1991年8月2日，美国空军与洛克希德小组签订了价值95.5亿美元的EMD阶段合同，要求研制11架试飞机（9架单座的F-22A和2架串列双座的F-22B）、1架静力试验用机体和1架疲劳试验用机体；8月3日又与普·惠公司签订了价值13.75亿美元的发动机EMD阶段合同，要求生产33台可飞行的F119-PW-100。这标志着F-22战斗机进入全面工程研制。本文将研究该阶段的实施过程，以期获得有价值的认知和可供借鉴的经验。
1. 美国国防采办文件中对EMD阶段的有关规定
美国国防部在1971年发布了第一个采办规范文件--国防部指示DoDD5000.1《重大防务系统的采办》。迄今，该文件先后产生了六个修订版本，它们对国防装备采办基本阶段的划分见表1（采办文件的"DoDI"头缀表示是美国国防部的指令性文件）。
表1 美国各版国防采办文件对装备采办阶段的划分
里程碑0
里程碑I
里程碑Ⅱ
里程碑Ⅲ
里程碑Ⅳ
采办文件
（发布年份）
阶段0
阶段I
阶段Ⅱ
阶段Ⅲ
阶段Ⅳ
DoDD5000.1
（1971）
项目启动
全面研制（FSD）
生产与部署
DoDI5000.2
（1977）
方案探索
方案验证与确认（D/V）
全面研制（FSD）
生产与部署
DoDI5000.2
（1987）
方案探索
与定义
方案验证与确认（D/V）
全面研制（FSD）
生产与部署
使用和保障
DoDI5000.2
（1991-2-23）
方案探索
与定义
方案验证与确认（D/V）
工程与制造研制（EMD）
生产与部署
使用和保障
DoDI5000.2
（1996-03-15）
方案探索
项目定义与风险降低
工程与制造研制（EMD）
生产、服役/部署和使用保障
DoDI5000.2
（2001-01-04）
方案与技术
开发
系统研制与验证（SDD）
生产与部署
使用与保障
DoDI5000.2
（2003-05-12）
方案改进
技术开发
系统研制与验证（SDD）
生产与部署
使用与保障
里程碑A
里程碑B
里程碑C
按美国国防部1998年版国防采办术语的描述，EMD是采办工程的第三个阶段，在里程碑2之后开始实施。在这一阶段，应对系统包含的及其保障所需的主要产品进行全面研制，使之实现工程化，并进行设计、制造、试验和评价工作。本阶段预定的输出是一个与最终系统相似的试生产系统、进入生产阶段所需的生产文件以及验证试生产产品是否满足规定要求的试验结果[2]。美国1996年版DoDI5000.2则指出EMD阶段的主要目标是[3]：将最有希望的设计方法转化为一种稳定的、可互用的、可生产的、可保障的和经济有效的设计；确认制造或生产过程；通过试验验证系统的能力。在这个阶段，当试验结果、设计修改和改进被引入产品时，同时开始小批量初始生产。
2. F-22研制之初的总体考虑
美国空军开展ATF项目和F-22研制的直接目标，是研制并装备一种可取代F-15的革命性制空战斗机。它能有效对抗苏联和世界其他国家即将出现的新型战斗机及新一代防空导弹系统的威胁，确保美军在未来战争中能继续保持制空权优势。从军事战略的角度来看，美军认为采用新的军事技术、保持和加强关键军事能力和变革性地发展作战概念及装备，能造成潜在对手军事竞争的困难，获得使对手望而却步的效果，从而慑止未来的军事竞争。从国民经济的角度来看，ATF项目可使美国在航空关键技术领域继续保持显著的领先优势，保持其航空工业的活力和能力，推动航空工业并拉动整个国民经济的发展[4]。
F-22开始研制时，或者说ATF项目进入EMD阶段时，美国空军对该项目关注的重点仍是能否研制出具有预想技术特点的装备，这是美国在冷战时期启动的大型国防装备采办项目的一个共同特点。这一考虑体现在项目管理和实施方面就是优先考虑先进技术的开发应用，远甚成本和其他问题。在方案探索阶段的招标书及其修正中，美国空军对ATF确定了7项主要的基本要求：不低于M1.5的超声速巡航能力；隐身能力；高机动性和高敏捷性，包括超声速机动能力，在M1.2～M1.6之间进行剧烈机动时不丧失能量；足够的有效载荷、大的航程和高的可用性，其中只使用机内燃油的航程应比F-15远50%~100%；超视距多目标攻击能力；短距起落性能；高的可靠性维护性保障性（RMS）[1]。尽管招标书中只给出了关键性能参数的范围而并未指定硬性指标，甚至允许某些参数最终低于或高于给定范围，只要未达标的参数能通过其他性能参数的超出得到显著补偿、或整个系统的效能能够得到增强即可，但无论如何，该项目在技术方面极具挑战性。为确保飞机的研制取得成功，美国空军在ATF项目进入方案探索阶段之前就强调应采取一种可以支持关键技术发展、从而可为设计者提供短距起落、低可探测、超声速巡航性能设计选择的采办策略。美国空军还利用美国航空技术储备，领先于项目开展了一系列技术研究工作，例如F-16 AFTI（先进战斗机技术综合）、F-15 S/MTD（短距起落/机动性技术验证机）、"宝石柱"综合式航空电子系统、"超可靠性雷达"（研制机载有源相控阵雷达）、"综合通信/导航/识别系统"（ICNIA）等，它们所验证的技术后来全部用到了F-22上。
按最初的研制计划，美国空军本预定ATF在1989年初进入FSD阶段，1991年底实现首飞，1995年形成初始作战能力（IOC）。当时对IOC的定义是：交付52架生产型飞机，其中4架用于作战试验与评价、24架装备一个训练中队、24架装备一个作战中队。但此后，美国空军对D/V阶段规划进行了调整，增加了原型机试飞和航空电子系统原型试飞的内容，使该项目进入EMD阶段的时间推迟了2年。在授予EMD阶段合同时，美国空军宣布首架EMD飞机将在1996年年中首飞，1999年将出厂首架批生产型飞机，2003年形成IOC。但是，F-22形成IOC的实际时间比这又推迟了两年。
3. F-22项目在EMD阶段的划分及其主要工作[1]
F-22项目在EMD阶段进行的主要工作按进程分述如下：
1）完成全机详细设计并通过评审
洛克希德公司在获得EMD阶段发展合同便开始对F-22进行外形细节设计。此阶段主要工作及其流程是：冻结外形设计（1991-12-16）→初步设计通过"初步设计评审"（1993-04-30）→详细设计通过"关键设计评审"（1995-02-24）→完成全部风洞试验，累计达到1，6930小时（1995-07-24）。
此间，F119发动机研制所经历的主要关键节点为：通过"关键设计评审"（1992-06）→首台EMD发动机开始试验（1992-12-17）。可见，该项目做到了"动力先行"。
2） 首架原型机制造和首飞
F-22项目首架EMD试飞机（#4001）的制造工作经历的主要节点有：开始部件制造（1993-12-08）→在波音公司和洛克希德公司的大部件开始装配（1995-10-04、1995-11-02）→总装出厂、公开展示并被命名为"猛禽"（1997-04-09）→首飞，持续时间约58分钟（1997-09-07）。可见，该机的部件制造工作是在全机详细设计通过"关键设计评审"（CDR）之前进行的，这体现出实际工程项目在运行中往往会有一定的并行性。
此间，F119发动机研制所经历的主要关键节点为：开始装配首台试飞用F119-PW-100（1995-05-06）→首台试飞用F119-PW-100完成装配（1995-07-09）→首台试飞用F119-PW-100交付美空军进行测试（1995-09-24）→首批两台试飞用F119-PW-100通过测试后被安装到#4001号机（1997-01-16）→首批两台试飞用F119-PW-100获得美空军首飞使用批准（1997-03-31）。
此间，主要机载设备研制所经历的关键节点主要有：
·飞行控制系统控制律验证：从1996年2月开始，当年5月结束。利用F-16D VISTA（可变稳定性飞行模拟机）变稳飞机完成。
·APG-77有源相控阵雷达试验：1996年10月1日，该雷达的主承包商诺斯罗普公司（今诺斯罗普·格鲁门公司）宣布首台该雷达开始进行系统集成和试验，1997年11月21日，该雷达被安装到一架波音757"飞行试验台"（FTB）上进行试验。
3） 后续飞机的制造和研制试验与评价（DT&E）工作的开展
1996年7月10日，美空军通知洛克希德·马丁（1995年3月15日洛克希德公司与马丁·玛丽埃塔公司合并后改称洛克希德·马丁公司，以下简称洛·马公司）小组延缓串列双座的F-22B的研制，并将2架该型机的生产计划用F-22A取代。因此，该项目在EMD阶段最终制造了9架试飞用F-22A（4001～4009），下表是其基本情况：
表2 9架F-22A EMD试飞机的基本情况
飞机编号 首飞时间 试验内容 备注
4001 1997-09-07 飞行品质、颤振、载荷、大迎角、采用第1批次软件
4002 1998-06-29 发动机、飞行性能、外挂（内/外）分离
4003 2000-03-06 飞行品质、颤振、载荷、综合机炮和GBU-32 JDAM、首次采用第2批次软件 内部结构与批生产型飞机完全一致
4004 2000-11-15 综合航电系统、综合通信/导航/识别（ICNIA）、隐身性能
4005 2001-01-05 综合航电系统、雷达、ICNIA、武器
4006 2001-02-05 综合航电系统、隐身性能、首次采用第3批次软件
4007 2001-10-15 综合航电系统、飞行性能 原计划为双座型；IOT&E备用机
4008 2002-02-08 综合航电系统、隐身性能 参加IOT&E
4009 2002-03-21 综合航电系统、隐身性能和后勤保障 原计划为双座型；参加IOT&E
注：IOT&E表示“初始作战试验与评价”（IOT&E）
下表则显示了9架飞机试飞时间与原定计划的差距，以及交付进行DT&E的开始时间。
表3 9架F-22A EMD试飞机的飞行试验安排
飞机编号 计划首飞时间 首飞时间延迟（月） 交付试飞时间
4001 1997-05-29 3 1998-02-06
4002 1998-07-09 0 1998-08-26
4003 1999-06-16 9 2000-03-15
4004 1999-08-17 15 2001-01-30
4005 2000-01-11 12 2001-03
4006 2000-05-18 9 2001-05
4007 2000-09-25 13 2002-01-05
4008 2001-02-02 12 2002-05
4009 2001-06-01 10 2002-04-05
其中，4001号机于1998年5月17日完成了首次在加利福尼亚州的爱德华兹空军基地的飞行（持续时间1小时20分钟），标志着由DT&E阶段的开始。DT&E对F-22A的各关键性能进行了全面试验和确认。由F-22承包商小组公布的有关信息可知，该机在此阶段不断拓展高度、超声速巡航速度、迎角、过载等飞行包线，并根据试验试飞的情况，对飞机在超声速巡航、加速性、机动性、作战半径、雷达探测距离、可靠性维护性保障性等方面尚未发挥的潜力进行估算。用于静力和疲劳试验的两架机体（3999、4000号机）也在这个阶段开展并完成了静力和疲劳试验（其中静力试验在4001号机首飞之前完成）。其中，4000号机体到2003年12月，成功完成了16000小时的疲劳试验，2倍于F-22A的初始设计寿命（8000飞行小时）。（作者：中国航空工业发展研究中心航空技术所 张洋）
4） 投入初始小批量生产（LRIP）
2001年8月15日，美国国防采办委员会（DAB）在对F-22项目进行EMD阶段中期审查后，批准该机进入LRIP。这在我国装备采办阶段中，相当于通过"设计定型"后投入试生产[5]。在LRIP阶段，洛·马公司先后获得了美空军授予的4份小批生产合同，生产了第1～4批飞机（Lot 1～Lot 4），具体情况见下表：
表4 F-22A小批生产合同的基本情况
合同授予时间/生产批号
生产数量
合同金额（亿美元）
2001-9-19/Lot 1
10（4018～4027）
21（其中洛·马8.68）
2002-02-12/Lot 2
13（4028～4040）
26.81
2003-07/Lot 3
21（4041～4061）
42.5
2004-03/Lot 4
22（4062～4083）
------
此外，在该机被批准投入LRIP之前、DT&E试飞开始后不久，美空军就与洛·马公司签订合同生产8架生产型代表试机（PRTV，4010～4017号）。其中头两架--4010、4011号机分别于2002年10月12日和2002年9月16日首飞。
5） 初始作战试验与评价（IOT&E）
IOT&E是由美国空军独立进行的用户初步使用试验，目的是在实际战术环境和作战想定下，检验和评定飞机的作战效能和作战适用性[6]。这在我国装备采办阶段中，相当于在试生产阶段接受"部队试用"[5]。这是EMD阶段的最后一步，只有通过该阶段，飞机才可能被批准投入大批量生产。2004年4月29日，2架F-22进行了IOT&E阶段首次飞行（双机编队），标志着这项工作正式开始。
在9架试飞机中，4008、4009号机参加了IOT&E，4007则作为备份机。4010、4011号PRTV也参加了IOT&E。此阶段F -22进行了广泛的作战试验，其作战想定包括：1架F-22与1架F-16对抗；2架F -22攻击由4架F-16护航的高价值空中目标（E-3预警指挥机）；2架保护1架B-2A隐身轰炸机的F-22防御4架F-16；4架保护1架高价值空中目标（E-3预警指挥机）的F-22防御8架F-16；4架保护4架F-117A隐身攻击机的F-22防御8架F-16；1架F-22对抗4架F-15或F-16等等。此外还验证了该机面对先进地空导弹系统时的生存能力，并投放了JDAM制导炸弹等武器。
F-22A在整个IOT&E阶段共进行了535架次任务飞行，总飞行时间1291.2小时。2005年2月，美空军作战试验与评价中心（AFOTEC）对该机在IOT&E阶段的表现做出了结论性鉴定：作战效能非凡--主要作战性能均已达到或超过指标要求；具有潜在的作战适用性--可靠性维护性保障性方面有些缺陷有待改善。3月11日，美空军向美国国防部长拉姆斯菲尔德和美国国会提交了对该机的综合评价报告。
在EMD阶段，F-22项目还经历了一些宏观上的调整，主要包括：
1993年1月，因费用增加和预算削减导致1993财年资金短缺，美空军将该机EMD阶段的计划推后了6～18个月，第1架EMD飞机的首飞时间由1996年年中推迟到1997年5月，该阶段的试飞机生产数量也减少到9架（此时仍包括2架F-22B）。F119发动机计划也做了相应变动，可飞行发动机的生产数量削减到27台。
1994年2月10日，美空军第二次宣布大量减少F-22的计划生产数，由原来的648架减少到442架，同时修改了项目成本测算，总经费估算为716亿美元。此前在1991年4月22日（即D/V阶段竞争结果宣布的前一天），美国空军就宣布由于国防预算的削减，ATF的采购数量将由原定的750架减少到648架，这是该项目计划生产数量的第一次大削减。但与此同时，项目总费用估算由原来的262亿美元飙升到了约866亿美元。
1997年5月15日，美国国防部发布了《四年度防务评审》（QDR）报告，将F-22的总产量进一步减少到339架，这是该机计划产量的第三次大削减。
4. F-22项目EMD阶段的组织实施及所遇问题的解决
为了对ATF项目实施集中管理，美国空军在1983年10月成立了项目系统计划办公室（ATF SPO）。该办公室成立之初的职责是：
·管理方案探索阶段合同商的相关活动；
·与美国空军航空系统部新成立的、管理"联合先进战斗机发动机"（JAFE）项目的发动机系统计划办公室协同监控JAFE合同商，并确保发动机与ATF机体相匹配；
·协调并综合ATF项目所有其他关键技术的发展；
·开发一种ATF的设计及其初步细节；
·准备ATF项目进入"里程碑I"（D/V阶段）评审。
在F-22赢得EMD阶段合同后，该办公室也改称F-22 SPO，继续行使其项目管理职责。F-22项目采用了单决策点-双执行点的顶层实施方式，后者包括机体系统总承包商洛克希德·马丁公司和发动机总承包商普·惠公司。普·惠公司从美国空军获得合同，只向F-22 SPO负责，与洛·马公司之间没有管理上的关系；洛·马公司授予其他分承包商部分机体和机载系统工作合同，这些次级分承包商需接受洛·马公司的管理并对其负责。
早在1986年，美国空军就鼓励ATF项目竞标商组队以适应调整后的D/V阶段规划。洛克希德公司随后与其他两家竞标商--波音公司和通用动力公司组队，规定若队中有一家被选中进入D/V阶段，则另外两家将成为它的主要分承包商；若队中有两家被选中进入D/V阶段，则剩下的那家自己选择成为谁的分承包商。这一原则实际上在整个项目周期中都有效[1]。在洛克希德公司被选中进入D/V阶段而后两者落选之后，它们达成了机体系统分工协议：洛克希德公司占35%，波音公司和通用动力公司各占32.5%。这一分配沿用至今，但由于洛克希德在1993年收购了通用动力公司飞机业务，因此此后它所占的份额一直是67.5%。美国空军对此未加干涉[7]。
还在D/V阶段时，为了明确采办要求，确定什么是真正需要的装备，美国空军高层采取了各种措施来保证ATF符合用户要求，并使之了解修改要求将对计划进度、性能和费用等方面带来的影响。例如，当时的空军参谋长韦尔奇上将要求ATF SPO深入了解用户对武器装备的期望，并从SPO的角度出发，找出满足这些要求还存在什么问题。作为ATF用户的战术空军司令部为了了解要求对ATF在性能、进度和费用方面的影响，将其要求反复地与SPO进行讨论和研究，然后对这些经过修改的要求进行作战效能评估。为了达成谅解和形成一致认识，美国空军使用户人员、有关单位和部门都参与到了要求形成的过程中。在这一过程中，美国空军建立了ATF要求制定综合产品组（IPT），其成员包括战术空军司令部的代表、SPO的采办专家、参与竞争的洛克希德公司和诺斯罗普公司、普·惠公司和通用电气公司。在IPT内，各成员之间通过相互交换意见、讨论和争论，最终得出合理的结论。而为了得到高层决策者（如空军参谋长）的支持，对ATF的要求被送到高层领导继续协调，使得任何修改都有充分的根据。例如，韦尔奇上将要求ATF SPO每年向他和战术空军司令部报告要求，使该项目的使用要求文件（ORD）保持稳定的状态。在项目进入EMD阶段之后，美国空军继续保持了这种综合协调的工作方式[8]。
F-22的IPT及其反馈机制是控制F-22项目的基础。各种IPT都对产品负责，并拥有对技术性能、进度和费用（分配的预算）的管理权限。每个IPT都用共同的方法来跟踪进展情况，包括要求提供跟踪管理报告、系统成熟度矩阵、相应的技术性能量度、可追溯至综合总进度的综合总计划以及相应的费用/进度控制系统数据--这是一套形成文件的、在美国空军所有SPO都普遍使用的方法。通过这些方法，对照规范的要求、综合总计划和综合总进度的要求，以及分配的预算，向本级IPT的领导和上一级IPT的领导提供有关工作说明规定的任务执行情况反馈信息。把各个不同层次IPT的跟踪结果汇总起来，便可得到第一层武器装备级的实施情况。F-22项目大约有236项技术性能量度可通过管理/技术信息系统联机获取，整个过程可以跟踪，并向SPO和承包商管理部门提供有价值的信息。
为了汇总所有的这些数据，F-22 SPO研制了一种被称为"F-22信息资源管理"的管理/技术信息系统。它把洛克希德·马丁公司航空系统部的管理/技术信息系统、系统/软件工程环境数据、可视电话会议系统和一个遍布所有主要场所（包括所有SPO所在地、空军用户、总承包商和主要的分承包商）的扩展数据网连接起来。F-22 SPO与总承包商之间已实现完全的管理/技术信息系统数据联机共享，技术性能量度、综合总计划/综合总进度数据、费用/进度控制系统和其他数据则实时共享[8]。
在F-22战斗机的采办过程中，订购方内部、承包商内部、订购方与承包商之间、承包商与转包商方之间有着大量的技术与管理信息需要交换与传递，在合同竞争、项目评价与监督、奖金确定中需要各种性能、进度与费用数据作为依据。仅在F-22的合同管理工作就涉及到1.3万项工作和事件，需跟踪3万项数据。为此，洛克希德·马丁公司开发了一个"F-22信息资源管理系统"，把该公司原有分散的各种信息系统和前述扩展数据网互联，构成一个数据共享信息系统，使SPO与总承包商之间实现前述联机共享和实时共享，为F-22的合同管理、项目评价与监督、奖金确定及时提供准确依据，加速了采办过程[8]。
在DT&E子阶段，F-22项目采用类似IPT的思想，组建了"联合试验部队"（CTF）来执行试验试飞。CTF是由有关政府部门和F-22项目承包商联合管理的综合试验小组，其成员来自F-22 SPO、美国空军飞行试验中心（AFFTC）、美国空军作战试验与评价中心（AFOTEC）、美国空军空中作战司令部、洛克希德·马丁公司、波音公司和普·惠公司[1]。该小组集中了政府部门、项目管理部门、主要承包商和用户代表，有利于及时根据试验试飞情况进行判断和决策，并使项目在整个过程中与用户保持密切沟通，进而确保满足用户要求。
从以上情况可以看出，ATF/F-22项目在管理和实施中非常重视集中管理、综合协调和信息的集成与利用，并取得了很好的效果。
5. F-22 EMD阶段的结束
按1991和1996年版的防务采办文件规定，EMD阶段成功结束的标志是项目被批准进入里程碑Ⅲ--生产、部署和使用保障阶段。按这两个版本采办文件的规定，这里的"生产"是指大批量生产（FRP），而初始小批量生产（LRIP）属于EMD阶段工作的一部分[3]。因此F-22项目EMD阶段成功结束的标志是：2005年4月15日，美国国防部根据国防采办委员会对F-22项目评审的结果，批准该机投入大批量生产（11月9日，洛·马公司从美空军获得第一份大批量生产合同，总额29.9亿美元，生产24架第5批次飞机，将在2007年11月完成）。这在我国装备采办阶段中，相当于通过"生产定型"后投入成批（大批）生产[5]。
在EMD阶段结束之后，F-22项目迈向的另一个重大节点是形成初始作战能力（IOC）。根据美国国防部的防务采办术语描述[6]，IOC是指"由受过训练的、配备齐全的适当数量和类型的使用、维护和保障人员，有效地运用一种具有规定特性的武器、装备或系统初步能够达到的能力"。为实现这一目标，F-22需要进行后续作战试验与评价（FOT&E）。根据防务采办术语，FOT&E是指[6]："在生产阶段中及以后进行的试验与评价。其必要性在于改进在IOT&E中做出的估计、完成被延误的IOT&E工作、验证缺陷的修正、评价系统的更改、重新评价系统以确保其在新环境中或面对新威胁时继续满足作战要求并保持作战效能"。
从2005年8月29日开始，美国空军将F-22投入FOT&E，以完成该机新的和延期的各项效能与作战适用性试验与评价，同时还进一步验证了该机的空-地作战能力。12月15日，美国空军正式宣布F-22A形成IOC。按它的说法，这意味着其首支F-22A作战部队--驻弗吉尼亚州兰利基地的第1战斗机联队第27中队，随时可派出12架F-22A、在其他支援飞机的辅助下执行作战任务。
值得注意的是，F-22A完成生产定型时，其航空电子系统的EMD试验试飞并未完全结束。直到FOT&E开始前（9月初左右），该机在爱德华兹空军基地进行的航空电子系统EMD试验试飞才基本完成。该系统的总试飞时间至此已超过2592小时。
2005年年底到2006年年初，F-22项目经历了第四次大的调整。美国国防部在2006年2月6日发布的《四年度防务评审》（QDR）报告中确认了将该机的生产总数进一步削减到183架，并在2010财年结束采办，2012财年完成生产。（作者：中国航空工业发展研究中心航空技术所 张洋）
6. 美国国防部新版采办文件中的SDD阶段及采办原则的主要变化
美国国防部在2001年发布的新国防采办文件中，根据以往经验和现实需要对整个国防采办的过程进行了重新定义，包括用"系统研制与验证"（SDD）阶段取代了EMD阶段，并将原来的5个阶段简化为4个，具体见前文表1。2003年，美国国防部又发布了该文件的修订版。现在，美军的F-35"联合攻击战斗机"（JSF）等新的重大国防采办项目都遵循这些新的采办规定。图1显示了2003年版文件规定的采办过程。
由图1可见，若被批准投入初始小批量生产则表示SDD阶段已结束，而EMD阶段的结束需被批准投入大批量生产，即两者的结束标志不同。
按2001年版DoDI5000.2文件的描述[6]，SDD阶段的目的是研制一个系统，降低整个项目的风险，确保系统的使用保障性，开展生产性设计，确保经济可承受性，确保保护项目的关键信息，并验证系统的综合、互用性和效能。该文件还强调要采用基于仿真的采办和试验与评价作为辅助手段，将系统建模、仿真、试验和评价等活动综合成一个高效的连续过程，由一个试验与评价产品小组进行规划和实施。该文件同时规定，能否进入SDD应由技术（包括软件）的成熟程度、确认的系统要求和经费这三个因素共同决定。并且如果没有别的影响更大因素，应根据技术的成熟程度来确定项目发展的路径。
在2003年的修订版DoDI5000.2中[9]，美国国防部提出SDD阶段的目的是：研制系统或使其能力递增；降低综合和制造风险（技术风险降低在此前的"技术开发"阶段）；在特别关注缩短后勤补给线的情况下，确保使用保障性；实施人-系统综合（HSI）；开展生产性设计；通过适当实施诸如防篡改的技术，确保经济承受性和关键项目信息的保护；验证系统的综合性、互用性、安全性和利用率。该阶段可通过以仿真为基础的采办以及与试验和评价综合成一个有效的整体获益。
从整体上看，美国较新版的采办文件所确立的采办原则与以往相比有很大改进，其中充分体现了在ATF/F-22等项目中取得的经验教训，因此研究这些改进具有很好的借鉴作用。与以往相比，美国新版采办文件所确立的采办原则的主要改进是]：
1）强调保持项目的稳定性
ATF/F-22项目经历了数次重大调整，采办数量经历了750→648→442→339→183四次大的削减（其中前三次发生在EMD阶段），费用估计也不断发生大的变化，整个项目表现出不稳定性。美国国防部较早认识到了这类问题，在1996年版采办文件中即这样强调应保持项目稳定性："一旦为了满足使用需求国防部启动了一个采办项目，其各级经理都应将项目稳定性作为头等大事，为了最大限度地保持稳定性，各部门应制订可行的长期投资计划并开展经济承受性评估，国防部领导人员应努力保证在项目寿命期内提供稳定的资金"。
为保证项目稳定性，有关采办文件的一个重要规定是重大防务采办项目实施定期报告制度，即承包商应定期向项目管理方汇报费用、进度和项目性能状态，保证后者能对项目进行及时和持续的监督，及早判定项目的健康状况。例如，在F/A-18E/F"超级大黄蜂"多用途战斗机采办项目中，美国海军的项目经理与总承包商麦道公司（今波音公司）的相应人员之间建立了例行的每日电话联系制度，并每周举行电视或电话会议，除波音公司外还要求负责中、后机身的诺斯罗普公司和负责发动机的通用电气公司派员参加。项目经理还建立了专门的数据线，使项目办公室的分析人员能和承包商一样访问项目成本和运作方面的数据[7]。通过这些方法，该项目成功控制了成本和保证了进度，成为美国近年来少见的取得圆满成功的采办项目之一。
2） 推行渐进式采办
2001年版采办文件中首次提出这一概念（1996年版文件仅将其作为非传统采办形式之一列举提及），其定义是："根据经过验证的技术、分阶段的要求、预计的威胁评估和经过验证的制造能力，定义、研制并生产/部署一种对军方有用的初始能力，并对后续增加的超出初始能力的部分的研制、生产/部署作出规划"。在2003年采办文件中进一步提出渐进式采办有"螺旋式研制"和"递增式研制"两种形式。前者的特点是在采办过程中期望的能力已确定，但最终要求在项目启动时还不清楚，而需要通过验证、风险管理及持续的用户反馈逐步明晰；后者的特点是在采办过程中期望的能力已确定，最终要求也已知，但最终要求不是一次达到而是通过多次递增实现的，并且每次递增都是依赖于可利用的成熟技术。两种方式在同一采办项目的实践中可以共存。
美国国防部对渐进式采办认知和经验的来源，在航空方面主要是F/A-18E/F项目。该项目也是迄今美国国防部推行渐进式采办最典型和最成功的案例。该项目在第一阶段开发工作中，在决定飞机作战效能的航空电子设备方面与F/A-18C/D相比仅做了适当的升级（与后者保持了高达90%以上的通用程度），而首先集中力量研制了满足要求的新机体和推进系统。在第二阶段，该项目采用"递增式研制"方式对航空电子设备进行重大升级改进，已经或即将改装有源相控阵雷达、新型任务计算机、光纤网络、网络中心瞄准技术等[10] [11]。
3）强调经济可承受性
1996年版采办文件提出应将使用需求转化为稳定的、经济上可承受的项目，并提出费用作为独立变量（CAIV）思想，即费用成为一种应仔细测算、独立考虑的约束。但该版本文件尚未做详细描述和硬性规定。2001年版文件则如此描述CAIV工作："在建立现实的目标值的过程中，用户应将费用作为一项军事要求来对待。包括技术和后勤在内的采办机构、要求制订机构都用CAIV过程来制订总拥有费用（TOC）、进度和性能的门限值和目标值。他们应在使用要求文件（ORD）中明确费用，并平衡任务要求与长期资源的计划，并考虑在国防部和工业界中预计将要进行的过程改进。CAIV权衡将考虑延期的费用和早期作战能力的增长潜力"。
美军近年的航空装备采办项目中，成本控制取得成功的典型例子是F/A-18E/F项目。在1992年年初，美海军领导层在该项目进入EMD阶段前就已明确表示，若项目大成本估算和平均出厂单价不严格控制在由资金现实状况决定的最高限额之下，那么该项目将被终止。这就是CAIV理念，只是后来才被正式化[10]。作为对比，成本不断上涨、单机价格高昂却是F-22在研制过程中遇到的最大问题之一，迫使美国国防部和美空军不断削减该机的预定生产数量。无疑，研制时未充分考虑经济可承受性和未引入CAIV思想，是该项目出现费用问题的重要原因之一。
4） 重视保障性、作战适用性和互用性
1996年版采办文件中提出："保障性是项目性能规范的一个组成要素，但是保障要求不作为一个明确的后勤要素规定，而是作为与系统作战效能、作战适用性和寿命周期费用降低有关的性能要求来规定"。
根据美国空军的《作战适用性试验与评价》文件，作战适用性和作战效能是两个不同的概念，作战效能是指："系统被具有代表性的人员在计划的或预期的系统使用环境（例如，自然环境、电子环境、威胁等）中完成任务的总体程度，考虑的因素有编制、原则、战术、威胁（包括干扰、初始核武器效应和核生化沾染威胁）"；而作战适用性是指："在考虑可用性、兼容性、运输性、互用性、可靠性、战时利用率、维修性、安全性、人素、人力保障性、后勤保障性、自然环境效应与影响、文件以及训练要求的情况下，系统令人满意地投入外场使用地程度"。即，作战适用性强调部署的合格程度，而作战效能强调任务的完成程度。对于这两方面的评价，都要写入作战试验与评价（OT&E）报告中[12]。
为提高装备保障性和作战适用性，美国国防部在1999年提出了一种创新性的后勤概念："基于性能的后勤"（PBL），并从2002年开始全面推行，F/A-18E/F现在就是全面遵循PBL框架的国防采办项目之一。美国国防部在2003年2月发布的临时指南《国防部武器系统的保障性设计与评估》中，将PBL定义为："武器系统产品保障的一种策略，它将保障作为一个综合的、可承受的性能包来购买，以便优化系统的战备完好性。它通过以具有清晰的权力和责任界线的长期性能协议为基础的保障结构来实现武器系统的性能目标"[13]。即，PBL向后勤保障提供方购买的是性能，而不是其产品（零备件等）或服务（维护活动等）。有关PBL的考虑已写入了2003年版采办文件："项目经理应制订和实施以性能为基础的后勤策略，使整个系统的可用性最高，同时又使费用最低和后勤补给线最短……持续保障策略应包括根据法律要求，借助政府/工业部门合作伙伴关系，最好地利用公共和私营部门的能力"。
2001年版采办文件强调了互用性。它将互用性定义为："系统、单位或部队向其他系统、单位或部队提供数据、信息、装备和服务，以及从它们那里获得这些东西并利用如此交换的这些数据、信息、装备和服务，使之能共同有效地运行地能力"。该文件还明确要求，互用性是美军所用防务系统都必须圆满解决的一个关键目标，体现出美军对联合作战、协同作战和体系作战能力的高度重视。2003年版采办文件在互用性条目中进一步提出，应"采用联合方案和一体化结构来表征"各主体之间的互用性关系。
5） 重视实施综合管理：
1996年版采办文件引入了"综合产品组"（IPT）概念（此前美国国防部已在1995年要求实施IPT），指出IPT应由来自各个相应功能部门的代表组成，他们协同工作以便使项目取得成功，并使决策者能够在正确的时机作出正确的决策。该文件特别指出，来自政府机构之外的代表（例如来自承包商的）加入IPT应遵循有关法律法规，而美国国防部应对预期参与IPT的承包商进行审查以确保项目安全性和决策公正性。该文件还提出IPT的六点工作原则：无保留的公开讨论；具有合格和授权的小组成员；协调一致地面向成功和积极参与；保持连续联系；以理服人；尽早提出并解决问题。
F-22和F/A-18E/F分别是美国空军和美国海军率先实施IPT管理构架的试点采办项目。为实施IPT，美国空军在ATF项目进入D/V阶段前就围绕政府部门-工业团队IPT重组了项目管理办公室，并给予了相互竞争的承包商小组对该阶段工作安排相当大的控制权。这种管理创新是造成ATF项目这一阶段的进度向后推迟两年（进入EMD阶段的决策节点由原定的1988年12月推迟到1990年12月）的原因之一[10]。
IPT理念不仅可用于采办项目的宏观管理，还可用于承包商的产品研制管理和设计。例如，普·惠公司在研制F119发动机时就实施了IPT方法，使设计人员、装配工人和地勤人员一开始就共同参与设计，使发动机在基本性能、可生产性和维护性保障性方面实现了平衡[1]。在机体研制中同样可采用这种方法，例如可组建机翼IPT、机身IPT等，每个IPT由工程、工装、制造和维护人员为主体，质保、材料、客服等人员参与，实现高效组织和均衡设计。
以上是美国国防部新版采办文件相对于1991年版文件在采办原则上的五点重要变化。其他方面的改进还有：重视开放式系统设计和采用民用产品；重视软件密集系统；重视基于建模与仿真的采办、基于性能的采办和基于知识的采办等先进方法；重视建立综合数据环境；重视信息安全和信息优势；等等。从2006年开始，美国国防部又将全面改革防务采办过程（广义的采办）和采办系统，企图建立能够适应不定的威胁、不稳的安全环境和快速变化的作战需求的新型采办系统[8]。
7. 对F-22项目EMD阶段工作的评价
从总体上看，F-22项目在EMD阶段的工作是成功的，其成功的经验主要有：
1）一开始就有在多年论证分析的基础上，所形成的明确技术特性要求；面对巨大的技术挑战，以系统性能为最终指标，而不是硬性要求每个技术指标都能达到；在要求制订和更改的过程中，项目管理方、用户和承包商之间有着良好沟通。
2） 关键技术有较充分的储备，并做到了领先平台发展。尤其是发动机，由于技术储备充分，其研制比机体要快一个阶段。例如机体开始方案探索研究时发动机已开始方案验证与确认，在整个项目过程中，发动机的研制进度始终明显领先于机体[1]，而且，发动机的研制费用最后也仅超支3%左右[10]。
3）通过组队，主要的承包商发挥了各自优势。洛克希德与波音和通用动力的组队被认为是YF-22赢得ATF EMD阶段合同的关键，它们成功克服了组队面临的法律、组织、经济和项目管理等方面的问题[7]。
4）重视集中管理、综合协调和信息集成和利用，由SPO全面负责项目管理，在各领域各层次组建IPT，组建CTF，全部的管理和技术信息实现共享，重要数据实现了实时共享。
5）局部引入了新的采办观念。例如，机载软件采用"递增式研制"方式，分4个批次逐步实现预期的能力。第1批次软件仅提供了基本飞行所需功能和主要的雷达功能，而第4批可以满足IOT&E的需要[8]。
6）采用新技术来支持采办。例如，该项目利用建模与仿真技术来解决短寿命民用印制电路板的更换问题，每年可节省维修费用10%～15%[8]。
F-22项目在EMD阶段的主要问题是进度拖后和成本超支。其原因除了技术挑战之外，按美国兰德公司的观点，可能还包括以下几点：
1）应在聚合各家之长的同时更合理地分配工作。F-22项目在三家承包商之间人为地、近乎平均地分配工作，可能是导致其在EMD阶段出现进度和成本问题的一个原因。
2）应保持稳定的项目结构。在EMD阶段，承担F-22项目管理和设计监督责任的并不是D/V阶段承担此责的加利福尼亚州伯班克厂，而是佐治亚州的玛丽埃塔厂。后者原来主要生产运输机，缺乏这方面的基础和经验，而伯班克厂大部分工程和管理人员在EMD阶段初期都不愿去玛丽埃塔厂，进一步导致此阶段组装和交付试验机的时间比落后于预期。洛克希德公司作出这一搬迁决策的初衷是降低成本，并取得了项目管理方的支持，但这可能反而造成了进度和成本问题。
3） 应对可能的出现的问题做好充分准备。管理预备金是一种为管理控制而保留的预算，在大多数情况下被用于处理事先未曾预见到的问题。F-22项目在EMD阶段保留的管理预备金太少（只占大约2%），在EMD阶段项目的第一年就被消耗掉了。作为比较，F/A-18E/F项目留有大约10%的管理预备金，是该项目进度和成本能保持稳定的重要因素之一。
需要再次指出的是，美国国防部现在推行的国防采办文件与F-22项目在其EMD阶段所遵循的相比，已经有了很大的改进。我国在研究和借鉴F-22等美国重大防务采办项目管理和实施经验的同时，应高度重视这些新版防务采办文件中的先进思想和理念，促进我国的重大防务装备采办项目实现管理创新。（作者：中国航空工业发展研究中心航空技术所 张洋）
博文
没有评论:
发表评论