中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)

低軌通信星座的衛(wèi)星數(shù)量,越多越好嗎?
衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)
2018/10/12 09:15

從理論上講,LEO星座受益于規(guī)模經(jīng)濟(jì),可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為,這就是與提高生產(chǎn)水平相關(guān)的成本節(jié)約。其優(yōu)勢(shì)來自批量訂單的折扣和更高的產(chǎn)量,它們來自于人力和其他專業(yè)化資源。雖然標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的好處已得到充分證實(shí),但認(rèn)識(shí)到可變成本開始超過固定成本效益的關(guān)鍵點(diǎn)很重要,一旦達(dá)到,成本節(jié)約即變成成本劣勢(shì),也可稱之為“規(guī)模不經(jīng)濟(jì)”。
注:規(guī)模不經(jīng)濟(jì)對(duì)應(yīng)規(guī)模經(jīng)濟(jì),指因生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大而導(dǎo)致單位產(chǎn)品成本提高的現(xiàn)象。
大規(guī)模生產(chǎn)是汽車產(chǎn)業(yè)構(gòu)想出的一個(gè)概念,它意味著持續(xù)大量標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品生產(chǎn)有助于降低單位成本。隨著從定制設(shè)計(jì)衛(wèi)星向標(biāo)準(zhǔn)化“小”衛(wèi)星星座的轉(zhuǎn)變,大規(guī)模生產(chǎn)和相關(guān)規(guī)模經(jīng)濟(jì)概念與衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)變得非常相關(guān)。擁有多個(gè)裝配線工廠的OneWeb有望第一個(gè)擁抱規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益,它聲稱每周可生產(chǎn)21顆衛(wèi)星。具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)的成本節(jié)省成為考慮這些星座商業(yè)案例分析的重要因素,這些都體現(xiàn)在NSR的“衛(wèi)星星座:關(guān)鍵評(píng)估報(bào)告”之中。
盡管大規(guī)模生產(chǎn)好處明顯,但也應(yīng)該注意到,根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,超過一定階段后,產(chǎn)量增加會(huì)導(dǎo)致外部行業(yè)和內(nèi)部公司層面同時(shí)出現(xiàn)規(guī)模不經(jīng)濟(jì),如下面所示(其中Q *是生產(chǎn)的單位數(shù)量):

圖1 平均成本與產(chǎn)量的關(guān)系
雖然很難預(yù)測(cè)促使趨勢(shì)逆轉(zhuǎn)(即圖中Q*點(diǎn))的確切衛(wèi)星數(shù)量,相關(guān)不經(jīng)濟(jì)的影響同樣難以量化,但LEO星座的情況可以根據(jù)內(nèi)部和外部規(guī)模不經(jīng)濟(jì)來檢驗(yàn)。
內(nèi)部不經(jīng)濟(jì)

OneWeb的900顆衛(wèi)星星座,加上不斷的補(bǔ)充需求,其生產(chǎn)數(shù)量在業(yè)界是前所未有的,而SpaceX的 Starlink星座的12,000顆衛(wèi)星,將會(huì)達(dá)到一個(gè)全新的水平。
隨著產(chǎn)量的增加,運(yùn)營、管理和供應(yīng)鏈的復(fù)雜性也隨之增加。因此,將勞動(dòng)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量始終保持在高位,可能是企業(yè)必須要面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),如果處理不好,將會(huì)導(dǎo)致流程效率低下,并且往往會(huì)伴隨生產(chǎn)和發(fā)射的延遲。這可以進(jìn)一步造成或增加對(duì)更高外部資金的需求,這些資金成本會(huì)增加運(yùn)營商的整體系統(tǒng)成本。
總之,這種一開始作為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)被提出、期望能使成本節(jié)約的程度不成比例增加的模式,卻可以迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榇偈钩杀镜牟怀杀壤黾印?/div>
外部不經(jīng)濟(jì)

衛(wèi)星制造行業(yè)的規(guī)模相當(dāng)小。其進(jìn)入門檻相對(duì)較高,市場(chǎng)中具備所需專業(yè)知識(shí)和熟練技能的承包商和供應(yīng)商也十分有限,這受累于其更專業(yè)卻處于供應(yīng)鏈中的更低層級(jí)。
對(duì)衛(wèi)星星座生產(chǎn)的支持,記住其數(shù)量和規(guī)模的不斷增長,將極大地促使行業(yè)內(nèi)的瓶頸出現(xiàn),這會(huì)進(jìn)一步增加運(yùn)營商和供應(yīng)商的內(nèi)部不經(jīng)濟(jì)規(guī)模。
這種趨勢(shì)已經(jīng)被小型衛(wèi)星運(yùn)營商所體會(huì),因?yàn)榘l(fā)射瓶頸延誤了它們的發(fā)展。發(fā)射服務(wù)供不應(yīng)求,在不久的將來,這個(gè)不太可能發(fā)生變化,特別是,假設(shè)所有或大多數(shù)計(jì)劃中的衛(wèi)星星座都能成功。
典型例子:Starlink

NSR的“衛(wèi)星星座:一份關(guān)鍵評(píng)估報(bào)告”比較了兩種不同情況下,SpaceX星際鏈路星座(starlink)的ROI(投資回報(bào)率):一種情況,假設(shè)星座包含900顆衛(wèi)星,它基于SpaceX公布的以800至900顆衛(wèi)星啟動(dòng)服務(wù)的Starlink。另一種情況,假設(shè)包含4,425顆衛(wèi)星,它基于得到批準(zhǔn)的FCC文件,如下圖所示。

圖2:SpaceX 星座兩種假設(shè)情況的ROI(投資回報(bào)率)比較
除了早先基于財(cái)務(wù)成本和其他復(fù)雜性方面提出的要點(diǎn)之外,另一個(gè)值得考慮的重要因素是帶寬容量。在某點(diǎn)之前,Starlink星座的可用容量有望將隨著衛(wèi)星數(shù)量的增加而成比例增加。之后,由于海洋上未使用的容量較多,以及頻率干擾較高等因素,容量增加會(huì)不成比例。
在某一點(diǎn)處,較大星座的額外衛(wèi)星繼續(xù)增加成本,但不能以相同速率產(chǎn)生收入,這導(dǎo)致4,425衛(wèi)星星座的投資回報(bào)率降低。
結(jié)語

變化對(duì)任何行業(yè)的發(fā)展都必不可少。包括小型衛(wèi)星或“立方體衛(wèi)星”和LEO星座在內(nèi)的最新趨勢(shì),正在為行業(yè)帶來機(jī)會(huì)和收入流,但它們中的很大一部分尚不存在,而且其生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)于這個(gè)行業(yè)而言是非常激進(jìn)的。雖然衛(wèi)星行業(yè)的生產(chǎn)率或許永遠(yuǎn)不能與汽車行業(yè)相競(jìng)爭(zhēng),但一種量身打造的適用于衛(wèi)星行業(yè)的模式肯定正在被采用,以獲得無可爭(zhēng)議的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。然而,利用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)獲取最大好處的招數(shù),也將體現(xiàn)組織及其供應(yīng)鏈在建立可支持的最佳數(shù)量方面的局限性。
“過猶不及”這個(gè)成語適用于任一事物。就衛(wèi)星星座的生產(chǎn)而言,這句話,可以對(duì)組織和行業(yè)產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)影響。