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2024年4月25日发(作者：)
技术成熟度评价方法在美国国防采办中的应用效果分析
程文渊 龚旭东
一、引言
为了降低科研管理和项目采办中的技术风险，美国NASA和国防部分别在
其科研管理和项目采办中引入技术成熟度评价方法。从早期的航天飞机研究、木
星探测器和太阳帆项目到近期的战神I号载人航天器和太空梯等项目，技术成熟
度评价方法（TRA，Technology Readiness Assessment）已经成为NASA在科研
管理中考察技术发展状态的标准工具。美国国防部2001年开始在采办项目中推
行TRA，美国政府问责办公室（GAO）2003年开始对国防部的主要武器采办项
目实施TRA，当年评价了26个国防项目。此后实施TRA的国防项目逐年增长，
2008年已增至72个。其中，2007年评价的62个武器系统项目涉及投资额超过
9500亿美元，占国防部武器采办计划15000亿美元的三分之二。
投资回收（Return on Investment，ROI）是指项目总费用支出与总收益之间
的简单对比关系。通过对ROI的分析，可以从经济角度考虑实施TRA的效果。
实物期权法是其中的一种评估方法，是将金融市场的规则引入企业内部战略投资
决策，用于规划与管理战略投资的办法。在公司面临不确定性的市场环境下，实
物期权的价值来源于公司战略决策的相应调整，每一个公司都是通过不同的投资
组合，确定自己的实物期权，并对其进行管理、运作，从而为股东创造价值。
二、技术成熟度评价方法
TRA方法最早由NASA于20世纪70年代提出，1975年，通用动力公司首
次将TRA应用于NASA的航天飞机研究，1976年应用于木星探测项目，1977
年又应用于评估NASA的太阳帆项目。在NASA长达32年的研究和应用过程中，
TRA被美国国防部借鉴并用于重大国防采办项目中，以确保主要武器系统中的
技术在项目发展之前是稳定和成熟的（以节约成本）。美国国防部通过将TRA方
法应用于每年涉及多达3亿美元研发经费和18亿美元采购费用的重大国防采办
项目（MDAP），节省了数十亿的费用超支，并减少了进度拖延。
1. 里程碑决策与技术成熟度评价
美国国防部采办管理采用里程碑决策，TRA是里程碑决策的一个重要部分，
要求在里程碑B和里程碑C评审中强制实施TRA。在此过程中，一旦在MDAP
中识别出关键技术元素（CTE），在里程碑B和C，该项CTE的TRL必须分别
达到6和7才能进入下一阶段。
图1 美国国防采办里程碑决策（2003年版）
TRA过程是一个系统化、基于度量的过程，伴随着一个对于系统中某些被
称之为CTE的特定技术的成熟度的评价报告。一项技术被称之为CTE，要求这
些技术必须是能够在可接受的成本、进度范围之内满足系统性能需求必需的技
术，而且该项技术是新技术或该项技术以新的方式应用。
2. 技术成熟度等级
技术成熟度等级（TRL，Technology Readiness Level）是一个描述CTE的技
术成熟程度的九级量度，技术成熟度是对技术满足项目目标的程度的度量。20
世纪70年代的时候，TRL只有7级，如今有9级硬件、软件和制造TRL，还有
医学和生物医学设备等工业TRL。CTE在里程碑A时需满足TRL为3级，里程
碑B时为6级，里程碑C时为7级。这里的相关环境是仿真环境，运行环境是
指真实环境。系统进入演示/验证阶段，CTE必须在相关环境下经过验证，系统
进入生产/部署阶段，CTE必须在真实环境下经过验证。
表1 TRL的定义
里程碑
里程碑A
技术成熟度等级
1
2
3
4
里程碑B
里程碑C
全速生产
初始&完全
作战能力
5
6
7
8
9
描述
基本原理被发现和报告
技术概念和用途被阐明
关键功能和特性的概念验证
实验室环境下的部件和试验台验证
相关环境下的部件和试验台验证
相关环境下的系统/子系统模型或原型机验证
模拟作战环境下的原型机验证
系统完成技术试验和验证
系统完成使用验证
3. 技术成熟度评价的实施
在美国国防部的TRA过程中，项目经理负责识别CTE，独立评价小组负责
确定CTE和实施TRA，美国国防部代表批准TRA。一共包括6个步骤：（a）识
别CTE，（b）收集CTE数据，(c)确定CTE，（d）实施TRA，（e）提交TRA，（f）
批准TRA。
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