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航天系统工程与项目管理

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2014年06月05日    作者:马建荣 刘均华    来源:航天工业管理

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  目前,我国航天企业尚未建立起行之有效的现代企业制度,随着市场化趋势的不断发展,型号研制过程中暴露出的经费水平与技术方案、研制进度及质量要求脱节,以及由此造成的管理和技术分线等问题越来越严重。当前,各类航天型号的管理均采用相同的管理体系,既无法体现型号研制目标和研制流程的差异,又存在大量的物力和人力资源浪费现象。


  作为航天型号研制领域最重要的 2种管理指导思想,系统工程和项目管理既存在一定的差异性,其内部又有必然的联系。如果能够在航天型号研制管理过程中充分发挥各自优势,规避各自存在的问题,并找到两者的最佳切入点,实现两者的有机融合,将会大大促进航天型号的发展。


  一、各自的特点


  1.航天系统工程


  航天型号的研制过程分为系统分解和系统集成 2个阶段。系统分解采用“自上而下”的思路,将系统依次分解为相互联系与作用的分系统、单机,从而使原来复杂的系统变得简单,为其它方法找到应用的切入点。系统集成采用“自下而上”的思路,根据单机、分系统之间的相互联系以及与上层系统的关系,将它们优化组合成原来的复杂系统,从而通过解决简单问题的汇集来解决原来的复杂问题。


  航天系统工程管理具有多维性,包含了时间维、空间维、业务维和知识维。其中,时间维是指研制流程的各个阶段,空间维是指系统的分解、配套组成,业务维是指型号管理的各项业务,知识维是指型号研制过程中各种专业、不同素质人员的知识组成。


  2.航天项目管理


  航天项目管理是在有限的时间、预算、空间范围内,通过计划与控制将大量的人力、物力组织在一起,实现型号研制过程中进度、费用、质量、资源之间的权衡,即管理的目标是最有效的利用时间、设备、技术和人员,从整体上提高效率和效益,提高市场竞争能力。


  航天项目管理不是通过等级命令体系来实施项目运作,而是通过平面化的结构将技术和管理层面的决策权与协调权集结在项目经理身上,并在项目研制和职能部门之间通过矩阵式的组织结构进行协调。


  二、两者的区别


  1.出现的背景和思想体系不同


  系统工程出现的背景在于航天型号研制的自身特性。航天型号研制具有系统复杂、技术密集、风险性大、研制周期长等特点,这些特点要求工程实施必须坚持系统工程的思想和观点。航天项目管理出现的背景在于行业环境的变化。随着改革开放的不断深入,我国航天企业的管理模式逐渐由计划科研生产型向科研生产经营型转变,这就要求航天型号研制不仅要注重质量和性能,还要注意研制经费、进度、风险和性能指标之间的权衡。


  系统工程基于优化的思想提出,通过规章制度、组织体系将相关的资源有效地集成起来,在一定的约束条件下实现系统目标的最优化。项目管理基于权衡的思想提出,在实现最优化目标的过程中不断权衡时间、费用和风险。


  2.分析问题的高度和角度不同


  在航天型号研制过程中,系统工程是指导思想,站在战略的高度;项目管理是控制方法,站在战术的层面。系统工程注重解决技术层面的可行性,项目管理则注重管理层面的规划性。这一区别造成了项目管理与系统工程的不可分性,项目管理需要贯穿在系统工程的各个方面,系统工程效用的发挥也离不开项目管理。


  3.控制目标和约束有所差别


  系统工程主要针对型号性能展开,为了实现整体性能的最优在各分系统之间进行协调,即“保成功”。利用系统模型可以表示为:目标函数(型号性能最大化),约束方程(时间、经费、风险 ≤计划值),自变量(型号各分系统的联系)。


  项目管理主要针对型号研制过程中的进度、经费和风险展开,并为了达到它们之间的均衡在型号研制的各阶段进行协调,即“保增长”。利用系统模型可以表示为:目标函数(型号时间最短、经费最小、风险最小),约束方程(型号性能 ≥计划值),自变量(型号研制人员的配置)。


  通过上述比较可以看出,系统工程和项目管理的优化对象存在差异:系统工程是对各分系统的优化,而项目管理则是对成本、时间、系统的优化。


  4.分析问题的框架及关注的重点不同


  系统工程是从型号研制的过程入手,将型号研制分为系统、分系统和单机 3个层次结构。另外,系统工程还从研制步骤和方法入手,将型号研制分为时间维、逻辑维和知识维 3个维度。其中,时间维表现为型号研制的方案、初样、试样和定型 4个阶段;逻辑维表现为需求分析、系统设计、系统分析、系统综合、方案优化选择、决策、实施计划 7个阶段;知识维表现为实现型号研制的各种知识和专业技术。而项目管理从型号研制达到的效果入手,将型号研制分为时间、费用和风险 3个维度。


  系统工程注重分得下去、收得上来,在研制过程中关注“做什么”的问题,侧重宏观管理;项目管理则注重 3个维度的权衡,在研制过程中关注“怎么做”的问题,侧重微观管理。


  5.管理方式和方法不同


  系统工程在时间维度上要求按阶段组织工作,每一阶段的工作是在前一阶段工作顺利完成和子目标实现的基础上展开,其管理方式属于刚性管理,即有一个分系统的目标无法实现就会造成系统无法集成。项目管理在组织模式上采用临时组建项目办公室的方式,在目标上追求进度、经费和风险的权衡,其管理方式属于柔性管理。


  系统工程实际上是指用工程的方法进行管理,而项目管理实际上是指用项目的方法进行管理。因此,系统工程具有长效性和普遍性,而项目管理针对的是特定项目,更多的具有临时性。


  6.组织体系和处理对象不同


  系统工程通常基于职能式的管理组织体系,通过行政手段、合同等办法在各分系统及分系统与总体之间形成协调,职能部门在上下级之间纵向管理具有明显的行政特征。项目管理更加推崇矩阵式的管理组织体系,通过项目办公室和职能部门之间的交叉,由项目办公室对参加型号研制的设计人员进行横向管理。


  系统工程是更加适应于大型复杂项目技术管理的方法,而项目管理则更加适应于多项目同时开展的管理。


  三、两者之间的联系


  1.系统工程是连接哲学方法和管理方法的桥梁

   

   哲学方法通常是思想体系,用以指导生产、生活。管理方法通常是具体的方法体系,用以解决具体问题。系统工程以哲学思想体系中的整体与局部的联系为基础,以各种管理方法为工具,用以指导、解决复杂系统中的问题。


  2.两者需要相互补充,能够相互支撑产生综合效益


  有人曾说,系统工程和项目管理就像一个硬币的两面。在系统集成阶段,由于设计环节众多且关系复杂,经常会发生由于系统集成不合理而导致整个工程计划延误或性能指标降低的情况,严重影响了工程效用的发挥。为了能够保证工程研制的时间、费用和最低风险,就需要项目管理作为指导方法。


  航天型号研制既离不开系统工程,也离不开项目管理。两者的配合能够在型号性能、成本、进度、风险 4个方面产生最优性,从而体现“保成功、保增长”的经营思路。


  当前,对于系统工程理论的研究更多的集中在笼统的原理和观点层面,缺乏对于型号研制具体的行动指南和解决实际问题的方法研究。如果系统工程没有项目管理将在技术上变得空洞,无法适应市场发展的需求;项目管理如果没有系统工程将在管理上变得迷失,无法适应技术保证的目标。未来,系统工程思想需要管理方法作为支撑,管理方法则需要系统工程思想作为指导。


  3.项目管理的全过程贯穿系统工程思想


  项目具有整体性和全寿命周期性,这样就会引导项目管理者从 2种视角开展工作。首先,项目管理者把项目视为完整的系统,根据“整体—分解—综合”的原理将整个项目划分成不同的分系统,指定相应的责任人完成分系统目标,而后汇总成全系统成果。其次,项目管理者把项目视为完整的全寿命周期过程,根据项目寿命周期划分,按照“确定需求、项目选择、项目计划、项目执行、项目控制、项目评估和项目收尾”7个阶段来确定不同的管理重点。


  四、各自存在的问题


  1.航天系统工程存在的问题


  一是“两总”管理体制虽然对责任制的落实和提高执行力非常有效,但却具有双重领导的先天性制度缺陷,造成职能交叉,分管质量、计划、经费的职能比较分散,通常会影响到项目的进度、质量和成本。


  二是由于每个型号研制过程都是独立进行的,造成研制成果共享程度不够,常常带来研制过程重复和系统内不必要的耗散,系统内纵向落实强、横向落实弱、争抢资源、人力不足、重复投资的现象严重。


  2.航天项目管理存在的问题


  一是对项目经理的能力要求高。项目管理采用项目经理负责制,项目经理必须带领项目团队按照规定的进度、质量、技术和成本要求完成项目任务,并作为高级管理者和项目团队之间沟通的桥梁为项目管理提供全方位的支撑。因此,要求项目经理自身的素质和能力必须与项目要求相适应。


  二是项目团队和项目人才之间的关系难以处理。项目管理采用了矩阵式管理架构,一旦协调不好项目组和职能部门之间的关系就会出现跨组织的冲突。因此,实施项目管理的基础是在项目组与职能部门之间、高层管理者与项目经理之间、项目组成员之间建立起高度的理解和信任,在项目组组织架构的灵活性和管理要求的严肃性以及跨部门协同的地域性之间形成合理、合适的平衡。


  三是对型号研制质量的控制较难把握。如果项目经理确定不得当或项目经理考虑问题不全面,就会造成顾此失彼,或者过于重视成本、时间而造成型号研制质量难以把握的问题。


  五、两者的融合途径


  为实现航天技术线与管理线的有机融合,以及型号研制过程中“保成功”与“保增长”的最佳匹配,势必需要在管理思想上实现系统工程与项目管理的有机融合。


  1.加强总体引领作用


  系统工程强调总体和分系统之间关系的协调处理。如果关系处理得当,总体性能将远远大于各分系统性能的简单叠加;如果处理不得当,总体性能将达不到各分系统性能的组合。总体应该通过加强抓总能力建设,牵引各分系统之间以及分系统和总体之间的能力匹配,实现型号全系统性能的最优。


  2.建立多位一体的管理模式


  为了在有限的时间和经费条件下完成型号研制任务,应该在质量控制、经费管理、风险管理、进度管理等多方面实现全方位的管理模式建立和统一。尤其需要建立型号研制的决策结构,用以协调各系统之间的关系,进行技术、计划、质量、经费、风险之间的综合协调,逐步形成科学的分级、分维度的决策体系。由此形成决策层、辅助决策层(职能管理)和项目执行层(技术研制流程)的三级管理体系,并将项目管理的方法贯彻到系统工程思想中。


  3.强化综合统筹和协调能力


  为了确保型号总体与分系统、各分系统之间能够更加有效协调和配合,要进一步强化统筹和协调能力。面对型号高水平的使用要求、各种限制条件甚至苛刻的使用环境、参差不齐的技术基础、复杂的界面关系,需要借助原有经验精细设计、协调分系统之间的相互关系,优化整体性能,实现 1+1>2的效果。


  4.设计多样化的管理模式


  战略武器型号关系到国家安全,“保成功”是战略武器型号研制最重要的目标,甚至可以说是唯一目标。为了保证战略武器型号研制的成功,加之战略武器型号少、易于管理的特点,应该牢牢坚持系统工程的观点。战术武器和运载型号市场化程度比较高,需要具有高费效比才能在国际市场上占据一席之地,因此战术武器和运载型号研制具有“保成功”和“保增长”的多重目标,为了保证型号研制的成功和效益,应在系统工程的基础上多引入项目管理方法。


  5.培养复合型管理人才


  航天型号发展应定位于多范围、高角度的战略眼光,这就要求必须培养既熟悉系统工程思想和方法,又能熟练应用项目管理方法的高水平复合型管理人才,并通过人才结构优化为航天型号研制技术和管理流程的融合提供切入点。


责任编辑:李静

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