美國武器裝備采辦過程中的備選方案分析

◎中國航天系統科學與工程研究院 滿璇 袁建華 蒲洪波

備選方案分析（Analysis of Alternatives）是美國采辦過程中普遍使用的一種方法，它通過對能滿足能力需求的采辦備選方案的使用有效性、合理性和壽命周期成本進行比較分析，識別出最具合理性和成本–有效性的備選方案。備選方案分析要明確闡述的問題包括備選方案能提供的確定能力是什么，使用的備選方案是否合理、有效，備選方案能否被支持，每個備選方案的風險，每個備選方案的壽命周期成本，備選方案之間的對比情況。

系統工程國際委員會的《系統工程手冊》指出，系統全部成本的70%是在方案設計階段決定的。而美國政府問責辦公室（GAO）2009年的《很多備選方案分析未為武器系統提供充分的備選方案評估》報告顯示，在10 個未進行備選方案分析的項目中，有3 個項目出現研制成本上漲25%或進度拖延12 個月以上的情況；在13 個未充分進行備選方案分析的項目中，有8 個項目出現研制成本上漲25%或進度拖延12 個月以上的情況；在9 個充分進行備選方案分析的項目中，只有1 個項目出現研制成本上漲25%或進度拖延12 個月以上的情況。此外，美國有關文件要求國防采辦項目要執行備選方案分析。2013年1月16日，美國國防部又發布指令型備忘錄，要求編制計劃，以支持裝備開發決策評審和保障備選方案的分析。

一、備選方案分析的作用

備選方案分析是采辦過程關鍵的第一步，在采辦壽命周期的裝備解決方案分析階段起到指導作用。依據美國相關防務采辦文件的規定，在作出裝備開發決定后，在滿足初始能力文檔需求的前提下，備選方案分析致力于選擇最優的裝備解決方案。當備選方案分析完成時，裝備解決方案分析階段也隨之結束。對備選方案分析的更新主要是持續完善之前建議的備選方案，并在考慮成本–有效性的前提下，為進入正式的系統采辦過程作準備。

備選方案分析不僅用來識別最優的裝備解決方案，也在制定考慮成本–有效性的均衡采辦戰略中起到重要作用。備選方案分析所考慮的備選方案可能包括多條演變路徑，每條路徑都有很多節點構成，備選方案分析有助于決定最好的路徑（見圖1）。路徑的選擇依賴于任務的緊急程度、有效資金、技術成熟度、經濟可承受性等因素。

二、備選方案分析的步驟

在美國防務采辦過程中，成本評估和項目評價主任應提出備選方案分析的研究指南，并由里程碑決策者批準。在裝備開發決定評審前，成本評估和項目評價主任將研究指南提交給里程碑決策者指定的部門。國防部有關部門在收到研究指南后準備備選方案分析研究計劃。該計劃描述了管理和執行備選方案分析的方法，以便于評估初始的裝備解決方案、識別關鍵技術和估算壽命周期成本。同時，執行備選方案分析的部門負責人擁有裝備解決方案的選擇權。最終的備選方案分析報告應在決策評審會60 天前遞交給成本評估和項目評價主任。此外，還應提交基于備選方案分析確定的方案成本估算。

1．分析目前的環境和需求

分析目前的能力水平，并與需求相對比，重點強調能力空白，這也能為每個備選方案自身現狀與未來的對比提供基線；分析目前的經濟情況，了解潛在的投資對目前環境的影響，這對評價每個備選方案的投資回報率、期望的短期和長期價值是非常必要的。

圖1 采辦戰略的選擇

2．識別未來的環境需求

對現狀作出分析評估后，可以將分析的結果與未來的目標進行對比，識別出能夠滿足需求的備選方案。對環境的分析包括假設條件、威脅、物理環境、時間框架、限制等，而氣候、天氣、地形、安全以及職業健康等因素也都可能影響備選方案的使用。另外，也應充分考慮與備選方案成本效益分析相關的關鍵因素。

3．識別可行的備選方案

由于某些備選方案無法滿足壽命周期成本或關鍵性能參數的需求，需要進行排除。在實踐中，應盡量避免相似備選方案的出現，以減少工作復雜性。某些在現行系統中正使用的方案，由于代表了目前能力的基準，可以作為備選方案；某些在現行系統中使用并可以進行重大升級改造的方案，也可以考慮作為備選方案。

由于對每個備選方案有效性的評估和壽命周期成本的估算，都需要充分了解其使用和保障情況。因此，備選方案應該包括使用方案和保障方案?？尚械膫溥x方案不僅要符合性能和設計標準，也要有可行的保障戰略。換句話說，對保障方案的成本–有效性分析也是備選方案分析的一部分。

4．備選方案的有效性度量和分析

備選方案應該能夠滿足能力需求，填補現存的能力空白。相比備選方案的識別，備選方案有效性的度量應該是更加精確的，并可以進行定量的度量。備選方案有效性的度量通過性能度量體現。一般而言，性能的度量是對系統關鍵性能參數的度量，即對與試驗和評價標準具有直接聯系的參數的度量。

有效性分析是對影響系統性能的敏感性因素進行分析。一些關鍵的假設條件直接影響有效性分析結果，那么了解這些假設條件中的變量如何影響系統性能是非常重要的。例如，在某些情況下，未來系統設想的性能是基于工程評估，但目前系統未經過試驗或驗證，所以備選方案的有效性分析就要說明系統結果與工程評估的敏感程度。

5．備選方案的成本分析

備選方案的成本分析與有效性分析同時進行，為以后的備選方案成本效益對比作準備。成本分析是備選方案分析過程的重要組成部分，其要對每個備選方案的全部壽命周期成本進行估算。壽命周期成本由整個壽命周期中所產生的研發成本、投資成本、使用和保障成本以及處置成本四部分構成。如有必要，還要對不是由項目直接引起的基礎設施和商業過程成本進行成本估算。

經濟分析原理也應該應用到成本分析中，如美國管理和預算辦公室為備選方案分析提供合適的折算利率。此外，成本估算還要考慮項目結束后固定資產的剩余價值。

6．備選方案的成本-有效性對比

在多數備選方案分析中，進行對比的備選方案往往有效性和成本均不相同，這就引發一個問題，即如何判斷附加的性能與成本是否匹配。在理論上，成本–有效性對比的最佳狀態是，性能相同時，取最低成本的方案；成本相同時，取性能最高的方案。然而，由于備選方案分析的復雜性，實際情況是相同性能或相同成本的備選方案很難或不可能出現。處理這種情況的通常做法是利用成本–有效性的散點圖作判斷（見圖2）。

在圖2 中，每個點對應一個備選方案的成本–有效性，點B、C、D 的選擇取決于成本的多少。點D、E、F 具有同等的性能，但點D 所需的成本最少。通過成本性能的對比分析，可以明顯地減少備選方案的數量。

7．備選方案分析的總結

依據備選方案分析的過程和結果，形成備選方案分析的最終報告。該報告除了說明以上各步驟的內容外，還要闡明備選方案分析的組織機構和管理情況。

三、備選方案分析的應用

2013年2月11日，GAO 發布《SM –3 Block IIB 備選方案分析》報告。SM–3 Block IIB 是歐洲分階段適應方案的一部分，其主要任務是在目前加利福尼亞和阿拉斯加已有的陸基攔截器的基礎上，多提供一層防御，以有助于美國整體的防御。該導彈項目始 于2010年6月， 計 劃2022年完成，目前處于方案論證階段。3 個主承包商正開發可能的導彈配置，以評價潛在的導彈性能和技術風險。雖然該項目具有采辦彈性，里程碑決策者不必進行備選方案分析，但備選方案分析能夠提供每個備選方案的技術可行性和成本信息，有助于決定某方案能否利用現有的資源實施。因此，備選方案分析是確保該項目合理采辦基礎的關鍵。

GAO 的評審發現，該項目備選方案的分析沒有考慮每個備選方案的壽命周期成本以及項目風險。進一步說，雖然該項目的備選方案分析考慮了能夠提供有效能力的備選方案，但備選方案的范圍沒有包括其它也能為美國提供更多一層防御的導彈選擇。也就是說，該項目沒有進行充分的備選方案分析。

隨著項目的不斷深入，里程碑決策者的分析結果改變了該項目最初的設想。GAO 認為，從某種程度上講，這種情況的出現是由于前期不充分的備選方案分析造成的。SM–3 Block IIB 是一個可行的選擇，但并非最優的方案，該項目可能會面臨成本和風險的增加、進度的拖延或者技術成熟度的挑戰?！?/p>

圖2 成本-有效性散點圖