Вопросы корректного прогнозирования сроков исполнения космических экспериментов (КЭ), приобретают особое значение в связи с ужесточением требований к экономической отдаче космических программ. Однако, возникают ситуации, когда однажды зафиксированные нормативы на исполнение этапов КЭ не позволяют с достаточной степенью точности спрогнозировать срок его исполнения. Планирование космических экспериментов всё жёстче требует соответствующих методик, позволяющих обоснованно спрогнозировать сроки их исполнения, учитывая характеристики реализующей его научной аппаратуры (НА) и уровень развития космической отрасли.
В настоящей работе предлагается методика, позволяющая осуществлять прогноз срока исполнения КЭ на основе комплексного подхода к прогнозированию, учитывая изменчивость обстановки в космической отрасли, особенности КЭ и характеристики НА.
В общем виде зависимость срока исполнения КЭ ( ) от характеристик НА и особенностей КЭ на текущем этапе можно представить в виде следующей функции:
Основой предлагаемой методики для прогноза является срок исполнения КЭ-аналога, по которому число корректировок минимально. Данное правило сформулировано, исходя из теоретической предпосылки адекватности срока реализации КЭ, сходного по всем рассматриваемым характеристикам НА и КЭ с объектом прогноза. Обязательным условием является также то, что выборка КЭ-аналогов формируется так, чтобы их сроки реализации отстояли относительно недалеко от КЭ являющегося объектом прогноза. Последнее условие позволяет учитывать динамику изменения ситуации в отрасли.
Методика включает ряд шагов.
На шаге 1 формируется выборка космических экспериментов, сопоставимых по времени и условиям их реализации. Например, выбирают горизонт временного интервала 3 года и рассматривают КЭ, реализованные за последние 3 года, а условие реализации задают как место реализации — МКС.
На шаге 2 для КЭ, вошедших в выборку, определяется набор характеристик, от которых зависит срок исполнения КЭ и по которым будет производиться сравнение. Указанные характеристики называют [1, с. 112] элементами сравнения и определяют экспертным методом, либо статистическим методом с учётом их значимости.
На шаге 3 определяют поправки к срокам исполнения КЭ-аналогов, связанные с различием этих КЭ по заданным элементам сравнения. Для этого применяют следующие методы:
- экспертный (поправки определяет эксперт);
- статистический (поправки определяют на основе корреляционно-регрессионного анализа);
- метод задания абсолютных сроков (элементу сравнения ставят в соответствие поправку в абсолютном выражении на основе опытных данных или данных о регламенте подготовки КЭ);
- метод парных коэффициентов.
Суть метода парных коэффициентов состоит в том, что поправку вычисляют, используя данные о тех КЭ, которые существенно отличаются друг от друга только по одному элементу сравнения. Поправку задают в процентном или в абсолютном выражении. Процентные поправки определяют по следующей формуле:
На шаге 4 определяют искомый прогнозируемый срок исполнения КЭ, согласуя между собой скорректированные сроки исполнения КЭ-аналогов, полученные на базе всех упомянутых методов (экспертного, статистического, задания абсолютных сроков и парных коэффициентов). Для этого определяют средневзвешенное значение скорректированных сроков КЭ-аналогов, используя данные о количестве корректировок для того или иного аналога. Формула расчёта веса j-го аналога
Для примера применения предлагаемой методики использована база данных ОАО «РКК «Энергия».
Исходными данными для примера являются следующие условия. Рассмотрен КЭ со следующими параметрами реализации, приведенными в таблице 1.
| Элементы сравнения | Объект прогноза |
| Год начала | 2015 |
| Число интерфейсов | 5 |
| Необходимость ТМИ | нет |
| Необходимость в навигации | нет |
| Потребности в точной ориентации | да |
| Необходимость в ВКД | да |
| Масса | 30 |
| Габариты (макс), м | 3 |
| Энергопотребление, Вт | 5 |
Предлагается с помощью предлагаемой методики оценить срок реализации данного КЭ.
На шаге 1 определена следующая выборка КЭ: РТКС, Фон, Климат, Тахомаг и Солнце-Терагерц.
На шаге 2 экспертным методом сформирован набор элементов сравнения указанных КЭ, включающий работы по подготовке КЭ, число интерфейсов, требуемых для научной аппаратуры, используемой в рамках КЭ, потребности в ТМИ-обмене в процессе КЭ, навигации, ориентации, необходимости проведения работ в открытом космосе (Внекорабельная деятельность экипажа, ВКД), а также энергомассогабаритные показатели НА.
Исходные данные для проведения последующих расчётов были сведены в таблицу 2.
| Элементы сравнения | Объект прогноза | РТКС | Фон | Климат | Тахомаг | Солнце-Терагерц |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Срок исполнения КЭ, дн | ? | 73 | 585 | 332 | 269 | 477 |
| Год начала | 2015 | 2014 | 2013 | 2011 | 2012 | 2013 |
| Количество интерфейсов | 5 | 1 | 5 | 7 | 7 | 4 |
| Необходимость ТМИ | нет | нет | да | да | да | да |
| Необходимость в навигации | нет | нет | нет | да | да | нет |
| Потребности в точной ориентации | да | нет | да | да | да | да |
| Необходимость ВКД | да | да | да | да | да | да |
| Масса | 30 | 5 | 21 | 55 | 50 | 49 |
| Габариты (макс), м | 3 | 0,3 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 0,5 |
| Энергопотребление, Вт | 5 | 5 | 95 | 195 | 125 | 55 |
На шаге 3 определялись поправки. Подчеркнём, что сроки, указанные в данном примере не являются реальными, а использованы исключительно в целях демонстрации работы методики.
Экспертным методом определялись поправки, связанные с необходимостью ТМИ, навигации и ориентации. Эксперт сообщил, что поправки для каждого из указанных элементов сравнения составляют +6 дней (см. таблицу 3).
| Элементы сравнения | Удлинение срока |
| Необходимость ТМИ | 6 дн |
| Необходимость в навигации | 6 дн |
| Потребности в точной ориентации | 6 дн |
Статистическим методом определялась поправка по элементу сравнения «Необходимость ВКД». Удлинение срока согласования определялось как медианное значение по выборке из 5-ти транзакций. Расчёты осуществлялись с помощью ПО MS Excel. Результаты расчёта представлены в таблице 4.
| Элементы сравнения | РТКС | Фон | Климат | Тахомаг | Солнце-Терагерц | Медиана |
| Удлинение срока согласования пункта ТЗ «Необходимость ВКД» , дн | 25 | 1 | 15 | 35 | 26 | 25 |
Таким образом, необходимость выполнения операций вне корабля удлиняет срок согласования КЭ в среднем на 25 дней.
Метод задания абсолютных сроков применялся для элементов сравнения «Энергопотребление», «Масса» и «Габариты» (см. таблицу 5).
| Параметр КЭ | Опытным путём | Согласно регламента | Регламент, задан документом |
| Энергопотребление 0 -49 Вт | 1 | ||
| Энергопотребление 50 -99 Вт | 25 | ||
| Энергопотребление 100 Вт и более | 40 | ||
| Масса до 19 кг | 6 | ГОСТ ХХХ | |
| Масса от 20 до 60 | 40 | ГОСТ ХХХ | |
| Габариты менее 1,3 м | 1 | ||
| Габариты более 1,3 м | 60 |
Метод парных коэффициентов применялся для определения поправок к элементам сравнения «Год начала» и «Количество интерфейсов»
(см. таблицы 6 и 7). Расчёты осуществлялись с помощью ПО MS Excel.
| Элементы сравнения | Фон | Солнце-Терагерц | Поправка | Примечание |
| 2 | 5 | |||
| Срок исполнения КЭ, дн | 585 | 477 | 23% | Количество интерфейсов |
| Год начала | 2013 | 2013 | ||
| Количество интерфейсов | 5 | 4 | ||
| Необходимость ТМИ | да | да | ||
| Необходимость в навигации | нет | нет | ||
| Потребности в точной ориентации | да | да | ||
| Необходимость в ВКД | да | да | ||
| Масса | 21 | 49 | ||
| Габариты (макс), м | 0,4 | 0,5 | ||
| Энергопотребление, Вт | 95 | 55 |
| Элементы сравнения | Климат | Тахомаг | Поправка | Примечание |
| 3 | 4 | |||
| Срок исполнения КЭ, дн | 332 | 269 | -19% | Год начала |
| Год начала | 2011 | 2012 | ||
| Число интерфейсов | 7 | 7 | ||
| Необходимость ТМИ | да | да | ||
| Необходимость в навигации | да | да | ||
| Потребности в точной ориентации | да | да | ||
| Необходимость в ВКД | да | да | ||
| Масса | 55 | 50 | ||
| Габариты (макс), м | 0,8 | 1,2 | ||
| Энергопотребление, Вт | 195 | 125 |
Результаты расчёта поправок, полученные методом парных коэффициентов, сведены в таблицу 8.
| Поправка по методу парных коэффициентов | Значение | РТКС | Фон | Климат | Тахомаг | Солнце-Терагерц |
| Поправки на интерфейсы | 0,23 | 0,91 | 0,00 | -0,45 | -0,45 | 0,23 |
| Поправка на год | -0,19 | -0,19 | -0,38 | -0,76 | -0,57 | -0,38 |
Результаты расчёта поправок, полученные всеми 4-мя методами, сведены в таблицу 9.
| Параметр КЭ | Значение поправки (абс. дн. или отн. %) | Метод прогноза | Примечание |
| Необходимость ТМИ | +6 | экспертн | Один эксперт |
| Необходимость в навигации | +6 | экспертн | Один эксперт |
| Потребности в точной ориентации | +6 | экспертн | Один эксперт |
| Удлинение срока согласования пункта ТЗ «Необходимость в ВКД» , дн | 25 | статистич | медиана |
| Энергопотребление 0 -49 Вт | 1 | абсолютных сроков | Опытным путём |
| Энергопотребление 50 -99 Вт | 25 | абсолютных сроков | Опытным путём |
| Энергопотребление 100 Вт и более | 40 | абсолютных сроков | Опытным путём |
| Масса до 19 кг | 6 | абсолютных сроков | ГОСТ ХХХ |
| Масса от 20 до 60 | 40 | абсолютных сроков | ГОСТ ХХХ |
| Габариты менее 1,3 м | 1 | абсолютных сроков | Опытным путём |
| Габариты более 1,3 м | 60 | абсолютных сроков | Опытным путём |
| Поправки на интерфейсы | 0,23 | парных коэффициентов | относительная поправка |
| Поправка на год | -0,19 | парных коэффициентов | относительная поправка |
Далее определялись корректировки, число коррекций и значения весовых коэффициентов для каждого из КЭ-аналогов (см. таблицу 10).
| Элементы сравнения | Объект прогноза | РТКС | Фон | Климат | Тахомаг | Солнце-Терагерц |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Срок исполнения КЭ, дн | 73 | 585 | 332 | 269 | 477 | |
| Год начала | 2015 | 2014 | 2013 | 2011 | 2012 | 2013 |
| Процентная поправка | 0 | -19% | -38% | -76% | -57% | -38% |
| Коррекция на число дней | -14 | -222 | -252 | -153 | -181 | |
| Различие | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| Число интерфейсов | 5 | 1 | 5 | 7 | 7 | 4 |
| Процентная поправка | 0 | 91% | 0% | -45% | -45% | 23% |
| Коррекция на число дней | 66 | 0 | -150 | -122 | 108 | |
| Различие | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | |
| Необходимость ТМИ | нет | нет | да | да | да | да |
| Связанное число дней | 0 | 0 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Коррекция на число дней | 0 | -6 | -6 | -6 | -6 | |
| Различие | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| Необходимость в навигации | нет | нет | нет | да | да | нет |
| Связанное число дней | 0 | 0 | 0 | 6 | 6 | 6 |
| Коррекция на число дней | 0 | 0 | -6 | -6 | -6 | |
| Различие | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | |
| Потребности в точной ориентации | да | нет | да | да | да | да |
| Связанное число дней | 6 | 0 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Коррекция на число дней | -6 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| Различие | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| Необходимость в ВКД | да | да | да | да | да | да |
| Связанное число дней | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| Коррекция на число дней | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| Различие | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| Масса | 5 | 5 | 21 | 55 | 50 | 49 |
| Связанное число дней | 40 | 6 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| Коррекция на число дней | -34 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| Различие | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | |
| Габариты (макс), м | 3 | 0,3 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 0,5 |
| Связанное число дней | 60 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Коррекция на число дней | -59 | -59 | -59 | -59 | -59 | |
| Различие | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| Энергопотребление, Вт | 5 | 5 | 95 | 195 | 125 | 55 |
| Связанное число дней | 1 | 1 | 25 | 40 | 40 | 25 |
| Коррекция на число дней | 0 | 24 | 39 | 39 | 24 | |
| Различие | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| Скорректированный срок | 26 | 322 | -102 | -38 | 357 | |
| Всего различий | 0 | 4 | 4 | 7 | 7 | 5 |
| Значимость аналога, баллы | 0,25 | 0,25 | 0,14 | 0,14 | 0,20 | |
| Сумма баллов | 0,99 | |||||
| Вес | 0,25 | 0,25 | 0,14 | 0,14 | 0,20 |
На шаге 4 производилось согласование и получение окончательного результата – прогноза срока исполнения КЭ. Результаты были сведены в таблицу 11.
| Элементы сравнения | Объект прогноза | РТКС | Фон | Климат | Тахомаг | Солнце-Терагерц |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Срок исполнения КЭ, дн | 140 | 73 | 585 | 332 | 269 | 477 |
| Год начала | 2015 | 2014 | 2013 | 2011 | 2012 | 2013 |
| Число интерфейсов | 5 | 1 | 5 | 7 | 7 | 4 |
| Необходимость ТМИ | нет | нет | да | да | да | да |
| Необходимость в навигации | нет | нет | нет | да | да | нет |
| Потребности в точной ориентации | да | нет | да | да | да | да |
| Необходимость в ВКД | да | да | да | да | да | да |
| Масса | 30 | 5 | 21 | 55 | 50 | 49 |
| Габариты (макс), м | 3 | 0,3 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 0,5 |
| Энергопотребление, Вт | 5 | 5 | 95 | 195 | 125 | 55 |
| Скорректированный срок | 26 | 322 | -102 | -38 | 357 | |
| Вес аналога | 0,25 | 0,25 | 0,14 | 0,14 | 0,20 | |
| Средневзвешенный срок | 140 |
Таким образом, искомая величина прогнозируемый срок реализации КЭ по методу парных коэффициентов составляет 140 дней. Стоит заметить, что исходные данные для предложенной методики учли текущую ситуацию в космической отрасли, т.к. выбирались из аналогов в рамках 3-х летнего горизонта.
Проверка предложенной методики проводилась по более широкому спектру экспериментов ОАО «РКК «Энергия» и показала приемлемое согласование полученного результата со сроками исполнения реальных проектов.
Выводы:
- В настоящее время отсутствует методика, позволяющая по характеристикам НА и КЭ оценить срок подготовки КЭ к исполнению.
- Предлагаемая методика позволяет спрогнозировать срок подготовки КЭ к исполнению по характеристикам НА и КЭ.
- Практическое применение предлагаемой методики показало приемлемое согласование её прогноза с уже реализованными космическими экспериментами. Таким образом, работоспособность предлагаемой методики имеет практическое значение.
Список литературы:
- Оценочная деятельность. Оценка стоимости имущества. Кн. 2: учебное пособие / под ред Косоруковой И.В., М.: Маркет ДС, 2009, -728с.
- Федеральный стандарт оценки «Общие понятия, подходы к оценке и требования к проведению оценки (ФСО №1), утв. приказом Министерства экономического развития и торговли Российской Федерации от 20 июля 2007 г. №256.[schema type=»book» name=»МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СРОКОВ РЕАЛИЗАЦИИ КОСМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА» author=»Пичугин Сергей Борисович Соавторы: Марков Александр Викторович, Гайфутдинова Анастасия Григорьевна, Промтова Светлана Семеновна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-08″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_4(13)» ebook=»yes» ]