航天項目風險管理及其系統(tǒng)動力學分析

1、航天項目風險管理及其系統(tǒng)動力學分析1 航天項目風險管理 航天項目開發(fā)過程中面臨許多不確定性因素，這些因素概括起來主要是技術因素、費用因素、時間因素、人力因素、管理因素，當然亦涉及社會因素、文化因素、政治因素、經濟因素、政策因素、法規(guī)因素、環(huán)境因素等方面。正是這些因素變化使項目開發(fā)具有風險。以往一般項目開發(fā)過程中，幾乎不進行或很少進行項目風險管理。項目開發(fā)之前缺少風險管理規(guī)劃，很少進行風險分析，或者只是對項目風險簡單預測和規(guī)避預置；項目開發(fā)中，項目決策居多考慮項目的計劃和代價，缺乏風險管理，沒有完整配套的風險應對措施，無法進行風險控制和風險監(jiān)督，難以風險決策。風險事件發(fā)生后只是憑經驗進行事后處理

2、。 項目風險定義為可能危及項目的潛在問題和事件，用問題和事件發(fā)生的可能性及其后果（經量化或評估）的綜合影響來度量。航天項目管理需通過不完全確定的過程，在確定的期限內，完成不完全確定的產品和服務的創(chuàng)造與實現。 項目風險管理旨在通過風險識別、風險量化、風險評價等風險分析活動，對風險進行規(guī)劃、控制、監(jiān)督，從而增大機會應對威脅。項目風險決策旨在風險事件（因素）存在的情況下，決策者從多個備選方案中選擇一個決策價值最大或令人滿意的方案。 1.1航天項目風險類別和風險因素識別 2.1.1技術風險 (1)戰(zhàn)術技術指標要求過高，不切實際，不盡合理，技術難度太大 (2)技術繼承與創(chuàng)新關系處理不妥 (3)項目定義、

3、需求分析不充分，項目當事人對其理解存在歧義，甚至誤解 (4)技術難度、復雜性認識不足，準備不足 (5)技術設計存在缺陷、錯誤和遺漏 (6)技術設計匹配協(xié)調性差，配套設計不夠 (7)關鍵技術、新技術未經充分驗證 (8)技術狀態(tài)控制不到位 (9)試驗設計不充分、不合理、不科學 (10)設計、試制、試驗關系處理不當 (11)實驗手段落后 (12)工業(yè)基礎所限，新材料、新工藝、元器件不落實 (13)關鍵部件制造工藝、手段落后 (14)設計、技術、生產規(guī)范不適當不切實際 (15)技術、設備引進不落實 (16)技術后備措施不充足 (17)缺乏必要的技術資料和數據(18)設計不成熟 (19)設計產品不具可制

4、造性、可裝配性、可測試性、可實現性 2.1.2費用風險 (1)費用估計不足 (2)合同類型、費用模式不適應 (3)采購策略不適宜 (4)費用概算、分解、預算、分配不合理 (5)費用撥付強度與任務不匹配 (6)部分項目超支 (7)不可預見費用太少或者不充足 (8)延期引起成本增加 (9)政策、政治成本未考慮（如通貨膨漲、物價上漲、匯率浮動、稅率變化等） (10)成本控制不嚴格 (11)風險成本考慮不充足 2.1.3時間風險 (1)項目活動歷時估計不足 (2)項目活動安排（排序）、項目時間分解不科學 (3)項目活動具一次性、不具有完全重復性理解不夠 (4)項目生命周期性認識不足 (5)進度計劃編制

5、不合理 (6)進度控制不嚴 (7)進度后備措施不充足 2.1.4人力風險 (1)項目行政負責人、技術負責人、項目相關人選擇不力，不能勝任工作 (2)關鍵人員、高級職員離開、變化 (3)人員素質、能力、結構、效率、品質不符合要求 (4)人員使命感、責任感、危機感不足 (5)項目人員更換，不具集中統(tǒng)一性，沒有保持工作、責任的連續(xù)性 (6)人員疾病、傷亡 (7)項目人員不勝任、工作效率低，夠資格、可選用人員短缺、不多 (8)未形成有效的項目人員競爭機制、激勵機制、約束機制、監(jiān)督機制 (9)項目人員職權、職責不清、不落實 (10)項目人員未得到有效授權，集權與分權關系處理不當 (11)人員培訓、發(fā)展不

6、保證，人才成長環(huán)境不完備 (12)項目人員缺乏團隊意識 (13)項目人員對項目、項目當事人忠誠度降低 (14)人員（心）不穩(wěn)定 (15)項目人員個性差異 (16)項目人員在技術觀點上存在矛盾與差異 (17)項目隊伍不成熟 (18)人際關系、項目社交不到位 (19)人力分解不充分，人員配備使用不合理 (20)項目人力資源管理制度不適應、不完善2.1.5管理風險 (1)管理機制、體制不適應 (2)管理機構不合理，組織結構不適宜 (3)決策、判斷失誤，或者沒有決策判斷能力 (4)失職、失誤、疏忽 (5)項目范圍、目標、可交付成果沒有清楚定義，未被明確理解 (6)項目管理目標與組織管理目標不協(xié)調、不相

7、容 (7)項目工作分解結構、資源分解結構不細致 (8)項目計劃分解不盡合理，計劃不切實際、不充分、不落實 (9)過程控制不到位 (10)采購、外協(xié)控制不嚴 (11)項目管理理念、方法、技術、工具、手段不先進、不適應(12)缺少風險管理規(guī)劃、分析與決策 (13)合同管理不當 (14)缺乏并行工程理念和集成管理思想 (15)全壽命管理不到位 (16)客戶關系管理不暢 (17)缺少項目溝通管理 (18)項目資源配置不合理 (19)項目目標體系、評價體系、分配體系不健全 (20)項目管理的組織文化不適宜，項目管理環(huán)境不相配套 (21)項目管理中未實現任務、組織、人員統(tǒng)一，時間、費用、質量統(tǒng)一，責任、權

8、力、利益統(tǒng)一，能力、貢獻、權益統(tǒng)一 (22)項目組織具臨時不穩(wěn)定性，易短期行為，忽視長遠規(guī)劃 (23)項目要完成的是以前未曾做過的工作，具獨創(chuàng)性，項目人員對此認識、把握不夠 (24)盡可能接受了許多備選方案 (25)未能在性能、時間、費用等因素之間做好權衡 (26)對未來活動、事件定義模糊 (27)無原型可供參鑒 (28)研發(fā)項目太多、研發(fā)比例太高 (29)沒有開發(fā)合適的備份、意外方案 (30)缺乏項目內、項目間、項目外的協(xié)調 (31)缺乏恰當的政策和程序 (32)缺乏經驗，對問題認識膚淺不深，準備不充分 (33)相關方、當事方需求變化 (34)項目開發(fā)中存在前松后緊、前懈后嚴，開發(fā)節(jié)奏不協(xié)調

9、 (35)供應方令人眼花繚亂、難以定奪，不具競爭條件，勝任者不充分 (36)項目質量管理流于形式，項目質量策劃、立法、計劃、執(zhí)行、控制、保證、監(jiān)督、制約不到位 (37)項目管理規(guī)范性不強 (38)項目管理制度、流程、作業(yè)文件合理性、可執(zhí)行性、落實不好 (39)國家基礎所限 2.1.6環(huán)境風險 (1)環(huán)境限制 (2)自主性差，依賴性太強 (3)類似項目、相關項目出現問題，波及本項目 (4)某些關鍵子系統(tǒng)、部件、材料來源單一、不具競爭性，甚至只此一家 (5)僥幸心理、因素存在，甚至迷信，祈求上蒼，不腳踏實地、科學工作 (6)規(guī)章限制 (7)不能預期的政府、用戶、項目相關方介入、干預 (8)不可抗力

10、 (9)國家、政府政策變動 (10)假想或假定的故意、陰謀破(毀)壞事件 (11)當事方、相關方倒閉或破產 (12)市場風險 (13)運營風險 (14)對此一時彼一時，此項目非往項目，每一項目開發(fā)都是一次風險演習、都是一次學習缺乏深刻理解和運用1.2航天項目風險案例統(tǒng)計分析 為了獲得實際中各種風險源對航天項目研制的影響，我們廣泛搜集了國內外航天項目研制的風險案例并對它們進行了詳細的統(tǒng)計分析。風險案例的統(tǒng)計分析包括453個航天項目研制故障案例，其中國內案例215個，主要集中在70年代到90年代末；國外案例238個，主要來自美國、前蘇聯(lián)、歐洲和日本等國家和地區(qū)，時間主要從50年代起到80年代后期。

11、項目種類以各種型號的運載火箭、導彈為主。發(fā)生故障的階段大部分集中于發(fā)射試驗階段，也有一部分處于分系統(tǒng)研制，零、部、組件研制階段。 表1是國內外航天項目風險案例合并統(tǒng)計的結果?？梢钥闯?，整個航天項目研制中發(fā)生的風險情況：設計風險最高，發(fā)生概率為35.1%；元器件風險次之，為14.6%；協(xié)調調度和責任心都是13.0%；工藝技術風險為10.6%；設施和材料風險分別為6.2%和4.2%；其余的還有：人員能力風險2.6%，自然風險1.5%，組織風險0.4%，政治風險和計劃風險均為0.2%。上述結果一方面說明影響航天項目研制的風險因素眾多；另一方面說明設計、元器件、工藝等技術因素是最主要的影響因素，同時協(xié)

12、調調度和人員的責任心都不可掉以輕心的風險因素。 由此得出如下結論：影響航天項目研制最為主要的風險因素是技術風險，它占到總風險的68.8%；人力風險和管理風險次之，分別占到15.7%和13.7%；另外環(huán)境的影響也不可忽視。 2航天項目風險的系統(tǒng)動力學分析 將系統(tǒng)動力學原理和方法應用到項目管理領域，與信息系統(tǒng)技術相結合，建立項目動力學。項目動力學從系統(tǒng)的觀點出發(fā)對影響航天項目研制內在、外在因素及其它們之間的相互關系進行全面的分析，在更深層次上探討影響航天項目研制的各風險因素之間的本質聯(lián)系，項目動力學方法從項目整體入手處理項目系統(tǒng)中經典方法無法處理的非線性、動態(tài)反饋和多影響因素的問題，成為一種項目管

13、理的宏觀控制手段，可以較好地處理項目管理中的不確定性信息。 2.1航天項目系統(tǒng)動力學分析的基本原理 系統(tǒng)動力學分析強調的是系統(tǒng)的結構決定系統(tǒng)的行為。所以，系統(tǒng)動力學主要著眼于系統(tǒng)內部的組織結構、物質流動、信息流動以及它們所形成的反饋結構，并由此來構造系統(tǒng)的動態(tài)模型，解釋系統(tǒng)的動態(tài)行為。 在航天項目的執(zhí)行與控制過程中，必須面對大量的不確定性因素，對這些因素的處理往往只能憑經驗在事件發(fā)生后處理。項目動力學方法是一種決策分析方法，通過建立項目系統(tǒng)的模擬模型，對不確定性信息進行模擬和分析。該方法遵循： （1）面向項目管理的決策層，面向工程中的實際問題； （2）定性與定量相結合； （3）直接因果關系原則

14、。即在考慮影響項目系統(tǒng)的因素時，只考慮建立與它有直接因果關系的因素，防止間接因果關系產生的同一因素的重復影響，亦即每一變量只能一次直接或間接的影響另一變量，保證局部不出現變量的高階次項；（4）在處理不確定量時遵循反推分解原則。即把不確定的變量分解成易于確定或不確定性小的變量，然后反過來由確定的量推出不確定的量，由不確定性小的量推出不確定性大的量。 項目動力學方法就是利用信息系統(tǒng)技術，在以往項目、工程經驗的基礎上，針對項目決策者所關心的問題，建立因果關系圖和系統(tǒng)動力學流圖，通過模擬計算，分析模型的各變量，完成項目管理中不確定性信息的處理與分析，并進行工程經驗的積累。 2.2航天項目系統(tǒng)動力學分析

15、的基本步驟 系統(tǒng)動力學是一種定量和定性相結合的分析方法，要想取得滿意的結果，不僅要花費相當的努力，而且還要遵循一定的工作步驟。它一般分為以下七步： （1）明確系統(tǒng)分析的目的 一般來說，系統(tǒng)動力學對航天系統(tǒng)風險進行仿真試驗的主要目的是認識和預測系統(tǒng)風險結構和未來的行為，以便為進一步確定系統(tǒng)結構和設計最佳運行參數以及制定合理的對策提供依據。 （2）確定系統(tǒng)邊界 系統(tǒng)動力學研究的是封閉的社會系統(tǒng)，因此，在明確系統(tǒng)仿真分析目的后，接著就要確定風險系統(tǒng)的邊界。這是因為系統(tǒng)動力學所分析的系統(tǒng)行為是基于風險系統(tǒng)內部各種因素而產生的；并假定系統(tǒng)外部因素不會給系統(tǒng)行為造成本質的影響，也不受系統(tǒng)內部因素的控制。

16、（3）因果關系分析 通過因果關系分析，要明確系統(tǒng)內部各要素間的因果關系，并用因果關系的反饋回路來描述。這是系統(tǒng)動力學分析至關重要的一步。要做到這一點，要求系統(tǒng)分析人員有豐富的實踐經驗，對實際系統(tǒng)有敏銳的洞察力，這樣才能較為正確地制定各要素間的因果關系反饋回路。 （4）建立系統(tǒng)動力學模型 系統(tǒng)動力學模型一般包括兩部分：一是流程圖。由于航天項目風險系統(tǒng)本身的復雜性，以至于無法只憑語言和文字對系統(tǒng)的結構和行為做出準確的描述，而用數學模型也不能清晰地描述反饋回路的機理。為了便于掌握風險系統(tǒng)的結構和其行為的動態(tài)特征，以及便于人們對風險系統(tǒng)特征進行討論和溝通，為此，專門建立流程圖這種圖像模型。二是結構方程

17、式。流程圖雖能描述風險系統(tǒng)各要素之間的因果關系和系統(tǒng)結構，但不能顯示系統(tǒng)各變量的定量關系。因此，僅僅依據流程圖還不能定量地描述系統(tǒng)的動態(tài)行為，所以，結構方程式是系統(tǒng)動力學模型定量分析所不可缺少的組成部分。 （5）計算機模擬 根據DYNAMO語言建立的結構方程式在計算機上進行仿真計算。 （6）結果分析 得出計算機仿真結果以后，還必須對仿真結果進行分析，看是否達到預期目的并檢驗系統(tǒng)是否存在有缺陷。 （7）系統(tǒng)模型的修正 根據仿真結果分析，對系統(tǒng)模型進行修正。 2.3航天項目風險系統(tǒng)動力學模型 2.3.1航天項目風險因果關系圖 通過航天項目風險系統(tǒng)各因素與風險發(fā)生之間的關系，我們建立航天項目風險系統(tǒng)

18、因果關系圖見圖1，圖中箭頭旁的正、負號表由實線相連的兩個因素之間是正反饋關系還是負反饋關系。整個系統(tǒng)中包括四個主要因果關系反饋回路：（1）國民經濟總量與技術風險回路。即GDP總量為發(fā)展航天項目提供了堅實的基礎，GDP越大，可用于航天項目投資數額越大，從而與航天項目本身所期望投資的偏差會減少，技術風險也隨之減少，給國民經濟造成的損失也減小，從而GDP總量增大，這是一個正反饋回路。 （2）國民經濟總量水平與航天項目技術水平回路。即GDP增加，提高了生活水平，從而促進教育需求，教育水平的提高導致整體技術水平的提高，導致技術風險減小。從而造成的損失也減小，GDP總量增加，這是一個負反饋回路。 （3）G

19、DP與預測決策水平回路。即GDP增加導致教育水平提高，從而從事航天項目的人員預測決策水平提高，技術風險減小，損失減小，GDP增加，這是一個正反饋回路。 （4）GDP與教育水平、管理水平回路。GDP增加，教育水平提高，業(yè)務能力提高，管理水平提升，從而航天項目返工率減小，進度（時間）加快，費用減少，GDP增大。這是一個負反饋回路。 2.3.2航天項目風險流圖 航天項目風險系統(tǒng)的因果關系圖只能描述航天項目風險系統(tǒng)的結構，缺乏對反饋回路的水平變量、速率變量、變量間相互連接形式以及系統(tǒng)中四個反饋回路的連接關系的描述。對航天項目風險系統(tǒng)中信息流、物流以及延遲的準確描述可通過系統(tǒng)流圖進行分析。 （1）人力資本水平。它包括兩方面內容，一方面