摘 要：以裝備使用質(zhì)量信息為研究對象，界定了裝備使用質(zhì)量信息的范圍，在裝備使用質(zhì)量信息分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的特點，闡述數(shù)據(jù)挖掘在裝備使用質(zhì)量信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用，并重點給出其可以解決的裝備質(zhì)量問題，最后提出裝備使用質(zhì)量信息管理系統(tǒng)的組成與相應(yīng)功能，為提高裝備使用質(zhì)量信息利用效率打下了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：裝備使用質(zhì)量信息；信息流程；數(shù)據(jù)挖掘；管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1004-373X(2008)02-098-03

Equipment Using Quality Information Management System Based on Data Mining

GAO Tielu，HU Yuqing，CHEN Weigang

(Ordance Engineering College，Shijiazhuang，050003，China)

Abstract：This article regards the equipment using quality information as research object，defines the equipment using quality information，on the basis of analyzing the equipment using quality information，with the character of data mining，explains the applying of it in the management system，and emphasises on the problems.In the end，gives the buildings and its function of the management system.All these will build on improving the effectiveness of equipment quality.

Keywords：equipment using quality information;informaiton flow;data mining;management system

在信息化飛速發(fā)展的今天，我軍對裝備使用質(zhì)量信息的管理已經(jīng)達到了一個新的階段，且在2005年10月份實施了國軍標(biāo)《裝備質(zhì)量信息管理通用要求》。全軍存在很多與質(zhì)量相關(guān)的信息管理系統(tǒng)，但是裝備管理領(lǐng)域內(nèi)的子系統(tǒng)龐大、復(fù)雜、開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題使系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)交換等整體配合的功能陷入困境。裝備使用質(zhì)量管理信息系統(tǒng)是由干個（就目前所掌握的情況來看，總共有12個系統(tǒng)）各類專業(yè)裝備使用質(zhì)量管理信息系統(tǒng)組成，而各類專業(yè)裝備使用質(zhì)量管理信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)不能交互，數(shù)據(jù)冗余情況嚴(yán)重，同時造成這些信息不能及時統(tǒng)一地反饋到研制生產(chǎn)單位。作為綜合計劃部門人員，如果分別安裝各類專業(yè)裝備使用質(zhì)量管理信息系統(tǒng)，顯得很笨拙，同時他們也不能全面詳細的了解各類專業(yè)裝備的現(xiàn)狀，也不能對不同的裝備進行比較，更不能預(yù)測分析相關(guān)的數(shù)據(jù)，造成了信息大量流失、應(yīng)用效益低的狀況。如果重新開發(fā)，定制標(biāo)準(zhǔn)，就意味著以前所有的子系統(tǒng)將重新規(guī)劃，所有的努力將付之東流。

1 研究意義

裝備使用質(zhì)量信息是評價裝備使用質(zhì)量狀況，進行宏觀決策的重要依據(jù)，也是提高現(xiàn)役裝備使用質(zhì)量管理水平的重要依據(jù)。通過本系統(tǒng)的研究對裝備使用質(zhì)量信息效能的發(fā)揮具有重要現(xiàn)實意義，具體體現(xiàn)在以下幾個主要方面：

（1） 幫助裝備綜合部門人員從全局角度及時、準(zhǔn)確了解裝備狀況。通用裝備使用質(zhì)量信息系統(tǒng)是有關(guān)裝備使用質(zhì)量的信息大集合，通過這些信息，裝備綜合部門可以及時、準(zhǔn)確地了解到各類專業(yè)裝備的完好率、裝備的使用可用度等，為部隊遂行任務(wù)提供決策支持。

（2） 協(xié)助裝備綜合部門人員準(zhǔn)確地制定保障計劃。通過通用裝備使用質(zhì)量信息系統(tǒng)，綜合部門人員可以從全局按需詳細地了解各類專業(yè)裝備使用質(zhì)量現(xiàn)狀，準(zhǔn)確地制定調(diào)配保障計劃、裝備戰(zhàn)備計劃等；還可以掌握各類專業(yè)裝備使用質(zhì)量的發(fā)展趨勢，快速地制定維修保障計劃、年度季度管理計劃，從而實現(xiàn)新裝備成系統(tǒng)、成建制裝備部隊，老裝備梯次更新。

（3） 引領(lǐng)部隊管好、用好裝備。通過質(zhì)量信息管理系統(tǒng)綜合部門人員可以全面準(zhǔn)確掌握裝備使用質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)裝備技術(shù)狀況的變化規(guī)律以及影響裝備使用質(zhì)量的因素，找出存在的主要問題和薄弱環(huán)節(jié)，使部隊對裝備使用質(zhì)量進行控制，通過組織管理和技術(shù)手段延緩裝備使用質(zhì)量下降速度或及時恢復(fù)其質(zhì)量特性，從而促進部隊武器裝備整體作戰(zhàn)能力的提高，使舊裝備發(fā)揮作戰(zhàn)效能，新裝備盡快形成戰(zhàn)斗力。

（4） 提高武器裝備的質(zhì)量和可靠性。通過質(zhì)量信息管理系統(tǒng)綜合部門人員可以分析影響裝備使用的質(zhì)量信息，以獲得對提高裝備使用質(zhì)量和可靠性具有評價和指導(dǎo)作用的信息，將這些信息向裝備承研、承制單位反饋，可以使承研、承制單位分析裝備存在的問題，減少或消除武器裝備系統(tǒng)設(shè)計和制造中的錯誤，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，為搞好裝備研制提供技術(shù)支撐。

2 裝備使用質(zhì)量信息的界定

裝備使用質(zhì)量信息是指武器裝備在使用過程中的質(zhì)量信息，按GJB3870-99《武器裝備使用過程質(zhì)量信息反饋管理》的有關(guān)規(guī)定，他主要包括以下內(nèi)容：

（1） 接收時間、數(shù)量、質(zhì)量等交付信息；

（2） 使用時間（次數(shù)）等使用信息；

（3） 維修系統(tǒng)、維修等級、時間、工時、費用、效果和儀器、部件更換情況等維修性信息；

（4） 儲存使用環(huán)境條件等環(huán)境信息；

（5） 檢測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、資料等檢測信息；

（6） 加裝、改裝的內(nèi)容、原因、地點、時間、試驗報告、批準(zhǔn)等級及其效果；

（7） 重大質(zhì)量問題、嚴(yán)重質(zhì)量問題和一般質(zhì)量問題發(fā)生的現(xiàn)象、時機、性質(zhì)、環(huán)境條件、原因分析、影響后果、糾正措施及其效果；

（8） 承制方售后服務(wù)情況；

（9） 綜合技術(shù)保障情況、存在的問題及分析等。

眾所周知，產(chǎn)品質(zhì)量首先是設(shè)計出來的，在生產(chǎn)過程實現(xiàn)，在使用過程體現(xiàn)。這里所述的裝備使用質(zhì)量信息，是很好實現(xiàn)裝備使用質(zhì)量信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支持，所以應(yīng)該很好地收集、整理、存儲、分析。

3 裝備使用質(zhì)量信息流程

3.1 軍師團三級裝備使用質(zhì)量信息流程

為了對裝備質(zhì)量信息進行建模，首先應(yīng)該熟悉各類專業(yè)裝備質(zhì)量信息流程，下圖實線表示各專業(yè)分別上報數(shù)據(jù)，虛線表示綜合以后再上報，主要是以軍這一級為研究對象。軍師團三級裝備質(zhì)量信息流程如圖1所示。

3.2 裝備使用階段的質(zhì)量信息流程

裝備使用階段對裝備質(zhì)量起主要作用的是部隊和修理廠，他們是裝備使用和維護的主體，是使用質(zhì)量信息的來源。信息流程大致如圖2所示。

4 基于數(shù)據(jù)挖掘的裝備使用質(zhì)量信息管理系統(tǒng)

4.1 數(shù)據(jù)挖掘的概念及特點

數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining，DM），主要是從海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的、可能的數(shù)據(jù)模式、內(nèi)在聯(lián)系、規(guī)律、發(fā)展趨勢等。簡單地說，就是從大量數(shù)據(jù)中提取或“挖掘”知識。有些人也稱其為數(shù)據(jù)發(fā)掘、數(shù)據(jù)采掘等。

數(shù)據(jù)挖掘是一門很廣義的交叉學(xué)科，他匯聚了不同領(lǐng)域的知識，尤其是數(shù)據(jù)庫、人工智能、數(shù)理統(tǒng)計、可視化、并行計算等。但是他相較于其他的數(shù)據(jù)分析技術(shù)又具有自己的特點：需要處理的數(shù)據(jù)量非常大，可以達到GB，TB；分析過程是自動進行的，這也是他與其他數(shù)據(jù)分析技術(shù)最大的不同；應(yīng)用周期較長；隨著新數(shù)據(jù)的加入，挖掘的結(jié)果是動態(tài)的；對用戶需求響應(yīng)速度快，提高決策效率。

4.2 裝備使用質(zhì)量信息挖掘過程

當(dāng)前裝備質(zhì)量管理方法和技術(shù)多采用數(shù)理統(tǒng)計原理，其作為技術(shù)來講比較成熟。但在實際應(yīng)用中，統(tǒng)計方法自身存在一些不足。如在質(zhì)量分析過程中，進行相關(guān)性分析時，采用回歸分析、方差分析等方法，需要大樣本，且要求樣本有較好的分布規(guī)律，這在實際操作上有較大困難。此外，通常的回歸分析不能分析多因素間的時變特征，而這恰恰是隨機質(zhì)量問題分析所需要的。許多統(tǒng)計方法也同樣存在預(yù)測功能較弱的問題，難以滿足實際需要。在強調(diào)裝備質(zhì)量過程控制和監(jiān)督的情況下，如何變事后檢驗為事先預(yù)測，發(fā)揮預(yù)測的作用，對提高質(zhì)量管理效能至關(guān)重要。

從數(shù)據(jù)中進行有關(guān)裝備質(zhì)量控制過程中的知識發(fā)現(xiàn)是一個多步驟的處理過程，如圖3所示。

其中數(shù)據(jù)抽取是根據(jù)要求從數(shù)據(jù)庫中抽取相關(guān)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)預(yù)處理主要對前一階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行再加工，檢查數(shù)據(jù)的完整性及數(shù)據(jù)的一致性，對其中的“噪音”數(shù)據(jù)進行處理，對丟失的數(shù)據(jù)進行修復(fù)。數(shù)據(jù)挖掘運用選定的知識發(fā)現(xiàn)算法，從數(shù)據(jù)中提取出用戶所需要的知識。知識描述是將所發(fā)現(xiàn)的知識以用戶能了解的方式呈現(xiàn)，如自然語言描述或公式表達等。

4.3 數(shù)據(jù)挖掘解決的有關(guān)裝備使用質(zhì)量問題

基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)裝備質(zhì)量信息決策技術(shù)的問題研究，主要應(yīng)用于以下幾個方面：

（1） 為裝備管理戰(zhàn)略層提供決策信息研究。對裝備管理決策層來講，他們更為關(guān)心的是現(xiàn)役裝備的質(zhì)量特征，如性能指標(biāo)、使用效能、可靠性等宏觀信息，而這些來源于研制、生產(chǎn)和使用過程中的質(zhì)量信息是一個不斷驗證、提高和完善的過程。這些信息可以對未來裝備研制規(guī)劃和現(xiàn)役裝備采購計劃的擬訂提供依據(jù)。因此，可利用數(shù)據(jù)挖掘中的數(shù)據(jù)總結(jié)任務(wù)從數(shù)據(jù)泛化的角度，采用多維數(shù)據(jù)分析方法和面向?qū)傩缘臍w納方法，對以上數(shù)據(jù)進行濃縮，給出他的“全面”描述。多維數(shù)據(jù)分析方法可以對決策所需的數(shù)據(jù)進行多主題、多方面、多角度的分析，從而揭示出隱藏在這些數(shù)據(jù)背后的信息，有利于決策層從整體上把握裝備的質(zhì)量，以便于決策支持，提高決策的科學(xué)性。

（2） 裝備質(zhì)量水平預(yù)測研究。在裝備的研制、生產(chǎn)和使用過程中，經(jīng)常要對裝備的質(zhì)量水平進行預(yù)測，檢查質(zhì)量特性是否符合要求，以對工序質(zhì)量或產(chǎn)品質(zhì)量進行檢查與確認。在研制階段，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行統(tǒng)計分析，利用成熟型號的歷史數(shù)據(jù)，對新型號進行方案論證，能有效降低裝備的設(shè)計風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、進度風(fēng)險和費用風(fēng)險。運用分類技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，了解、預(yù)測在研在制裝備的整體質(zhì)量水平，為審定價格提供科學(xué)依據(jù)。

（3） 裝備質(zhì)量分析研究。通過采集各階段質(zhì)量問題癥候，查找產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因以采取有效措施，運用數(shù)據(jù)挖掘工具中的聚類、分類、統(tǒng)計方法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對裝備質(zhì)量進行深入的分析，發(fā)現(xiàn)影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵特性，判明故障部位，為裝備的維修和使用提供決策意見；發(fā)現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)和使用管理問題，為裝備的可靠性增長提供完善的質(zhì)量信息。

（4） 裝備質(zhì)量生產(chǎn)過程監(jiān)督重點的分析。運用數(shù)據(jù)挖掘中的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)，利用數(shù)據(jù)庫中的工藝流程數(shù)據(jù)、質(zhì)量狀態(tài)數(shù)據(jù)等進行分析，從上一階段的質(zhì)量狀態(tài)信息來推斷下一階段的質(zhì)量狀態(tài)，從而發(fā)現(xiàn)兩階段質(zhì)量狀態(tài)的相關(guān)性，對影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素進行重點監(jiān)督。

4.4 裝備使用質(zhì)量信息管理系統(tǒng)的組成

對于裝備使用質(zhì)量信息管理系統(tǒng)來說，主要是分成5大部分，如圖4所示：

數(shù)據(jù)庫接口模塊 該模塊主要是解決不同數(shù)據(jù)庫的導(dǎo)入問題，比如*.mdb，*.dbf，*.db等。在導(dǎo)入時，還可以添加各種條件，比如篩選條件、計算條件等，也可以進行數(shù)據(jù)庫類型的轉(zhuǎn)化。

日常業(yè)務(wù)模塊 該模塊主要是針對綜合部門人員的日常業(yè)務(wù)進行的設(shè)計，其中對裝備實力統(tǒng)計和裝備維修實力統(tǒng)計，是裝備管理條例明確要求的，還可以對裝備完好率、裝備維修率等進行統(tǒng)計。其統(tǒng)計信息對維修保障計劃、人才培訓(xùn)計劃、裝備戰(zhàn)備計劃的制定將會提供幫助。

決策支持模塊 該模塊應(yīng)用當(dāng)前先進的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為綜合計劃部門人員進行數(shù)據(jù)分析，提供決策支持。他是本系統(tǒng)的重點，而決策支持的有效手段是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。

數(shù)據(jù)庫管理模塊 該模塊為綜合計劃部門人員日常應(yīng)用和決策支持模塊提供數(shù)據(jù)支持。功能上主要是對導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進行管理，比如對數(shù)據(jù)進行添加、修改、刪除、查詢等。

系統(tǒng)維護模塊 模塊維護主要是對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行備份、恢復(fù)、用戶的管理和模塊升級等。

5 結(jié) 語

使用階段是武器裝備質(zhì)量的體現(xiàn)階段，在這一階段，蘊涵著大量的有用信息。本系統(tǒng)的設(shè)計將會大大提高他們的價值，并且為綜合計劃部門人員的決策提供支持和幫助。但是由于目前存在的各類專業(yè)裝備系統(tǒng)較多，在開發(fā)過程中勢必面臨不少問題。

參 考 文 獻

［1］GJB 3870-99．武器裝備使用過程質(zhì)量信息反饋管理［S］．1999.

［2］[加]韓家煒，[加]坎伯.數(shù)據(jù)挖掘概念與技術(shù)［M］．范明，孟小峰，譯．北京：機械工業(yè)出版社，2002.

［3］唐曉萍．?dāng)?shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)綜述［J］．電腦開發(fā)與應(yīng)用，2002，15（4）：31-32，35.

［4］吳昊，楊建軍．?dāng)?shù)據(jù)挖掘在質(zhì)量管理中的應(yīng)用［J］．成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化，2005，22（1）：28-31．

［5］吳昊，楊建軍．軍事裝備學(xué)［M］．北京：國防大學(xué)出版社，2000．

［6］王漢功．裝備全系統(tǒng)全壽命管理［M］．北京：國防工業(yè)出版社，2003．

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。