王澤宇

航空工業(yè)第一飛機設計研究院，陜西 西安 710089

為使市場在資源配置中起決定性作用，完善市場決定價格機制，國內有關部門取消了軍品的國家定價模式，提出了由市場決定價格的新規(guī)則。

按照新規(guī)則要求，在產品研制立項論證階段就需要開展訂購產品的目標價格論證，并將購置目標價格納入報批文件和研制合同。同時，強調目標價格是設計出來的，必須從科研源頭抓起，樹立限價設計理念，加強技術與經濟性的綜合決策，從而控制武器裝備全生命周期費用水平[1]；堅持成本定價與激勵約束相結合，激勵承研承制單位不斷創(chuàng)新技術方法、控制降低成本，促進供需雙方共贏，有效提高武器裝備經費的使用效益。

限價設計中的“價”是指“訂購目標價格”，它不是一個值，而是一個以目標價格為中心、上下都有一定裕度的區(qū)間，包括最高價格、目標價格、激勵約束等內容。目標價格由目標成本和利潤組成，因此，限價就是限成本。限成本設計就是一種把產品的全生命周期費用或單件產品的成本作為目標成本上限，并且將該費用或成本上限明確地規(guī)定為與性能指標同等重要的設計思想[2]。目標成本的上限是將費用與產品的性能、研制進度等進行了切實權衡后得出的。

1 限成本設計來源

限成本設計思想的來源是美國國防部1975年提出的定費用設計（DTC），在指令DoDD5000.28中對DTC的定義是：“一種管理概念，即在發(fā)展過程中確立嚴格的費用目標，并且通過在使用能力、性能、費用及進度間進行權衡的方式，對系統(tǒng)的費用（采購、使用及支援）予以控制，使之達到既定目標。費用作為一項關鍵的設計參數(shù)，要連續(xù)不斷地予以審核；費用也是型號發(fā)展及生產過程中固有的影響因素”[3]。該指令明確規(guī)定，空、海、陸軍的所有主要武器系統(tǒng)的新型號，都必須貫徹定費用設計要求。該指令中強調了定費用設計目標、平均出廠價、全生命周期費用（LCC）等，其目的是把費用作為與技術要求和進度要求同等重要的設計參數(shù)來確定。這個指令中還規(guī)定了定費用設計準則、定費用設計目標、成本控制原則、目標變更處理辦法等。1983年4月，美國頒布了DoDD4245.3 DTC，要求設立費用目標，進行系統(tǒng)全生命周期費用分析與預計，據(jù)此進行系統(tǒng)的技術評審和實施全生命周期費用管理[3]。

影響航空裝備全生命周期費用的決定因素是設計思想和經濟觀念。一型航空武器裝備的全生命周期費用看似是其生命周期內各個階段費用的相加之和，但實際上能夠決定全生命周期費用多少的卻是在早期設計階段，因為越到后期，改變裝備性能參數(shù)、結構特性和使用維護條件等固有因素的可能性越小，所以前期的決策對后期的使用有很大的影響。這一點從著名的“帕萊托”曲線就可以看出。限成本設計就是把全生命周期費用的控制與航空裝備的設計結合在一起，重點控制設計階段。同時，限成本設計也對降低大多數(shù)航空裝備的采購價格、扭轉“性能至上”的思想頗為有效，因此，應當受到重視。

2 限成本設計方法

在航空裝備的設計過程中，限成本設計是一種非常重要的管理手段。限成本設計雖然不能直接降低成本，但它可以使設計方案達到規(guī)定的成本要求，并保證研制階段成本最優(yōu)，從而達到通過控制設計來控制全生命周期費用的目的。

2.1 限成本設計實施步驟及流程

限成本設計的核心流程是：首先提出總體要求，然后根據(jù)總體要求提出若干個備選方案，并利用已有的成本關系和成本模型分別進行估算、分析、權衡，最終選定最優(yōu)成本方案。流程中建立成本模型是在備選方案中擇優(yōu)的前提，進行成本估算是必要手段。這也是限成本設計思想落實的關鍵步驟。

具體實現(xiàn)步驟為：（1）確定一個或多個成本函數(shù)。這些成本函數(shù)必須和航空裝備的任務目標協(xié)調一致，并且成本函數(shù)之間不能相互矛盾。（2）每一個成本函數(shù)和某些設計變量之間的數(shù)學關系以公式表示。（3）形成一套評估成本函數(shù)準則：最大或最?。皇欠裥枰_定必要的設計約束。（4）明確設計約束與某些設計變量之間的關系。（5）確認一種能進行優(yōu)化選擇的理論（數(shù)學程序）。

在實際工作中，其工作流程如圖1所示。

圖1 限成本設計工作流程Fig.1 The cost-limit-design procedure

2.2 選定限成本設計目標

通過對備選方案的性能與經濟性進行充分的分析、比較、論證，并對整個研制計劃進行統(tǒng)籌安排，預先確定在一定時期內應控制的成本目標，此目標可分為限成本設計目標值和限成本設計門限值。

限成本設計目標值是設計應當達到的固定指標，是承研單位的內部目標。限成本設計門限值是合同規(guī)定的目標值，是不能超過的成本上限，若超過就需對系統(tǒng)進行重新審查。

確定限成本設計目標是一件很難的工作，不能定得太高，也不能定得太低。如果目標值定得太高，則定成本方案可能被忽視，不能激發(fā)降低成本的積極性，還有可能導致得到的性能與設計特性的增量與所花費用不匹配；如果目標值定得太低，則可能因無論如何也不能達到要求而挫傷積極性，或可能導致性能降低。因此，確定限成本設計目標的基本原則是，全面考慮系統(tǒng)、分系統(tǒng)和設備的全生命周期費用，使限成本設計目標與性能、進度和保障性等特性之間到達最佳平衡。

2.3 限成本設計權衡分析

成本目標確定之后需進行權衡分析，并對成本分析結果進行評審。一般具有高可靠性的備選方案，前期都需要高額的投資；而具有低可靠性的備選方案，前期投資較低，但可能會在后期使用過程中出現(xiàn)較高的生產費用和使用維修費用[3]。

影響全生命周期費用的關鍵因素是可靠性和維修性，所以在限成本設計權衡分析中，需要辨識出系統(tǒng)中最關鍵的功能與系統(tǒng)，并確定備件儲備方案和維修工作方案。通過分析各種性能參數(shù)，確定出其中只要有小的變化就會使費用發(fā)生重大變化的參數(shù)，即費用驅動因子，進行敏感性分析，判定出影響費用的主導因子，及其最可能值、樂觀值和悲觀值，并得出如何以最少的人力、物力得到最大費用效能的最優(yōu)方案。

2.4 成本目標分配與控制

以權衡分析確定的成本目標為依據(jù)，按裝備構成或專業(yè)分工對成本指標進行分配。一般要將指標分配到硬件一級，并將達標責任落實到專門指定的主管設計師。

無論在研制的哪一階段，一旦成本目標值超出了門限值，就需要對系統(tǒng)進行重新審查，找出對成本目標影響最大的高風險或高費用部分，并立即采取降成本措施。一般采取的措施有：（1）采用最低費用增長的備選方案；（2）應用價值工程；（3）多利用標準化的產品和現(xiàn)有方案；（4）從產品實體設計著手，使零部件簡單且易于制造；（5）應用廉價的代用材料和高效加工過程，使用標準化或設計多用途的零部件；（6）進行生產性分析，降低生產成本。

2.4 限成本設計評審

在航空裝備的研制過程中，需制定成本分析的里程碑節(jié)點，并在相應的節(jié)點對成本進行評審，以保證設計出能夠滿足成本目標要求的方案。如果不能滿足成本目標要求，則需分析并找出原因，針對癥結所在制訂修正方案。

在研制中，由總設計師系統(tǒng)牽頭，各設計部門堅決執(zhí)行并貫徹全生命費用管理大綱，在評審節(jié)點前對費用執(zhí)行情況及各設計目標完成情況做出總結和評估，并形成經濟性改進建議。根據(jù)經濟性改進建議，對正在進行的或后續(xù)計劃要進行的工作項目做權衡研究，提出更加具體、適合、有效的技術經濟性改進方案或降成本管理措施，形成經濟性改進技術或管理措施計劃[4]。

3 限成本設計與全生命周期費用管理的關系

限成本設計和全生命周期費用管理的關系密切，前者是后者的核心組成部分。全生命周期費用估算和分析為限成本設計選定目標值提供依據(jù)，限成本設計為實現(xiàn)該目標值又決策了全生命周期費用管理中的一系列措施。同時該目標值還決定了航空裝備的設計進程，也是全生命周期費用管理中量化的階段考核目標。兩者關系如下：

（1）限成本設計目標值和全生命周期費用估算值不同。限成本設計的目標成本就像其他飛機技術指標一樣，由決策機構批準后作為目標圖像，成為設計參數(shù)和管理目標，原則上不允許改變；而全生命周期費用在裝備每個階段或大節(jié)點結束后都需要進行修正和完善，并用來計算航空裝備的效費比和衡量資源分配，不能當作管理目標使用。

（2） 限成本設計是采辦中的一種重要手段，可以通過控制設計來控制全生命周期費用；而全生命周期費用估算只是估算費用和輔助決策的基本的分析方法和工具。

（3）限成本設計既要制定設計規(guī)格（性能、進度、生產數(shù)量等要求），又要確定費用目標值；而全生命周期費用管理只是根據(jù)設定的設計規(guī)格估算裝備的全生命周期費用，幫助決策者對設計規(guī)格進行權衡。

（4）限成本設計方法不能脫離全生命周期費用評價而單獨使用；而全生命周期費用管理方法既可單獨使用又可與限成本設計方法結合在一起使用。

（5）限成本設計的使用是有條件的，對風險極高、國家利益高于一切等不惜代價的項目不一定適用；而全生命周期費用管理方法使用起來沒有限制條件，可用于任何系統(tǒng)、分系統(tǒng)或部件中。

（6）只有做了全生命周期費用估算和分析，才能得出比較合理的成本設計目標，而有了成本設計目標，才能做出可信度越來越高的全生命周期費用估算。確定成本設計目標的目的是控制航空裝備采購成本和使用維護成本，使航空裝備具有較高的效費比。這與進行全生命周期費用估算的目的是一致的。

限成本設計與全生命周期費用管理的優(yōu)缺點對比見表1。

表1 限成本設計與全生命周期費用管理優(yōu)缺點對比Table1 The advantages and disadvantages comparing with the cost-limit-design and the life-cycle-cost management

4 結束語

在管理中應用限成本設計，應盡早確定成本目標值，嚴格按目標成本進行管理，以達到控制航空裝備全生命周期費用的目的。限成本設計工作的成功與否取決于決策者是否重視和支持，決策者應像重視飛機性能參數(shù)一樣重視成本參數(shù)，并通過大家的共同努力去實現(xiàn)成本目標。在航空裝備研制的各個階段，決策者和各級管理部門都應始終把成本控制作為其主要職責之一。