王貴寶,龍立軍,邱 欣
(中國人民解放軍駐372廠軍事代表室,江西景德鎮(zhèn) 333002)
當(dāng)前,由于高新技術(shù)在裝備研制過程中大量應(yīng)用,履行裝備項(xiàng)目監(jiān)督的質(zhì)量與可靠性管理工作變得越來越復(fù)雜,特別是針對大型航空裝備,其復(fù)雜性成幾何級數(shù)增長。近年來,質(zhì)量與可靠性理論與實(shí)踐領(lǐng)域面臨的最大難題是:對可靠性預(yù)計(jì)的準(zhǔn)確性甚至可能性正逐漸喪失信心[1]。質(zhì)量、進(jìn)度、成本是項(xiàng)目管理中的三要素。在我國大多數(shù)型號項(xiàng)目管理實(shí)踐中,一般采用質(zhì)量、進(jìn)度與成本三者各自分離的控制方法。這種管理現(xiàn)狀割裂了項(xiàng)目管理中各職能的關(guān)系。國內(nèi)外對裝備質(zhì)量、進(jìn)度與成本集成化控制的相關(guān)理論仍處于理論階段,大都未能充分應(yīng)用到工程項(xiàng)目中。為實(shí)現(xiàn)武器裝備全壽命周期的最佳效能,需要進(jìn)行裝備質(zhì)量進(jìn)度成本一體化監(jiān)督方法研究,實(shí)現(xiàn)軍地雙方裝備項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度和成本的閉環(huán)管理。
目前,世界各國武器裝備研制陸續(xù)采用“一體化設(shè)計(jì)”方式。武器裝備研制實(shí)行“一體化設(shè)計(jì)”是由于當(dāng)前武器裝備越來越復(fù)雜,已經(jīng)成為“系統(tǒng)”而提出來的。90年代中期以后,西方發(fā)達(dá)國家開始在武器裝備采辦過程中建立一體化采辦小組,參與采辦計(jì)劃的全壽命管理。這些采辦小組一般由管理者、研制者、用戶、專家以及項(xiàng)目監(jiān)管與審計(jì)等部門的代表組成?!耙惑w化項(xiàng)目小組”有利于克服傳統(tǒng)的純線形管理方法所帶來的研制費(fèi)用高、周期長、效率低的弊端,有助于采購高質(zhì)量、低成本的武器系統(tǒng)。
作為裝備使用單位的軍方通常都以關(guān)注武器裝備使用效能為焦點(diǎn)。系統(tǒng)效能是系統(tǒng)在規(guī)定條件下滿足一組特定任務(wù)要求的程度的度量。系統(tǒng)效能評估主要是指軍事領(lǐng)域中的作戰(zhàn)效能評估。二戰(zhàn)后各國開始出現(xiàn)了一些專門的作戰(zhàn)效能分析研究。目前,理論界在進(jìn)行作戰(zhàn)效能評估時采用的方法很多,其中,ADC方法是我們用來評價系統(tǒng)效能的一種基本方法。
隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速增長,武器裝備采購合同超億元的大型工程項(xiàng)目越來越多。近年來,高新技術(shù)在裝備研制過程中的大量應(yīng)用,使得工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)均衡的難度也越來越大。因而,為實(shí)現(xiàn)裝備研制項(xiàng)目一體化監(jiān)督,在裝備研制一體化設(shè)計(jì)與軍方關(guān)注裝備效能的背景下,裝備項(xiàng)目監(jiān)督面臨著以下兩個迫切需要解決的基本問題:(1)在履行項(xiàng)目監(jiān)督過程中,如何架設(shè)起裝備一體化研制與使用部隊(duì)關(guān)注的裝備使用效能之間的橋梁?(2)集成裝備質(zhì)量、進(jìn)度、成本三者的武器裝備項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)能否具有統(tǒng)一形式的測度?
現(xiàn)代項(xiàng)目管理包括:質(zhì)量管理、時間(進(jìn)度)管理、成本管理、范圍管理、人力資源管理、溝通管理等9個知識領(lǐng)域,其中質(zhì)量、進(jìn)度、成本是項(xiàng)目管理中重要的三大管理目標(biāo),它們相輔相成,對立統(tǒng)一,組成一種三角關(guān)系[2]。最初,人們意識到成本、質(zhì)量、時間是制約項(xiàng)目的三大要素和基本目標(biāo),其中任何一個目標(biāo)的改變都會影響到另外兩個,由此建立了最早的項(xiàng)目目標(biāo)三角形模型(見圖1a);
1992 年,Dennis Lock等[3]認(rèn)為在固定的時間和成本約束下,質(zhì)量是一個不可協(xié)調(diào)的因素,但是如果縮減工作范圍,就能節(jié)約項(xiàng)目的成本和時間,同時不能忽視人在項(xiàng)目中的作用,因此形成了新的項(xiàng)目目標(biāo)三角形模型(見圖1b);2002年,戚安邦[4]提出同時考慮項(xiàng)目范圍、成本、工期和質(zhì)量的三角形模型,他將項(xiàng)目的范圍、工期和質(zhì)量看作三角形的三邊,而將項(xiàng)目成本看作由這三條邊所圍三角形的面積(見圖1c);近年來,學(xué)者張立友提出了同時考慮項(xiàng)目范圍、成本、工期和質(zhì)量的三角形模型。該模型與戚安邦的不同之處在于,三角形的三邊分別表示項(xiàng)目的質(zhì)量、成本和工期,三角形的面積表示項(xiàng)目的范圍(見圖1d)。
圖1 項(xiàng)目管理質(zhì)量進(jìn)度成本監(jiān)督目標(biāo)模型
質(zhì)量、成本、進(jìn)度都是項(xiàng)目管理的重要目標(biāo),它們之間互相聯(lián)系、互相制約,三者之間存在矛盾與統(tǒng)一。項(xiàng)目質(zhì)量、成本、進(jìn)度與其它目標(biāo)共同組成了項(xiàng)目的目標(biāo)系統(tǒng)。目標(biāo)之間存在著矛盾和對立的一面。通常情況下,目標(biāo)系統(tǒng)中的質(zhì)量目標(biāo)是項(xiàng)目的基礎(chǔ),在一定條件下,質(zhì)量目標(biāo)也會在一定條件下促進(jìn)成本目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);如果工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃制定得既可行又優(yōu)化,使工程進(jìn)展具有連續(xù)性、均衡性,不但可以縮短工期,而且有可能獲得較好的質(zhì)量和較低的成本。
首先,項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)需要具有簡單直觀、容易掌握的可操作性。目前,國際上對裝備項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度、成本的集成化管理模型,常見的是掙值理論。國內(nèi)的銀行系統(tǒng)、建筑工程、航天2號工程中有相關(guān)的應(yīng)用報(bào)道[5-6]。該理論的基本原理是在保證質(zhì)量的情況下,通過引進(jìn)一個中間變量(即“掙值”)來幫助人們分析項(xiàng)目工期和成本的各自變動的情況和所造成的影響。但該模型在使用過程中需要較復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算和轉(zhuǎn)換,在實(shí)際工程應(yīng)用中操作比較困難。隨著現(xiàn)代數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人工智能方法與技術(shù),如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、蟻群算法等,近年來在工程應(yīng)用中取得了一定的成果。但智能算法應(yīng)用過程需要一定量的有效樣本,部分算法搜索時間長,且智能算法一般難于掌握,因而,在工程實(shí)際應(yīng)用過程中智能算法難于推廣。
其次,項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)的計(jì)算結(jié)果應(yīng)具有可信性。通常的集成監(jiān)督模型,主要討論采用何種評估方法取得目標(biāo)值,但普遍缺乏對評估結(jié)論可信性的探討,評估可信性的測度問題在武器裝備一體化監(jiān)督中還很少研究。傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級數(shù)和系統(tǒng)效能ADC方法模型為乘法模型,其預(yù)測的失效率等于基本失效率和幾個影響可靠性的因素之積。乘法模型的缺陷是容易造成誤差的積累。采用加法模型的預(yù)測方法將較大程度地減少誤差的積累。所以,必須對評估結(jié)論的可信性進(jìn)行再評估。對關(guān)鍵指標(biāo)評估的可信性分析需要一種更高層次的評估結(jié)構(gòu)。這種評估結(jié)構(gòu)既可包括原評估過程,還可全面觀測分析原評估過程,它形成一個可以測控評估可信性的過程回路。
再次,武器裝備項(xiàng)目一體化監(jiān)督應(yīng)樹立以質(zhì)量為中心的基本原則。為了獲取更大的收益和利潤,項(xiàng)目集成管理的方法通常是以成本管理為核心。但是,對于軍方采購的武器裝備,我們需要建立起以項(xiàng)目質(zhì)量和項(xiàng)目工期作為集成管理的核心區(qū)的一套相應(yīng)的項(xiàng)目集成管理方法。軍方總是要求盡可能以最低的費(fèi)用、最短的時間去獲取性能最佳的武器裝備。要樹立項(xiàng)目“最佳效益”,而不是“最低報(bào)價”。通過對質(zhì)量、進(jìn)度、成本之間內(nèi)在聯(lián)系的分析以及各自在項(xiàng)目管理中的地位,在項(xiàng)目管理中,只有遵循質(zhì)量第一、成本中心、優(yōu)化進(jìn)度的原則,才能協(xié)調(diào)好這三者之間的關(guān)系,并在固定質(zhì)量的前提下分析成本、進(jìn)度等目標(biāo)的集成。
基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論是項(xiàng)目監(jiān)督管理與實(shí)踐中的一個新的研究方向[7]。隨機(jī)變量序列向常數(shù)的收斂有多種不同的形式。一種合理的收斂理論可以把各種統(tǒng)計(jì)收斂統(tǒng)一起來。目前,建立統(tǒng)計(jì)收斂的測度理論已經(jīng)成為統(tǒng)計(jì)收斂研究領(lǐng)域的核心問題。統(tǒng)計(jì)收斂是通向測度理論、積分理論、概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的橋梁。在統(tǒng)計(jì)收斂理論中,依測度收斂是一種特殊的收斂,在實(shí)際中應(yīng)用較為廣泛。下面為常見的幾種收斂方式:(1)依分布收斂(Convergence in distribution);(2)依概率收斂(Convergence in probability);(3)幾乎處處收斂(Almost sure convergence);(4)一致收斂(Sure convergence);(5)均值收斂(Convergence in mean)。
質(zhì)量有狹義質(zhì)量和廣義質(zhì)量之分。國家軍用標(biāo)準(zhǔn)中將質(zhì)量定義為“一組固有特性滿足要求的程度。這里的要求既包括顧客的現(xiàn)實(shí)需要,更要考慮滿足顧客的潛在需要。為實(shí)現(xiàn)人們對產(chǎn)品質(zhì)量日益增長的需求,目前質(zhì)量概念的內(nèi)涵正在經(jīng)歷著從“符合”到“適用”和“顧客滿意”方向的巨大變化。裝備項(xiàng)目一體化監(jiān)督是與新時期產(chǎn)品的“大質(zhì)量觀”聯(lián)系在一起的。這促使我們對質(zhì)量的認(rèn)識和理解由狹義的“小質(zhì)量觀”逐漸發(fā)展為廣義的“大質(zhì)量觀”。這種大質(zhì)量觀要求促使人們對產(chǎn)品的質(zhì)量、進(jìn)度和成本等因素進(jìn)行綜合考慮。
圖2為日本質(zhì)量管理專家卡諾博士提出的三元質(zhì)量模型??ㄖZ質(zhì)量模型中包含有三元質(zhì)量屬性:理所當(dāng)然質(zhì)量,期望質(zhì)量和魅力質(zhì)量。其中理所當(dāng)然質(zhì)量是指當(dāng)其特性不滿足顧客需求時,顧客很不滿意;而當(dāng)其特性滿足顧客需求時,無所謂滿意不滿意,顧客充其量是滿意。期望質(zhì)量也有稱為一元質(zhì)量,當(dāng)質(zhì)量特性不充足時,顧客很不滿意,充足時,顧客就滿意。越不充足越不滿意,越充足越滿意。魅力質(zhì)量是指當(dāng)其特性不充足時(并且是無關(guān)緊要的特性),則顧客無所謂,當(dāng)其特性充足時,顧客就十分滿意。
圖2 Kano質(zhì)量模型中三元質(zhì)量屬性
由Kano質(zhì)量模型,我們將進(jìn)度和成本與大質(zhì)量觀中的質(zhì)量概念進(jìn)行類比,給出相應(yīng)的概念:(1)理所當(dāng)然進(jìn)度,期望進(jìn)度,魅力進(jìn)度;(2)理所當(dāng)然成本,期望成本,魅力成本。這些概念的引入對項(xiàng)目一體化監(jiān)督具有十分重要的意義。在“大質(zhì)量觀”的主導(dǎo)下,將進(jìn)度和成本均納入到質(zhì)量管理體系環(huán)節(jié)中,使得項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)的一致性量化測度的定義成為可能。
給定一組反映項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)的特征變量,按文獻(xiàn)[8]給出的Wang-Huang信息熵定理,我們現(xiàn)在來研究項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)邊際效益遞減律。在該定理中,多維感知信息熵函數(shù)H(p1,p2,…,pn)形式為:
式(1)中的(p1,p2,…,pn)定義為在n維不確定信息中,每一維信息所顯示特征變量事件發(fā)生的概率。H(p1,p2,…,pn)滿足平均意義上的回歸性(可加性),即
同時,該函數(shù)具有極大值
由H(p1,p2,…,pn)函數(shù)變化規(guī)律可以推導(dǎo)出項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)滿足邊際效益遞減律。項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)曲線應(yīng)滿足邊際效益遞減律。邊際效益遞減律定義為:?X∈K+,X*∈K+,?X0∈K+,當(dāng)X≥X0,X*≥X0時,一體化函數(shù)F(X)滿足:
圖3給出了一體化監(jiān)督函數(shù)隨系統(tǒng)可能特性的變化規(guī)律。其中,黑實(shí)線為常用的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)方法和系統(tǒng)效能ADC方法等函數(shù)與基本性能的變化規(guī)律。黑虛線為實(shí)際一體化監(jiān)督函數(shù)與基本性能滿足程度之間的一種可能變化關(guān)系,為一類復(fù)合函數(shù)。當(dāng)基本性能均不滿足時,系統(tǒng)一體化監(jiān)督函數(shù)極限為0;基本性能均滿足時,系統(tǒng)效能趨近于一個常數(shù)。這兩條曲線在u0處相交,代表冪函數(shù)與該復(fù)合函數(shù)的交點(diǎn)。
圖3 一體化監(jiān)督函數(shù)與基本性能之間的關(guān)系
現(xiàn)將自然對數(shù)的底e按多項(xiàng)式級數(shù)分解。同時,用n1表示非負(fù)整數(shù)階乘的倒數(shù)序列和,如某信息中所含事件數(shù)據(jù)與其一一對應(yīng),則可用分形方法來分析n1所能夠表示的含義。在此信息的每次事件中,定義發(fā)生某事件(如事件1)的概率作為隨機(jī)變量。此信息每次按n!分形,則形成的新的事件每次發(fā)生事件1的概率分別為1/n!。然后,將整個事件當(dāng)成一維信息來考慮,定義事件1在整個分形過程中平均意義上發(fā)生的概率為p1。計(jì)算經(jīng)過n維分形后的所有事件中共含有事件1的個數(shù),可以求解事件1的發(fā)生概率p1。由大數(shù)定律可知:事件1發(fā)生的個數(shù)為n1=e,發(fā)生的概率為p1=1/e。
很明顯,當(dāng)n趨于無窮時,事件1在每次分形過程中以不同的概率發(fā)生,即可將n1對應(yīng)的信息視為無窮維Shannon統(tǒng)計(jì)信息。由于在整個分解及分形過程中所具有的最大的隨機(jī)性和模糊性,人們在整個事件上對是否發(fā)生事件1這一問題上的感知具有最大的不確定性,即具有最大的感知信息熵,因而,n1對應(yīng)的信息也可視為一維的感知信息。最大感知信息的極值條件與單一變量的Shannon信息熵是相一致的:由H=-PlnP的性質(zhì)可知:當(dāng)單一變量的概率P=1/e時,Shannon信息熵H取得極大值。因而,我們可以推斷如下:在一維情況下,一體化監(jiān)督函數(shù)的極值條件函數(shù)與Shannon信息熵函數(shù)取得極值的自變量條件相同,即如果某一維信息包含事件A發(fā)生與否的所有可能概率,當(dāng)且僅當(dāng)該信息中能夠觀察到事件A發(fā)生的個數(shù)等于e時,則對于事件A發(fā)生的一體化監(jiān)督函數(shù)信息具有最大的信息熵。
由于影響裝備質(zhì)量成本進(jìn)度的指標(biāo)眾多,如果對涉及的所有指標(biāo)都一一進(jìn)行監(jiān)督,進(jìn)行繁冗的實(shí)驗(yàn)測試和計(jì)算,將耗費(fèi)大量人力成本,因此需要明確影響裝備項(xiàng)目監(jiān)督的關(guān)鍵指標(biāo)。皮爾士(Peirce)采用對象、表征和解釋三元數(shù)據(jù)信息建立了三元一體關(guān)系邏輯模型。Peirce指出三元是能夠處理任何維度的復(fù)雜性關(guān)系的最大元素?cái)?shù)目。將Peirce的三元一體關(guān)系邏輯模型應(yīng)用到項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)構(gòu)造上,按系統(tǒng)效能的思路,我們可以給出質(zhì)量、進(jìn)度及成本相應(yīng)能力、可用性和可信性的定義,架設(shè)起項(xiàng)目監(jiān)督在裝備研制與使用部隊(duì)之間的橋梁。
圖4 項(xiàng)目監(jiān)督在裝備研制過程中的橋梁作用
項(xiàng)目監(jiān)督的橋梁作用體現(xiàn)在將質(zhì)量進(jìn)度成本監(jiān)督目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為使用部隊(duì)關(guān)注的包含能力、可用性和可信性等指標(biāo)的系統(tǒng)效能函數(shù)。圖4為本文中建立的項(xiàng)目質(zhì)量成本進(jìn)度監(jiān)督職責(zé)與裝備使用部隊(duì)關(guān)注的能力、可用性與可信性之間的對應(yīng)關(guān)系。文獻(xiàn)[8]給出了應(yīng)用感知信息測度量化系統(tǒng)效能的方法。在系統(tǒng)效能計(jì)算過程時,需根據(jù)顧客對系統(tǒng)效能需求的不同,設(shè)定能力、有效性及可信性三元指標(biāo)不同的權(quán)重,所求一體化監(jiān)督函數(shù)為能力、有效性及可信性三元的加權(quán)平均值。如設(shè)定相同的權(quán)重,應(yīng)用級數(shù)擬合的思想,一體化監(jiān)督函數(shù)應(yīng)為與質(zhì)量進(jìn)度成本相關(guān)的各性能指標(biāo)的度量函數(shù),它可以降減為能力、有效性和可信性三元指標(biāo)對系統(tǒng)在平均意義上滿足一組特定任務(wù)的要求程度。
工程項(xiàng)目總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)依賴于項(xiàng)目管理者對三大目標(biāo)的均衡、協(xié)調(diào)和管理,通過建立一個有效的多目標(biāo)優(yōu)化模型,對工程項(xiàng)目三大目標(biāo)進(jìn)行綜合優(yōu)化,將為項(xiàng)目管理者提供有效的決策支持。為了消除不確定性的影響,在工程項(xiàng)目監(jiān)督管理過程中,進(jìn)行多目標(biāo)模糊均衡優(yōu)化是一種通常采用的方法[9]。圖5是按統(tǒng)計(jì)均衡理論給出的,實(shí)際系統(tǒng)效能為圖中的長方形區(qū)域,它可以通過能力、有效性及可信性三元變量函數(shù)擬合等方法來進(jìn)行量化。
圖5 系統(tǒng)效能與可用性、可信性和能力集合關(guān)系
下面按照武器裝備系統(tǒng)效能ADC方法的定義給出一體化監(jiān)督函數(shù)各相關(guān)指標(biāo)的定義,為便于理解,我們也稱由以下推論得出的一體化監(jiān)督函數(shù)方法為改進(jìn)的ADC方法。
定義4-2可用性指標(biāo)(A):可用性指標(biāo)表明的是一體化監(jiān)督函數(shù)各關(guān)鍵要素滿足實(shí)際可用性需求的符合程度,可表示為一體化監(jiān)督函數(shù)的設(shè)計(jì)指標(biāo)按可用性需求在給定條件下正常工作的概率。
定義4-1能力指標(biāo)(D):能力指標(biāo)表明的是一體化監(jiān)督函數(shù)中各關(guān)鍵要素滿足實(shí)際能力需求的符合程度,可以表示為一體化監(jiān)督函數(shù)的設(shè)計(jì)指標(biāo)按能力需求在給定條件下正常工作的概率。
定義4-3可信性指標(biāo)(C):可信性指標(biāo)表明的是一體化監(jiān)督函數(shù)各關(guān)鍵要素滿足實(shí)際規(guī)定任務(wù)的可信性程度,可表示為可用性指標(biāo)表明的是一體化監(jiān)督函數(shù)的設(shè)計(jì)指標(biāo)按可信性需求在給定條件下正常工作的概率。
假設(shè)4-1一體化監(jiān)督函數(shù)中的關(guān)鍵要素可以由能力、可用性、可信性三元集合指標(biāo)給出。
假設(shè)4-2在武器裝備工程應(yīng)用過程中,所有項(xiàng)目監(jiān)督管理者對能力、有效性及可信性三元指標(biāo)的權(quán)重(偏好)均相同。
假設(shè)4-3一體化監(jiān)督函數(shù)滿足邊際效益遞減律與極值條件。
推論4-1一體化監(jiān)督函數(shù)(改進(jìn)的ADC方法)
將可用性(A)、能力(D)、可信性(C)三個關(guān)鍵要素看作為一維的風(fēng)險(xiǎn)信息,則在此基礎(chǔ)上建立起來的一體化監(jiān)督度量函數(shù)記為F(P),定義為改進(jìn)的ADC方法,它表示變量集合 P=(p1,p2,…,pn)所對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的相對可能程度。滿足假設(shè)4-1至4-3相應(yīng)條件的一體化監(jiān)督函數(shù)F(p1,p2,…,pn)存在,并可表示為可由下式給出:
其中,K為正常數(shù),一般取K=1;λi為pi按概率值計(jì)算的加權(quán)系數(shù)。如取K=1,F(xiàn)(P)函數(shù)的極值為F(P)max=e1/e,其值接近為1.4447。我們可以根據(jù)F(P)函數(shù)存在的極值條件,在進(jìn)行項(xiàng)目一體化監(jiān)督過程中,設(shè)定目標(biāo)一體化監(jiān)督函數(shù)值,如1.35,如計(jì)算結(jié)果超出該值范圍,則開始風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警,再進(jìn)行重點(diǎn)有針對性的改進(jìn)工作。
采用一體化監(jiān)督函數(shù)方法進(jìn)行項(xiàng)目管理時需要可用性(A)、能力(D)、可信性(C)三個關(guān)鍵要素盡可能一致的得分,以此來提高項(xiàng)目監(jiān)督過程的有效性。在各因素指標(biāo)評價過程中,對專業(yè)性強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)事件,需要進(jìn)行專業(yè)技術(shù)審查討論以確定A、D、C的得分。在工程實(shí)際應(yīng)用中,改進(jìn)的ADC方法經(jīng)常會結(jié)合到專業(yè)審查方法,如可采用NASA在項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)決策中應(yīng)用到的CROSS方法,以進(jìn)行得分一致性分析。
采用CROSS這種類型的最大一致啟發(fā)式方法,可以有效地實(shí)現(xiàn)各得分的一致性并實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)決策的理性選擇。表1與表2為考慮工程實(shí)際和參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給出的一體化監(jiān)督函數(shù)的可用性(A)、能力(D)、可信性(C)指標(biāo)的評分準(zhǔn)則與武器裝備項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)計(jì)算流程示范表。圖6為裝備研制項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)的一般流程。下一節(jié),我們將結(jié)合裝備工程項(xiàng)目研制生產(chǎn)實(shí)際情況,給出具體實(shí)例進(jìn)行闡述。
表1 可用性(A)、能力(D)、可信性(C)指標(biāo)的評分準(zhǔn)則
表2 武器裝備項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)計(jì)算流程表
圖6 一體化監(jiān)督函數(shù)的一般計(jì)算流程
直8型機(jī)是我國研制的大型運(yùn)輸型直升機(jī)。空軍已陸續(xù)采購各型直8裝備部隊(duì)。2011年至2012年10月,因主起落架緩沖支柱端部接頭串氣,多架次直8某兩型機(jī)主起落架返廠修理。該零件在返廠進(jìn)行表面鍍鉻后進(jìn)行氣密性試驗(yàn)(要求:24小時高低壓腔之間不存在串氣現(xiàn)象)。圖7為主起落架緩沖支柱端部接頭外形示意圖。
圖7 主起落架緩沖支柱端部接頭外形示意圖
2009年以前,該產(chǎn)品在工廠生產(chǎn)過程中合格率較高,試驗(yàn)出現(xiàn)串氣現(xiàn)象為偶發(fā)故障。但近年來,零件生產(chǎn)存在合格率低的現(xiàn)象,典型故障現(xiàn)象如下:2012年10月15日,一批端部接頭(生產(chǎn)編號:D321617-2,數(shù)量:30件)試驗(yàn)合格率低(試驗(yàn)了12件,僅合格1件),端部接頭零件在試驗(yàn)過程中多數(shù)都存在的串氣(氣泡)現(xiàn)象。本次試驗(yàn)件的情況見表3。
表3 主起落架緩沖支柱端部接頭零件清單及試驗(yàn)結(jié)果
圖8a與圖8b分別為端部接頭外擴(kuò)供應(yīng)商與工廠批生產(chǎn)進(jìn)度甘特圖。鍍鉻層屬于較為傳統(tǒng)的加工工藝,目前在民用領(lǐng)域已逐步使用熱噴涂涂層替代鉻層的耐磨性能。在進(jìn)行鉻層封孔測試的同時,研制單位聯(lián)合北京航空材料研究所進(jìn)行了熱噴涂試驗(yàn)。熱噴涂試驗(yàn)件在2012年11月底返廠進(jìn)行了氣密性試驗(yàn),其試驗(yàn)效果良好。研制單位將根據(jù)產(chǎn)品功能屬性給出該產(chǎn)品的進(jìn)一步性能測試需求,以測試該種代替工藝實(shí)施的可行性。
結(jié)合國外起落架內(nèi)部結(jié)構(gòu)鍍鉻后為提高氣密性采取封孔處理的加工方案,主機(jī)研制單位聯(lián)合北京航空材料研究所,對9件鍍鉻后經(jīng)氣密性檢查存在漏氣問題的端部接頭采取518封孔劑封孔處理方式。對經(jīng)封孔處理的端部接頭進(jìn)行168小時保壓試驗(yàn)(正常產(chǎn)品只進(jìn)行24小時),發(fā)現(xiàn)所有產(chǎn)品封孔效果良好,均未出現(xiàn)再次漏氣問題。
圖8 進(jìn)度甘特圖
由主機(jī)研制單位發(fā)EO單形式,明確從9件已封孔的端部接頭中抽取3件,在裝備使用環(huán)境最為惡劣的艦載狀態(tài)進(jìn)行裝機(jī)驗(yàn)證。目前用于裝機(jī)驗(yàn)證件已基本組裝完畢,2012年11月中旬發(fā)部隊(duì)進(jìn)行裝機(jī)驗(yàn)證,由主機(jī)生產(chǎn)單位對裝機(jī)驗(yàn)證產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)一個半月的飛行時數(shù)統(tǒng)計(jì)后,將數(shù)據(jù)返回主機(jī)研制單位進(jìn)行應(yīng)用情況分析,以明確進(jìn)一步處理方案。
我們先給出質(zhì)量與進(jìn)度兩項(xiàng)指標(biāo)的A、D、C數(shù)據(jù),產(chǎn)品成本的A、D、C數(shù)據(jù)可以通過類似方法得到。經(jīng)項(xiàng)目一體化質(zhì)量監(jiān)督研究小組分析,決定質(zhì)量與進(jìn)度的產(chǎn)品功能因素有:故障影響的重要性、現(xiàn)有產(chǎn)品的生產(chǎn)及外擴(kuò)周期、競爭性分析、產(chǎn)品的未來目標(biāo)、改進(jìn)后產(chǎn)品的競爭力等,評價方法為結(jié)合卡諾模型中的三元質(zhì)量屬性,分別按理所當(dāng)然、期望和魅力屬性加權(quán)給出。
下面分別給出質(zhì)量與進(jìn)度兩項(xiàng)指標(biāo)的A、D、C數(shù)據(jù):
(1)產(chǎn)品的可用性屬性。在對產(chǎn)品的可用性評級的過程中,小組成員之間需要進(jìn)行大量建設(shè)性的討論,這期間將會有許多新觀點(diǎn)提出來。一般認(rèn)為,小組成員最終應(yīng)該達(dá)成一致,這當(dāng)然是一個理想的狀態(tài),但需要花費(fèi)大量的時間。一個很好的折衷辦法是采用少數(shù)服從多數(shù)的民主原則,而將少數(shù)人的意見附在后面。按產(chǎn)品特點(diǎn),按表1的評分準(zhǔn)則,研究小組給出產(chǎn)品的質(zhì)量與進(jìn)度可用性屬性分值分別為8與9。
(2)產(chǎn)品的能力屬性。表2所列的格式選取了兩個制造商進(jìn)行能力對比。產(chǎn)品的機(jī)械加工與“將來的我們”的分?jǐn)?shù)相同,強(qiáng)于競爭對手(制造商1和制造商2),所以我們在這一顧客需求上沒有必要改進(jìn)未來的產(chǎn)品;產(chǎn)品試驗(yàn)滿足顧客需求(本企業(yè)產(chǎn)品現(xiàn)在評分值為2),但是弱于競爭對手2(評分值為1),因此,我們將該項(xiàng)未來值設(shè)定為1。產(chǎn)品的表面處理(鍍鉻),我們當(dāng)前的產(chǎn)品沒有滿足(分?jǐn)?shù)為5),我們的表面處理性能不穩(wěn)定,而競爭對手的材料使用時間卻長得多,我們應(yīng)該在這個顧客需求上做顯著的改進(jìn),所以我們將未來值設(shè)定為1,這樣我們就可以與競爭對手持平了。按表1的評分準(zhǔn)則,研究小組給出產(chǎn)品質(zhì)量與進(jìn)度的能力屬性分值分別為5與5。
(3)可信性屬性??尚判杂糜谠u價產(chǎn)品生產(chǎn)過程中質(zhì)量的變化情況。按產(chǎn)品特點(diǎn)及工廠生產(chǎn)情況。研究小組給出產(chǎn)品的質(zhì)量與進(jìn)度的可信性屬性分值為1與2。
通過上述項(xiàng)目一體化質(zhì)量監(jiān)督研究小組給出的評分?jǐn)?shù)據(jù),經(jīng)概率轉(zhuǎn)化后,我們現(xiàn)在按照進(jìn)行一體化目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算,其結(jié)果為:
在此次故障監(jiān)督計(jì)算的基礎(chǔ)上,下一步可制定一體化監(jiān)督目標(biāo),結(jié)合裝備研制單位研制過程生成數(shù)據(jù)和故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),制訂詳細(xì)的一體化監(jiān)督函數(shù)相關(guān)指標(biāo)規(guī)范(除A、D、C指標(biāo)之外,還包含產(chǎn)品“今天的我們”、“將來的我們”、競爭力“改進(jìn)率”等指標(biāo)),逐步建立起武器裝備項(xiàng)目一體化監(jiān)督數(shù)據(jù)庫,進(jìn)行裝備項(xiàng)目一體化監(jiān)督風(fēng)險(xiǎn)決策和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警工作。其實(shí)現(xiàn)途徑是:在質(zhì)量控制方面,利用卡諾三元質(zhì)量模型,將軍方的質(zhì)量需求層層分解,分析質(zhì)量隱患,強(qiáng)化過程質(zhì)量監(jiān)督,促進(jìn)企業(yè)質(zhì)量文化建設(shè),形成軍地統(tǒng)一協(xié)調(diào)的質(zhì)量閉環(huán)管理系統(tǒng)。在進(jìn)度監(jiān)督方面,創(chuàng)新現(xiàn)有的進(jìn)度管理機(jī)制,確保承制單位生產(chǎn)計(jì)劃制訂的針對性、有效性。制定詳細(xì)周密的裝備生產(chǎn)進(jìn)度節(jié)點(diǎn),建立風(fēng)險(xiǎn)評估制度,采取針對性的規(guī)避措施等。在成本控制方面,通過項(xiàng)目監(jiān)督得到的信息尋找改進(jìn)途徑,降低總成本,保證項(xiàng)目進(jìn)度,爭取達(dá)到最適宜的質(zhì)量成本,并評定質(zhì)量體系的有效性。
本文著眼于提高武器裝備研制生產(chǎn)監(jiān)督管理的有效性和針對性,從實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、進(jìn)度、成本一體化監(jiān)督管理需要出發(fā),運(yùn)用現(xiàn)代管理理論和數(shù)學(xué)建模方法,提出了完整的一體化監(jiān)督函數(shù)的計(jì)算公式,明確了指標(biāo)評分準(zhǔn)則和計(jì)算流程,充分體現(xiàn)了型號研制監(jiān)督管理過程定量分析的科學(xué)方法,豐富了軍代表和裝備研制單位對型號研制生產(chǎn)監(jiān)督的理論和方法,具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性,對加快裝備研制生產(chǎn)進(jìn)度、降低成本、提高質(zhì)量具有重大意義。
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