航天系统工程管理模式在国家重大活动中的应用初探

张雯雯等

中国运载火箭技术研究院

中国航天事业已走过了60多年的艰辛历程，取得了巨大的成绩，更是在系统工程管理方面积累了宝贵的经验财富。中国航天系统工程一步步形成了以型号任务科研生产组织保障与型号研制技术攻关相结合的型号“两总”管理模式，即型号总指挥负总责、总设计师对技术负总责，“两总”协同开展工作。

作为在新冠肺炎疫情防控形势常态化条件下举办的大型国际性赛事，北京2022 年冬奥会和冬残奥会是我国重要历史节点的重大标志性活动。航天系统工程管理模式首次应用于国家重大活动，并取得圆满成功，意义重大、影响深远。

北京2022 年冬奥会，是和平时代一个国家屹立于世界强国之林的重要象征和标志，是一次展示大国形象的外交良机。在两个百年交会之际，这样标志性的重大活动，必将提高民族士气、彰显民族自信，必将为中华民族的伟大复兴凝聚磅礴之力。中国航天科技集团有限公司作为北京2022 年冬奥会和冬残奥会开闭幕式技术保障实施单位和技术总负责单位，深入贯彻习近平总书记关于北京冬奥会和冬残奥会筹办工作的重要指示精神，在承接任务之初就进行顶层策划，全面分析开闭幕式技术保障任务特点。

一、背景分析与任务特点

北京2022 年冬奥会，是和平时代一个国家屹立于世界强国之林的重要象征和标志，是一次展示大国形象的外交良机。在两个百年交会之际，这样标志性的重大活动，必将提高民族士气、彰显民族自信，必将为中华民族的伟大复兴凝聚磅礴之力。中国航天科技集团有限公司作为北京2022 年冬奥会和冬残奥会开闭幕式技术保障实施单位和技术总负责单位，深入贯彻习近平总书记关于北京冬奥会和冬残奥会筹办工作的重要指示精神，在承接任务之初就进行顶层策划，全面分析开闭幕式技术保障任务特点。

1.政治影响大

申办和举办北京冬奥会和冬残奥会是以习近平同志为核心的党中央作出的重大战略性部署。北京作为世界首座“双奥之城”，4 场开闭幕式，特别是冬奥会开闭幕式的举办举世瞩目，技术保障工作责任重大，影响深远。

2.科技含量足

北京冬奥会是一次“科技冬奥”，开闭幕式的艺术创意和精彩呈现主要依靠科技手段保障。相关项目涉及专业面广、规模大、体量大、设计和施工难度大、展示效果要求高。例如：地面舞台总重量约4600 吨，是目前全球最大规模的户外立体空间舞台系统，通过光、机、电一体化耦合技术高质量、高精度和高展示度地呈现艺术效果。火炬系统首次采用氢能燃料，利用运载火箭的氢燃烧控制技术解决了长期稳定燃烧、姿态控制、减控压等难题，全球首次实现全流程零“碳”排放。北京冬奥会开闭幕式力求在每一个项目中使用最具科技含量的方案，展示全国的科技创新能力，树立中国科技大国的国际形象。

3.项目进度紧

从2019 年12 月航天科技集团被北京冬奥组委授予开闭幕式技术保障实施单位开始，到2022年2 月冬奥会开幕，在2 年多的时间里需要完成需求对接、方案设计、设备研制、工程施工、系统集成和测试等全周期研制任务，同时由于创意的持续变化，项目需求变更频繁，项目进度十分紧张。

4.质量要求高

北京冬奥会开闭幕式项目为一次性研制、一次性展示，且无法延期，项目的质量要求与航天发射任务一样，任何小的失误都会带来全局不可逆转的影响，必须严控质量，确保设备安全可靠。

5.协同范围广

北京冬奥会涉及面广，协调接口多，协调难度大，管理维度广、风险管控难，工作量非常艰巨，涉及北京城区、延庆和张家口3个地区，涉及北京冬奥组委几十个部门以及几百家协作单位，总数近万人的协同配合，协同范围广，协作配合要求高。

二、航天系统工程方法在国家重大活动中的探索和实践

1.系统工程的定义

从广义上来讲，系统工程是针对复杂系统，从而衍生出的一套科学的用于规划、研究、设计、制造、试验的组织管理方法，基本上对所有的复杂系统都具有普遍的参考意义；从狭义上来讲，系统工程是为了更准确地实现项目目标而对项目要素、组织架构、信息传递和控制模块进行分析和设计的技术。航天系统工程管理模式，是在系统工程管理模式的基础上，依靠中国航天人孜孜不倦的探索和勇于创新的实践而形成的中国特色的航天型号组织管理模式，是经过长期科研生产实践验证的科学管理制度。

国家重大活动具有重要程度高、参与范围广、活动筹备期长、参与人数众多、涉及国家和民族的重大利益和声誉，由国家层面组织相关活动等特点。根据北京冬奥会开闭幕式技术保障任务特点来看，4 场开闭幕式的技术保障实施任务已不是一项常规工程或项目，而是一个复杂的系统工程，需要应用系统工程的管理模式进行管理。航天系统工程管理模式又是一直被应用于军品型号任务中，而从未在产业项目中有过应用的先例。因此，怎样实现航天系统工程首次在国家重大活动中的应用，又怎样使航天系统工程通过适应性调整以契合此次技术保障的重大任务工程，都是需要在实践中探索和发现的。

2.顶层设计

国家重大活动具有重要程度高、参与范围广、活动筹备期长、参与人数众多、涉及国家和民族的重大利益和声誉，由国家层面组织相关活动等特点。根据北京冬奥会开闭幕式技术保障任务特点来看，4 场开闭幕式的技术保障实施任务已不是一项常规工程或项目，而是一个复杂的系统工程，需要应用系统工程的管理模式进行管理。航天系统工程管理模式又是一直被应用于军品型号任务中，而从未在产业项目中有过应用的先例。因此，怎样实现航天系统工程首次在国家重大活动中的应用，又怎样使航天系统工程通过适应性调整以契合此次技术保障的重大任务工程，都是需要在实践中探索和发现的。

经分析，开闭幕式技术保障实施的任务是由若干个互相交叉及关联的项目组成的系统工程，这就决定了各分项目的管理要采用项目管理模式，而在总体层面要运用系统工程管理方法进行抓总。经过航天人反复实践的行之有效的航天系统工程管理模式既包含有型号“两总”抓总管理模式，又包含有分项目管理模式。此次冬奥会及冬残奥会的技术保障实施任务不仅要注重质量和性能，即“保成功”；还要实现“简约、安全、精彩”的办奥理念，即注意研制经费、进度、风险和性能指标之间的权衡。系统工程在时间管控方面，应按里程碑节点各阶段组织工作，顺利完成上一个节点阶段的工作，才能开始下一阶段的工作，由于此类管理属性属于刚性管理，一旦某一个分系统的目标无法实现，就会导致整个系统无法最终集成。

航天系统工程的关键在于“总体”的抓总管理概念。在冬奥专项任务中，“两总+专项办公室”充当了总体部的角色。总体设计的主要任务是以上层的系统要求和用户任务的需求为出发点，在进度、经费、导演创意以及各种其他条件限制下，顶层设计一个性能最优的系统。“两总”和专项办公室首先明确系统整体在开闭幕式演出活动这个更大环境下的位置及环境的关系，再从整体优化层面加以分析权衡，确定系统的主要功能和性能；然后将其分解至各项目的各分系统，又从整体优化角度协调总体与分系统之间的接口关系，设计并组织完成系统试验及验证，最终完成系统集成，使整个冬奥专项工程在整体上达到了1+1＞2的效果。

3.管理模式

航天重大任务团队领导制定了以航天系统工程模式为管理内核，以精细化流程管理作为管理方法，以“两总+ 专 项 办公室”为管理机构的管理模式（见图1），建立了以“计划、经费、质量、技术、安全”为 基 础的“五位一体”管理体系（见图2），通过建章立制，运用精细化流程管理实现落实责任到人，达到闭环管理。

图1 航天冬奥专项管理模式

图2 航天冬奥专项管理体系

一是计划管理。发挥冬奥专项办公室总体作用，IPD 管理统筹推进各项目。坚持项目进度周报制、施工日报制、周会议共享制的工作模式；外部制定策略、做好利益相关方管理，协调解决跨组织、跨单位研制及施工中的重要问题。

二是经费管理。组织编制专项研制经费总概算、年度预算，开展成本管理与控制、优化成本结构，合理安排使用经费。上对甲方单位，组织各分系统完成面向北京市财政局、冬奥组委和国家体育场的预算管理；下对乙方单位，以规范开支为指导，顺利开展各项目工作。

三是质量管理。制定冬奥专项质量管理体系，审定、落实各项质量管理，实施质量保证。按里程碑节点组织各分项目评审；组织专项研制的工艺攻关和质量问题的归零工作。强化确保安全、可靠、流畅的质量意识，正确处理好质量与进度的关系；从源头抓起，以风险管控为抓手，保证设计质量；加强产品过程的控制与管理，确保产品满足要求；狠抓质量问题归零，并把工作做深做细，不带隐患进入演出任务。

采用演出流程动作时序分析、FTA 分析、质量交集分析等方法从技术、产品、操作、人员等维度充分识别风险；以任务成功为目标确定航天冬奥专项工程风险严重性等级判别准则，以及风险发生可能性等级判别准则，开展技术风险综合评价，并开展独立评估工作。

四是技术管理。分析各项目技术特点、难点，按需组建技术团队进行多轮方案设计、论证、优化论证，锁定技术状态，协同进行技术攻关，多轮技术验证，确保方案合理可行、接口匹配、安全可靠。

创意期：航天技术团队全过程参与导演团队创意讨论，并负责进行技术可行性论证，以支撑创意深化，历时2 年，经几十轮的反复迭代后得出了技术可行、相对明确的创意方案。

技术攻关期：充分发挥系统工程优势，集聚各行业优势力量，解决了以超大舞台重力自平衡技术为代表的21 项关键技术，为确保开闭幕式成功提供了重要的技术保证。

研制及实施期：前后投入约10 万余人次的力量，在不到2 年时间内完成了所有项目的研制及工程实施，确保了开闭幕式准时、精彩亮相。

技术保障期：组织了450 余人的技术保障团队，在3 个多月的时间内，配合导演团队完成了几十次的彩排演练，确保了所有演练场次安全流畅、稳妥可靠、万无一失，以及最终4 场仪式的完美呈现。

五是安全管理。制定冬奥专项安全管理手册，从项目安全策划、风险评价控制、安全生产责任制、安全教育、安全检查、劳动防护、应急管理、现场安全控制等十几个方面实现项目安全管理标准化、规范化和精细化。全年无生产安全事故发生及人员职业健康损害；制定冬奥专项保密工作实施方案，维护国家秘密、内部秘密、商业秘密等秘密信息，做好院内保密工作的同时，全力做好北京2022 年冬奥会和冬残奥会技术及创意保密工作；按照上级要求做好防疫工作，压实责任、明确纪律，强化宣传引导、科学防控，对航天技术及施工团队做实摸底排查，排除隐患。

三、航天系统工程模式新应用思考

航天系统工程模式开创了一套既有普遍科学意义，又有航天特色的系统工程管理方法与技术，包括“一个总体部、两条指挥线”的管理模式，也包括“总体协调、系统优化”的最佳原则。北京冬奥会及冬残奥会开闭幕式技术保障实施任务是一个复杂的巨系统工程，需要把顶层、笼统的研制任务逐步分解为成千上万个具体的研制要求，并最终汇总集成为一个技术可行、经济合算、研制周期短，且能协调运转的实际的系统，这既是技术开发过程，也是组织管理过程。通过此次在国家重大活动项目中的初步实践，后续有以下4 点经验值得借鉴。

1.加强总体引领作用

系统工程强调协调处理总体和各分系统之间的关系。总体应该增强抓总能力，从而牵引与各分系统以及各分系之间的能力匹配。由此可见，航天系统工程应用在国家重大活动项目中时，需建立强有力的以工程总指挥为首的行政指挥体系来实行集中统一的行政管理，建立以总设计师为首的设计师系统从而确保在设计和技术管理上高度集中协调一致。总设计师负责技术体系，是型号研制任务设计方面的指挥者、管理者和组织者，也是重大技术问题的主要决策者。总指挥负责管理体系，是计划、进度、经费管控等的总负责人，是型号资源保障方面的指挥者、管理者和组织者。

2.设立专项机构

国家重大活动中的系统工程，必需建立有权威的负责工程抓总的专项机构（专项办公室）。系统工程是技术复杂的巨系统，在全级次管理过程中，工程单位与外部协作单位之间，需要不断进行大量的协调工作。这就需要一个专项机构，从全局角度来进行总体设计和抓总协调，整个工程才能按时保质完成。专项机构要讲求科学的工作方法以及科学的思维方式，注重系统性、整体协调性以及系统最佳的原则，一切都要以系统总体目标为出发点。

在时间紧、经费有限的前提下，为了完成总体目标，应在计划、进度、技术、经费、质量、安全、风险管理等多方面全方位建立和统一管理模式。在各维度管理中，还要逐步形成科学的分级决策体系，即三级管理体系（决策层、职能管理层、项目执行层）。通过在各个管理维度及管理层级建章立制、精细化管理、落实责任到人，最终实现各个维度的闭环管理。

3.建立多位一体管理模式

在时间紧、经费有限的前提下，为了完成总体目标，应在计划、进度、技术、经费、质量、安全、风险管理等多方面全方位建立和统一管理模式。在各维度管理中，还要逐步形成科学的分级决策体系，即三级管理体系（决策层、职能管理层、项目执行层）。通过在各个管理维度及管理层级建章立制、精细化管理、落实责任到人，最终实现各个维度的闭环管理。

4.复合型人才培养

系统工程定位角度高、范围广，管理者需要具有顶层思维和战略格局，能够在运用项目管理方法的同时，熟悉系统工程的思维和方法，并熟练应用于系统级项目。只有通过优化人才结构、培养复合型管理人才，才能为国家重大活动专项研制与管理流程的完美融合提供切入点。

利用重大工程以及型号管理的方式组织并完成国家重大任务，将航天技术应用于社会并服务百姓民生，不仅是一次全新的实践，更体现了航天新发展理念。北京冬奥会和冬残奥会开闭幕式惊艳亮相世界，更是体现了技术与艺术的完美融合。航天系统工程模式在此次冬奥专项任务中的成功应用，具有重要的社会效益和深远的示范效应，值得广泛推广。▲