簡析國外航天工程項目管理實踐論文
1 概述
1.1 項目管理概述
項目管理就是將知識、技能、工具與技術應用于項目活動， 以滿足項目的要求。美國國家標準ANSI / PMI 99-001-2008 《項目管理知識體系指南》將5 大項目管理過程組， 即啟動、規劃、執行、監控、收尾， 根據其邏輯關系細分為42 個項目管理子過程， 42 個管理子過程可以歸為9 個項目管理知識領域。
在成熟的項目管理組織中， 項目管理會處于一個由項目集管理和項目組合管理所治理的更廣闊的環境中。項目集是一組相互關聯且被協調管理的項目。項目集管理是指對項目集進行統一協調管理，以實現項目集的戰略目標和利益。項目集中的項目通過產生共同的結果或整體能力而相互聯系。如果項目間的聯系僅限于共享顧客、供應商、技術或資源， 那么這些項目就應作為一個項目組合而非項目集來管理。項目集管理重點關注項目間的依賴關系， 并有助于找到管理這些依賴關系的最佳方法。具體管理措施可包括： 解決系統中影響多個項目的資源制約和/ 或沖突， 調整對項目和項目集的目的與目標有影響的組織方向或戰略方向， 處理同一個治理結構內的相關問題和變更管理。
1.2 航天工程概述
航天工程項目以完成空間任務為目標。由于規模龐大， 航天工程項目通常涉及到多種技術、多個工業領域。根據層次結構和關注焦點的不同， 航天工程項目可以具體分為工程和一般項目兩類。
1) 工程： 戰略投資行為， 有確定的體系結構和/ 或技術方法、要求、經費水平以及啟動和指導一個或多個項目的管理結構。航天工程體現了一個國家的航天戰略發展方向。
2) 一般項目： 工程計劃中確定的具體投資，有明確的要求、壽命周期成本、開始和結束日期。一般項目也有管理結構， 可能與其他項目、政府機構以及國際伙伴有接口關系。
航天工程的啟動和實施是為了完成科學目標或探索目標， 實現該目標通常需要一組相互支持的項目。工程組合并管理這些項目， 并向項目和相關方提供逐漸形成的輔助系統、活動、方法、技術研制和反饋。由于各個工程的科學目標和探索目標差異很大， 因此需要不同的工程實施策略， 既有非常簡單的， 也有非常復雜的。
1.3 航天工程項目管理概述
航天工程項目管理著重關心3 個方面。
1) 技術上的： 規格、外部接口、性能要求、產品質量要求;
2) 時間上的： 實施各階段交付時間;
3) 資金上的： 按照正常時間計劃約定的成本以及支付計劃。
技術上不合格是指未能滿足合同上1 項或者多項技術指標要求， 造成交付延遲以及費用超支， 為了獲得滿意的目標需要額外的支出。如果管理計劃沒有充分考慮這種情況， 可能會對項目的執行產生負面影響。
時間上不合格是指未能按照交付進度要求交付產品， 除了技術上不合格可能會造成時間上不合格之外， 供應商延誤、對研制時間的低估也會造成時間上的不合格。
資金上的不合格包括由上述兩種不合格造成的費用超支。如果技術不合格是由于合同未能預見到的顧客更改需求導致， 那么應當重新就合同內容進行談判， 增加項目資金。
2 航天工程項目管理標準規范
航天工程體現了一個國家的航天戰略發展方向。由于涉及到的工業與經濟規模龐大， 航天工程通常是在國際合作的框架下進行的。規范的制定為技術交流等提供了統一的接口。
國外在航天工程項目實踐過程中， 重視對規范的制定。國際空間站在實施過程中， 制定了相應的技術狀態管理標準SSP50123， 對空間站的技術狀態進行管理。空間站每一次組裝的技術狀態均要求作為一個特殊的空間站， 從結構、硬件和運營系統等多個方面分別建立設計基線。針對載荷接口的匹配， 美國國家航空航天局(NASA) 及其國際合作方也制定了多個接口協議以及驗證方法， 其中一個最重要的方法是對每一構型制定復雜的試驗計劃以及硬件/ 軟件方案， 然后對空間站組件進行多要素綜合試驗。另外， 大量的標準文件(SSP41160、SSP41162 等) 結合制定的接口協調標準和規范對空間站規格進行了明確， 這對多個合作方之間工作的有效整合和實現空間站的成功在軌組裝起到了重要作用。
目前航天行業已經基本形成了較為完善的行業標準以及企業標準， 在這些標準規范體系的支持下， 包括一些政府標準以及軍事標準的支持， 航天工程根據自身特點建立其標準規范體系。在航天工程執行過程中， 通過工作分解結構， 將航天工程分解為一系列的子項目， 每個子項目的標準規范體系一方面繼承了工程標準規范體系， 另外一方面，子項目層面的標準規范體系涉及到更加具體的系統實現過程， 受到其實施單位的單位標準體系的支持
國際上主要的航天組織均形成了較完整的航天工程項目管理標準規范體系。這些規范體系對航天工程及項目的項目管理過程及要求進行了規范，通常這些規范體系并不明顯區分是航天工程還是規模較小的項目， 即這些規范體系并不是針對航天工程做出一套項目管理標準， 同時針對規模較小的項目再做出另外一套標準，而是采用A+B 的模式， A模塊形成航天項目管理的各類規范、手冊等， B 模塊對壽命周期費用大于2.5 億美元的大型航天工程提出加嚴要求。這樣采用一套標準，對降低標準工作人員、設計人員、管理人員的勞動量， 促進管理要求的統一是很有效的。
對NASA 的項目管理系列標準進行分析，可以發現， “B” 部分針對大型航天工程的特殊要求并不是很多， 在《NASA NPR7120.5D 航天飛行工程管理要求》中， 對于壽命周期費用大于2.5 億美元的工程項目， “B” 部分僅有以下3 點要求。
1) NASA 要求其工程項目經理必須獲得工程項目經理認證。
2) NASA 要求其工程必須進行成本與進度聯合置信區間(JCL) 分析。
3) NASA 要求對其進行獨立壽命周期評審。
3 國外航天工程項目管理組織結構
通常， 航天工程具有在軌運行時間長、項目周期長、涉及到多次發射活動、數萬件部件設備的維護維修工作、多種載荷的管理及其操作規劃等特點。這使得航天工程的方案、實施階段(包括運營) 的項目管理相當復雜， 必須有專門的機構、使用專門的系統進行統籌管理與運營。此外， 航天工程項目管理組織結構還受到具體的實施單位、不同的企業文化、不同的工程特點的影響， 這使得其沒有一個統一的項目管理組織架構。
項目規劃的多層次劃分決定了項目管理組織架構的多層次劃分。國際空間站的項目管理組織架構采用3 級結構， 由空間站項目辦公室、任務操作委員會和空間站應用研究中心3 個職能部門來完成管理任務。
層次化的項目管理組織結構使得頂層(管理層) 可以把關注點更多的放在項目范圍控制、接口協調上， 對于底層的子項目實現， 更多的是由執行單位進行管理。通過這樣的分解結構， 航天工程被分解為一個一個的小型子項目， 其項目管理組織機構與一般航天項目的項目管理組織機構基本上是一致的。
4 國外航天工程項目管理方法
航天工程項目作為項目的一種， 繼承了常規項目管理的理念、管理過程、方法工具。與普通的工程項目相比， 航天工程項目規模更大、參與方更多、時間跨度長、風險大， 在繼承常規的工程項目管理方法、模式的同時， 也發展、形成了具有航天特色的實踐方法。
5 國外航天工程項目管理的主要特點及啟示
5.1 國外航天工程項目管理特點總結國外航天工程項目管理可以得到以下特點。
1) 具有健全的規章制度和管理體系航天工程是一個國家航天戰略發展方向的體現， 在研究了國外航天工程之后發現， 國外的項目管理組織都有明確的核心價值。以NASA 項目管理委員會為例， 任務成功要求堅定地堅持安全第一、追求卓越、團隊合作和誠實正直， 這4 點是NASA工程項目管理的基礎。在此基礎之上， NASA 又確定了工程線與組織線管理機構分離的管理模式， 強調通過利用不同組成單位應對問題的不同方面實現任務成功。對于工程線方面， 明確指出了工程和項目管理的角色與權限。
按照項目管理的模式， 任命一位項目經理是必要的。項目經理對實現項目管理的目標負全責。項目經理應當具有對項目整體綜合控制的能力， 具有人員管理、進度管理、成本管理， 合同管理、質量管理、風險管理、溝通管理的能力。航天工程往往包含多個項目組合或項目集， 以多項目任務為主的組織機構往往會采取矩陣結構的組織形式。在矩陣橫軸上， 是各個工程專業和不同的職能部門， 為項目提供必要的資源。在矩陣的縱軸上， 是不同的項目， 利用各種資源通過各階段活動來保證工程和項目目標的實現。
2) 強調風險管理
航天工程項目的成功面臨5 種風險， 即技術風險(與系統性能有關)、計劃風險、費用風險、進度風險、保障性風險。如何協調處理好這些風險是項目成功的關鍵因素。這些風險之間的關系復雜，所以對于航天工程項目的風險管理一般分為4 個階段： 制定風險管理計劃、風險評估、風險分析、風險處理。這些風險管理方法是項目成功的重要保障。
早在20 世紀60 年代， 美國阿波羅飛船的工程管理人員就將風險管理成功地用于阿波羅工程， 他們采用失效模式及其影響分析(FMEA) 和關鍵項目列表(CIL) 方法對阿波羅飛船進行風險管理。阿波羅工程的巨大成功， 促使了FMEA / CIL 方法在NASA 內部應用的制度化。
70 年代， 美國的核工業界開始嘗試使用一種定量風險分析法——故障樹分析法， 對核工廠安全進行風險分析， 但在NASA 內部仍把定性分析法作為主要風險分析工具， 直到1986 年挑戰者號航天飛機爆炸事故后， NASA 才把概率風險分析(PRA) 作為對航天飛機進行風險分析的方法。挑戰者號航天飛機爆炸的災難使ESA 對航天工程的風險分析有了新的認識， ESA 開始吸收美國的風險評估和概率分析技術， 并制定了風險管理標準(ECSS-M-ST-80 《風險分析要求和方法》)。
3) 強調評審
國外航天工程項目的評審工作貫穿于整個項目的全部階段， 評審是航天產品研制的重要環節， 是保證產品固有質量與可靠性的重要手段， 是進行研制階段把關的重要方法，是一個研制階段完成并轉入下一個研制階段的控制點。在航天工程壽命周期中，工程評審是執行、管理、評價和批準工程進展的必要元素。
以NASA 為例， 評審分為內部評審和獨立評審。為了建立基線并管理工程或項目基線， 工程和項目要進行內部評審， 內部評審為工程/項目計劃、技術方法和計劃協議的決策提供支持。獨立評審為NASA 提供了重要的、定期的壽命周期關鍵點上工程或項目情況和實施狀態的無傾向評估。NASA 特別強調保持由獨立的常務評審委員會(SRB) 執行獨立評審的公正性。
5.2 國外航天工程項目管理實踐的啟示
針對以上所提出的國外航天工程項目管理的特點， 可以得到以下啟示。
1) 進一步優化項目辦公室的組織機構
我國的航天型號研制管理采用“兩條指揮線”，隨著國防建設要求的不斷提高， 以最短時間、最少資源完成型號研制任務，已經越來越明確地成為新形勢下的管理目標。針對這一情況， 建議： 優化項目管理機構， 建立組織級項目管理平臺， 按照領域項目群建立項目辦公室， 負責管理同一領域和同一平臺的多個型號任務; 在組織級建立項目管理辦公室， 負責企業項目組合的管理，完善企業項目管理組織體系。
2) 進一步優化風險管理
項目管理的目標是性能指標、進度、成本3 要素的優化，即按進度要求，在預算范圍內研制出滿足性能指標的產品。按照這些目標，項目管理應當在型號研制的全過程中關注和分析風險、控制風險，在全過程中實現質量控制。
風險管理是項目成功的重要保障。我國的風險管理雖然也借鑒了國外的基本思路， 但是還沒有形成完整的知識體系。國外許多成熟的工具與技術并沒有得到運用， 我國可以更多地借鑒國外風險管理的成功經驗， 深入研究各種成功的風險分析方法，制定風險管理規范與標準， 填補我國在風險管理方面的空缺。
3) 著力建設國際化航天工業網絡
對于我國航天工程而言， 國外這種多國合作模式既是發展的機會也是值得借鑒的模式。從機會上講， 既帶來了壯大我國航空航天產業的機會， 更重要的是可以學習先進技術， 走模仿創新到集成創新， 再到自主創新的道路。從模式借鑒看， 我國的航天工業在引進來的同時也需要全盤思考國際國內兩個市場和利用國際國內兩種資源的問題， 如此才能夠成為與美歐國家相抗衡的一流企業。綜上所述， 未來我國大力發展航空航天產業， 不僅需要在思想觀念和產業政策方面引起重視， 而且需要在體制機制上進行大膽的創新。
4) 進一步完善項目管理的規范制度
國外宇航局都有自己的一套規范和要求手冊，項目管理體系的規范化、標準化在國外宇航公司中受到廣泛重視， 它們通常都制定有相應的項目管理手冊和規范， 作為項目管理實施的標準， 以及在企業中推廣項目管理理念的工具。國外已經形成較為完整的項目管理手冊和規范體系， 我國航天組織有必要加強項目管理手冊和規范的制定及宣貫。
5) 規范成本管理， 確保經費的使用效果
國外航天工程都有大量的資金投入， 針對我國航天工程成本管理的實際情況， 應結合工作實踐，逐步形成一套成本控制、價格制定、經費撥款、經費使用的管理方法和管理程序。應深入基層了解和掌握技術狀態、計劃進度、質量問題和物資保障等經費使用情況和需求， 確保經費信息的正確性， 及時解決研制經費的實際問題， 營造一個良好的科研經費管理為型號研制服務的環境氛圍。特別是要堅持資源需要和現實可能相結合， 充分利用現有資源， 如充分利用現有儀器設備和基礎設施， 努力避免重復投資和重復建設， 將有限的資金用在重點領域， 確保經費的使用效率。
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