俄罗斯武器装备科技评价方法与模型研究_张慧

熟度评估分为 6 个阶段： 阶段 1 ：考虑武器装备结构功能布局， 评估单 项技术的设计成熟度； 阶段 2 ：评估单项技术的制造成熟度； 阶段 3 ：评估未来武器装备每个独立的子系 统或部件的科技储备成熟度（ 简称技术成熟度） ； 阶段 4 ：评估武器装备研制的试验成熟度； 阶段 5 ：获得未来武器装备系统技术和试验 成熟度的综合评估； 阶段 6 ：针对武器装备研制判断现有科技储 备的满足程度。
第 36 卷 2015 年
专刊 1月
科 研 管 理 Science Ｒesearch Management
Vol． 36 ， Supplement January， 2015
文章编号：1000 － 2995 （ 2015 ） ZK － 005 － 0396
俄罗斯武器装备科技评价方法与模型研究
张 慧， 程文渊， 邢晨光， 吴 洋
∑ i = 1 UGNi
K
K
（6）
— —表示未来武器装备系统级技 UGPT— 其中， 术成熟度， 综合了设计和制造成熟度评估结果 ； — —未来武器装备第 i 项子系统或部件 UGN i — 的技术成熟度； K— — —未来武器装备子系统或部件的总数 。 其次， 计算未来武器装备的技术综合成熟度 ， 即在系统级技术成熟度基础上再融入试验成熟度 如公式（ 7 ） 所示。 评估结果， KUG = UGPT × UGB （7） KUG— — —未来武器装备技术综合成熟度。 其中，
0． 44 － 0． 54 子系统原型适用性实验室验证 0． 55 － 0． 65 通过子系统试验样机实验室条件下技术 试验 通过子系统试验样机在国防工业组织试 验设施基础上的技术试验 确定技术在子系 统中 应 用 的 最 终形式， 进行靶场试验 确认应用新技术的子系统在实现作战任 务时的效果
7
0． 66 － 0． 76
试验成熟度的思想融为一体， 通过数学方法判定 科技储备对武器装备研制的满足程度， 代表了技 术成熟度发展的一种新方向。
2
基本思想
对于未来武器装备研制所需的科技储备由两 部分组成， 第一部分现有成熟技术， 第二部分是通 过完成各种科研工作获得的新技术 。这就需要在
图1 Figure 1
武器装备技术综合成熟度评价示意图
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张
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慧， 程文渊等：俄罗斯武器装备科技评价方法与模型研究
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评价方法
， 的 该方法从产品研制维度对“技术 ” 概念范围进行了细化， 独树一帜的将设计、 制造、
装备研制之前完成所有新技术相关的研究工作 ， 实际上对大多数项目来说并不现实 。因此在开展 新研项目或现有装备改进项目之前， 有必要进行 技术成熟度评价， 判断是否进入下一阶段的装备 研制工作。 技术综合成熟度评价需要对新研或现有装备 改进所需的已有技术和新技术的设计成熟度 、 制 造成熟度及试验靶场设施成熟度 （ 以下简称试验 成熟度） 进行综合评价。 技术综合成熟度评价示 意如图 1 。
［2 ］
。 当前， 我国武器装备研制项
目也开始逐步推进技术成熟度管理， 力图提升国
收稿日期：2014 － 10 － 31 ；修回日期：2014 － 12 － 20． 作者简介：张 慧（ 1979 － ） ， 女（ 汉） ， 黑龙江人， 硕士， 中国航空工业发展研究中心， 副研究员， 主要研究方向：技术成熟度评价与管 理， 国防科研评价与管理 。
［1 ］
分别在其科研管
理和项目采办中引入技术成熟度评价方法 。技术 成熟度评价方法中采用的技术成熟度等级概念是 对特定技术成熟程度进行度量和评测的一种标准 和尺度， 可以用于衡量技术相对于项目或系统的 成熟程度， 主要功用是评判技术现有状态， 被作为 一种辅助的风险管理工具， 同时也成为管理者与 技术人员之间的交流工具， 已在美国、 日本、 加拿 大、 欧洲等多个国家的重大科研和武器采办项目 中得到推广应用
（2）
（1）
UGP — — —未来武器装备制造成熟度数 其中， 值向量； UGP i — — —第 i 项技术的制造成熟度。 （ 3 ） 阶段 3 ：评估未来武器装备每个独立子系 统或部件的技术成熟度水平， 从这个阶段开始体 现综合评估的思想， 主要表现在两个方面， 第一不
— —未来武器装备设计成熟度数 UGT— 其中， 值向量；
表3 Table 3 成熟度 等级 1 2 功能系统试验成熟度等级定义
∑ j = 1 UGT
Ni
Ni
i j
× UGP
i j
（3）
— —未来武器装备第 i 个子系统 UGN i — 其中， 技术成熟度； UGT ij — — —在未来武器装备第 i 个子系统中第 j 项技术的设计成熟度； — —武器装备第 i 个子系统中第 j 项技 UGP ij — 术的制造成熟度； — —未来武器装备第 i 个子系统或部件设 Ni — 计技术的数量。 （ 4 ） 阶段 4 ： 为开展未来武器装备试验， 需评 估试验成熟度。 根据武器装备项目研制的复杂 性， 试验成熟度可进行系统整体评估 （ 适用于简 单武器装备的试验 ） ， 也可对试验与靶场设施的 具有一定功能的单项子系统 （ 简称功能系统 ） 进 行评估 （ 适用于高技术武器装备试验 ） 。 如某个 功能系统不需要参与试验， 则在评估中不予计算。 实际上可将试验成熟度理解为武器装备研制企业 或国家的试验设施及验证能力等方面的评估 。试 验成熟度评估可按以下公式（ 4 ） 开展。 UGB =
（ 中国航空工业发展研究中心， 北京 100012 ）
摘要：科技储备是未来武器装备研制成功与否的先决条件 。为保证武器装备项目顺利开展 ， 减缓科技储备不 足引起的拖、 涨、 降问题， 世界各国不断探索各类形式科技评价方法 。 本文将借鉴俄罗斯在武器装备项目科 技评价领域做出的独特贡献 ， 分析集中了设计成熟度 、 制造成熟度、 试验成熟度的技术综合成熟度评价方法 ， 进而判定科技储备对武器装备发展的满足程度 。本文论述的方法将为我国武器装备项目中的科技评价提供 重要参考。 关键词：科技评价；技术成熟度；武器装备 中图分类号： N945． 16 文献标识码：A
表2 制造成熟度等级定义
计成熟度评价参照表 1 的定义进行。
表1 Table 1 成熟度 等级 1 2 3 4 5 6 数值范围 设计成熟度等级定义
Definition of design maturity levels 描述
0． 00 － 0． 10 发现和报告研制技术的基本原理 0． 11 － 0． 21 阐明技术概念和用途 0． 22 － 0． 32 关键功能和特性的概念验证 0． 33 － 0． 43 子系统技术适用性的数值模拟或实验室 验证
科技储备是未来武器装备研制成功与否的先 高 决条件。国内外先进武器系统研制经验表明， 技术含量的武器装备项目如果具有较弱的科技储 备， 那么研制周期 （ 与初始 预 测 相 比 ） 平 均 增 加 1. 9 倍， 研制费用增加 40% ， 最终产品采购价格增 加 20% 。为了降低科研管理和项目采办中的技 术风险， 美国 NASA 和国防部
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而是带有集成色彩的子系 再是单项技术的评估， 统或功能部件的计算； 另一方面是开始把设计与 制造成 熟 度 综 合 考 虑。 具 体 计 算 方 式 见 公 式 （3） 。 UGN i =
UG bmk — — —计算模型成熟度； — —辅助工具成熟度。 UG kbs — （ 5 ） 阶段 5 ：得到未来武器装备采用的技术和 试验成熟度综合评估需按以下两个阶段开展 ： 首先， 根据公式 （ 6 ） 计算未来武器装备采用 技术的设计和生产综合成熟度。 UGPT =
Table 2 成熟度 等级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Definition of manufacturing maturity levels 描述
数值范围
0． 00 － 0． 10 确认制造工艺基本原理 0． 11 － 0． 20 确定制造工艺概念 0． 21 － 0． 30 完成制造工艺概念适用性计算 0． 31 － 0． 40 制造技术实验室环境下验证 0． 41 － 0． 50 确认试生产条件下单个部件制造工艺能力 0． 51 － 0． 60 确认试生产条件下制造工艺能力 0． 61 － 0． 70 确认工业企业批生产工艺能力 0． 71 － 0． 80 试验生产能力验证， 开始子系统低速小 批试生产
制造成熟度定义主要体现了为未来武器装备 模块和产品在批生产时所需的工业 设计的部件、 技术能力。在数值上， 本文将完全掌握制造工艺 时， 制造成熟度数值确定为 1 。 与设计成熟度类 似， 在未来武器装备中计划采用技术的制造成熟 度也可表示为一组数据， 如公式（ 2 ） ： UGP1 UGP = UGP i UGP n
Hale Waihona Puke ·398·科研管
理
2015 年
UGT i — — —第 i 项技术的设计成熟度；
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主要过程
（ 1 ） 阶段 1 ：评估单项技术的设计成熟度。 设
n —未 来 武 器 装 备 中 计 划 应 用 的 新 技 术 数量。 （ 2 ） 阶段 2 ：评估未来武器装备中单项技术的 制造成熟度。表 2 中给出了制造成熟定义。这里 引用的定义也充分借鉴了美国国防部的制造成熟 度定义， 同样采用了 10 个等级， 每个等级的含义 也基本一致。
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引言
防科研管理的水平和能力。但不可否认当前及未 来武器装备研制均为复杂系统工程， 单纯应用技 术成熟度评价方法无法全面反映项目的技术风险 影响 因 素， 有必要在此基础上从不同维度细化 “技术” 的概念， 实现对风险源的准确把握。 当前俄罗斯由于经济所限， 科技储备拨款与 美欧相比仍处于较低水平， 武器装备研制和改进 ［3 ］ 项目中的拖期限、 涨经费问题更加严重 。 有些 研制项目合同价格比初期评估增加了十几倍 （ 如 20380 型轻型护卫舰 ） ，而有些项目研制期限推 迟了 10 年 （ 如 T － 95 主战坦克 ） 。 因此， 俄罗斯 对规避武器装备项目技术风险的管理方法更为需 求和渴望， 促使其在技术成熟度评价方法研究及 应用方面走的更快和更加深入， 与美欧相比， 也呈 现出许多独特的视角。对俄罗斯技术成熟度评价 方法发展进行研究一方面有助于了解其武器装备 项目管理能力及水平， 另一方面也可以丰富我国 对该方法发展趋势的认识， 为该方法进一步在国 内推广使用提供重要参考。本文将介绍分析俄罗 斯学术领域提出的一种武器装备技术综合成熟度