系統全周期管理方法模式

羅維

（中國核電工程有限公司，北京100840）

1 引言

系統管理往往具有較高的復雜性，涉及多個管理維度與要素，是各維度與要素之間共同作用的結果，在其全周期中涉及系統周期、利益相關者、系統配置、系統管控要素等四大維度。

從系統周期角度來看：系統的生命周期覆蓋了立項、設計、制造、安裝、調試、運行、維護到退役等各個階段；從系統利益相關者角度來看：系統往往涉及用戶、政府、公眾、設計者、供應商、維護人員等各利益相關者的不同訴求；從系統配置角度來看：系統自身從最初的模糊想法、需求，變成設計圖紙，并最終變為可運行的物理實體；從系統管控的角度來看：系統的安全、質量、進度與投資（成本）是系統管理的要點。

不僅各維度中的各要素之間需要協調與平衡，例如，如何平衡各利益相關者的不同訴求，系統的質量、進度、成本是否存在矛盾，設計系統時是否需要考慮系統的后期維護，更進一步來說，如何對系統的多角色、多視角、多階段進行一致化、集中地管理，以最終確保系統質量、提高效率、縮短進度并降低成本是系統管理面臨的巨大挑戰。

2 系統全周期管理方法論

鑒于系統管理的復雜性、長期性、不可控性，基于“時間與空間、主觀與客觀、要求與實現、具體與抽象、局部與整體、動態與靜態”的系統化分析思路與原則，將系統管理涉及的系統周期、相關者、配置、管控等管理維度與要素進行統一考慮，建立相應的方法論模型，用于指導系統的全周期管理，以提升系統在其全周期內的適應性與可控性。

3 系統利益相關者維度

在系統全周期的不同階段，會涉及不同的利益相關者，如系統用戶、政府、公眾、設計者、制造者、設備供應者、維護者等。

雖然作為同一個系統，但這些不同利益相關者基于各自的定位與專業，對系統也有著不同的視角與需求，政府部門作為公眾的總體代表，特別關注系統的安全、質量、健康、環境與風險控制；系統用戶主要關注系統提供的功能是否能滿足自己當前與未來的使用需求以及質量、總擁有成本等；系統制造者主要關注系統的交付進度、制造成本等；系統設備供應者主要關注設備交付進度、制造成本；系統維護者主要關注系統的可維護性和維修成本[1]。

4 系統配置管理維度

系統的配置要素涉及了標準規范、系統需求、系統結構、系統設備等諸多不同而又互相關聯的配置要素，這些要素貫穿了系統的全生命周期。

①法規標準：表示對某一類系統的通用需求，這些法規、標準與規范可以是強制或非強制的，具有量化、非量化的規格與指標，通常由政府或行業組織制定，代表了政府、公眾對某類系統的要求。②系統需求：由系統用戶制定，表示對某個特定系統（如某輛汽車、某架飛機等）的制造、使用、維護等方面的具體需求，包括功能、性能、安全等各方面需求。③通用系統結構：通用系統（如某型號汽車、船舶等）的分解結構，包括各種參數和設計、制造、檢驗、運輸、存儲、安裝與運維的具體量化要求。④特定系統結構：特定某個特定系統的分解結構，各功能位置按功能、組成等原則組成系統結構，通常可用功能位置、位號、KKS 碼表示。⑤系統設備型號：設備廠商生產的為實現一定功能的具體設備型號（如某型號發動機），有其特定內部結構，可以是標準或非標準的。⑥系統設備實體：設備供應商根據具體設備型號生產的各臺設備，但各設備有不同的制造、安裝、調試和運行等信息。

同時，系統各配置管理要素之間存在著各種因果與追溯關系：①法規標準與通用系統結構的關系：通用系統結構必須遵循法規標準。通過建立標準規范與通用系統結構的對應關系，作為確定系統功能的出發點，是判斷系統結構合規性與標準性的依據。②通用系統結構與設備型號的關系：系統可以由一個或多個設備型號系統實現，這些設備型號組成了系統的設備清單（BOM）。③系統需求與法規標準的關系：法規標準往往是確定系統需求的重要依據、基線、約束；同時，法規標準的普適性正是由各個具體系統需求抽象、匯總產生而來。④系統需求與特定系統結構的關系：系統需求最終是由特定系統結構來實現的，系統需求是系統結構建設的動因。⑤特定系統結構與通用系統結構的關系：特定系統都是唯一的，而通用系統結構則是其抽象表現。⑥設備型號與實體的關系：設備廠商可按照同一型號標準，生產多個設備實體，因此，是一個型號對應多個個體的類型與個體的關系。⑦特定系統結構與實體的關系：特定系統結構是邏輯概念，而實體是實際的物理存在；雖然某一時刻，邏輯系統只對應一個實體，但在其他系統階段（如制造、運維階段），可以替換另一個實現系統功能的實體。

5 系統周期管理維度

5.1 需求與設計階段

在著手建設新的系統時，系統用戶將相關的法規規范轉化為系統需求，作為系統需求編制的參考與約束，并建立法規標準與系統需求的可追溯性，以確保系統需求的合規性，提升了系統需求的質量。

根據制定的系統需求，設計系統結構，將系統需求與系統結構進行對應，確保設計的系統結構能滿足系統需求。

通過確定與運用標準規范、系統需求、系統結構的各個可追溯關系，可滿足系統設計工作的合規性，確保系統的質量與安全性。

5.2 采購與詳細設計階段

在完成系統結構中的設備設計之后，需要選擇具體廠商的相應型號與之匹配。在確定具體的設備型號后，該設備的內部詳細結構和制造工藝也就確定了。

系統設備的定義和具體設備型號的設計間存在著明確的設計接口，這也是系統設計者和設備供應商之間的工作界限與契約。通常情況下，系統設計者在設計階段只關心各系統設備的外部技術參數，如功能參數、外形尺寸、接口等，而設備供應商則關心設備的內部構造與工藝如何滿足系統設計者提出的以上設計接口要求。

5.3 設備制造階段

設備供應商按具體的設備型號進行設備制造，設備首次從設計的邏輯概念變成物理實體。為確保設備制造的質量與合規性，設備廠商應以設備設計要求為基礎，結合具體型號要求制定設備制造的質量檢測標準。

因此，設備供應商在設備制造過程中，應以具體設備型號要求為依據，對設備的材料、工藝、人員資質進行詳細地跟蹤與檢驗，詳細記錄不符合項與整改信息，作為制造質量追溯的依據，確保設備制造質量。

5.4 設備安裝與調試階段

系統安裝者將按現場計劃以設計圖紙為依據，按系統設備位置及設備型號的對應關系，領取對應的設備、材料，將其安裝在特定的系統位置，實現了系統設備邏輯位置與物理設備實體的對應。

需要強調的是，安裝工作體現了設備邏輯位置與物理設備實體的關聯關系，這種關聯關系雖然是一一對應的，兩者卻有著不同的生命周期，在系統安裝、調試與運維階段，設備邏輯位置可以與同一型號的另一個設備實體進行關聯，即更換設備實體。

5.5 系統運行、維護與改造階段

在系統移交給系統用戶后，開始進入系統運行與維護階段。系統維護者對系統與設備進行定期監控，將實際運行信息記錄在各設備實體上，并與系統需求、設備型號的規格要求進行比較，確定其是否在允許的范圍內正常運行。

6 系統管控維度

6.1 系統進度管理

進度通常可分為立項、設計、采購、建造、調試與移交等階段，系統配置結構則代表項目目標與內容，進度結構代表為實現項目目標與內容的工作。

兩種結構存在著密切的依賴與反饋關系，工作安排不能脫離目標與內容，因此，工作結構的劃分必須依賴內容結構；反之，工作的對象與成果必須體現在內容結構上。

6.2 系統成本管理

系統在其各階段所消耗的各種資源的貨幣化反映即為系統的成本，即以系統為對象，將其對應的周期過程中的各個工作作為成本對象進行成本的預算、收集與核算，達到對系統成本的事前預測、事中控制與事后歸集的目的。

通過將系統的配置維度與周期維度進行結合，實現配置要素與周期要素的對應，將系統各過程中消耗的各種成本歸集到系統配置要素上。

6.3 系統質量管理

通過分析配置維度各要素之間的依賴關系，梳理系統質量控制的思路、方法與模式。

6.3.1 需求質量管理

系統需求必須包括、遵循相關的法規、標準，以確保系統需求的合規性、合理性。事實上，多數系統使用者對系統的需求往往并不清晰、詳細與全面，因此，法規與標準作為系統需求的基線，具有重要的指導與參考意義。

6.3.2 設計質量管理

通過分析與梳理項目需求與系統結構的對應關系，檢驗系統設計（即系統、子系統、設備）是否滿足需求，若發現有需求無法與相關系統設計相對應，則表明系統設計存在疏漏。

6.3.3 采購質量管理

此處的采購包括設備制造、運輸與存儲的全過程，通過實現設備型號要求與設備實體的各項指標參數的比較，達到對設備質量的控制；以設備功能規格和型號要求為依據，通過監控制造工序、人員資質、運輸過程與倉儲條件，確保設備制造、運輸與存儲的質量。

6.3.4 安裝與調試質量管理

以系統設計、設備型號要求為依據，審核設備的安裝情況，及時記錄設備實體的實際安裝與調試參數、參與人員，以便于質量追溯。

7 結語

通過將系統全周期中涉及的各個管理維度與要素進行有機地結合，形成一個覆蓋系統各階段、系統結構、相關者與管控要素的統一方法，形成指導系統全周期管理的思路與模式，從而提升系統建設、使用與管理方面的適用性與可控性，為系統質量和安全性的提升提供保障。