“四維高景一號”遙感器項目風險管理實踐

彭宏剛、秦鋒、劉晨、張明柱、李富強/北京空間機電研究所

“四維高景一號”01、02 星是四維高景衛(wèi)星遙感有限公司的兩顆0.5 米光學商業(yè)遙感衛(wèi)星。2022年4 月29 日，衛(wèi)星成功發(fā)射，入軌后狀態(tài)良好。衛(wèi)星的兩臺遙感器均由北京空間機電研究所研制。

“四維高景一號”01、02 星與“高景”系列相比，光學口徑增大，傳感器使用新型互補金屬氧化物半導體（CMOS），光學系統(tǒng)和結構設計進一步優(yōu)化，遙感器重量和功耗有所降低 。性能指標大幅提升,產品技術狀態(tài)變化大,遙感器一步正樣缺少初樣階段的驗證，研制周期短，這些都給項目研制帶來較大風險。為此,在整個遙感器研制期間，項目組按照中國空間技術研究院項目風險管理要求，結合先進的項目風險管理方法,按照特定的風險管理要求，加強風險策劃、識別、評估、應對和監(jiān)控過程管理，始終將項目風險控制在一個可接受的水平，從而圓滿完成了任務。本文總結提煉了“四維高景一號”遙感器風險管理的實踐情況,可為后續(xù)具有應用新技術、周期緊張?zhí)攸c的遙感器風險管理提供參考。

一、項目風險管理模型

研究所建立了航天型號風險管理系統(tǒng)，將項目風險的類型劃分為技術風險和管理風險，其中管理風險包括進度風險、成本風險、質量風險、人力風險、自然風險、社會風險、用戶方風險等。

“路徑—目標”權變理論是一種領導理論，要求領導隨外在具體環(huán)境的變化進行適當調整，明確組織目標，指導下屬實現目標的路徑，改善通向目標的路徑，以提高組織執(zhí)行力。基于“路徑—目標”領導理論，組建風險管理隊伍，隊伍分為規(guī)劃層、管理層和執(zhí)行層三級，上一層遵從“路徑—目標”領導理論對下一層進行指導，如圖1 所示。其中規(guī)劃層由領域項目辦主任擔任，負責組建隊伍，明確隊伍角色和職責，明確項目風險管理總目標；管理層由項目經理擔任，負責組織風險管理策劃，明確風險管理要求、范圍和具體目標，負責指導主任師、計劃經理、產保經理等開展具體管理工作，統(tǒng)籌項目的人力、進度、質量、可靠性、物資、經費等資源的平衡；主任師、計劃經理、產保經理等負責對項目過程中的風險源和風險進行識別和分類，組織制定項目風險清單、風險管理計劃，對風險進行監(jiān)督、預警和控制；執(zhí)行層包括外協(xié)在內的項目參研人員和相關方，按項目風險管理要求和管理計劃開展工作。

圖1 項目風險管理隊伍

結合航天項目風險管理要求，項目組將風險管理流程分為信息收集、風險管理策劃、風險源匯總、風險識別評估和應對、風險監(jiān)控等五個流程，如圖2所示。基于“路徑—目標”權變理論，將流程分為兩個部分。信息收集和風險管理策劃的主要任務是確定風險管理目標，并要求規(guī)劃層和管理層根據內外部信息對目標進行動態(tài)更新。其他三個流程為風險管理的路徑，在風險應對后增加風險是否可接受的動態(tài)判讀和決策。

圖2 項目風險管理流程

綜上，鑒于項目新技術特性和周期緊張的特點，項目組基于“路徑—目標”權變理論組建風險管理隊伍，確定了管理流程和工作要求，形成一套風險管理框架。

二、項目風險管理實踐

1.風險管理策劃及目標確定

項目風險管理策劃的主要任務是確定風險管理目標，即根據內外部情況，確定項目愿意為規(guī)避風險耗費的資金、進度及設計裕度，工作輸入為上級或用戶要求。“高景”項目啟動后，項目辦主任組織與總體和用戶協(xié)商項目成功判據及風險接受原則，統(tǒng)籌考慮技術成熟度和約束條件（成本、進度、經費等），確定了以確保任務成功，考慮效益，將風險控制到可接受的程度為風險管理總目標。項目經理圍繞項目的進度、成本、質量等方面制定風險管理具體目標，對后續(xù)應對風險的投入進行策劃，對風險識別、評估、應對和監(jiān)控原則予以明確，此流程輸出風險管理策劃報告。

2.項目風險識別和分析

風險的識別就是從各種風險來源中識別項目風險并加以記錄。航天項目的風險源包括技術復雜性、組織復雜性、裕度和儲備不合理、原材料或元器件缺陷、資源保障供應不到位、進度安排不合理、預算安排不合理、能力不足或缺乏經驗、流程不當或未嚴格遵守流程、外部不可控因素等10 個要素。風險識別的細化主要從風險源梳理和風險識別方法兩方面入手。

風險源的獲取主要有兩個渠道，一是采用流程分析法，梳理全周期事件，確定與項目本身技術特點和研制流程相關的風險源；二是采用信息收集法，通過風險溝通與風險會議從參研各方處獲得研制過程可能發(fā)生的風險源。在“高景一號”研制過程中，按項目獲取、策劃、實施和交付及在軌等四個階段，匯總風險源共32 條，部分摘錄見表1。

風險源匯總完成后，項目組采用文檔審查法、流程分析法、信息收集法、失誤樹分析法、失效模式與影響分析法（FMEA）、優(yōu)勢、弱點、機會和威脅（SWOT）分析法和關鍵路徑識別法等開展風險識別。項目風險識別完成后，項目組從邏輯、過程、方法三個維度統(tǒng)計項目風險的分析要素，進一步挖掘風險的誘發(fā)因素和關聯(lián)關系，為風險評估提供支撐見表2。

3.項目風險評估

項目風險評估一般包括定量和定性兩種方法。航天項目技術風險中一般采用FMEA、FTA/ETA等方法，主要從嚴酷度類別和發(fā)生可能性進行度量，兩者綜合形成風險評價指數。在“高景一號”項目風險管理中，借鑒FMEA 分析思路，將技術風險和管理風險的標準進行統(tǒng)一。

其中發(fā)生可能性分為A～E，對應定性描述為經常發(fā)生、有時發(fā)生、偶然發(fā)生、很少發(fā)生、極少發(fā)生，對應概率區(qū)間為70%及以上、50%（含）～70%、30%（含）～50%、1%（含）～30%、1%以下；后果影響度級別分為Ⅰ～Ⅳ，對應災難、嚴重、一般、輕微4 種嚴重程度，其中技術風險對應遙感器成像功能上的影響程度，管理風險主要以成本或經費的偏離程度進行劃分，其中Ⅰ～Ⅳ級分別為偏離比例20%及以上、10%（含）～20%、5%（含）～10%、5%以下，其中影響發(fā)射計劃、上級交付節(jié)點應被列為Ⅰ級，影響里程碑節(jié)點應被列為Ⅱ級。風險評價指數矩陣見表3。

表3 風險評價指數矩陣

同時，基于風險評價指數，劃分四個風險區(qū)，稱為“四色風險”。其中，1～5 為紅色，為高度風險區(qū)，必須采取措施予以避免；6～9 為黃色，為中度風險區(qū)，實施減緩策略，予以嚴控；10～17 為藍色，為一般風險區(qū)，采取針對性措施，經過評審或審批后可接受；18～20 為綠色，為低風險區(qū)，不經評審可接受。

4.項目風險應對和風險清單編寫

項目風險的后果一般包括費用（失敗導致經濟損失、超預算）、進度（拖延）、技術性能指標（最終產品達不到設計要求的相關指標）和其他（傷亡、污染、社會不良影響等）影響。航天項目采用的風險應對策略主要包括風險控制、風險規(guī)避、風險轉移和風險接受4 種，其相關定義可直接參考《航天器項目管理》。

在航天遙感器的風險應對中，選用較多的為規(guī)避和控制，因為規(guī)避的效果明顯，控制的適用范圍廣。風險應對的本質是資源投入，其受進度、成本等制約，因此要進行多因素的綜合平衡。“高景”項目風險管理過程中，堅持“確保任務成功，考慮成本效益，將風險控制到可接受程度”目標，采取風險應對四色原則（規(guī)避紅色區(qū)、嚴控黃色區(qū)、審批藍色區(qū)和忽略綠色區(qū)）應對風險。

關于多因素的綜合平衡，主要從戰(zhàn)略性、科學性、前瞻性和經濟性4 個因素考慮。從戰(zhàn)略角度考慮，統(tǒng)籌上級要求、項目背景、后續(xù)市場等情況，判斷外部對風險的承受能力；制定措施要講科學，要按照科學的流程管理，遵從技術的科學性和現實的可行性，采用先進的風險應對工具；風險管理本身就具備前瞻性，事前應對措施要在策劃階段就論證清楚，要在監(jiān)控過程中動態(tài)評估和管理；風險應對也要考慮效益，基于威脅程度決定投入成本，應對的目標是“可接受”而不是“零風險”或“低風險”。

與此同時，航天任務投入高、風險高，風險應對首要考慮的依然是項目后果嚴酷度。在實踐過程中，項目組統(tǒng)計了應對措施前后基于后果嚴酷度的風險數量，從其改善情況考察應對措施的有效性，見表4。同時，為表征項目全面風險的控制情況，統(tǒng)計基于風險評價指數的風險數量變化情況，見表5。

表4 基于后果嚴酷度的項目風險統(tǒng)計情況（應對控制前和后）

表5 風險應對前后的風險統(tǒng)計變化情況

風險應對措施評審通過后，應當組織編制項目風險清單。風險清單是項目風險最主要的溝通載體，應當包括風險名稱、背景陳述、日期、負責人、部門、風險狀況、風險類別、后果嚴重性、發(fā)生可能性、風險評價指數、風險后果、應對策略、應對措施、期限、誘因、風險決策和監(jiān)測記錄等。

5.項目風險監(jiān)控

風險監(jiān)控主要是對風險管理執(zhí)行情況的跟蹤和評價，也是承載“目標—路徑”權變理論的重要過程。風險策劃階段規(guī)定了風險動態(tài)監(jiān)控機制：管理者應當根據項目進展，依據風險監(jiān)控的結果和內外部情況，及時更新風險管控目標和應對措施。項目過程中，采用重要風險跟蹤、風險統(tǒng)計變化趨勢分析、風險清單分析等方法，充分利用中國空間技術研究院開發(fā)的航天型號風險管理系統(tǒng)對風險進行信息化管理，輔助風險報告、風險會議、風險評審等有效手段開展風險監(jiān)控，評估措施執(zhí)行后的實施效果，消除消極后果，從而確認后續(xù)行動和資源投入，更好地防范風險。

三、項目風險管理實踐效果評價

1.完善的風險管理框架

“四維高景一號”在現有航天項目風險管理經驗上，結合現代風險管理知識，基于“目標—路徑”領導理論，組建了風險管理隊伍，進一步明確了風險管理責任，規(guī)范了組織行為；梳理出適合“高景”項目的風險管理流程，找到適合自身風險特點的管理行為實現路徑；在各流程明確了輸入輸出和工具方法，梳理出項目事件及風險源統(tǒng)計表、項目風險管理工作策劃、項目風險清單等風險體系文件。從組織、程序、體系文件等三方面發(fā)力，形成完善的風險管理框架。

2.科學可行的風險識別方法

傳統(tǒng)的航天項目風險管理中存在著識別要求不明確、識別不夠全面、風險分析不夠透徹等問題。項目組通過項目風險管理策劃，明確了風險識別的重點和原則，通過風險事件梳理和訪談法使風險源和風險事件收集更全面。識別完成后，進一步從邏輯、過程、方法3 個維度對項目風險進行分析，對風險深挖細化，識別其誘發(fā)因素和關聯(lián)關系，便于風險評估。

3.統(tǒng)一的風險評估標準

傳統(tǒng)航天項目風險評估中，技術風險有成熟的失誤樹分析法和FMEA 分析法，針對管理風險尚未形成較為可行的評估標準。管理風險和技術風險缺乏統(tǒng)一的評價標準和統(tǒng)計模板，使得風險管理變得困難。項目組采用GJB 1391-2006 中定量危害性矩陣分析方法，將兩類風險評估標準進行統(tǒng)一，便于后期統(tǒng)計和決策，同時也實現某種意義上的量化評估。

4.經濟有效的風險應對措施

風險應對是多個目標的綜合權衡，需要付出一定代價來增強任務成功的概率并減少威脅。“高景一號”提出的風險管理目標既兼顧了“保成功”的目標，又實現了成本和進度可控。通過表5 可以發(fā)現，Ⅰ類故障僅留環(huán)境風險（空間碎片）1 項，且為非可預測風險；Ⅱ類故障從17 項減少到8 項，8項風險均通過上級審批；Ⅲ類風險中，僅針對概率B 級的風險（疫情）采取備份廠家降低概率，針對管理中的人員風險（多為D 級），例如項目人員能力不足或缺乏經驗，造成研制反復、經費安排不合理，從而引起后期超預算等風險，采取隊伍篩選、組織審查、三級審批等手段降低管理風險發(fā)生的概率；Ⅳ類風險中，也僅對管理中人員風險進行人為干預，降低發(fā)生概率。同時，從表5 中可看出，風險應對后中、高風險完全消除，一般風險也得到了有效控制。

5.動態(tài)高效的監(jiān)控過程

一般項目風險管理中，監(jiān)控主要停留在項目風險評審，缺少項目風險監(jiān)控機制、責任分工和高效的信息化監(jiān)控手段。“高景一號”采用研究院開發(fā)的風險管理系統(tǒng)，明確了信息跟蹤和監(jiān)控責任人，實現對風險的動態(tài)評估和高效溝通，便于風險管理過程記錄，有效監(jiān)控風險管理效果，以便管理層對后續(xù)工作進行決策。

項目風險管理不同于質量管理和產品保證管理，其更側重于前期的識別和應對。本文基于“四維高景一號”遙感器項目，對項目研制過程中的風險管理實踐進行了回顧和總結，提出了一整套風險管理框架，包括完備的風險管理隊伍、科學的管理流程和先進的管理方法。其同樣適用于其他航天項目，筆者后續(xù)將圍繞風險量化評估等方向開展深入研究。