體系工程項目管理復雜性分析與建議

張懷天, 甄軍義, 韓昭明

(1.中國電子科學研究院，北京 100041；2.國家知識產(chǎn)權(quán)局專利審查協(xié)作中心北京分中心，北京 100038)

0 引 言

縱觀歷史，已經(jīng)證明了基本的項目管理、項目集管理方法在解決項目和項目集的復雜性和交付成果的有效性。然而，隨著國際形勢的快速變化以及網(wǎng)絡信息技術(shù)的快速創(chuàng)新，世界進入極大不確定性時代。當前國防建設、經(jīng)濟發(fā)展、社會治理等領(lǐng)域眾多項目具有更強的復雜性，呈現(xiàn)分布性、演化性、涌現(xiàn)性、規(guī)模性、不確定性等體系特征[1]。如何對體系工程項目進行高效有效的項目管理，成為項目主管部門、用戶方、使用方等多方亟待解決的問題。

世界各國及美國項目管理協(xié)會(PMI)等機構(gòu)已經(jīng)建立了項目、項目集、項目組合多層級的項目管理體系[2]，較好地解決了部件級、設備級、裝備級、系統(tǒng)級項目管理問題。針對體系級工程項目，由于其項目管理面臨的復雜性問題，業(yè)內(nèi)尚未形成認知統(tǒng)一、運行高效的項目管理框架。美軍在一體化戰(zhàn)術(shù)告警/攻擊評估(ITW/AA)體系[3-4]、未來作戰(zhàn)系統(tǒng)(FCS)[5]、聯(lián)合信息環(huán)境(JIE)[6]等體系級項目中進行了很好的嘗試，有經(jīng)驗也有教訓。為更好地推進我國體系工程項目管理，亟需在體系級工程項目管理復雜性分析基礎(chǔ)上，建立有效管理復雜性、適應體系工程需要的項目管理體系。

1 基本概念

項目：PMI認為是為創(chuàng)造獨特的產(chǎn)品、服務或成果而進行的臨時性的工作[2]。

項目集：PMI認為是一組相互關(guān)聯(lián)且被協(xié)調(diào)管理的項目、子項目集和項目集活動，以便獲得分別管理所無法獲得的利益；日本工程促進會認為是企業(yè)或組織為實現(xiàn)整體戰(zhàn)略目標而發(fā)起的一組項目；國內(nèi)學者認為是經(jīng)過協(xié)調(diào)統(tǒng)一管理以便取得單獨管理時無法取得的效益而控制的一組相互聯(lián)系的項目[2]。

項目組合：PMI認為是為實現(xiàn)戰(zhàn)略目標而組合在一起管理的項目、項目集、子項目組合和運營工作的集合[2]。

項目管理：將知識、技能、工具與技術(shù)應用于項目活動，以滿足項目的要求[2]。

項目集管理：在項目集中應用知識、技能與原則來實現(xiàn)項目集的目標，獲得分別管理項目集組成部分所無法實現(xiàn)的利益和控制[2]。

項目組合管理：為了實現(xiàn)戰(zhàn)略目標而對一個或多個項目組合進行的集中管理[2]。

體系：多個系統(tǒng)的集合或安排，使得獨立、有用的各個系統(tǒng)集成為一個更大的系統(tǒng)，并交付獨特的能力[7]。體系仍是一個系統(tǒng)，任意組成部分的缺失都將使整體能力嚴重退化。

體系工程(SOSE)：通過計劃、分析、組織、集成，對現(xiàn)有和新系統(tǒng)進行組合，形成比各組成部分能力之和更大的體系能力的過程[7]。

2 當前主要項目管理體系

當前比較成熟的項目管理體系主要有美國項目管理協(xié)會(PMI)、美國國防部(DOD)、美國航空航天局(NASA)、歐洲航天局(ESA)、英國政府商務辦公室(OGC)，以及相關(guān)機構(gòu)構(gòu)建的項目集管理體系等。

通用項目集管理體系以PMI發(fā)布的《項目集管理標準》為框架的項目集管理認證體系(PGMP)最為典型，突出項目集最佳實踐，形成項目管理、項目集管理、項目組合等分層次管理體系[2]。

裝備采辦項目管理體系以美國國防部一體化采辦體系[8]最為典型，突出聯(lián)合能力集成與生成系統(tǒng)、國防采辦系統(tǒng)、規(guī)劃計劃預算與執(zhí)行系統(tǒng)三大體系的良性互動與協(xié)調(diào)，強調(diào)向基于能力轉(zhuǎn)型，注重能力組合管理(CPM)、里程碑管理等方法。

NASA項目集管理體系，建立了戰(zhàn)略管理、運營管理、項目管理三位一體的精益治理結(jié)構(gòu)，眾多項目按照任務理事會、項目集、項目三層進行組織管理，與側(cè)重技術(shù)線并未納入項目管理體系的NASA直屬機構(gòu)并行運行[9-10]。

信息技術(shù)項目集管理體系以信息系統(tǒng)和技術(shù)控制目標(COBIT)[11]、信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)庫(ITIL)[11]、“受控環(huán)境下的項目管理”(Prince2)[11]等為代表，突出組織戰(zhàn)略與信息技術(shù)戰(zhàn)略互動，聚焦信息技術(shù)服務交付、信息安全風險控制，強調(diào)戰(zhàn)略、架構(gòu)、項目之間銜接。

綜上，各項目管理體系有三個共同特點：1)突出戰(zhàn)略管理，強調(diào)與戰(zhàn)略目標銜接，項目、項目集、項目組合源于戰(zhàn)略并受戰(zhàn)略目標驅(qū)動；2)注重與系統(tǒng)工程融合，項目組合和項目集中的項目相互獨立又相互關(guān)聯(lián)，需要運用系統(tǒng)工程思想統(tǒng)籌推進；3)突出全生命周期管理與項目治理，強化風險防范與控制，并依托信息化手段實現(xiàn)流程化、數(shù)字化管理。

3 項目管理當前挑戰(zhàn)與未來方向

由于項目的復雜性帶來了項目管理的復雜性。當前項目管理面臨的挑戰(zhàn)在體系工程項目管理上尤為突出，總體上體現(xiàn)在以下兩方面。1)項目管理體系的挑戰(zhàn)：項目范圍方面，眾多項目缺少良好的戰(zhàn)略規(guī)劃，不能清晰定義業(yè)務需求以及管理全壽命周期風險；治理結(jié)構(gòu)方面，缺少檢查和平衡，缺少支持快速解決問題的治理結(jié)構(gòu)；業(yè)務流程方面，與使命任務相關(guān)的復雜職能過程集成的不完整和缺失；項目所有權(quán)方面，不能清晰明確項目所有者，以對項目成功與否負責，并授權(quán)決策；項目管理團隊方面，不能為每個項目指派合格的項目集/項目經(jīng)理以及一體化產(chǎn)品小組(IPT)，并清晰定義其角色職責[12]。2)項目管理支撐系統(tǒng)的挑戰(zhàn)：眾多項目集/項目結(jié)構(gòu)復雜，同一項目組合之下包含多個項目集，項目集又包含多種項目，項目的采購類型又有產(chǎn)品、服務、技術(shù)研發(fā)等多種形式，對應的法律規(guī)定又有多種合同、授權(quán)、合作協(xié)議等。全局之下的預算統(tǒng)籌與撥付，需要考慮不同項目集、項目的各類采購類型和合同類型，而由于孤島式的過程流程，用于財務管理、合同編制、項目管理IT系統(tǒng)相互不連通，將帶來資金與達成結(jié)果難以高效匹配平衡的風險。

隨著世界新軍事革命迅猛發(fā)展、新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革縱深推進，未來世界將呈現(xiàn)“網(wǎng)羅一切、虛實融合、協(xié)同共享、時空壓縮、深入智能”五大特征[13]，無人無形無邊的時代已經(jīng)到來，“創(chuàng)新、敏捷、柔性”成為各類組織運行管理的關(guān)注主題。當前項目管理體系有四大方向值得關(guān)注：1)注重面向采辦管理全壽命周期的項目管理與項目治理；2)注重全局標準化基礎(chǔ)上的敏捷自適應，支持大型復雜項目的敏捷開發(fā)[12]；3)注重基于里程碑和證據(jù)的決策，而非官僚主義(行政指令)[12]；4)適應數(shù)字化網(wǎng)絡化智能化發(fā)展需要，推動使用基于數(shù)據(jù)模型的項目管理方法。美國國家合同管理局實施《聯(lián)邦采辦管理全壽命周期框架》，美國國防部加快推進數(shù)字工程戰(zhàn)略，開始貫徹實施《靈活采辦框架》，美國陸軍、海軍、空軍不斷加快數(shù)字化建設。美國在項目管理的組織體系、運行體系、支撐體系等方面正在全面推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型，構(gòu)建以數(shù)字模型為中心的數(shù)字工程生態(tài)系統(tǒng)，推進以模型為中心謀事做事。

4 美軍典型體系工程項目管理經(jīng)驗教訓

美軍在眾多體系工程建設過程中，由于項目管理問題曾付出了血的教訓。例如美軍在20世紀80年代開始推動一體化戰(zhàn)術(shù)告警/攻擊評估(ITW/AA)體系建設，由于作戰(zhàn)需求不明確，無責任部門對需求負責[3-4]，各組成系統(tǒng)分散管理，架構(gòu)不統(tǒng)一、未一體化，標準、接口不統(tǒng)一，軟件封閉、不開放等問題導致原計劃8年完成的項目，進度拖后10余年，費用增加約10億美元，最終仍難以綜合集成，未達到項目初始能力要求[3-4]。美國陸軍研發(fā)的未來作戰(zhàn)系統(tǒng)(FCS)由于眾多方面的創(chuàng)新遭遇了重大失敗，在項目管理方面主要有五個方面的原因：1)多個系統(tǒng)同時開發(fā)，又急于推進項目進度，預算和項目多次調(diào)整；2)對于形成核心能力非常重要的配套系統(tǒng)同步在研發(fā)，且未在項目管理范圍之內(nèi)；3)由于項目調(diào)整，關(guān)鍵的管理過程在項目范圍和進度等方面多次發(fā)生重大調(diào)整；4)配套的項目管理工具和過程未能滿足如此大型且需快速研發(fā)的項目需求；5)項目管理人員數(shù)量不足、技能不足[5]。2010年國防部啟動的聯(lián)合信息環(huán)境(JIE)項目，雖然由國防部總體牽頭，建立了管理行動小組、執(zhí)行委員會、規(guī)劃/協(xié)調(diào)小組等分層組織體系，涵蓋了國防部主要機構(gòu)、各軍兵種和中央司令部，但由于JIE不是一個正式的采辦項目，未按照一個登記在冊的項目或采辦項目實施[6]，導致在范圍管理、計劃管理、成本管理、風險管理、體系安全等方面存在眾多重大風險和問題。

雖然有教訓，但美軍在體系工程管理眾多方面也進行了很好的探索與實踐，如在FCS項目中美軍嘗試使用體系方法進行項目管理，運用增量式采辦策略，按照能力增量同步開展研究開發(fā)、系統(tǒng)工程、測試、原型驗證等活動；政府、工業(yè)部門共同組成一個統(tǒng)一的團隊；指派一個牽頭系統(tǒng)集成商進行項目管理，而非一個或多個主承包商；使用一體化產(chǎn)品小組(IPT)由政府、工業(yè)部門共同開發(fā)和集成系統(tǒng)；建立了一個具有項目存檔、仿真模擬、想定制作、虛擬原型能力的先進協(xié)同環(huán)境，支撐陸軍、國防部副部長、合同商和其他參與者之間實時協(xié)同[5]。這些經(jīng)驗為美軍后續(xù)眾多體系工程項目提供了很好的借鑒。

5 體系工程項目管理復雜性分析

隨著工程項目中交付產(chǎn)品由傳統(tǒng)的材料、元器件、設備、裝備、系統(tǒng)逐步向體系、能力轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的項目管理理論方法和管理體系在體系工程項目實施過程中遇到諸多問題。如何管理和解決體系工程項目執(zhí)行過程中遇到的復雜性，成為當前項目管理研究亟需回答的一個問題。

PMI協(xié)會在《項目復雜性管理實踐指南》[14]中從人類行為、系統(tǒng)行為和模糊性三方面對項目和項目集的復雜性產(chǎn)生原因進行了分析，但對于體系級工程項目的復雜性分析不夠深入。同時不同體系工程項目或體系工程項目在不同階段具有不同的特點，無法用統(tǒng)一的體系工程管理體系和實踐模型來解決。本文從系統(tǒng)科學思想出發(fā)，運用系統(tǒng)控制論模型，從體系工程項目的環(huán)境、主體、客體、約束、資源、過程、條件等方面分析了體系工程項目管理的復雜性。

1)外部環(huán)境的復雜性。體系建設涉及政治、軍事、科技、產(chǎn)業(yè)等多方面，其變化將影響項目建設必要性與項目范圍。當前世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，國際格局加速動蕩演化，充滿極大不確定性；軍事信息化持續(xù)發(fā)展、智能化加速推進，作戰(zhàn)場景向全域拓展，虛實融合、復雜多樣，具有較大不確定性；技術(shù)創(chuàng)新指數(shù)級增長，多學科交叉融合、新興技術(shù)加速應用，充滿無限可能；產(chǎn)業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡化智能化加快，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)加速優(yōu)化調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級，新型組織模式、生產(chǎn)方式不斷探索實踐。

2)體系需求的復雜性。項目利益相關(guān)方涉及政產(chǎn)學研用甚至中介、金融等多類組織機構(gòu)，組織機構(gòu)層次多、數(shù)量多，各方對體系需求的認知角度不同、關(guān)注焦點不同、理解水平不同，導致項目需求需要在多方需求矛盾性、對抗性的不斷權(quán)衡折中持續(xù)迭代，同時外部環(huán)境變化也將帶來項目需求演化，具有較大不確定性，加之需求分析方法欠佳、需求結(jié)構(gòu)混亂等情況，體系需求面臨獲取難、關(guān)聯(lián)難、追溯難、驗證難等問題。

3)體系自身的復雜性。體系要素層次多、結(jié)構(gòu)復雜、功能復雜、邏輯復雜、連接復雜、流程復雜等，帶來體系要素交互復雜、依賴性提升，甚至經(jīng)常由于接口標準不一致帶來很多互操作性問題。同時，體系組成系統(tǒng)分布的分散性、運行的獨立性、管理的獨立性[1]，加之體系架構(gòu)的開放性、可重構(gòu)性，體系運行的自組織性、自適應性、協(xié)同性，體系行為的演化性、涌現(xiàn)性，大大加重了體系的復雜性。另外，體系建設需要面臨開放性與安全性、自主性與可控性、分散性與集中性、新研系統(tǒng)與遺留系統(tǒng)、有序與無序、基礎(chǔ)設施與邊緣節(jié)點資源競爭等多方面的矛盾與權(quán)衡。

4)約束條件的復雜性。除滿足進度、成本、質(zhì)量、性能四個方面具體指標要求，約束條件還涉及國家、軍隊、行業(yè)、企業(yè)等多層次戰(zhàn)略目標實現(xiàn)、政策制度落實。國家戰(zhàn)略的調(diào)整、體制機制的改革、政策制度的創(chuàng)新，都將帶來體系項目的范圍變更、進度超前或項目終止。另外，體系層和系統(tǒng)層目標難以有效權(quán)衡，加之體系項目分階段演化特性，決定了體系項目難以全部達成進度、成本、質(zhì)量、性能等所有指標要求，更難以實現(xiàn)用戶、管理方時常要求的“多、快、好、省”。

5)所需資源的復雜性。體系建設所涉及的人員、資金、物料、技術(shù)、數(shù)據(jù)等資源相對有限，并由體系組成系統(tǒng)的不同利益相關(guān)方掌控，既涉及體系內(nèi)要素資源、也可能涉及體系外相關(guān)資源，既涉及供應方或用戶的本地資源，也可能涉及廣域分布的其他異地資源，項目管理過程中圍繞資源使用需要多方多輪反復對接協(xié)調(diào)、權(quán)衡折中。同時在資源共享、使用上更多地要面臨由于各方制度標準不一致所帶來的互操作困難甚至無法實現(xiàn)互聯(lián)互通問題。

6)支撐過程的復雜性。既涉及范圍管理、溝通管理、財務管理、整合管理、采購管理、質(zhì)量管理、資源管理、風險管理、進度管理等內(nèi)部過程[2]，也涉及項目執(zhí)行過程中與之并行的系統(tǒng)工程、規(guī)劃計劃、預算審計等外部過程，既要確保內(nèi)部各過程銜接協(xié)調(diào)、步調(diào)一致，也要確保與外部過程的良性互動、順暢銜接、協(xié)調(diào)匹配。同時，體系要素組成的多樣性、多層次性，加之規(guī)劃計劃的分散性，合同、協(xié)議、授權(quán)的多樣性、執(zhí)行過程的異步性，導致進度難以有效把控，體系難以高效協(xié)同甚至無法集成。

7)支撐條件的復雜性。既涉及主管機構(gòu)、牽頭單位、參研單位等多方單一計劃、質(zhì)量、預算、成本等軟件工具和支撐系統(tǒng)的協(xié)同集成，也涉及與廣域分布的需求分析、總體設計、仿真建模、集成驗證、決策支持等支撐環(huán)境、規(guī)劃計劃與預算系統(tǒng)的協(xié)同集成，要面向項目全壽命周期解決全過程一體化、全要素數(shù)字化、全主體協(xié)同化、全體系智能化等問題。另外，隨著各主體推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)模型謀事做事，亟需解決分散在各組成系統(tǒng)設計研發(fā)、生產(chǎn)制造、集成試驗等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)模型來源不權(quán)威、粒度不一致、標準不統(tǒng)一等問題。

6 應對建議

當前尚未形成針對體系工程項目管理有效高效的項目管理體系，美軍雖在一些體系工程項目中進行了嘗試，也走了很多彎路，其中最突出問題是尚未充分認知和有效管理各類體系的復雜性，如應用需求多用戶、規(guī)劃計劃多部門、預算執(zhí)行多渠道、建設發(fā)展多主體、項目管理多過程、運行維護多場景、體系演化多路徑等復雜性特點，仍按照一般系統(tǒng)或裝備的項目管理體系和管理方法進行管理，需要思維方式、工作方式、組織方式、條件保障等方面的轉(zhuǎn)變和轉(zhuǎn)型，做好相關(guān)工作。

(1)轉(zhuǎn)變思維方式，建立項目組合管理思維

不同于一般項目以交付單一產(chǎn)品達成產(chǎn)品功能性能為目標、項目集以交付系統(tǒng)裝備達成系統(tǒng)運行性能為目標，體系工程項目是典型的項目組合，以交付體系能力、達成組織戰(zhàn)略目標為目標。體系工程項目的邏輯起點和終點分別是組織戰(zhàn)略和戰(zhàn)略能力，強調(diào)多個項目、項目集的投資組合和體系能力優(yōu)化，不能繼續(xù)以項目管理、項目集管理的思維管理體系工程項目。

(2)轉(zhuǎn)變組織方式，健全體系工程組織體系

不同于一般項目、項目集建立以單一項目管理辦公室為核心的項目管理組織體系，體系工程項目更加強調(diào)在組成系統(tǒng)或裝備單一項目管理辦公室基礎(chǔ)上，建立研管用保多方聯(lián)合、多部門聯(lián)合的體系工程組織，甚至在國家層面建立跨部門、跨機構(gòu)，統(tǒng)一的國家隊，建立聯(lián)合項目管理辦公室、混合項目管理辦公室、項目管理辦公室多層次的項目管理體系。美軍在導彈防御項目中進行了很好嘗試，取得了較好效果，但也面臨一些問題[15]。

(3)轉(zhuǎn)變工作方式，創(chuàng)新體系工程管理體系

轉(zhuǎn)變以傳統(tǒng)的項目管理、項目集管理中以“把事做正確”的工作方式，強化選擇做正確的事，并將“把事做正確”與“正確地做事”結(jié)合。建立聯(lián)合起來辦大事的機制，既實現(xiàn)戰(zhàn)略目標、項目整體目標，又帶動相關(guān)項目建設和系統(tǒng)發(fā)展，實現(xiàn)多重效益。同時需要強化體系工程治理，建立完整的責任體系、協(xié)調(diào)體系，強化體系工程實施過程中的組織管理、工程管理、技術(shù)管理、數(shù)據(jù)管理，提升體系工程管理水平。

(4)強化全程保障，完善體系工程管理條件

隨著交付產(chǎn)品由傳統(tǒng)的材料、元器件、設備、裝備、系統(tǒng)逐步向體系、能力轉(zhuǎn)變，項目管理體系從項目管理、項目集管理向項目組合管理轉(zhuǎn)變，項目管理支撐條件已由傳統(tǒng)的計劃管理、質(zhì)量管理等單一工具，向多工具組合以及多業(yè)務組合、基于數(shù)據(jù)的項目管理支撐體系轉(zhuǎn)變。項目管理支撐條件要不斷與需求分析、采辦決策、測試評估、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、服務保障等業(yè)務過程和支撐工具不斷融合，帶動體系工程項目管理能力全面提升。

7 結(jié) 語

未來，隨著世界將由萬物互聯(lián)走向萬物智聯(lián)，各類業(yè)務體系和應用體系的規(guī)模不斷擴大、耦合度不斷加深，導致體系復雜度不斷提升。隨著智慧社會、數(shù)字中國、社會治理等眾多體系工程全面推進和體系建設，亟需解決體系工程建設過程中項目管理所面臨的復雜性問題。本文分析了當前主要項目管理體系的特點及當前項目管理面對挑戰(zhàn)，提出了注重面向全壽命周期的項目治理、注重敏捷自適應、注重基于證據(jù)的決策、注重基于數(shù)據(jù)模型的管理四個項目管理發(fā)展趨勢。結(jié)合美軍典型體系工程的項目管理經(jīng)驗教訓分析，基于系統(tǒng)控制模型，提出了體系工程項目管理在外部環(huán)境、體系需求、體系自身、約束條件、所需資源、支撐過程、支撐條件7個方面所面臨的復雜性問題，并從轉(zhuǎn)變思維方式、工作方式、組織方式及完善條件保障四個方面提出了應對建議，以期為未來體系工程項目管理能力提升提供支持和借鑒。后續(xù)研究組也將結(jié)合典型體系工程項目對多種體系工程項目管理模式進行比較分析，以支持體系規(guī)劃部門、管理部門和建設單位對體系工程項目管理模式進行優(yōu)選和運用。