大科学装置研制阶段评估方法研究
王静 刘楠 任振 原泉 王成程
(中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900)
摘要： 基于大科学装置研制阶段评估管理现状，开展某大科学工程激光装置研制阶段评估方法研究，通过设置阶段评估点，制定各阶段具体的评估要素，提出适合大科学工程激光装置阶段评估的方法，为类似项目提供参考。
关键词： 大科学工程；激光装置；阶段评估
0 引言
大科学装置是投资大、风险高、周期长的工程项目，具有研制起点高、关键技术多、系统复杂、协调面广等特点[1-2]。以某大科学工程激光装置为例，其涉及光、机、电、控、测等多方面技术难点，是一个工程技术难度大、涉及科技领域宽、集成度高、规模大、投资额高、建设周期长的大科学工程。除此之外，大科学装置项目还具有自身的特殊性：创新多，使用新技术多，不确定因素多，边预研、边设计、边施工，合作关系复杂等[3]。按照质量管理体系的要求，大科学装置项目需要一定的评价体系对装置进行评估以减少或者规避风险，保证装置的顺利竣工和运行。阶段评估便是其中最常用和最重要的手段之一。
阶段评估是根据标准、规范、技术文件、计划等确定的目标和要求，按照一定的程序，对被评估对象的阶段状态进行分析说明和评价的过程，是判断被评估对象是否满足阶段要求、能否转入下一阶段的一种活动和手段。阶段评估进行的不仅是点位的判断和评估，还是综合各方向、各维度的整体评估判断，有利于消除、规避或者减弱风险影响。目前，国内尚未出台阶段评估相关标准规范和细则。针对具有中国特色的大科学装置开展的一系列评估包含以下3个方面：
陈洋却温和地笑了：“知道吗？魔术就是场骗局，骗得过所有人就是最棒的魔术。我和师父联手的实景魔术你还满意吗？”
(1)对某阶段关键技术水平进行评估，判断其是否能转入下一阶段。
(2)对产品、系统按阶段开展评估，判断其是否与预想方案一致。
根据某大科学工程激光装置的特点，该装置主要是对工程设计、加工制造、集成调试和竣工验收这4个阶段是否具备转段条件来进行评估。因此，设置4个评估点：工程设计评估、加工制造评估、集成调试评估、竣工验收评估，见图1。
1 大科学装置阶段评估点设置
(3)对装置的进展形势进行预判，以确保集成阶段装置能够成功运行，达到减弱或者规避风险的目的，实现装置的科学化、精细化管理。
图1 某大科学工程激光装置阶段评估点设置
1 .1 工程设计评估
工程设计(初稿)完成后，结合设计验证结果和加工制造需求开展设计评估； 围绕“总体设计”层面开展评估，重点评估装置输出能力、输出质量、综合调控能力和装置“三性”(可靠性、可用性和可维护性)是否满足装置规定要求；给出工程设计状态，识别工程设计存在的风险，进行风险分析，给出解决措施。
1 .2 加工制造评估
工程蓝图(正式加工图样)完成后，结合首件鉴定和供货需求开展评估；主要评估事项为设计符合性、工艺匹配性和批量供货保障性；识别满足装置集成要求的产能风险，通过分析给出应对措施。
②上游盖重区。该区位于上游铺盖区上游，顶宽10 m，上游坡度不陡于1∶2，其作用是保护和稳定上游铺盖区土料。采用各建筑物开挖过程中的开挖弃渣料，利用运输和推平设备自然压实，不做专门碾压。
1 .3 集成调试评估
大科学装置是由多个阶段的系统按照一定的体系结构形式而集成的统一整体。各阶段集成的状态和水平直接决定了装置的整体功能和水平。根据以上介绍的评估点设置和评估方法的选择，对于某激光装置不同评估阶段，需要设置对应的评估要素，根据评估要素结合不同评估方法进行阶段评估。各评估阶段的评估要素见表1。
1 .4 竣工验收评估
(4)综合评价方法是指使用比较系统的、规范的方法对多个指标同时进行评价的方法，也叫多指标综合评价方法。构成综合评价的要素主要有评价者、被评价对象、评价指标、权重系数、综合评价模型。随着社会经济的发展和管理水平的提升，人们不断提出新的综合评价方法。尽管各种综合评价方法特点各异，但基本步骤大致相同。综合评价的步骤一般包括5个方面：选取评价指标，建立评价指标体系；确定评价指标的转换和综合方法；确定评价指标的权数；汇总合成综合指标；综合评价分析。前4个方面为基本步骤，第5个方面为综合评价方法的扩展。
除了以上4个评估点的设置，还可根据工作需要和实际情况，适当增加另外的阶段评估点。
2 大科学装置阶段评估方法及要素分配
2 .1 阶段评估方法
适当的阶段评估方法可以为项目管理和决策提供所需的信息，可以检测项目实施的实际状态与计划状态之间的偏差，分析其原因和可能的影响因素，及时反馈信息，提供决策支撑，加强对项目的监督和控制。
评估的每个要素或子要素按评价标准分为优、良、中、差4个等级。每个要素得分由其表示权重的满分分值乘以表示优劣程度的系数得出。优、良、中、差4级对应的系数分别为1～0.9、0.9～0.8、0.7～0.6、0.5～0。在同行评议与MCDM结合的综合评价模式中，通过专家打分，进行大科学装置整体层面的评估，并针对评估结果进行综合改进。科学化和精细化的阶段评估对推进大科学装置的研制起到积极作用。
第四步，根据风险估计的结果确定总体风险等级。本次项目共存在隐患风险点123处，其中，必须实施风险管控的II级风险点，且会产生严重或非常严重后果的风险点有10处，占总数的8.1%；可采取风险处理措施的III级风险有22处，占总数的17.9%。因此,本项目必须采取风险控制措施以消除或降低风险。
常见的评估方法主要有同行评议法、层次分析法、多指标多决策的模型评估方法、综合评价法等。
(1)同行评议方法[4]是由从事某研究领域相关度较高的学者和专家对该领域的项目和研究成果进行评估的方法。对于科学研究项目来说，这是一种较好的评估方法，也是使用频率较高的方法。同行评议的两个关键因素是评估标准的确定和同行专家的选择。对于大科学装置而言，需要根据不同的评估要素确定评估标准；对于专家的选择，一般选择在研究前沿保持活跃和在本领域有较高研究能力和水平的专家学者。同行评议方法操作简单、成本低，通过项目的评估结果，综合专家的评估意见，对项目的阶段性进展进行定性描述和定量估算。评价结果经多位专家把关，可以避免出现原则性或根本性错误。
非小细胞肺癌表皮生长因子受体基因突变274例分析…………………………………………………… 王 艳等（20）：2817
(2)层次分析法[5]是将复杂项目系统内的元素分解为目标、约束、准则等多个层次，通过定量和定性分析的方法进行层次排序，从而寻求多方案多目标优化的系统方法。层次分析法的计算步骤如下：首先，建立层次结构模型；其次，构造判断矩阵，进而进行层次单排序及其一致性检验；最后，进行层次总排序及其一致性检验。层次分析法既是系统的分析方法，也是简洁实用的决策方法。
(3)多指标多决策的模型评估方法(Multiple Criteria Decision Making， MCDM)[6]主要是针对项目或装置在实际运行中存在多个评估指标和多个决策者而提出的研究方法。当面临多指标、多决策时，传统的单目标优化方法用于科学研究项目评估是建立在一种理想和假设条件上的，而更多的群体决策在多个指标准则的情况下力求装置项目的平衡以达到最大化的满意。MCDM方法有以下特点：准则间存在冲突，多目标，多属性；准则间没有统一的度量标准；MCDM的解是在多选择方案中寻找最满意的。
装置验收前，结合试运行情况和验收要求开展评估；围绕装置特性开展运行验证，主要内容包括装置总体和主要系统的功能、性能和技术指标的符合性，装置运行、维护能力，装置运行保障能力以及辐射防护安全性；给出装置试运行性能状态，识别存在的风险，通过分析给出应对措施。
针对微网来说,设定pSMES超导磁场储能技术下的微网涡流损耗,Ne代表涡流区的单位数目,将ka设定为涡流损耗修正参量,通过大量实验可知,ka满足(r×p×1 000)2的解析关联,r为生产工艺参量,p为微网变压装置的额定容量,N为常量。
针对某激光装置工程科研相结合的特点，对于不同阶段的评估内容可以选择以上不同的评估方法，但是评估一定要建立在公正、公平的基础上，评估专家应该遵循专业、规范、独立的准则，评价工作应该兼顾总系统和分系统，总体和局部的各方面。
各种网络教学平台在技术方面各有千秋，为了实现各种教学目标教师应该选择适合教学内容的平台。例如：为了避免学生反对下载一些APP，可以选择蓝墨云；为了能利用到更多的共享优质资源，我们可以选择超星泛雅平台的精品课程；课堂中为了能实现交互的全覆盖，我们同样可以使用超星泛雅平台；课后发布资源使用起来最便捷的平台是QQ群和微信群。所以说教师要想使用平台辅助教学，首先要选择合适的平台，最好能混合使用各种平台的优势技术。
2 .2 阶段评估要素分配
装置集成完毕后，结合集成需求开展评估；围绕“总体集成”层面的“三线”(洁净线、效率线和精度线)开展性能验证和安装验证对装置能力开展评估；给出集成调试阶段的装置性能和集成状态，识别存在的风险，通过分析给出应对措施。
表1 各评估阶段的评估要素表
(续)
注：1.“√”为必选项，其他为可选项。2.其他类别的阶段评估内容，根据实际另行约定。
2 .3 大科学工程装置的阶段评估方法示例
在大科学装置的管理过程中，评估标准要建立在公正、独立、科学和规范的基础上。在选择评估方法、制定评估要素、处理评估数据、判断评估结果等方面，要以客观事实为依据。
根据上面介绍的阶段评估方法和评估要素，某大科学装置的评估方法采用同行评议与MCDM的综合集成评估方法，通过评估组进行系统的评估，给出综合评价意见。具体有以下两个步骤：首先，需要用同行评议对项目进行评估，即给m 名专家发评估要素表，专家包括总体项目组、分系统工程师、技术工程师、管理/质量负责人等。然后，评议专家根据不同评估阶段的各要素对每一个要素进行打分。假设对工程设计进行阶段评估，确定k 个评估要素，每个指标的数重为
且
每个评估要素具有不同的分要素数f i ，其数重为
且满足
有m 个专家，其中第l 个专家对第i 个要素第j 个分要素的评分为E lij ，m 个专家对第i 要素第j 个分要素的平均评分值为
m 个专家对第i 个要素的平均评分值为
m 个专家对项目的总评估(N 个项目中的1个)得分为
同时中国正在改变它的近海防御战略，大力实施其远海防御战略。中国军方声称，从近海防御到远海防御战略的转变符合中国当前发展；中国的经济利益发展到世界哪个地区，中国的军队就有必要到那个地区维护中国的利益，中国军队必须发展与经济实力需要相一致的力量。为此，中国海军需要发展远洋作战能力，对从波斯湾经印度洋，穿马六甲海峡，过南海直至东海这条对中国至关重要的通道提供足够的安全保护。就当时海军发展趋势而言，确保南海通道安全是首要目标，中国海军在海南岛新建的军事基地已经具备威慑他国破坏南海通道安全的能力，但离足够的安全保护还有一定距离。
3 结语
阶段评估是把控大科学装置研制进展的“定海神针”，能够为装置的转段进行精细把关，在精细化管理的同时，提高项目的科学决策性。在大科学装置项目实施过程中，阶段评估对实现项目目标和确保过程受控具有现实意义：可以协助工程师更好地意识到项目的发展程度，了解现实情况与预定设计的差距，从而进行科学的辨识和策略攻关，达到不断纠偏、规避风险的作用；可以检查项目实施的实际状态与目标状态之间的偏差，分析其原因和可能的影响因素，及时反馈信息、做出决策，加强对项目的监督和控制，降低在工程中使用新技术的风险。
本文针对某大科学工程激光装置项目，依据大科学工程不同阶段的研制特点，设置了工程设计评估、加工制造评估、集成调试评估、竣工验收评估4个阶段评估点，科学设定和分配相应评估要素，探索一种科学、合理的评估方法开展评估工作。对大科学工程装置阶段评估的流程、方法和评估要点的研究，使项目的实施过程更加细致、务实、有针对性，促进了相关大科学装置顺利、高效实施，实现了预期目标。
1）被试的选择。选择S镇X乡中心幼儿园小一班幼儿作为实验组，共33名幼儿，其中男生17名，女生16名，平均年龄四岁。实验组采用多媒体进行语言教学。选择S镇X乡中心幼儿园小二班的幼儿作为对照组，共33名幼儿，其中男生18名，女生15名，平均年龄四岁。对照组采用传统讲授式进行教学。
参考文献
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[4]盛怡瑾，初景利.基于FMECA方法的同行评议系统可靠性分析[J].中国科技期刊研究，2018, 29(7)：676-684.
[5]李立云，刘政，王兆辉.基于灰色关联模型的改进型层次分析法与基坑风险评价[J].北京工业大学学报，2018，44(6)：889-896.
[6]MACHARIS C，BERNARDINI A.Reviewing the use of multi-criteria decision analysis for the evaluation of transport projects:time for multi-actor approach[J]. Transport Policy， 2015(37)：177-186.PMT
收稿日期： 2019- 01- 30
作者简介：
王静(1988—)，女，工程师，研究方向：大科学装置项目质量管理。
刘楠(1983—)，男，高级工程师，研究方向：大科学装置项目质量管理。
任振(1988—)，男，经济师，研究方向：大科学装置项目风险管理。
原泉(1989—)，男，工程师，研究方向：大科学装置外协管理。
王成程(1974—)，男，研究员，研究方向：大科学工程管理。
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