◎中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究 張莉敏 張賢明
航天項目作為大型高科技項目,技術(shù)難度大、過程復(fù)雜、參與人員眾多,項目實施過程中面臨一系列未知和挑戰(zhàn),因而風(fēng)險成為航天項目的固有屬性,風(fēng)險管理也就成為航天項目管理的重要內(nèi)容之一。NASA在多年的航天項目管理實踐中形成了一套行之有效的風(fēng)險管理機(jī)制,使風(fēng)險管理成為其系統(tǒng)工程和項目管理的有機(jī)組成部分。
NASA的風(fēng)險管理實踐活動始于阿波羅計劃,當(dāng)時采用失效模式及影響分析和關(guān)鍵項目列表等定性分析方法對“阿波羅”飛船進(jìn)行風(fēng)險管理,取得了巨大成功。此后在相當(dāng)長一段時期內(nèi),NASA都采用這種定性方法對航天項目的風(fēng)險進(jìn)行分析。
1986年“挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)失事后,NASA重新重視用定量分析方法對風(fēng)險進(jìn)行分析,引入了在核工業(yè)界廣泛應(yīng)用的概率風(fēng)險評估(PRA)方法。之后PRA逐步在NASA的各大項目中得到成功運用,使NASA對航天項目的風(fēng)險管理更加科學(xué)、有效。與此同時,NASA開始對航天項目制定完整的風(fēng)險管理計劃,20世紀(jì)90年代,NASA噴氣推進(jìn)實驗室分別對“火星全球勘測者”探測器和“卡西尼”土星探測器項目制定了風(fēng)險管理計劃,極大地推動了航天項目風(fēng)險管理的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,NASA開始對風(fēng)險管理理論進(jìn)行探索,引入了卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)提出的持續(xù)風(fēng)險管理理論,要求各大航天項目按照持續(xù)風(fēng)險管理的流程進(jìn)行風(fēng)險管理。
進(jìn)入21世紀(jì)后,NASA航天項目的風(fēng)險管理體系日趨完善,方法日趨成熟。主要表現(xiàn)在:
◆發(fā)布了一系列有關(guān)風(fēng)險管理的標(biāo)準(zhǔn)和文件,詳細(xì)地闡明風(fēng)險管理的基本過程以及風(fēng)險管理計劃制定和實施的基本要求;
◆在大量實踐基礎(chǔ)上,不斷對風(fēng)險評估方法進(jìn)行改進(jìn),注重對風(fēng)險實施一體化、動態(tài)持續(xù)管理;
◆隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,計算機(jī)仿真技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于風(fēng)險管理,一系列成熟的風(fēng)險管理軟件,如QRAS、SHAPIRE、RISKMAN,在風(fēng)險管理方面發(fā)揮了重要的作用。
NASA將風(fēng)險管理工作歸為安全與任務(wù)保證活動之一。NASA總部設(shè)有安全與任務(wù)保證辦公室(OSMA),航天項目風(fēng)險管理是OSMA的重要職責(zé)之一。OSMA下設(shè)安全與保證要求部(SARD)負(fù)責(zé)風(fēng)險管理,其職責(zé)是制定NASA的風(fēng)險管理政策,執(zhí)行獨立的項目風(fēng)險評價,檢查并監(jiān)督各項目總承包商的風(fēng)險管理計劃和項目各階段的風(fēng)險評價報告,完成NASA各項任務(wù)中與風(fēng)險有關(guān)的技術(shù)和管理工作。SARD有專人負(fù)責(zé)風(fēng)險決策、研究如何將概率風(fēng)險評估技術(shù)融合到系統(tǒng)安全性分析、研究任務(wù)風(fēng)險評估以及風(fēng)險管理等,還有專人負(fù)責(zé)概率風(fēng)險評估,PRA方法、工具和能力開發(fā),PRA技術(shù)咨詢,故障樹分析和可靠性分析。
NASA的各任務(wù)部和十大航天中心均設(shè)有負(fù)責(zé)安全與任務(wù)保證的專職人員從事本部門包括風(fēng)險管理在內(nèi)的安全與任務(wù)保證活動,直接向部門主任和OSMA主任匯報工作。各大航天項目也都設(shè)有專職的負(fù)責(zé)風(fēng)險管理的經(jīng)理。NASA的某個項目啟動后,由相關(guān)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人委任項目經(jīng)理;安全和任務(wù)保證機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)組建該項目的安全和任務(wù)保證工作組,并挑選一位項目風(fēng)險經(jīng)理。項目經(jīng)理和風(fēng)險經(jīng)理在安全和任務(wù)保證機(jī)構(gòu)的指導(dǎo)下,依照NASA的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、政策和具體項目的技術(shù)要求開展具體的風(fēng)險管理工作。
NASA制定了一系列法規(guī)文件(見表1),要求航天項目執(zhí)行部門和分包商對項目研制和生產(chǎn)的各階段進(jìn)行風(fēng)險管理,并對航天項目如何開展風(fēng)險管理進(jìn)行了詳細(xì)說明。這些法規(guī)文件是NASA開展風(fēng)險管理的有力保障。在NASA發(fā)布的涉及風(fēng)險管理的文件中,既有更高層的項目管理文件,如NPG 7120.5《NASA工程和項目管理過程和要求》,又有以風(fēng)險管理為主題的文件,如NRP 8000.4《風(fēng)險管理程序要求》,還有對風(fēng)險管理的具體操作流程和方法進(jìn)行詳細(xì)說明的手冊、指南文件,如《風(fēng)險管理手冊》、《NASA項目經(jīng)理概率風(fēng)險評估指南》等??梢哉f,NASA建立了多層次的風(fēng)險管理文件系統(tǒng),而且許多文件每5年左右更新一次,及時反映NASA風(fēng)險管理理論研究的最新成果,指導(dǎo)不斷發(fā)展的風(fēng)險管理實踐。
表1 NASA以風(fēng)險管理為主題的法規(guī)文件
NASA認(rèn)為,風(fēng)險是由3個要素共同構(gòu)成的組合:
(1)事件鏈:導(dǎo)致一個或更多工作指標(biāo)** 測量某個系統(tǒng)、程序或各項活動是否滿足其既定目標(biāo)的衡量標(biāo)準(zhǔn),即性能量化指標(biāo)性能下降的各個事件(包括導(dǎo)致受傷、死亡、關(guān)鍵資產(chǎn)損毀的事件;導(dǎo)致超過質(zhì)量限制的事件;導(dǎo)致費用超標(biāo)的事件;導(dǎo)致進(jìn)度延期的事件)。
(2)可能性:上述各項事件發(fā)生的可能性(定性或定量)。
(3)后果:如果各項事件發(fā)生將會引起的后果(性能下降的嚴(yán)重程度)。
風(fēng)險管理則由基于風(fēng)險信息的決策和持續(xù)風(fēng)險管理兩部分構(gòu)成。風(fēng)險管理的目的是為了鼓勵進(jìn)行主動的風(fēng)險管理,通過利用風(fēng)險信息更好地支持決策,然后通過持續(xù)風(fēng)險管理有效管理項目實施過程中的風(fēng)險。其中,基于風(fēng)險信息決策的目的是在充分了解風(fēng)險信息的前提下,對各個備選的決策方案進(jìn)行選擇;持續(xù)風(fēng)險管理則致力于執(zhí)行基于風(fēng)險信息決策的程序挑選出來的決策方案,即針對源自基于風(fēng)險信息決策的基準(zhǔn)性能要求進(jìn)行風(fēng)險管理。這兩方面工作有效結(jié)合,就能保證NASA風(fēng)險管理得到完整實施。
NASA認(rèn)為,在需要作出重大決策時需要啟動基于風(fēng)險信息的決策,其程序包括3個部分和六大步驟,如圖1所示。
圖1 基于風(fēng)險信息決策的程序步驟
基于風(fēng)險信息決策的第一部分是對備選方案進(jìn)行識別,工作內(nèi)容包括對任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行分解并形成工作指標(biāo),以此為基礎(chǔ)對可行性方案進(jìn)行編輯整理;第二部分是對備選方案進(jìn)行風(fēng)險分析,主要工作內(nèi)容是設(shè)置風(fēng)險分析的基本框架,選擇分析方法,進(jìn)行風(fēng)險分析并記錄分析結(jié)果;第三部分是在風(fēng)險分析的基礎(chǔ)上,對基于風(fēng)險信息的備選方案進(jìn)行挑選,在生成正式的績效承諾的基礎(chǔ)上進(jìn)行集體審議,挑選出最終方案并記錄決策原因?;陲L(fēng)險信息決策程序的最終結(jié)果是挑選出一個決策方案,并根據(jù)該方案生成基準(zhǔn)性能要求,然后由持續(xù)風(fēng)險管理程序?qū)嵤┻@些性能要求的過程進(jìn)行風(fēng)險管理。
通過基于風(fēng)險信息決策程序選擇的決策方案生成了一套能確保完成項目目標(biāo)的性能要求,持續(xù)風(fēng)險管理就對這些性能要求進(jìn)行風(fēng)險管理。其程序包括風(fēng)險識別、風(fēng)險分析、風(fēng)險計劃、風(fēng)險跟蹤和風(fēng)險控制五大模塊。它們首尾相連,溝通與記錄過程貫穿其中。持續(xù)風(fēng)險管理過程如圖2所示。風(fēng)險識別:在潛在風(fēng)險轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實問題之前識別風(fēng)險因素,包括風(fēng)險的特征、類別等。
圖2 持續(xù)風(fēng)險管理程序
風(fēng)險分析:分析、評估已識別出的風(fēng)險發(fā)生的概率、后果與影響,包括概率與后果中的不確定性,并適當(dāng)評估總風(fēng)險。按照風(fēng)險的重要度對風(fēng)險進(jìn)行排序。
風(fēng)險計劃:針對風(fēng)險分析的結(jié)果,對如何處置風(fēng)險進(jìn)行決策,制定并執(zhí)行降低單個風(fēng)險或某一組風(fēng)險的方案,確定跟蹤目標(biāo)。風(fēng)險處置措施包括接受、降低、關(guān)閉、觀察、研究和上報,并且每一項風(fēng)險只能有一種處置措施。
風(fēng)險跟蹤:對與工作指標(biāo)有關(guān)的數(shù)據(jù)(如技術(shù)性能數(shù)據(jù)、進(jìn)度變化等)和風(fēng)險降低計劃進(jìn)行跟蹤,識別新出現(xiàn)的風(fēng)險、采集風(fēng)險管理的最新狀態(tài)數(shù)據(jù)并進(jìn)行編輯、整理,形成新的風(fēng)險降低計劃。
風(fēng)險控制:通過對跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行評估來控制風(fēng)險,以驗證風(fēng)險降低計劃的有效性,必要時修正風(fēng)險降低計劃中的偏差,對計劃進(jìn)行調(diào)整,并采取控制措施。
溝通與記錄:溝通并記錄上述活動的整個過程,即記錄、整理風(fēng)險管理活動中的信息(尤其是出現(xiàn)的新情況、產(chǎn)生的新風(fēng)險),將這些新的項目信息和新的風(fēng)險通過正式的風(fēng)險記錄報告或非正式的信息傳遞方式告知持續(xù)風(fēng)險管理的其它五大模塊。
需要指出的是,持續(xù)風(fēng)險管理是一個系統(tǒng)的迭代過程,一旦在風(fēng)險管理的過程中有新的風(fēng)險出現(xiàn),就要重新對該風(fēng)險進(jìn)行分析、計劃、跟蹤和控制。
基于風(fēng)險信息的決策和持續(xù)風(fēng)險管理是一個相互補(bǔ)充的過程,前者的程序所確定的決策方案用于解決滿足項目目標(biāo)問題,后者的程序則用來管理與前者所確定的決策方案有關(guān)的風(fēng)險。前者程序的輸出是后者程序的輸入,即根據(jù)前者所挑選的決策方案得出的基準(zhǔn)性能要求是后者進(jìn)行風(fēng)險識別工作的起點;如果在執(zhí)行后者程序的過程中出現(xiàn)新情況,需要重新確定性能要求時,就要再次啟動前者的程序,對原有的決策方案進(jìn)行修訂。
“獵戶座”飛船項目的組織結(jié)構(gòu)分為四級:第一級是探索系統(tǒng)任務(wù)部;第二級是星座系統(tǒng)計劃辦公室;第三級是獵戶座項目/計劃辦公室;第四級是獵戶座飛船的各主要組成部分。
按照NASA的要求,“獵戶座”飛船項目的管理者必須將風(fēng)險管理融入日常管理中,以確保風(fēng)險評估和減輕風(fēng)險的策略具有持續(xù)性,并能根據(jù)風(fēng)險優(yōu)先分配資源。管理人員要在項目管理中預(yù)計到威脅項目任務(wù)目標(biāo)、預(yù)算和進(jìn)度的不確定性問題并加以解決。該項目要按照持續(xù)風(fēng)險管理過程要求實施風(fēng)險管理,在這一過程中要注重風(fēng)險信息的溝通交流,并采用簡單而有效的處理程序和符合要求的風(fēng)險管理工具。
“獵戶座”飛船的風(fēng)險管理流程如圖3所示。
圖3 “獵戶座”飛船的風(fēng)險管理流程簡圖
風(fēng)險分析?!矮C戶座”飛船項目使用5×5矩陣圖來顯示風(fēng)險(見圖4),并對風(fēng)險進(jìn)行打分,在此基礎(chǔ)上對風(fēng)險進(jìn)行優(yōu)先級排序,判斷哪些是最重要的風(fēng)險,并將資源優(yōu)先分配給要最先處理的、最重要的風(fēng)險。每級管理機(jī)構(gòu)都要制定一份該級機(jī)構(gòu)的頂層風(fēng)險清單。
圖5 “獵戶座”飛船項目風(fēng)險上報流程圖
風(fēng)險計劃。對如何處理風(fēng)險作出決策,包括對風(fēng)險進(jìn)行進(jìn)一步研究、接受風(fēng)險并記錄接受的理由、對風(fēng)險進(jìn)行跟蹤觀察以及提出減輕風(fēng)險的方案。
風(fēng)險控制。對風(fēng)險處理過程進(jìn)行控制,根據(jù)風(fēng)險處理的實時情況作出按原計劃處理或重新制定計劃的決策,以及根據(jù)風(fēng)險處理結(jié)果作出接受風(fēng)險或結(jié)束風(fēng)險處理的決策。
風(fēng)險上報(見圖5)。如果某一級機(jī)構(gòu)不能處理本級內(nèi)的風(fēng)險,就要將風(fēng)險提交給更高一級的組織或交由相關(guān)機(jī)構(gòu)討論。風(fēng)險上報的原因主要有:該風(fēng)險對整個計劃/項目有重大影響,而本級機(jī)構(gòu)難以處理;風(fēng)險減輕過程需要各級機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào);處置該風(fēng)險需要新的資源;對于風(fēng)險降低方案難以取得一致意見。如果某項風(fēng)險被認(rèn)為更適合在下級機(jī)構(gòu)進(jìn)行處理,也可以從上級機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)到下級機(jī)構(gòu)。
綜上所述,NASA逐步形成了一套比較完善的航天項目風(fēng)險管理體系,各級項目經(jīng)理和風(fēng)險管理人員依據(jù)文件所規(guī)定的要求和流程、依托各類工具對航天項目進(jìn)行風(fēng)險管理。NASA尤其重視風(fēng)險管理活動中的信息溝通,每項風(fēng)險管理活動都有準(zhǔn)確的記錄并進(jìn)入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫,便于復(fù)查和后續(xù)項目的經(jīng)驗共享,避免重蹈覆轍。經(jīng)過多年的實踐和探索,NASA的風(fēng)險管理體系龐大且流程清晰、可操作性強(qiáng),為NASA各項任務(wù)的順利實施提供了有力的保障。