【摘要】在國防科技工業(yè)領(lǐng)域，裝備成本控制是提升國防實力和實現(xiàn)資源優(yōu)化配置的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的成本控制方法存在諸多局限，難以滿足現(xiàn)代復(fù)雜裝備系統(tǒng)的成本控制需求。本文提出了一種基于數(shù)字孿生與參數(shù)化成本估算的融合策略，闡述了融合策略的核心、流程、關(guān)鍵技術(shù)和實施要點，旨在實現(xiàn)裝備成本全過程、精細(xì)化管控。通過構(gòu)建裝備的全壽命周期數(shù)字孿生模型和相對應(yīng)的參數(shù)化成本估算模型，數(shù)字孿生模型提供實時、動態(tài)的數(shù)據(jù)輸入，參數(shù)化成本估算模型進行快速、精準(zhǔn)的估算和反饋，兩種模型以數(shù)字仿真形式模擬完成技術(shù)迭代、多方案選擇等大部分工作，提高裝備全壽命階段成本控制的效率和效益，為實現(xiàn)高質(zhì)量、高效益、低成本、可持續(xù)的裝備建設(shè)目標(biāo)提供新的實現(xiàn)思路。

【關(guān)鍵詞】裝備成本管控|參數(shù)化成本估算|策略融合|全過程管理

在國防科技工業(yè)領(lǐng)域，裝備成本控制不僅是醒目經(jīng)濟可行性的基石，更是提升國防實力、實現(xiàn)資源優(yōu)化配置的關(guān)鍵。隨著現(xiàn)代裝備系統(tǒng)日益復(fù)雜，研制、生成及使用保障成本不斷攀升，傳統(tǒng)成本控制方式已難以滿足當(dāng)前需求。政策層面明確提出，裝備成本控制由事后定價向事前控制轉(zhuǎn)變，通過引入先進的成本工程方法和工具，實現(xiàn)裝備成本全過程、精細(xì)化管理。在此背景下，探索一種高效、準(zhǔn)確的成本估算與控制策略顯得尤為重要。

一、裝備成本控制面臨的挑戰(zhàn)與機遇

（一）傳統(tǒng)成本控制方法的局限

傳統(tǒng)的裝備成本控制方法往往側(cè)重于事后審核，這種方法存在諸多局限。首先其無法在設(shè)計階段對成本進行有效預(yù)測和事前管控，導(dǎo)致成本超支風(fēng)險較高。其次，傳統(tǒng)方法缺乏動態(tài)調(diào)整和實時性，難以應(yīng)對裝備研制過程中出現(xiàn)的各種變化。最后，傳統(tǒng)方法往往依賴于經(jīng)驗和主觀判斷，缺乏科學(xué)的數(shù)據(jù)支持和量化分析。

（二）政策要求與技術(shù)進步帶來的機遇

裝備成本管控工作是以政策法規(guī)為導(dǎo)向，縱觀裝備采購制度改革和軍品價格改革的政策法規(guī)走向，其內(nèi)核是一脈相承的，就是軍品定價要實現(xiàn)三個轉(zhuǎn)變，其中從“事后定價”到“事前控制”的轉(zhuǎn)變尤為關(guān)鍵。這一轉(zhuǎn)變給成本管控提出了新的方向，在裝備研制早期階段對成本進行預(yù)測和控制，從而避免成本超支。要具體落實這一轉(zhuǎn)變，需要引入科學(xué)的工具和手段，其中最重要的就是參數(shù)化成本估算工具，參數(shù)化估算的特點就是快捷，可以在關(guān)鍵節(jié)點及時反饋，給成本管控提供決策支持。數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展也為這種轉(zhuǎn)變提供了助力，將必須在研制中后期或完成階段才能獲得的數(shù)據(jù)、參數(shù)和性能技術(shù)指標(biāo)判斷等提前到初期設(shè)計階段獲得，為實施成本事前控制提供了基礎(chǔ)輸入。

二、數(shù)字孿生技術(shù)與參數(shù)化成本估算技術(shù)概述

（一）數(shù)字孿生技術(shù)的概念與技術(shù)優(yōu)勢

數(shù)字孿生技術(shù)是一種通過數(shù)字化手段，創(chuàng)建物理實體的虛擬鏡像，以實現(xiàn)對實體狀態(tài)、行為及性能的實時監(jiān)測、預(yù)測和優(yōu)化的技術(shù)。在裝備成本控制領(lǐng)域，數(shù)字孿生技術(shù)可以構(gòu)建裝備的全壽命周期數(shù)字模型，包括設(shè)計、生產(chǎn)、測試、維修等各個環(huán)節(jié)。這個數(shù)字模型能夠?qū)崟r反映裝備的實際狀態(tài)和變化，可以為成本估算和控制提供精確的數(shù)據(jù)支持。

數(shù)字孿生技術(shù)的優(yōu)勢在于其高度的真實性和實時性。通過數(shù)字孿生模型，可以在虛擬環(huán)境中對裝備進行各種模擬和測試，從而避免在實際操作中可能產(chǎn)生的風(fēng)險和成本，特別適用于進行多方案對比和優(yōu)化，幫助項目團隊在設(shè)計階段就找出成本最優(yōu)的方案。

（二）參數(shù)化成本估算技術(shù)的概念與技術(shù)優(yōu)勢

參數(shù)化成本估算技術(shù)是基于項目特征、歷史數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型的成本預(yù)測方法。通過分析項目特征與成本之間的關(guān)系，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，進而對項目成本進行精確估算。參數(shù)化成本估算方法具有高度的靈活性和可擴展性，能根據(jù)項目的不同特性和需求調(diào)整成本估算模型和參數(shù)。

參數(shù)化成本估算技術(shù)的特點在于其高度自動化和智能化。通過設(shè)定一系列與成本相關(guān)的參數(shù)，如制造復(fù)雜度、人工費率等，可以自動計算出項目成本。這種方法不僅極大提高了成本估算效率，還能確保估算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，實現(xiàn)項目進程中的成本快速迭代和優(yōu)化。

三、基于數(shù)字孿生技術(shù)和參數(shù)化成本估算技術(shù)的融合策略

（一）融合策略提出的背景與意義

根據(jù)帕累托曲線原理，裝備成本控制的關(guān)鍵時期在立項和研制階段，尤其是在詳細(xì)方案確定之前。這個關(guān)鍵時期相對于整個裝備研制階段來說比較短暫，因此需要分秒必爭。但是單純依靠參數(shù)化成本估算工具會受到傳統(tǒng)的研制方法和流程的掣肘，例如從實體樣機或研制進程中收集估算需要的參數(shù)數(shù)據(jù)耗費時間，成本反饋后落實成本改進措施也需要時間，不能充分發(fā)揮出參數(shù)化成本估算工具快捷、實時反饋的優(yōu)勢。最優(yōu)的方案需要經(jīng)過充分的技術(shù)和成本綜合權(quán)衡、方案迭代，如果中間數(shù)據(jù)收集和反饋時間過長，使權(quán)衡和迭代不充分，一旦轉(zhuǎn)入樣機制造階段，再有大的技術(shù)更改就會造成大量資源損失，增加項目成本。數(shù)據(jù)收集和成本反饋猶如成本控制的兩條腿，兩腿都短固然不利于行，有一方滯后，也會造成成本控制跛足。參數(shù)化成本估算技術(shù)是成本反饋一方的“長腿”，而數(shù)字孿生技術(shù)無疑就是數(shù)據(jù)收集一方的“長腿”。由數(shù)字孿生技術(shù)建立裝備的數(shù)字孿生模型，直接、實時地提供精確的數(shù)據(jù)輸入，由參數(shù)化成本估算技術(shù)建立的成本估算模型輸入提供來的數(shù)據(jù)實時計算出估算結(jié)果，并根據(jù)估算結(jié)果分析定位關(guān)鍵點，設(shè)計人員可根據(jù)估算分析結(jié)果提出改進建議，即時反饋回數(shù)字孿生模型進行對應(yīng)改進，并再一次實時輸出成本估算模型需要的數(shù)據(jù)，在成本估算模型中實時驗證，完成一輪技術(shù)與成本的權(quán)衡和方案迭代。

將數(shù)字孿生技術(shù)和參數(shù)化成本估算技術(shù)，建立的模型彼此互為輸入輸出，形成一種新的融合策略，對于提高裝備成本控制的準(zhǔn)確性和效率具有重要的意義。

（二）成本工程有助于數(shù)字孿生與參數(shù)化成本估算實現(xiàn)無縫對接

成本工程是涉及項目管理、業(yè)務(wù)管理、工程技術(shù)等領(lǐng)域的一個系統(tǒng)性工程，包含裝備全壽命周期內(nèi)一系列成本相關(guān)的實踐活動。成本工程不僅具備鮮明的工程特征，而且能全面體現(xiàn)裝備研制過程的成本控制策略，有助于數(shù)字孿生模型與參數(shù)化成本估算模型的無縫對接。

首先，參數(shù)化成本估算技術(shù)是成本工程的重要工具，其應(yīng)用貫穿了成本工程全過程，應(yīng)用該工具做出的成本估算和分析結(jié)果是后續(xù)開展成本工程的基礎(chǔ)。而成本工程的工程特征使其與數(shù)字孿生模型具有高度契合性，成本工程強調(diào)系統(tǒng)性、綜合性和優(yōu)化性，這與數(shù)字孿生模型的全息映射和仿真推演能力相輔相成。通過成本工程方法從數(shù)字孿生模型中提取出的數(shù)據(jù)更適應(yīng)參數(shù)化成本估算模型的需求，從而更加準(zhǔn)確地反映裝備研制的實際成本情況。

其次，成本工程能全面體現(xiàn)裝備研制的全過程成本控制策略，有利于制定針對性的成本改進措施。在裝備研制的各個階段，成本工程能提供有效的成本過程控制方法和工具，如定費用設(shè)計（DTC）、掙值管理（EVM）、成本作為獨立變量（CAIV）等，與參數(shù)化成本估算模型結(jié)合應(yīng)用，可以實現(xiàn)對裝備研制全過程的成本動態(tài)監(jiān)控和預(yù)測，及時發(fā)現(xiàn)并解決成本控制中的問題，通過對數(shù)字孿生模型和參數(shù)化成本估算模型的分析，應(yīng)用成本工程的方法能識別出裝備研制過程中的成本瓶頸和關(guān)鍵控制點?；诖?，項目組可以制定更加精確和有效的成本改進措施，實現(xiàn)成本的持續(xù)優(yōu)化和控制。

此外，成本工程擁有更加專業(yè)的成本控制工具和方法，這些方法和工具不僅能滿足數(shù)字孿生模型和參數(shù)化成本估算模型的數(shù)據(jù)處理需求，還能提供更高級的成本分析和優(yōu)化功能。通過運用這些工具和方法，項目組可以更加深入地了解成本控制的內(nèi)在機制，有助于企業(yè)更好的實現(xiàn)數(shù)字孿生模型和參數(shù)化成本估算模型的無縫銜接，也為企業(yè)后續(xù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和成本的持續(xù)優(yōu)化提供有力支持。

（三）融合策略的工作流程

基于數(shù)字孿生與參數(shù)化成本估算的融合策略的工作流程可以概括為以下幾個步驟：

（1）需求分析與項目定義

明確裝備的性能、技術(shù)指標(biāo)和成本目標(biāo)，為成本估算提供基礎(chǔ)依據(jù)。在這一階段，需要充分考慮裝備的全壽命周期成本，包括研制、生產(chǎn)、維修保障等各個環(huán)節(jié)的費用。

（2）數(shù)字孿生模型構(gòu)建

利用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建裝備的全壽命周期數(shù)字模型。這個數(shù)字模型應(yīng)包括裝備的各個部件、組件及其相互關(guān)系，能夠?qū)崟r反映裝備的狀態(tài)、性能和運行。同時，數(shù)字孿生模型還需要具備數(shù)據(jù)收集、處理和分析的能力，為成本估算提供精確的數(shù)據(jù)支持。

（3）參數(shù)化成本估算模型建立

根據(jù)裝備特性、歷史數(shù)據(jù)和成本工程方法，應(yīng)用參數(shù)成本估算工具建立參數(shù)化成本估算模型。模型應(yīng)包括與成本相關(guān)的各類參數(shù)，如裝備制造復(fù)雜度、人工費率、項目特征等，并能夠根據(jù)這些參數(shù)自動計算出項目成本。同時，參數(shù)化成本估算模型還需要具備多方案對比和優(yōu)化能力，幫助項目團隊找出成本最優(yōu)方案。

（4）數(shù)據(jù)收集與處理

通過數(shù)字孿生模型實時收集裝備研制過程中的各項數(shù)據(jù)，包括設(shè)計參數(shù)、人工費率、項目基本特征參數(shù)等。這些數(shù)據(jù)通過預(yù)先設(shè)定的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進行預(yù)處理，確保模型之間的數(shù)據(jù)可以順利輸入輸出。另外數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理之后，也可以確保在數(shù)字孿生模型和參數(shù)化估算模型之間流通的數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性和可靠性。此外，在各部門之間還需要建立數(shù)據(jù)共享機制，促進數(shù)據(jù)流動和整合，為成本估算提供充足的數(shù)據(jù)支持。（見圖1）

（5）成本估算與預(yù)測

將處理后的數(shù)據(jù)輸入?yún)?shù)化成本估算模型，進行成本估算和預(yù)測，包括對項目各個階段和總成本的估算。利用數(shù)字孿生模型進行多方案對比和優(yōu)化，數(shù)字孿生模型提供多方案的數(shù)據(jù)輸出和性能、功能的比較分析，參數(shù)化估算模型針對不同方案進行成本和分析，綜合進行比較找出成本最優(yōu)的設(shè)計方案。

（6）成本控制與反饋

根據(jù)成本估算和測算結(jié)果，應(yīng)用成本工程的專業(yè)化方法和工具，制定成本控制措施，并在裝備研制的全過程中進行實時監(jiān)控和反饋（見圖2）。通過參數(shù)化成本估算模型開展定成本設(shè)計，可以及時發(fā)現(xiàn)成本超支問題，同時由于參數(shù)化成本估算模型具備成本仿真能力，可以進一步將成本逐級分解細(xì)化并與預(yù)訂的成本目標(biāo)進行對比分析，將成本超支具體定位到某個分系統(tǒng)或部件，此時結(jié)合數(shù)字孿生模型可以具體分析出成本超支的癥結(jié)所在，遵循定成本設(shè)計方法針對性地提出成本改進措施和相應(yīng)的設(shè)計改進策略，并進一步在數(shù)字孿生模型中進行對應(yīng)性仿真得到成本改進措施實時后的效果，由此生成的數(shù)據(jù)和信息又輸入進參數(shù)化成本測算模型中得到

一輪改進后的成本，并與成本目標(biāo)進行對比分析，再聚焦新的成本超支癥結(jié)并據(jù)此提出新的成本改進措施，在數(shù)字孿生模型中進行改進仿真開啟新一輪的設(shè)計改進工作。有了數(shù)字孿生技術(shù)和參數(shù)化成本估算技術(shù)之后，會大大縮短每一輪的成本改進工作周期，使得項目組在每個轉(zhuǎn)階段節(jié)點之前和整個研制過程中實行成本的實時監(jiān)控和有效控制成為可能。

為了配合成本改進工作的實施，還需要建立起部門和個人的反饋時間規(guī)定，對兩類模型工作過程中需要人工做出分析和決策的時間予以限定，以發(fā)揮出數(shù)字孿生模型和參數(shù)化成本估算模型的效率優(yōu)勢。

（7）持續(xù)改進和優(yōu)化

根據(jù)裝備研制的實際情況和成本控制效果，按照成本控制與反饋的過程和步驟，對數(shù)字孿生模型和參數(shù)化成本估算模型進行持續(xù)改進和優(yōu)化，迭代對象包括模型的結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)質(zhì)量等，使其與裝備研制的實際相符。通過持續(xù)改進和優(yōu)化可以進一步提高成本估算的準(zhǔn)確性。

四、挑戰(zhàn)與展望

數(shù)字孿生與參數(shù)化成本估算的融合策略在裝備成本控制領(lǐng)域雖然展現(xiàn)出了巨大的潛力和價值，但如同任何新興技術(shù)或方法一樣，這一策略在實際應(yīng)用中也面臨一些局限性和挑戰(zhàn)，但正是這些局限性和挑戰(zhàn)，也為我們指明了該策略未來發(fā)展的方向和優(yōu)化路徑。

從局限性來看，技術(shù)復(fù)雜度高、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理難度大、初期成本高昂以及跨領(lǐng)域協(xié)作與溝通挑戰(zhàn)是當(dāng)前亟需解決的問題。數(shù)字孿生技術(shù)和參數(shù)化成本估算方法的專業(yè)性要求較高，初期需要投入大量的時間和資源進行學(xué)習(xí)和實踐。裝備研制過程中數(shù)據(jù)的多源性、異構(gòu)性和海量性增加了數(shù)據(jù)處理的難度，也給數(shù)字孿生模型和參數(shù)化成本估算模型的初期建立增加了困難。此外，需要對數(shù)字孿生技術(shù)和參數(shù)化成本估算技術(shù)有較大的先期投入，包括對技術(shù)的研發(fā)、使用和相關(guān)人員的培訓(xùn)等。

然而，這些局限性并非不可逾越的鴻溝。隨著技術(shù)的不斷進步和法規(guī)政策的大力推動，這些困難和挑戰(zhàn)都會逐步被攻克。

一是通過引入人工智能、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)，可以實現(xiàn)對數(shù)字孿生模型智能化、自動化優(yōu)化，同時隨著技術(shù)的進步，也進一步降低數(shù)字孿生技術(shù)實施的門檻。參數(shù)化成本估算領(lǐng)域目前有成熟的應(yīng)用工具，通過對該類工具的應(yīng)用不斷積累成本工程實際經(jīng)驗，探索成本生成規(guī)律，可以更好地結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)開展融合策略。

二是得益于信息化技術(shù)的發(fā)展，通過建立更加高效的信息共享平臺和協(xié)作工作機制，使跨領(lǐng)域協(xié)同與智能化決策能力獲得提升。與當(dāng)前相比，屆時將打破領(lǐng)域和學(xué)科間的壁壘，實現(xiàn)各領(lǐng)域之間的數(shù)據(jù)共享和實時反饋，相互之間高效協(xié)作。目前各單位都計劃建設(shè)信息決策中心平臺，將數(shù)字孿生模型技術(shù)和參數(shù)化成本估算工具內(nèi)置入平臺，生成模型、傳輸數(shù)據(jù)、計算分析、反饋迭代都在平臺內(nèi)進行，平臺利用智能化技術(shù)和算法進行決策支持，大幅提高決策的準(zhǔn)確性和效率。

三是雖然應(yīng)用數(shù)字孿生與參數(shù)化成本估算融合策略會增加大量的初期投入，但數(shù)字孿生技術(shù)與參數(shù)化成本估算技術(shù)的建設(shè)是“一次投資，終生受益”的項目，當(dāng)企業(yè)建立起數(shù)字孿生技術(shù)與參數(shù)化成本估算技術(shù)的融合能力時，不僅會獲得這兩項技術(shù)本身所帶來的諸如降低設(shè)計成本、縮短研制周期、加強成本控制等方面的收益，還能獲得融合策略本身所帶來的效益，如更加有效和充分的實施多方案設(shè)計，更有針對性的實施技術(shù)/成本綜合權(quán)衡從而更有效率的優(yōu)化方案，以及在達到成本目標(biāo)的迭代過程中大幅降低因設(shè)計變更或成本改進措施帶來的研制成本增加。而且，企業(yè)一旦建成了這種融合能力，就可以應(yīng)用在之后的裝備研制中，使企業(yè)持續(xù)獲益。

綜上所述，數(shù)字孿生與參數(shù)化成本估算的融合策略是在國家實施數(shù)字化戰(zhàn)略、部隊推行軍品定價由事后向事前轉(zhuǎn)變的大背景下，裝備實施成本管控的一種新范式，我們有理由相信，這一策略隨著數(shù)字化和信息化技術(shù)的快速進步，在未來將會在裝備成本管控領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。中國軍轉(zhuǎn)民

參考文獻

[1]衛(wèi)旭芳，劉彬.美軍數(shù)字工程建設(shè)發(fā)展研究及啟示[J].航空兵器，2023（03）.

[2]閆仲秋，陳義平，邵奇.基于數(shù)字工程的武器裝備發(fā)展研究[J].兵工自動化，2023（05）.

[3]劉秀，趙東興，陳定.數(shù)字孿生助力制造領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展[J].科技與創(chuàng)新，2021（24）.

[4]張大維.數(shù)字孿生技術(shù)在裝備全壽命費用管理領(lǐng)域的應(yīng)用[J].指揮控制與仿真，2022（03）.

[5]何蕾，劉敏.軍用飛機全壽命周期費用估算與控制方法研究[J].管理觀察，2017（35）.

[6]劉曉東，裝備壽命周期費用分析與控制[M].國防工業(yè)出版社，2008.

[7]張懷強，姜鐵軍，吳琴.裝備經(jīng)濟性分析[M].國防工業(yè)出版社，2019.

[8]曾科，基于參數(shù)估算法的項目成本估算[J].中國總會計師，2011（08）.

[9]逯迅，姚遠.參數(shù)化成本估算模型淺析[J].壽命周期費用理論與可持續(xù)發(fā)展，2006（9）.

[10]楊志翔，于亮，張濤.基于PRICE軟件的裝備目標(biāo)價格定價方法研究[J].航天工業(yè)管理，2017（06）.

[作者簡介：張晨，沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司，項目副總經(jīng)濟師]