運作技術成熟度(Technology Readiness Level)進行技術評估

運作技術成熟度(Technology Readiness Level)進行技術評估

資策會科技法律研究所
法律研究員 羅育如
104年10月22日

壹、前言

  為提升我國科技競爭力,於1999年制定科學技術基本法(以下簡稱科技基本法),透過科技基本法的規定,使原本歸屬國有財產之研發成果,得以下放歸屬執行單位所有,使大學對研發成果能有更完善應用之權利。

  科技基本法實施之後,各研究單位開始學習國外經驗,積極進行產學合作,將內部之研發成果技術移轉與外部產業。但是,科技基本法實行已15年的今日,各界逐漸發現,政府經費之投入與研發成果產出之經濟效益有相當大的差距。例如科技部102年專題研究計畫補助經費為215億新台幣,但僅創造3.5億新台幣之衍生成果技術移轉權利金[1]。政府經費投入與產出不符預期的議題,牽涉多元層面問題,但是從新設立政府計畫案之目標與KPI,可以發現政府新創設之補助計畫開始以協助技術商業化作為主要目的,例如萌芽計畫、產學計畫等。

  技術商業化操作模式會依據技術成熟度不同而有所差異,技術成熟度高的項目,廠商承接後所需要投入的研發成果可能較低,直接協助廠商改善生產流程或是成為產品商品化的機率較高;反之,廠商則需要投入較多的技術研發費用,需要花費較多的人力與資源,技術才有機會商品化。

  由此可知,在技術商業化計畫推廣時,技術項目的技術成熟度是一個重要的評估關鍵。本文針對技術成熟度的評估指標詳細說明,以提供執行技術商業化計畫時,評估技術項目之參考。以下會分別說明何謂技術成熟度以及技術成熟度如何運用,最後會有結論與建議。

貳、技術成熟度說明

  技術成熟度或稱為技術準備度(Technology Readiness Level;簡稱TRL)是美國太空總署(NASA)使用多年的技術評估方法,後來為美國國防部所用,再廣為國際各政府機構、學研單位、企業機構使用。

  TRL是一個系統化的量尺/衡量指標,可以讓不同型態的技術有一致性的衡量標準,描述技術從萌芽狀態到成功應用於某項產品的完整流程[2]。而TRL涵蓋的技術研發流程則包括四個部分:(1)概念發展:新技術或是新概念的基礎研究,涵蓋TRL1~3;(2)原型驗證:特定技術針對一項或是多項潛在應用的技術開發,涵蓋TRL4與5;(3)系統開發:在某一應用尚未成為一整套系統之前的技術開發以及技術驗證,然後進行系統開發,涵蓋TRL6;(4)系統上市並運作[3],涵蓋TRL7~9。以下分別說明TRL每個衡量尺度的定義[4]

TRL 1 基礎科學研究成果轉譯為應用研究。
TRL 2 為某項特殊技術、某項材料的特性等,找出潛在創新應用;此階段仍然是猜測或推論,並無實驗證據支持。
TRL 3 在適當的應用情境或載具下,實驗分析以驗證該技術或材料相關物理、化學、生物等特性,並證明潛在創新應用的可行性(proof-of-concept)。
TRL 4 接續可行性研究之後,該技術元素應整合成具體元件,並以合適的驗證程序證明能達成原先設定的創新應用目標。
TRL 5 關鍵技術元件與其他支援元件整合為完整的系統/系系統/模組,在模擬或接近真實的場域驗證。需大幅提高技術元件驗證的可信度。
TRL 6 代表性的模型/雛形系統在真實的場域測試。展示可信度的主要階段。
TRL 7 實際系統的雛形品在真實的場域測試。驅使執行TRL7的目的已超越了技術研發,而是為了確認系統工程及研發管理的自信。
TRL 8 實際系統在真實的場域測試,結果符合設定之要求。代表所有技術皆已整合在此實際系統。
TRL 9 實際系統在真實場域達成目標。

參、技術成熟度應用

  技術成熟度可以單純拿來衡量技術開發階段、可用來衡量技術開發風險、也可作為研發機構角色以及補助計畫定位的參考,以下說明。

一.技術成熟度用來衡量技術開發階段

  這是技術成熟度最單純的應用方法,但因為每種技術領域都可其特殊的技術開發脈絡,所以可以根據NASA原有的技術成熟度,修改成貼近該技術領域需求的技術成熟度指標。目前有看過軟硬體TRL指標、綠能&能源TRL指標、ICT TRL指標、生醫(新藥、生物製劑、醫材)TRL指標等[5]

二、技術成熟度用來管理技術研發風險

  研究開發需投入大量的人力、物力,而研究成果的不確定性又很高,所以需要有良好的技術研發管理。技術成熟度對技術研發管理而言,是風險的概念,一般而言,TRL階段與技術風險是反向關係,也就是說TRL階段越高,技術風險越低[6]

  需要考慮的面向包括[7] ,(1)現在技術成熟度在哪一階段?以及我們投入研發後,希望達到的技術成熟度目標為何?(2)從現在的技術成熟度到專案需要的技術成熟度,要精進這項技術到底有多難?(3)這項特定技術如果開發成功,對於全面技術目標而言的重要性如何?

三、機構角色以及補助計畫定位

  TRL指標可用來明確區分研發機構角色定位,例如工研院內部運用TRL指標做為技術判斷量化評估指標,並且工研院需將技術成熟度提升到TRL6或7,以克服技術面的問題,進行小型試量產,才能跨越死亡之谷讓業界接手商業化[8]

  TRL指標也可以用來區分補助計畫的標的範圍,例如美國國防部傾向投資TRL 4階段技術,美國國防部培養TRL4以及4以下的技術到TRL6階段,使得這些技術能更順利的進入技術市場,其原因在於TRL程度越低,成功商品化的不確定性以及風險就越高,而TRL4階段技術項目,是美國國防部可以承受的風險程度[9]

肆、結論

  TRL指標現在已被廣泛的運用在技術評估工作上,透過量化的指標,協助研發人員或是技術管理人員方便掌握每個技術開發案的現況,例如現在技術在TRL哪個階段,技術開發結束後,TRL預計會到達哪個階段。確定目標之後,就可以進一步評估這個計畫開發案的風險並評估組織需投入的資源。

  TRL是一個簡易的技術評估指標,但如果要以此做出全面性的技術策略,似乎就還是有所不足,因此,可以再搭配其他技術評估變項,發展為全面性的技術風險管理評估指標,可能可以搭配技術開發困難度指標,用以評估TRL往上提升一級的困難度程度[10],也可以搭配技術需求價值指標[11],這項技術順利成功的話,對整個系統開發而言的價值高低,價值非常高的話,就值得花更多資源與人力去投資。

  由此可知,應該可以積極運用TRL指標,用來評估政府技術補助計畫,協助大學技轉辦公室管理各研發團隊之技術開發進程,也可提供技術移轉潛在廠商清楚設定技術規格,減低技術供給方與技術需求方之間的認知差異,進而提升技術移轉成功率,也就可以拉近政府經費投入與研發成果產出的差距。


[1] 行政院國家科學委員會,行政院國家科學委員會102年年報,頁24、98(2013),http://www.most.gov.tw/yearbook/102/bookfile/ch/index.html#98/z,最後瀏覽日2015/07/21。

[2] John C. Mankins, NASA, Technology Readiness Levels: A White Paper (1995).

[3] id.

[4] US DEPARTMENT OF DEFENSE (DoD), Technology Readiness Assessment (TRA) Guidance (2011), http://www.acq.osd.mil/chieftechnologist/publications/docs/TRA2011.pdf (last visited July 22, 2015).

[5] Lewis Chen,<Technology Readiness Level>,工研院網站,http://www.sti.or.th/th/images/stories/files/(3)ITRI_TRL.pdf (最後瀏覽日:2015/07/22)。

[6] Ricardo Valerdi & Ron J. Kohl, An Approach to Technology Risk Management (2004), http://web.mit.edu/rvalerdi/www/TRL%20paper%20ESD%20Valerdi%20Kohl.pdf (last visited July 22, 2015).

[7] John C. Mankins, Technology Readiness and Risk Assessments: A New Approach, ACTA ASTRONAUTICA, 65, 1213, 1208-1215 (2009).

[8] 邱家瑜、蔡誠中、陳禹傑、高皓禎、洪翊恩,<工研院董事長蔡清彥 以新創事業連結全球市場 開創屬於年輕人的大時代>,台灣玉山科技協會,http://www.mjtaiwan.org.tw/pages/?Ipg=1007&showPg=1325 (最後瀏覽日:2015/07/22)。

[9] Ricardo Valerdi & Ron J. Kohl, Massachusetts Institute of Technology, An Approach to Technology Risk Management, http://web.mit.edu/rvalerdi/www/TRL%20paper%20ESD%20Valerdi%20Kohl.pdf (last visited July 21, 2015).

[10] 同註7。

[11] 同註7。

※ 運作技術成熟度(Technology Readiness Level)進行技術評估, 資訊工業策進會科技法律研究所, https://stli.iii.org.tw/article-detail.aspx?d=7031&no=67&tp=1 (最後瀏覽日:2026/02/02)
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不僅國民的AI使用率低,日本總務省亦針對企業將AI運用於其業務進行調查,如下圖所示,目前有在使用AI之企業僅有46.8%(包含已取得具體成效及尚未取得成效),其餘53.2%之企業則正在測試階段、正在商議導入或至今仍未討論導入。對比中國的95.1%、德國的80.6%及美國的78.7%,雖不如國民使用率落後,但仍有不少進步空間。[8] 圖三、各國企業業務中AI運用情形調查 資料來源:総務省,令和6年版情報通信白書 二、多數國民對於AI仍感到不安 科技事務局引用KPMG於2023年所發布的《全球AI信任研究報告》(Trust in AI: A Global Study 2023),僅有13%的日本國民認為現行法規已足以確保AI可被安全使用,亦低於中國的74%、德國的39%及美國的30%。此調查結果亦如實反映出有77%的日本國民迫切希望國內能針對AI訂定相關規範。[9] 除上述兩項主要理由外,考量日本有需要進一步促進創新發展、積極應對AI產生之風險,因此科技事務局決定訂立新的AI法規。 貳、立法重點 《人工智慧技術研究開發及應用促進法》總計28條,共分為四個章節,包含第一章總則(第1條至第10條)、第二章基本政策實施(第11條至第17條)、第三章人工智慧基本計畫(第18條)及第四章人工智慧戰略本部(第19條至第28條)。考量依法規條文及章節順序不易說明,以下將以科技事務局所提供之立法概要之脈絡進行說明。 一、目的 第1條即說明本法旨在全面且有計畫地制定AI相關政策,推動AI技術之研發與應用,以改善國民生活並為國民經濟發展做出貢獻。 二、基本理念 第3條亦規定AI技術之研發與應用應以提升AI產業之國際競爭力為目標,希冀藉由AI技術創造高效率新業務,並得以應用於國民日常生活與經濟活動之各階段,另考量AI技術若經不當使用,將有助漲犯罪行為或洩漏個資等風險發生之可能性,故應確保AI技術之正確使用。最後,同條亦規定日本應在AI技術之研發與應用上進行國際合作,並努力在國際合作中取得主導地位。 三、AI戰略本部 本法第四章皆為設立AI戰略本部相關之條文,第19條、第20條及第25條第2項規定AI戰略本部應由內閣所設立,其職責有以下兩項: (一)研擬AI基本計畫草案,並推動相關事宜。 (二)促進AI相關技術研發及應用相關重要政策之規劃、提案及統籌協調等事宜。 (三)除本法規定的事項外,總部相關必要事項由政令規定。 為使AI戰略本部可順利履行上述職責,第25條賦予AI戰略本部認為有必要時,得向行政機關、地方公共團體、獨立行政機構、地方獨立行政機構的首長以及公共機關的代表,要求提供資料、發表意見、進行說明及提供其他必要協助。 第21條至第28條則為與本部組成相關之規定,其規定AI戰略本部組成成員包含以下三個職位: (一)部長:由總理擔任,掌管總部事務,並領導監督總部工作人員。 (二)次長:由官房長官及AI戰略大臣(由總理任命)擔任,負責協助部長履行職責。 (三)由除部長、次長以外的所有國務大臣組成。 四、AI基本計畫 如上所述,AI戰略本部重要職責之一,即研擬AI基本計畫草案。依第18條規定,總理應將AI戰略本部所研擬之AI基本計畫草案,提請內閣決定是否同意草案內容,待內閣作成決定後,總理應立即公布AI基本計畫。 同條亦明定AI戰略本部應以前述第二節的基本理念及以下第五節的基本政策實施之相關規定為基礎,研擬AI基本計畫草案,其應涵蓋之事項包含: (一)AI技術研發及應用政策實施的基本方針。 (二)為促進AI技術研發及應用,政府應全面性且有計畫地實施政策。 (三)政府為能全面性且有計畫地實施政策所採取的必要措施。 五、基本政策實施 第二章所涵蓋之第11條至第17條則規定政府應執行之基本政策實施事項,包含: (一)促進AI技術研發 依第11條規定,國家應採取措施促進AI技術研發,使AI技術可順利從基礎研究階段進展至實際應用階段,並在研發機構間建立研發成果得以互相流通之制度,同時提供研發成果資訊。 (二)提升基礎設施建置與使用 依第12條規定,國家應採取措施建置AI基礎設施,包含AI技術研發及應用所需之大規模資料處理、資通訊、電磁紀錄儲存等設備及為特定目的所收集之資料集等,並使AI基礎設施得以廣泛供研發機構或企業所使用。 (三)確保符合國際規範 依第13條規定,國家應根據國際規範制定基本方針並採取其他必要措施,以確保AI技術之研發及應用得以適當之方式進行。 (四)確保人力資源 依第14條規定,國家應與地方政府、研發機構和企業緊密合作,並採取必要措施,以確保、培訓和提升各領域人才的專業素質,使其具備AI技術從基礎研究至實際應用於民眾生活或經濟活動之各階段所需之專業知識,並提升其專業知識之廣度及深度。 (五)提升教育 依第15條規定,國家應提升與AI技術相關之教育與學習、辦理推廣活動或採取其他必要措施,以增進大眾對AI技術之認知與興趣。 (六)研究調查 依第16條規定,國家應掌握國內外AI技術研發及應用之最新趨勢,並進行有助於AI技術研發及應用發展之研究與調查,包含分析因不正當目的或不適當方法研發應用所導致國民受侵害之案例,及針對不正當使用之因應對策。 同時,國家亦應根據此類研究調查成果,向研發機構、企業和其他人員提供指導、建議和最新資訊,並採取其他必要措施。 (七)國際合作 依第17條規定,國家應進行AI技術研發及應用之國際合作,積極參與國際規範之制定過程。 六、職責 第4條至第8條分別規定國家、地方政府、研發機構、企業與國民應各司其職,其職責分述如下: (一)國家 依第4條規定,國家應依前述第二節的基本理念,制定並實施促進AI技術研發及應用之基本政策實施相關之計畫。此外,國家應在行政機關間積極應用AI技術,以提升行政效率。 (二)地方政府 依第5條規定,地方政府應依前述第二節的基本理念,在與國家進行適當分工後,結合各地方特色,制定並實施自主政策,以促進AI技術之研發及應用。 (三)研發機構 依第6條規定,大學及研發機構應依前述第二節的基本理念,積極進行AI技術之研發,推廣其成果,培育具有專業性和廣泛知識之人才,並協助國家與地方政府之政策實施,而國家與地方政府則應促進大學研究活動,尊重研究人員自主權及將各大學之特色納入考量。 此外,研發機構應進行跨領域或綜合性研發,同時為有效推動AI技術研發,應綜合考量人文科學及自然科學等領域之專業知識。 (四)企業 依第7條規定,任何企業有意開發或提供使用AI技術之產品或服務,或任何其他有意在其業務活動中使用AI技術,應依前述第二節的基本理念,提升其業務之效率和品質。 此外,上述企業應透過積極使用AI技術創造新興產業,並須配合執行國家依第4條所定之措施及地方政府依第5條所定之措施。 (五)國民 國民應依前述第二節的基本理念,加深對AI技術之認知與興趣,並盡可能配合執行國家依第4條所定之措施及地方政府依第5條所定之措施。 七、附帶決議 本次立法過程除條文本身外,5月27日內閣委員會亦通過20點附帶決議,針對政府實施本法時應採取之適當措施進行補充說明,以下摘錄重點說明 :[10] (一)政府應以「以人為本之AI社會原則」為基礎,進行AI技術研發及應用。 (二)政府制定AI基本計畫和基本方針,或執行政策措施時,應將風險降至最低,並考量推廣AI之益處。 (三)企業和國民應充分了解AI應用之注意事項及規避風險之措施,並透過教育使國民了解AI合理使用方法及其風險。 (四)政府針對AI應用導致之失業或貧富差距擴大採取必要措施。 (五)政府應透過法規打擊AI技術之濫用,特別是利用兒童圖像產生之深偽色情內容,並加強對網站管理員刪除違法內容之監管,保護受害者。 (六)政府和民間機構將合作開發以日語為基礎之大型語言模型。 (七)政府應消除新創企業等新進者之壁壘,創造公平開放之市場環境。 (八)政府應將AI定位為國家戰略重要領域。 (九)政府應考慮電力供需,策略性地建設資料中心。 (十)政府應以跨學科之觀點強化對AI人才之培養,並確保足夠有投資。 (十一)政府應積極營造有利於國家、地方政府、企業應用AI之環境,並避免因營運效率提升而出現裁員情形。 (十二)政府應執行降低AI風險之措施,並進行公私合作以確保安全。 (十三)政府於進行調查和指導時,應避免施加過重之負擔或要求過多資訊揭露,同時考慮保護企業之商業機密等智慧財產權。 (十四)政府於國民權益受害之個案進行調查和指導時,應即時自企業或服務使用者和人工取得資訊,以便迅速發現個案並因應。 (十五)針對依《廣島人工智慧進程國際行為準則》負有報告義務之企業,政府應最大限度地減少其與現行國內法規之報告義務之重複。 (十六)政府應不斷修訂本法及其他相關計畫與方針,以確保AI應用能促進國民生活改善和國民經濟發展,並及時應對新風險。 (十七)AI戰略總部之組織架構,應消除各部會、機構垂直分工造成之弊端,並積極自民間招募人才。 (十八)政府應儘早成立由AI倫理、法律和社會議題等領域專家組成的智庫機構。 (十九)如出現現行法規難以因應之新風險,政府應考慮導入風險導向之概念,依風險等級而採取不同監管措施。 (二十)因應AI應用產生之智慧財產權相關侵權行為,政府應參考其他國家之情形,探討因應措施。 參、總結 日本緊接著韓國之後,成為亞洲第二個在法律層級通過AI法規的國家,惟相較歐盟或韓國通過的AI法,日本在法律條文的訂定上,主要是針對政府與各界之職責進行規範,而缺乏對於AI技術開發或應用風險之監管。儘管附帶決議中較多具體內容,仍須待AI基本計畫訂定後,日本對於AI技術開發或應用之監管模式才會有較清晰之雛形。 考量到日本尚有通過20點附帶決議,日後仍可關注AI戰略本部如何依據AI法及附帶決議擬定AI基本計畫,未來或可成為我國人工智慧法制政策規劃之參考依據。 [1]人工知能関連技術の研究開発及び活用の推進に関する法律案(第217回閣法第29号)。 [2]〈議案情報:人工知能関連技術の研究開発及び活用の推進に関する法律案〉,参議院,https://www.sangiin.go.jp/japanese/joho1/kousei/gian/217/meisai/m217080217029.htm(最後瀏覽日:2025年6月11日)。 [3]参議院,〈人工知能関連技術の研究開発及び活用の推進に関する法律案に対する附帯決議〉,https://www.sangiin.go.jp/japanese/gianjoho/ketsugi/current/f063_052701.pdf(最後瀏覽日:2025年6月11日)。 [4]人工知能関連技術の研究開発及び活用の推進に関する法律法律(令和7年法律第53号)。 [5]內閣府,〈人工知能関連技術の研究開発及び活用の推進に関する法律案(AI法案)概要〉,https://www.cao.go.jp/houan/pdf/217/217gaiyou_2.pdf(最後瀏覽日:2025年6月11日)。 [6]STANFORD INSTITUTE FOR HUMAN-CENTERED AI [HAI], Artificial Intelligence Index Report (2024), https://hai.stanford.edu/assets/files/hai_ai-index-report-2024-smaller2.pdf (last visited June 11, 2025) [7]総務省,〈令和6年版情報通信白書〉,https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/r06/pdf/n1510000.pdf(最後瀏覽日:2025年6月11日)。 [8]総務省,〈令和6年版情報通信白書〉,https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/r06/pdf/n1510000.pdf(最後瀏覽日:2025年6月11日)。 [9]KPMG, Trust Inartificial Intelligence: Country Insights on Shifting Public Perceptions of AI (2023), https://assets.kpmg.com/content/dam/kpmgsites/xx/pdf/2023/09/trust-in-ai-country-insight.pdf.coredownload.inline.pdf (last visited June 11, 2025). [10]参議院,〈人工知能関連技術の研究開発及び活用の推進に関する法律案に対する附帯決議〉,https://www.sangiin.go.jp/japanese/gianjoho/ketsugi/current/f063_052701.pdf(最後瀏覽日:2025年6月11日)。

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