劉國才 莫婷

(1.中國航天標準化與產(chǎn)品保證研究院，北京 100071；2.中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟研究院，北京 100081)

0 引言

目前，我國航天事業(yè)已進入新時代高質(zhì)量發(fā)展階段，努力實現(xiàn)“高質(zhì)量保證成功、高效率完成任務(wù)、高效益推動航天強國和國防建設(shè)”的“三高”目標，迫切需要創(chuàng)新質(zhì)量管理。質(zhì)量問題歸零是我國航天事業(yè)在60多年工程實踐、探索創(chuàng)新中積累的有效質(zhì)量管理方法。面向新時代的發(fā)展需要，基于嫦娥五號任務(wù)的成功實踐，主動迎變并深化質(zhì)量問題歸零理論[1-2]研究，具有十分重要的意義。

1 “雙歸零”研究現(xiàn)狀

我國的航天“雙歸零”始于20世紀90年代[3]，各承研單位在解決型號質(zhì)量問題的過程中逐漸摸索出以“雙歸零”為代表的有效方法。該方法在國防科技工業(yè)及某些民用領(lǐng)域得到大范圍推廣并取得了顯著實效。

航天“雙歸零”方法的演進路徑[4-5]如圖1所示。在近30年的演進歷程中，國內(nèi)專家學者對“雙歸零”方法進行了持續(xù)而深入的研究，涵蓋歸零的歷史[6-7]、思想內(nèi)涵[8-9]、復雜產(chǎn)品質(zhì)量問題歸零[10-11]、復雜系統(tǒng)歸零[12]、知識管理[13]、長管質(zhì)量問題歸零[14]、工程實施[15]等內(nèi)容，形成了一系列具有代表性的研究成果[16]，但是與發(fā)達國家的航天質(zhì)量問題處理及預防[17-18]相比仍有一定差距，迫切需要從歸零理論自身的角度查找原因。分析發(fā)現(xiàn)，主要問題之一是歸零結(jié)果的理論化程度尚有不足。針對該問題，吸納社會科學領(lǐng)域中案例研究法的理論構(gòu)建優(yōu)勢，融合雙五條歸零理論，并結(jié)合反饋控制思想，構(gòu)建廣義歸零方法，提高當前質(zhì)量問題歸零的理論泛化能力，助力實現(xiàn)更深入的質(zhì)量預防成效。

圖1 航天“雙歸零”方法的演進路徑

2 案例法基本原理

2.1 案例法研究階段

案例法[19]源于社會實踐并推廣應(yīng)用于航天[20]、商業(yè)、心理學、管理學等多個領(lǐng)域，通過觀察、訪談、歷史數(shù)據(jù)、檔案材料等方法收集數(shù)據(jù)，運用可靠技術(shù)對一個事件進行分析并得出帶有普遍性的結(jié)論[21]。歷經(jīng)150多年的發(fā)展[22]，案例法主要經(jīng)歷兩個研究階段，如圖2所示。當今，案例法以方法論研究為核心，用于探索性研究、描述性研究和解釋性研究。其中，以解釋性研究為主，用于回答“為什么”的問題，同時也是構(gòu)建理論的主要研究類型。

圖2 案例研究法的研究階段

2.2 案例法實施流程

由案例法構(gòu)建理論并沒有固定的步驟[23-25]。Kathleen M. Eisenhardt給出了一個相對完整的實施流程，如圖3a所示。Robert K. Yin則持有不同的觀點，認為開始研究前需要給出理論假設(shè)，提出了如圖3b所示的研究路徑，以及如圖3c所示的實施流程。

圖3 案例研究法實施流程

3 構(gòu)建廣義歸零方法

案例法具有構(gòu)建理論的完整方法體系，與雙歸零理論有相同的目標和較大的融合互補空間，例如：①雙歸零缺少研究設(shè)計和評價，理論化程度不足，未能產(chǎn)生更普遍性的結(jié)論。依據(jù)案例法，這個結(jié)論是對理論假設(shè)的回應(yīng)，由分析歸納得出并具有推廣性。②案例法缺少工程實施導向，而雙歸零理論具有工程實用性。③案例法具有理論構(gòu)建性，而雙歸零理論缺少更廣泛的理論概括能力。所以，通過案例法與雙歸零理論的有機融合，可以在機理層面大大提升質(zhì)量問題歸零的理論化能力。案例法與雙歸零理論融合而成的新歸零方法稱為廣義歸零方法。由于融合方式的不同，分別形成廣義歸零方法的范式Ⅰ和范式Ⅱ。

3.1 廣義歸零方法的范式Ⅰ

以技術(shù)五條歸零為例，將其與案例法分別進行流程化并繪制流程框圖，如圖4a、圖4b所示。將技術(shù)五條歸零流程嵌入案例法流程，形成廣義歸零方法的范式Ⅰ，如圖4c所示。

圖4 廣義歸零方法的范式Ⅰ

圖4a與圖4b具有不完全相同的實施路徑，其中“問題描述”與“收集案例研究資料”、“定位與機理”與“資料分析”、“編制歸零報告”與“形成案例研究報告”具有不同程度的等效關(guān)系。將等效環(huán)節(jié)進行歸并，形成了兼具案例法和“雙歸零”綜合優(yōu)勢的新歸零方法，稱之為廣義歸零方法的范式Ⅰ。

3.2 廣義歸零方法的范式Ⅱ

以圖3c單案例研究流程為例，將其等效視為質(zhì)量問題歸零環(huán)節(jié)，“形成理論模型”環(huán)節(jié)則等效為形成歸零結(jié)論。在單案例法研究流程的后續(xù)環(huán)節(jié)追加多案例法研究及形成更廣泛的理論模型兩個環(huán)節(jié)，并反饋至“確定研究問題”環(huán)節(jié)。通過單案例法研究流程追加多案例法研究流程形成的雙回路模型，如圖5a所示。依據(jù)控制論的建模思想，對圖5a進行變換得到廣義歸零方法的控制系統(tǒng)模型，即為廣義歸零方法的范式Ⅱ，如圖5b所示。其中，多案例法研究環(huán)節(jié)作為控制系統(tǒng)模型的輸入，單案例法研究環(huán)節(jié)作為被控對象，對輸出進行反饋并與輸入進行“大于、等于、小于”的比較。通過范式Ⅱ，即廣義歸零方法的控制系統(tǒng)模型，可以進一步展示雙五歸零的理論泛化機理，更貼近工程實際應(yīng)用。

圖5 單案例法流程與多案例法流程的組合

4 實證研究

4.1 型號概述

嫦娥五號是探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略的收官之戰(zhàn)，實現(xiàn)月球樣品的自動采樣并返回?？茖W載荷的本次任務(wù)是獲取月球地形地貌信息、物質(zhì)成分和月壤層次結(jié)構(gòu)，為月球及月壤的研究直接提供科學數(shù)據(jù)，同時強有力地支持“鉆取”月球樣品。而事實也證明，在采樣過程中，科學載荷發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，倘若發(fā)生任何質(zhì)量問題，將直接影響任務(wù)成敗。

4.2 需求分析

實施嫦娥五號任務(wù)時，廣義歸零方法尚處于萌芽階段并開始應(yīng)用。當時面臨的一個較大難題是產(chǎn)品歸完零后，該產(chǎn)品又發(fā)生了其他質(zhì)量問題。問題在于，通過第一個質(zhì)量問題的歸零，可否避免該產(chǎn)品后續(xù)質(zhì)量問題的發(fā)生，雖然每個質(zhì)量問題的原因性質(zhì)不同。

4.3 核心方法

當時廣義歸零方法尚未正式提出，但其萌芽思想恰好解決了如上困惑，具體做法是：按雙五歸零找到了質(zhì)量問題的定位與原因，但這多局限于就事論事。此時，提出的想法是，所發(fā)生的質(zhì)量問題背后一定有某個規(guī)律在支撐，這個規(guī)律肯定不是雙歸零中得到的原因(等效于廣義歸零方法中的提出理論假設(shè))。之后，跳出雙歸零報告中的內(nèi)容，從更廣泛的視角搜集資料和尋找這個隱藏的規(guī)律(等效于廣義歸零方法中的搜集資料)。最后發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的質(zhì)量問題，不管是設(shè)計原因、工藝原因或者其他原因，都存在一個共性的規(guī)律，即產(chǎn)品研制人員的質(zhì)量意識、質(zhì)量知識和質(zhì)量落實決定了質(zhì)量問題的發(fā)生?；谠摪l(fā)現(xiàn)，采取了一系列簡單易行的措施，質(zhì)量問題得到了很好的控制。

4.4 取得的成效

一是方案階段、初樣階段、正樣階段發(fā)生的質(zhì)量問題是依次遞減的。有觀點認為這是必然的，理由是管理越來越嚴格，絕大部分質(zhì)量問題已在項目前期發(fā)生，所以到了正樣階段質(zhì)量問題自然就減少了。本研究則認為不一定，因為現(xiàn)實中有些型號恰是在方案階段或初樣階段基本沒有發(fā)生質(zhì)量問題，而到了正樣階段才發(fā)生。

二是單機設(shè)備自身的質(zhì)量問題減少。之所以要強調(diào)是單機設(shè)備自身，正是廣義歸零方法的獨特之處。傳統(tǒng)歸零是把教訓舉一反三到其他型號、其他單機、其他單位，而廣義歸零方法的核心做法是把歸零歸到理論化，即找到一個更加具有普遍性的規(guī)律。

質(zhì)量意識、質(zhì)量知識和質(zhì)量落實分析如下：

(1)質(zhì)量意識。當眾多型號發(fā)生質(zhì)量問題后，普遍認為是型號人員質(zhì)量意識不足或管理層對質(zhì)量工作重視程度不夠?qū)е碌?。而通過應(yīng)用廣義歸零方法得出了更深刻的認識，即相關(guān)人員在本源上都具有強烈的質(zhì)量意識，出現(xiàn)航天質(zhì)量問題的根本性原因并非在于質(zhì)量意識。

(2)質(zhì)量知識。型號一線的設(shè)計師普遍反映，所發(fā)生的質(zhì)量問題與專業(yè)能力不完全直接相關(guān)，如靜電損傷、點膠、防松等。通過應(yīng)用廣義歸零方法發(fā)現(xiàn)，豐富而及時的質(zhì)量知識供給至關(guān)重要。在嫦娥五號科學載荷研制過程中，非常重視承研人員的質(zhì)量知識培訓及宣貫，承研人員掌握質(zhì)量知識后會主動應(yīng)用于研制工作。

(3)質(zhì)量落實。航天產(chǎn)品技術(shù)難度大、過程環(huán)節(jié)多、風險潛伏深。即使掌握了豐富的質(zhì)量知識，單獨依靠個人的力量也不一定能在適當?shù)臅r間、適當?shù)墓ば虿捎眠m宜的質(zhì)量知識落實到產(chǎn)品研制過程中。這就需要團隊的力量，特別需要各級總質(zhì)量師起到強有力的統(tǒng)籌作用。憑借他們豐富的質(zhì)量知識和實踐經(jīng)驗，充分識別產(chǎn)品全生命周期中各項活動、步驟的差距和風險，及時跟蹤“人、機、料、法、環(huán)、測”的狀態(tài)變化，提出需要重點防范的質(zhì)量風險。

5 比較分析

5.1 形式比較

廣義歸零方法的范式Ⅰ與“雙歸零”方法最大的區(qū)別是：范式Ⅰ極大擴充了“雙歸零”方法的內(nèi)容，特別是方案設(shè)計、搜集資料和資料分析，而在“雙歸零”方法的實踐中并沒有涵蓋理論假設(shè)、分析單位、連接資料與假設(shè)的邏輯和解釋研究結(jié)果等核心內(nèi)容的方案設(shè)計，缺乏系統(tǒng)化的資料搜集來源和資料分析方法。

廣義歸零方法的范式Ⅱ與范式Ⅰ相比，由傳統(tǒng)案例法中的單案例與多案例相對獨立研究，組合優(yōu)化為“單-多”雙回路的混合研究。但該雙回路模型在時序邏輯方面尚存不足，結(jié)合反饋控制的思想，對雙回路模型進行進一步改進，形成“多-單”單回路控制系統(tǒng)模型，更貼近工程實際情況。

廣義歸零方法是案例法、“雙歸零”和反饋控制思想綜合集成的結(jié)果。案例法作為國際上先進的質(zhì)性分析方法，進一步豐富和深化了“雙歸零”的理論架構(gòu)，“雙歸零”方法作為我國航天工程的特色本土理論為案例法提供了精準目標導向，反饋控制思想又進一步理順了“多-單”關(guān)系，使得廣義歸零方法進一步適用于航天工程實踐。

5.2 機理分析

范式Ⅰ中的資料分析環(huán)節(jié)、范式Ⅱ中的反饋環(huán)節(jié)分別實現(xiàn)了“雙歸零”方法的理論泛化能力。資料分析環(huán)節(jié)完全繼承了案例法中的相應(yīng)分析方法，具備構(gòu)建理論的核心能力。范式Ⅱ中的反饋環(huán)節(jié)實現(xiàn)了當前質(zhì)量問題歸零結(jié)論與歷史質(zhì)量問題歸零結(jié)論的范圍比較，當結(jié)論范圍小于或等于歷史質(zhì)量問題歸零結(jié)論范圍時，啟動反饋控制機制再次對當前質(zhì)量問題進行深度歸零，至其結(jié)論范圍大于歷史結(jié)論范圍時控制活動停止。

6 結(jié)語

質(zhì)量問題歸零尚缺乏進一步構(gòu)建理論的機制，這是導致“雙歸零”理論泛化能力不足的主要原因之一。而案例法與“雙歸零”的融合，不僅能夠深入實現(xiàn)單案例歸零，還具有構(gòu)建理論、擴大結(jié)論推廣應(yīng)用范圍的作用，為“雙歸零”方法注入了新的內(nèi)涵。