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NASA费用估算手册

4费用估算

4.1费用估算的基础

如早先的部分所讨论,费用估算服务于不同的目的。

每个估计有一个不同的客户和一个些微不同的焦点,当开始一个估计的时候，识别这些很重要。

然而,估计程序本身在估计的不同类型之间不会有太大变化。

这一部分描述NASA的费用估算的基本程序。

在估计程序开始之前建立一个固定的基础是重要的。

在一个方法论被选择以及一个估计被发展之前，有四个对任何估计都是关键的因素需要被费用估算人员和决策者理解和同意。

如图表4-1所示，四种因素是资源、数据、时间进度表和预期。

一个估计人员执行任何估计，从一个信封的背面到一个正式的估计，在选择一个执行估计的方法论之前都应当考虑这些因素。

进度计划

*你已经被给予多长时间完成估计?

*在被给予可用资源和数据情况下，你需要多长时间完成估计？

*在分配的进度计划内，你有执行估计所需要的资源吗？

*你有时间收集和分析所需要的数据吗?

资源

*需要多少人执行估计?

*多少人可以执行估计?

*执行估计需要的预算是多少?

*执行估计可得的预算是多少?

↓

→方法论←

↑

数据

*你需要什么数据?

*这些数据是容易得到吗?

*如果数据不是容易得到的,你的替代选择是什么?

*你需要收集数据的组织是可以合作的和可已接近的吗?

*非揭发协议是必需的吗?

期望

*你对估计的期望是什么?

*预期的结果或对估计的用法是什么?

（基于估计类型）

*决策者对估计的期望是什么?

*团队对估计的期望是什么?

*代理商对是估计的结果和用法的广泛期望是什么?

图表4-1:

选择费用估算方法论的四元素

所有这些因素直接地影响为执行估计所选择的全部的方法论。

各种不同的方法论以及对大部分使用都有效的规则在这一个部分被描述。

4.2NASA的费用估算程序

藉由任何的程序，很容易跟随一系列的步骤落入陷阱，没有进入计算其他关键的因素或影响。

这些因素可能需要程序变成反复的。

图表4-2描述了一个一般的发展一个费用估算的按部就班的程序，其中每一个步骤在这一部分中都被详细地描述。

注意，程序被描述如一个轮子，以示范整个的程序本身是连续的。

程序里面的特定的步骤是反复的，不是直线或序列的。

例如，数据收集可能在全部程序里的各种不同的步骤发生。

作业1：

获得客户需求/对计划的理解

作业2:

定义一个WBS

作业3：

准备/获得CARD

作业4：

发展基本准则和假设

作业5：

选择费用估算方法论

作业6：

选择和/或创造方法

作业7：

识别需要的数据、数据来源，获取数据并标准化数据

作业8：

移植模型，计算费用

作业9：

发展储备/费用范围/风险评价

作业10：

文档化费用分析

作业11：

发表简要/结果

作业12：

在规范的基础上更新费用估算

图表4-2:

NASA费用估算程序概观

如一种学科，估计费用对NASA的战略成就很重要。

附录F提供NASA费用分析改进计划,其概括了改良NASACEC的费用估算的目标和目的。

4.2.1获得客户需求/对计划的理解

当一个费用估算的需求从一个计划、方案、董事会或办公室收到时,CAO的管理者必须确定他/她是否有基于他的/她的对估计的期望的资源以接受任务。

然后估计人员确定必需的工作量的大小，如估计的类型、应得的数据、相关的请求的优先级。

如果请求被接受,管理者将会通知这一情况的请求者并且将会为这项工作分配一个估计人员（或多个估计人员）。

对于被分配去执行一个费用估算的估计人员，第一个步骤是理解计划/方案。

计算相关的费用并将对分配任务的关注与利益相结合，重要的是理解现在的程序和运作环境。

几乎每个任务和投资，无论何种设备、人员、技术或知识，都会影响组织的很多部份。

它是对方案的任务需求和目标的评估，也是对被定义的会对组织或程序产生影响的计划的运作环境的评估。

对基线计划环境的评估同样识别了任务需求、风险、已经被估计的需求提示的系统缺陷。

最后，最初的评估建立起与估计相比较的基线计划。

4.2.2定义工作分解结构

不管估计的类型，一个致的WBS对估计结构，对取得所有的费用，对在检讨主管和保管赌注的人之间沟通，以及对确定与将来的估计的兼容性等，是重要的。

一些WBS的例子在附录G中。

如果一个计划的费用分析需求描述（CARD）（见4.2.3）不存在，或者一项估计从未被执行过，那么可能就需要产生一个WBS。

如果一个计划的CARD存在，或者一项估计曾被执行过，一个WBS应当被检讨回顾，使之更精确、全面、适应任何需要的变化。

WBS有一个强大的产品焦点,通常包括硬件和支持服务。

没有直接的计划生命周期定位。

系统的发展和结构状况时常被表面上复制的元素提出，然而元素名称和定义可能被适当的修正，例如，发展训练、起始训练、以及复发训练。

重要的是理解整个的计划和WBS，以确定所有的费用元素都被取得。

一个未被修正的WBS可能造成一个在报导中有缺陷的费用估算。

例如，WBS没被设计为风险提供储备。

提示

WBSTips

•MILSTD881B（

•TheOSDCAIG（http:

//www.dtic.mil/pae/paeosg04.html）提供为发展和定义O&M费用估算的标准元素的指导方针。

•WBS也可以叫做费用要素结构（CES）。

在估算团队中使用的商业工具

•你所创建的WBS可能对绘制建立于估算团队中商业工具的估算结构图是不必要的，在你开始前认清你打算使用的工具。

•一个“合同”WBS基于执行工作的合同的结构。

一个“计划”WBS是一个全包含的WBS，它考虑额外的标题元素。

4.2.3准备或者获得费用分析需求描述（CARD）

任何一个NASA的组织赞助一个计划/方案时都要准备，作为一个生命周期费用估算的基础的，一个对相关特征的描述，以计算被发展和取得的系统的费用，这被称为CARD。

CARD提供一个系统技术描述和标题信息，以产生一个被项目团队用于他们的估计的公共的基线计划。

CARD有意的持有充足的细节以使一个估计能够支持一个ICE；因此费用信息和费用计算方法不包含在内。

CARD也应该援助对任何领域或问题的鉴定，这些鉴定可以产生一个主要的费用影响，因此，必须被费用估算人员提出。

它也有意的具有足够的柔性，以提供各种不同估计方法论的使用。

CARD定义并且定量和定性的描述计划的特性，费用估算将源自这些特性。

同样地，CARD确定，由计划/方案办公室和独立检讨回顾组织发展的费用项目是基于对系统和计划的公共的定义。

何时必需一个CARD？

当需要一个CARD时，还没有分配美元价格。

NASA的CFO对一个ICE的证明的开端超过15亿美元的从阶段A到阶段B的程序。

所以，如果需要一个ICE，一个CARD也是需要的；然而，一个低于15亿美元，但需要一个国会法定CFO证明的外部的从阶段A到阶段B的程序，也需要一个CARD。

因此，回答是“视情况而定”。

一个CARD应该包括什么?

•全面和详细的程序和假设，

•详细合同WBSs和计划WBS的关系图，

•多余/部分发展和获得的数量，

•那里可以获得，主要的将发展和生产子系统或识别多余/部分的承包人和转包人/买主的名字，

•支持和训练装备，以及如果可用的计划WBS词典，

•系统寿命周期费用结构的草拟（包括计划WBS超支和其他种类如便利性、构造、飞行测试地点费用、O&S，等），

•项目应该被识别，如发展的，刷新的，商业现货供应（COTS）的，或者一个非发展的项目（NDI）,

•收缩的和计划的可靠性和可维护性参数在系统各自得修理/维持水平,以及，

•对分配计划的所有努力的描述,无论何种基金资源或管理控制都必须呈现在CARD中，并且应该包含对每种基金资源的责任。

一个CARD不应该包括:

费用或费用计算方法

CARD的格式可以改变,然而它典型地包含计划描述，WBS，方按基础规则和假定，方案时间进度表，对每一个WBS元素的费用摘要，以及费用定相摘要。

图表4-3示范一个CARD例子的内容目录。

一个构造良好的CARD帮助减少对计划内容的误解，有意义的减少协调估计的时间。

计划办公室负责确定CARD被更新以反映所有的计划的变化，而且计划费用团队应该被通知所有的CARD更新。

在费用团队的CARD检讨期间，费用团队直接写出对计划办公室的技术职员的质疑是合适的。

CARD应该尽可能完全，但是将会有未知者，因此假定应该与计划办公室一起被制定以试着产生一个对计划的见解。

如果一些替代选择能有意义的在一个单独CARD中被描述，就只需要提交一个CARD。

用于检讨，计划办公室和独立费用团队为每一个替代选择发展完全的LCC估计而非仰赖一个比较总括性的估计是常见的。

当有在替代选择之间有广泛的技术或实质的不同，为每替代选择提供分别的估计非常有用。

在适当时,替代选择的CARD能被准备，如对于优先的替代选择的偏移。

在一个CAED中的数据的细节程度根据计划的成熟度的不同而变化。

在前形成和形成阶段的计划不如在执行阶段的计划定义良好。

范围在前形成阶段是普通的,在形成阶段较不如些,在执行阶段很稀罕。

正确的和充份的细节对CARD的用处是关键的。

对CARD准备人员的基于可获得数据的质量的输入选项在图表4-4被识别。

数据的状况

CARD输入

1.必需的数据是可得的。

在CARD的适当部分提供数据。

2.数据被包含在另外的一份文件中。

在CARD的适当部分概述与费用有关的数据，并且提供相关的各更加详细的来源参考。

3.没有暗含的有意义的费用与CARD部分相关联。

CARD部分应该被确认不是相关的（N/R）。

4.充分详细的定义不是现成的。

可得的数据应该被提供，而且剩余的信息应该被像被决定一样被识别（TBD）。

5.不确定性与这一个领域有关。

与离散的价值相对应，连续的价值可以被详细说明。

如果一个排列被使用，它应当与一个基本案例相关联。

包括理性的排列和对它的对于系统的其他部份的变化的重要性的讨论。

如果可能,指定一个最有可能的或设计价值。

如一个计划发展和成熟，这是可以期望的，将解决TBDs和不确定性的额外的数据将变得可用并且将被合成到CARD中。

图表4-4:

对CARD处理人员的可用的数据输入选项

4.2.4发展基本准则和假设（GR&A）

基本准则和假设（GR&A）在任何的估计中都是一个关键的步骤，它应该被清楚的表现在估计人员准备的所有文件和发表材料中。

GR&A的一本全面的目录是费用估算的一项主要元素。

对于清楚地定义计划和使估计人员能够理解对当前的估计和未来的比较什么费用被包括而什么被排除，GR&A是重要的。

通过花费时间发展和社会化精确的GR&A,可能导致一项不正确的或误导性的估计问题可以被避免。

费用估算人员与NASA计划/方案管理人员以及技术团队的人员一起工作，建立和文档化一个GR&A的标题计划组，其对为计划和估计提供定义和确定范围是必要的。

每个估计应该有二组GR&A，全球的和有细节元素的。

全球的GR&A适用于整个估计而且包括基本准则，如基本年金和总量。

有细节元素的GR&A在每个WBS元素的细节部分被建立。

细节GR&A为每一个元素，如单元数量和时间进度表，提供特定的细节。

因为在计划/方案的设计阶段不可能确定的知道每一个技术或标题计划参数，一个现实的和文档化良好的GR&A完全组加到了个完全固定的费用估算。

这些GR&A应该被NASA计划/方案管理者协调和批准。

4.2.5选择费用估算方法论

在费用估算需求（资源、数据、时间进度表和期望）已经被文档化和了理解之后，在WBS已经被发展之后，在GR&A已经被定义和同意之后，接着应被费用估算人员采取的最重要的步骤是选择对计划/方案最合适的费用方法论或步骤。

在开始一个估计之前，必须确定估计得方法论。

这种方法学将依赖被估计的系统的类型和可得的数据。

再一次,有四种关键因素应被考虑——何时交付估算（时间进度表），指派多少估算人员（资源），有多少信息可用（数据），以及客户需要多高的精确性（期望值）。

费用估算方法论的选择也将随着计划的阶段的不同而变化。

如图表4-5所示，一些方法论在不同的计划阶段更适当。

方法论的适当选择依赖于估计的努力范围，技术定义的细节，可使用历史费用的有用性，计划的成熟性，以及估计人员的经验和技能水平。

大多数的估计是在结合使用下列四项公认的一般的估计方法论步骤之后完成的：

*参数*工程学构建

*类比系统*厂商引述/数量大小的粗略次序（ROM）

随着计划从任务可行性到任务展开的进展，更加详细的数据成为可得。

最初的估计进而被更新，因为更多的数据可以获得，因为任务更加成熟。

不论应用什么估计技术，适当的文档必须伴随着估计。

一个对每一种这些估计技术的摘要呈现在这一部分。

4.2.5.1参数估计

当只知道一些关键数据时，参数估计最常被使用。

许多时候，这个数据与重量特性和设计复杂性有关。

参数估计基于历史数据和关于费用的数学表达，如选择的因变量、自变量、回归分析中的费用驱动变量。

这种方法的暗示的假设是影响过去费用的力量也将影响未来的费用。

有两种参数估计的类型，创建你自己的费用估算关系（CERs）以及使用COTS或公认的（或NASA发展的）方程/模型。

举例来说，如果使用NASA/空军费用模型（NAFCOM）数据库，估计者选择输入，NAFCOM将为你计算线性回归。

使用一个COTS包裹，像是用于参数估计的PRICE（见附录I）或GalorathIncorporatedSEER（见附录J）给了估计者两种选择。

这些模型可以被用作产生估计实体的估计环境或者被用作给估计者产生一个被用作另外一个模型的产出量的点估计的技能的估计工具。

使用一个参数模型的主要优点是估计通常能很快地被执行而且容易地被复制。

指导你发展你自己的CERs的技术包含在下列部分中。

4.2.5.1.1使用回归分析获得一个CER

通过附加可以说明的变量（见图表4-8），能获得一个更精确和更强健的方程。

如果超过一个自变量可能对因变量产生影响，可以考虑多元回归：

4.2.5.1.1.1评估回归分析结果

回归系数判断的最流行方法是一般最小平方（OLS）技术。

许多电脑程序有能力利用OLS计算估计参数。

图表4-9提供帮助评估回归结果的参考指导。

4.2.5.2工程学构建

有时提及如“草根”或“由下而上的”的估计,工程学构建方法论将对每一个元素的独立估计卷入全面估计中。

执行这些工作的工程师通常提供这些较低层级的估计。

这个方法论涉及通过在细节的最低层级（通常所称的“工作包”层级）的估计对一个WBS元素的费用计算，在这一层级，完成工作的资源是容易区分且可以辨别的。

通常劳动力需求和原材料需求是被分别估计的。

企业管理要素的费用元素，如其他直接费用（ODCs）,一般和行政（G&A）花费，原材料负担，以及费用被一般的用于劳动力和原材料费用，以完成估计。

一个在这个活动中非常有经验的技术人员典型的准备这些工程学构建估计。

费用估算人员的角色是回顾检讨草根估计的合理性、完整性以及同计划/方案GR&A的一致性。

费用估算人员的职责还有检查、理解和验证源自估计被基本使用的知识。

也有工程团队提供他们的“专业的裁判”的情形，但是只有缺乏经验的数据。

经验和对环境的分析以及可用的数据，为估计人员使用这种方法预测费用提供范围。

这种工程裁判和专家意见方法被称作Delphi法。

当依靠Delphi法来获得和适当文档化被工程师的专家意见分享的知识时，费用估算人员的面谈技能是重要的。

4.2.5.2.1计算一个工程学构建估计

图表4-10举例说明一个源自工程学构建估计的方法。

4.2.5.3类比系统估计

类比估计根据同相似的项目或努力的比较和推断来运行。

从过去的被技术上典型的估计过的计划中取得的费用数据是这种估计的基础。

然后这些费用数据被主观的上调或下调，根据目标系统被认为是比类比系统更复杂或是不如类比系统复杂。

清晰的主观的调整完全的折衷了估计有效性和可防御性，这应该被避免。

适宜最好，根据类比的线性推断是可以接受的“调整”。

作为一个技术，典型地一个类比项目是较无用的，作为一个参数估计的数据点，则较有用。

当一个适当量的计划和技术上的定义可以允许对比较的计划费用适当选择和调整时，这种估计方法被典型的使用。

通过这种技术，一个在设计和/或被提议系统的操作方面的当前装配系统（可比较的系统）被识别。

当尝试估计一个只有很少定义的同一类的系统时，类比方法同样被使用。

带着装配系统的数据，估计人员调整它使之说明任何不同，然后发展被提议系统的费用。

类比系统方法十分强调“专家”的意见，修正比较系统的数据以靠近新系统，并且因此产生增加的不能维持的调整。

4.2.5.4卖方报价/ROM

时常一个方案或计划将会包括硬件、设备或服务的使用，它们的费用很容易从卖方获得。

卖方报价的一个例子是为一个商业发射运输工具的发射服务的费用。

如果项目的费用将它的整合费用加到NASA的系统中是广为人知和基于NASA的对卖方和产品/服务的经验的，则卖方报价能适用于任何的项目（例如硬件、设备或服务），在WBS的任何层级。

当卖方愿意提供非正式的费用信息，以及费用分析人员已经得出一个更好的费用方法不存在的结论时，卖方报价/ROM估计可能被使用。

费用估算人员将需要确定卖方ROM与计划或方案的GR&A（例如兴队与固定的年金的通货膨胀、包含的费用、包含的综合费用等等）是一致的，并且如果需要，对卖方ROM作适当的调整。

4.2.6选择/构造费用模型

构建模型是一个分析可支持的和可计量的计划或方案的系统的方法。

为一个特定的方案选择合适使用的费用模型，在费用分析过程中是一项很重要的考虑内容。

4.2.6.1建模环境

许多费用的估计模型存在,并且,类似于估计方法学，没有单独的费用模型能被用作所有的目的。

一些模型被基本的构造而被用作一个工具,像是微软Excel。

其他的模型是可以为费用估算人员全部包含和自动操作许多功能的估计环境。

4.2.6.2建模和估计工具

有许多现成的费用建模工具帮助费用估算人员估计和组织费用。

理解和验证选择用于准备估计的模型的系谱和适用性，是费用估算人员的职责。

附录K提供了一个许多其他COTS，Government-Off-The-Shelf（GOTS）和NASA发展的NASA的费用估算人员可以使用的工具的目录。

下面的段落提供了一个短小的概要，关于两种NASA当前持有广泛代理许可的COTS工具，PRICE和SEER，以及更多NASA发展的工具的信息。

4.2.6.2.1COTS模型

下面的估计环境概观已经被PRICE系统，LLC和GalorathIncorporated分别提供。

关于这些建模包裹的另外信息见附录H和I。

PRICES——是一个用来估计软件大小、发展费用和时间进度表，连同软件运行和支持费用一起的参数模型。

PRICEH,HL,M——是一组用来估计硬件发展，生产、运作和支持费用的硬件参数费用模型。

SEER-SEM——使一个用于估计软件发展费用、时间进度表和人力资源需求的参数建模工具。

SEER-H——是一种综合类比和参数费用估算技术的混杂费用估算工具。

用于产生精确估计硬件发展、生产、运作和维护费用的模型。

4.2.6.2.2GOTS模型

NASA,独自的或与其他政府机构合作，已经发展出许多费用模型以适应多种成本计算情形。

在这一部分，少数这些NASA发展的费用模型将被讨论。

更多NASA发展的模型和工具可以在附录C和附录K中被发现参考。

最常见的情况是当一个涉及单一太空船或运载工具且设计数据已经在子系统层次上被发展的研究。

对于这种例子，NASA/空军费用模型（NAFCOM）通常是最适当的使用模型。

UnmannedSpacecraftCostModel（USCM）（无人太空船费用模型）

ModelforEstimatingSpaceStationOperationsCosts（MESSOC）（太空站运行费用估算模型）SoftwareCostingTool（SCT）（软件费用工具）

SmallSatelliteCostModel（SSCM）（小型人造卫星费用模型）

4.2.7定义必需的数据、数据来源、获得数据、标准化数据

典型地，这是数据收集发生的程序中的步骤。

然而,像先前注意的,数据收集能在较早的步骤发生,像是收集回归分析的数据以支持一种方法论。

一旦费用估算方法论和费用模型被选定,必需的数据就变得明显了。

数据的来源在这一部分讨论。

4.2.7.1识别必需的数据和数据来源

费用估算人员将与计划/项目经理和技术团队的成员合作，获得技术的和标题计划的必需的费用数据，以完成费用分析。

第一步是理解方案需求将如何被文档化，即何种类型的“需求文档”将被项目团队发展。

典型地，这些被包含在一份文件,或文件组中,像是一个CARD。

一个被良好文档化的计划/项目组需求确保费用分析人员估计的产品与技术团队设计的产品相同。

如果一些费用模型的输入没有被明确的包含在需求文档中，费用估算人员将不得不与接触认知技术点协调，通过面谈技术和/或数据形式和格式获得这些数据。

4.2.7.2数据收集

数据收集典型地是费用估算中最困难、耗时和昂贵活动之一。

在评估开始时，你将需要何种数据并非总是很清楚的，而且必须的数据常常会在发展估计的过程中进化。

数据来源很难被识别，那些补充数据会阻碍提供详细的费用信息。

通常，你没有找到什么是真正需要的，以及典型的在数据背后的故事被了解是很重要的。

对数据的调整使之支持NASA计划办公室的特定需求可能是必要的，认识到这一点是估计人员的职责。

4.2.7.2.1数据收集程序

数据收集在任务的第一天开始并持续贯穿于发展和文档化估计或分析的各处。

数据收集有七个步骤：

1.了解计划

2.识别潜在问题（例如时间进度表、表现等）

3.识别候选费用驱动器

4.识别数据类型和潜在来源（见图表4-14）

5.收集数据

6.可视化数据以识别潜在的趋势

7.评估和调整数据（见标准化的讨论）

数据的三种原则类型

数据种类

数据类型

数据来源

费用数据

•历史费用

•人工成本

•来自早先计划的CERs

•基本会计记录

•费用报告

•历史数据库

•合同（中级的）

•费用建议（中级的）

技术运作数据

•物理特性

•表现特性

•表现韵律学

•技术描述符

•主要设计变化

•运作环境

•功能专家

•技术数据库

•工程规格

•工程图

•表现/功能规格

•最终用户和操作员

计划数据

•发展和生产时间进度表

•生产量

•生产率

•等价物单位

•生产停顿

•重要的设计变化

•反常事物（例如罢工、国家灾害等等。

）

•计划数据库

•功能组织

•项目管理计划

•主要承包商

图表4-14:

数据类型和来源

4.2.7.2.2收集数据方法

下列各项是费用估算人员识别定量费用数据的可获得的潜在机制：

•Surveysand/orquestionnaires调查和/或问卷，

•Targetresearch目标研究（公众领域或其他），

•Statistics统计学，

•Specificcost,technical,andprogrammaticdatafromprimaryandsecondarysources特别费用、技术以及来自主要和