航天型号的技术风险分析与管理

◎北京宇航系统工程研究所 胡英 李妍 马晨辉 黄海龙

航天型号的技术风险分析与管理

◎北京宇航系统工程研究所 胡英 李妍 马晨辉 黄海龙

从航天型号技术风险与管理基本流程出发，对技术风险的识别、分类、处置、管理等重点进行了分析与总结，根据多年航天型号项目管理经验给出了进一步做好此项工作的建议。

航天型号技术风险是指型号研制在规定的技术约束和技术保障约束条件下，对不能实现项目（产品）目标的可能性及所导致后果严重性的一种度量。航天型号技术风险分析是以科学有效的方法，提前识别型号在研制阶段和飞行试验过程中的薄弱环节和技术风险，制定有效措施消除、控制或降低薄弱环节和技术风险，从而确保研制过程的顺利进行和飞行试验的圆满成功。

一、技术风险分析流程及其目标与范围

1．技术风险分析的基本流程

航天型号技术风险分析与管理的基本流程如图1所示，分为5个阶段：总体提出技术风险分析的具体要求、方法和目标；各层次全面梳理技术风险 点； 归纳整理，拟定出风险项目；依据标准确认风险定级并进行评估，征求专家意见，开展组织评审；确认技术风险处置措施，落实技术风险控制措施。

2．确定技术风险分析目标

图1 技术风险分析的基本流程

技术风险分析的第一个环节就是确定技术风险分析的目标。技术风险对任何航天型号都是固有的，在研制的任何阶段都可能产生，但各阶段技术风险分析的侧重点却各有不同。因此，须根据型号所处的时期和阶段，紧密围绕当前型号最为紧迫的事项、最为重要的工作内容，结合最终目标确定技术风险分析的目标。

3．确定技术风险分析范围

技术风险分析的最重要环节是风险识别，对风险点的识别也是航天型号技术风险管理最为关键的环节，贯穿于型号研制、生产、试验、使用的全寿命周期，涉及到型号研制队伍的各个岗位。因此，应根据确定的技术风险分析目标梳理技术风险识别的重点和方向，确定技术风险分析的范围。

二、技术风险分析方法与制定风险项目

1．技术风险分析方法

根据航天型号研制的不同阶段，应采用与之相适应的风险分析方法，如研制早期阶段适合采用定性分析方法，后续阶段适合引入定量的分析方法。

定性的风险分析方法主要包括故障模式及影响分析、故障树分析法、事件树分析法、风险评价指数法、总风险暴露指数法、头脑风暴法、德尔菲法、专家打分法、外推法（使用历史数据）、潜在电路分析等。

定量的风险分析方法主要包括蒙特卡罗模拟法、计划评审技术、层次分析法、列表排序法、矩阵分析法等。

综合的风险分析方法主要包括风险协调（评审）技术、概率风险评估法等。

航天型号常用技术风险分析方法包括：可靠性分析方法（“自上而下”的风险树分析方法、“自下而上”的风险模式影响分析方法），“四不到四到”项目的识别和确认，测试覆盖性分析，试验充分性分析，数据差异性分析，成功数据包络分析，飞行时序动作分析，“九新”分析，总装“易错”、“难操作”、“难检测”分析，单点失效分析等。

2．制定风险项目

采用适当的技术风险分析方法找出技术风险项目，并通过技术风险评价对技术风险进行分类。高度风险、较高风险和中度风险为不可接受风险，需优先给予关注并采取措施应对。低度风险应进行监控，以控制其风险等级并监视其转化情况。

风险发生可能性级别的确定是按一定的准则和方法确定风险等级。公认的风险评级准则是：风险等级＝不希望事件发生的可能性级别×后果的严重性级别。

风险后果的严重性确定可参考故障模式及影响分析，分为灾难、严重、中度、轻度、轻微5类。在应用时要注意结合具体的研制阶段和任务目标来确定判别准则，以更加符合使用需求和保证良好的可操作性。

风险发生的概率等级可分为很可能、可能、少、很少、极少5类。

风险综合评价和排序是根据技术风险事件发生的严重程度与可能性，风险的严重性分为轻微、轻度、中等、严重、灾难5类。可采用坐标的方式对航天技术风险进行综合评价，根据坐标分析将各项技术风险进行对号入座后，即可辨识出技术风险项目。

航天型号的技术风险根据风险坐标图示进行综合评价，梳理出风险项目，采取风险消除、风险避免、风险控制、风险转移和风险承担等方法，对高风险项目及关键件、重要件的中等风险项目开展分析，采用风险避免、风险控制、风险转移等方法，提出具体的处理措施，并通过计算、分析、试验等手段检验措施的有效性。在对风险进行处理后，需重新对这些风险进行评价，将风险控制在可接受的限度之内。对低风险项目、部分中等风险项目采用风险承担并进行监控，关注后续状态变化情况，防止风险级别及危害程度升高。

三、风险应对与风险监控

1．风险应对

风险应对是项目管理者根据技术风险坐标找出技术风险项目，采取各种措施消除或减小风险事件发生的各种可能性及风险事件发生时造成的损失。根据航天型号研制的特点，常用的技术风险应对方法包括：

◆复核复算、专题审查、仿真分析和地面试验项目，化解潜在风险或降低风险级别，达到风险控制；

◆重视技术状态变化的统计分析和技术状态变化影响域分析，规范影响域分析的内容和范围，避免因影响域分析不全面而造成的设计不协调、不闭合，从而达到控制风险；

◆单点失效和3条包络线分析能有效发现产品质量中存在的潜在风险，通过采取措施控制风险；

◆通过总装“易错”、“难操作”、“难检测”项目的梳理，以设计和工艺措施、检验等多种手段有效提高总装质量，从而达到风险控制；

◆针对飞行试验子样较少的型号，设计风险重点围绕技术状态变化、“两不到两到”和设计裕度开展，对于设计和验证方法不成熟的项目应给予重点关注，从而达到回避风险。

对于航天型号技术风险，根据方案、初样、试样和定型阶段的研制特点，早期阶段多采用风险回避，中期阶段多采用风险控制与风险转移，后期阶段基本上只能采用风险承担（飞行试验紧急预案等）。

图2 风险监控过程

2．风险监控

航天项目是一个庞大的动态系统工程，随着过程的进展，状态不断发生变化，需要对风险采取的措施和效果进行适时评价，以确定风险是否得到有效控制。通过风险监控找出风险实施与预期的差异，并进行不断修正。风险监控的最终目的是监控残余风险，识别出新的风险，评价风险管理的效果并总结经验教训作为后续工作的指导。风险监控过程如图2所示。

四、做好航天型号技术风险管理的几点思考

（1）航天型号技术风险分析工作应系统策划，并作为研制程序中重要的一项工作贯穿于整个研制过程。此外，软件、工艺、大型地面试验、物资保障（原材料、元器件）等项目的技术风险也应包含其中。

（2）人是产生技术风险的重要原因，由于人的个体差异：思维方法、认知能力、记忆信息、成熟度、可靠度等的差别，在设计、生产、操作过程中会产生不同的风险。

（3）在不同的研制阶段、不同的单机和分系统中，由于目标不一样，技术风险分析的重点也不一样，采取的分析方法和控制方法也就不一样，技术风险管理工作应因时因地制宜。

（4）航天型号研制过程中应充分利用各种验证手段（飞行时序动作分析与确认、复核复算、测试覆盖性分析、试验充分性分析、“九新”分析、3种包络分析方法等）使设计和产品的各种属性得到确认，及早暴露可能存在的风险。

（5）对风险的认识是随着研制工作的深入不断变化的，应进行闭环管理。要根据风险的变化不断进行风险的识别、分析、处理，将风险及时消除或控制在可接受的程度内。

（6）航天技术风险分析要适时、评级要准确，风险是随环境条件和状态不断变化的，风险分析与风险处置工作必须与之相适应，过晚会错过最佳时机，过早会加大成本投入；技术风险的评级一定要准确合理，风险级别定得过高会加大风险处置的成本，风险级别定得过低则达不到风险控制的目的。

（7）针对各种风险所制定的措施必须是可操作、可落实的，各项措施应纳入后续研制工作计划，并通过各种手段验证措施的有效性。

航天型号项目是高技术、高集成、高难度的项目，开展航天型号技术风险分析能够提升航天企业的管理水平，降低成本，提高效益，从而保证型号研制的顺利进行，为后续工作的开展提供决策依据。◀