浅析在设计中管控装备的经济性

◎北京东方慧实科技有限公司 曾征

北京海鹰科技情报研究所 胡汉波

随着科学技术的迅猛发展，最新的科技成果逐步应用于军事领域，各种装备呈现出电子化、智能化、精确化、一体化的发展趋势，由于技术复杂程度的迅速提高，高技术装备往往发展为一种复杂的巨系统。随着性能提高、复杂程度加大，装备各项费用急剧增长，装备经济性问题越来越突出。

随着寿命周期费用（LCC）概念的逐渐普及，很多军工企业和军方都认识到从LCC 的角度分析与控制装备经济性的重要性，不仅关注研制费和购置费等一次性投资，更关注多次重复性的使用保障费，因为对于技术复杂的装备，使用保障费远远超过了采购费用，有的甚至达到采购费用的2～3 倍。但是，如何管控装备的经济性，提高资金的使用效率，目前还处在探索阶段。笔者在此主要探索了早期论证、方案和工程研制阶段（统称为设计阶段）管控装备经济性的方法。

一、设计对装备经济性的决定性作用

从大量实际项目统计得到的帕累托曲线（见图1）告诉我们：在装备的设计阶段，实际费用消耗虽然只占总费用的30%左右，但已经决定了LCC 的95%。因为在设计阶段就决定了装备的性能指标、规格、总体布局与具体结构，这就从总体上决定了装备的技术参数、生产效率、能耗的大小以及可靠性、维修性的优劣、维修费用的高低，也就基本上决定了装备经济性的优劣。

方案论证阶段结束时，LCC的70%基本已被确定；方案阶段结束时，LCC 的85%被确定；到工程研制与定型阶段结束时，LCC 的95%被确定。因此装备各阶段对LCC 的影响程度各不相同，而且是不断递减的。一个装备越是接近研制后期，改变它的性能、结构及使用条件等固有因素的可能性就越小，在使用、维护阶段，如想要再减少LCC或降低使用维护费用，就基本上不会有太大的作为了。

由此可见，设计对装备LCC的影响非常大，可以说对装备经济性起到决定性的作用，要管控装备的经济性，主要应在装备的设计阶段采取相应的措施，并且越早采取措施效果越好。

二、设计过程中管控装备经济性的方法

1．基本概念和思路

经济性是指组织经营活动过程中获得一定数量和质量的产品、服务及其它成果时所耗费的资源最少。经济性主要关注的是资源投入与使用过程中成本节约的水平和程度以及资源使用的合理性。装备经济性通常采用效费比来评价。

装备的效能是对装备能力的多元化度量，根据目标或分析问题的层次不同，其内涵也不尽相同。效能与需求直接相关，一般不用金钱来衡量。随着现代装备复杂程度的提高及需求的多样性，要全面准确反映装备效能的模型是一项复杂的工作。

装备效费比定义为装备效能和其LCC 的比值。

装备的LCC 主要包括研制费、购置费、使用保障费、退役处置费，由于退役处置费占LCC的比例比较小，因此在整个设计过程中主要通过控制研制费、购置费和使用保障费来实现装备费用目标。

管控装备经济性的主要目的就是在满足使用需求的前提下提高装备的效费比。在设计过程中管控装备经济性的基本思路是，在满足战术技术指标前提下选择经济性比较好的方案；权衡效能与费用，确定最优的效能和费用目标；在设计过程中管控装备LCC。做好这三方面的工作，研制出的装备既能满足使用的需求，又可将费用控制在目标范围内，使装备的投资回报率最大化。

2．选择经济性好的方案

图1 帕累托曲线

在装备的论证阶段，一般会有多个方案被提出来，传统的装备论证阶段的主要工作是进行战术技术指标、总体技术方案的论证及研制经费、保障条件、研制周期的预测，以形成系统研制总要求。按照传统的管理模式，在论证阶段的经济性工作只对研制费进行预测。

为了管控装备的经济性，在论证阶段的方案选择非常关键。正确的作法应在装备论证阶段首先筛选出满足战术技术指标的方案，估算各个方案的LCC，分析每个方案的效费比，综合分析比较战术技术指标、LCC 以及效费比，选择既能满足使用要求、经济性又比较好的方案。

3．确定合理的费用目标

在传统的装备方案阶段，会根据系统研制总要求进行装备研制方案论证和验证并形成研制任务书，其中会明确装备的研制费。由此可见，在传统的装备方案阶段主要关注技术，包括性能指标、技术路线确定以及技术实现等，并不太关注经济性。

要在设计过程中管控装备的经济性，一方面要在设计的前期制定效能方面的目标，还需要制定费用目标。在制定效能和费用目标时，要对效能与费用进行权衡分析，制定出满足使用需求的经济、合理的效能和费用目标。另一方面在制定费用目标时要从LCC 角度系统性地考虑研制费、购置费、使用保障费，以保证LCC 总和最低。

装备的效能和成本是相互联系的，在效能—成本关系曲线（见图2）中，随着效能要求的提高，成本会随之增加，但增加到一定值时，效能略微提高，而成本则会大幅度提高。因此在装备研制早期，尤其是在方案论证与验证、制定效能目标的过程中，一定要有成本意识，不能不顾成本地片面追求高效能，也不能片面地压低费用。要在综合考虑效能、成本、效费比等多种因素的情况下选择技术路线和技术实现途径，制定装备的效能目标和费用目标，以取得最大的投资回报。

要系统地控制研制费、购置费、使用保障费。装备的研制、生产、使用阶段一般是由不同部门负责，在研制和生产过程中，各个部门为了追求自身的利益有可能尽力去降低研制费和生产费。但装备研制费、购置费、使用保障费之间具有一定的内在联系，是相互影响的。片面追求降低研制费可能导致购置费和使用保障费大幅增加，同样，片面追求降低购置费可能导致使用保障费大幅增加。

因此，在制定装备费用目标时，需要从装备LCC 的角度系统性地考虑和控制其研制费、购置费及使用保障费，合理制定三者的目标值，以保证LCC 总和最低，确保装备的经济性。

图2 效能—成本关系曲线

4．管控装备LCC

在工程研制阶段，将装备LCC 控制在目标范围内成为经济性管控的主要任务。此阶段装备LCC 分为研制费和交付物的经济性两个层面，每个层面由于特点不同应采用不同的方法进行管控。

研制费是装备设计和研制的过程费用，而购置费和使用保障费是针对设计和研制工作的交付物而言的，是根据当前设计成果对将会发生的费用的估计值。两者有着本质的区别，管控的方式也会截然不同。因此，将设计过程中的LCC 管控分为研制过程成本管理和交付物经济性分析与控制，如图3所示。

交付物经济性分析与控制的路径如图4所示。为了在工程研制阶段控制交付物的经济性，参考美军制定费用设计的思想，在设计过程中首先应将整个装备的购置费、使用保障费的目标分解细化为各分系统的成本基线，并将成本基线与技术要求共同下发给分系统设计团队。在设计过程中，分系统应同时考虑技术指标和经济性要求，对性能与成本进行权衡，选择合适的技术方案和途径；对设计成果的费用进行估算，如突破成本基线则需采取相应的措施，直到技术与经济性同时满足要求。

图3 设计过程LCC管控的层面

图4 交付物经济性分析与控制示意图

总体单位应在装备研制的各个阶段、各里程碑节点根据当前的设计方案反复进行估算，分析估算结果是否在费用目标范围内。必要时在性能、成本、进度之间进行权衡，更新费用目标、技术要求，或更改相关设计，将装备每个组成部分的成本都控制在基线范围内，使整个装备的购置费、使用保障费控制在目标范围之内，进而保证交付物的经济性。

装备研制具有项目的所有特征，因此研制过程成本管理完全可以按项目成本管理的思想进行管理。项目成本管理最有效的管理方法是挣值管理（EVM）。EVM 根据项目的工作分解结构以及组织分解结构建立项目成本的控制账户。将总研制费的目标值分解到每个控制账户形成控制账目计划，结合项目进度计划生成计划价值（PV）；根据项目的实际进展计算挣值（EV）；根据财务数据和工时情况计算实际成本（AC）；基于PV、EV、AC 三个维度计算项目的进度偏差、成本偏差、进度绩效指数、成本绩效指数，对项目的进度和成本进行准确评价（见图5）。并进一步分析预测项目的完工时间、“完工尚需估算”、“完工估算”，项目管理者将根据计算分析结果采取相应措施，并为项目预留合理的管理储备或应急储备，从而达到对装备研制费进行精确监控、科学决策的目的。

三、管控装备经济性的策略

在设计过程中管控装备的经济性在我国还处于探索阶段。笔者针对上述管控装备经济性的方法如何在设计过程中落实，提出以下建议：

图5 EVM示意图

1．认识上重视装备经济性

装备的投资主体要根据当前我国装备经济性的严峻形势，通过规章制度、法规标准等对装备的经济性管控提出明确的强制性要求。

装备承研单位要逐渐重视装备的经济性，要让相关人员认识到装备的经济性与装备的质量、可靠性、维修性一样重要，是装备固有的一种性能特征，是设计的固有要素。要让设计人员在关心技术的同时关心经济性，保证提交物的技术、性能和经济性都符合要求。

2．在工作程序上将经济性设计与工程设计相结合

装备的经济性是设计出来的，应将经济性设计与工程设计相结合，形成装备经济性设计新体系。在论证阶段引入经济性评估环节，对每个方案进行经济性分析评估，综合考虑技术要求和经济承受性。在方案阶段引入效能成本分析，进行效能和成本权衡，系统分析LCC 的构成，制定合理的效能和费用目标。在工程研制阶段将费用目标自上而下分解，反复、动态监控装备的总费用目标和各组成部分的费用目标。通过这些改进，将经济性设计的工作程序融入到装备的工程设计程序中。

3．加强组织保障

为了确保装备经济性管控工作持续有序地开展，装备主要研制单位应成立专门负责装备经济性管控的部门，其职责包括：建立、维护经济性管控的规章制度和流程；监督、指导经济性管控的规章制度和流程的贯彻执行；装备经济性管理与设计理念、基础知识、手段方法的培训和咨询服务；与甲方沟通制定装备的费用目标；组织分解装备各组成部分的费用目标；组织或参与装备LCC 估算、装备经济性分析；组织装备经济性评审，监督经济性措施的落实；负责建设LCC估算、管控LCC 的信息化系统。

该部门应从装备论证到项目结束全程参与，使经济性设计工作在装备的设计过程中得以落实，保证设计出来的装备达到其经济性目标。

随着装备的发展，装备经济性越来越重要，在装备设计过程中管控经济性，一定会节约装备发展经费，以最低的经济代价取得最优的效果，使国家的军事战略尽早实现。◄