美国空间科学战略优先事项的实施与评估机制及其启示＊

■ 朱闲庭 杨明 杨国梁

1.中国科学院科技战略咨询研究院 北京 100190

2.中国科学院大学公共政策与管理学院 北京 100049

3.中国科学院发展规划局 北京 100864

0 引言

空间科学是以空间飞行器为主要工作平台，研究发生在地球、日地空间、太阳系乃至整个宇宙的物理、化学和生命等自然现象及其规律的科学[1]。空间科学具有前沿性、带动性、拓展性和发展的紧迫性，对我国实施创新驱动发展战略具有重大意义[2]。2020年11月发布的“十四五”规划〈建议〉中明确提到，我国要面向世界科技前沿，强化国家战略科技力量，瞄准空天科技等前沿领域，制定实施战略性科学计划，加快壮大航空航天等战略性新兴产业[3]。中国空间科学发展已经得到多个项目支持：2011年1月，经国务院批准，中国科学院正式启动实施空间科学战略性先导科技专项，成为国家科技发展中占有重要地位的战略步骤[4]；2017年，国家自然科学基金委员会与中国科学院共同出资设立空间科学卫星科学研究联合基金，旨在发挥国家自然科学基金的导向和协调作用，促进空间科学科研成果的产出[5]。

在空间科学战略研究方面，李超等[6]以空间科学战略性先导科技专项为例，指出我国空间科学任务的本质是由科学驱动的，具体表现在科学目标、首席科学家、科学载荷和科研院所这四个方面；尤亮等[7]深入调研了美国、日本、欧洲等几个空间国家或组织的空间科学发展战略，认为与我国相比而言，缺少具备前沿性、探索性和原始创新性的重大科学计划任务，同时难以持续支持经费；张扬眉[8]认为美国航空航天能力与国家总体经济发展实力高度契合，空间科学竞争力优势显著，后续可持续发展性强。

由此可见，我国在空间科学领域有一定的研究基础，但是和其他国际先进空间国家相比还有较大差距，而美国在空间科学领域长期处于世界领先地位。美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，简称NASA）是美国政府中主要负责民用航天计划和航空航天研究的专业管理机构[9]，根据政府要求，NASA 每四年制定一次战略规划，系统概述了未来几年的优先发展事项，为NASA 的重要科技活动提供清晰、统一和长期的方向。NASA战略规划的成功执行主要依托于NASA 长期以来形成的“规划—实施与评估—报告”闭环管理，这一闭环管理对于实现长期战略规划的持续性与迭代性具有重要意义。

截至2020年底，空间科学战略的研究大多数集中于战略优先事项的形成与国际比较，关于优先事项实施及效果评估的研究较少。对于怎样实施优先事项，如何对优先事项实施状况进行评价和反馈关系到我国空间科学领域布局，对支撑空间科学战略，实现国家需求和国家利益，提升我国国际地位起着重要作用。因此，本文以NASA《2018年战略规划》为例，对NASA 优先事项实施与评估机制进行梳理与分析，为我国空间科学战略的可持续发展提供参考。

1 美国国家航空航天局

美国国家航空航天局成立于1958年10月1日，是美国联邦政府的一个行政性科研机构，负责制定、实施美国的太空计划，并开展航空科学和太空科学的研究[10]。

NASA的愿景是为了人类的利益发现知识并拓展知识，其使命是与商业伙伴及国际合作伙伴一起领导勘探计划，这种勘探计划是创新且可持续的，使人类可以延伸至整个太阳系中，并将新的知识与机会带回地球。NASA 支持国家在航空航天领域的经济增长，增加公众对宇宙的了解，并且与工业界合作推动美国航空技术发展，提高美国的领导地位。

NASA 总体由局长负责行政，组织管理内容主要分为两方面：总部事务管理和业务事务管理，分别由各职能办公室和四个任务委员会负责[11]。NASA有关空间科学方面的任务都由四个任务委员会来实现，主要包括科学任务委员会、航空研究任务委员会、载人探索与运行任务委员会以及空间技术任务委员会。每个任务委员会所承担的空间科学任务都是通过十个研究中心来完成。NASA的组织机构分为三个层级，即局、任务委员会和办公室以及各大研究中心。NASA 的组织架构图见图1。

图1 NASA组织架构图

2 优先事项实施机制

基于NASA《2018年战略规划》，其优先事项实施机制如图2所示，主要由优先事项、绩效目标和年度绩效计划的执行与更新这3个环节构成。战略规划形成的优先事项作为实施机制的出发点。 NASA 根据优先事项制定一系列具有不同时间跨度的绩效目标，这些绩效目标有的是机构层面，有的是联邦层面，最终体现在年度绩效计划中。

图2 美国空间科学战略优先事项实施机制

2.1 优先事项

《2018年战略规划》确定的优先事项与NASA 的愿景和使命保持一致，既反映了国家政策和法规，也反映了NASA 管理者设定的战略方向。战略主题与战略目标意义深远，具有前瞻性，形成了战略实施机制的顶层，清晰地阐明了机构想要实现什么，以推进机构使命的实现并解决国家需求和挑战。战略目的通常长达10年，他们表达NASA 将如何实现战略目标。NASA《2018年战略规划》优先事项如表1所示。

表1 NASA《2018年战略规划》优先事项

2.2 绩效目标

NASA 自2011年引入绩效目标，绩效目标跨度为2到5年，以结果为导向衡量为实现优先事项进行的投资绩效。

2.2.1 机构优先目标

机构优先目标是绩效目标的一个子集，受到高级管理层的额外关注，并给外部利益相关者进行单独报告。机构优先目标代表了NASA 高度优先、备受瞩目的计划，每两年NASA 领导层会根据《2018年战略规划》制定机构优先目标。

2.2.2 跨机构优先目标

跨机构优先目标属于联邦层面，时间跨度为5年，侧重于从多个联邦机构合作中受益的主要行政优先事项。NASA 通过相关的年度绩效指标来实现跨机构的优先目标。

2.2.3 年度绩效指标

年度绩效指标作为NASA 绩效衡量的基本单位，描述的是较小的、可实现的衡量标准，是达到绩效目标的渐进性步骤。它们反映了每一年度机构取得的进展，NASA用来评估实现绩效目标的进程。

2.3 年度绩效计划执行与更新

年度绩效计划将多年的绩效目标和年度绩效指标添加到战略规划中设定的优先事项中来，每年NASA 根据下一年度预算要求制定年度绩效计划。为每一阶段的绩效目标确定负责的项目、委员会或办公室。

除了针对下一年度的绩效计划外，NASA 还重新评估和更新上一年的绩效目标和年度绩效指标。年度绩效计划更新可确保计划仍准确反映预算和优先事项。由于战略、预算或计划变更，NASA可以借此机会修改年度绩效指标描述，添加新指标或删除不需要的指标。

3 优先事项评估机制

NASA 利用证据为各级的投资决策提供信息，包括日常运营、选择主要任务和建立必要的基础设施等各个方面。这种证据有几种形式，包括内部、外部和独立第三方进行的评估，这些评估有助于为研究策略和优先事项提供信息。NASA的优先事项评估机制主要由内部评估与外部评估组成。具体评估机制示意图如图3所示。

图3 美国空间科学战略优先事项评估机制

3.1 内部评估

3.1.1 绩效管理

NASA 绩效管理的主要特点是数据驱动，促使其绩效管理系统的不断改善并提高责任感、透明度和监督能力。数据驱动的方法可以使NASA 各个任务之间的绩效报告更加一致，并确保机构资源的最佳利用。NASA会跨越财政年度连续不断地计划和评估其绩效，结合年度计划、规划、预算和执行过程，确保资源及时调整以支持任务和运营需求。这种持续不断的反馈循环可保证计划反映出绩效预期，并且相应地，这些绩效结果将为规划决策提供依据。

（1）绩效领导：

NASA 有4 个机构级委员会，负责制定战略方向并监督机构的活动。执行委员会通过提供战略指导和高层规划，专注于整个机构范围内的重大决策；任务支持委员会是一个职能委员会，专注于任务授权决策、门槛操作决策、内部控制和责任；计划管理委员会是NASA计划和任务决策的组成部分，其重点是在计划达到关键决策点时管理绩效；高级管理委员会是NASA 的高级领导机构，负责就机构的关键问题向执行理事会提供建议和咨询，并为制定机构战略提供意见。政府要求所有机构指定首席运营官和绩效改进官来管理机构的绩效，由局长任命，NASA的副局长担任首席运营官，战略投资部总监担任绩效改进官。他们设定目标，确保机构各个级别的决策者都能获得及时、可行的绩效信息，同时进行数据驱动的频繁审查，以指导决策和行动，改善绩效并降低成本。

（2）基准绩效审查：

首席运营官每月举行一次内部评估和报告论坛，在论坛上，NASA 领导层将根据既定计划跟踪和评估机构的工作绩效。基准绩效审查是对机构根据其战略目标和其他绩效指标（例如成本和进度估计、合同承诺和技术目标）的绩效表现进行的自下而上的审查。每个任务委员会定期对其所监督的活动进行绩效评估。绩效组织外部的分析师提供独立的评估。

（3）年度战略评估：

年度战略评估包括对NASA 每个优先事项的全面分析。每个战略目的负责人都会对其负责的战略目的进行评估，评估内容包括从长期来看该战略目的的影响以及近期战略目的的执行进度，除此之外，年度战略评估全面考虑了机构内部以及外部挑战、风险和可能影响结果的其他事件。根据这项自我评估，战略目的负责人需要确定这些战略目的取得的引人注目的进展、令人满意的绩效或是需要改进的重点领域。另外，NASA 的绩效改进办公室为了找出各部门共同的问题，组织跨部门评估，这项评估也包括分析验证每个战略目的的自我评估。NASA首席运营官对自我评估和跨部门评估的总结进行审查，然后决定战略目的的最终评级和机构的下一步行动。

（4）年度绩效评估：

在每年的第3、第4 季度，计划官员评估年度绩效计划中列出的绩效目标的实现进度。他们确定该绩效目标是否达到了预期的目标，为其分配适当的颜色等级并提供证明该评级合理的解释信息：白色代表计划取消或延期，红色代表明显低于目标或落后于计划，黄色代表略低于目标或落后于计划，绿色代表已经实现或正在实现。绩效评估结果会提交给NASA 首席运营官和绩效改进官，使他们随时了解NASA 的绩效进度并提供反馈及修正建议。

3.1.2 计划和项目审查

（1）内部但独立的成本和进度估算：

NASA 监视和评估设计、建造和运行航天器及其他主要资产的工程过程。此类投资的绩效指标部分侧重于实际与计划进度和成本的比较，NASA 的独立分析师可帮助制定和管理实际成本并安排进度估算。他们还为建立项目成本和进度基准以及满足利益相关者的期望提供了独立的视角。其他NASA 分析师则使用挣值管理专业知识来帮助任务计划者为所购产品和技术建立有意义的绩效里程碑。

（2）技术准备情况审查和投资审查：

技术开发专家使用技术准备水平（一组逐步完善的标准和里程碑）来评估技术或能力的成熟度，评估覆盖技术开发的早期概念、测试、集成和使用。 NASA 定期进行进度审查，以衡量工作进展情况，同时也确保技术开发对其任务保持相关性和有益性。NASA每年对其技术开发组合进行评估，以确保投资继续与机构未来的需求相一致，并确保所需技术之间保持平衡。

（3）计划和项目关键决策点（KDP）审查：

NASA需要对计划和项目在其整个生命周期中的进度进行内部独立评估。高级领导人开展一系列正式的内部评估把关关键决策点，要求管理人员提供有关计划和项目在关键领域执行情况的评估。这些关键决策点是特定的里程碑，管理人员必须在这些里程碑上向机构领导层提供有关该项目的成熟度和准备情况的信息，NASA会确定项目是否准备好进入其生命周期的下一阶段，并确定该阶段的内容、成本和进度（图4）。

图4中，系统需求审查评估系统的功能和性能需求是否满足项目需求，并表示可实现的能力；初步设计审查评估在制定过程中制定的计划、技术、成本和进度基准的完整性和一致性；关键设计审查评估项目设计及其满足任务要求的能力，并留有适当的余地和可接受的风险；系统集成审查评估项目是否已准备好进行集成和测试，以及是否可以在可用资源的情况下完成；装运前检查可确保任何硬件或软件项目在被发布到另一个设施与更大的系统或航天器集成之前的完整性。处置准备审查评估项目和系统对处置事件（如脱轨）的准备情况。

图4 NASA飞行项目生命周期阶段、关键决策点（KDP）和里程碑

关键决策点的强制性审查着重于计划或项目的状态评估，以及常设审查委员会或任务委员会独立审查小组的评估，同时多个利益相关者组织也有机会权衡所提供的信息。其他审查可以根据该项目的生命周期时间表并根据计划的制定、开发或实施来安排。

3.2 外部评估

3.2.1 NASA咨询委员会战略审查

NASA所有绩效评估与战略评估都是与科学咨询委员会协调进行的。NASA 的目标反映了广泛的科学、探索和技术目标，为了衡量实现这些目标的进度，NASA的任务委员会使用NASA 咨询委员会下属的纪律委员会来评估实现这些目标的进展情况。该委员会由各个学科领域的专家组成，委员会的职责包括评估任务结果、发表同行评审的科学知识以及任务进展，并向NASA 管理层推荐绩效等级。此外，咨询委员会向NASA 行政人员提供有关项目、政策、计划、财务控制、高级人员变动以及其他与机构职责相关的重大事项建议。

3.2.2 专家团体审查和同行评审

NASA依靠在主要科学领域具有专业知识的外部团体评估，使用外部同行评审小组来客观地评估有关科学、技术和教育领域新工作的提案。科学任务委员会还会参考外部高级科学家的评论与意见，来确定已完成目标的科学任务是否需要进行业务扩展或直接结束。另外，来自NASA 支持的研究论文在专业期刊上发表时将接受独立的同行评审。

3.2.3 美国国家科学院、工程院和医学院

NASA 接受来自国家科学院、工程院和医学院的独立专家建议，该建议为规划提供指导，并帮助确保机构的优先事项符合探索和科学界的需要。美国国家科学院牵头进行了一系列的十年调查和其他分析，这些调查和分析有助于为科学任务委员会投资组合的平衡和方向决策提供信息。美国国家科学院还通过对航空航天技术和能力、空间生物学和物理学以及航空航天等领域的专项研究，向NASA 提供独立的专家建议，最终的决策反映在年度绩效计划中。

3.2.4 政府管理评估

NASA例行对内进行内部审查，帮助维持、管理和改善运营。此外，定期的外部管理评估有助于将管理层的注意力集中在存在高风险或潜在困难的领域。政府问责办公室（GAO）和NASA 监察长办公室（OIG）进行此类外部管理评估，确定问题点并建议如何解决。 GAO和OIG 提出的问题是管理层需要关注的重点领域。每年，GAO 都会对NASA 的活动进行多次审核，OIG 会根据GAO的高风险清单列出最高管理和绩效挑战。

（1）GAO确定高风险领域：

GAO评估整个联邦政府的管理活动，并确定使机构面临欺诈、浪费、滥用和管理不善风险的做法和漏洞。自1990年建立以来，GAO 的高风险清单每两年更新一次，专门解决政府和机构的管理难题，NASA的采购管理问题在GAO 的高风险清单中被视为长期存在的问题。GAO 建立了5 项标准，这些标准如果得到解决，将在实质上改善运营，并消除GAO 对高风险活动的担忧：①在高层领导的支持下，坚定承诺会解决问题；②解决问题的能力；③实施纠正行动计划；④监督纠正行动的程序；⑤在实施纠正行动计划和解决高风险领域方面已经取得了进展。2019年更新的GAO 高风险清单中包含了一个记分卡，详细地列出NASA 在改善采购管理方面的标准中哪些已经满足，哪些部分满足或未满足，现在NASA已经完全达到了实施纠正行动计划的标准。

（2）纠正行动计划：

2018年，NASA 建立了新的高风险纠正行动计划，以实现两个主要目标：①全面加强NASA 的前沿计划和项目管理工作，提高对利益相关者的透明度；②通过适当的洞察力和监督来改进机构对承包商的监督。NASA副局长承担纠正行动计划的所有权，首席财务官办公室负责每年按计划维护文档，跟踪和报告年度计划的进展情况，任务委员会和任务支持办公室负责执行计划并报告进展情况。纠正行动计划中的每个计划都包括历史和当前状态（截至计划发布时）、近两年预期的下一步措施、可用来评估采购管理进展的产出和成果度量、认识到的挑战、相互依赖和必需的资源。负责每个计划的领导组织将遵循计划中概述的目标，每年或每两年进行一次评估，这些评估的结果可能会导致目标或计划的增加、修订或解决，这些领导组织对NASA 副局长负责。NASA每年会与GAO分享计划结果和进展，同时保持这个纠正行动计划的最新性和及时性，直到GAO为NASA移除高风险的标识。

（3）OIG确定管理挑战：

每年NASA 的OIG 都会发出一封信函，概述监察长认为的NASA 最严峻的管理和绩效挑战，并简要评估机构在应对这些挑战方面的进展。OIG 确定的管理挑战与战略优先事项相互结合。在《2019年NASA 最高管理和绩效挑战报告》中OIG 提出了七项管理挑战：①到2024年人类将登上月球（与战略目的2.2 相关）；②加强重大项目管理（与战略目标1、2和战略目的4.3相关）；③吸引和留住高技能劳动力（与战略目的4.4 相关）；④在低地球轨道上维持人类的存在（与战略目的2.1 相关）；⑤加强对合同、补助金和合作协议的监督（与战略目的4.1 相关）；⑥解决长期的IT 治理和安全问题（与战略目的4.5 相关）；⑦维持基础设施和设备（与战略目的4.6相关）。

NASA 利用OIG 审查评估的结果来提高机构计划、项目和职能活动的整体效率。NASA 还致力于确保及时、响应迅速的最终管理决策，以及确保针对OIG 发布的所有审查建议及时且完整的最终管理措施。

4 启示

空间科学汇聚了重要的重大科学问题和重大技术问题，发展国家空间科学为航天事业注入源源不断的动力，是提升综合国力和国际影响力的重要途径[12]。与其他先进国家相比，中国的空间科学发展尚在起步阶段．并且空间科学任务需要精细化管理[13]，借鉴美国空间科学发展战略规划的实施与评估机制，结合我国国情，有助于我国空间科学战略的成功落地，提升我国空间科学任务的管理水平。通过对美国空间科学战略规划的梳理与分析，可以看出，尽管美国与中国国情不尽相同，但是仍有许多值得借鉴之处，主要体现在以下4点：

（1）建立国家层面的空间科学管理机构，制定精细化战略目标。空间科学战略在国家科学规划中占有重要地位，并且空间科学学科跨度大，分支领域多，因此建立国家空间科学管理机构对于制定空间科学中长期发展规划、确立发展重点方向和重点领域具有重要意义。管理机构应当对空间科学规划的各个项目及任务有明确分工，各部门权责分明。在每一战略制定周期，管理机构对于战略优先事项的遴选应建立相应机制，并接受来自公众、学术界以及企业界的全方位外部意见。在明确战略大方向的同时，针对每一个优先事项设立不同层级的战略目标，做到长期性与阶段性相结合，使得在宏观层面的优先事项具有可操作性，精细化目标也为后续绩效评估的进一步具体化提供战略支撑。

（2）建立长效审查及更新机制，实现战略规划与绩效管理的有机统一。在精细化战略目标的指导基础上，为每个战略目标匹配相应的绩效目标，搭建完整的绩效计划对于实现优先事项的阶梯式推进具有重要作用。在制定绩效目标时，应当同时评估该目标的重要性及优先级，合理估计任务工作量及复杂度，分配不同时间跨度。另外，由于空间科学任务通常具有长期性，在动态环境中，为了确保长期战略规划的过程是持续且迭代的，就需要及时修订绩效计划。缩短绩效评估周期，利用数据驱动由不同职能部门从不同维度分析审查绩效，并组织跨部门审查，对于外部环境或其他因素影响下的绩效目标及时进行更新。如此建立长效审查及更新机制，有助于中长期战略规划的动态滚动式推进。

（3）把关项目关键决策点，构建空间科学任务生命周期全链条评估机制。空间科学任务是科学、技术和工程的高度结合，要达到科学产出最大化，就需要高度重视其全生命周期的每一阶段，降低科学产出的漏损率[14]。因此管理机构应当以空间科学任务的生命周期为基线，在项目实施的各个阶段设置关键决策点并随着项目进展进行正式的内部独立评估，有利于为管理者提供时间来审查技术进展和项目绩效的所有方面，以便深思熟虑地推进或推迟甚至终止项目工作。另外在关键决策点之间可穿插进行额外的技术审查，深度评估项目需求、设计、集成及测试等环节的技术成熟度和完整性，这些审查就像建立一种“早期预警系统”，从而可以更快、更轻松地解决科学目标与实际的偏差。

（4）充分利用外部评估，实现政府、科研机构、专家团体多方评估。依托完善的内部评估机制，管理机构也需要外部评估来提供建议并修正决策，确保决策的科学性与前瞻性。一方面，由于空间科学任务几乎涉及全部自然科学领域，空间科学管理机构可广泛发动学术界开展讨论会议，提高公众参与度，并邀请各个学科领域的专家组建咨询小组，对于机构政策、决策、人员变动等方面提供建议。另一方面，对于空间科学管理机构的日常运营，政府可设立专项小组对机构进行成本、风险、项目管理水平多方面考察后提出相关问题，并督促机构解决问题的进度。