李喆、滕響林、陳瑤馨、楊文博 /中國運載火箭技術研究院

近年來,伴隨國家大力推動軍民一體化建設以及“互聯網+航天”的產業升級變革,國內航天企業相繼推出了多個衛星星座計劃,小衛星星座發射需求驟增,現有運載能力明顯不足。同時在我國2045 年建成航班化航天運輸目標的牽引下,火箭供需矛盾將進一步深化。因此,面對大量的航天運輸需求,商業火箭核心生產制造能力——總裝總測能力建設將成為有力補充。
總裝總測作為火箭從生產到發射整個過程中承上啟下的重要環節,其能力建設需考慮諸多方面,其中選址是否正確得當、科學合理,對火箭公司實現快速響應發射、經濟效益以及可持續發展尤為重要。因此,分析研究火箭總裝總測基地的選址原則、選址要素以及如何科學合理地進行選址決策具有十分重要的意義。
總裝總測基地選址是一個多屬性決策問題。筆者基于因素分析法,重點從備選地址的選擇、選址決策要素選取以及選址模型建立等方面進行分析研究,并提出相關評價方法。
因素分析法是將各種不同因素綜合起來進行評價的一種方法,其重點是通過對各評價要素量化打分,從而將復雜且難以判斷的問題轉化為數學問題,以達到解決問題的目的。該方法一般在選址問題上的具體應用主要包括3 個步驟:(1)確定一組選址決策要素;(2)按照選址決策要素對備選地址進行評分;(3)根據總得分確定相應等級,選出最佳選址。
第三步涉及的計算公式如下:

式中,A為權重;P為單個選址決策要素平均分值。
因素分析法選址需要對各備選地址按照選址決策要素逐個進行評分,因此在備選地址數量較多的情況下,則存在實施復雜、周期長、費用大等問題。采用該方法選址時,可基于行業特點以及內部需求,制定相關標準,對備選地址進行初步篩選,減少備選地址數量,從而提高選址效率。對于火箭總裝總測基地選址來說,其備選地點的選擇標準可參考以下幾點:
(1)具有發展航天產業的相關規劃
城市產業規劃決定了該城市的產業格局以及未來發展方向。一般來說,各城市對于其鼓勵發展的產業方向會有一定扶持政策,同時也更容易形成產業集聚。因此,選擇與火箭總裝總測相匹配的發展環境更有利于后續的可持續發展,同時也能借助當地扶持政策減緩建廠初期的經營壓力。
(2)具有相關產品配套能力
總裝總測基地用于火箭最后一個生產環節,主要是完成整箭的組裝以及測試,本質上相當于產品集成。因此,在相關產品配套能力強的地點或其附近建設總裝總測基地,一方面有利于提高生產效率,另一方面有利于成本的降低。
(3)具有運輸便利性
提出運輸便利性的要求一方面是考慮火箭分系統向總裝總測基地遠距離運輸問題;另一方面是考慮火箭總裝總測完成后向航天發射場(陸地發射方式)或發射海域(海上發射方式)的運輸問題,良好便利的運輸條件是提升火箭發射響應速度的關鍵要素。因此,在初步篩選時應將其作為選擇標準之一。
選址決策要素的選取是影響選址結果的關鍵,因此選取選址決策要素應通過科學合理的方式,并遵循一定原則進行。
(1)要素選取方式
通過查閱相關文獻,選址要素選取方式目前主要有案例分析法、專家調查法和文獻研究法。
案例分析法是通過研究若干個可參考案例,對每個案例選址地點的優勢條件逐項分析,總結并歸納出共性條件,同時也可結合自身需求,最終明確選址決策要素。
專家調查法是通過征詢有關專家或權威人士的意見和看法,依靠專家知識和經驗,由專家提出需要考慮的選址決策要素。
文獻研究法是通過搜集研究一定量的相關文獻,從而得出較為全面、正確的選址決策要素,再結合自身需求明確最終選址決策要素。
上述方法具體應用時選擇其中一個即可,也可多種方式綜合使用,進行相互印證。
(2)要素選取原則
要素選取應同時遵循戰略性原則、適應性原則以及經濟性原則。
戰略性原則。要素的選取一要考慮全局性,二要考慮長遠性,既要考慮眼前的實際需要,也要考慮長遠發展的經濟利益與可持續性。
適應性原則。要素的選取應與生產任務相匹配,符合地方產業規劃,同時在評比過程中也要具備實際可操作性。
經濟性原則。對企業來講,經濟效益在任何時候都尤為重要,因此選址時除考慮建設費用、運營成本等方面因素外,也應考慮地方政府給予的支持力度,以保障企業的經濟收益。
(3)選址決策要素分析
基于上述提出的要素選取方式及原則,梳理了火箭總裝總測基地選址時需考慮的主要要素,包括工業基礎及產業集聚、地方政府支持力度、人才儲備、物流交通、發射方式以及工藝環境等。
工業基礎及產業集聚。工業基礎及產業集聚是影響火箭總裝總測的重要因素之一,該因素主要考慮備選地點涉及的工業類別、工業企業類型及數量等,以及該地區的第二產業在其GDP 中的占比,目的是尋找與火箭總裝總測相匹配的產業環境。
地方政府支持力度。基于火箭高成本、高精尖技術的特性,進行火箭總裝總測需要有一定的資本加持,因此地方政府的資源對火箭總裝總測的發展有一定的助推作用。該因素主要考慮地方政府給予獎補投政策,例如固定資產投資補貼、稅收返還、落地獎勵、股權投資等。
人 才 儲備。火箭生產制造屬于高端裝備制造,對技術人才要求較高,且總裝總測流程中主要以人工為主,因此備選地點的人才儲備要素是支撐火箭總裝總測有效開展的因素之一。該因素主要考慮備選地址所在區域內的高校數量、在校大學生數量以及重點高校在國內排名等。
物流交通。火箭總裝總測是火箭生產制造的最后環節,一方面需要較為發達的物流運輸基礎以保障零部件、分系統和大型構件及時運輸到位;另一方面在總裝完成后盡可能離發射區域近,便于整箭運輸和快速發射。因此,快捷方便的物流運輸基礎是選擇總裝基地的重要因素。該要素主要考慮與現有配套單位和發射場的距離,以及是否具備完整的道路運輸網絡,是否靠近貨運樞紐等。
發射方式。由于不同的發射方式對發射地點要求不同,例如陸地發射需要在國內航天發射場發射;海上發射則是選擇一個合適的海域,將火箭運到合適緯度處發射。基于此,考慮火箭快速響應發射以及便于運輸的問題,火箭總裝總測基地可以在選址時盡量考慮與發射地點距離較近的地點。
工藝環境。考慮高溫度、高濕度以及較強的鹽霧腐蝕性對火箭生產制造的不利影響,因此在選址時需要考慮備選地址的相關自然條件,主要包括溫度、濕度、降水量、鹽霧腐蝕強度等。此外還需考慮安全性,考慮周圍是否存在易燃易爆炸因素,易燃易爆炸因素是否在合理范圍外。
根據對上述各類因素的進一步分析,可將選址決策要素按照一級指標、二級指標進行分類,形成選址決策要素體系,見圖1。

圖1 選址要素體系圖
地方政府支持力度。基于火箭高成本、高精尖技術的特性,進行火箭總裝總測需要有一定的資本加持,因此地方政府的資源對火箭總裝總測的發展有一定的助推作用。該因素主要考慮地方政府給予獎補投政策,例如固定資產投資補貼、稅收返還、落地獎勵、股權投資等。
在備選地點以及選址決策要素集合確定后,可著手開展選址模型的建立,進行備選地點評比工作,具體如下:
(1)確定選址決策要素權重
因不同要素對火箭總裝總測可行性的影響程度不同,故需要對各要素分別取相應權重,以全面、真實地反應客觀情況。
權重的確定可采用專家評分法,由專家對各影響要素進行評分,確定每個因素對火箭總裝總測基地建設的影響程度,分別賦予各因素權重,權重按百分比計算,所有選址決策要素的權重相加之和為100%。
(2)建立選址模型
采用因素分析法建立選址模型,主要是建立2個集合,一個是備選地址集合,一個是選址決策要素集合。當上述集合確定后,逐個對備選地點的各個選址決策要素進行數據統計,數據統計完成后選址模型基本上構建完成。假設備選地址為6 個,按A1、A2、A3、A4、A5、A6 進行表示;選址決策要素按圖1 二級指標順序,假設權重分別為b1 ~b15,則選址模型架構(未統計數據)見表1。

表1 選址模型架構
(3)制定評分原則及標準
制定評分原則主要是將各選址決策要素去量綱化,以便于下一步評分。不同因素其得分原則與標準不同,有些因素數據值越大越利于火箭總裝總測,有些因素數據值越小越利于火箭總裝總測,因此存在2 類評分原則:一是數據值越高評分越高,二是數據值越低評分越高。評分標準由于各因素數據值存在量級的差距,無法統一評判標準,因此需結合統計的數據綜合考慮。評分分值一般采用十分制或百分制,這里按照十分制取值,且假設各因素權重相同的情況下,對人才儲備和工藝環境因素舉例說明。
人才儲備。主要以高校數量及在校大學生人數進行評分,高校數量和在校大學生人數2 個評價指標分值均為0 ~5 分,按照數量越多分值越高的原則打分,最終得分為上述2 個評價指標累計得分,評分標準具體如下。
①高校數量
(a)高校數量20 所以下,2 分。
(b)高校數量21 ~40 所,3 分。
(c)高校數量41 ~60 所,4 分。
(d)高校數量60 所以上,5 分。
②在校大學生人數
(a)在校大學生50 萬人以下,2 分。
(b)在校大學生50 ~100 萬人,3 分。
(c)在校大學生100 ~200 萬人,4 分。
(d)在校大學生200 萬人以上,5 分。
工藝環境。主要按照年平均溫度及相對濕度進行評分,2 個評價指標最高分值均為0 ~5 分,分別按照溫度低分值高和濕度低分值高的原則進行打分,該要素得分為上述2 個評價指標累計得分,存在高鹽霧環境的在上述得分基礎上扣1 分,評分標準具體如下。
①年平均溫度
(a)年平均溫度30℃以上,2 分。
(b)年平均溫度20℃~30℃,3 分。
(b)年平均溫度15℃~20℃,4 分。
(d)年平均溫度15℃以下,5 分。
②年平均相對濕度
(a)年平均相對濕度80%(含80%)以上,2 分。
(b)年平均相對濕度70%~80%,3 分。
(b)年平均溫度40%~70%,4 分。
(d)年平均溫度40%,5 分。
(4)進行評分并確定最佳選址
評分原則及評分標準確定后,則可以進行評分工作,對各備選地址按照選址決策要素逐項進行打分,綜合得分較高的則為最佳選址。若備選地超過3 個以上,可對綜合得分前2 名或前3 名地點按照選址決策要素逐項進一步對比分析,最后結合實際情況以及自身需求,確定最佳地點。
通過因素分析法建立選址模型有2 個關鍵點,一是選址決策要素的選取與權重的確定,二是選址評分原則及標準的建立。由于上述2 項內容均需要結合選址實際情況考慮,并非一成不變,因此采用該模型進行決策分析時,應在決策分析報告中將這些環節采用的方法以及邏輯加以詳細說明,以便決策者參考。