風云三號氣象衛星地面應用系統工程管理實踐

關敏 屈興之

(1.國家衛星氣象中心，北京 100081；2.中國氣象局氣象衛星工程管理辦公室，北京 100081)

0 引言

風云三號氣象衛星工程由衛星、運載火箭、發射、測控和地面應用五大系統組成。地面應用系統作為風云三號氣象衛星系統工程中的重要組成部分,對衛星工程應用價值的實現具有重要作用[1]。

風云三號氣象衛星地面應用系統是一個集軟件開發、硬件研發、配套基礎設施建設于一體的大型信息化綜合工程，具有規模大、建設周期長、定制軟件多、功能性能指標要求高、軟硬件集成部署技術復雜等特點。對其建設全過程實施科學有效的管理，不僅能夠保障工程建設按國家批復要求有序開展，保證工程建設質量，而且能夠提高工程建設效率。

本文梳理和總結了風云三號氣象衛星地面應用系統工程中業主方在全過程管理中采用的項目管理方法和措施。實踐證明，通過加強需求和驗收兩端管理和過程管控，有效保證了工程的順利開展，并取得了良好的管理效果。

1 風云三號氣象衛星地面應用系統工程項目概況及特點

風云三號氣象衛星地面應用系統負責風云三號及國內外其他極軌遙感衛星的數據接收、處理、存檔和分發服務，負責空間天氣預警預報，向用戶提供多種級別的陸地和海洋遙感圖像及定量產品[2]。

該系統是以衛星數據接收天線和計算機為主要工具，信息網絡為橋梁，衛星遙感數據接收、處理和分發服務為主要任務，基礎設施建設為配套的大型信息化綜合工程系統，具有以下特點：

(1)投資規模大，建設內容復雜。該項目投資規模超過10億元，建設內容包括全球高時效氣象衛星數據地面接收站網、集成運行控制、預處理、產品生成、仿真、質量控制等數十個技術系統和大型試驗設施，用以支撐業務運行服務、工程開發測試和科學仿真的計算機平臺，以及國家級和區域遙感應用系統。

(2)技術性和穩定性要求高。該系統涉及通信、遙測、遙感、計算機、網絡、衛星氣象、天氣預報、氣候預測、氣象災害監測、生態環境、空間天氣等多種學科和技術，具有較高的技術性。同時，該系統建成后是一個業務運行系統，對系統穩定性的要求極高。

(3)參建單位多，專業復雜。該系統既有軟件開發、硬件集成，又有配套基礎設施建設，項目類型復雜、參與建設單位多，具有復雜性和跨專業性特點。

2 風云三號氣象衛星地面應用系統工程項目管理理念

項目管理協會(PMI)發布的《項目管理知識體系指南》(PMBOK?指南)將項目管理過程分為啟動、規劃、執行、監控和收尾5個過程組[3]；英國商務部制定的PRINCE2項目管理標準體系，將項目管理分為決策、指導、管理、實施4個層級[4]。由此可見，項目管理的核心是計劃、實施和監控。作為風云三號氣象衛星地面應用系統工程的業主方，對工程項目管理的重點在于實施過程的管控，尤其是加強對需求方案和驗收發布環節的管理，同時加強項目質量、變更、風險等方面的管控。

3 風云三號氣象衛星地面應用系統工程項目管理實踐

3.1 組織管理模式

風云三號氣象衛星地面應用系統工程是政府投資的非經營性工程項目，其組織管理模式既借鑒了我國航天工程管理模式，又結合了職能式管理模式。航天工程采用總指揮和總師兩條指揮線協同管理的運作模式[5]；職能式管理模式是一種基于職能劃分的項目組織機構，執行主管承擔了項目經理的責任。

在氣象衛星地面應用系統工程中，工程兩總通常是職能主管，執行主管部門(項目辦)是工程兩總的辦事機構，負責向工程各系統下達指標和任務。該項目核心管理團隊由工程兩總與執行主管共同組成，構成矩陣型的項目組織架構。在風云三號氣象衛星工程獲得正式立項批復后，任命工程總指揮、總設計師、各系統主任設計師和項目辦執行主管共同組成項目團隊。

在項目團隊組建后，基于工作分解結構WBS對項目任務進行分配，將項目責任落實到人[6]。風云三號氣象衛星地面應用系統工程項目責任分配矩陣見表1。

表1 風云三號衛星地面應用系統工程項目責任分配矩陣

(續)

3.2 實施過程控制

對于業主方而言，對風云三號氣象衛星地面應用系統工程的管理重點是強化對項目實施過程的管控，尤其是強化對需求和驗收的管控。同時，加強進度和質量控制，加強里程碑監控和評審，實現閉環管理。

3.2.1 需求管理

需求管理是為了保證項目參與各方對需求的理解一致，通過管理和控制需求變更，實施從需求到最終產品的雙向跟蹤[7]。風云三號氣象衛星地面應用系統工程的需求管理即圍繞項目任務書，以跟蹤矩陣為核心，業主方項目團隊和專家團隊對項目全過程進行技術把控，確保項目需求的一致性和穩定性。

在工程項目啟動階段，由主任設計師組織團隊編制項目需求任務書，專家組評審通過后形成任務基線。在需求分析階段，由主任設計師牽頭，與承建方共同完成需求分析報告。項目辦組織專家組對需求分析報告進行評審，并在評審后形成結論及專家意見追溯一覽表，經承建方修改完善并得到專家組審核批準后，形成最終的需求分析報告，作為需求定義的基線，并完成任務-需求跟蹤矩陣，見表2。

在項目設計階段，承建方圍繞需求分析報告對需求進行深化設計，形成設計報告，并由專家組評審，完成設計報告和需求-設計跟蹤矩陣，見表3。

在編碼測試階段，圍繞設計報告，承建方編制軟件測試大綱和測試用例，并提交需求-設計-測試跟蹤矩陣，確保項目需求的完整性和一致性，見表4。通過運用配置管理和版本管理工具，嚴格按照管理流程，對需求進行跟蹤。由表4可見，風云三號氣象衛星地面應用系統工程項目在需求管理上做到了全過程追溯，確保了項目的實施過程始終滿足業主方需求。

表2 任務-需求跟蹤矩陣示例

表3 需求-設計跟蹤矩陣示例

表4 需求-設計-測試跟蹤矩陣示例

3.2.2 進度控制

風云三號氣象衛星地面應用系統工程項目活動工期是采用專家估算法結合類比估算法[8]進行評估，再結合以往同類項目建設周期綜合確定。在確定項目承建方后，由承建方按照項目活動工期制訂項目實施進度計劃，通過專家評審后作為項目進度基準。業主方項目辦根據項目進度基準結合項目進展報告對項目進度進行監控。如發現進度偏離計劃，項目執行主管和主任設計師應與承建方確認偏離原因，協調解決問題，更新項目進度計劃，再依據新的進度計劃實施監控。

3.2.3 質量控制

風云三號氣象衛星地面應用系統工程項目質量控制借鑒了我國航天質量管理經驗，實行質量問題歸零管理[9]。基于PDCA循環[10]，重點加強里程碑評審，以及對問題整改的落實。

主任設計師、執行主管、兩總參與項目各階段里程碑節點評審。通常進行兩次評審，第一次由責任副總師或主任設計師牽頭，與項目執行主管、業主方主要技術人員組成審查組，對項目階段工作和成果進行初審。初審發現的問題在完成歸零后，組織第二次評審，各項工作和交付成果滿足任務要求后，項目才能進入下一實施階段。

風云三號氣象衛星地面應用系統工程是一個包含了大量定制軟件的信息化系統，為保證軟件開發和工程質量，首次引入軟件第三方測評。由專業的軟件測評公司對地面應用系統業務軟件的功能、性能、接口、強度、余量、安全性、邊界、恢復性測試等進行檢查，對軟件產品質量、軟件工程化、軟件配置管理等做出評價，并對軟件開發文檔的齊全性，文檔標識和簽署的完整性，文檔內容的完整性、一致性和準確性等進行審查。對于測試發現的質量問題，進行回歸測試，待問題全部解決后，該業務軟件才可進入驗收階段。

3.2.4 驗收管理

在驗收階段，風云三號氣象衛星地面應用系統工程項目以項目任務書為核心、驗收測試大綱為依據進行驗收管理。首先，制定驗收測試大綱；其次，進行功能和性能驗收測試；最后，依據合同對交付文檔進行審查。

項目驗收包括兩個階段，即初驗和終驗。初驗后承建方對存在的問題進行整改，通過初驗專家確認后項目進行試運行。通過試運行排查和處理系統存在的問題，在最終驗收前給予解決或確認。同時，在最終驗收后安排代碼編譯測試和代碼文檔移交工作，實現整個驗收的閉環管理。

3.2.5 變更管理

風云三號氣象衛星地面應用系統工程規模大、子項目多、技術內容復雜，因此變更管理也是項目管理的重點。項目辦負責監督和控制需求變更和設計變更，同時監控項目的計劃變更和投資變更，做好變更的申請響應、評估、確認、實施和檢查，從管理流程上控制變更風險，做到有序變更。

變更管理的原則是一旦變更發生，業主方和承建方、集成方、監理方共同協商最優方案，選擇對項目影響最小的變更方案。首先，確立項目變更流程。當出現變更時，由變更發起人提出正式的、書面的變更申請，并附變更原因、變更影響及解決方案。其次，項目辦組織專家審核變更申請及方案，并給出變更意見。如果變更申請通過，則承建方實施變更方案，監理方對變更過程進行監控，做好變更過程記錄。

3.3 風險管理

基于風云三號氣象衛星地面應用系統工程特點，將該項目風險劃分為技術風險、進度風險、質量風險、政策風險和組織風險五大類，如圖1所示。

項目辦對項目風險進行分級評估，確定風險等級并制訂風險防控預案[11]。組建技術專家團隊、咨詢顧問團隊，加強項目進度和質量管控。同時，制訂備份方案和相應的約束措施，對風險進行預防、規避和控制。

3.4 資料管理

在風云三號氣象衛星地面應用系統工程資料管理過程中，項目辦設置專人對工程全過程資料進行收集、整理、立卷、歸檔，歸檔資料見表5。同時，開發了風云三號氣象衛星地面應用系統工程項目管理平臺，利用信息管理系統對工程資料進行管理[12]，實現工程資料的規范管理和信息共享，保證工程資料的真實性、有效性和完整性。

表5 風云三號氣象衛星地面應用系統歸檔資料表

4 結語

風云三號氣象衛星是我國重要的空間基礎設施，其地面應用系統工程的建設和管理直接關系到衛星應用價值的實現。在風云三號氣象衛星地面應用系統工程的管理實踐中，業主方的管理重點在于強化實施過程的監督和管控，加強對需求和驗收兩端的管理以及里程碑評審管理，采取創新的質量管理措施。同時，做好風險防控和工程資料管理。

目前，該工程已進入收尾階段，上述管理措施保證了風云三號氣象衛星地面應用系統工程管理的規范化、科學化、結構化，并取得了良好的應用效果，可為其他類似工程項目管理提供參考。