卫星成本估算方法研究
卫星成本对航天系统的发展和航天计划起着关键性的作用。同时，成本经济性是衡量空间系统建设综合效益的关键指标。这里首先阐述了NASA对航天器成本构成的分类，然后对在成本预测中所采用的三种方法即类比估计法、参数成本估算法、工程累加法进行了研究。接下来以遥感卫星为例，采用参数成本法对适用于我国的卫星成本估算模型进行了探索，最后提出了对我国相关方面工作的建议。
1.概述
卫星工程具有高投入、高风险、高技术等特点。对一个国家或者一个企业来说，从事卫星工程方面的投资之前都需要仔细分析研判其价值和成本，并综合考虑发展的紧迫性等因素。许多卫星系统虽然对一个国家或企业能够带来许多益处，但基于成本的原因有可能会被搁置。因此，能否在事先相对较精确的衡量一个卫星或卫星系統的成本，则是决策成败的关键。由此对卫星成本预测与分析的研究便应运而生。
从国外来看，目前NASA、ESA等主要航天机构都建立了自己的比较完备的成本估算方法，并开发了相应的数据库和软件。但纵观各主要航天机构所采用的方法，其核心内容大同小异。并以NASA所采用的方法，构建的数据库等最为完备。因此，通过研究NASA在相关领域所做的工作，对我国构建符合我国国情的成本模型和数据库具有比较大的指导意义。
在成本管理和成本估算方面，NASA已经形成了诸多规范性的标准和文件，也有相应的模型，如用于分解工程项目的成本到其“工作包单元”的WBS文件及其规范、提供成本数据的CADRe文件以及ONCE数据库、用于参数成本法估算各类卫星成本的NAFCOM模型和专门用于估算小卫星成本的SSCM模型等。目前NASA在成本管理和估算方面的成果是其出版的《NASA Cost EstimatingHandbook》，该手册对各类卫星的成本估算流程、模型、标准文件、成本与风险的权衡、质量成本、成本管理等各类问题都有十分详细的论述，该手册已经更新到4.0版本。目前研究NASA在成本估算与建模方面的最新进展也主要来源于该手册。由于美国卫星事业发展较早，因此可以通过参考NASA相关方法找到适合我国不同阶段较适合的研究方法。
2.NASA的成本估算与建模
2.1成本的构成
成本的构成包括许多方面，不同卫星的成本构成和相应比重也有所不同，但总的来说，卫星成本构成具有一定的一致性。目前成本构成的标准化文档中用得比较多的是NASA的NAFCOM模型里的EOC（ElementsOf Cost）。卫星成本主要包括：直接劳动费（Direct Labor）、管理费用（G&A）、劳动时间（LaborHour）、制造费用（ManufacturingLabor）、原材料费（Materials）、其他直接费用（Other Direct Changes）、其他劳动耗费（Other Labor）、间接费用（Overhead）、外协费用（Subcontracts）。
2.2 NASA的成本估算方法
成本估算方法归根结底是一种预测方法，目前，世界对预测方法的分类研究有很多种，尚未统一。就NASA而言，目前主要采用三种方法，即类比估计法、参数成本法和工程累加法。
在选择采用哪种方法来估算成本时，NASA认为，成本估算机构首先需要认识到由于成本是基于现有条件的对未来可能发生费用的估计，因此在研制流程的不同阶段，随着诸多工程技术参数和管理参数的确定性增加，最适合采用的成本估算方法也会发生相应的变化。如果把卫星全生命周期分为概念与可行性论证阶段（phaseA）、详细设计阶段（phaseB/C）、集成测试阶段（phaseD）以及发射和使用阶段的话，类比估计法比较适用于phaseA，也可用于早期的phaseB/C阶段。参数成本估算法比较适用于phaseB/C，也可用于早期的phaseD阶段。而工程累加法比较适合于phaseD阶段。下面进行具体论述：
2.2.1类比估计法
航天项目往往是单品，即最终产品只有一个或少数几个，很少有基于新的技术基础完全从头研制的，通常是基于其前一代产品改进和局部创新。类比估计法是基于这种情况进行成本估算的，主要用于产品的概念设计阶段，在该阶段，许多技术参数的定义没有完成，同时也没有足够的其他成本数据可供参考。这种方法所要求的技术参数和方法不如其他估算方法详尽，但也需要有足够程度的定义才能够使本航天任务在历史航天任务工程的数据库中找到合适类比。
NASA把用于对比的产品成本数据称作BOE（Basis of Estimate）。在估计时，通过在BOE基础上，根据现在项目的实际情况对成本数据进行上调或者下调。这种调节较为主观，依据一般为两个系统的复杂程度对比、技术发展状况对比、通货膨胀水平影响等。由于调节至关重要却相对主观，NASA要求进行成本调节时需要详尽调研，说明设定调节因子的理由，并将文件归档。
该种方法的估计准确度完全依赖于调节因子的准确度，因此十分依赖于相关专家对成本变化因素的主观判断。由于影响成本的因素多，NASA主张主要考虑技术成熟度和技术难度来设定调节因子的值，如果类比产品年代久远，通货膨胀率也是需要考虑的因素之一。
2.2.2参数成本估算法
参数成本模型是一组建立卫星成本与诸物理参数、技术参数和性能参数之间关系的数学关系式。回归分析在其中起到了十分重要的角色。该种方法主要是依赖CER即成本估算关系式进行成本估算。
成本估算关系式表示系统或分系统的成本随系统参数而改变，作为自变量的系统参数被称为成本动因（costdriver）。确定CER的首要问题是建立历史资料数据库，并不断完善；同时还需将类似的分系统或部件的成本参数分离出来，利用这些参数建立整个系统的成本关系式。
建立成本关系式需先确定成本动因和CER的形式。关于成本动因的问题，NASA一般选用卫星质量、寿命末期功率、有效载荷主要技术指标、数传数率等作为成本动因的参数。如需较为精细的成本估算，有时将软件架构及类型、软件代码行数等作为成本动因。