徐珊珊，岳曉飛，楊偉宏，楊 楠，王 鵬

（1. 中國運載火箭技術研究院，北京，100076，2. 首都航天機械有限公司，北京，100076）

0 引 言

中國載人空間站工程是建設航天強國的重要標志，應急發(fā)射任務是空間站建造過程中極為特殊和重要的部分。按照空間站長期有人照料的目標，每年需用CZ-2F火箭發(fā)射兩艘神舟載人飛船，將航天員送入空間站，實現(xiàn)乘員輪換。當飛船出現(xiàn)故障不能正常返回時，需應急發(fā)射一艘飛船，對航天員進行緊急救援。應急發(fā)射任務必須在短時間內精準完成，因此，應急發(fā)射任務具有目標唯一、約束性強、風險容忍度低等特點。基于上述特點，應急發(fā)射任務中的決策管理就顯得尤為重要。

1 決策理論與方法

管理學中的決策不是瞬間的行為，而是一個發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的過程，這一過程就是決策分析，即人們?yōu)榱藢崿F(xiàn)某一特定目標，在占有一定信息和經(jīng)驗的基礎上，根據(jù)主客觀條件的可能性，提出各種可行方案，采用一定的科學方法和手段，進行比較、分析和評價，按照決策準則，從中篩選出最滿意的方案，并根據(jù)方案實施的反饋情況對方案進行修整控制，直至目標實現(xiàn)的整個系統(tǒng)過程。

1.1 決策分析的基本要素

決策分析包括以下幾個基本要素：

a）決策者：決策者即決策主體，可以是個體，也可以是群體。

b）決策目標：決策者必須有一個希望達到的明確的目標，可以是單個目標，也可以是多個目標。

c）決策方案：存在著供人們選擇的不同的決策方案。有明確方案和不明確方案兩種。

d）自然狀態(tài)：決策者無法控制但可以預見的決策環(huán)境客觀存在的各種狀態(tài)。

e）決策結果：決策結果即各種決策方案在不同的自然狀態(tài)下所出現(xiàn)的結果。

f）決策準則：它是評價方案是否達到?jīng)Q策目標的價值準則，也是選擇方案的依據(jù)。

1.2 決策分析的基本步驟

決策分析是一個系統(tǒng)過程，由科學的決策步驟組成，又稱決策程序，一般包括以下5個步驟：發(fā)現(xiàn)與分析問題；確定決策目標；擬定各種可行的被擇方案；分析、比較各被擇方案，從中選出最優(yōu)方案；決策的執(zhí)行、反饋與調整等。這5個步驟及相互間的關系如圖1所示。

圖1 決策分析過程基本步驟Fig.1 Basic Steps of Decision Analysis Process

2 應急發(fā)射流程決策程序分析

在常規(guī)的發(fā)射任務中，發(fā)射場工作流程一般串行開展，以質量評審為子決策節(jié)點，以確保發(fā)射成功為最終目標。按照工程總體要求，應急發(fā)射流程將載人火箭單發(fā)發(fā)射場工作時間壓縮至約四分之一，為實現(xiàn)快速發(fā)射，火箭系統(tǒng)需在短時間內從待命狀態(tài)轉到發(fā)射狀態(tài)。因此，在確保發(fā)射成功為最終目標不變的前提下，應急發(fā)射任務發(fā)射場工作流程須并行開展。除測試流程上的適當簡化外，質量評審也簡化為質量過程確認。

2.1 應急發(fā)射流程決策要素分析

a）決策者：航天工程是復雜的系統(tǒng)工程，各系統(tǒng)各司其職，同時相互配合，存在緊密的耦合關系，因此應急發(fā)射任務需建立健全的組織機構，各級決策的決策者均由組織機構中相應的群體擔當。

b）決策目標：火箭任務目標只有一個，就是發(fā)射成功。應急發(fā)射約束條件更加嚴苛，需在限定時間內，完成所有工作。由于各項工作之間相互耦合，任何一項工作都可能影響最終目標，因此需設置很多子目標，所有子目標均需圍繞一個最終目標，就是確保載人火箭發(fā)射成功。

c）決策方案：因為應急發(fā)射流程有嚴格的時間限定和明確的目標，應根據(jù)實際問題情況，充分考慮現(xiàn)場資源、人力、技術、時間等綜合條件，快速制定出可實施的決策方案。

d）自然狀態(tài)：應急發(fā)射流程中的自然狀態(tài)大部分都是不確定且離散的。

e）決策結果：因為應急發(fā)射任務目標唯一，因此僅存在成功和失敗兩種決策結果。

f）決策準則：在以高效、可靠為主要依據(jù)的基礎上，應急發(fā)射流程的決策準則還應遵循系統(tǒng)、科學、可行等基本原則。

2.2 應急發(fā)射任務決策程序

如上文所述，應急發(fā)射任務目標明確，且火箭構成系統(tǒng)復雜，需設立多個子目標，因此本文按照火箭功能系統(tǒng)梳理出應急發(fā)射任務多層次目標樹，見圖2。

圖2 應急發(fā)射任務多層次目標樹Fig.2 Emergency Launch Mission Multi-level Target Tree

從圖2中可以看出，火箭系統(tǒng)子目標眾多，每個子目標均需建立相應的決策過程，再逐級匯總成總體決策程序。應急發(fā)射流程時間周期緊張，各系統(tǒng)工作需并行開展，因此按照應急救援工作流程中各系統(tǒng)工作開展順序進行決策分析過程匯總更為清晰。應急救援工作流程如圖3所示。

圖3 應急救援工作流程Fig.3 Emergency Rescue Workflow

設D表示總體決策程序，每個子目標對應的決策程序用各系統(tǒng)名稱拼音首字母在右下角加以標注，即：

D—總體子決策程序；

D—結構系統(tǒng)子決策程序；

D—電氣系統(tǒng)子決策程序；

D—附加系統(tǒng)子決策程序；

D—動力系統(tǒng)子決策程序；

D—發(fā)射支持系統(tǒng)子決策程序。

下一層級子決策程序名稱以此類推。

最終匯總得到應急發(fā)射任務總決策程序如圖4所示。

圖4 應急發(fā)射任務決策總程序Fig.4 General Decision-making Procedure for Emergency Launch Mission

3 應急發(fā)射流程決策方案初探

載人航天，人命關天。應急救援任務是在非正常狀態(tài)下，保障航天員生命安全的最后手段，因此，必須按照科學的方法，形成嚴謹、可行的決策方案。

3.1 應急發(fā)射流程組織機構

CZ-2F運載火箭應急救援任務最高領導機構為應急發(fā)射指揮部，指揮部下設管理小組、技術協(xié)調組、發(fā)射場指揮調度組、后方調度組、質量技安組、后勤保障組等，組織機構如圖5所示。

圖5 應急發(fā)射流程組織機構Fig.5 Organization Chart of Emergency Launch Process

指揮部對應急任務負全面責任；應急發(fā)射管理小組是應急發(fā)射指揮部辦事機構，組織實施應急發(fā)射任務；應急發(fā)射技術協(xié)調組是任務技術系統(tǒng)領導小組，對火箭技術負責；應急發(fā)射發(fā)射場指揮調度組在指揮部的領導下，負責應急發(fā)射隊的人員、設備、物資調動，負責與工程總體和工程各大系統(tǒng)協(xié)調，負責任務的組織和實施，負責前后方聯(lián)動；后方調度組在指揮部的領導下，負責后方保障的人員、設備、物資調動，負責與上級單位和工程各大系統(tǒng)協(xié)調，負責任務的組織保障，協(xié)助前后方聯(lián)動；質量技安組負責現(xiàn)場質量流程確認，技安狀態(tài)確認，對火箭質量流程負責；后勤保障組負責產(chǎn)品運輸、發(fā)射隊住宿、車輛、飲食等保障。

3.2 應急發(fā)射流程決策程序啟動

應急發(fā)射流程決策程序隨著應急發(fā)射流程的啟動而啟動，貫穿整個應急發(fā)射過程。

從接到應急救援命令開始，應急發(fā)射流程正式啟動，集結試驗隊員、布置保障條件，專機到達發(fā)射場所在地機場，專車到達測試場地，人員就位，按照應急救援工作流程開展應急救援工作。

從接到應急救援命令開始，應急發(fā)射流程組織機構開始運轉，后續(xù)工作均在組織機構的管理下，按照既定流程開展。在整個應急發(fā)射流程中遇到的問題均按照應急發(fā)射流程決策管理辦法執(zhí)行。

3.3 應急發(fā)射流程決策管理辦法

上文按照應急救援工作流程中各系統(tǒng)工作開展順序建立了應急發(fā)射流程決策程序，本章依照應急發(fā)射流程決策程序，對不同階段發(fā)生的不同問題，制定出相應的決策管理辦法。

3.3.1 質量節(jié)點決策管理辦法

質量工作是航天工程中最重要的工作，在發(fā)射任務中貫穿始終，應急流程中所有工作程序都須嚴格按照質量要求開展。由于應急發(fā)射任務時間緊迫，為提高質量管理的針對性和有效性，建議將原有的關鍵節(jié)點質量控制程序由專家會議評審轉變?yōu)橘|量過程確認。

由于應急發(fā)射流程多項工作并行開展，建議根據(jù)應急發(fā)射流程和工作項目，以系統(tǒng)為單位形成每日質量確認表格，包含計劃開展工作、實際完成工作、待辦事項等內容，由各系統(tǒng)主管發(fā)起，經(jīng)各系統(tǒng)指揮、主任設計師、副總師審核，質量主管會簽，最終由型號總師批準，在火箭加注前做到“日清日結”。

火箭加注前由院質量主管牽頭，發(fā)起火箭加注前質量確認表，將前期各系統(tǒng)每日質量確認表格作為附件，由各系統(tǒng)副總師簽字，型號兩總審核，應急發(fā)射管理小組最終審批。

該工作可結合發(fā)射場流程精細化工作實施，將每日質量確認表與崗位作業(yè)書結合，設計師每天在Cpad上進行崗位作業(yè)書簽署和每日質量確認，各級領導在Cpad上進行審批。

3.3.2 火箭加注前問題決策管理辦法

火箭加注是不可逆的，加注前發(fā)生的問題，通常有一定的時間解決處理；加注后發(fā)生的問題，往往會直接對發(fā)射造成影響。因此，本章按問題發(fā)生的時間，對火箭加注前及開始加注后分別制定不同的決策管理辦法。

火箭加注前按照問題類型分為質量問題、人員問題和其它問題。

a）質量問題決策管理辦法。

由于應急發(fā)射任務時間周期是強約束，因此任何決策均需以對后續(xù)流程周期影響最小為首要考慮條件。與常規(guī)發(fā)射流程不同，應急發(fā)射流程中的質量問題在決策時可根據(jù)現(xiàn)場實際情況，以應急發(fā)射飛船（無航天員）最低發(fā)射條件為依據(jù)，以相應地降低火箭功能、性能為代價，適當放寬條件，提高發(fā)射概率，確保滿足時間周期，從而實現(xiàn)最終發(fā)射目標。

工作中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象及質量問題必須及時上報。問題出現(xiàn)10 min內由系統(tǒng)指揮向中隊長及試驗隊質量處進行匯報，同時通報發(fā)射場指揮調度組；30 min內由試驗隊質量處向試驗隊技術協(xié)調組及管理小組匯報，同時通報后方調度組，管理小組向指揮部匯報；技術協(xié)調組組織人員進行現(xiàn)場分析，1 h內制定出排故方案，上報管理小組，4 h內完成現(xiàn)場排故，管理小組向指揮部匯報現(xiàn)場排故情況；發(fā)射場指揮調度組聯(lián)合后方調度組組織人員把故障設備運送回后方；后方調度組組織問題歸零，歸零情況向匯報管理小組和指揮部匯報。火箭加注前質量問題決策流程如圖6所示。

圖6 火箭加注前質量問題決策流程Fig.6 Decision Flow Chart of Quality Problems before Rocket Filling

b）人員問題決策管理辦法。

工作中出現(xiàn)的人員問題，如突發(fā)疾病或意外受傷，現(xiàn)場人員需第一時間通報發(fā)射場指揮調度組，指揮調度組視情進行現(xiàn)場處理，同時向管理小組匯報，管理小組視情決策人員后續(xù)處置及是否需要后方增員支持，若需后方增員支持，后方協(xié)調組組織增補人員24 h內抵達工作崗位。

c）其它問題決策管理辦法。

應急發(fā)射任務執(zhí)行過程中，除質量問題和人員問題外，還可能發(fā)生其它突發(fā)狀況。按照對后續(xù)工作的影響程度分為三級，影響程度逐級升高。一級問題不影響后續(xù)關鍵節(jié)點；二級問題對后續(xù)關鍵節(jié)點有影響，但不影響發(fā)射；三級問題對發(fā)射直接造成影響。

一級問題由中隊調度報發(fā)射場指揮調度組，發(fā)射場指揮調度組報管理小組并視情組織相關人員處理，處理結果報管理小組；

二級問題由中隊調度報發(fā)射場指揮調度組，發(fā)射場指揮調度組報管理小組，管理小組制定后續(xù)計劃，發(fā)射場指揮調度組組織相關人員執(zhí)行落實，結果報指揮部；

三級問題由中隊調度報發(fā)射場指揮調度組，發(fā)射場指揮調度組報管理小組，管理小組報指揮部，指揮部決策后續(xù)計劃，所有相關組織機構執(zhí)行落實。

3.3.3 火箭加注后問題決策管理辦法

火箭開始加注后，由于臨近發(fā)射節(jié)點且加注過程不可逆，出現(xiàn)的問題均屬于緊急問題，往往對發(fā)射造成直接影響。因此，加注后的問題在決策過程中要提高等級。

問題出現(xiàn)后，由現(xiàn)場人員直接報型號辦調度，型號辦調度報型號兩總，同時通報管理小組、技術協(xié)調組、發(fā)射場指揮調度組及質量技安組，各組協(xié)同現(xiàn)場制定解決方案。同時管理小組報指揮部，指揮部決策后續(xù)計劃，所有相關組織機構執(zhí)行落實。

3.3.4 應急發(fā)射流程決策追蹤反饋

常規(guī)的決策分析過程中還包含反饋和追蹤決策的過程，對方案進行追蹤控制并適時修正是為了提高決策分析結果的科學性。在應急發(fā)射流程中由于時間緊迫，不允許在當次流程中對決策方案進行大幅度的修正，但決策追蹤反饋的積累對后續(xù)任務仍然具有重要的參考價值。因此，建議建立應急發(fā)射流程決策追蹤表，將應急發(fā)射流程中所有決策分析過程及實施效果記錄下來，為后續(xù)載人航天火箭發(fā)射決策提供參考。

4 結束語

為進一步完善空間站任務應急發(fā)射流程的實施和管理，本文對應急發(fā)射流程的決策管理方法進行了研究和初探。梳理了應急發(fā)射流程中決策分析的基本要素，形成了應急發(fā)射流程決策方案，制定了應急發(fā)射方案決策管理辦法及決策追蹤反饋制度，為應急發(fā)射實施方案的改進和優(yōu)化提供支撐和參考。由于應急發(fā)射流程尚處于模擬演練階段，因此該決策管理辦法還有待在后續(xù)的工作和實踐中不斷的修正和完善。