我國(guó)深空探測(cè)任務(wù)引入首席專家制管理模式的適用性淺析

我國(guó)深空探測(cè)任務(wù)引入首席專家制管理模式的適用性淺析

耿言李莎李虹琳李金釗深空探測(cè)是一項(xiàng)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的航天活動(dòng)，不僅需要先進(jìn)的技術(shù)能力，而且需要先進(jìn)的管理水平。半個(gè)多世紀(jì)來(lái)，深空探測(cè)任務(wù)從早期以行政手段為主，發(fā)展到目前相對(duì)完善、運(yùn)行高效的管理模式，極大地推動(dòng)了航天技術(shù)的進(jìn)步和科學(xué)成果的產(chǎn)出。我國(guó)深空探測(cè)活動(dòng)剛剛起步，科學(xué)合理、符合時(shí)代特征的管理模式有助于提高任務(wù)的成功率，并縮短研制周期，從而推動(dòng)我國(guó)深空探測(cè)任務(wù)的快速發(fā)展。本文對(duì)首席專家制在我國(guó)深空探測(cè)任務(wù)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并提出合理化建議，以便對(duì)未來(lái)我國(guó)深空探測(cè)任務(wù)的組織管理模式有所借鑒。一、首席專家制的概念首席專家制(PI)管理模式是美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)自上世紀(jì)90年代開(kāi)始，為彌補(bǔ)其核心任務(wù)管理模式的不足而嘗試的一種新型管理模式。這種管理模式較之核心任務(wù)管理模式，具有科技創(chuàng)新能力強(qiáng)、任務(wù)成本低、發(fā)射頻率高且獲得的科學(xué)成果回報(bào)高等優(yōu)勢(shì)。所謂首席專家制，是以首席專家為核心進(jìn)行人力資源配置、以項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)全成本核算為中心進(jìn)行物資資源配置的一種科研管理模式。首席專家制任務(wù)由科學(xué)家來(lái)領(lǐng)導(dǎo)并設(shè)計(jì)空間科學(xué)探測(cè)任務(wù)，科學(xué)家在任務(wù)決策和管理方面擁有更大的自主權(quán)。首席專家對(duì)整個(gè)任務(wù)負(fù)全責(zé)，從任務(wù)方案設(shè)計(jì)、成本控制和進(jìn)度，直至整個(gè)科學(xué)探測(cè)過(guò)程。二、首席專家制在國(guó)外深空探測(cè)任務(wù)中的應(yīng)用情況及作用美國(guó)是最早開(kāi)始采用首席專家制進(jìn)行深空探測(cè)任務(wù)管理的國(guó)家，主要用于工程技術(shù)比較成熟、投資相對(duì)較少的中小型探測(cè)任務(wù)。迄今為止，NASA已在4種系列任務(wù)中采用了這種管理模式，即“發(fā)現(xiàn)”系列、“探測(cè)者”系列、“火星偵察兵”系列和“新邊疆”系列。近年來(lái)采用首席專家制管理的型號(hào)任務(wù)如：“圣杯”月球探測(cè)器、“洞察號(hào)”火星著陸器（在研）、“火星大氣與揮發(fā)物演化”(MAVEN)探測(cè)器、“朱諾”木星軌道器和“有源光譜釋義資源安全風(fēng)化層辨認(rèn)探測(cè)器”(OSIRIS-Rex)（在研）等等。NASA也在一些深空探測(cè)的科學(xué)有效載荷級(jí)任務(wù)中采用首席專家制管理模式，以激勵(lì)科學(xué)創(chuàng)新，如“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”(MSL)。除NASA之外，尚沒(méi)有其他航天機(jī)構(gòu)在深空探測(cè)全任務(wù)中采用首席專家制管理模式，但在科學(xué)有效載荷方面不同程度地引入了首席專家制。如歐空局(ESA)、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)等航天局對(duì)深空探測(cè)任務(wù)中的科學(xué)有效載荷多采用首席專家制管理模式。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，首席專家制逐漸趨于成熟，在深空探測(cè)任務(wù)中發(fā)揮了積極的作用。采用首席專家制管理模式可推動(dòng)科技創(chuàng)新能力，提高科學(xué)探索任務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)性，加快發(fā)射頻率，提高科學(xué)和技術(shù)回報(bào)，促進(jìn)任務(wù)成本的降低，并提高社會(huì)民眾對(duì)深空探測(cè)事業(yè)的關(guān)注度。三、首席專家制在我國(guó)深空探測(cè)任務(wù)中的應(yīng)用在我國(guó)深空探測(cè)任務(wù)中，探月工程和中國(guó)科學(xué)院（簡(jiǎn)稱“中科院”）空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（簡(jiǎn)稱“空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)”）工程嘗試采用首席專家制進(jìn)行管理。但是，這個(gè)首席專家不是一個(gè)綜合性的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，只是在型號(hào)任務(wù)中的某些階段發(fā)揮主要作用，如立項(xiàng)論證階段和科學(xué)運(yùn)行階段，主要負(fù)責(zé)科學(xué)目標(biāo)的提出、科學(xué)有效載荷的設(shè)定以及數(shù)據(jù)成果的科學(xué)應(yīng)用，并在工程研制階段參與討論。我國(guó)深空探測(cè)任務(wù)中的首席專家偏重于科學(xué)研究，因此我們多稱之為首席科學(xué)家，而不是首席專家。下面對(duì)探月工程和中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)工程中所采用的首席專家制管理模式進(jìn)行重點(diǎn)論述。1．首席專家制在探月工程中的應(yīng)用探月工程是面向科學(xué)探索的航天工程。為了取得更多更好的科學(xué)成果，國(guó)防科工局為工程設(shè)立了月球應(yīng)用科學(xué)首席科學(xué)家（以下簡(jiǎn)稱首席科學(xué)家）職位。首席科學(xué)家由國(guó)防科工局聘任，牽頭組織科學(xué)目標(biāo)與有效載荷的論證，并最大范圍地組織國(guó)內(nèi)科學(xué)家對(duì)工程所獲取的科學(xué)數(shù)據(jù)開(kāi)展研究。在工程任務(wù)的論證階段，首席科學(xué)家負(fù)責(zé)牽頭組織論證工程的科學(xué)目標(biāo)、科學(xué)有效載荷的需求與配置方案；在工程研制階段，首席科學(xué)家負(fù)責(zé)組織科學(xué)目標(biāo)可實(shí)現(xiàn)性與可實(shí)現(xiàn)程度的分析、研究和評(píng)估，組織審議科學(xué)有效載荷的定標(biāo)；在任務(wù)運(yùn)行階段，首席科學(xué)家負(fù)責(zé)牽頭組織全國(guó)科學(xué)家對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行深化研究，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)目標(biāo)。探月工程對(duì)科學(xué)有效載荷級(jí)首席專家制管理模式進(jìn)行了有益的嘗試。仿照美歐深空探測(cè)任務(wù)中科學(xué)有效載荷級(jí)首席專家制模式，對(duì)“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器的月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，采取由科學(xué)家作為第一責(zé)任人牽頭設(shè)計(jì)和研制的方式。這名科學(xué)家組織了由18名成員組成的研究團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)提出載荷所要實(shí)現(xiàn)的科學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)方案和技術(shù)指標(biāo)，并指導(dǎo)工程師完成載荷研制，且負(fù)責(zé)該載荷的聯(lián)試聯(lián)調(diào)、指標(biāo)定標(biāo)、仿真模型試驗(yàn)等一系列工作。獲得科學(xué)數(shù)據(jù)后，該科學(xué)家牽頭開(kāi)展分析研究，很快獲得研究成果，發(fā)表了高水平論文，獲得了很好的科學(xué)成果回報(bào)。2．首席專家制在空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)工程中的應(yīng)用空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)工程由中科院國(guó)家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)管理，由7個(gè)項(xiàng)目組成，分別是：硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星、“實(shí)踐十號(hào)”返回式衛(wèi)星、“夸父”計(jì)劃、空間科學(xué)背景型號(hào)項(xiàng)目和空間科學(xué)預(yù)先研究項(xiàng)目。目前，除了“夸父”計(jì)劃由于沒(méi)有與歐洲達(dá)成一致，國(guó)際合作未能落實(shí)而暫緩執(zhí)行外，其他型號(hào)項(xiàng)目正在推進(jìn)實(shí)施?？臻g科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)工程采取“首席科學(xué)家+兩總系統(tǒng)”的管理模式?？臻g科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)工程的探測(cè)任務(wù)主要由科學(xué)家發(fā)起，科學(xué)家就前沿科學(xué)問(wèn)題提出科學(xué)目標(biāo)，并設(shè)定科學(xué)有效載荷．且圍繞載荷的需求開(kāi)展探測(cè)器方案論證。探測(cè)任務(wù)經(jīng)立項(xiàng)申報(bào)程序完成立項(xiàng)后，原始科學(xué)思想提出者即作為此次任務(wù)的首席科學(xué)家。首席科學(xué)家在立項(xiàng)論證階段和科學(xué)運(yùn)行階段發(fā)揮主導(dǎo)作用，但在工程研制階段仍以主管部門成立的“兩總”系統(tǒng)牽頭負(fù)責(zé)任務(wù)研制、發(fā)射和運(yùn)行。首席科學(xué)家密切跟蹤工程的研制。如果首席科學(xué)家因新思路而提出對(duì)任務(wù)的研制進(jìn)行修改，必須經(jīng)“兩總”系統(tǒng)組織審定；如果發(fā)現(xiàn)任務(wù)的研制不能滿足科學(xué)需求，影響科學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，首席科學(xué)家將組織分析研究，評(píng)估影響程度，并與“兩總”系統(tǒng)協(xié)商解決工程技術(shù)問(wèn)題。首席科學(xué)家和“兩總”系統(tǒng)的關(guān)系可簡(jiǎn)要表示為如下圖所示?？臻g科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)工程的每個(gè)任務(wù)都設(shè)立一個(gè)工程總體辦公室（首席科學(xué)家、總師、總指揮的辦事機(jī)構(gòu)），負(fù)責(zé)承擔(dān)具體的工程組織管理工作。綜上所述，空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)工程是以科學(xué)目標(biāo)為主要驅(qū)動(dòng)的探測(cè)任務(wù)，探測(cè)器平臺(tái)技術(shù)較為成熟，基本不存在難以攻克的工程技術(shù)難題，在我國(guó)航天任務(wù)傳統(tǒng)的管理模式基礎(chǔ)上，探索采用“首席科學(xué)家+兩總系統(tǒng)”的組織管理模式。目前，先導(dǎo)專項(xiàng)正在實(shí)施中，這一組織管理模式的效果還有待實(shí)踐檢驗(yàn)和評(píng)估。四、對(duì)我國(guó)深空探測(cè)管理體制的幾點(diǎn)建議我國(guó)的深空探測(cè)以2004年開(kāi)始實(shí)施探月工程為起點(diǎn)，起步較晚，目前還處于發(fā)展的早期階段。基于我國(guó)航天工程組織管理的成功經(jīng)驗(yàn)組織實(shí)施探月工程，在10年時(shí)間內(nèi)四戰(zhàn)四捷，圓滿完成了探月工程前兩步任務(wù)，第三步任務(wù)也在順利實(shí)施中。這些實(shí)踐證明了我國(guó)的工程組織實(shí)施富有成效，適應(yīng)于當(dāng)前的發(fā)展階段。但我們也應(yīng)看到，探月工程的科學(xué)成果不夠豐富、不夠突出也是不爭(zhēng)的事實(shí)。面對(duì)這些問(wèn)題，我們應(yīng)該充分學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，改善我們的管理。1．重視研究采用首席專家制管理模式的條件和基礎(chǔ)首席專家制管理模式對(duì)深空探測(cè)任務(wù)的科學(xué)產(chǎn)出的激勵(lì)效果明顯，但采用這種制度需要在技術(shù)、管理和人才方面具備相當(dāng)?shù)臈l件和基礎(chǔ)。本文雖在有關(guān)方面進(jìn)行了一定的研究，但基本上還處于定性分析的層面，缺乏細(xì)致的數(shù)據(jù)分析做支撐，有關(guān)研究還遠(yuǎn)不夠深入，在理論和操作層面還都不足以支撐我們?nèi)?shí)踐這一組織管理模式。因此，建議相關(guān)部門繼續(xù)支持這方面的深入研究，促使管理層對(duì)在什么時(shí)機(jī)、以何種程度引入這一模式開(kāi)展管理實(shí)踐具有更清醒的認(rèn)識(shí)。2．制定科學(xué)合理的科學(xué)規(guī)劃，為未來(lái)的科學(xué)牽引創(chuàng)造條件NASA引入首席專家制推動(dòng)深空探測(cè)科學(xué)成果產(chǎn)出的經(jīng)驗(yàn)表明，制定科學(xué)合理的深空探測(cè)科學(xué)規(guī)劃對(duì)深空探測(cè)的科學(xué)研究發(fā)展至關(guān)重要。為了能夠全面地反映深空探測(cè)學(xué)術(shù)界的觀點(diǎn)，NASA委托國(guó)家研究委員會(huì)下屬的空間研究委員會(huì)開(kāi)展長(zhǎng)期而廣泛的調(diào)研，形成的“十年觀察報(bào)告”是制定深空探測(cè)戰(zhàn)略規(guī)劃的重要參考依據(jù)。2002年，完成了行星科學(xué)第一個(gè)十年戰(zhàn)略規(guī)劃，即“太陽(yáng)系的新邊疆：綜合探測(cè)戰(zhàn)略”。2012年，發(fā)布了第二個(gè)未來(lái)十年的戰(zhàn)略規(guī)劃，即“2013～2022年行星科學(xué)探測(cè)十年構(gòu)想和旅程”。這兩份“十年觀察報(bào)告”成為NASA評(píng)估已實(shí)施計(jì)劃和指導(dǎo)未來(lái)計(jì)劃的重要文件。我國(guó)處于深空探測(cè)起步階段，制定科學(xué)合理的深空探測(cè)科學(xué)規(guī)劃，對(duì)我國(guó)逐步加強(qiáng)這一領(lǐng)域的科學(xué)研究具有非常重要的指導(dǎo)意義，也將進(jìn)一步為深空探測(cè)由技術(shù)驅(qū)動(dòng)向科學(xué)牽引轉(zhuǎn)變創(chuàng)造條件。3．適當(dāng)借鑒載荷級(jí)首席專家管理模式，促進(jìn)我國(guó)深空探測(cè)的科學(xué)產(chǎn)出當(dāng)前我國(guó)的探月工程雖取得了階段性成功，但月球以遠(yuǎn)的深空探測(cè)尚未起步。在這一領(lǐng)域，我國(guó)所掌握的技術(shù)能力和手段有限，開(kāi)展深空探測(cè)活動(dòng)仍然以發(fā)展工程技術(shù)為主要驅(qū)動(dòng)，處于努力發(fā)展和提升工程技術(shù)能力的階段。在這樣基本探測(cè)技術(shù)還有待突破的發(fā)展階段，我國(guó)還不具備為豐富科學(xué)成果而在探測(cè)任務(wù)層面引入首席專家制的條件，但在科學(xué)有效載荷層面，可以借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展首席專家制管理模式的探索。探測(cè)任務(wù)確定后