数据应用工程:方法论与实践
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

2.3 技术创新规律与成熟度评估

针对技术发展现状和未来的判断对组织决策至关重要,也是企业成败的关键,因此针对技术的成熟度评估方法越来越受到重视。

现代商业的发展已严重依赖科技创新,每5~10年就会出现一波新的科技革命和产业变革,现代企业和组织无论所处什么行业、规模如何,如果不能对技术创新建立评价和跟踪机制,抓住技术变革的机遇,就会错失机会,甚至被竞争淘汰。

人们很容易高估近期的技术发展速度,而低估长期的技术突破。在一些需要前沿、尖端科技进行竞争的领域,如军事、高科技企业,人们经常基于对短期趋势乐观做计划和投入,导致因为采用了未成熟的技术而失败,或者计划不断延期,或者投入严重超支甚至不可控。所以我们迫切需要一种工具和方法来评估技术可用情况,对技术的进展进行合理的判断。

有两种常用的技术成熟度评估方法,后文将展开详细介绍。

·一种是技术就绪评估(Technology Readiness Assessment,TRA),最初由美国宇航局提出,适用于大型尖端项目中,目前美国国防部和联邦政府在大型系统采购时会使用TRA进行关键技术成熟度的评估。

·另一种是美国Gartner咨询公司开发的技术成熟度曲线(Hype Cycle),又称技术炒作周期,适用于大众技术领域,用于指导组织追求和采用新技术的评估。从1995年开始Gartner每年会发布几十个领域的技术成熟度曲线,为行业的发展、组织的判断提供决策依据和指导。

2.3.1 技术发展生命周期规律

技术成熟度一般指一项技术在技术生命周期中的位置。技术的发展不是线性的,通常前期慢慢积累,到了一定程度实现质变,进入爆发式、指数式的应用增长,同时每项技术的发展速度也不一样,有时长久无法突破,有时还没突破就被其他技术所替代了。

对技术成熟度的描述方法主要有两类:

·等级描述法;

·曲线描述法。

针对技术生命周期的不同阶段,有多种相似的阶段划分方法,如三阶段分法:新发明阶段、技术发展阶段、技术成熟度阶段;也有四阶段分法:萌芽、成长、成熟、衰退。图2-6所示的技术发展成熟度曲线是对技术发展规律与成熟度阶段的典型描述。

图2-6 技术发展成熟度曲线

现实中,由于多种因素的相互影响,比如媒体的炒作、研究经费的投入、不同技术路线的争议,很难判断技术发展所处的阶段与成熟度所处的曲线位置,需要结合数据、研发规律、行业分析综合进行判断。

2.3.2 基于就绪水平的技术研发成熟度评估

美国联邦机构每年花费数十亿美元来开发、购买和建造主要的系统、设施和设备,政府的许多最昂贵、最复杂的采购计划要求开发前沿技术并将其集成到大型复杂系统中。对于美国联邦机构来说,管理这些复杂的采购一直是一项长期的挑战。美国政府审计署(General Accounting Office,GAO)研究表明,使用有效的管理实践和流程来评估一项技术的成熟程度以及技术如何演示验证,即评估技术的就绪状态,对管理联邦政府采购的重大风险至关重要。

1. 什么是技术就绪评估

技术就绪评估是指使用技术就绪水平量表评估技术成熟度。技术就绪水平量表(Technology Readiness Level,TRL)是系统地描述新技术或现有技术新应用的就绪程度的度量手段。

技术就绪评估是一个正式的、系统性的、基于度量体系的、基于证据的过程,用于评估关键技术成熟度并形成评估报告。关键技术是指某个具有创新性的或者以创新方式使用的技术元素,并且在规划的成本和进度范围内,该技术元素对于拟建系统的运行性能要求而言是必需的,包括硬件与软件。

2. 技术就绪评估的发展历史

技术就绪水平量表由美国宇航局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)在1980年代首创。TRL量表的范围是从1-观察到基本原理并形成正式报告,到9-成功的任务执行,真实系统得到检验。1999年,美国审计署建议美国国防部(Department of Defense,DoD)采用NASA的TRL作为评估技术成熟度的一种方法,以解决武器设备与国防系统采购中因技术成熟度不高而造成的费用大幅超支、进度严重拖延的问题。美国国防部在2003年发布《美国国防部技术就绪评估手册》,目前最新版本为2009年版本,其中制定了使用TRL执行TRA的详细指南。在美国之后英国、加拿大等发达国家纷纷采用TRA对其国防采购涉及的技术进行成熟度评估。美国国会在2006年以后要求国防部在采购某项进入武器系统设计的技术时,该项技术需要达到TRL 6级别(在相关环境下已演示验证)。TRL 6也是NASA将技术引入设计时所需要的级别。美国审计署于2013年开始筹备,在国防部、NASA和能源部的实践基础上,在2016年发布了面向所有政府部门的TRA指南征求意见稿,并会持续周期性更新。目前意见稿的最新版本是2020年1月发布的版本,旨在通过该指南建立一种可在整个联邦政府中使用的评估技术成熟度的方法,同时为从业者、项目经理、技术开发人员和治理机构提供一个框架,以更好地了解技术成熟度以及进行高质量评估的最佳实践。

中国也引进了TRL并在2009年发布了国家标准《科学技术研究项目评价通则》(GB/T 22900-2009),用于指导对科研和技术开发项目的管理和评价。该标准根据研究层次将项目分为基础研究项目、应用研究项目、开发研究项目,并分别给出了对应的技术就绪水平量表。

中国政府和企业在研究和使用TRA方面还比较落后,从业者的认知十分不足,大部分人还不了解TRA,在越来越强调创新驱动、中国智造的今天,这个现状亟待改变。

3. 技术就绪水平量表

美国审计署的TRA指南中的技术就绪水平定义与国防部的TRA手册中的定义是相同的,如表2-2所示,可以看到,软件与硬件稍有不同。

表2-2 技术就绪水平定义

2.3.3 考虑宣传期望的技术发展成熟度曲线

在现代的商业发展和社会管理中,先进科技的发展是核心推动力,所以新科技开始显现时,就会引来媒体的大量宣传,影响组织的判断和决策,使其产生期望陷阱,在面向新科技的投入和采用方面出现严重的误判,典型错误有进入太早、放弃太快、采用过晚、保持过久。

1. 技术成熟度曲线

在科技领域,从业者需要另外一种描述技术成熟度规律的方法来描述技术发展与普及的规律。特别是应用类技术,大众比较关心,常常会有一个像过山车一样冲高再快速回落的期望变化规律:一个新技术的出现会引起媒体的广泛宣传,使大家的期望值快速升高,但技术还未成熟,随后因为技术或产品效果不佳,大家的期望值又大幅降低,但一些技术最终实现逐步改进并突破,变得成熟进而逐渐普及。

可以诠释这一规律的方法是美国Gartner咨询公司开发的技术成熟度曲线,又称技术炒作周期。该曲线揭示了技术渐进发展成熟和媒体对新技术炒作共同形成的技术成熟度预期规律,是一种结构化、定性的研究工具,可以用于指导组织选择新技术时对技术发展阶段的评估。实际上,大多数Gartner炒作周期都是快照,显示一组创新的概况,在单个时间点的相对位置。但是,单一主题的炒作周期可用于预测创新的未来路径。一个著名的例子是1999年发布的电子商务炒作周期,该周期准确地预测出2001年的互联网泡沫破灭,以及电子商务最终将会发展为一项日常商业的趋势。

技术成熟度曲线使用一种图形展现法表示技术的成熟度和社会应用的状态,以及它们与解决实际业务问题和利用新机会的潜在关系,通过5个阶段提供了新兴技术成熟度的图形和概念性表达。技术成熟度曲线的阶段示意图如图2-7所示。

图2-7 技术成熟度曲线与阶段示意图

技术成熟度曲线的阶段划分说明如表2-3所示。

表2-3 技术成熟度曲线的阶段划分说明

2. 技术成熟度曲线揭示的技术发展与技术炒作规律

技术成熟度曲线的垂直轴标记为“期望”,水平轴标记为“时间”,它的独特垂直形状显示了根据市场对其未来预期价值的评估,随着创新的发展,“期望”随着时间的推移激增和收缩的情况。

炒作周期显示了两个上升阶段(即期望值不断提高),这是由两个不同原因造成的。

·过度期望顶峰前的上升:第一次上升是由于市场炒作形成的,期望来源于创新将带来的新机遇的兴奋。期望被快速激发而上升到顶峰,然后在早期期望无法被快速满足的情况下逐渐消失(参见图2-8中的第一条炒作水平曲线)。此时创新的成熟度通常仍然比较低(请参见图2-8中的第二和第三条曲线),较高的期望和较低的成熟度导致其进入期望破灭低谷期。

图2-8 技术成熟度曲线的组成部分[5]

·稳步爬升光明期的上升:期望值的第二次上升是由创新的成熟度增加所推动的,这实现了真正的价值并达到了期望值。

3. 技术成熟度曲线的用途

每年Gartner都会发布几十个领域的技术成熟度曲线,为从业者跟踪创新的成熟度和未来潜力提供指导,为行业的发展、组织的判断提供决策支持,避免可能犯的错误。图2-9是炒作周期提示的决策陷阱的简单示例。

图2-9 炒作周期揭示的决策陷阱

组织必须在很多新的技术及相关产品之间做出选择,但很多管理者没有能力完成所有的事情。管理者必须估算出组织承担了多少风险,但因为营销宣传掩盖了真实的技术成熟度,所以往往很难实现准确的风险和收益评估。技术成熟度曲线可以帮助管理者过滤技术市场中的各种噪声,清楚地审视技术。它提供了一个探索趋势和创新的方法,可以帮助管理者做出正确的选择。

·避免仅仅因为一项技术被炒作而对创新进行投资,同时避免仅仅因为一项技术没有达到早期(过高)期望就忽略它。

·有选择地积极进取,并尽早采取可能对自身业务有利的创新,但需等待创新相对更成熟时再采用。

·使用配合每个炒作周期的优先级矩阵来评估每个创新的潜在收益并确定投资优先级。

Gartner公司还提供了另外两个可以与技术成熟度曲线配合使用的工具,即分析创新市场上技术厂商情况的魔力象限(Magic Quadrant)和分析IT技术从采用到淘汰的IT市场时钟(IT Market Clock)。魔力象限可以用于了解特定投资机会和考察技术提供商。技术成熟度曲线跟踪创新从出现到早期成熟的周期情况,而IT市场时钟突出显示了从首次使用到必须淘汰的IT资产的市场发展情况,这两种模型都描述了“相对时间”,并且两者有重叠,IT市场时钟的覆盖范围更长,可与技术成熟度曲线互补。简单来说,技术成熟度曲线支持有关创新采用的“技术选择”决策,而IT市场时钟支持已建设资产的“收获”决策。随着新技术的进一步发展,许多脱离技术成熟度曲线的创新仍将被视为市场时钟上的资产。