航天型號研制技術風險管理研究

賈文英，李 丹，許春來

（中國運載火箭技術研究院，北京 100076）

航天型號研制技術風險管理研究

賈文英，李 丹，許春來

（中國運載火箭技術研究院，北京 100076）

技術風險是航天型號研制過程中最重要的風險之一，風險辨識和控制則是確保技術風險受控的重點工作。本文利用風險管理的理論方法，結合航天項目風險管理的獨特性，以技術風險為主線，提出了由關鍵技術風險、設計質量風險、產品質量風險和操作質量風險組成的技術風險體系，建立了技術風險管理工作流程，并重點總結梳理了行之有效的技術風險辨識和控制方法，旨在為加強航天型號研制技術風險的全面管理提供借鑒和參考。

航天型號；技術風險管理；辨識與控制

航天型號產品通常環節多、成本高、技術復雜、協調面寬、涉及人員廣、研制周期長、進度要求緊、政治影響大，要如期完成型號研制，并保證設計一次成功、工藝一次成功、試驗一次成功、飛行一次成功，是一項十分艱巨的任務，存在諸多不確定因素，潛在的風險巨大。在航天型號研制過程中，技術風險已經成為核心控制環節。因此，系統研究航天型號研制的技術風險，加強風險管理研究，是十分必要的，是確保型號任務順利進行的重要工作。

1 風險的定義與概念

1.1 風險的定義

人們最初形成的風險意識是：可能發生的危險。關注的是未來的不確定因素可能產生對人的傷害。隨著人類進行的有目的的活動越來越復雜，影響因素越來越多，最終的活動目標是否能夠實現（或者實現的程度）就會受到各種不確定性的影響。因此人們普遍形成共識，將風險意識擴展到人類的每一個有目的的活動中，將“不確定性對目標的不利影響”定義為風險。基于這個普遍共識，各行各業形成了各自更具體的風險定義。

對于航天型號研制來說，技術條件和技術基礎、費用支撐、進度要求、資源保障情況等約束條件與型號研制工作中的“風險”密切相關。因此，在定義風險時，有必要反映這些約束條件。綜合各種風險定義方法，筆者傾向于將航天型號研制的風險定義為“在規定的技術、費用、進度和資源保障等約束條件下，對不能實現項目（產品）目標的可能性及所導致的后果嚴重性的一種度量”[1,2]。這種定義的特點是：

（1）提出了已知的約束條件；

（2）對未來的不確定事件不采用“概率”的定量度量，而采用“可能性”的定性度量；

（3）針對的是“項目”目標，適用性廣，無論大小項目，無論是總項目還是子項目，無論是項目的整個過程還是其中的一個階段，都可以定義自己的風險。

1.2 風險的基本屬性

對風險的基本屬性進行研究，有利于找到識別風險的有效方法，有利于對其進行管理和控制。經初步分析，風險具有“普遍性、不確定性、危害性、時變性、階段性、相對性、可控性”等七條基本屬性。

1.3 風險的分類

（1）技術風險：包括設備保障欠缺，技術工作覆蓋不全面，新技術和不成熟的技術采用過多，技術復雜導致產品結構過于復雜，技術適用性差、普遍性差，對客觀規律認識不足，對方法、工具、技術理解和掌握的不夠，對相關技術的過于依賴，以及配套性、合作性要求高等技術因素引起的風險。

（2）進度風險：指因給項目（工程）研制、生產和部署所估算和分配的（工作）時間不足而產生的風險。

（3）費用風險：指項目（工程）在實現期（研制階段）費用目標或全壽命費用目標方面存在的風險。

（4）管理風險：體現在項目過程管理的方方面面，如決策不及時、項目規劃不準確、管理制度不健全、工作責任不明確、保障措施不落實、過程監控不到位、承諾不切實際、關系協調不暢等對項目都有很大的影響。

（5）人員風險：相對于設備來說，人的不確定性更大，然而項目的很多過程都需要人來控制和實現，因此工作人員的情緒和精神狀態、承壓能力、責任心、技術素質和經驗、勞動強度，以及人員變更等，這些不確定性都會對項目構成風險。

（6）環境風險：許多風險都是因為項目的外部環境或因素的不確定性、相關性而產生的。

1.4 航天型號研制風險的分類

按照不同的維度、不同的分類標準，對航天型號研制風險進行分類歸集的結果也不同。

（1）從項目管理角度：技術風險、進度風險、費用風險。

（2）從圍繞項目目標實現的維度：技術風險、產品風險、操作風險、管理風險。

（3）涉及企業職責的風險：自然風險、社會風險。

（4）其他風險的集合：人員風險、環境風險、客觀及主觀風險、靜態及動態風險、可接受及不可接受的風險、可驗證及不可驗證的風險等。

1.5 航天型號研制的技術風險及其分類

在航天型號研制中，技術風險是最重要的風險之一。因此，本文重點研究航天型號研制中的技術風險的識別與管理。為了實現全面辨識和有效控制技術風險的目標，對技術風險加以分類是非常重要和必要的。某研究院結合航天型號工程實踐，提出了基于研制階段的技術風險分類方法，將技術風險劃分為4類（如圖1），并建立了技術風險體系。

圖1 航天型號技術風險體系

4類技術風險簡要說明如下：

（1）關鍵技術風險：是指在型號研制中由于重大關鍵技術攻關不到位、預先研究不充分、新技術應用不成熟等相關因素而帶來的技術風險。

（2）設計質量風險：是指由設計質量方面的因素導致的技術風險。設計質量風險與設計過程及設計結果相關，包括方案設計不合理、設計錯誤、可靠性設計欠缺、設計接口不協調、測試覆蓋性不全、狀態更改控制不嚴、環境設計考慮不周、地面試驗不充分、試驗方案不合理等。

（3）產品質量風險：是指由產品生產質量方面的因素導致的技術風險。產品質量風險與產品工藝、生產、裝配、調試、檢驗、測試等過程及人、機、料、法、環等因素相關，包括工藝方案錯誤、工藝文件差錯、元器件本質失效、原材料性能降低、生產過程失控、產品性能或尺寸超差、多余物、外購件失控等。

（4）操作質量風險：是指由操作方面的因素導致的技術風險。操作質量風險與人員、工具、操作文件等相關，包括誤操作、違規操作、操作規程不明確及錯漏焊、錯漏裝、錯漏檢等。

2 航天型號研制技術風險管理流程及方法

2.1 風險管理的定義

所謂風險管理，就是一個識別、確定和度量風險，并制定、選擇和實施風險處理方案，在完善的監控體系下，使對任務目標的不利影響降低到最小程度的過程。它是人們對潛在的意外損失進行規劃、識別、估計、評價、應對和監控的過程，是對目標的主動控制。風險管理步驟及周期與任務如圖2所示。

圖2 風險管理周期各步驟的任務

風險管理定義的內涵應從以下四個方面把握：1）風險管理是一個流程，是降低和控制風險的一系列程序，涉及對風險管理目標的確定、風險的識別與評價、風險管理方法的選擇、風險管理方案的實施以及對風險管理計劃持續不斷地檢查和修正的一個過程，強調風險管理的持續性。2）風險管理不僅是風險管理層的職責，還需要所有員工參與，體現風險管理的全員性。3）風險管理的目的并不是不惜一切代價降低風險，而是盡量使風險降低至可以接受的范圍內，體現風險與效益平衡的觀點。4）風險是無法徹底（或全部）消除的，風險管理僅僅是對任務目標的實現做出合理而非絕對的保證。[3]

航天型號研制程序是指一種新型號從可行性論證、研究設計到試制成功和完成設計定型、按工作先后順序排列為必須經歷的研制步驟和階段。具體地講，航天各型號的研制，必須經歷方案論證階段、初樣研制、試樣研制和定型等階段。以上過程的實現涉及到各種各樣的工作，每項工作都有不確定因素，且各階段的項目風險多少和嚴重程度是不同的，故對各階段的風險管理力度是不均衡的。[1]航天型號研制項目的風險管理是運用系統工程思想對項目可能存在的風險進行規劃、評估、處理和監控的過程。其風險管理過程如圖3所示。

圖3 航天型號風險管理步驟

2.2 航天型號各研制階段技術風險

按照系統工程方法，航天型號研制通常劃分為不同的研制階段，各階段重點解決的問題有所不同，通常劃分方案、初樣、試樣、定型等階段。根據各階段研制特點，梳理出各階段重點技術風險如圖4所示。

圖4 各研制階段重點技術風險項目

2.3 技術風險管理工作流程

為全面控制復雜系統的技術風險，某研究院將系統工程理論、控制技術、風險管理模型應用于型號研制，提出并建立以流程為牽引、以技術為核心、以組織為保障、以基礎為支撐的由三個子體系、一個基礎平臺構成的技術風險管理體系。

航天型號技術風險分析與控制工作貫穿各階段，分階段循環遞進，一般工作流程如下：

（1）制定型號技術風險分析與控制策劃，明確技術風險分析與控制的目的、重點、方法和要求，以指導型號研制全過程技術風險分析與控制工作。

（2）在型號產品研制過程中，通過采用故障模式及影響分析、單點失效分析、飛行時序分析及動作確認、測試覆蓋性分析等方法，全面辨識技術風險項目。

（3）針對辨識出的技術風險，逐項對其后果嚴重性、發生概率進行定性或定量分析，確定其風險等級。

（4）根據風險等級，對技術風險項目進行排序。

（5）針對識別出的不可接受風險，采取針對性的風險控制措施，消除風險或降低風險等級。

（6）在型號研制轉階段及出廠前，單機、分系統、總體逐級回歸分析，給出風險是否消除或降低到可接受水平的結論，并經過上一級單位確認、評審或審查。上述工作流程如圖5所示。

圖5 航天型號技術風險管理流程

在技術風險管理工作流程中，技術風險辨識和控制是確保風險受控的重點工作，以下著重分析技術風險辨識和控制方法。

2.4 技術風險辨識

技術風險辨識是航天型號質量可靠性工作的基礎。風險辨識就是找出風險和引起風險的主要因素，通過收集、整理項目可能的風險并充分征求各方意見的基礎上，形成項目的風險事件列表。針對航天型號研制過程，某研究院在實踐中逐漸形成了一系列行之有效的風險辨識方法及項目，技術風險的辨識方法及重點項目如表1所示。

表1 技術風險辨識方法及項目

注：“√”表示建議采用；“S”表示建議選擇采用；“／”表示建議不采用。

2.5 技術風險控制

有效控制技術風險是航天型號質量可靠性工作的核心。近年來，某研究院以技術風險為主線，以4類技術風險為線索，針對航天型號研制各階段，初步梳理了我國多年航天型號研制實踐過程中形成和完善的一系列技術風險控制方法，其中技術風險常用控制方法如表2所示。

表2 技術風險控制方法

注：“√”表示建議采用；“S”表示建議選擇采用；“／”表示建議不采用。

3 結束語

航天型號研制是一項復雜的系統工程。技術風險是航天型號研制過程中最重要的風險之一，風險辨識和控制則是確保技術風險受控的重點工作。本文利用風險管理的理論方法，結合航天項目風險管理的獨特性，以技術風險為主線，提出了由關鍵技術風險、設計質量風險、產品質量風險和操作質量風險組成的技術風險體系，建立了技術風險管理工作流程，并重點總結梳理了行之有效的技術風險辨識和控制方法，希望對推進航天型號研制技術風險的全面管理有所幫助。

[1] 毛遠英.航天型號研制項目風險識別與評估方法研究[D].西安：西北工業大學,2005.

[2] 胡英,李妍,馬晨輝,等.航天型號的技術風險分析與管理[J].航天工業管理,2015,(9)：13-15.

[3] 萬文鋼.對風險管理及風險管理審計的認識和理解[J].中國內部審計,2010,(9)：42-43.

Research on Technology Risk Management of Aerospace Model Development

JIA Wen-ying, LI Dan, XU Chun-lai
(China Academy of Launch Vehicle Technology, Beijing 100076, China)

Technology risk is one of the most important risks in the development of aerospace model, while risk identification and control is the key work to ensure the control of technical risk. This paper uses the theory and methods of risk management,combining with the uniqueness of aerospace project risk management, taking the technical risk as the main line, puts forward the technical risk system including key technical risk, design quality risk, product quality risk and operation quality risk. It also establishes technical risk management process, then summarizes the effective identification and control methods for technology risk, in order to provide the reference for strengthening the comprehensive management of aerospace technology risk.

aerospace model; technology risk management; identification and control

V57

A

1672-6286(2017)04-0095-09

賈文英（1978-），女，碩士，高級工程師，主要從事運載火箭質量管理工作和研究。