美国武器装备采办过程中的备选方案分析

◎中国航天系统科学与工程研究院 满璇 袁建华 蒲洪波

备选方案分析（Analysis of Alternatives）是美国采办过程中普遍使用的一种方法，它通过对能满足能力需求的采办备选方案的使用有效性、合理性和寿命周期成本进行比较分析，识别出最具合理性和成本–有效性的备选方案。备选方案分析要明确阐述的问题包括备选方案能提供的确定能力是什么，使用的备选方案是否合理、有效，备选方案能否被支持，每个备选方案的风险，每个备选方案的寿命周期成本，备选方案之间的对比情况。

系统工程国际委员会的《系统工程手册》指出，系统全部成本的70%是在方案设计阶段决定的。而美国政府问责办公室（GAO）2009年的《很多备选方案分析未为武器系统提供充分的备选方案评估》报告显示，在10 个未进行备选方案分析的项目中，有3 个项目出现研制成本上涨25%或进度拖延12 个月以上的情况；在13 个未充分进行备选方案分析的项目中，有8 个项目出现研制成本上涨25%或进度拖延12 个月以上的情况；在9 个充分进行备选方案分析的项目中，只有1 个项目出现研制成本上涨25%或进度拖延12 个月以上的情况。此外，美国有关文件要求国防采办项目要执行备选方案分析。2013年1月16日，美国国防部又发布指令型备忘录，要求编制计划，以支持装备开发决策评审和保障备选方案的分析。

一、备选方案分析的作用

备选方案分析是采办过程关键的第一步，在采办寿命周期的装备解决方案分析阶段起到指导作用。依据美国相关防务采办文件的规定，在作出装备开发决定后，在满足初始能力文档需求的前提下，备选方案分析致力于选择最优的装备解决方案。当备选方案分析完成时，装备解决方案分析阶段也随之结束。对备选方案分析的更新主要是持续完善之前建议的备选方案，并在考虑成本–有效性的前提下，为进入正式的系统采办过程作准备。

备选方案分析不仅用来识别最优的装备解决方案，也在制定考虑成本–有效性的均衡采办战略中起到重要作用。备选方案分析所考虑的备选方案可能包括多条演变路径，每条路径都有很多节点构成，备选方案分析有助于决定最好的路径（见图1）。路径的选择依赖于任务的紧急程度、有效资金、技术成熟度、经济可承受性等因素。

二、备选方案分析的步骤

在美国防务采办过程中，成本评估和项目评价主任应提出备选方案分析的研究指南，并由里程碑决策者批准。在装备开发决定评审前，成本评估和项目评价主任将研究指南提交给里程碑决策者指定的部门。国防部有关部门在收到研究指南后准备备选方案分析研究计划。该计划描述了管理和执行备选方案分析的方法，以便于评估初始的装备解决方案、识别关键技术和估算寿命周期成本。同时，执行备选方案分析的部门负责人拥有装备解决方案的选择权。最终的备选方案分析报告应在决策评审会60 天前递交给成本评估和项目评价主任。此外，还应提交基于备选方案分析确定的方案成本估算。

1．分析目前的环境和需求

分析目前的能力水平，并与需求相对比，重点强调能力空白，这也能为每个备选方案自身现状与未来的对比提供基线；分析目前的经济情况，了解潜在的投资对目前环境的影响，这对评价每个备选方案的投资回报率、期望的短期和长期价值是非常必要的。

图1 采办战略的选择

2．识别未来的环境需求

对现状作出分析评估后，可以将分析的结果与未来的目标进行对比，识别出能够满足需求的备选方案。对环境的分析包括假设条件、威胁、物理环境、时间框架、限制等，而气候、天气、地形、安全以及职业健康等因素也都可能影响备选方案的使用。另外，也应充分考虑与备选方案成本效益分析相关的关键因素。

3．识别可行的备选方案

由于某些备选方案无法满足寿命周期成本或关键性能参数的需求，需要进行排除。在实践中，应尽量避免相似备选方案的出现，以减少工作复杂性。某些在现行系统中正使用的方案，由于代表了目前能力的基准，可以作为备选方案；某些在现行系统中使用并可以进行重大升级改造的方案，也可以考虑作为备选方案。

由于对每个备选方案有效性的评估和寿命周期成本的估算，都需要充分了解其使用和保障情况。因此，备选方案应该包括使用方案和保障方案。可行的备选方案不仅要符合性能和设计标准，也要有可行的保障战略。换句话说，对保障方案的成本–有效性分析也是备选方案分析的一部分。

4．备选方案的有效性度量和分析

备选方案应该能够满足能力需求，填补现存的能力空白。相比备选方案的识别，备选方案有效性的度量应该是更加精确的，并可以进行定量的度量。备选方案有效性的度量通过性能度量体现。一般而言，性能的度量是对系统关键性能参数的度量，即对与试验和评价标准具有直接联系的参数的度量。

有效性分析是对影响系统性能的敏感性因素进行分析。一些关键的假设条件直接影响有效性分析结果，那么了解这些假设条件中的变量如何影响系统性能是非常重要的。例如，在某些情况下，未来系统设想的性能是基于工程评估，但目前系统未经过试验或验证，所以备选方案的有效性分析就要说明系统结果与工程评估的敏感程度。

5．备选方案的成本分析

备选方案的成本分析与有效性分析同时进行，为以后的备选方案成本效益对比作准备。成本分析是备选方案分析过程的重要组成部分，其要对每个备选方案的全部寿命周期成本进行估算。寿命周期成本由整个寿命周期中所产生的研发成本、投资成本、使用和保障成本以及处置成本四部分构成。如有必要，还要对不是由项目直接引起的基础设施和商业过程成本进行成本估算。

经济分析原理也应该应用到成本分析中，如美国管理和预算办公室为备选方案分析提供合适的折算利率。此外，成本估算还要考虑项目结束后固定资产的剩余价值。

6．备选方案的成本-有效性对比

在多数备选方案分析中，进行对比的备选方案往往有效性和成本均不相同，这就引发一个问题，即如何判断附加的性能与成本是否匹配。在理论上，成本–有效性对比的最佳状态是，性能相同时，取最低成本的方案；成本相同时，取性能最高的方案。然而，由于备选方案分析的复杂性，实际情况是相同性能或相同成本的备选方案很难或不可能出现。处理这种情况的通常做法是利用成本–有效性的散点图作判断（见图2）。

在图2 中，每个点对应一个备选方案的成本–有效性，点B、C、D 的选择取决于成本的多少。点D、E、F 具有同等的性能，但点D 所需的成本最少。通过成本性能的对比分析，可以明显地减少备选方案的数量。

7．备选方案分析的总结

依据备选方案分析的过程和结果，形成备选方案分析的最终报告。该报告除了说明以上各步骤的内容外，还要阐明备选方案分析的组织机构和管理情况。

三、备选方案分析的应用

2013年2月11日，GAO 发布《SM –3 Block IIB 备选方案分析》报告。SM–3 Block IIB 是欧洲分阶段适应方案的一部分，其主要任务是在目前加利福尼亚和阿拉斯加已有的陆基拦截器的基础上，多提供一层防御，以有助于美国整体的防御。该导弹项目始 于2010年6月， 计 划2022年完成，目前处于方案论证阶段。3 个主承包商正开发可能的导弹配置，以评价潜在的导弹性能和技术风险。虽然该项目具有采办弹性，里程碑决策者不必进行备选方案分析，但备选方案分析能够提供每个备选方案的技术可行性和成本信息，有助于决定某方案能否利用现有的资源实施。因此，备选方案分析是确保该项目合理采办基础的关键。

GAO 的评审发现，该项目备选方案的分析没有考虑每个备选方案的寿命周期成本以及项目风险。进一步说，虽然该项目的备选方案分析考虑了能够提供有效能力的备选方案，但备选方案的范围没有包括其它也能为美国提供更多一层防御的导弹选择。也就是说，该项目没有进行充分的备选方案分析。

随着项目的不断深入，里程碑决策者的分析结果改变了该项目最初的设想。GAO 认为，从某种程度上讲，这种情况的出现是由于前期不充分的备选方案分析造成的。SM–3 Block IIB 是一个可行的选择，但并非最优的方案，该项目可能会面临成本和风险的增加、进度的拖延或者技术成熟度的挑战。▲

图2 成本-有效性散点图