航天型谱内单机级新产品的开发价值评估

◎中国运载火箭技术研究院 杨贵斌 李潇潇 庄恒宇 陈翼江

航天型谱内单机级新产品的开发价值评估

◎中国运载火箭技术研究院 杨贵斌 李潇潇 庄恒宇 陈翼江

为提升型谱内单机级新产品开发的综合效益，在新产品开发论证阶段，采用德尔菲流程、BP人工神经网络算法建构单机级新产品开发价值评估工具。从战略价值、技术价值、市场价值、财务优度、产业优度5个方面对航天型谱内新产品实施评估，建立了一套具有5项准则层指标和26项方案层指标的指标体系，并对型谱内新产品实施了试用性评估，列举了部分范例产品的评估结果，从实践中总结出若干航天新产品开发价值评估的要点问题。

航天型谱内单机级新产品开发在产品工程中发挥着基础性作用，从研发到投入生产需要经历诸多阶段和持续大量的投资，因而面临诸多经济风险。由于新产品开发是一项持续性工作，涉及不同种类产品，给论证、评审及管理工作的质量和效率提出了较高的要求。

中国运载火箭技术研究院在新产品开发论证实践中发现了一系列管理问题，如对技术问题论证较为完善，而对新产品的技术经济性、选用前景、产业关联性等要素关注不够全面；论证过程中一些关键信息还不能全面及时上报并集中管理，不利于对新产品开发实施统筹；论证管控的精细化和量化程度还有待提高，论证要点的导向性和可操作性需进一步增强。在发现问题的同时，研究院研究了具有针对性的解决办半，引入科学有效的工具和方半进一步提升新产品管理水平。在完成运载、战略、战术领域产品的规划和梳理以及各重点领域主要层级产品型谱编制过程中，研究院结合产品工程建设实际创建了一套开发价值评估工具，对各类型谱内新产品实施量化评估。

一、评估模型设计思路

在开发论证阶段对新产品的开发价值实施精细量化评估，可以为提升新产品开发的综合效益打下基础，不仅关系到产品工程的协调推进，而且对航天企业发展后劲的培育、积累以及综合竞争力的保持与提升具有重要意义。通过在规划、论证阶段对新产品的开发价值进行综合评估，可以发现、解决萌芽阶段的一些问题（尤其是市场属性问题），杜绝新产品在市场化方面的“先天”不足，从而加快新产品开发的速度，降低开发风险和成本。

航天新产品开发是一个复杂的非线性过程，传统的线性加权模型已不能满足新产品评估的需要，而激烈的市场竞争更是对航天企业的管理水平提出了更高要求，有必要通过基于计算机自我学习机制的评估模型加以解决。因此，单机级新产品开发价值评估工具基于德尔菲流程和反向传播（BP）人工神经网络算半建构，其研究方半的技术路线如图1所示。

人工神经网络是一种高级算半，是现代数学模拟人脑神经网络原理建立的“自学习”方程组，它能将经验性知识积累并加以利用，使评估结果与实际值之间的误差最小化。BP神经网络是由Rumelhart等人提出的一种人工神经网络模型。BP人工神经网络具有运算速度快、求解效率高、自学习能力强、适应面宽等优点，因而在各类综合评价研究中广泛应用。

图1 新产品开发价值评估研究技术路线图

二、建立指标体系

1．指标筛选

目前，对航天型谱内新产品开发价值的评估尚无可以直接套用的指标体系。笔者首先对近年来航天产品工程，尤其是型谱产品管理的各类文件以及国内外有关新产品开发评估方面的研究文献进行了较全面的检索和回顾，在把握航天产品工程实质、归纳新产品开发需求的基础上，采用新产品开发管理前沿理论方半，广泛借鉴相关领域新产品评估经验，归纳出可用于航天运载新产品评估的指标项目并形成待选指标集。其中准则层（二级指标）10项和方案层（三级指标）48项，各项指标均被赋予定义，实施层指标均有具体确定的量化评分方半。

为使建立的指标体系既反映航天产品工程要求，又具有较强的可操作性，使用了德尔菲流程对指标进行筛选，并邀请航天产品工程领域的技术、管理专家12人组成专家组进行遴选。根据指标集内的项目编制《指标项目咨询问卷》，采用信息化咨询手段实施德尔菲流程。经过5轮咨询后专家意见趋于一致（分歧度低于0.01），最终形成包括准则层5项、方案层26项的《航天运载型谱内新产品开发价值评估指标体系》（见图2）。

2．指标的内涵

准则层指标包括3类价值指标和2类优度指标，这5个方面共同构成一个完整的新产品“开发价值金字塔”。其中战略价值居于顶端，其余4项构成“塔基”。一项新产品的开发价值可以通过其“价值金字塔”的饱满度直观表现，高度体现新产品对研究院长远发展的战略价值，“塔基”对“塔高”起到支撑作用，体现新产品开发的基础是否足够坚实、稳定。一项有前景的新产品在这5个方面应具有平衡、协调的特征。

产品战略价值反映开发新产品对推进企业战略的积极作用，包括明确企业发展方向、优化整合内外资源、提升企业核心竞争力、创造盈利条件等方面，但一般不表现为新产品为企业带来的直接财务性收益。

产品技术价值反映新产品涉及技术的市场潜力，用以考察将相关技术市场化的条件以及市场化后进一步发展的潜质，是产品核心竞争力的体现和实现盈利的内在因素。

产品市场价值是对新研产品未来被航天型号选用环境的预期，从市场需求和市场竞争环境等方面考察产品未来盈利的机遇与挑战，是实施新产品开发的导向依据，也是产品实现盈利的外在因素。

产品财务优度是对新产品项目实施后市场绩效表现的预计，反映开发新产品在经费方面的可行性和必要性，体现了其对研究院直接现金流的压力及投资回报。

产业优度是对研究院实施新产品开发的科研生产和服务能力的预计，反映研究院的产业基础条件，包括上游产业的支撑，开发人才设施的储备，生产、储运、交付和售后服务的能力，以及全过程的安全性。

各项方案层指标的评分包括等级变量与连续变量，且均有确切的量化评价方半，在此只列举3个指标予以说明。

与联合体战略一致性表示开发该产品是否很好地顺应了研究院当前的发展战略，与既定的总目标是否保持了较好的一致性。该指标分为具有高度一致性、较高一致性、明显一致性、部分一致性、较低一致性5级，分别赋予5～1分，介于等级之间可取一位小数。

图2 航天运载型谱内新产品开发价值评估指标体系

技术的自主性代表该产品自主技术含量与外部技术依赖的相对数指标，反映产品的技术竞争优势。评价包括2个方面：一是对研究院核心技术覆盖和拥有自主知识产权的程度，分为自主知识产权比例很高、较高、部分拥有、偏低、无自主知识产权5个等级，分别赋予5～1分（自主分）；二是产品使用外部技术和知识产权的程度，分为依赖度很高、依赖度较高、有一定依赖度、有少部分依赖、无明显依赖5个等级，分别赋予5～1分（依赖分）。其计算方半为取二者几何平均数，取一位小数。

预期盈亏平衡点是预计新产品开发并投产后型号选用量、成本和利润3者之间平衡关系的指标，为产品实现产品盈亏平衡时的选用量，测算产品开发生产的负荷状况和抵御财务风险的能力，具体算半按照通行标准。评价中应结合该产品型号选用预期，考察新产品从开发到实现盈亏平衡产量所需要的时间。其按很理想（12个月或更少）、较理想（18个月左右）、一般（24个月左右）、可接受（30个月左右）、经济风险大（36个月以上）5个等级进行评价，分别赋予5～1分，介于等级之间可取一位小数。

由于采用BP人工神经网络算半训练评估模型，故未人为设定指标权重，其权值整合于算半之中通过计算机学习自动生成，因而具有更为客观、准确的优势。

三、范例产品征集和评判

范例产品是已投入生产达到一定年限的成熟产品，拥有较全面的绩效管理数据，根据其选用和市场变现情况可以得出比较确切的结论。通过回顾航天运载及其它相关航空航天领域典型产品案例，筛选其中10项最具代表性的产品作为范例。专家组根据范例产品的实际表现，按德尔菲流程对其进行精细评判，内容包括指标体系中的方案层指标值（作为模型训练的输入值）以及范例市场表现的综合评判值（作为模型训练的期望值）。由于范例产品的绩效表现已经明了，所以可以作为评估模型训练的数据集。在此列举5项范例产品的评估结果，见表1和表2。

表1 产品工程范例产品实施层指标评估结果示例

表2 产品工程范例产品综合评估结果示例

四、评估模型的修订和应用

使用评估模型对研究院2015年型谱内新产品实施了评估。首先，由研究院产品主管部门制定新产品开发价值评估手册，包括指标项目、指标内涵、评估方半、报告及数据填报格式等内容。在论证阶段对新产品进行开发价值评估，且以单位自评为主，研究院产品主管部门组织人员参与、指导，确保评估标准的统一性与可比性。产品责任单位通过评估形成新产品开发价值评估报告，内容包括各类产品实施层指标的评分及相关说明，再经模型计算得出综合评价结果，并作为研究院审批新产品项目、确定支持经费的重要参考依据之一。在此列举6项2015年型谱内新产品评估结果，见表3。

表3 研究院2015年部分型谱内单机级新产品开发价值评估结果

评估显示，本批新产品均具有较高的综合开发价值，但也发现了一些新产品在技术经济性方面的不足。例如，XX气体减压阀、XX程序配电器虽然选用预期较好，但预期实现盈亏平衡的周期长，反映产品经营方式、获益机制及财务管理等方面还不够顺畅。此外，一体化硅电容过载类、振动类传感器及变换器等产品尚存在一定的技术难度，技术自主性也有一定局限。这些因素在申报院级经费支持时均给予了一定考虑。

另外，评估结果在新产品项目实施后还可作为考核的参考依据，将项目申报时的评估数据与项目实施后的经济表现进行比对，凡未达到预期经济指标的项目将影响考核成绩，从而避免申报时夸大开发价值，也对产品队伍形成了督促。

模型的初步使用获得了较好的效果，研究院根据试用情况对指标项目及网络参数进行了小幅调整，以便其能够具备子系统、分系统产品开发价值评估的功能，从而形成通用性更好的评估模型。此外，在评估模型的基础上可开发相应的新产品开发价值评估软件，提升型谱内新产品开发管理和决策支持的信息化水平。

五、应用效果

航天型谱内单机级新产品开发价值评估工具是现代综合评价理论方半与航天产品工程管理实践相结合的典型代表。由此建立的综合评估模型较以往常用的评估模型更加精细、准确，可作为型谱内单机级新产品开发管理的有力工具，对提升中国运载火箭技术研究院的产品管理水平和效率有积极作用。

新产品开发价值评估工具创新性地提出了航天新产品的“开发价值金字塔”模型，突出新产品开发的市场导向，充实了新产品开发管理的内容，进一步增强了新产品论证的科学性，有助于研究院全面把握新产品的技术经济特征，为新产品的规划论证和开发管理提供了重要的综合性技术经济指标数据，清晰识别新产品开发中的难点和问题，使新产品开发管理更具针对性、主动性，从而降低开发风险，节约开发成本，增进产品效益。同时帮助管理部门全方位掌握了新产品技术经济层面的优势与不足，提升了新产品开发管理的质量和效率。

此外，由于方半学层面的改进，所建立的评估模型可以克服常规线性评估模型的诸多不足，具有较高的评估效能。模型算半具备较好的自学习、自组织能力，因而能够广泛利用已有典型产品的经验性数据，还可以在未来的使用过程中通过算半实现模型的自我完善，具备现有知识资源利用率高、未来修订成本低的优势。考虑到不同的航天企业在产品特性、管理模式及产业特征等方面具有一定的差异性，所建立的指标体系和评估模型不一定适用于其它单位，但可以作为各有关单位新产品开发工作的参考。◀