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【采办“晓”说】十对关键词趣说美国国防预研管理

2015-12-04 于晓伟 等 空天防务观察

《空天防务观察》已依托中国航空工业发展研究中心的专家智力资源,推出“‘威’视制造”(刘亚威先生)、“‘萍’说材料”(胡艳萍女士)、“军工‘常’谈”(尹常琦先生)、“空天‘廖’望 ”(廖孟豪先生)、“‘慧’眼识俄”(张慧女士)、“‘昊’读旋翼”(李昊先生)、“采办‘晓’说”(于晓伟先生)等专栏,并提供了许多重要动向的报道和简析。我中心国防采办和科研管理研究专家于晓伟先生曾为我们撰写5篇专栏文章,分别是:《美国国防采办政策进行重大调整》(10月26日)、《国外国防采办中典型的基于风险识别检查单的风险管理模型》(11月2日)、《图说国外典型的项目管理成熟度模型》(11月6日)、《图解美国三位一体的采办管理系统之联合能力集成与开发系统》(11月9日)和《图解美国三位一体的采办管理系统之“规划-计划-预算与执行系统”》(11月16日)。

今天,于晓伟先生将偕同其他专家,用十对关键词为我们解读美国国防预研管理——需要说明的是,美国实际上没有“预研”这个概念,这个词是我们国内的词汇。与美国的研发工作安排对标,国防“预研”是指美国国防研发活动中的“科学与技术”(S&T)活动,包括“基础研究”、“应用研究”和“先期技术发展”三类。

一、“技术突袭”与“技术颠覆”


推动技术突袭(Technological surprise,或Technology surprise)是美国国防部国防高级研究计划局(DARPA)的主要职责之一。图为DARPA20134月发布的战略规划文件封面,该文件题为:《推动技术突袭:DARPA在一个变化之中世界里的使命》(DARPA图片)


美国DARPA由一批具有创新系统集成经验的项目经理组成,不受标准科研流程和管理体系约束,在美国国防科研体系内外寻找创新性科研资源,迅速搭建具有颠覆性的技术和装备概念,对其他国家形成“技术突袭”,也对美国自己形成“技术颠覆”。“技术突袭”举例:隐身飞机(使敌方传统防控体系作战效能大大降低);高超声速技术(X-51A、HTV-2、SR-72等,使作战对手新一代一体化防空体系失去作用)。“技术颠覆”举例:DARPA的“自适应运载器制造”(AVM)项目,打破传统的设计组织组织模式,创建基于网络的生态进化型设计流程;美军实施的“未来机载能力环境”(FACE)项目,将手机操作系统的概念与模式引入航空电子系统开发中,通过建立开放、统一的航空电子软件应用环境,实现航空电子系统软件功能与硬件的隔离,为航空电子软件创新和重用提供基础。

二、“追求技术优势”与“务实平衡发展”


高超声速技术是美国为获得未来军事技术优势而高度重视的一个技术领域。图为美国洛马公司SR-72高超声速察打一体飞机想象图(美国《大众科学》杂志图片)

一方面,把追求技术优势作为国防预研管理改革目标,不断推进预研管理体制机制改革,实施颠覆性技术倡议,努力造成一流的科学与工程技术队伍,研究开发世界一流的科学、技术、工程和数学能力,以确保美军能够“开发在任何战场上能够击败任何对手的技术”,为提升国防能力提供技术支撑。能够“开发在任何战场上能够击败任何对手的技术”举例:利用技术优势形成战场优势是美军长期以来的特点,美军在高超声速技术、激光技术等领域长期稳定的投资就是为谋求获得未来战争中的绝对技术优势,上述技术一旦形成装备,将实现彻底击败现有对手技术。与此同时,近年来美军正不断加强在纳米材料、量子系统、认知技术、行为科学等领域的投入,其目的就是不断拓展其技术优势边界。


美国海军DDG-1000“朱姆瓦尔特”级驱逐舰采用了激进的技术和设计,其技术水平明显领先,但造价高昂,因此遭遇了与美海军此前“海狼”级核动力攻击潜艇类似的命运——只建造3艘,后续建造计划则被更具经济可承受性的装备取代(美国海军图片)

另一方面,采用务实平衡发展的改革思路,与布什政府过去追求高精尖装备和尖端技术不同,奥巴马政府更加重视在发展“完美”装备和“够用”装备之间寻找平衡,更加关注装备和技术的实用性、成熟性和经济可承受性。“完美”装备和“够用”装备之间寻找平衡举例:随着新一代武器装备性能日趋先进,其造价也日趋高昂,使得美军在发展新一代装备时不得不在“完美”与“够用”间寻求平衡。美国海军在发展下一代导弹驱逐舰时,研制了用于取代“伯克”级的DDG-1000级驱逐舰,但其高昂的造价难于适应美军当前财政环境,因而仅造3艘就取消了后续舰的采购,转为继续采购“伯克”级ⅡA型驱逐舰、研制“伯克”Ⅲ型驱逐舰。美军在发展第六代战斗机时也强调寻求平衡,明确指出是寻求80%的解决方案,高度关注装备的经济可承受性,在空军发展下一代轰炸机时,也曾放弃“下一代轰炸机”(NGB)项目,调整为适当放宽要求的“远程打击轰炸机”(LRS-B)项目。

三、 “专家治局”与“传统管理”

DARPA的专家治局体现了地位的特殊性。DARPA常规编制仅有约240人的规模,其中大半为各学科第一流专家、学者。专家治局作用突出。在局外,DARPA虽然归属于国防部,但却独立于各军种,与美国陆、海、空军都是客户关系。


DARPA现任局长普拉巴卡尔曾领导美国标准与技术研究院,但在DARPA只负责战略管理和协调,并不直接干涉各技术办公室工作(DARPA图片)

在局内,DARPA更是扁平化组织管理模式的典范,最高行政长官通常只负责战略性的规划和协调,保证DARPA能按既定的规则行事,而不会干涉各技术办公室的日常工作,确保DARPA内部各部门和雇员的独立性。

四、“自上而下的需求形成过程”与“自下而上的技术识别过程”

DARPA的基本业务运作机制可归纳为:采用自上而下的方式,提出技术难点问题;采用自下而上的方式,发现解决问题的创新思想。快速、灵活和非正式形式的“思考-建议-讨论-决策-修改”。


DARPA在确定项目投资组合时,主要采取自下而上(Bottom Up,“自底向上”)的方式,而不是自上而下(Top Down,“自顶向下”)的方式。主要体现出技术推动的思路

采用自上而下的方式,提出技术难点问题:由国防部长、副部长和国防研究工程署署长具体指派任务,请求各军种部长、参谋长联席会议主席和联合作战司令的帮助,同高级军事领导人讨论,研究最近的军事行动,找出问题所在,与国防部业务部门讨论,与情报机构讨论,与政府其他机构或非政府组织讨论,确定问题。

采用自下而上的方式,发现解决问题的创新思想:上层管理人员将从计划项目主任那里寻求解决问题的思想。计划项目主任可以从多种不同的来源获得新思想——自己的技术机构、国防部咨询机构的建议、国防高级研究计划局资助的技术团体的建议、工业和学术界的建议等。

五、“项目拨款”与“机动经费”

计划项目以项目拨款为主,急需项目以机动经费为主。预研机构除按项目拨款、专款专用外,三军还掌握一定的自行支配的研究经费,以便把握新机遇,确保主动灵活地开展计划外急需的研究。

美国国防部规定,军内研究所独立研究和独立探索性发展的费用不得超过各研究所经费的5%。美国陆军自由支配的经费只给与基础研究项目,占基础研究计划经费的10%,该机动经费由各研究所所长根据临时需要决定运用。美国海军从20世纪50年代就有基础研究的机动经费,20世纪60年代中期又增设应用研究机动经费;目前海军基础研究机动经费为7%,应用研究机动经费为5%。美国空军基础研究机动经费为7%,应用研究机动经费为4%,机动经费只限于非计划项目,不得用于填补计划项目的亏空。

六、“单项技术”与“技术集群”

DARPA很少支持单项技术,而是尽量支持有助于实现其目标的技术群。例如,对于计算技术而言,DARPA支持的领域涉及材料、处理工具、芯片设计、软件、系统架构等等。项目经理会将属于同一课题领域的不同方案的优点集合起来,成为一个资助项目,然后安排经费。所以,受DARPA资助的项目,通常会由多家大学、研究机构或者公司共同承担。另外,为了保证有更多机会从事先意想不到的地方发现新兴技术的源头,DARPA规定联邦政府资助的研发中心(FFRDC)不允许申请DARPA招标项目,但是,DARPA经常在此类研发中心(如林肯实验室)帮助下展望长期技术需求,准备招标文件。

七、“军用技术”与“民用技术”

军用技术与民用技术相结合,意义重大,势在必行,而且各国都在努力走这条路。美国国防部大力资助民间半导体制造技术公司的创业计划,就是因为其研究项目可供军用。美国国防科学委员会指出,“国防部技术基础计划就是要开发两用技术和国防专用技术”。这也是预研计划的特点所要求的。在各类科研计划中越接近早期阶段或前沿部分,军民共用的性质就越明显,以致许多基础研究和一些应用研究很难说是军用还是民用的。

为加强军民合作,美国还采取了种种措施,如经常举办军方与民间联席学术研讨会,出版有关科研活动的宣传材料,政府资助大学或工业界搞科研,双方进行人才交流和成果共享,等等。美国的技术转移计划,是美国加强军民结合的最有效的手段之一。根据这项计划,国防部各研究单位的研究成果可推广到政府民用部门。

八、“资助管理”与“合同管理 ”

美国国防预研计划的实施实行项目分类管理制度。基础研究项目实行资助(grants)方式管理;应用研究和先期技术发展项目主要实行合同(contract)和合作协议(cooperative agreement)方式管理。

美国对基础研究项目采用资助方式管理。美国基础研究项目主要由大学、军内科研机构、工业界、非赢利机构等单位承担。其中大学承担的基础研究项目经费占基础研究经费的50%以上。资助分为项目资助和保障条件资助两种方式。项目资助是通过《多学科大学研究倡议》、《空军制造科学倡议》、《空军航空推进技术计划》等数十种计划的实施来进行的。例如:多学科大学研究倡议,主要资助仿生学、纳米技术等跨学科研究领域,研究周期一般为3~5年,每年资助金额为50万~100万。保障条件资助是通过实施“大学研究设备资助计划”,采用竞争的方式,资助从事国防预研工作的大学,用于购买靠项目资助经费无力承担的5万美元以上的大型研究设备、改造实验室工作条件等。


美国佐治亚理工大学在国防部“多学科大学研究倡议”(
MURI)项目资助下研究的仿生光学微观结构(佐治亚理工大学图片)

美国对应用研究和先期技术发展项目,通常采用合同(contract)和合作协议(cooperative agreement)方式进行管理。美国应用研究和先期技术发展项目主要由工业界、军内科研机构等单位承担。美军与工业界主要采用签订合同的方式管理其承担的先期技术发展和应用研究醒目,军方建立了项目办公室,项目办公室负责签订合同、监督合同执行、组织合同评价和验收等工作。军内科研机构主要承担外界不愿或不便承担的某些特定领域的科研项目,或者投资多、风险大、收效慢的一些特殊项目,美军与军内科研机构主要采用合作协议的方式进行管理,美军科研主管部门通过检查、听取汇报等方式,督促军内科研机构开展研究。

九、“内部转化”与“外部转化”

基础研究成果向应用研究转化——“内部转化”;应用研究通过先期技术发展阶段,向型号研制阶段乃至装备全寿命各阶段的转化应用——“外部转化”。

“国防预研成果的转化应用”在美国称为“技术转化”,主要是指把国防预研成果转化应用到其他领域的活动,包括基础研究成果向应用研究转化,应用研究通过先期技术发展阶段,向型号研制阶段乃至装备全寿命各阶段的转化应用。此外,还包括向民用科研生产领域的转化应用。

此外,在国防部、军种部和国防部各业务局都成立技术转化机构,并采用专利、合作研究与开发协议等手段,推动国防预研成果的转化。加速基础研究向应用研究、应用研究向型号科研阶段的成果转化,取得了较好成效。

十、“谈判竞争”与“公开招标”

由于国防预先研究技术性强、不定因素多、技术风险大等特点,美国通常采用“谈判竞争法”而不是“公开招标法”签订预研项目合同。这也是预研与型号在合同签订上的主要区别之一。


美国联邦政府的“联邦商业机会”网站是美国军方预研管理部门发布预研项目信息公告的主要平台,这是该网站的首页(“联邦商机”网站图片)

美国“谈判竞争法”签订国防预研合同的主要步骤是:

(1)军方预研管理部门先把项目信息以公告的形式刊登在《商务日报》和国防部“商业机遇”网站上,同时标明建议书的评审标准和程序。

(2)建议提交方(承担研究任务的单位)提交一份不超过5页的“白皮书”(White Papers),主要标明课题名称、完成期限、单位地址、联系方法、要达到的目标和技术要点等内容。军方按照事先公布的评审标准对“白皮书“进行评审,初步挑选出一些单位进入下一轮竞争。

(3)被军方初步选中承担研究任务的单位(也称建议提交方)在规定期限内提交一份正式的“研究建议书”(也称“技术及经费建议书”)供军方审议,同时,未被选中的单位也可自愿提交一份研究建议书供军方审议。

(4)军方组织评审小组,按事先公布的评审标准和程序,对收到的全部建议书进行评审,综合评价项目的科技价值,军用潜力,主要研究人员的资历、能力与成就,承担者的设备条件,管理计划的合理性和经费预算的现实性等因素,根据评审结果选择合适的科研单位进行谈判,根据双方谈判的结果和经费的实际情况,与最合适的科研单位最终签订合同。

(航空工业发展研究中心 于晓伟 许赟 殷云浩)

作者简介:

于晓伟,航空工业发展研究中心研究员,从事国防采办和科研管理研究。


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