设计方法与项目管理.doc

设计方法与项目管理 设计工作主要由工程师承担，但是设计工作要想获得成功，其完成过程中的每个步骤都必须与天文学家相呼应。就比如在设计一个完美的房子的情况下，客户（天文工作者）与建筑师/建造者（工程师）之间的深入详细的合作是十分必要的。 这种合作的关键是循环的工程步骤。天文工作者需要将他们的目标明确地定义，给出非硬性的期限，以及在与工程师的合作中，给出一套实际的需求与其优先级。接下来，工程师需要尝试系统地阐述一个现实的建筑来满足天文工作者的需要，并对相应的成本和计划表进行评估。评估结果不太可能满足预算的限制。在评估结果超出预算的情况下，天文工作者与工程师需要给出一套改进后的方案。这样的循环过程应当一直进行，直到得到一个满意的解决方案，留下足够的资金空间和“下调的选择”来缓和在未来必然发生的意外和无法预料的困难。（图3-1） 图3-1：最理想的解决方案如左侧的循环图所示，通过左图中循环得到的方案在右图中三个圆的交集之中。 这种循环迭代的设计过程是正式包含在所谓的“系统工程”之中的。系统工程与纯粹的设计不同，不同点在于系统工程处理的是非科技的限制（成本，计划表，风险），研究的是系统严格地实现科学上的目标的方法。系统工程虽然是一个成功的设计的关键，它同时也在工程上随后许多的阶段里占有一席之地，特别是在安装实行阶段，因为这时常常需要重新在设计中作出选择，为了应对技术或是计划上的困难。 系统工程包含于“项目管理”。项目管理，与系统工程相似，涉及天文台的科学性能、成本、计划，但是项目管理起下定决心的作用，而系统工程起到分析、参谋的作用。而且，项目管理涉及人力资源，订约及采购，以及在许多牵涉到的的利益集团之间沟通这些问题。 简短地说，系统工程和项目管理起到的作用是协调天文台的技术定义，发展，测试的操作，以最有效地进行science return同时满足计划的限制，例如预算和日程表，同时最小化技术、方案方面的风险。如图3-2所示的经典图表给出了直观的阐释。 图3-2.系统工程和项目管理的三极。基本的目标是在性能、成本、计划三者间找到最佳的平衡，同时使风险在可控范围内。分析由系统工程团队作出，而下定决心是项目管理的责任。 在这一章节中，我们将探讨在项目管理和系统工程中应用的各种各样的工具和方法。但是，为了有助于组织这些概念，我们先讨论一个重要的观念，即“项目生命周期”。 3.1 项目生命周期 项目生命周期是由NASA（美国国家航空和航天管理局）提出的基本概念，它适用于管理许多主要的系统，包括大型地面天文台。其基本内容为将一个项目分解为连续的阶段。这提供了将项目用选定的阶段分界线有机地分为易管理的元素的手段，以便于为之后的每一个阶段作出是否行动的决定提供要点。（图3-3）如果没有获得继续进行的认可，项目或许应被允许“回到绘图板上”，或是“战略性下调”（即，降低其预期目标），否则项目可能被结束。对项目的分解包含了项目从概念的系统阐释与延伸到系统最后的退休的所有阶段。总体来说，项目的阶段称为项目生命周期。 按照NASA的术语解释1，项目生命周期可被分为下述阶段。 图3-3：权威的项目阶段以及这些设计阶段中的审查（见下文） - 前置准备阶段 A - 概念研究：这一阶段的目的是发现、探讨关于科学及项目具体实行的想法。这一阶段的产物是一组值得深入研究的科学上的目标和设计概念。 1最近这个术语的解释变化了，项目现在被分解为“系统阐述阶段”和“实行阶段”。这里保持使用传统的阶段定义，是因为这种定义在文献中被广泛地引用。 - 阶段 A - 初步分析。阶段A的目的是深入检验被提议的概念的科学上可取性和技术上可行性，并论证其价值。在这一阶段中，应当探讨各种各样的建筑式样，且需要进行权衡研究，用于在成本区域内使性能最大化。这一阶段的产物是一组正式的科学上的目标以及一个或多个可靠的设计方案与运行理念。阶段A的结束伴随着一次“天文台设计审查”（称为任务设计审查或MDR在设计太空望远镜的情况下） - 阶段 B - 项目定义。这里的目的是用足够多的细节明确项目，以建立一个可行、可靠的基线设计。一个“可行的”设计是满足科学上的目标且在计划和财政的限制之内的。为了达到“可靠”，设计一定不能依赖艺术领域的重大突破。为满足上述两点，有必要提出一个健全的预先的设计，然后论证所有的必需的技术进展都被掌握了。这是一个重要的阶段，因为在这里小量的努力或金钱的投入可以在将来带来大量利益；这是革新与应用创造性思维的时机。在这个设计阶段中，70%的最终工程花费被决定，同时适当的项目范围大小可以避免将来的代价高昂的问题甚至失败。 在这一阶段开始后的几个月之后，这里有一次“系统需求审查”（SRR），用于建立项目的科学与技术的需求。在这一阶段接近结束时，项目接受“不提倡审查”（NAR）来