張寧、劉佳、曹建建／中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院

軍工能力建設(shè)旨在通過新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料生產(chǎn)條件建設(shè)，滿足日益增長的軍工科研任務(wù)需求，實現(xiàn)效率提高、工藝提升、安全生產(chǎn)和節(jié)能減排。隨著各大軍工企業(yè)能力建設(shè)不斷推進，傳統(tǒng)單一針對任務(wù)配套能力建設(shè)的模式已不能適應(yīng)新形勢和新任務(wù)的需要，加快推動建設(shè)模式由任務(wù)能力型向體系效能型轉(zhuǎn)變迫在眉睫。立足國民經(jīng)濟現(xiàn)狀和國家大政方針，推動軍工能力建設(shè)模式向體系效能型轉(zhuǎn)變，有助于推動軍工能力科學(xué)發(fā)展、系統(tǒng)布局，提高相關(guān)經(jīng)費利用效率、效益和效果，進而優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)能力建設(shè)的系統(tǒng)化、專業(yè)化、集約化和社會化。筆者從對軍工科研生產(chǎn)建筑改造的意義、現(xiàn)狀及其管理模式等方面進行了理論上的研究探索。

一、對軍工科研生產(chǎn)建筑進行改造的意義及現(xiàn)狀

1.意義

隨著武器裝備性能的不斷提升，對其科研生產(chǎn)能力建設(shè)提出了更高的要求，急需通過高投入強度和高建設(shè)速度的能力建設(shè)，為軍工研制新產(chǎn)品以及擴大再生產(chǎn)提供關(guān)鍵保障條件。隨著固定資產(chǎn)數(shù)量達到一定規(guī)模，現(xiàn)有的科研場所布局不宜繼續(xù)擴張，軍工領(lǐng)域新產(chǎn)品的研制、工藝提升或是現(xiàn)有任務(wù)的擴大再生產(chǎn)，越來越多的需要通過改造現(xiàn)有科研生產(chǎn)建筑來滿足科研生產(chǎn)任務(wù)的需求。對現(xiàn)有科研生產(chǎn)建筑進行改造，符合軍工能力建設(shè)走內(nèi)涵式發(fā)展道路的總體要求，注重現(xiàn)有能力的繼承性，優(yōu)化資源配置，以增帶存，盤活資產(chǎn)，進而提升資產(chǎn)利用效率，實現(xiàn)整體能力的提升。

2.現(xiàn)狀

在歷史原因、政府管控、任務(wù)周期等多方因素的影響下，越來越多的能力建設(shè)項目需要對科研生產(chǎn)建筑進行技術(shù)改造。從當前的現(xiàn)實情況來看，科研生產(chǎn)建筑在技術(shù)改造中仍然面臨以下問題：

一是舊的科研生產(chǎn)建筑原有建設(shè)標準不能滿足現(xiàn)行規(guī)范。當前，軍工科研生產(chǎn)中仍在利用很多老舊的蘇式建筑。從建筑本身來講，其建筑、結(jié)構(gòu)、消防等各方面均不能滿足現(xiàn)行建筑規(guī)范；從建筑使用功能上來講，其結(jié)構(gòu)布局、水、暖、電、動力設(shè)計均與當前科研生產(chǎn)需要的新工藝、新設(shè)備的使用要求之間存在巨大差距。鑒于軍工產(chǎn)品研制生產(chǎn)嚴苛的環(huán)境要求，亟待解決老舊科研生產(chǎn)建筑和新任務(wù)多元需求之間的矛盾。

二是科研生產(chǎn)建筑的技術(shù)改造復(fù)雜、經(jīng)費需求龐大。總體而言，由于科研生產(chǎn)建筑技術(shù)改造項目在軍工能力建設(shè)中的比重越來越大，涉及改造的科研生產(chǎn)建筑也越來越多，這方面需要投入的總體經(jīng)費數(shù)額非常龐大。由于單體科研生產(chǎn)建筑大多年代久遠，與現(xiàn)今更新后的規(guī)范、標準和工藝存在較大差異性。在滿足生產(chǎn)工藝和設(shè)備安置要求的總前提下，對單體建筑改造必須嚴格按照現(xiàn)行的建筑規(guī)范、標準和工藝進行實施，導(dǎo)致既要考慮科研生產(chǎn)建筑自身條件，又要考慮科研生產(chǎn)特殊需求，同時要滿足現(xiàn)行規(guī)范標準。因此，改造設(shè)計需要全面統(tǒng)籌考慮各方需求和影響，設(shè)計方案極其復(fù)雜，部分建筑物還需要進行加固處理，這對空間和土建專業(yè)的設(shè)計都會造成巨大考驗。同時，由于復(fù)雜的改造設(shè)計方案，相應(yīng)工程造價也將大幅提升，有些甚至高于新建建筑物的費用。

三是施工改造給外部環(huán)境帶來很大影響。外部因素影響主要是指技術(shù)改造施工階段對周邊社會環(huán)境、自然環(huán)境的不可控影響。特別是現(xiàn)有軍工科研生產(chǎn)場所，部分位于城市相對居住商業(yè)比較集中的區(qū)域，對科研生產(chǎn)建筑改造將對污染控制、區(qū)域環(huán)境質(zhì)量影響、自然資源利用、區(qū)域生態(tài)影響等產(chǎn)生較大影響。以某改造項目為例，主要包括施工過程中的噪音、震動、光污染、吊裝運輸和廢棄物處理等。噪音影響主要是建筑局部混凝土切割、剔鑿、振搗等施工作業(yè)產(chǎn)生的噪音分貝高于城市類聲環(huán)境功能區(qū)的噪音限制指標（晝間55 分貝、夜間45 分貝）；振動影響主要是建筑局部混凝土切割、剔鑿、振搗等施工作業(yè)產(chǎn)生的震動通過固體傳導(dǎo)影響周邊正常生活和辦公；光污染影響主要是指施工過程中焊接作業(yè)產(chǎn)生的強烈光照會影響高于施工建筑的周邊建筑；吊裝運輸影響是指施工階段起重設(shè)備的吊臂作業(yè)區(qū)域可能會覆蓋臨近建筑，期間存在安全隱患。

二、軍工能力建設(shè)中科研生產(chǎn)建筑改造類項目的實施流程

軍工能力建設(shè)要求強化項目全周期監(jiān)控，提升投資建設(shè)效果評價。由于科研生產(chǎn)建筑改造項目核心是為了保障科研生產(chǎn)，務(wù)必確保與擬安置工藝設(shè)備購置進度以及科研生產(chǎn)周期的匹配性。因此，從正式立項到整體竣工都需要全過程監(jiān)控，確定明確的要求和流程，一般分為4 個階段，如圖1 所示。

圖1 科研生產(chǎn)建筑項目改造流程

1.計劃階段

項目建設(shè)單位根據(jù)型號研制、批生產(chǎn)、基礎(chǔ)配套條件等方面的需要，緊密圍繞科研生產(chǎn)提出項目建議書，闡明項目建設(shè)的必要性以及基本建設(shè)方案，供國防科工局等相關(guān)管理部門決策。項目獲得批復(fù)正式立項后，項目建設(shè)單位委托咨詢機構(gòu)編制項目的可行性研究報告，對項目建設(shè)方案、招標情況、建設(shè)周期、環(huán)境保護、職業(yè)安全、職業(yè)衛(wèi)生、投資估算等方面進行全面深化論證。該階段重點考慮科研生產(chǎn)的實際流程以及具體工藝需求，進行工藝設(shè)備技術(shù)方案論證，并且論證建筑改造的建筑規(guī)范、標準和具體實施工藝。經(jīng)過相關(guān)管理部門評審后，方可進入準備階段。

2.準備階段

項目建設(shè)單位需要明確委托具有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計院開展方案的初步設(shè)計，在可行性研究報告批復(fù)的基本方案以及投資估算的基礎(chǔ)上，深入論證設(shè)備技術(shù)方案、實施方案以及建筑物的改造設(shè)計方案，必要時對職業(yè)衛(wèi)生、安全等進行專門設(shè)計，編制初步設(shè)計報告以及投資概算。

3.實施階段

項目建設(shè)單位需要委托設(shè)計院在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上開展深入設(shè)計，形成施工圖紙。經(jīng)過審查的施工圖設(shè)計方案可以交付施工單位開展建設(shè)實施。實施過程中，根據(jù)現(xiàn)場實際情況可能發(fā)生變更，可請設(shè)計院據(jù)實進行設(shè)計變更，設(shè)計院提交設(shè)計變更圖紙后，方可繼續(xù)進行施工。該階段重點考慮施工階段產(chǎn)生的外部因素影響，在確保工程進度和質(zhì)量的情況下，增強影響的可控性，減小對于周圍環(huán)境的影響。

4.驗收階段

相關(guān)管理部門組織企業(yè)內(nèi)、外部相關(guān)單位進行驗收。一般情況下，軍工能力建設(shè)項目由國防科工局組織相關(guān)單位進行項目的財務(wù)決算審計、安全、環(huán)境、職業(yè)衛(wèi)生、消防、檔案等單項驗收，單項驗收通過后進行項目竣工驗收。單項或竣工驗收未通過則返回實施階段，針對不合規(guī)內(nèi)容進行整改，并視整改情況重新進行驗收。

三、科研生產(chǎn)建筑改造項目全生命周期動力學(xué)模型

筆者引入系統(tǒng)動力學(xué)（System Dynamics，SD）方法，將系統(tǒng)動力學(xué)方法應(yīng)用于科研生產(chǎn)建筑改造類項目管理，可以使管理者對改造項目整體上進行控制。通過分析研究項目實施過程中各個流程的信息反饋，從實施流程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出發(fā)分析過程的動態(tài)復(fù)雜性，優(yōu)化管理流程。

1.全生命周期動力學(xué)模型結(jié)構(gòu)

圖2 是在單階段項目管理動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立科研生產(chǎn)建筑改造類項目全生命周期動力學(xué)模型，并將整個過程分為4 個部分。

圖2 科研生產(chǎn)建筑改造項目全生命周期動力學(xué)模型

一是一般活動。項目立項批復(fù)后，將科研生產(chǎn)建筑改造類項目分解為具體工作任務(wù)，對項目進行初始定義。若整體項目嚴格按照施工計劃和圖紙施工，中途無設(shè)計變更及反復(fù)施工，施工流程按計劃以此遞進，最終竣工。

二是變更和返工。通常改造項目涉及面廣、類型多、內(nèi)容雜，很難完全按照施工計劃和圖紙一次性實施完成，過程中狀況頻發(fā)，多有變更及返工。在計劃階段和設(shè)計階段均以一個中間狀態(tài)示意計劃/設(shè)計新一次修改或者返工。計劃階段和設(shè)計階段分別用一個中間狀態(tài)表示計劃/設(shè)計修改或者返工，具體到設(shè)計階段即需要調(diào)整的計劃，設(shè)計階段需要修改設(shè)計內(nèi)容。進入實施階段發(fā)生的修改或返工，直接返回到設(shè)計階段處理，沒有中間狀態(tài)。進入竣工階段，則需要進行整改，重新實施。

三是保障質(zhì)量。改造項目實施過程中，各階段的執(zhí)行質(zhì)量直接決定狀態(tài)能否發(fā)生改變。階段任務(wù)質(zhì)量水平越高，則該階段任務(wù)變更或返工越少，一次審核通過的百分比越高。

四是計劃及控制。項目一旦完成初始定義，相關(guān)流程及階段均需按計劃實施。對各個階段項目的實施狀態(tài)及完成情況開展實時監(jiān)控。依據(jù)質(zhì)量控制情況，及時調(diào)度各方資源并處理問題，確保項目按照計劃節(jié)點高質(zhì)量完成。

上述任務(wù)階段中，施工單位主要負責一般活動中基本施工以及返工，設(shè)計院負責設(shè)計變更，監(jiān)理單位配合項目建設(shè)單位開展計劃與控制、質(zhì)量監(jiān)督。建設(shè)單位通過計劃與控制以及質(zhì)量監(jiān)督2 項核心舉措來監(jiān)控整個項目的進展情況。

2.全生命周期動力學(xué)模型構(gòu)建

該模型主要通過將改造過程中的各種反饋信息納入到整體項目控制中，表現(xiàn)為各個基本活動階段的績效改進以及施工中的任務(wù)階段的影響指標，通過分析反饋建立初步項目控制模型，將改造流程和信息反饋的各個方面有機聯(lián)系在一起，能夠充分反映各個方面的相互制約對改造項目最后的影響。

令（=0，1，2，3，4，5）為各個基本狀態(tài)下的工作量；設(shè)（=1，2，3，4）為階段工作質(zhì)量，且0 ≤≤1；設(shè)（=1，2，3，4）為階段預(yù)期工作結(jié)束時間；設(shè)（=1，2，3，4）為階段控制函數(shù)，表示各個階段建設(shè)單位的管理資源投入。

假設(shè)=0 時項目開始，為線性負反饋控制函數(shù)，在達到預(yù)期結(jié)束時間前按照線性函數(shù)計算。項目逾期后，為常數(shù)m。具體函數(shù)如下：

其中：= 4 為驗收關(guān)閉，即不再驗收，在保證計劃結(jié)束時間Ti 的前提下，表示改造超時后可能提供的最大處理能力，即變更和返工的成本。對項目改造全過程而言，整個項目的協(xié)同控制目標函數(shù)如下：

與改造全過程的執(zhí)行質(zhì)量相關(guān)。無變更和返工條件下= 0。令向量=（，，，），向量=（，，，）,單位列向量=（1，1，1，1）。S 是的非線性函數(shù)，即=（）。則目標函數(shù)式轉(zhuǎn)化為：

經(jīng)計算，在項目實施過程中，計劃階段發(fā)生的質(zhì)量隱患若不及時解決，到后續(xù)階段再進行補救，則應(yīng)急處理需要投入的資源和精力將線性增加；若計劃階段的質(zhì)量問題未妥善解決，在后續(xù)管理過程需要投入的資源也將增大；特別是質(zhì)量問題若拖延到驗收階段，需要重新回到設(shè)計階段甚至計劃階段來尋找解決方案，由此處理同樣問題所需要的資源投入將逐級擴大。

科研生產(chǎn)建筑改造類項目是軍工能力建設(shè)的重要組成部分，系統(tǒng)性強，復(fù)雜性高，管理難度大。為確保項目順利實施，有必要進行全過程風險評估，對每一個流程及環(huán)節(jié)中包含的風險進行有效識別，在計劃和設(shè)計階段提前做好關(guān)鍵環(huán)節(jié)風險控制以及應(yīng)急處理預(yù)案，實現(xiàn)全程監(jiān)控，把握各個階段的質(zhì)量和進度，必要時啟動應(yīng)急處理，從而保障項目能順利驗收。

隨著我國軍工產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，企業(yè)對科研和生產(chǎn)條件進行持續(xù)的能力建設(shè)需求旺盛。筆者提出的軍工能力建設(shè)中科研生產(chǎn)建筑改造類項目全生命周期動力學(xué)模型具有較大參考價值，類似軍工能力建設(shè)項目均可借鑒，以充分利用經(jīng)費，保障科研生產(chǎn)任務(wù)順利開展。