基于技术成熟度的重大工程技术风险分析与控制方法研究
时间：2022-11-05 14:35:05 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
初洪宇、谢飞强、林萌、李潞宁、韩天宇 /北京临近空间飞行器系统工程研究所
航天重大工程技术风险，是指造成航天重大工程战技指标不能满足要求，影响任务目标实现或导致任务失败的不确定性。随着我国军事实力的日益强盛，新的预研工程及武器装备层出不穷，如何采取有效的手段对航天重大工程的技术风险进行充分的辨识、评估与控制，是保障重大工程完成各项任务目标的关键。
生态学是一门综合性很强的基础学科。随着科学研究的不断深入，生态学的内容逐渐丰富。生态学作为一门高校专业必修课程，在熟悉和掌握生态学理论知识的基础上，还应该培养学生的动手能力、创新意识，获得一些从事生态管理的基本技能。通过课堂教学增强学生的生态伦理观念和生态环境保护意识，指导学生塑造新的消费理念和生活方式，体现出理论与实践的完美结合。因此，生态学教学方式也必须与时俱进，才能更好地吸引学生的注意力，提高教学效果。
传统的技术风险辨识与评估方法，是基于工程各阶段的特点，从方案、设计、制造、试验、保障等方面出发，通过技术风险检查项的形式来辨识技术风险，然后再对各技术风险点进行发生概率及后果严重性的评估，从而对技术风险进行综合的评价。为了进一步提升评价的准确性与评价效率，本文对传统的技术风险辨识与评估方法进行了创新，提出了基于技术成熟度的技术风险分析与控制方法。
1.技术风险分析与控制实施内容
航天重大工程的技术风险管理工作是与技术研发工作并行开展的，包括风险辨识、风险评估、风险应对和风险跟踪等4 个重要环节。技术风险分析与控制的框架如图1 所示。
图1 技术风险分析与控制框架
风险辨识：识别出有哪些风险因素，并对这些风险因素进行描述。
技术风险辨识是工程技术人员辨识技术风险要素、明确技术风险影响因子、筛选技术风险事项的过程。由于技术从萌芽到成熟的全过程都可能存在技术风险，技术风险辨识应贯穿在技术全生命周期的成熟过程中。通过分析技术成熟度1～9 级的定义与内涵可以看出，技术的成熟过程是通过技术的技术状态、集成状态、验证环境和验证的功能与性能4 个重要的属性来体现的，随着技术的日臻成熟，技术的4 个属性在不断向最终的产品及使用状态靠近。因此，技术全生命周期的技术风险也主要体现在这4 个方面，可以理解为，阻碍技术的4 个属性向最终的产品及使用状态发展的风险。
第三步，对技术风险进行分类
风险跟踪：对技术风险的发展与变化情况进行跟踪，落实风险应对措施，并在风险跟踪过程中及时发现并处理尚未辨识到的风险。
航天重大工程通常采用技术成熟度评价方法来对技术成熟的情况进行判定，技术成熟度等级的高低与技术风险的大小呈反比关系，即：技术成熟度等级越高，技术风险越低。因此，基于开展航天重大工程技术成熟度评价的实践，将技术成熟度评价与技术风险辨识和评估相结合，形成基于技术成熟度的技术风险分析与控制方法，在航天重大工程技术风险分析与控制过程中应用，将会提高技术风险分析与控制的效果。
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到了下午时刻，左小龙来到了大毛土菜馆，找到了刘必芒。刘必芒在向东的包厢里等候。这间包厢是刘必芒亲嘴设计的，但是估计员工在执行方面产生了一点误会，所以居然很有非主流的风格。刘必芒的设计理念是星光，他要求屋顶漆黑，然后画上白色的星星，后来有人告诉他，画上去不太好，感觉像发霉了，刘必芒就要求索性到位，用LED灯做成闪烁的星星。一年以后，劳斯莱斯的新款轿跑车也使用了这个设计——星空车顶。
2.基于技术成熟度的技术风险分析与控制方法
（1）风险辨识
风险评估：评估各个风险因素的风险指数，重点关注有多少需要进一步关注的严重或比较严重的风险。
基于技术成熟过程的4 个属性与技术风险之间的关系，针对重大工程预研阶段潜在的技术风险点，本文研究形成了基于技术成熟度的风险辨识检查单，对重大工程可能产生的各种技术风险进行了描述，并以技术风险因子的形式对技术风险进行度量与评估，如表1 所示。
表1 基于技术成熟度的风险辨识检查单及计算方法
基于技术风险辨识检查单，开展技术风险辨识工作的流程为：首先，将某项关键技术辨识至关键点或关键环节，包括材料、器件、理论、加工、试验方法、基础设施等方面；
然后，对关键点或关键环节进行全面分析，根据风险辨识检查单进行风险辨识工作，即：对照风险辨识单的要求，结合关键技术当前的发展状态，查找全部关键点或关键环节是否存在其中的一项或某几项风险，并记录下来，作为后续开展风险评估工作的输入。
技术风险评估分为3 个步骤，首先，基于已辨识出来的风险，评估其技术风险因子（～），该风险因子的数值可以反映出该项关键技术的各个风险点的情况；
然后，根据各个技术风险因子，结合技术风险分析算法，得到该技术的技术风险特性；
最后，通过技术风险特性的数值来综合分析该技术的风险情况，对技术风险进行分类。
（2）风险评估
第一步，评估技术风险因子
在判断技术风险因子时，要综合考虑该风险发生的概率f，以及风险发生后果的严重性。
“协同创新”在我国是一个比较新的理念。2011年，胡锦涛在庆祝清华大学建校100周年讲话中提出，高校要建立“协同创新的战略联盟”。这一重要论述为教育体制新一轮深化改革指明了方向。2012年开始实施的高等学校创新能力提升计划（简称“2011”计划）将高校协同创新从理论落实到实践。作为高校协同创新的题中之义，将协同理论用于指导大学生创业教育，必将对现有教育理念和实践形成强大冲击，实现大学生创业教育的突破性发展。
=×，，∈[0,1] （1）
和的取值范围及其含义的对照如表2 所示，针对每一项技术风险，和具体的取值应首先由承担该技术研究工作的技术人员自评价，然后通过技术专家评价确定。
宝玉爹如此一说，倒把喜姑的脸说红了。她略带娇嗔地说，人家这不是想向你老人家拜师学艺嘛！接着又说，我听人说，你演《黄鹤楼》里的刘备，脸上可以表演一边笑，一边惊慌，是真的吗？
表2 技术风险发生概率及后果严重性评价表
第二步，综合评估关键技术风险特性
将8 个技术风险因子根据其严重程度归一化为[0，1]的数值，并对其进行加权，从而得到该技术的风险特性。根据的取值不同，在进行加权时赋予其一定的权重∂， 即：
人在30多岁时，天赋已经定型，这时应当谈的是努力。天赋好比发射出去的子弹，射多远取决于它的能量，但总有下降的时候。
一般对于红豆杉种子的收集时间都是在9月下旬到10月上旬之间，这时红豆杉的果实成熟后，要及时的将这些果实进行采摘。当种子成熟后为了能够保证选择的树种质量，需要选择一些生长健壮、没有病虫害的红豆杉母株进行树种的采集，并且将采集的红豆杉果实进行洗搓，帮助去除果实表面的红色假种皮，然后用水进行冲洗干净，并浸泡在高锰酸钾溶液中进行消毒，最终将其用湿沙进行储藏，等待播种的选用。因为红豆杉的种子成熟期较长，并且具有双休眠特性，因此需要经过两冬一夏方可萌发。
由于当趋向于1 时，风险严重程度较高，而趋向于0 时，风险严重程度很低，为了体现出由于随着取值越大，其权重∂越大的特点，∂应与的取值正相关。同时，将技术风险进行归一化处理，即∈(0,1]，结合以上两个因素，将权重∂定义为：
风险应对：针对技术风险采取的风险降低措施。采取措施后，需要及时分析技术风险的发展情况，并对措施进行动态调整。
金川集团2012年开始接触夏日哈木项目，到2016年三方达成合作意向，经过多次考察学习和交流，目前签署三方合作协议，各方管理和技术人员付出了极大努力。目前，夏日哈木项目全面开工，按计划有序推进。金川集团将发挥自身优势，聚焦资源综合利用，坚持绿色开发、注重环境保护，从人员培训、采矿、选矿、技术支持等各方面对项目建设开发给予全方位支持，协助解决项目推进过程中各种技术难题，促进项目全面开工，早建设、早投产、早受益，尽早回报股东、造福社会、为青海省当地经济发展作出积极贡献。
对技术进行风险分析后，根据技术风险特性的取值，可得到该技术所处的风险等级。技术风险特性取值越大，代表该技术的风险越高。
（3）风险应对
⑤严重的呼吸功能衰竭，需要最大程度的通气支持[吸入氧浓度（FiO2）≥0.8， 高呼气末正压通气（PEEP）]或者需要体外膜肺氧合（ECMO）支持；
表3 技术风险等级评价表
在开展风险应对工作时，对风险的分类是前提与关键，工程技术人员应针对风险评估的结果，结合工程技术攻关与研制的需求，综合判断风险是否可以接受。针对不可接受的风险，应制定全面的风险降低计划，并按计划执行风险控制措施；
针对可接受的风险，要在深入分析与论证的基础上明确其对工程研制的影响。此外，风险应对措施往往不是一成不变的，在风险降低计划的执行过程中，应根据技术风险的状态不断调整风险应对的策略，直至风险降低到工程可承受的范围内，如图2 所示。
针对风险辨识和分析的结果，工程技术人员应进行周密策划，规划工程下一阶段应达到的风险降低的目标，并对如何达到该目标进行策划，提出应采用的措施，如新的设计、试验工作及其计划节点要求，以保证按期突破关键技术。
图2 技术风险分析与控制流程
3.风险跟踪
技术风险跟踪是一个收集、汇总和报告技术风险状态的过程。其目的是客观、及时地采集技术风险信息，并将经过分析整理的技术风险信息提供给项目管理机关。对技术风险控制而言，风险跟踪环节非常重要，当某项技术风险制定了应对措施，对该措施的执行需要持续跟踪，从而掌握它是否得到正确和及时的执行，风险是否得到了有效的控制。
针对风险跟踪工作，工程技术人员应制定详细的技术风险跟踪方案与计划，并据此开展风险跟踪工作。管理机关应针对计划中的重要节点制定技术风险考核计划，组织专家对已制定的风险应对措施的有效性及技术风险降低的情况进行评价，并根据评价的结果合理安排工程后续的计划。
她竭力睁大眼睛，假睫毛根根翘起，显出非凡的专注，说，哦，我以为大家都没有注意到呢，没有人告诉我！原来你都看在眼里了，你能这样说，我非常高兴。
为了充分验证基于技术成熟度的技术风险分析与控制方法的有效性，本文以某航天重大工程防隔热分系统为例，对基于技术成熟度的技术风险分析与控制方法进行说明。
首先，对防隔热系统的技术风险进行辨识，基于风险辨识检查单，对技术风险因子进行辨识与评估，评估结果见表4。
表4 技术风险辨识结果表
其次，根据风险影响因子权重∂的计算公式，确定各项权重∂，结果见表5。
表5 技术风险辨识结果表
然后，基于各项权重∂，计算技术风险特性，计算结果如下：
根据技术风险等级评价表，确定了该防隔热分系统的技术风险等级为“中度风险”，需要在后续加强技术攻关和试验验证，以促进技术成熟度等级的提升。其中，技术风险因子为0.7，为0.5，是防隔热分系统最大的风险点，也是该系统的薄弱环节。
在开展风险评估的基础上，制定了有针对性的风险应对措施，特别是针对与制定全面的风险应对措施， 包括研发新的试验手段、加强风洞试验条件的建设、优化热环境预测模型加强试验验证等方面。
在后续的工程研制过程中，工程管理机构定期进行风险跟踪，形成一系列的关键节点的风险分析报告，并基于专家评审、第三方评估等机制，评估技术风险应对措施的有效性，考察技术风险减轻的情况。
基于技术成熟度的技术风险分析和控制方法，是在对技术全生命周期成熟过程中的技术风险进行分析与总结基础上提炼出来的新方法，通过将基于技术成熟度的技术风险辨识检查单、计算方法、评估方法融入传统风险分析与控制方法中，有效指导了航天重大工程的应用实践，并证明了其有效性，为提升航天重大工程技术风险分析与控制能力，提供了一条新途径。
基于技术成熟度的技术风险分析与控制方法，为航天重大工程的技术风险管理工作提供了新思路，能够与传统的技术风险评估方法互为补充，更加全面的识别、分析与控制技术风险，在未来重大工程的技术风险管理领域发挥重要作用。
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