第 1.8 節 - 組織與經濟學
第 1.5 節 中描述的系統工程方法，以及第 1.6 節和 1.7 節中的工具和工程專業，涵蓋了設計是如何完成的部分。雖然不嚴格屬於設計過程的一部分，但大型複雜的太空專案也需要一個有效的組織結構才能運作。組織分配任務，協調工作，做出決策，提供所需的各種資源和投入，併為核心設計、生產、交付和運營任務提供支援。單個專案可能是更大計劃或持續業務的一部分，因此組織必須在它們之間進行排序和分配。
經濟學是研究商品和服務的生產、分配和消費的社會科學。太空專案是經濟活動，是總體經濟的一部分。大型專案需要必要的資源來源，通常以資金的形式出現。因此，經濟學工具和方法被用來分析、證明和獲得所需的資金和資源。組織和經濟學在商學院得到廣泛研究，例如麻省理工學院斯隆管理學院的 100 多門課程，以及許多關於這些主題的教科書。
已經使用過或可能的組織結構有很多。哪些最適合專案或計劃取決於任務的複雜性、持續時間和生命週期階段。隨著需求的變化，結構可能會隨著時間的推移而改變或替換。人是社會實體，他們的個人需求、願望和動機各不相同。這必須與諸如使用哪種桌子和工作站之類的技術問題一起考慮。組織成員資格通常不是永久性的，要麼是因為專案或個人的需求發生變化。當這種情況發生時，必須支援專案的連續性。
對於給定的專案，您可以採用現有的結構型別。對於正在進行的計劃或業務，該結構可能已經存在。然後，您可以修改現有型別以適應專案的特定需求。或者，您可以像設計定製硬體一樣設計定製組織。選擇將取決於定製的潛在收益與使用現有型別的較低採用成本之間的權衡。現有的結構型別包括
- 創業型 - 一位或多位創始人或領導人做出決策，溝通是直接的人對人。員工是根據需要新增的，任務沒有嚴格定義。這種型別適合生命週期早期的新專案，其中許多決策尚未做出，並且變化迅速。
- 官僚制 - 這可以被認為是由人組成的機器。該結構具有一定程度的標準化，具有明確的角色和責任，等級制度（金字塔）結構，並尊重功績。它適用於更大、更復雜的組織。由於一個人無法理解所有細節，也無法有時間為大型組織做出決策，因此資訊流和指令透過金字塔結構進行劃分，每個負責其級別上的行動，以及向上和向下的一級。規則和標準使任務變得例行公事，因此決策減少為例外或更改。累積的結構和規則使這種型別在需要時更難改變。
- 網路化/共識 - 在前兩種型別中，決策權集中在少數領導人手中。在網路或共識結構中，決策是透過多個利益相關者達成的。溝通根據需要在網路中的任何點之間流動。這適用於更快速、更隨機的變化，但會增加做出決策的努力，因為涉及更多人。但是，增加的資訊輸入可以導致更好的決策，更廣泛的參與可以導致更好的接受和熱情。
結構通常不是任何這些型別的純示例。例如，官僚結構可能設有委員會或委員會，這些委員會透過共識達成決策，組織成員可能透過非正式網路進行溝通，除了正式的金字塔結構。結構的各個部分可以透過專門的功能來定義，例如生產、營銷、人員配備和會計。它也可以按位置或產品劃分，其中每個部分都包含多個功能。同樣，給定組織可能存在混合示例，一些部分是功能性的，而另一些部分是基於位置或產品的。
能夠設計和建造複雜太空專案的組織本身通常是一個複雜的實體。因此，系統工程方法可以應用於組織本身的設計，以及它們生產的太空系統。在這種方法中，組織被視為一個系統，其中人員時間、辦公樓和廠房等投入產出運載火箭和航天器等產出。透過比較產出和投入，您可以決定一個給定的專案是否值得做。組織內部的功能和流程決定了投入與產出之間的關係，因此可以對其進行分析和最佳化。
出於幾個原因，這種方式的設計組織並不常見。首先，組織通常有歷史，以及關於他們如何運作的現有結構和方法。這些可能是在他們開始太空專案之前發展起來的，甚至是在系統工程方法出現之前發展起來的。如果現有的組織和方法運作良好，那麼可能不會感覺到最佳化或更新它們的必要性。其次，人們往往抵制改變，尤其是當改變涉及重新設計或消除他們自己的工作時。有些人被組織內職位帶來的權力或金錢所吸引，因此反對任何可能使他們從該職位上被取代的改變。第三，許多高層人士認為他們更瞭解如何組織和管理事物。這部分是由於眾所周知的虛假優越感心理認知偏差，一般而言，人們會錯誤地判斷自己相對於他人的能力。這也是由於認為達到高職位本身就證明了更高階的知識和能力。最後，人們擔心任何改變都會破壞現有組織的運作方式。這是一個謬論，因為總的來說，組織能夠做任何個人都無法做到的事情，例如設計整架飛機或計算機作業系統。因此，作為一個整體，它們在設計組織本身方面應該比其中的任何一個人都更有能力。儘管如此，這些各種障礙確實存在，應該認識到這一點。
如果一個組織是新的，或者正在為一個特定專案進行組織，那麼大多數這些障礙都可以克服。然後，系統工程過程的合理應用可以找到最佳的組織結構。這可以是現有型別之一，因為它們的存在是有充分理由的。但是，透過設計選擇結構比透過個人偏好或隨機累積選擇結構更好，因為它更有可能產生更好的結果。另一種實施改變的方法是使用外部組織來設計新結構，展示他們的結果，然後讓舊組織作為一個整體採用它。以這種方式進行，可以克服個人反對意見，但它也會導致人員流失超出效率提高所帶來的流失。
專案管理 是一個學科，它涉及到啟動、計劃、執行、控制和結束團隊的工作，以實現特定的目標和成功標準。一個 專案 有明確的目標和結束點，而一個 專案組合 是一個更大的工作，可能包括多個專案。專案組合可能沒有明確的結束點，例如“探索太陽系”。專案組合使用更永久性的組織，例如機構、研究機構或商業企業。單個專案可以從這些組織中汲取資源，並在之後將人員和其他資源返還給下一個專案。
歷史上，像建築師、工程師和資深工匠這樣的技術嫻熟且經驗豐富的人領導大型專案，這些專案通常是建築專案。到 20 世紀 50 年代，專案管理已經成為一個與這些技術領域不同的學科，擁有自己的工具和技術。管理專案有很多方法，包括將系統工程應用於整個專案。專案複雜性和規模的快速增長推動了新的管理方法的產生，這是一個持續進行的過程。像計算機網路和軟體這樣的新工具使得一些新方法成為可能。請參閱維基百科的 專案管理概述 以獲取有關該領域的更詳細概述。
一個 專案經理 是一個被賦予部分或全部專案執行責任的人。傳統上，經理被置於組織結構的頂端，但這只是歷史問題，而非必要。他們在通訊更困難的時代將計劃、決策和協調等多個功能結合在一起。現代計算機網路允許專案中的每個人立即訪問所有專案資訊，因此對自上而下層次結構的需求減少了。像 Linux 作業系統這樣的相當大且複雜的專案，主要透過自我指導工作來開發。但是，許多太空專案需要專門的專家、大型建築物和其他難以透過個人主動性獲得的資源。
典型的專案管理流程包括：
- 啟動 - 包括識別需求和要求、審查現有運營、財務分析、利益相關者分析以及建立專案章程。
- 計劃 - 專案任務的時間、成本和資源。這包括交付成果的細分以及組織工作邏輯順序。
- 生產和執行 - 包括遵循計劃，分配人員、外部供應、物理空間和其他必要資源。
- 監控和控制 - 包括觀察生產和執行以識別和解決問題，以及衡量績效和計劃偏差。
- 收尾 - 包括對專案成果的正式驗收、結束合同、重新分配資源以及歸檔獲得的資料和知識。
大型專案需要一種方法來獲得完成專案所需的所有資源投入。現有的組織或專案組合可能已經擁有其中一些資源，例如土地和建築物，但幾乎總是需要從專案外部提供一些額外的資源。在現代經濟中，貨幣 是一種普遍接受的交換媒介，可以用來交換所有這些型別的資源。這簡化了資源供應任務，即以貨幣形式獲得足夠的資金。獲得專案資金有很多不同的來源和方式。
對於太空專案，資金來源可以分為三個主要部門 - 政府、企業和社會 - 這與一般經濟的主要組成部分有關。我們將單獨列出它們，但對於特定專案可以使用混合來源。例如，政府經常僱傭企業來建造太空專案的某些部分，企業使用政府擁有的發射場，部門之間的合作也很常見。差異在於資金來源和目標，而不是技術問題。無論誰支付，火箭發動機的工作原理都是一樣的。但是，製造什麼樣的火箭發動機可能取決於可用資金以及資金來源是誰。
政府是太空專案最早的資金來源，從彈道導彈和間諜衛星等軍事用途開始發展。之後是氣象衛星等科學和地球觀測任務。這些用途是為了公眾利益，因此透過稅收或撥款獲得資金。政府透過政治程式決定如何將資金用於專案。這通常透過年度預算來實現，太空專案是更廣泛的政府資金的一部分。雖然理論上是為了公共利益，但在實踐中，其他因素也會影響政治決策。通常，太空專案是由政府內部人員和設施以及外部商品和服務採購的混合體來完成的。
企業通常以向其所有者創造利潤為目的經營。早期的太空專案風險很高，因此主要由政府執行。企業由於政府沒有的特殊技能或生產能力，被僱用來執行這些專案的一部分。由於政府保證付款，這降低了風險，企業願意參與。通訊成為一個有利可圖的太空業務，因為資訊沒有質量，因此太空運輸的高成本對該業務的影響不大。政府專案以外的太空產業現在是主要的經濟部門。預計未來，隨著運輸成本下降，其他型別的太空業務將不斷增長。企業從投資者、留存利潤和公開市場融資中獲得資金。
社會資金包括非營利基金會、研究機構、私人捐贈和志願者努力。大型地面望遠鏡就是由社會和其他來源混合資金資助的專案的例子。與政府和企業相比，這種型別的資金規模相對較小。
==財務分析
無論資金來源如何，大型專案都必須證明自己才能獲得批准，估計所需的資金，最佳化資金的使用，並在專案期間實施資金的獲取和分配。經濟學和 會計 的各種工具用於這些目的。貨幣通常被用作比較不同資源和產出型別的通用度量。但是，它不應該是評估專案的唯一標準。第 1.5 節中描述的有效性指標是一種評估非貨幣因素（如效能和安全）以及貨幣因素（如成本和收入）的方法。這些指標也可以應用於組織層面。
金融 是貨幣管理的科學。除了其他用途外，貨幣是專案終端使用者價值的度量，也是專案將消耗的資源的度量。經濟分析 的概念和公式在專案決策和最佳化中很有用。如果價值與資源相比過低，專案可能根本不會發生。資源包括人力資源、物質資源以及無形資源，例如使用某物的權利。運營組織本身所需的資源通常是專案總資源的主要部分。因此，組織效率對於實現所需的專案成本和進度至關重要。
專案融資 是從贊助商內部來源以外的地方獲得專案資金。對於新組織以及超過之前組織工作規模的大型專案，這通常是必要的。在實際需要資金之前制定財務估計，以確定專案是否值得啟動以及需要多少資金。在專案期間跟蹤實際支出，將進度與估計值進行比較，以檢視是否需要追加資金或是否有盈餘可以應用於其他地方。
生命週期成本分析 是一種經濟方法，它考慮了專案的全部成本，從最初概念到最終處置。它與考慮專案從始至終整個生命週期的通用系統工程方法相一致，但重點關注財務方面。該方法應用了一些基本的財務概念
- 貨幣的時間價值 - 人類的生命是有限的。因此，你預期可以使用資源（或其貨幣等值）的時間比現在更短。現在和未來之間的變化可能會影響任何給定專案的理想性。例如，一臺曾經有用的舊計算機，由於技術的變化，其有用性已經降低。通貨膨脹也會影響貨幣本身的未來價值。由於這些原因，人們認為現在擁有的東西比未來擁有的東西更有價值，這種現象被稱為 跨期選擇
- 利率 是衡量現在價值比未來價值高多少的指標。它是按時間（通常是年）計算的百分比增長率，用於將未來價值與現在價值等價。換句話說，你要求未來價值比現在價值高多少才能延遲現在的使用？反過來，未來價值會按時間以一定百分比減少，稱為貼現率，以將其等價於現在價值。
空間專案的成本和收益可能會跨越數年，並且成本通常發生在收益之前。因此，透過應用貼現率，將兩者都等價於現值。使用哪個貼現率取決於誰提供資金。政府的貼現率通常比企業低，因為政府假設有更長的期限來收回收益。
未來的成本和收益無法準確預測，尤其是在專案涉及開發新技術的情況下。由於這些預測往往是決定專案是否啟動或使用哪種設計方案的關鍵因素，因此它們必須儘可能有可靠的依據。因此，已經開發了各種估算方法來預測專案的資金流。它們根據專案的階段的不同而細節和準確性也不同。無論使用哪種方法，在任何估算中都應該包含一定程度的誤差範圍，以容忍估算錯誤或不可預見的成本。方法包括
- 歷史成本 - 這種方法基於類似的過去專案，並使用人時數、圖紙或軟體行數等單位。這些單位乘以給定引數的歷史比率。
- 引數估算 - 這些是使用多個引數（如質量和應力水平）以及“簡單設計”或“複雜設計”等因素來修改基本值的整個完成專案的公式。
- 自下而上估算 - 這種方法對專案的各個部分進行詳細級別的估算，然後將它們加起來得到總成本。
- 供應商報價 - 供應商或分包商對專案的一部分進行明確報價，用特定數字代替估算。
大型空間專案通常包含許多成本組成部分，並使用專門人員進行成本估算和跟蹤，並使用電子表格等工具將資料整合為有用的彙總資訊。