航天型號的技術風險分析與管理

◎北京宇航系統工程研究所 胡英 李妍 馬晨輝 黃海龍

航天型號的技術風險分析與管理

◎北京宇航系統工程研究所 胡英 李妍 馬晨輝 黃海龍

從航天型號技術風險與管理基本流程出發，對技術風險的識別、分類、處置、管理等重點進行了分析與總結，根據多年航天型號項目管理經驗給出了進一步做好此項工作的建議。

航天型號技術風險是指型號研制在規定的技術約束和技術保障約束條件下，對不能實現項目（產品）目標的可能性及所導致后果嚴重性的一種度量。航天型號技術風險分析是以科學有效的方法，提前識別型號在研制階段和飛行試驗過程中的薄弱環節和技術風險，制定有效措施消除、控制或降低薄弱環節和技術風險，從而確保研制過程的順利進行和飛行試驗的圓滿成功。

一、技術風險分析流程及其目標與范圍

1．技術風險分析的基本流程

航天型號技術風險分析與管理的基本流程如圖1所示，分為5個階段：總體提出技術風險分析的具體要求、方法和目標；各層次全面梳理技術風險 點； 歸納整理，擬定出風險項目；依據標準確認風險定級并進行評估，征求專家意見，開展組織評審；確認技術風險處置措施，落實技術風險控制措施。

2．確定技術風險分析目標

圖1 技術風險分析的基本流程

技術風險分析的第一個環節就是確定技術風險分析的目標。技術風險對任何航天型號都是固有的，在研制的任何階段都可能產生，但各階段技術風險分析的側重點卻各有不同。因此，須根據型號所處的時期和階段，緊密圍繞當前型號最為緊迫的事項、最為重要的工作內容，結合最終目標確定技術風險分析的目標。

3．確定技術風險分析范圍

技術風險分析的最重要環節是風險識別，對風險點的識別也是航天型號技術風險管理最為關鍵的環節，貫穿于型號研制、生產、試驗、使用的全壽命周期，涉及到型號研制隊伍的各個崗位。因此，應根據確定的技術風險分析目標梳理技術風險識別的重點和方向，確定技術風險分析的范圍。

二、技術風險分析方法與制定風險項目

1．技術風險分析方法

根據航天型號研制的不同階段，應采用與之相適應的風險分析方法，如研制早期階段適合采用定性分析方法，后續階段適合引入定量的分析方法。

定性的風險分析方法主要包括故障模式及影響分析、故障樹分析法、事件樹分析法、風險評價指數法、總風險暴露指數法、頭腦風暴法、德爾菲法、專家打分法、外推法（使用歷史數據）、潛在電路分析等。

定量的風險分析方法主要包括蒙特卡羅模擬法、計劃評審技術、層次分析法、列表排序法、矩陣分析法等。

綜合的風險分析方法主要包括風險協調（評審）技術、概率風險評估法等。

航天型號常用技術風險分析方法包括：可靠性分析方法（“自上而下”的風險樹分析方法、“自下而上”的風險模式影響分析方法），“四不到四到”項目的識別和確認，測試覆蓋性分析，試驗充分性分析，數據差異性分析，成功數據包絡分析，飛行時序動作分析，“九新”分析，總裝“易錯”、“難操作”、“難檢測”分析，單點失效分析等。

2．制定風險項目

采用適當的技術風險分析方法找出技術風險項目，并通過技術風險評價對技術風險進行分類。高度風險、較高風險和中度風險為不可接受風險，需優先給予關注并采取措施應對。低度風險應進行監控，以控制其風險等級并監視其轉化情況。

風險發生可能性級別的確定是按一定的準則和方法確定風險等級。公認的風險評級準則是：風險等級＝不希望事件發生的可能性級別×后果的嚴重性級別。

風險后果的嚴重性確定可參考故障模式及影響分析，分為災難、嚴重、中度、輕度、輕微5類。在應用時要注意結合具體的研制階段和任務目標來確定判別準則，以更加符合使用需求和保證良好的可操作性。

風險發生的概率等級可分為很可能、可能、少、很少、極少5類。

風險綜合評價和排序是根據技術風險事件發生的嚴重程度與可能性，風險的嚴重性分為輕微、輕度、中等、嚴重、災難5類。可采用坐標的方式對航天技術風險進行綜合評價，根據坐標分析將各項技術風險進行對號入座后，即可辨識出技術風險項目。

航天型號的技術風險根據風險坐標圖示進行綜合評價，梳理出風險項目，采取風險消除、風險避免、風險控制、風險轉移和風險承擔等方法，對高風險項目及關鍵件、重要件的中等風險項目開展分析，采用風險避免、風險控制、風險轉移等方法，提出具體的處理措施，并通過計算、分析、試驗等手段檢驗措施的有效性。在對風險進行處理后，需重新對這些風險進行評價，將風險控制在可接受的限度之內。對低風險項目、部分中等風險項目采用風險承擔并進行監控，關注后續狀態變化情況，防止風險級別及危害程度升高。

三、風險應對與風險監控

1．風險應對

風險應對是項目管理者根據技術風險坐標找出技術風險項目，采取各種措施消除或減小風險事件發生的各種可能性及風險事件發生時造成的損失。根據航天型號研制的特點，常用的技術風險應對方法包括：

◆復核復算、專題審查、仿真分析和地面試驗項目，化解潛在風險或降低風險級別，達到風險控制；

◆重視技術狀態變化的統計分析和技術狀態變化影響域分析，規范影響域分析的內容和范圍，避免因影響域分析不全面而造成的設計不協調、不閉合，從而達到控制風險；

◆單點失效和3條包絡線分析能有效發現產品質量中存在的潛在風險，通過采取措施控制風險；

◆通過總裝“易錯”、“難操作”、“難檢測”項目的梳理，以設計和工藝措施、檢驗等多種手段有效提高總裝質量，從而達到風險控制；

◆針對飛行試驗子樣較少的型號，設計風險重點圍繞技術狀態變化、“兩不到兩到”和設計裕度開展，對于設計和驗證方法不成熟的項目應給予重點關注，從而達到回避風險。

對于航天型號技術風險，根據方案、初樣、試樣和定型階段的研制特點，早期階段多采用風險回避，中期階段多采用風險控制與風險轉移，后期階段基本上只能采用風險承擔（飛行試驗緊急預案等）。

圖2 風險監控過程

2．風險監控

航天項目是一個龐大的動態系統工程，隨著過程的進展，狀態不斷發生變化，需要對風險采取的措施和效果進行適時評價，以確定風險是否得到有效控制。通過風險監控找出風險實施與預期的差異，并進行不斷修正。風險監控的最終目的是監控殘余風險，識別出新的風險，評價風險管理的效果并總結經驗教訓作為后續工作的指導。風險監控過程如圖2所示。

四、做好航天型號技術風險管理的幾點思考

（1）航天型號技術風險分析工作應系統策劃，并作為研制程序中重要的一項工作貫穿于整個研制過程。此外，軟件、工藝、大型地面試驗、物資保障（原材料、元器件）等項目的技術風險也應包含其中。

（2）人是產生技術風險的重要原因，由于人的個體差異：思維方法、認知能力、記憶信息、成熟度、可靠度等的差別，在設計、生產、操作過程中會產生不同的風險。

（3）在不同的研制階段、不同的單機和分系統中，由于目標不一樣，技術風險分析的重點也不一樣，采取的分析方法和控制方法也就不一樣，技術風險管理工作應因時因地制宜。

（4）航天型號研制過程中應充分利用各種驗證手段（飛行時序動作分析與確認、復核復算、測試覆蓋性分析、試驗充分性分析、“九新”分析、3種包絡分析方法等）使設計和產品的各種屬性得到確認，及早暴露可能存在的風險。

（5）對風險的認識是隨著研制工作的深入不斷變化的，應進行閉環管理。要根據風險的變化不斷進行風險的識別、分析、處理，將風險及時消除或控制在可接受的程度內。

（6）航天技術風險分析要適時、評級要準確，風險是隨環境條件和狀態不斷變化的，風險分析與風險處置工作必須與之相適應，過晚會錯過最佳時機，過早會加大成本投入；技術風險的評級一定要準確合理，風險級別定得過高會加大風險處置的成本，風險級別定得過低則達不到風險控制的目的。

（7）針對各種風險所制定的措施必須是可操作、可落實的，各項措施應納入后續研制工作計劃，并通過各種手段驗證措施的有效性。

航天型號項目是高技術、高集成、高難度的項目，開展航天型號技術風險分析能夠提升航天企業的管理水平，降低成本，提高效益，從而保證型號研制的順利進行，為后續工作的開展提供決策依據。?