風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程管理實(shí)踐

關(guān)敏 屈興之

(1.國家衛(wèi)星氣象中心，北京 100081；2.中國氣象局氣象衛(wèi)星工程管理辦公室，北京 100081)

0 引言

風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星工程由衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、發(fā)射、測控和地面應(yīng)用五大系統(tǒng)組成。地面應(yīng)用系統(tǒng)作為風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星系統(tǒng)工程中的重要組成部分,對衛(wèi)星工程應(yīng)用價值的實(shí)現(xiàn)具有重要作用[1]。

風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)是一個集軟件開發(fā)、硬件研發(fā)、配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)于一體的大型信息化綜合工程，具有規(guī)模大、建設(shè)周期長、定制軟件多、功能性能指標(biāo)要求高、軟硬件集成部署技術(shù)復(fù)雜等特點(diǎn)。對其建設(shè)全過程實(shí)施科學(xué)有效的管理，不僅能夠保障工程建設(shè)按國家批復(fù)要求有序開展，保證工程建設(shè)質(zhì)量，而且能夠提高工程建設(shè)效率。

本文梳理和總結(jié)了風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程中業(yè)主方在全過程管理中采用的項(xiàng)目管理方法和措施。實(shí)踐證明，通過加強(qiáng)需求和驗(yàn)收兩端管理和過程管控，有效保證了工程的順利開展，并取得了良好的管理效果。

1 風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目概況及特點(diǎn)

風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)負(fù)責(zé)風(fēng)云三號及國內(nèi)外其他極軌遙感衛(wèi)星的數(shù)據(jù)接收、處理、存檔和分發(fā)服務(wù)，負(fù)責(zé)空間天氣預(yù)警預(yù)報，向用戶提供多種級別的陸地和海洋遙感圖像及定量產(chǎn)品[2]。

該系統(tǒng)是以衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收天線和計算機(jī)為主要工具，信息網(wǎng)絡(luò)為橋梁，衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收、處理和分發(fā)服務(wù)為主要任務(wù)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為配套的大型信息化綜合工程系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)：

(1)投資規(guī)模大，建設(shè)內(nèi)容復(fù)雜。該項(xiàng)目投資規(guī)模超過10億元，建設(shè)內(nèi)容包括全球高時效氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)地面接收站網(wǎng)、集成運(yùn)行控制、預(yù)處理、產(chǎn)品生成、仿真、質(zhì)量控制等數(shù)十個技術(shù)系統(tǒng)和大型試驗(yàn)設(shè)施，用以支撐業(yè)務(wù)運(yùn)行服務(wù)、工程開發(fā)測試和科學(xué)仿真的計算機(jī)平臺，以及國家級和區(qū)域遙感應(yīng)用系統(tǒng)。

(2)技術(shù)性和穩(wěn)定性要求高。該系統(tǒng)涉及通信、遙測、遙感、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星氣象、天氣預(yù)報、氣候預(yù)測、氣象災(zāi)害監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境、空間天氣等多種學(xué)科和技術(shù)，具有較高的技術(shù)性。同時，該系統(tǒng)建成后是一個業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng)，對系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求極高。

(3)參建單位多，專業(yè)復(fù)雜。該系統(tǒng)既有軟件開發(fā)、硬件集成，又有配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，項(xiàng)目類型復(fù)雜、參與建設(shè)單位多，具有復(fù)雜性和跨專業(yè)性特點(diǎn)。

2 風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目管理理念

項(xiàng)目管理協(xié)會(PMI)發(fā)布的《項(xiàng)目管理知識體系指南》(PMBOK?指南)將項(xiàng)目管理過程分為啟動、規(guī)劃、執(zhí)行、監(jiān)控和收尾5個過程組[3]；英國商務(wù)部制定的PRINCE2項(xiàng)目管理標(biāo)準(zhǔn)體系，將項(xiàng)目管理分為決策、指導(dǎo)、管理、實(shí)施4個層級[4]。由此可見，項(xiàng)目管理的核心是計劃、實(shí)施和監(jiān)控。作為風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程的業(yè)主方，對工程項(xiàng)目管理的重點(diǎn)在于實(shí)施過程的管控，尤其是加強(qiáng)對需求方案和驗(yàn)收發(fā)布環(huán)節(jié)的管理，同時加強(qiáng)項(xiàng)目質(zhì)量、變更、風(fēng)險等方面的管控。

3 風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目管理實(shí)踐

3.1 組織管理模式

風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程是政府投資的非經(jīng)營性工程項(xiàng)目，其組織管理模式既借鑒了我國航天工程管理模式，又結(jié)合了職能式管理模式。航天工程采用總指揮和總師兩條指揮線協(xié)同管理的運(yùn)作模式[5]；職能式管理模式是一種基于職能劃分的項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)，執(zhí)行主管承擔(dān)了項(xiàng)目經(jīng)理的責(zé)任。

在氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程中，工程兩總通常是職能主管，執(zhí)行主管部門(項(xiàng)目辦)是工程兩總的辦事機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)向工程各系統(tǒng)下達(dá)指標(biāo)和任務(wù)。該項(xiàng)目核心管理團(tuán)隊(duì)由工程兩總與執(zhí)行主管共同組成，構(gòu)成矩陣型的項(xiàng)目組織架構(gòu)。在風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星工程獲得正式立項(xiàng)批復(fù)后，任命工程總指揮、總設(shè)計師、各系統(tǒng)主任設(shè)計師和項(xiàng)目辦執(zhí)行主管共同組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。

在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組建后，基于工作分解結(jié)構(gòu)WBS對項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行分配，將項(xiàng)目責(zé)任落實(shí)到人[6]。風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目責(zé)任分配矩陣見表1。

表1 風(fēng)云三號衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目責(zé)任分配矩陣

(續(xù))

3.2 實(shí)施過程控制

對于業(yè)主方而言，對風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程的管理重點(diǎn)是強(qiáng)化對項(xiàng)目實(shí)施過程的管控，尤其是強(qiáng)化對需求和驗(yàn)收的管控。同時，加強(qiáng)進(jìn)度和質(zhì)量控制，加強(qiáng)里程碑監(jiān)控和評審，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理。

3.2.1 需求管理

需求管理是為了保證項(xiàng)目參與各方對需求的理解一致，通過管理和控制需求變更，實(shí)施從需求到最終產(chǎn)品的雙向跟蹤[7]。風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程的需求管理即圍繞項(xiàng)目任務(wù)書，以跟蹤矩陣為核心，業(yè)主方項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)和專家團(tuán)隊(duì)對項(xiàng)目全過程進(jìn)行技術(shù)把控，確保項(xiàng)目需求的一致性和穩(wěn)定性。

在工程項(xiàng)目啟動階段，由主任設(shè)計師組織團(tuán)隊(duì)編制項(xiàng)目需求任務(wù)書，專家組評審?fù)ㄟ^后形成任務(wù)基線。在需求分析階段，由主任設(shè)計師牽頭，與承建方共同完成需求分析報告。項(xiàng)目辦組織專家組對需求分析報告進(jìn)行評審，并在評審后形成結(jié)論及專家意見追溯一覽表，經(jīng)承建方修改完善并得到專家組審核批準(zhǔn)后，形成最終的需求分析報告，作為需求定義的基線，并完成任務(wù)-需求跟蹤矩陣，見表2。

在項(xiàng)目設(shè)計階段，承建方圍繞需求分析報告對需求進(jìn)行深化設(shè)計，形成設(shè)計報告，并由專家組評審，完成設(shè)計報告和需求-設(shè)計跟蹤矩陣，見表3。

在編碼測試階段，圍繞設(shè)計報告，承建方編制軟件測試大綱和測試用例，并提交需求-設(shè)計-測試跟蹤矩陣，確保項(xiàng)目需求的完整性和一致性，見表4。通過運(yùn)用配置管理和版本管理工具，嚴(yán)格按照管理流程，對需求進(jìn)行跟蹤。由表4可見，風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目在需求管理上做到了全過程追溯，確保了項(xiàng)目的實(shí)施過程始終滿足業(yè)主方需求。

表2 任務(wù)-需求跟蹤矩陣示例

表3 需求-設(shè)計跟蹤矩陣示例

表4 需求-設(shè)計-測試跟蹤矩陣示例

3.2.2 進(jìn)度控制

風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目活動工期是采用專家估算法結(jié)合類比估算法[8]進(jìn)行評估，再結(jié)合以往同類項(xiàng)目建設(shè)周期綜合確定。在確定項(xiàng)目承建方后，由承建方按照項(xiàng)目活動工期制訂項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度計劃，通過專家評審后作為項(xiàng)目進(jìn)度基準(zhǔn)。業(yè)主方項(xiàng)目辦根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度基準(zhǔn)結(jié)合項(xiàng)目進(jìn)展報告對項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)控。如發(fā)現(xiàn)進(jìn)度偏離計劃，項(xiàng)目執(zhí)行主管和主任設(shè)計師應(yīng)與承建方確認(rèn)偏離原因，協(xié)調(diào)解決問題，更新項(xiàng)目進(jìn)度計劃，再依據(jù)新的進(jìn)度計劃實(shí)施監(jiān)控。

3.2.3 質(zhì)量控制

風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目質(zhì)量控制借鑒了我國航天質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)，實(shí)行質(zhì)量問題歸零管理[9]?；赑DCA循環(huán)[10]，重點(diǎn)加強(qiáng)里程碑評審，以及對問題整改的落實(shí)。

主任設(shè)計師、執(zhí)行主管、兩總參與項(xiàng)目各階段里程碑節(jié)點(diǎn)評審。通常進(jìn)行兩次評審，第一次由責(zé)任副總師或主任設(shè)計師牽頭，與項(xiàng)目執(zhí)行主管、業(yè)主方主要技術(shù)人員組成審查組，對項(xiàng)目階段工作和成果進(jìn)行初審。初審發(fā)現(xiàn)的問題在完成歸零后，組織第二次評審，各項(xiàng)工作和交付成果滿足任務(wù)要求后，項(xiàng)目才能進(jìn)入下一實(shí)施階段。

風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程是一個包含了大量定制軟件的信息化系統(tǒng)，為保證軟件開發(fā)和工程質(zhì)量，首次引入軟件第三方測評。由專業(yè)的軟件測評公司對地面應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)軟件的功能、性能、接口、強(qiáng)度、余量、安全性、邊界、恢復(fù)性測試等進(jìn)行檢查，對軟件產(chǎn)品質(zhì)量、軟件工程化、軟件配置管理等做出評價，并對軟件開發(fā)文檔的齊全性，文檔標(biāo)識和簽署的完整性，文檔內(nèi)容的完整性、一致性和準(zhǔn)確性等進(jìn)行審查。對于測試發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，進(jìn)行回歸測試，待問題全部解決后，該業(yè)務(wù)軟件才可進(jìn)入驗(yàn)收階段。

3.2.4 驗(yàn)收管理

在驗(yàn)收階段，風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目以項(xiàng)目任務(wù)書為核心、驗(yàn)收測試大綱為依據(jù)進(jìn)行驗(yàn)收管理。首先，制定驗(yàn)收測試大綱；其次，進(jìn)行功能和性能驗(yàn)收測試；最后，依據(jù)合同對交付文檔進(jìn)行審查。

項(xiàng)目驗(yàn)收包括兩個階段，即初驗(yàn)和終驗(yàn)。初驗(yàn)后承建方對存在的問題進(jìn)行整改，通過初驗(yàn)專家確認(rèn)后項(xiàng)目進(jìn)行試運(yùn)行。通過試運(yùn)行排查和處理系統(tǒng)存在的問題，在最終驗(yàn)收前給予解決或確認(rèn)。同時，在最終驗(yàn)收后安排代碼編譯測試和代碼文檔移交工作，實(shí)現(xiàn)整個驗(yàn)收的閉環(huán)管理。

3.2.5 變更管理

風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程規(guī)模大、子項(xiàng)目多、技術(shù)內(nèi)容復(fù)雜，因此變更管理也是項(xiàng)目管理的重點(diǎn)。項(xiàng)目辦負(fù)責(zé)監(jiān)督和控制需求變更和設(shè)計變更，同時監(jiān)控項(xiàng)目的計劃變更和投資變更，做好變更的申請響應(yīng)、評估、確認(rèn)、實(shí)施和檢查，從管理流程上控制變更風(fēng)險，做到有序變更。

變更管理的原則是一旦變更發(fā)生，業(yè)主方和承建方、集成方、監(jiān)理方共同協(xié)商最優(yōu)方案，選擇對項(xiàng)目影響最小的變更方案。首先，確立項(xiàng)目變更流程。當(dāng)出現(xiàn)變更時，由變更發(fā)起人提出正式的、書面的變更申請，并附變更原因、變更影響及解決方案。其次，項(xiàng)目辦組織專家審核變更申請及方案，并給出變更意見。如果變更申請通過，則承建方實(shí)施變更方案，監(jiān)理方對變更過程進(jìn)行監(jiān)控，做好變更過程記錄。

3.3 風(fēng)險管理

基于風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程特點(diǎn)，將該項(xiàng)目風(fēng)險劃分為技術(shù)風(fēng)險、進(jìn)度風(fēng)險、質(zhì)量風(fēng)險、政策風(fēng)險和組織風(fēng)險五大類，如圖1所示。

項(xiàng)目辦對項(xiàng)目風(fēng)險進(jìn)行分級評估，確定風(fēng)險等級并制訂風(fēng)險防控預(yù)案[11]。組建技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)、咨詢顧問團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)項(xiàng)目進(jìn)度和質(zhì)量管控。同時，制訂備份方案和相應(yīng)的約束措施，對風(fēng)險進(jìn)行預(yù)防、規(guī)避和控制。

3.4 資料管理

在風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程資料管理過程中，項(xiàng)目辦設(shè)置專人對工程全過程資料進(jìn)行收集、整理、立卷、歸檔，歸檔資料見表5。同時，開發(fā)了風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目管理平臺，利用信息管理系統(tǒng)對工程資料進(jìn)行管理[12]，實(shí)現(xiàn)工程資料的規(guī)范管理和信息共享，保證工程資料的真實(shí)性、有效性和完整性。

表5 風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)歸檔資料表

4 結(jié)語

風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星是我國重要的空間基礎(chǔ)設(shè)施，其地面應(yīng)用系統(tǒng)工程的建設(shè)和管理直接關(guān)系到衛(wèi)星應(yīng)用價值的實(shí)現(xiàn)。在風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程的管理實(shí)踐中，業(yè)主方的管理重點(diǎn)在于強(qiáng)化實(shí)施過程的監(jiān)督和管控，加強(qiáng)對需求和驗(yàn)收兩端的管理以及里程碑評審管理，采取創(chuàng)新的質(zhì)量管理措施。同時，做好風(fēng)險防控和工程資料管理。

目前，該工程已進(jìn)入收尾階段，上述管理措施保證了風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程管理的規(guī)范化、科學(xué)化、結(jié)構(gòu)化，并取得了良好的應(yīng)用效果，可為其他類似工程項(xiàng)目管理提供參考。