航空发动机研制费用测算方法分析

尹峰

（中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015）

航空发动机研制费用测算方法分析

尹峰

（中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015）

针对航空发动机研制阶段的费用测算进行研究，费用测算应遵循基本的原则并按照一定的流程开展工作。发动机研制费用测算包括工程和财务2种模式，需按照研制所开展的工作种类及等级建立费用分解结构。在不同的发动机研制阶段，研制费用测算的方法可采用专家论证法、自上而下法、比较法和参数化法等。在进行费用测算时需要考虑费用的时间价值及技术、经济、资源和管理等环境因素对费用的影响，可作为航空发动机研制立项及过程管理中费用测算参考。

航空发动机；研制费用；测算

0 引言

航空装备面临着全面费用增长的严峻形势，使得各方对航空装备寿命周期费用越来越关注和重视。通过对航空装备寿命期内的研制、生产、使用维护和保障各阶段费用研究发现，研制费用仅占全寿命期费用的10%～15%，但对航空装备全寿命费用的影响极大。在立项论证阶段结束时作出的决策对寿命周期费用的影响程度达到70%，到初步设计结束时的影响程度达到85%，到详细设计及研制阶段结束时达到95%[7]。

本文对为完成航空发动机技术/产品（简称航空发动机）研制开展的所有工作及配套服务保障工作所需经费测算进行研究，提出费用测算应遵循的原则、方法、基本流程及组织管理，并对影响测算结果的主要因素进行分析，为航空发动机研制费用测算提供参考。

1 费用测算的原则

对于航空发动机研制费用测算而言，根据经验是甲方希望费用测算越早、越精细、越准确越好；而实际情况往往要求与测算时所处的环境和所具备的条件不相匹配，致使费用测算的结果与实际偏差较大，进而导致研制工作出现不同程度的托、降、涨现象。因此，在航空发动机研制费用测算和经费审查时，应遵循以下3个原则。

1.1与航空发动机研制所处阶段相匹配原则

发动机研制所处阶段是指发动机研制阶段和研制时所处历史阶段。发动机研制费用测算的方法精细程度及结果的准确性等方面受其研制费用测算时所处的研制阶段及该阶段所处的环境限制，因此发动机研制费用测算应与发动机研制所处阶段相匹配。

（1）航空发动机研制阶段常规定义包括立项论证、方案设计、工程研制和设计定型4个阶段。在不同阶段，设定的目标、开展工作的深入程度不同、费用测算的基础，以及其精细程度和费用偏差程度均不同。随着对发动机认识的深入和工作的持续开展，费用测算将越来越精细，偏差将逐渐减小。因此，对处于不同研制阶段的发动机研制费用测算的精细程度及结果的准确性应有不同要求。

（2）发动机的研制周期通常为5～10 a，甚至更长时间。因此，在对发动机研制费用测算时环境的变化和不确定性是重要的影响因素。发动机研制所处环境包括技术环境、经济环境、资源环境和管理环境，不同的环境及环境变化的幅度和频度对发动机研制及研制经费的测算影响很大。因此，应根据发动机研制所处环境及环境变化的可预测性，对发动机研制费用测算提出不同要求。

1.2实事求是原则

（1）尽可能全面地反映出研制周期费用，一方面有利于发动机立项后参研单位各项工作的开展和落实，有经费的保障；另一方面也有利于准确进行预算开支的分配。不能多计成本费用，既能避免研制过程中的不必要的浪费；同时又为用户节约了资金。

（2）费用测算时参考的数据资料要真实可信。发动机研制费用的测算是对未来花费的1种预测，其必然要依据相同或类似项目的历史的或现实的数据、资料和经验进行测算。只有在稳固、真实的基础上建立起来的数据才有说服力。此外，努力确定将来某一时段的成本，意味着要以某种方法把目前的经验运用到将来某一时段中去，为了获得最大的真实性，所用的成本必须包括最新的、实际的记录成本。如果不经过某些调整就把某一时段的历史成本作为另一时段的测算成本也是不全面的。

（3）费用测算时允许一定的偏差。发动机研制特点决定了研制过程中不确定性因素较多，其中包括技术的复杂性、设计的稳定性、研制周期以及未来的技术经济条件、外界环境变化及管理水平等，这些因素难以准确把握，必然使费用测算的准确度受到影响。因此，在进行发动机研制费用测算时允许一定的偏差存在，但要在可接受的范围内。

1.3与财务核算相一致原则

费用测算与财务核算相一致，才能更好地检验费用测算的好坏。而在实际操作过程中，军、民用项目费用测算的要求与财务核算都存在不一致的地方，给费用测算、审核及实际执行情况的分析都带来了困难。与财务核算相一致包括成本费用项目分类和各项目核算（测算）的具体范围相一致。

（1）成本费用项目分类一致是指在进行费用测算时应考虑成本费用的分类与财务核算体系要求的分类相一致。科研成本在财务上按设计费、材料费、外协费、专用费、试验费、固定资产使用费、工资和管理费8项成本进行核算，在费用测算时也应按此分类进行。目前，军用项目费用测算按此分类进行，而民用项目的分类则与此不同，是按照13项成本进行测算的。

（2）各成本费用项目的范围应与财务核算范围相一致。在分类一致的前提下，各成本费用项目的涉及范围也应一致，否则貌似相同的科目，由于核算与测算的范围不一致，致使执行与预测的结果根本不具有可比性，若按此进行对比并作为以后经费测算的依据，将导致错误决策。目前，军用项目在进行费用测算时虽然分类一致，但各成本费用项目实际涵盖的范围却不尽相同；而民用项目不仅分类不一致，各成本费用项目涉及的范围也不一致。这也解释了为什么在绝大多数军、民用项目的结题审计和中期检查的过程中，经费的执行与预算偏差较大，有些甚至超过50%。

2 费用测算的模式和方法

2.1费用测算模式

费用测算模式是指费用测算采用的形式或框架，主要有工程测算模式和财务测算模式。工程模式更关注从工程研制的角度对费用进行测算。

（1）工程测算模式

根据目前的工作经验，发动机的研制需要进行论证、设计、生产加工、试验验证、技术攻关等工作，有时还需要对外合作来解决技术难点问题等。从工程角度分解研制费用直观、易于理解。无论是财务人员、工程人员还是管理人员都能清楚地知道研制费用的用途及费用支出最终获得的成果。但是，由于各单位的费用支出均按会计科目进行归集，按此方法分解研制费用，不利于在实施过程中的监督与控制。

（2）财务测算模式

从财务角度分解是指从财务会计专业的角度来进行研制费用的测算。使用专业化分解研制费的方法，便于在实施过程中随时根据会计记录的数据对研制费用进行监控。此外，在进行研制费用测算时，也可依据相同或类似项目会计账册上的历史数据进行比照。但该测算费用的方法非财务人员难以把握；另一缺点是无法与实际工作联系起来，理解较为困难，容易陷入数字游戏而与工程实际大相径庭。

2.2费用测算结构

费用分解结构（Cost Breakdown Structure）是按照研制所需开展的工作种类及等级，对研制费用进行层层分解，通过对各种费用单元的定义、测算及汇总最终得出研制总费用。

费用的结构分解要遵循一定的原则并保证涵盖研制工作所需的全部费用，对分解后的费用单元要有明确的定义并获得费用测算参与人员的认可。依据以往经验，用户往往更倾向于要求按工程模式进行费用测算和审查。本文将按照工程模式给予费用分解结构模型以供参考。需要强调的是，按工程模式分解的费用结构，每个费用单元都包含财务核算范围的8项成本（设计费、专用费、外协费、材料费、试验费、固定资产使用费、工资及劳务、管理费）。尤其是设计工作费用和试验工作费用，常常与8项成本中的设计费、试验费混为一谈。因此，要求费用测算人员和审查人员能准确把握费用单元测算的具体范围和含义。

2.3费用测算方法

发动机研制费用包含了研制的成本和一定的收益。其中，收益的确定常规上采用成本加成法或固定收益法，本文不做详细论述，而仅就发动机研制成本的测算介绍几种常规方法。

（1）专家论证法

专家论证法通过集中技术、工程制造、采购、会计等方面的专家，以其经验、对该项目的了解及对未来的预期为基础，共同对某项工作进行费用测算。其优点是方便、快捷，测算成本低；缺点是往往没有充足凭据加以论证和说明。该方法较适用于项目处于论证初期时研制经费的估算。在研制项目在论证初期，技术论证工作刚刚起步，工程论证尚未开展，因此凭借专家的经验进行费用测算可行。

（2）自下而上测算法

自下而上测算法通过从基层、一线获得的工作量来确定研制期间的成本费用，要求所测算的发动机技术状态及工作分配明确，工作数量具体。而且，要求有对各种工作进行核算的单位费率。测算方法如图1所示。

图1 自下而上测算法

各项工作量的确定通过直接参与人员工作量的累加而得，因此从每个零件、每张图纸到整台发动机的交付全过程的每个环节、每项工作和每笔消耗都应该考虑进去，这种逐级累加的过程既耗时又耗力。各项工作单位费率的确定可以通过对历史数据的统计分析获得，也可将该工作费用构成要素的单位费用相加后获得。在发动机研制立项论证阶段，很难做到对工作分解的细化和量化。

该方法适用于新研制的发动机项目，且该项目的技术和工程论证工作较充分的情况。优点是费用测算的精确度较高；缺点是计算工作量巨大，非常耗时。

（3）比较测算法

比较测算法根据新研制发动机与已经定型或在研发动机部件的性能、结构、质量、尺寸等参数进行对比，依据技术状态的不同来调整已完成部件的成本，测算出新部件的成本。该方法要求新研发动机与相对比发动机具有可比性，适用于发动机的改进改型和系列发展时的经费测算。

（4）参数化测算法

参数化测算法根据相同或类似项目经历的总发展历程数据推导而来的统计关系。参数化是指成本与1个或多个与成本有关或与成本无关的参数（即质量、尺寸）的函数关系。根据历史数据拟合公式

式中：Cost为研制成本；χ1～χn为发动机技术状态参数（如推力、耗油率、排气温度、寿命、质量等）；A、a～z为常数；n为关系式中涉及的参数。

该方法通常在较窄的技术范围内有效，需要从多个型号发动机的研制历史数据统计推导，而目前国内真正完成从立项研制到最终定型生产的发动机型号较少。因此，该方法较适用于与国外发动机的研制费用作对比时采用，而目前国内发动机研制费用的测算还不具备应用该方法的条件。

2.4费用的时间价值

目前，发动机研制费用测算均在立项论证阶段，以某一年作为基准年对研制费用进行测算，按年度里程碑节点拨付经费。由于发动机研制时间较长，在进行费用测算时需考虑费用的时间价值，包括基准年后的每年通货膨胀率（或物价指数）及年利率影响。考虑时间价值后的项目研制经费为

式中：F为完成该项目实际需要的研制经费；Pi为在基准年水平上测算出的各年度里程碑节点研制费用；Ii为假定的年利率；Ki为假定基准年后的每年通货膨胀率（或物价指数）；i为年份。

图2 宏观费用测算流程

3 费用测算的流程

费用测算宏观上是指从任务需求到项目经费审批的全过程；微观上是指对每项工作的费用进行测算的具体行为过程。本文从宏观和微观上分别对费用测算流程进行分析。

3.1宏观费用测算流程

宏观上，费用测算是从用户提出研制目标需求开始，经过目标确认、工作分解、费用测算、内外部审查，最终形成经费报告并通过审批为止的过程，如图2所示。宏观费用测算流程应注意：（1）研制目标的确定、精细的工作结构分解（WBS）、大量真实准确的统计数据是开展费用测算的基础。（2）费用测算要经过测算、审查、修改再测算、再审查的反复过程，才能形成最终经费报告并通过审批。在中航工业动力所接触的项目中，曾遇到从开始进行费用测算算起持续时间1.5 a、历经6次反复才最终通过审批的项目。（3）费用测算是1个开放式的系统，用户的参与、监督和审查将贯穿于全过程。

3.2微观费用测算流程

微观上，费用测算从提出费用测算目标开始，通过明确假设条件确定测算范围，选定测算方法进行测算并得出结果的过程。具体流程如图3所示。文献[7]中指出微观费用测算流程应注意：（1）提出问题，确定目标。依据项目背景、项目需求等确定费用测算的目标及工作范围，包括测算精度、涵盖的内容和范围等。（2）研制项目描述。对费用估算的系统特征进行详尽描述，包括项目的技术指标、方案，里程碑节点，进度安排，工作规划等，以作为费用测算的基准。（3）明确假设和约束条件。确定费用测算的边界条件，明确本次测算包含/不含哪些工作内容；确定测算标准，包括明确费用测算基准年、通货膨胀率、折现率、汇率以及基准参照物（确定费用测算基准发动机）；确定费用测算基本原则等。（4）建立费用分解结构。建立费用单元，每个单元有明确代号和定义；与有关单位达成共识。

图3 微观费用测算流程

4 费用测算的影响因素分析

影响发动机研制费用测算的因素很多，有些因素已引起费用测算和审查人员的关注，并在操作过程中予以充分考虑，而有些因素对费用测算的影响很大，但却未得到足够重视。本文仅对在目前费用测算过程中重视程度不够的因素进行分析。

4.1技术环境

技术环境因素指在发动机研制时所具备的技术基础及其发展的情况。技术基础及其发展采用技术成熟度指数进行评估，当发动机研制处于技术成熟度较高阶段时，技术的稳定性及工程化程度高，其研制工作的把握性和可预测性增加，经费测算相对准确。反之，受技术成熟度影响，技术风险增加，研制工作的不确定性加大，费用测算的精细程度及准确性也随之降低。因此，在进行航空发动机研制费用测算时，应重视其所处的技术环境，要充分考虑技术成熟度指数对费用测算的影响。

4.2经济环境

经济环境因素指发动机研制期间的经济环境及趋势，主要包括宏观经济环境和微观经济环境。发动机研制周期较长，通常为5～10 a，因此对发动机研制期间经济环境的分析预测，及在研制经费需求测算中考虑经济环境变化的影响非常必要。

4.3可用资源环境

可用资源环境因素指发动机研制期间所具备的资源环境，包括对现有资源情况的了解程度，对发动机研制必需的资源条件分析及满足需求的能力。若资源及能力无法达到研制要求，需增加研保条件建设以保障研制工作顺利开展。因此，在进行费用测算时应充分考虑可用资源环境对费用测算的影响。

4.4管理环境

管理环境因素指发动机研制所处的宏观、微观管理环境，包括国家、军方及企业的管理制度、管理现状及管理水平。目前，发动机研制采用成本加成方式进行计价，即在发动机研制成本需求（实际成本）基础上加5%利润作为发动机研制总费用。这种管理模式必然导致费用测算及实际项目实施过程中尽量加大成本。此外，企业管理是宏观粗放型管理还是微观精细化管理也将影响费用测算的准确程度。

5 结束语

中国开展航空装备寿命周期费用研究从20世纪80年代中期开始，目前已取得了很大进展和效果，尤其是在航空装备寿命初始阶段（研制阶段）的费用分析与管理，不仅从制度上提出明确要求，而且在实际项目管理过程中费用测算、审查更加规范严格，对项目支出经费的检查频度和力度也在逐步加大。项目立项即要求进行价值工程管理和成本分析，并进行项目全寿命期的费用测算。随着对费用管理工作认识的逐步深入，费用测算将越来越精细、越来越精确。

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Calculation Method of Aeroengine Development Cost

YIN Feng
（AVIC Shenyang Engine Design and Research Institute,Shenyang 110015,China）

The calculation of aeroengine development costwas studied according to the basic principle and working process.Itwas engineering and financemodes in the aeroengine development cost,which in accordancewith the type and level of developmentof thework to established the costbreakdown structure.The calculation method was adopted by expert demonstration,top-down and comparative law and parameterized methods in different stage of aeroengine development.The effectof time value,technology,economy,resources and managementon the cost calculation was considered, which take reference to the cost calculation ofaeroengine developmentand processmanagement.

aeroengine;development cost;calculation

2012-03-21

尹峰（1974），女，高级工程师，主要从事航空发动机经营管理工作。