军工能力建设中科研生产建筑改造类项目管理问题研究

张宁、刘佳、曹建建／中国航天系统科学与工程研究院

军工能力建设旨在通过新技术、新工艺、新设备、新材料生产条件建设，满足日益增长的军工科研任务需求，实现效率提高、工艺提升、安全生产和节能减排。随着各大军工企业能力建设不断推进，传统单一针对任务配套能力建设的模式已不能适应新形势和新任务的需要，加快推动建设模式由任务能力型向体系效能型转变迫在眉睫。立足国民经济现状和国家大政方针，推动军工能力建设模式向体系效能型转变，有助于推动军工能力科学发展、系统布局，提高相关经费利用效率、效益和效果，进而优化资源配置，实现能力建设的系统化、专业化、集约化和社会化。笔者从对军工科研生产建筑改造的意义、现状及其管理模式等方面进行了理论上的研究探索。

一、对军工科研生产建筑进行改造的意义及现状

1.意义

随着武器装备性能的不断提升，对其科研生产能力建设提出了更高的要求，急需通过高投入强度和高建设速度的能力建设，为军工研制新产品以及扩大再生产提供关键保障条件。随着固定资产数量达到一定规模，现有的科研场所布局不宜继续扩张，军工领域新产品的研制、工艺提升或是现有任务的扩大再生产，越来越多的需要通过改造现有科研生产建筑来满足科研生产任务的需求。对现有科研生产建筑进行改造，符合军工能力建设走内涵式发展道路的总体要求，注重现有能力的继承性，优化资源配置，以增带存，盘活资产，进而提升资产利用效率，实现整体能力的提升。

2.现状

在历史原因、政府管控、任务周期等多方因素的影响下，越来越多的能力建设项目需要对科研生产建筑进行技术改造。从当前的现实情况来看，科研生产建筑在技术改造中仍然面临以下问题：

一是旧的科研生产建筑原有建设标准不能满足现行规范。当前，军工科研生产中仍在利用很多老旧的苏式建筑。从建筑本身来讲，其建筑、结构、消防等各方面均不能满足现行建筑规范；从建筑使用功能上来讲，其结构布局、水、暖、电、动力设计均与当前科研生产需要的新工艺、新设备的使用要求之间存在巨大差距。鉴于军工产品研制生产严苛的环境要求，亟待解决老旧科研生产建筑和新任务多元需求之间的矛盾。

二是科研生产建筑的技术改造复杂、经费需求庞大。总体而言，由于科研生产建筑技术改造项目在军工能力建设中的比重越来越大，涉及改造的科研生产建筑也越来越多，这方面需要投入的总体经费数额非常庞大。由于单体科研生产建筑大多年代久远，与现今更新后的规范、标准和工艺存在较大差异性。在满足生产工艺和设备安置要求的总前提下，对单体建筑改造必须严格按照现行的建筑规范、标准和工艺进行实施，导致既要考虑科研生产建筑自身条件，又要考虑科研生产特殊需求，同时要满足现行规范标准。因此，改造设计需要全面统筹考虑各方需求和影响，设计方案极其复杂，部分建筑物还需要进行加固处理，这对空间和土建专业的设计都会造成巨大考验。同时，由于复杂的改造设计方案，相应工程造价也将大幅提升，有些甚至高于新建建筑物的费用。

三是施工改造给外部环境带来很大影响。外部因素影响主要是指技术改造施工阶段对周边社会环境、自然环境的不可控影响。特别是现有军工科研生产场所，部分位于城市相对居住商业比较集中的区域，对科研生产建筑改造将对污染控制、区域环境质量影响、自然资源利用、区域生态影响等产生较大影响。以某改造项目为例，主要包括施工过程中的噪音、震动、光污染、吊装运输和废弃物处理等。噪音影响主要是建筑局部混凝土切割、剔凿、振捣等施工作业产生的噪音分贝高于城市类声环境功能区的噪音限制指标（昼间55 分贝、夜间45 分贝）；振动影响主要是建筑局部混凝土切割、剔凿、振捣等施工作业产生的震动通过固体传导影响周边正常生活和办公；光污染影响主要是指施工过程中焊接作业产生的强烈光照会影响高于施工建筑的周边建筑；吊装运输影响是指施工阶段起重设备的吊臂作业区域可能会覆盖临近建筑，期间存在安全隐患。

二、军工能力建设中科研生产建筑改造类项目的实施流程

军工能力建设要求强化项目全周期监控，提升投资建设效果评价。由于科研生产建筑改造项目核心是为了保障科研生产，务必确保与拟安置工艺设备购置进度以及科研生产周期的匹配性。因此，从正式立项到整体竣工都需要全过程监控，确定明确的要求和流程，一般分为4 个阶段，如图1 所示。

图1 科研生产建筑项目改造流程

1.计划阶段

项目建设单位根据型号研制、批生产、基础配套条件等方面的需要，紧密围绕科研生产提出项目建议书，阐明项目建设的必要性以及基本建设方案，供国防科工局等相关管理部门决策。项目获得批复正式立项后，项目建设单位委托咨询机构编制项目的可行性研究报告，对项目建设方案、招标情况、建设周期、环境保护、职业安全、职业卫生、投资估算等方面进行全面深化论证。该阶段重点考虑科研生产的实际流程以及具体工艺需求，进行工艺设备技术方案论证，并且论证建筑改造的建筑规范、标准和具体实施工艺。经过相关管理部门评审后，方可进入准备阶段。

2.准备阶段

项目建设单位需要明确委托具有相应资质的设计院开展方案的初步设计，在可行性研究报告批复的基本方案以及投资估算的基础上，深入论证设备技术方案、实施方案以及建筑物的改造设计方案，必要时对职业卫生、安全等进行专门设计，编制初步设计报告以及投资概算。

3.实施阶段

项目建设单位需要委托设计院在初步设计的基础上开展深入设计，形成施工图纸。经过审查的施工图设计方案可以交付施工单位开展建设实施。实施过程中，根据现场实际情况可能发生变更，可请设计院据实进行设计变更，设计院提交设计变更图纸后，方可继续进行施工。该阶段重点考虑施工阶段产生的外部因素影响，在确保工程进度和质量的情况下，增强影响的可控性，减小对于周围环境的影响。

4.验收阶段

相关管理部门组织企业内、外部相关单位进行验收。一般情况下，军工能力建设项目由国防科工局组织相关单位进行项目的财务决算审计、安全、环境、职业卫生、消防、档案等单项验收，单项验收通过后进行项目竣工验收。单项或竣工验收未通过则返回实施阶段，针对不合规内容进行整改，并视整改情况重新进行验收。

三、科研生产建筑改造项目全生命周期动力学模型

笔者引入系统动力学（System Dynamics，SD）方法，将系统动力学方法应用于科研生产建筑改造类项目管理，可以使管理者对改造项目整体上进行控制。通过分析研究项目实施过程中各个流程的信息反馈，从实施流程的内部结构出发分析过程的动态复杂性，优化管理流程。

1.全生命周期动力学模型结构

图2 是在单阶段项目管理动力学模型的基础上，建立科研生产建筑改造类项目全生命周期动力学模型，并将整个过程分为4 个部分。

图2 科研生产建筑改造项目全生命周期动力学模型

一是一般活动。项目立项批复后，将科研生产建筑改造类项目分解为具体工作任务，对项目进行初始定义。若整体项目严格按照施工计划和图纸施工，中途无设计变更及反复施工，施工流程按计划以此递进，最终竣工。

二是变更和返工。通常改造项目涉及面广、类型多、内容杂，很难完全按照施工计划和图纸一次性实施完成，过程中状况频发，多有变更及返工。在计划阶段和设计阶段均以一个中间状态示意计划/设计新一次修改或者返工。计划阶段和设计阶段分别用一个中间状态表示计划/设计修改或者返工，具体到设计阶段即需要调整的计划，设计阶段需要修改设计内容。进入实施阶段发生的修改或返工，直接返回到设计阶段处理，没有中间状态。进入竣工阶段，则需要进行整改，重新实施。

三是保障质量。改造项目实施过程中，各阶段的执行质量直接决定状态能否发生改变。阶段任务质量水平越高，则该阶段任务变更或返工越少，一次审核通过的百分比越高。

四是计划及控制。项目一旦完成初始定义，相关流程及阶段均需按计划实施。对各个阶段项目的实施状态及完成情况开展实时监控。依据质量控制情况，及时调度各方资源并处理问题，确保项目按照计划节点高质量完成。

上述任务阶段中，施工单位主要负责一般活动中基本施工以及返工，设计院负责设计变更，监理单位配合项目建设单位开展计划与控制、质量监督。建设单位通过计划与控制以及质量监督2 项核心举措来监控整个项目的进展情况。

2.全生命周期动力学模型构建

该模型主要通过将改造过程中的各种反馈信息纳入到整体项目控制中，表现为各个基本活动阶段的绩效改进以及施工中的任务阶段的影响指标，通过分析反馈建立初步项目控制模型，将改造流程和信息反馈的各个方面有机联系在一起，能够充分反映各个方面的相互制约对改造项目最后的影响。

令（=0，1，2，3，4，5）为各个基本状态下的工作量；设（=1，2，3，4）为阶段工作质量，且0 ≤≤1；设（=1，2，3，4）为阶段预期工作结束时间；设（=1，2，3，4）为阶段控制函数，表示各个阶段建设单位的管理资源投入。

假设=0 时项目开始，为线性负反馈控制函数，在达到预期结束时间前按照线性函数计算。项目逾期后，为常数m。具体函数如下：

其中：= 4 为验收关闭，即不再验收，在保证计划结束时间Ti 的前提下，表示改造超时后可能提供的最大处理能力，即变更和返工的成本。对项目改造全过程而言，整个项目的协同控制目标函数如下：

与改造全过程的执行质量相关。无变更和返工条件下= 0。令向量=（，，，），向量=（，，，）,单位列向量=（1，1，1，1）。S 是的非线性函数，即=（）。则目标函数式转化为：

经计算，在项目实施过程中，计划阶段发生的质量隐患若不及时解决，到后续阶段再进行补救，则应急处理需要投入的资源和精力将线性增加；若计划阶段的质量问题未妥善解决，在后续管理过程需要投入的资源也将增大；特别是质量问题若拖延到验收阶段，需要重新回到设计阶段甚至计划阶段来寻找解决方案，由此处理同样问题所需要的资源投入将逐级扩大。

科研生产建筑改造类项目是军工能力建设的重要组成部分，系统性强，复杂性高，管理难度大。为确保项目顺利实施，有必要进行全过程风险评估，对每一个流程及环节中包含的风险进行有效识别，在计划和设计阶段提前做好关键环节风险控制以及应急处理预案，实现全程监控，把握各个阶段的质量和进度，必要时启动应急处理，从而保障项目能顺利验收。

随着我国军工产品的不断更新换代，企业对科研和生产条件进行持续的能力建设需求旺盛。笔者提出的军工能力建设中科研生产建筑改造类项目全生命周期动力学模型具有较大参考价值，类似军工能力建设项目均可借鉴，以充分利用经费，保障科研生产任务顺利开展。