裝備研制費用估算方法研究

高伏 孫磊 韓振飛

摘要：以裝備研制階段費用為研究對象，構(gòu)建了包括裝備效能、經(jīng)濟可承受性、研制風(fēng)險三個性能指標的指標體系，設(shè)計了基于灰色模糊綜合評估方法的指標方案評估方法，建立了包括設(shè)計試驗費、裝備試制費和試驗費的研制成本計算模型，為裝備研制費用計算評估提供了技術(shù)支撐。

Abstract： In order to research the cost of equipment development， the index system including equipment performance， economic affordability and development risk is constructed. The evaluation method of indicator scheme based on grey fuzzy comprehensive evaluation method is designed. The development cost calculation model of test fee， equipment trial production fee and test fee provides technical support for equipment development cost calculation and evaluation.

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟可承受性;指標體系;評估方法;研制成本模型

Key words： economic affordability;index system;evaluation method;development cost model

中圖分類號：F283? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）34-0100-03

0? 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，武器裝備的功能越來越復(fù)雜，性能越來越先進，其研究開發(fā)和采購費用也急劇上升。為了促進武器裝備發(fā)展更好的適應(yīng)國民經(jīng)濟承受能力，裝備的經(jīng)濟可承受性研究越來越受到重視。

美國人雅克·甘斯勒將武器裝備的經(jīng)濟可承受性定義為：“保持技術(shù)優(yōu)勢，以可承受的起的價格采購高性能武器”[1]。國內(nèi)學(xué)者貢義敏、王強、嚴佳、王緒智、劉婷等在雅克·甘斯勒裝備經(jīng)濟可承受性定義的基礎(chǔ)上，對其做了更進一步的解釋[2-4]，他們把經(jīng)濟可承受性內(nèi)涵概括成三層含義：一是裝備的發(fā)展策略是否符合現(xiàn)有國民經(jīng)濟承受能力和技術(shù)研發(fā)能力;二是裝備發(fā)展計劃所需經(jīng)費在軍費中是否保持適當比例，不至于引起軍費結(jié)構(gòu)失衡;三是裝備研制、生產(chǎn)、使用保障與維修的全過程效率是否高，是否符合效費比原則。王科、魏法杰、金虎、訾書宇等人在相關(guān)文獻中闡述了如何利用經(jīng)濟可承受性思想指導(dǎo)武器裝備建設(shè)的對策及建議[5-6]。

壽命周期費用（LCC）是武器裝備系統(tǒng)在開發(fā)、實驗、裝備、使用、維護，一直到最后報廢或退役等整個壽命周期過程中各項費用的總和[7]。裝備研制階段的各項工作直接影響著其后期制造、保障等階段的工作，其研制階段的費用也直接影響著裝備壽命周期費用。本文以裝備研制階段費用估算為研究對象，從指標體系構(gòu)建、方案評估方法、研制成本模型等三方面進行研究，為裝備研制費用估算提供思路方法。

1? 指標體系構(gòu)建

按照自上而下描述的原則，本文建立的裝備研制費用估算指標體系包括以下幾個層次：一級指標為總體指標;二級指標包括三個性能指標，分別是裝備效能、經(jīng)濟可承受性、研制風(fēng)險;三級指標，包括構(gòu)成各性能指標的分指標。如圖1所示。

裝備效能，即先進性，是指裝備總體技術(shù)性能的先進性。裝備設(shè)計的目的是得到被期望的裝備效能，裝備效能不僅是研制方案的出發(fā)點，也是方案實現(xiàn)的歸宿。裝備效能又集中體現(xiàn)在作戰(zhàn)和保障兩方面，因此，可以選擇作戰(zhàn)能力和可用性這兩個指標對綜合裝備效能進行評估。

裝備屬于復(fù)雜系統(tǒng)，其由多個分系統(tǒng)組成，研制過程多需物力和財力龐大，且需大量人力資源支持。結(jié)合過往實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，若在研制過程中只強調(diào)系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能，忽略了費用成本因素，其最終的研制費用有可能會失控，而超過預(yù)算的研制費用勢必會造成其他的不利影響，比如使其他項目的研制費用受到影響等，因此，可以引入壽命周期費用和效費比兩個指標來表征裝備的經(jīng)濟可承受性。

裝備的研制風(fēng)險是指裝備研制方案抵御風(fēng)險的能力，主要指方案失敗可能性的大小。失敗的概率是研制風(fēng)險的量化指標。研制風(fēng)險可分為三個具體指標，分別為技術(shù)風(fēng)險、費用風(fēng)險和進度風(fēng)險。

2? 方案評估方法

裝備研制方案指標體系構(gòu)建于裝備方案設(shè)計階段，部分指標可以被定量，但部分指標只能進行定性判斷，且一部分指標存在灰色性和模糊性，在這種情況下，一般的評估方法無法準確全面的對指標系統(tǒng)中所有的指標進行科學(xué)評估。因此，選擇灰色模糊綜合評估方法進行指標方案評估。

2.1 確定評價因素集合

因素集U是影響評價對象的各個因素所組成的集合，可表示為：

歸一性和非負性：

2.5 模糊綜合評價結(jié)果向量分析

模糊綜合評價的結(jié)果是將模糊綜合變換后的結(jié)果與期望值進行比較分析，可以采用最大隸屬度原則、加權(quán)平均原則等得出評價結(jié)果。

3? 研制成本模型

裝備的研制費用是指裝備在論證與研制階段發(fā)生的費用總和，包括樣機制造與試驗、主、輔機的論證設(shè)計。從階段劃分來看，裝備的研制成本包括方案論證、方案驗證、設(shè)計研制這三個階段所消耗的所有費用。其費用分解結(jié)構(gòu)如圖2所示。

本文提出的研制費用分析模型忽略了實際成本大小可能受到時間和匯率的影響，估算成本的單位用單位成本量（UCA—Unit Cost Amount）表示，并用不同的下標表示各項成本指標：論證與研制成本的單位為UCARD，生產(chǎn)成本的單位為UCAP，使用成本的單位為UCADO。

論證研制成本估算公式為：

CRD——論證與研制費用，UCARD;

R1——設(shè)計試驗費用，UCARD;

R2——裝備試制費用，UCARD;

R3——試驗費用，UCARD;

K8——不可預(yù)見費系數(shù)。

①設(shè)計試驗費。

裝備設(shè)計試驗費分為設(shè)計費用和試驗費用兩項，設(shè)計費主要包括：方案論證、可行性論證、計算、選型、樣機樣品、設(shè)計用具、差旅、資料和會議等費用;試驗費是指研制過程中的方案或原理型試驗驗證方面所花的費用。設(shè)計試驗費用裝備生產(chǎn)圖置換成標準圖A4圖紙數(shù)量，并用A4設(shè)計圖紙費用率來表示。

R1——設(shè)計試驗費用，UCARD;

We——裝備重量，kg;

K1——設(shè)計圖紙費用率，萬元/A4。

②裝備試制費。

裝備試制費是按照裝備設(shè)計生產(chǎn)圖紙進行試制，研制出樣機的費用。主要包括以下幾個方面：

1）材料費

試制樣機過程中實際消耗的各種原材料、輔助材料的費用，儲運管理以及材料的試驗等費用，其估算公式為：

Q1——研制樣機架數(shù);

T——季度數(shù)，以論證年第1季度為基點，每1年增加4;

We——裝備重量，kg;

R21——材料費用，UCARD。

2）試制工時費

Q1——研制樣機架數(shù);

K2——試制時的工時費用率，元/小時;

We——裝備重量，kg;

R22——試制工時費用，UCARD。

3）專用工藝裝備費

K5——工裝占工藝裝備費的比例;

K4——工裝費列入科研費的比例;

K3——工裝工時費用率，元/小時;

We——裝備重量，kg;

R23——專用工藝裝備費用，UCARD。

最后總結(jié)得出機體研制費：

R24——外購成附件的費用，UCARD;

R23——機體研制費用，UCARD;

K6——機體試制費用系數(shù)。

③試驗費。

裝備試驗費指按照規(guī)定試驗大綱，進行科研和定型試，達到裝備設(shè)計定型或者通過評審驗收所發(fā)生的費用，主要包括：試驗耗材費、測試儀器設(shè)備費、改裝費、培訓(xùn)費、咨詢費以及參試人員費等。計算公式為：

K7——試驗費用系數(shù)，指試驗費占設(shè)計費和試制費之和的比例;

R3——試驗費用，UCARD。

4? 結(jié)論

裝備的經(jīng)濟可承受性是指裝備的發(fā)展策略是否符合現(xiàn)有國民經(jīng)濟承受能力和技術(shù)研發(fā)能力，裝備研制、生產(chǎn)、使用保障與維修的全過程效率是否高，是否符合效費比原則。裝備壽命周期費用對經(jīng)濟可承受性有相當大的影響，而研制費用計算評估是否科學(xué)準確直接影響著裝備壽命周期費用。文章以裝備研制階段費用為研究對象，構(gòu)建了包括裝備效能、經(jīng)濟可承受性、研制風(fēng)險三個性能指標的二級指標和作戰(zhàn)能力、可用性、壽命周期費用、效費比、技術(shù)風(fēng)險、費用風(fēng)險和進度風(fēng)險等性能指標的三級指標;設(shè)計了基于灰色模糊綜合評估方法的指標方案評估方法;建立了包括設(shè)計試驗費、裝備試制費和試驗費的研制成本計算模型;為裝備研制費用計算評估提供了技術(shù)支撐。

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