【科研管理】
基于改进霍尔三维结构的重大科研项目风险管理研究
任 振，王成程，沈敏圣，孙肖芬，郭 桐
(中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900)
摘 要 ：重大科研项目具有较大的不确定性，在实施过程中容易受到多方面因素影响，极有可能造成原定目标难以实现。为了实现对重大科研项目风险的有效控制，确保项目目标的顺利完成，在传统风险管理思路的基础上，针对重大科研项目风险的特点，对霍尔三维结构理论的改进，构建了适用于重大科研项目特征的风险管理四维模型，分析了各维度之间的相互关系，并以时间维为主线，对基于霍尔维度的重大科研项目风险动态管理过程进行了阐述。可以看出基于改进霍尔三维结构的重大科研项目动态管理模型是实现项目风险管控的有效措施之一，对推动重大科研项目风险管理的系统化和体系化实现具有重要的指导作用。
关键词 ：重大科研项目；霍尔三维结构；风险管理；不确定性；系统工程
0 引 言
对于重大科研项目的定义，目前并无定论，多数学者认为，重大科研项目是在国家重大战略目标的指导和牵引下，运用最新的科学技术手段，实行多学科交叉、综合创新性和基础性研究内容，解决科学技术发展和社会经济生活中重大技术性难题而单独立项的科学研究项目，其成果往往能够对社会经济的发展起到重大的推动作用，并且能够使具备该技术的国家立足于世界前列[1-2]。现阶段我国973计划项目、863计划项目、重大研究计划、国家科技支撑计划、国家重大科技专项等均属于重大科研项目范畴[3-5]。重大科研项目的预期标的能否顺利实现，相关技术难题能否攻破，深受国际社会、相关学术领域的广泛关注，是影响国家科技发展、国家富强的重要因素。积极立项和开展重大科研项目研究是国家提升技术创新能力的一条有效途径[6]，通过集中和统筹配置大量的人力、物力、财力等资源，能够实现在某些关键领域的突破和跨越式的发展，但这类项目也伴随着高投入、高回报、高风险的典型特点[7-9]。
根据《风险管理术语》(GB/T 23694-2013)，风险一词定义为“不确定性对目标的影响”，可理解为在规定的约束条件下，对不能实现预期目标的可能性及所导致的后果严重程度的度量。风险对于任何项目都是固有的，对于重大科研项目来说，往往不同于一般的工程建设项目，在项目立项阶段技术途径或技术方案尚未完全固化，还存在较高的不确定性，对实施过程会产生较大的影响。因此，针对各类制约重大科研项目目标实现的风险因素，必须进行系统有效的风险认知和实施管控，全面的项目风险管理是保证重大科研项目目标顺利实现的重要保障措施之一[10-11]。
1 重大科研项目的主要特征识别
重大科研项目是一个极其复杂的系统工程，是集科学、技术、工程等多类要素于一体的全方位有机集合，体现出了科学技术化、科学工程化，还表征出技术科学化、工程科学化等趋势。通过多种要素的彼此作用、渗透、影响、制约，使得其目标的实现带有极大的不确定性。其主要特征体现在以下几个方面。
1)技术密集性。项目研究内容一般涉及多学科、多单位、多层面、多项批量事件，大量使用国内及国际先进技术和仪器设备，部分项目还需要进行关键技术预研和攻关才能明确主要技术路线和总体技术方案。
2)研制规模大、投资强度高。重大科研项目规模较大、投资金额往往达到数十亿元，由于存在技术的不确定性，其经费能否及时有效保障对技术实现起到了决定性作用。
重大科研项目是典型的大型复杂系统工程，针对这类项目的实施管理，应该采用科学的方法，选择最优的方案，组织协调项目组织的各种资源，使项目在各种约束条件下，实现效益的最大化。这里所说的科学的方法强调从整体出发，统筹安排，规划布局，优化管理，避免浪费。从系统方法论的发展历史来看，影响较大，论证较全面的是霍尔三维结构[13-14]。霍尔三维结构是美国系统工程专家霍尔(A.D.Hall)在1969年提出的一种基于“时间维、逻辑维和知识维”三维立体空间结构的大型复杂系统工程方法论，3个维度分别描述了复杂系统工程的生命周期阶段、实施主要流程和所涉及的知识(工具)体系[15-16]。作为一种经过实践检验的的方法论，霍尔三维结构已经在多个领域得到了广泛采用[17]。
项目风险是伴随着项目孕育而生，在项目实施过程中不断演化，至项目结束而止。在前期风险管理阶段，主要工作是项目的立项论证，此时，项目的不确定性和风险水平处于最高的状态，任何一项规划或决策的准确性都将直接对项目造成颠覆性影响；进入中期风险管理阶段，随着工程设计、设计验证等一系列活动的开展，逐渐明确了相关的技术方案和边界条件，对整个项目风险水平的降低起到了关键性的作用，进入工程研制、集成调试阶段，项目风险趋于工程化，出现重大颠覆性风险的可能性逐步降低；在后期风险管理阶段，项目风险逐步进行收敛和归零。
针对重大科研项目风险管理而言，其涉及的维度多，覆盖面广，仅通过3个维度难以全面体现其风险管理全部要素内涵，以及不同要素之间的相互耦合、相互作用的关联关系。鉴于此，可尝试在霍尔三维结构的基础上，以大型装置类重大科研项目为例，进行相应改进和优化，同时引入第四个维度，建立符合风险管理特征需求的四维风险管理模型，如图1重大科研项目四维风险管理模型所示，实现对重大科研项目风险管理的全面描述。
全面认识重大科研项目的特征，是进行针对性和适应性项目风险管理的基础。
那天的黄昏是记忆中最美的，在清澈流淌的小河边，一个简陋而又能遮风雨的棚，雨后的斜阳渗着无力的光，透过棚架，映在烟雾缭绕的方寸之地，生成了冷抽象的分割。昏暗中有人挂起了明亮的气灯，灯在风中摇曳，在动感的灯光与太阳的余晖交相掩映的瞬间，我看到了人们粗犷而善良的眼神，闪烁在惊喜的空间，那氛围使人突然迸发出一种让人毕生难忘的感动。
2 重大科研项目风险管理现状
重大科研项目风险管理的主要目的是降低因项目环境和自身条件的不确定性，以及项目业主/顾客、项目实施组织或其他相关利益主体主观上不能准确预见或控制等影响因素，使得结果与期望产生偏离而带来损失或收益的可能性[12]。项目实施组织通过风险预测、风险识别和风险分析、综合使用多种管理方法、技术和手段有效地应对风险，从而实现对项目目标最大的安全保障。
本部分首先使用现实数据对本文构建的包含耐用品部门与非耐用品部门的基准模型进行校准与贝叶斯估计，在此基础上，分析模型的动态特征并考察耐用品部门对货币政策动态效应产生的影响。
经强度计算分析、典型件试验以及车体静强度试验，验证了复合材料车体承载结构的可靠性，其满足地铁车体各项性能指标要求。同时，车体各项性能得到较大提升：车体质量较同类地铁金属车体减少约35%；车体抗疲劳和耐腐蚀性能得到提升，且使用寿命不低于30 a；车体隔热性能优异，能承担车辆防寒材一半以上性能；车体隔声性能优异，达到车辆隔声要求的70%以上；车体振动的固有频率较同类金属车体提高18%以上；车体尺寸精度和外观质量优于传统金属车体。
目前，新版ISO9001标准和在此基础上产生的我国武器装备质量管理体系标准GJB9001C、国际航空航天和国防组织质量管理体系标准AS9100D，均采用了过程方法、基于风险的思维、PDCA等“三位一体”的核心理念，并提出了运行正式风险管理过程的要求。从质量体系的角度来看，对重大科研项目的风险管理已经从一些基本的要求逐步转化为一项强制性、成体系的系统性工作。《武器装备研制项目风险管理指南》(GJB/Z 171-2013)也明确提出了对装备研制类项目风险管理的基本要求，将风险尽可能控制在项目可接受的范围内。
3 项目风险的霍尔维度分解
3)建设周期长、工程风险高。重大科研项目研究和实施周期可长达数十年，随着社会、经济、技术环境和条件的不断变化，对项目的工程化实现带来了更大的不确定性。
尽可能地减弱建筑材料对于环境的影响。节能环保是指在一定程度上对资源高效利用通俗是指不浪费，可以拆分来看就是节能和环保的两个主题。对于节能来说，就是对于资源的合理利用。而环保则是指环境问题。在施工环节中，要尽可能地减少对于环境的污染，减弱其对于环境的破坏力度，防止其增加环境压力。污染和破坏环节主要是包括对于空气、土壤和水的影响。同时也要注意选址，对于原材料的选择要尽可能选择离施工地带较近的地方，减缓在运输过程中汽车尾气给环境带来压力。
按照成熟的风险管理理论，一般来说，重大科研项目风险管理的完整过程主要包括风险规划、风险评估(包含风险识别、风险分析和风险评价)、风险应对、风险监控和风险沟通等几个关键活动。这些活动共同组成了风险管理的主要工作流，各关键活动之间关系紧密，前一活动是后一活动开展的前提和基础。风险监控(监测、评审)作为一项保障活动，贯穿于全过程之中，实时提取信息和反馈信息；风险沟通也并非是一项独立的活动，时刻存在于风险管理的各项过程中，对各项关键活动进行支撑。重大科研项目风险管理总体结构和逻辑关系如图3重大科研项目风险管理流程所示。
3.1 时间维度分解
以大型装置类重大科研项目为例，将其全周期时间进行阶段划分，共分为3个大的风险阶段，即前期风险管理阶段、中期风险管理阶段和后期风险管理阶段[18]，具体又可划分为项目立项、设计、验证、研制、集成调试、试运行、验收等7个过程，其对应关系如图2重大科研项目时间维度划分所示。
图1 重大科研项目四维风险管理模型
图2 重大科研项目时间维度划分
4)协同性较强。重大科研项目资源需求多而广，需要举全国之力进行有力支撑，是一项合作关系复杂的协同攻关型科学工程。
3.2 流程维度分解
式中，Kr为回波衰减系数，φn为目标反射的随机相位，为点目标回波瞬时延时时间，发射信号和接收信号进行混频后得
图3 重大科研项目风险管理流程
3.3 知识维度分解
项目风险管理是一门复杂且系统化的学科[19]，风险管理理论自20世纪30年代萌芽以来，经过一段时间的快速发展，其理论基础和知识结构不断的丰富完善，逐渐充实了风险管理的内涵和特征，形成了成熟的风险管理体系及管理流程。风险管理的知识维度分解主要包括风险管理理论及工具方法体系的分解。现代风险管理理论主要包括风险价值VaR模型、整体风险管理理论TRM、全面风险管理理论ERM等。在现代风险管理理论框架下，风险管理过程中不同阶段或步骤中所采用的工具、方法研究层出不穷，国内外学者针对不同风险管理过程的工具方法研究逐渐深入，部分工具、方法已经过实际检验，取得了较好的应用效果，如风险识别过程的德尔菲法、头脑风暴法，风险分析过程的事件树分析法、蒙特卡罗模拟法，风险评价过程的风险指数法、层次分析法等。
3.4 要素维度分解
项目特别是重大项目，其面对的风险往往是多种多样的，按照其基本属性归纳起来，主要可以分为技术风险和管理风险2个大类。对于重大科研项目来说，其技术风险应是关键和重要的关注要素，由于科研项目具有很强的探索性，加上复杂科学技术又常常是多学科、跨行业的联合攻关，对技术风险的强调更为凸显。管理风险主要是针对重大科研项目的组织实施管理方面存在的风险，如在项目研制过程中，由于计划、组织、协调、控制等不到位而使项目研制所面临的风险。管理风险可以分为进度风险、费用风险、质量风险、组织风险、协调风险、审查风险、人力风险等。在类似项目管理中，常常会出现只重视技术风险而忽视管理风险的问题，殊不知管理风险的失控也将对项目目标的实现产生极大的影响。
3.5 4 个维度的关系
重大科研项目风险的四维结构关系紧密，且相互制约和相互影响，形成了如同金字塔结构的稳定结构，如图4重大科研项目风险管理四维度关系所示。在实际风险管理过程中，应抓其中某一条维度为主线，同步兼顾其他维度的风险管理需求和关注点。一般考虑以时间维为主线，随着项目不同阶段工作目标与任务的不同，伴随着不同的风险类型，针对这些风险以阶段或特定的周期进行分段，依次开展风险计划、风险识别、分析与评价、应对措施制定、风险监控、风险总结等管理活动，形成一个个闭合的PDCA循环，动态交互、周而复始地开展风险的管控，以确保项目风险降低到能否接受的合理程度，保证项目目标的顺利完成。
图4 重大科研项目风险管理四维度关系
4 基于霍尔维度的重大科研项目风险动态管理
重大科研项目风险管理规划的主要目的在于对项目风险管理的全过程进行策划和安排，建立总体管理框架，定义各过程的具体管理活动，明确相互之间的逻辑关系，为后续项目风险管理活动的开展奠定基础。风险管理规划的主要依据包括项目目标、项目计划、工作范围及工作分解结构、类似项目管理经验、其他项目数据、业务相关方的风险承受能力或容许度等。根据以上信息，重点对重大科研项目的内外部环境进行分析，确定项目所处的内外部环境边界和相关参数，有助于建立重大科研项目风险管理目标，设定风险管理的范围、程序、风险准则和风险管理计划。
图5 基于霍尔维度的重大科研项目风险动态管理
4.1 项目风险管理规划
基于霍尔维度的重大科研项目风险管理思想是以时间维为主线，要素维为研究对象，流程维为操作指南，知识维为管理手段的全过程、全系统、全要素的多维度风险管理，其过程如图5所示。按照项目风险管理规划要求，对项目所包含的各类风险进行系统充分的识别和评估分析，制定和执行适宜的应对措施，在项目全周期过程中不断降低不确定性，确保项目各个阶段的目标依次实现。
4.2 项目风险评估
风险评估可以理解为查找、确定和准确描述风险的完整过程。在重大科研项目风险识别过程中，技术类风险以项目主要技术指标要求为线索，进行逐层分解，形成各级指标体系，通过评估不同因素对各层级指标的影响情况进行识别判定；管理类风险可参考见表1项目管理类风险源辨识所示的管理风险源进行对照分析。在风险评估环节，要考虑到根据项目目标、所处环境、所能采集的数据、专家咨询等信息来辅助建立风险评估准则以及选择合适的风险评估方法。
表1 项目管理类风险源辨识
4.3 项目风险应对
风险应对包括制定和实施应对措施2个方面。风险应对措施一般包含风险规避、风险降低、风险转移(分担)和风险承担(接受)4种，根据重大科研项目风险要素类型的不同，通过各类研讨、专家咨询等方式制定风险应对措施或方案，实施具体的风险应对工作。风险评估与风险应对阶段完成后应形成项目风险管理综合信息表(见表2)等。
表2 项目风险管理综合信息表
4.4 项目风险监控
风险监控是进行实时监控和评审，反馈并记录风险信息的过程。主要活动包括对新的风险及已经识别的风险、剩余风险或次生风险进行动态监测，及时记录和反馈风险监控信息，适时开展风险评审工作等。在风险监控时也可根据风险要素类型视情采用技术状态控制、挣值管理、技术审查等工具手段。风险监控阶段应形成相应的风险监控记录，见表3项目风险监控记录所示。
表3 项目风险监控记录
时间： 年 月 日 记录人：
项目名称：
4.5 项目风险总结
重大科研项目风险管理总结既是对本阶段风险管理效果的评价，也是提出下一阶段管理改进的重要载体。在进行总结前应对本阶段项目实施过程中风险管理的输出文件应进行全面梳理和检查，对相关记录文件及时进行归档并保证记录的可追溯性。
鸡传染性法氏囊病是一种病毒性传染性疾病，该种疾病的致病原为传染性法氏囊病毒。该病对禽类养殖产业危害十分严重，因此，在日常养殖中应做好预防和防治措施，以降低该病的发生，提高养殖经济效益。
5 结 语
重大科研项目风险管理作为一项全局性、系统性、综合性的管理活动，其理论和实践离不开多学科知识方法的交叉与耦合，是一项异常复杂、庞大、持续动态变化的系统工程。重大科研项目风险管理涉及到多部门、多环节、多方面、多要素，项目风险管理者必须根据项目特点综合采取多类方法、措施和方案，在项目全生命周期过程中持续开展风险管理活动，逐步完善形成项目风险管理的闭环体系。基于改进霍尔三维结构的风险管理四维模型，理清了重大科研项目风险管理各维度与线条之间的关联关系，做到系统全面，避免顾此失彼，针对重大科研项目各个阶段、各个环节制定和实施完整的风险管控流程，确保将重大科研项目的风险降到最低，保障项目目标的顺利实现。
在建筑结构设计的过程中，相关的设计人员不仅需要全面地了解建筑内容，还需要进行集中性的考虑，防止出现设计失误或者是考虑不周全的情况。而且，在结构设计完成之后，设计人员还需要针对整个设计方案进行整体性的分析，重点关注工程建设过程中所存在的薄弱环节，严格地按照国家标准进行审核，确保设计方案的有效性和完整性。
参考文献：
[1] 梁梦芸，曾 伟.重大科研项目联合攻关机制与对策研究[J].科学管理研究.2014，32(05)：32-35.
[2] 匡胜国.重大科研项目下马原因探索[J].技术与创新管理，2003(04)：20-22.
[3] 许 治，杨芳芳，陈月娉.重大科研项目合作困境——基于有组织无序视角的解释[J].科学学研究，2016，34(10)：1515-1521，1540.
[4] 刘艳妮，张都应，王会斌.大科学与国家重大科研项目申报[J].技术与创新管理，2010，31(01)：31-33.
[5] 杜元伟，段万春，孙永河.重大科技项目合作结构界面分类探析[J].现代管理科学，2011(01)：30-32.
[6] 倪 健.基于重大科技项目的管理创新研究[J].中国科技论坛，2006(05)：36-37+55.
[7] 焦 慧，施 平.项目管理模式在科研课题管理中的应用探索[J].技术与创新管理，2004，25(05)：29-32.
[8] 兰劲松，薛天祥.重大科技项目的概念，特征与组织[J].研究与发展管理，1999(05)：52-55.
[9] 袁 博，刘文兴，张鹏程.知识产权保护能力对重大科研项目技术创新影响的权变模型[J].系统工程理论与实践，2014，34(11)：2965-2973.
[10] 王安民，别付冉.基于混合方法的合同能源管理项目风险评估[J].技术与创新管理，2016，37(01)：32-38.
[11] 张蔚虹，周庆文.高新技术企业的项目风险管理分析[J].技术与创新管理，2006，27(02)：72-74.
[12] 李金海，徐 敏.基于霍尔三维结构的项目风险管理集成化研究[J].项目管理技术，2008(08)：17-21.
[13] 张韵君.大学生自主创新能力培养的三维模式研究[J].技术与创新管理，2011，32(06)：583-586.
[14] 刘 涛.基于霍尔三维结构理论的实验室建设研究[J].科技管理研究，2012，32(5)：144-145+157.
[15] 翟永俊.基于工程项目全寿命的集成化风险管理[J].建筑管理现代化，2007(02)：9-11.
[16] 岳志勇，丁 惠.基于霍尔三维结构的技术创新方法培训体系研究[J].科学管理研究，2013，31(02)：20-22+26.
[17] 杨 洋，赵映超，马有才.基于霍尔三维结构的项目风险动态管理研究[J].科技管理研究，2010，30(13)：280-282.
[18] 孙肖芬，刘 楠，王成程，等.神光-Ⅲ主机装置风险管理模型建立与分析[J].项目管理技术，2016，14(06)：96-101.
[19] 权 鹏.陕西联通本地网二期工程项目风险管理研究[J].技术与创新管理，2014，35(03)：243-247.
Research on Risk Management of Major Scientific Research Projects Based on Improved Hall Three- Dimensional Structure
REN Zhen， WANG Cheng- cheng， SHEN Ming- sheng， SUN Xiao- fen， GUO Tong
( Research Center of Laser Fusion ， China Academy of Engineering Physics ， Mianyang 621900， China )
Abstract： Major scientific research projects have great uncertainty， and are easily affected by many factors in the implementation process， which is likely to make the original target difficult to achieve.In order to achieve effective control of the risks of major scientific research projects and ensure the smooth completion of project objectives， on the basis of traditional risk management ideas， aiming at the characteristics of major scientific research projects， Based on the improvement of Hall’ s three- dimensional structure theory， a four- dimensional model of risk management suitable for the characteristics of major scientific research projects was constructed， and the relationship between the dimensions was analyzed， with the time dimension as the main line， the risk dynamic management process of major scientific research projects based on Hall dimension was expounded， It can be seen that the dynamic management model of major scientific research projects based on improved Hall three- dimensional structure is one of the effective measures to achieve project risk management and control， which plays an important guiding role in promoting the systematic realization of risk management of major scientific research projects.
Key words： major scientific research projects； Hall’ s three- dimensional structure； risk management； uncertainty； system engineering
DOI： 10.14090/j.cnki.jscx.2019.0411
收稿日期： 2019-04-24
基金项目： 中国工程物理研究院政策研究课题资助(省部级)
作者简介： 任 振(1988-)，男，湖北洪湖人，经济师，主要从事重大工程项目综合管理方面的研究工作.
中图分类号 ：G 311
文献标识码： A
文章编号： 1672-7312( 2019) 04-0470-06
(责任编辑：张 江)
标签：重大科研项目论文; 霍尔三维结构论文; 风险管理论文; 不确定性论文; 系统工程论文; 中国工程物理研究院激光聚变研究中心论文;