的人文属性和社会属性;工程师更多关注的是技术的自然属性，而社会学家没有去了解技术人工物。从技术人工物看，技术人工物是由许多要素组成的，在一定的环境条件下，要素、结构、意向与功能的共同作用生成了技术人工物[12]。关系如图所示：

在技术人工物系统中需将该技术的结构、功能、要素、意向和环境纳入评价范围中才能对技术系统的整体成熟度进行全面评价，其中，各技术系统内在要素内涵包括：1.技术要素主要指形成技术的知识[13]，它是技术诞生的基础原理;2.技术结构主要指形成技术的材料，它是技术得以形成的物质基础;3.技术功能主要指技术诞生之后所具备的功能;4.从意向看，技术的意向性表现为“被指”和“能指”两种状态[14]。其中“被指”是指技术的意向被人所赋予，人的意向便有了物质基础，“能指”是指技术的意向具有传递性，技术的意向会帮助人类更加有效地改造世界，加深对世界的更深层次的认识。

目前，广东省基于技术成熟度形成的省级重大科技专项评价体系，其评价标准如表1所示[15]。

该评价体系虽然囊括了对技术系统各内在要素的评价，其评价标准分别为技术等级1（发现基本原理）、等级2（形成技术方案）、等级3（技术方案的关键技术、功能通过验证）和等级7（现实环境的应用验证），但该评价等级2仅考虑到意向要素的“被指”状态，并未考虑到意向的“能指”状态，这种状态容易导致技术长久使用风险的产生。如今，依靠深度学习（deep study）为基础所形成的人工智能技术（例如智能手机、音响等设备）随着人们的持续使用，对智能设备付诸越来越多的意向性，智能设备能通过深度学习，不断进行技术要素的自我革新，实现更加符合使用者个性化、复杂和智能的功能，这个智能功能的技术形成过程是技术意向性的“被指”和“所指”复杂化的过程。在这个过程里，智能设备不断挖掘和掌握我们的私人财产、社交等私密信息，以致当这些信息被泄露或被有心之人利用时，容易致使我们的财产、信息等安全遭到危害。因而，有必要将技术长久使用风险纳入技术成熟度评价等级中评价技术系统的各内在要素在长久使用时是否依然成熟。

（二）从技术伦理角度看

技术作为一种人工物存在，考察技术在项目内的状况必然涉及人性、人的本质、人的价值等基本的伦理问题。特别是针对一些新兴技术，没有注意到其涉及的伦理问题的特殊性，也没有建立起相配套的监管机制。新兴技术在概念、技术方法方面具有革新性和创新性;发展速度比较快;相互之间具有连贯性和凝聚力;拥有十分突出的影响，有时可能起颠覆性作用，使得社会受益;具有不确定性和歧义性[16]。雷瑞鹏、邱仁宗[17]认为新兴技术主要有四个特点：1.可能对人和社会带来巨大收益，同时又有可能带来巨大风险，以致威胁到人类未来世代的健康以及人类生存;2.新兴技术具有不确定性;3.新兴技术具有双重用途的特性;4.新兴技术会产生出一些我们从来没有遇到过的新的伦理问题。

重大科技项目一般会产生新兴技术。针对新兴技术的特点，在技术发展的过程所涉及的风险不仅来自技术发展的本身，还有由于技术发展而产生的新的问题。相比于具体的规则约束，伦理的规则“道德约束”要优于人所设定的包括法律在内的所有规则，对于新兴技术的发展而言，要优先考虑到伦理问题。自Brown和McCleskey首次提出更高要求的技术成熟度标准后，J Straud正式提出TRL10的概念用以区分单次使用的技术和多次使用的技术之间的区别，实质上是将技术伦理观引入技术成熟度评估的一大实现。从技术伦理的角度来看，对技术的监督主要起到的是防患于未然的作用，对于一些新兴技术而言，很容易在其作为产品进入长久使用阶段才会暴露出一些问题，而这些问题一般都是之前从未考虑到的，比如贺建奎基因编辑婴儿事件。由于这类问题的不可预知性，无法使用已经建立起来的规则去规范它，只能够从伦理角度去对它进行防范。因此，在对技术成熟度进行评价时，有必要考虑到新兴技术的特殊性，将技术伦理观引入技术成熟度评价，用以防范和约束长久使用过程中可能会出现的风险问题。

（三）从技术的社会建构角度看

社会建构论将技术创新看作一个具有自身目的的社会过程，将技术创新过程中的技术创意与设计、技术制作与生产、技术的使用与商业化都视作一个契合了社会因素的动态过程，去分析探究在这一过程中社会的行动者系统对技术创新的影响与作用[18]。

从社会建构角度看，进行重大科技项目评价时需要考虑判断其发展是否满足社会需要。广东省科技厅基于TRL9对技术在项目过程中的状态进行了划分，原理产生—技术设计—测试—产业化，能够对技术的发展状态进行标准化的判断，便于管理者评价技术的发展是否符合社会需要，便于制定决策、调整方向，使技术发展与社会需求相适应。

在信息共享与使用日益增加的今天，公众对于社会安全的需求逐步提高。根据前文分析，可预测和不可预测的风险问题在长久使用过程中暴露出来的安全隐患可能会远超预期，造成较严重的后果，比如波音737-800机型短期内多次出现多次事故案例造成了大范围恐慌。从长远看，社会需要的是在长期使用过程中系统或技术不会出现不可控风险的技术，以现有的技术成熟度等级不足区分满足社会长期需要和可能不满足的技术之间的差距。如果不考虑长久使用过程中对其进行监督管理，就不符合广泛群众对社会长治久安的需求。为了应对新兴技术在长久使用过程中产生的可预测和不可预测的风险问题，对于未知风险的把控的安全需求逐步体现出来。因而，需要用现代化、标准化的管理办法降低和防范新兴技术出现风险问题的概率。基于此，本文认为应将技术成熟度等级增至10级，用以反映技术在长期使用过程中待解决的风险管理问题。

四、结论与启示

本文首先对基于技术成熟度发展的科技项目评价现状进行了背景分析，然后从解决基于技术成熟度重大科技项目科技评价体系现实问题的视角和技术哲学的视角出发，分别研究了基于技术成熟度TRL10重大科技项目评价体系构建的现实性和必要性。

通过研究发现，传统的技术成熟度评价等级是不完善的，其原因主要在于技术在长久使用过程中会产生风险问题，风险问题一旦暴露，不仅会对公众造成极大恐慌，还会影响经济发展，而传统的技术成熟度评价等级并未将技术的长期使用风险纳入评价中，从而容易造成技术存在潜在风险。为此，科技管理部门有必要引入长久使用监督这个新增的技术成熟度评价等级，发展基于技术成熟度TRL10的科技项目评价体系，以期为解决技术的长久使用风险而提出应对方案，其中，技術长久使用监督的评价标准是指新技术在一段较长时间内未出现可预测和不可预测风险，其评价依据主要来自新技术每年的使用风险监测报告，它的引入将会有效防范技术的长久使用风险。

构建基于TRL10的重大科技项目评价体系是在技术评价标准中解决技术长久使用风险问题的一次探索，其旨在建立有效的预防技术长久使用风险体制机制，它需要各级科技管理部门继续加强顶层设计，因地制宜，通力配合，进一步完善技术成熟度评价体系，这样才能助力重大科学技术的长效管理。

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