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　　第 2 章、某公司航空发动机研制项目风险管理框架构建

　　2.1、航空发动机研制的现状

　　2.1.1、航空发动机的重要地位

　　航空发动机为飞机的飞行提供动力，发动机的性能好坏直接影响着飞机的飞行性能，其研制往往是整个飞机研制进度中最关键的环节，甚至是决定性因素，一种新飞机试飞时必须有一台相当成熟的发动机配套。在莱特兄弟发明飞机之前，尽管不断有飞机设计方案出现，但都无法实现自由飞行，其中主要原因就是没有适于飞行的航空发动机。回顾航空工业发展历程，每一个里程碑式的成就，都是在航空发动机技术重大突破的条件下取得的：喷气式发动机的出现，使人类的航空活动扩大到平流层；加力燃烧室的采用，使飞机突破声障；Ma3 的飞机得益于发动机推重比的提高；旋转喷口发动机使飞机的垂直起降成为可能；高涵道比涡扇发动机的问世使大型远程宽体客机得以成功；推力矢量喷管为飞机提供直接控制力，从而实现超机动飞行。鉴于在军用航空愈来愈重要的作用，航空工业发达国家都把航空发动机作为优先发展的技术，并严格禁止核心技术出口。同时，作为一项典型的军民两用技术，航空发动机对于国民经济发展具有重要的作用，除了表现在航空产业之外，其改型和技术转移已经广泛应用到发电、机械传动、舰船、坦克、车辆、化工、石油开采等领域，对高新材料、精密机械制造和电子也有着重要的带动作用[14]。

　　2.1.2、航空发动机研制工作的特点

　　无论是军用还是民用，航空发动机的特殊性都决定了在其研制中必须应用最先进的新技术、新工艺、新材料，这无疑增大了项目的不确定性。纵观国内外航空发动机研制项目情况，总体来看，航空发动机研制普遍具有技术难度大、研发周期长、经费投入多、经营风险高等重要特点。

　　1.技术难度大

　　航空发动机虽然只是飞机的一部分，但其涉及的专业学科和技术领域之多几乎与整个飞机相同，而且有些技术要求还要更高。现代航空发动机主机内的温度达到 1800—1950K，压强达到 5000kPa，转速 50000r/min。因其高难度，航空发动机技术也被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。

　　2.研制周期长

　　由于技术难度大，传统的发动机研制过程是一个研究-设计-试验-修改设计-再试验的多次迭代过程。研制一台新型发动机，一般需要 100,000H 的零部件试验、40,000h 的附件试验和 10,000 小时的整机试验。航空发动机研制周期与飞机相比，一般要比飞机机体的研制要长 3-5 年。

　　3.经费投入大

　　航空发动机的制造业不仅是一个技术密集行业，而且也是一个资金密集的高投入和高产出行业。目前，研制一台大中型先进发动机的经费为 15 亿-30 亿美元。据分析统计，全新研制的民用大推力发动机 GE90 为 30 亿美元，军用的 M88 为 18亿美元，F119 为 25 亿美元（1996 年），F-35 的动力装置 F135 更高达 67 亿美元。

　　4.参研单位多

　　航空发动机的研制，需要几十上百家工厂（研究所）参与，原材料、成附件涉及各行各业，部分配件还需从国外进口。由于参研单位众多，给项目的管理协调工作带来了困难。

　　5.经营风险高

　　新型航空发动机的研制，必然要使用一些尚未成熟的新技术、新产品、新工艺，同时由于本身的结构和技术复杂性的原因，需要投入大量人力、物力和财力，这就使研制过程存在某些“未知量”和“不确定性因素”，也就可能会使研制计划失败或不能完全达到预期目标。

　　2.2、航空发动机研制项目的风险

　　2.2.1、航空发动机研制项目风险的内涵

　　风险是事件未来可能结果发生的不确定性，C.A.Williams 将风险定义为：在给定的条件和某一特定的时期未来结果的变动[15]。项目风险是指可能危及项目顺利开展及最终成功的潜在问题和事件，美国项目管理协会 1992 年颁布的《项目风险管理分册》将项目风险定义为项目实施过程中不确定事件的机会对项目目标所产生的累计不利影响结果[16]。每一个项目都有各自的具体问题，但都有着共同的特点：一是多样性，一个项目存在许多种风险，如经济风险、法律风险、自然风险等，这些风险之间有着复杂的内在联系；二是连续性，由于项目所处环境的变化，使得项目的整个生命周期都存在风险；三是全面性，项目的风险一旦发生，其影响通常不只是某个局部、某一方面，而是全局的；四是规律性，项目有其特有生命周期，同类项目的实施有一定的规律性，因而风险的发生和影响也有一定的规律性。在项目实现过程中，存在各种各样的风险，如果不能很好地管理这些风险，就会造成各种各样的项目损失[17]。

　　与其它科研项目一样，航空发动机研制项目的立项及其各种分析、研究、设计和计划也都是基于对将来的国防要求、经济发展、社会进步、自然变化等情况的预测之上的，基于正常、理想的技术、管理和组织之上的。而在实际项目的实施过程中，这些因素都有可能会发生变化。这些在项目中事先不能确定的内部和外部的干扰因素，称之为航空发动机研制项目的风险。根据航空发动机研制项目的特点，可以进一步分析得到航空发动机研制项目的具体风险。

　　2.2.2、航空发动机研制项目风险的特点

　　纵观国内外航空发动机研制状况，航空发动机研制项目风险主要具有以下特点[18]：

　　一是高新技术性。航空发动机研制综合应用新工艺、新材料、新能源等高新技术，具有知识高度密集、技术高难度和产品高质量等特性，是多个学科的综合、集成与发展，体现了最尖端科技的成果。

　　二是复杂性。航空发动机研制项目既有环境的高复杂性、结构的高复杂性、技术的高复杂性、风险管控的高复杂性、效益评估的高复杂性，各种关系之间也是错综复杂。

　　三是不确定性。相对于一般的科研项目，航空发动机研制项目风险的潜在性更加突出，不可预见性更大，多样性、多层次性更加显着。

　　四是整体性。相比飞机，航空发动机本身同样是一个整体，其风险具有整体性。根据其组成，项目可分成若干个子项目。譬如在有限的经费和时间内，各子项目都是为了整个项目的目标而设定的。

　　五是关联性。航空发动机研制项目的各个子项目之间的风险也是相互影响的。如在受限制的技术条件下，某子项目要增加重量指标，会导致其他子项目的重量须降低，可能造成其他子项目的风险。

　　六是动态变化性。随着项目的进行，有些风险会得到控制，有些风险会发生并得到处理，同时也会在项目的某个阶段产生新的风险。

　　2.2.3、航空发动机研制项目风险的形成与发生

　　研究航空发动机研制项目风险的存在、发生、发展直至形成风险损失的过程，对深入认识风险、有效地控制风险具有重要意义。

　　1.风险相关定义

　　根据风险的定义，航空发动机研制项目风险同样具有三大要素，分别为风险因素、风险事件和风险损失[19]。

　　风险因素：是指能够引起或增加风险事件发生的机会或影响的程度的因素，是风险事件发生的潜在条件。

　　风险事件：是指直接引起损失的偶然事件，其有可能导致经济损失甚至人身伤亡，是造成损失的直接原因。

　　风险损失：是指结果，是非预期的经济价值的减少，其与风险密切相关，一般来说，损失是风险的结果。

　　2.风险发生机制

　　虽然不同的风险有其不同的特点，但是各种风险发生的机制从本质上来讲是一致的。由于风险因素自身存在概率、特征属性等的不确定性或风险因素引发风险事件机理的不确定性，当它超过一定限值或满足一定触发条件时可能会引起风险事件的发生，从而带来损失或造成损害。风险发生如图 2.1 所示：

图 2.1 风险发生示意图

　　3.风险发生特征

　　由于航空发动机研制活动的复杂性，费用风险、管理风险、环境政策风险都受大量风险因素的影响，由大量风险事件造成，这些风险事件和风险因素间可能彼此独立，也可能存在复杂的作用关系。对于航空发动机研制项目的风险，有着以下独有的特征：

　　首先，在航空发动机研制过程中，通常存在多个风险事件，而且多个风险事件的风险因素可能会有交叉，比如，风险因素 X 和 Y 同时是风险事件 1 和 2 的风险源。

　　其次，航空发动机研制项目风险是过程性的，在这一过程中可能会有若干次时序性的决策，各个阶段的决策都会对各种风险产生影响，并且还会影响到下一阶段的风险因子，从而引发风险。因此，在项目研制过程中，需要对风险进行持续跟踪与评估。

　　再次，从航空发动机研制项目风险后果来看，主要有三种风险，即费用风险、进度风险、技术风险，这三种风险的性质是不同的，它们分别需要用不同类型的量来度量，因此项目的综合风险量不能是各种风险量的简单加和。在航空发动机研制过程中，存在大量的风险事件，同一个风险事件经常引起一种或一种以上风险后果的发生。

　　2.2.4、航空发动机研制项目风险的类型

　　综合当前关于航空发动机研制项目风险的相关研究，分析航空发动机研制可能存在的风险因素，进行整理和归类，主要有以下五大类，如图 2.2 所示：

图 2.2 航空发动机项目风险分类

　　1.技术风险

　　技术风险是航空发动机研制过程中最主要的风险，存在于项目的各个阶段，它是由于项目研究相关的技术因素的影响而在航空发动机研制过程中形成的风险。技术风险具体体现在技术途径、工艺方法和技术方案的不成熟引起的损失，设备、检测、试验手段达不到要求等产生的风险，通俗地说就是在规定的时间内、在一定的经费保障条件下达不到技术指标要求的可能性。航空发动机研制项目的技术风险存在于设计、生产、试验等各个环节中，具体来说，技术风险可分为以下几种：

　　（1）设计风险，即由于设计方案不成熟造成研制过程中所面临的风险；（2）工艺风险，即由于工艺技术水平无法满足设计要求造成的试制风险；（3）成附件风险，即由于外购配套航空发动机的元器件、附件质量不过关而造成的风险（或一些依赖进口的被断货）；（4）原材料风险，即由于原材料达不到要求而造成的风险；（5）设施风险，即由于加工设备、装配、检测、试验等设施达不到要求而形成的风险。

　　2.费用风险

　　费用风险是指由于项目的目标、任务、要求不明确，或受技术、进度等因素的影响而给项目费用带来超支的可能性。在现实条件下，原材料价格、引进技术和购置设备价格变化、人工成本的变化以及其它外部因素的影响都将引发研制项目费用的不确定性。还有一种常见的是，项目性能指标的调高往往导致项目费用的大增。

　　3.进度风险

　　进度风险是指因为给项目的研制所估算和分配的工作时间不足而产生的风险，具体包括：一是进度计划风险，即进度估算与实际工作切合程度以及是否合理方面存在的风险；二是进度完成风险，即因技术风险等因素导致项目不能实现计划进度目标的风险。

　　4.管理风险

　　管理风险是指在航空发动机研制过程中，因项目的计划、组织、协调、控制等不到位而致使项目研制进度延迟、质量故障、成本上升等问题。航空发动机研制是一项系统工作，错综复杂，只有严格周密的科学管理，才能保证研制工作顺利进行。具体来说，管理风险主要包括：一是计划风险，由于编制的计划对经费、进度等安排不合理而造成的风险；二是组织风险，由于项目的组织机构不协调而带来的风险；三是协调风险，各零、部、组件在研制过程中协调不利引发的风险；四是控制风险，由于规章制度不健全或有章不循、监控不到位而造成的风险。

　　5.保障风险

　　保障风险是指航空发动机研制的管理水平的变化对项目产生的风险，如由于人员的素质问题而造成项目在研制过程中的风险，由于项目内部的保障设备、技术资料、信息资源等不稳定而给项目造成的风险等。

　　在航空发动机研制项目的所有风险中，技术风险、费用风险、进度风险是其中最为突出的三类风险，而技术风险则是起决定性作用的因素。对于技术成熟的航空发动机研制项目，在研制过程中技术上的不确定性因素比较少，可把握的程度较高，因而相对来说其费用易估算，进度预计也较准，即费用风险和进度风险较小，产品性能也容易得到保证。反之，对于采用了更多新技术、新工艺、新材料的航空发动机研制项目，不仅技术风险加大，还可能影响到现有设备的可利用性，新工艺、新设备的风险性，原材料和成附件供应的难易程度等。同时，由于技术含量加大，也会伴随着出现科研、生产、管理人员的熟练程度，工艺试验所损耗的资源以及事先预想不到的技术难题，这些都会导致研制费用的增加和研制进度的拖延，其结果是加大了费用风险和进度风险[20]。相比而言，费用风险、进度风险两者之间具有更强的相关性，这是由于它们的风险因素本质上相同，直观上来看费用风险与进度风险之间相互影响，当一个风险因素出现时，往往会引起进度延迟、费用增加。由于航空发动机项目的特殊性，其技术目标往往最为重要，费用和进度则都可以适当放宽要求，在这种情况下，技术风险在各类风险的关系中就表现出具有较强的优先度。

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