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【产业情报】美国阿波罗计划的组织管理

【产业情报】美国阿波罗计划的组织管理 科情智库
2016-07-15
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导读:其科研成果还带动了20世纪60、70年代美国和全世界计算机技术、通信技术、测控技术、火箭技术、激光技术、材料技术、医疗技术等高新技术的全面发展,把科技整体水平提高到了一个全新的高度。

 

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阿波罗计划是美国政府组织开展的一项重大航天科技计划,该计划采用月球轨道交会法,用强大的“土星五号”运载火箭把50吨重的“阿波罗”飞船送入月球轨道。该计划开始于1961年5月至1972年12月,先后完成6次登月飞行,把12人送上月球并安全返回地面,历时约11年,耗资约255亿美元。阿波罗计划不仅实现了美国赶超苏联的政治目的,其科研成果还带动了20世纪60、70年代美国和全世界计算机技术、通信技术、测控技术、火箭技术、激光技术、材料技术、医疗技术等高新技术的全面发展,把科技整体水平提高到了一个全新的高度。整个阿波罗登月计划共获得了3000多项专利。在经济方面,据统计,在阿波罗计划上投入的每1美元平均带来了5美元左右的效益。在工程高峰时期,参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构,总人数超过30万人。除位于航空航天局(NASA)总部的阿波罗计划办公室外,参与方还包括3个 NASA 载人航天飞行中心,7个其它政府实验室和测试中心,13个主合同商,以及4000多个子合同商和卖主。在整个团队中,只有5%属于 NASA 雇员,其他人员来自产业、大学及其它私营机构。

一、
计划出台背景
阿波罗计划的启动实施源于20世纪50年代、60年代的美国、苏联争霸时期。1961年,苏联“东方”1号率先将航天员尤里·加加林送入太空,迫使美国需要通过实施载人登月来重新获取美、苏之间竞争的优势。为此,1961年5月,时任美国总统肯尼迪发表《关于国家紧急需要的特别咨文》,正式宣布组织实施阿波罗登月计划。实际上,在阿波罗登月工程上马之前,美国载人航天已经进行了相当大的投入,如美国的第一个载人航天计划水星计划的整个实施过程中共完成25次飞行试验,其中包括4次动物飞行,2次载人弹道飞行,4次载人轨道飞行,耗资约4亿美元。作为从水星计划到阿波罗登月工程之间过渡,美国于1961年11月至1966年11月实施了双子星座计划,其主要任务是研究、发展载人登月的技术和训练宇航员长时间飞行及舱外活动的能力,完成了10次环地轨道载人飞行,每次2人,共花费12.8亿美元。这两项计划为1969年把人类送上月球奠定了坚实的技术基础。

已经有大量研究对阿波罗计划及其管理经验进行过总结分析,下面主要以美国 NASA 于1967发布的《NASA-阿波罗计划管理》报告为主,对阿波罗计划的组织协调、项目管理进行介绍。

二、
计划组织管理
阿波罗计划管理组织由 NASA 总部人员,阿波罗计划办公室和三个载人航天中心(MSF)组成,另外还包括由阿波罗主合同商组成的政府产业管理小组中的产业部门。阿波罗计划在 NASA 总部、载人航天中心及合同商等机构均建立了专门的计划办公室。这些计划办公室通过专门的矩阵型组织构成的计划通道相互联系。例如,NASA 总部主要负责确保符合跨政府、跨机构的政策与法规;野外中心的阿波罗计划经理必须满足阿波罗计划主管的要求,合同商的项目办公室则必须服务于企业管理和 NASA 野外中心阿波罗计划办公室两个上级。这种矩阵结构也延伸至五个主要分办公室,即计划控制、系统工程、测度、可靠性与质量、飞行任务等五个分办公室。联系计划办公经理的网络之外还拥有5个控制与交流的子网络。

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组织管理体系
阿波罗计划的总管部门是美国 NASA,为了保障有效的组织管理,阿波罗计划按照专业分工组建了一系列研究机构和一些管理部门,从而自上至下构建了包括机构政策级(0级)、计划办公室(1级)、载人航天中心(2级)、产业合同商(3级)等组成的四级组织管理体系,用于计划内的组织协调,其管理也是建立在这种四级结构基础之上(如图1)。


机构政策级(0级):组织结构中的顶层为首席行政官办公室、计划办公室和功能办公室。该级机构主要负责计划总体目标的政策制订,包括资源配置和跨机构管理。首席行政官办公室负责制订计划总体政策和目标,批准任务日程计划,资助需求和重大采购行动,并确保与功能性管理政策的一致性。计划的目标、政策和管理体系由首席行政官对载人航天副行政官、阿波罗计划主管及其他高级官员提出的建议进行审查后批准。审查的内容还包括重大日程计划、预算、采购和相关行动,以及建立阿波罗计划行动的总体模式。与阿波罗计划相关的管理指令由跨机构 NASA 发布系统提出,阿波罗计划主管负责提出参与载人航天中心计划单元的专门指导和指令的特定要求。

载人航天办公室:载人航天副行政官直接向首席行政官报告,该办公室是副行政官对载人航天计划及最相关的制度单元进行总体管理的执行机构。对于阿波罗计划而言,载人航天副行政官向两个 NASA 总部官员和三个 NASA 载人航天中心主管提供指导和指令。为支持阿波罗计划,载人航天副行政官还向其他 NASA 总部计划副行政官及国防部相关部门提出需求。载人航天办公室和跨机构功能办公室的员工辅助副总行政官。另外,载人航天管理理事会、科学与技术顾问委员会和载人航天实验委员会和阿波罗行政组均为其提供帮助。其它为阿波罗计划提供技术支持的总部办公室包括:空间科学与应用办公室(OSSA)、先进研究与技术办公室(OART)和跟踪数据采集办公室(OTDA)。

阿波罗计划办公室(1级):载人航天副行政官负责向阿波罗计划主管发布有关阿波罗计划日常管理方方面面的命令,并授权批准计划编制和日程安排、预算与成本控制、系统工程、设计、开发、测试和绩效评估等,以确保计划目标的实现。授权包括任务描述、技术要求、计划说明、可靠性与质量标准。计划办公室包括5个理事会功能、员工和计划安全(如图2)。安全办公室负责阿波罗计划的安全问题。


载人航天中心(MSF)(2级):主要包括休斯顿航天中心、马歇尔航天中心和肯尼迪航天中心,负责执行载人航天副行政官安排的重大计划任务。每个中心任命一个阿波罗计划经理对该部分的计划进行有效的管理。

产业合同商(3级):阿波罗计划办公室(1级)和每个MSF中心都设有合同商。其中隶属于美国电报电话公司(AT&T)的贝尔通信公司,波音公司和通用电气公司是阿波罗计划的主要产业合同商。

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跨部门协调
除计划组织管理体系内的组织协调外,阿波罗计划还建立了与美国国防部(DOD),联邦航空管理局(FAA)间的跨机构协调机制。其中,国防部通过共同参与协调委员会和政策理事会,双向人员交流,以及对特定 NASA 合同进行管理为阿波罗计划提供支持。航空航天协调委员会(AACB)每两月召开一次会议,以促进对航空航天领域资源的有效利用。AACB 的载人航天政策理事会制定相关联合政策决策,为 NASA 的载人航天计划和 DOD 有人轨道实验室计划间提供交流通道。载人航天实验委员会是一个 NASA-DOD 联合小组,旨在审查和批准由 NASA 和 DOD 提出的实验,并安排实施和实验飞行。阿波罗计划还与联邦航空管理局间就管理经验与技术保持交流。双方的讨论包括基本组织机制、计划编制和控制。通过这种方式,许多基本技术通过合同商与一些政府组织交涉后即可采用,这样可以节约经费和人力资源。

三、
计划管理体系
伴随着由四级机构组成的阿波罗计划组织机构体系,阿波罗计划制订了包括需求定义/实施、管理信息与交流、管理决策过程和管理效率审查与评估等5个基本单元在内的计划管理体系。具体如下:

需求定义/实施:计划需求的定义是管理过程中第一个必要步骤,这些需求形成了计划管理活动的基准,为评估计划进程和变更提供标准。计划需求包括技术、时间(日程安排)和资源(成本)三个维度,在阿波罗计划的具体管理过程中,计划需求分解为三大类:管理、技术和任务。管理需求代表了处理日程安排、资源、项目目标、采购,以及基本项目计划文档和关键需求文档制订方面的约束标准。技术需求确立了硬件和工作性能以及工作包,其标准明确了产品性能需求,并对产品的设计、制造和测试施加标准。任务需求标准明确了任务运作和任务培训需求。需求的实施是将需求转换成任务的一个过程,也就是用于指挥人们行动的进度,并在性能、费用和进度等约束范围内提供可供使用的资金。计划需求最初由阿波罗办公室根据 NASA 机构政策级(0级)制定的政策与需求范围内确定。这些需求在计划办公室的关键管理、技术与财政文件中进行说明和放大。由阿波罗计划办公室确定的0级需求被送入下一级管理机构(即三个载人航天中心)进行进一步定义和放大。这些中心将计划需求实施并放大为项目和系统需求,并将其送至下一下管理机构(合同商)对总的基本需求进行进一步放大。

管理信息与交流:在阿波罗这样一个巨大和复杂的计划中,单个的个体是不可能了解整个计划的准确情况和详细活动。阿波罗计划管理系统的管理信息和交流是根据计划需求明确计划进展的重要基础。具备可视度的需求不仅是有效的交流,也拉近了所有管理层的工作关系。这种可视度要求明确,每个计划的功能区如何能更好的被管理,以及每个功能区都正在按照标准方案运行。为了确保能够迅速和准确的识别技术性能、费用和进度中存在的实际和潜在问题,并引起恰当管理层注意并解决,阿波罗计划使用了很多技术和方法。在此过程中,将管理需求进行任务分解十分重要,即要求整个任务被分解成可管理的部分,并将责任和权利分配给有能力胜任的个体。阿波罗的信息和交流管理与工作分层结构相关联,它以一个整体的、有纪律的方式执行,给每个管理层上的人们提供可视度和需要指挥和控制整个计划部分的数据。因此,阿波罗计划要求载人航天中心和合同商在实施计划需求的过程中拥有有效的报告体系,以便计划管理能够拥有泛计划的可视度。当向下一级管理机构提供重大需求说明时,必须建立一套管理媒介用于提供有效的可视度,从而使计划主管能够开展具有可视度的行动,如计划、时间、费用和绩效等。这种可视度要求必须明确各级管理所需要的信息,以便准确地测度其绩效。为此,一方面,要定义必要的信息以满足这些要求,另一方面,要确定数据的图示化表达方式以进行有效交流。当信息传送到更高级管理时,要逐步进行概括。

管理决策过程:管理决策过程是阿波罗管理系统最重要的部分。管理决策过程包括四个子单元,(1)评估;(2)审查和评价;(3)行动和反馈;(4)跟进。缺少适当的评估,先文所述的管理单元是没有价值的。管理决策过程具体包括,对评估产生的数据进行审查和评价,对评估结果进行管理,通过反馈系统进行审查和评价,以及持续对做出的行动进行管理等。后续的行动管理可能会要求多次重复管理决策过程。当需求(如计划需求中定义的)和目标之间出现差别则要通过管理信息与交流链进行报告。对于各级管理,信息都要被审查、测度、分析和评价。各级责任主管要采取必要的决策行动,而且这些行动往往也需要根据所在管理层级对基本需求进行转化。这种转化必须通过正式的交流控制流程授权,而且每一个较低级管理都要反馈至最初的基本需求。四个管理系统单元控制决策流程的管理能力与整个计划中所采用的管理规定直接相关。

测度管理效率:为了测度管理效率,需要持续对 NASA 阿波罗管理及其合同商管理的管理效率进行审查和评估。管理效率的测度包括所有前述管理单元,以及各类组织和个人关系,也就是说需要测度包括所有管理层级和所有主体计划活动的效率。

四、
计划项目与经费管理
在阿波罗登月工程的项目管理过程中,处于1级的阿波罗计划办公室负责工程的整体控制,包括测试、运行、质量责任控制等方面,其中负责载人航天的阿波罗计划办公室副行政官全面负责计划、预算、成本控制、设计、开发、测试、评价等各个方面,并向首席行政官报告;处于2级和3级的载人航天中心和产业合同商则负责与项目实施相关的具体任务。在计划项目实施过程中,NASA 副行政主管向负责载人航天的阿波罗计划办公室副主管以及其他机构和项目的负责人分发年度预算编制和项目执行计划(POP)指南和相关的说明。根据这些指南和说明,负责载人航天的阿波罗计划办公室副主管在与其他项目负责人协调后,面向载人航天中心发布相关的要求和指南。之后,载人航天中心根据要求编写预算,其中项目执行计划(POP)用于编写初步的预算;而详细的预算需要每年经NASA协调汇总后报送联邦预算管理局,经国会批准后将经费拨付给各个载人空间飞行中心进行项目实施。

在经费分配给各个载人航天中心后,载人航天中心根据自身的使命和承担的任务可以选择将一些项目或工程分包给产业合同商(3级)来进行研发和建设。载人航天中心和产业合同商往往采用(科研)合同的形式来保证分包项目或工程的顺利实施。(科研)合同制式是美国联邦政府计划项目经费使用的主要形式,即政府部门同联邦所属机构以外的研究机构和企业签订合同,按一定数量和质量订购所需的研制项目。(科研)合同制可以为合同单位提供大量科研经费和稳定的市场。同时作为一种有效的项目管理措施,它可以保证复杂的项目计划准时无误、保质保量地完成。

除一些研究型项目外,产业合同商还主要负责阿波罗登月工程所需的设施建设和装备开发。大多数的设施建设由阿波罗计划的工程设施建设项目来进行支持,并经国会审查和批准;而一些特殊的装备开发和服务则由阿波罗计划的研发项目来进行支持。需要指出的是,这些项目中的大部分需要 NASA 和国防部(DOD)的同意。

五、
计划管理的特点
阿波罗计划管理具有一些有别于其它管理任务的特征:首先,拥有宏大的计划规模,即大量的参与人员和广泛分布的参与机构。其次,阿波罗计划是一项研究开发计划,具有很高的不确定性,计划的实施过程中需要许多技术进步的推动。同时,阿波罗计划又是一项长期的科技计划,在研制硬件的过程中需要满足严格的工作时间表,因此需要拥有高水平的计划编制。第三,阿波罗计划需要多种技能和专业设备,不仅需要将来自不同学科的科学家、工程师及其它专业人员整合起来,还需要为这些专家建立一个可以有效沟通的机制。最后,美国阿波罗计划军事化的背景和复杂高难的工程建设决定了其研发资金和工程建设资金完全由政府来承担。因此,阿波罗计划需要在美国公众、国会和科家界持久的、苛刻的审查之下开展,计划参与者不仅要做好自己的工作,还要不断地为其工作进行解释、说明和辩护。

正是出于上述管理上的复杂性,阿波罗计划制定了科学有效的组织管理机制,拥有严格的计划项目进度控制,并十分注重合同管理和成控制,以有效保持计划目标的实施。首先,建立了有效的组织协调与管理机制。阿波罗计划自上至下构建了包括机构政策级(0级)、计划办公室(1级)、载人航天中心(2级)、产业合同商(3级)等组成的组织管理体系,用于计划内的组织协调。其中,专门成立的阿波罗计划办公室,在有效地保证了计划的顺利执行的同时,还加强了与不同中心之间以及 NASA 与其他部门间的协调工作。同时,阿波罗计划还建立了与美国国防部、联邦航空管理局间的跨机构协调机制。其次,拥有着严格的计划项目进度控制。由于阿波罗计划的首次登月时间限制在1970年以前,面临着大量的技术问题有待解决,因此对于计划项目的进度控制至关重要。为此,NASA 在计划管理上采取了适度冒险的办法,大幅度压缩试验项目,采取一次试验多方收效的办法,这种适度冒险的进度控制,有效保证了整个登月计划的进度。再次,十分注重成本控制。阿波罗计划耗费巨大,为了控制计划成本,NASA 在60年代中期仿照国防部的做法,成立了多个委员会对合同及承包商的计划情况进行评估。当承包商因为技术问题难以解决而要求增加经费时,需要对增加经费的理由进行详细评估,然后决定是否予以增加经费。另外,减少试验次数、减少硬件订货量等也是控制成本的方式之一。

作者简介:
徐峰 :中国科学技术信息研究所,副研究员。
研究方向 : 科技创新战略与政策,宏观科技计划管理,科技情报研究等。

本文节选自《囯外科技计划管理与改革》一书

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