摘要：航天裝備工程研制過程中數(shù)據(jù)源不統(tǒng)一、質(zhì)量信息管理范圍不全面會導(dǎo)致質(zhì)量信息管理困難，因此，對質(zhì)量信息模型的組成要素及構(gòu)建流程進行研究十分必要。首先，運用概念格理論和概念格樹形結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方法生成核心概念，作為模型的重要組成要素；其次，建立航天裝備工程研制過程的質(zhì)量信息模型；最后，通過應(yīng)用工程研制信息實例驗證質(zhì)量信息模型在航天裝備中的應(yīng)用有效性。研究表明，對航天裝備工程研制質(zhì)量信息的分層、分類管理，有助于輔助航天裝備工程研制質(zhì)量決策，提升航天裝備質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：概念格；航天裝備；質(zhì)量信息；信息模型；工程研制

0"引言

工程研制是航天裝備研制的重要一環(huán)。從發(fā)生的航天裝備質(zhì)量問題來看，設(shè)計錯誤或設(shè)計不周所造成的質(zhì)量問題約占40%，把質(zhì)量管理工作的重點放到工程研制，這是提高航天裝備質(zhì)量的關(guān)鍵"[1]。質(zhì)量信息是反饋控制的基礎(chǔ)和前提，是質(zhì)量決策的重要依據(jù)，而航天裝備工程研制周期長，缺乏統(tǒng)一形式的質(zhì)量信息，難以滿足航天裝備決策的需要。為決策方便，需要對支持裝備研制的質(zhì)量信息進行有效的管理，質(zhì)量信息管理具有“承上啟下”的重要作用。一方面，其是在質(zhì)量信息采集的基礎(chǔ)上進行；另一方面，其為質(zhì)量信息表示、處理與利用創(chuàng)造了有利條件。對工程研制質(zhì)量信息進行全面組織與形式化的表達，是實現(xiàn)航天裝備工程研制質(zhì)量信息管理的必要環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)以產(chǎn)品物料清單為中心的質(zhì)量信息管理方法，能保證質(zhì)量信息的有序性、完整性和集成性"[2]。劉明周等"[2]、唐曉青等"[3]、薄洪光等"[4]以BOM為質(zhì)量信息組織形式，將分散的質(zhì)量信息有效地組織起來，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一。徐顯龍等"[5]分析了制造質(zhì)量信息樹的結(jié)構(gòu)、節(jié)點、及其屬性操作，提出制造質(zhì)量信息樹的構(gòu)建方法，實現(xiàn)了制造質(zhì)量信息的有效組織。周岫彬等"[6]以時間、空間、內(nèi)容的多維方式組織信息，建立多維度、全周期的質(zhì)量信息組織體系。江偉光等"[7]提出以屬性、約束和操作來定義全生命周期的質(zhì)量信息，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)源，形成了一套適用的質(zhì)量信息組織體系。以上研究在一定層面上實現(xiàn)數(shù)據(jù)源統(tǒng)一，完成質(zhì)量信息的組織管理，但大部分研究集中于研制過程的單一階段，比如工藝階段、設(shè)計階段，對覆蓋設(shè)計、工藝、制造的工程研制階段的質(zhì)量信息模型研究較少；部分學(xué)者研究了全生命周期質(zhì)量信息的組織，但存在質(zhì)量信息管理范圍不明確、構(gòu)建模型考慮因素不全面的問題"[8-10]。元模型可進行模型描述"[11]，能夠體現(xiàn)模型的構(gòu)成。江偉光等"[7]從結(jié)構(gòu)層、過程層和表達層描述信息模型，分析元模型擴展機制與領(lǐng)域模型構(gòu)建方法。但元模型方法在對信息的描述上不能體現(xiàn)出信息間的屬性包含關(guān)系。

概念格理論常用于知識發(fā)現(xiàn)、關(guān)聯(lián)分析、信息分類等領(lǐng)域"[12]。概念格是在概念內(nèi)涵（屬性） 與概念外延（對象） 具有確定性關(guān)系條件下，研究和處理外延和內(nèi)涵具有“是”或“非”的確定性關(guān)系，質(zhì)量信息之間的繼承關(guān)系可以很好地在概念格中體現(xiàn)。大部分學(xué)者都在概念格合并的方向上進行研究"[13-14]，關(guān)注重點在于如何快速對新概念進行合成，對概念格合成后內(nèi)容進行組織建模的研究較少，應(yīng)用概念格合并對航天裝備質(zhì)量信息進行概念合并作為模型組成要素的研究更少。但在研究中發(fā)現(xiàn)，概念格理論可有效地對質(zhì)量信息進行分類，且能夠描述其關(guān)系，概念格合并可將相似的概念合并為一個新的概念，從而減少概念的數(shù)量，提高表達能力和分類準(zhǔn)確性"[15]。同時，概念格能消除質(zhì)量信息分類后概念的重復(fù)性和不一致性，保信息模型的合理性、可實現(xiàn)性和單一源性，但概念格結(jié)構(gòu)本身的復(fù)雜性，不可避免地會產(chǎn)生概念之間連線交叉的現(xiàn)象，導(dǎo)致概念紊亂、缺失的問題。沈夏炯等"[16]、Sawase等"[17]、Belohlavek等"[18]提出以樹形目錄結(jié)構(gòu)表示格結(jié)構(gòu)，解決了以上問題，而且構(gòu)成的目錄子樹能夠滿足用戶的分類需求。以上研究僅將樹形結(jié)構(gòu)概念格應(yīng)用于信息檢索方面，鮮有能結(jié)合概念格合并和樹形表達對信息進行新概念的合成，并用于信息模型的構(gòu)建。因此，本文通過概念格理論與概念格樹形結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方法來合成航天裝備工程研制質(zhì)量模型組成要素，構(gòu)建質(zhì)量信息模型；提出航天裝備質(zhì)量信息模型的構(gòu)建源頭、組成、總體框架及其表達，并將此方法論應(yīng)用于模型的構(gòu)建工作，以解決數(shù)據(jù)源不統(tǒng)一、質(zhì)量信息分散的問題。該方法旨在實現(xiàn)航天裝備多層次、多類別的質(zhì)量信息組織與管理，有利于從提升航天單位質(zhì)量決策，提高航天裝備工程研制階段產(chǎn)品質(zhì)量水平。

1"航天裝備工程研制質(zhì)量信息模型組成要素

1.1"明確質(zhì)量信息管理范圍

航天裝備質(zhì)量信息是對航天裝備特性滿足要求程度的描述，是對航天裝備質(zhì)量狀況客觀事實的記錄與反映。工程研制質(zhì)量信息以文檔和數(shù)據(jù)的形式存在于各研制任務(wù)中，本文以工業(yè)和信息化部發(fā)布的《質(zhì)量大數(shù)據(jù)白皮書（2022年）》中質(zhì)量大數(shù)據(jù)資源體系編目架構(gòu)"[19]為基礎(chǔ)，參考GB/T 41272—2022"[20]中關(guān)于制造質(zhì)量數(shù)據(jù)內(nèi)容、QJ 3133—2001"[21]中對于航天產(chǎn)品項目階段劃分內(nèi)容，形成了航天裝備工程研制質(zhì)量信息資源編目框架，如圖1所示。

該框架即為航天裝備工程研制質(zhì)量信息管理的范圍，概括了航天裝備工程研制的設(shè)計研制、試制、試驗的全階段，通過對各階段質(zhì)量信息的細化，更清晰地表明了管理范圍。

1.2"應(yīng)用概念格理論進行質(zhì)量信息對象合成

通過應(yīng)用概念格理論，對工程研制質(zhì)量信息資源編目框架進行重新整理，對質(zhì)量信息對象進行合成和逐層合并，消除質(zhì)量信息對象重復(fù)性。

1.2.1"概念格理論基礎(chǔ)知識

概念格理論基礎(chǔ)知識如下：

定理1"[22]：對于給定形式背景K=（G，M，I）；A1，A2∈G；B1，B2∈M，則有A1A2f（A2）f（A1），B1B2g（B2）g（B1）。

定義1"[22]：若（A1，B1）、（A2，B2）是某個形式背景K=（G，M，I）的兩個概念，而且A1A2，則稱（A1，B1）是（A2，B2）的子概念，（A2，B2）是（A1，B1）的父概念，并記作（A1，B1）≤（A2，B2），關(guān)系≤稱為是概念的“序?qū)哟巍保ê喎Q“序”）。如果A1A2，且不存在概念（A3，B3）使得A1A3A2，則稱（A1，B1）是（A2，B2）的直接子概念，（A2，B2）是（A1，B1）的直接父概念，記作（A1，B1）lt;（A2，B2）。K=（G，M，I）的所有概念用這種序組成的集合稱為概念格，記作L（G，M，I）。

定理2：假設(shè)存在的概念C1=（A1，B1）和概念C2=（A2，B2），如果A1=A2，則B1=B2；如果B1=B2，則A1和A2之間的關(guān)系需要對以下三種條件進行討論：

（1）如果A1∈A2，則C1為冗余概念。

（2）如果A2∈A1，則C2為冗余概念。

（3）如果A1≠A2，則C1和C2均為冗余概念，因為沒有一個概念能覆蓋屬性集中的所有屬性對象，此時需要用新的概念進行替代Cnew=（A1∪A2，B1）。

1.2.2"質(zhì)量信息對象合并的流程設(shè)計

概念格理論中的縱向合成是指將多個概念進行組合，生成新的更抽象的概念；概念格樹形轉(zhuǎn)換是指將復(fù)雜的樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成樹形結(jié)構(gòu)的過程。應(yīng)用縱向合成結(jié)合樹形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的質(zhì)量信息對象合并流程如下：

（1）定義質(zhì)量信息屬性集合S。

（2）定義質(zhì)量信息對象集合O，將質(zhì)量信息對象全集定為F0，并將其初始化為空集。

（3）將所有需要合成的質(zhì)量信息對象按照其屬性分別歸到不同的子集{G1，G2，…，Gn}中，形成概念和屬性的二維形式表格。

（4）對于每個子集Gi（1≤i≤n），構(gòu)建一個原子概念Ci，它由屬于Gi的所有對象所構(gòu)成。

（5）對于每一對原子概念Ci和Cj（1≤ilt;j≤n），如果它們具有共同的屬性，則定義一個新概念Cij，它由屬于Ci和Cj的所有對象所構(gòu)成。

（6）對于每一組抽象概念Cij，按照其包含關(guān)系，確定它們在概念格上的位置，并進行編號，通過逐層合并已經(jīng)確定位置的概念，生成更高級別、更抽象的概念，直到生成全集概念F0形成哈斯圖。

（7）對于需要合成的每個信息對象O，按照其所屬的最小概念進行合成，即找到一個概念C，使得O屬于C，并且C是所有包含O的概念中最小的一個，并對這些最小概念進行定義。

（8）概念按照屬性升序排列概念格，子概念不斷對父概念進行屬性求差集，形成樹結(jié)構(gòu)。

（9）概念格中每一個概念對應(yīng)到樹結(jié)構(gòu)。

（10）將概念格編號與樹形節(jié)點編號對應(yīng)，生成樹形結(jié)構(gòu)概念格。

在上述流程中，縱向合成主要體現(xiàn)在第（5）步和第（7）步。第（5）步將多個原子概念通過共同屬性進行組合，生成更高級別的抽象概念；第（7）步則不斷將已確定位置的概念進行合并，直到生成全集概念F0；概念格的樹形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換體現(xiàn)在第（9）步和第（10）步；根據(jù)定理1和定義1，在概念格結(jié)構(gòu)中，每個格節(jié)點代表一個概念，每條邊代表一對父子關(guān)系，通過將概念格中的每個概念映射到樹形結(jié)構(gòu)中對應(yīng)的節(jié)點上，并將代表父子概念關(guān)系的邊映射到樹形結(jié)構(gòu)中節(jié)點和子節(jié)點的包含關(guān)系，實現(xiàn)了從格結(jié)構(gòu)到樹形結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化。

1.3"明確模型組成要素

在質(zhì)量信息對象流程設(shè)計中，合并流程第（7）步中所定義的概念，即為質(zhì)量信息模型的組成要素，本文通過應(yīng)用以上質(zhì)量信息合成方法，通過多個原子概念，結(jié)合分類后的質(zhì)量信息屬性，抽象出了五大質(zhì)量信息對象類作為質(zhì)量信息模型組成要素，包括產(chǎn)品層次質(zhì)量信息對象類、設(shè)計質(zhì)量信息對象類、工藝質(zhì)量信息對象類、資源質(zhì)量信息對象類和檢驗評審質(zhì)量信息對象類。

由于航天裝備工程研制是嚴(yán)格工程研制活動進行的，將研制流程及研制任務(wù)作為質(zhì)量信息模型的另外組成要素，由此構(gòu)成質(zhì)量信息模型六大組成要素，其可消除質(zhì)量信息對象類內(nèi)容的重復(fù)性，確保數(shù)據(jù)的單一源性。

1.4"模型組成要素的內(nèi)涵及表示形式

基于航天裝備工程研制質(zhì)量信息模型的組成要素，對模型組成要素的內(nèi)涵進行定義，并對模型組成要素進行如下形式化表達：

（1）工程研制流程及主要任務(wù)?！逗教飚a(chǎn)品項目階段劃分和策劃》中規(guī)定，航天裝備主要包括初、試樣的設(shè)計、試制和試驗等過程。而航天裝備工程研制流程是以任務(wù)為導(dǎo)向，故將工程研制流程進行內(nèi)涵延伸，把工程研制主要任務(wù)含括在內(nèi)。航天裝備工程研制主要任務(wù)是完成初樣、試樣裝備的設(shè)計、試制和試驗。初樣研制階段的任務(wù)是進行初樣設(shè)計、試制和試驗，要基本確定裝備的性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)狀態(tài)，試樣研制的任務(wù)是進行裝備設(shè)計、試制，完成性能精度和使用性能的研究試驗，全面驗證裝備設(shè)計和工藝的合理性。航天裝備工程研制過程嚴(yán)格按照上述研制流程執(zhí)行，完成緊前任務(wù)才能去實現(xiàn)下一任務(wù)，每一研制階段都對應(yīng)有相當(dāng)?shù)难兄迫蝿?wù)，由這些研制任務(wù)來組織各對象類信息。

（2）產(chǎn)品層次質(zhì)量信息對象類。《裝備環(huán)境工程術(shù)語》將產(chǎn)品層次分為系統(tǒng)、分系統(tǒng)、設(shè)備、組件、部件、零件6個層次。為了更好地描述航天裝備產(chǎn)品各層次間的配套關(guān)系，采用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹進行表達，因樹狀的產(chǎn)品層次鮮明、便于擴充，已被眾多學(xué)者驗證。從信息的組織角度分析，航天裝備信息樹可以看作為各階段產(chǎn)品信息樹中所存儲產(chǎn)品信息的交集，航天裝備信息樹如圖2所示。

（3）設(shè)計質(zhì)量信息對象類。設(shè)計類質(zhì)量信息對象包括質(zhì)量設(shè)計需求、產(chǎn)品設(shè)計需求，其中，質(zhì)量設(shè)計需求由功能性質(zhì)量性質(zhì)量需求、經(jīng)濟性質(zhì)量需求和社會性質(zhì)量需構(gòu)成；產(chǎn)品設(shè)計需求由設(shè)計方案信息、產(chǎn)品及部件設(shè)計質(zhì)量性能構(gòu)成。

（4）工藝質(zhì)量信息對象類。工藝質(zhì)量信息對象包括工藝流程信息和質(zhì)檢卡信息。

（5）資源質(zhì)量信息對象類。資源質(zhì)量信息主要由人員信息、設(shè)備信息、材料信息和環(huán)境信息組成，設(shè)備、材料信息等資源實體通過名稱、編號、數(shù)量關(guān)系3個方面對研制資源進行靜態(tài)化的結(jié)構(gòu)化描述。數(shù)量關(guān)系通過數(shù)量、單位對研制過程資源的數(shù)量和關(guān)聯(lián)關(guān)系進行描述。

（6）檢驗評審質(zhì)量信息對象類。檢驗評審類質(zhì)量信息包括評審信息、質(zhì)量評估信息、產(chǎn)品質(zhì)量檢測信息和試驗質(zhì)量信息，其中，評審信息包含方案質(zhì)量評審、設(shè)計缺陷閉環(huán)管理信息；產(chǎn)品質(zhì)量檢測信息包括來料檢驗、半成品檢驗、成品檢驗和外包外協(xié)質(zhì)量信息；產(chǎn)品質(zhì)量檢測信息包括電子類、機械類部件質(zhì)量性能、基礎(chǔ)輔料質(zhì)量性能和供應(yīng)鏈質(zhì)量能力；試驗質(zhì)量信息包括試驗參數(shù)、試驗技術(shù)途徑和試驗技術(shù)方案。

2"航天裝備工程研制質(zhì)量信息建模

按照航天裝備的工程研制流程，質(zhì)量信息模型的信息組織采用以工程研制任務(wù)為主線，各質(zhì)量信息對象類為單元的信息組織結(jié)構(gòu)。通過合成出的質(zhì)量信息對象類的有機結(jié)合，集成不同的質(zhì)量信息對象集進行有效統(tǒng)一管理，構(gòu)成質(zhì)量信息模型，實現(xiàn)對質(zhì)量信息的分類管理；再進一步對產(chǎn)品層次上的質(zhì)量信息模型的關(guān)系進行梳理，實現(xiàn)對質(zhì)量信息的分層管理。

2.1"航天裝備工程研制質(zhì)量信息模型

將各模型組成要素按照工程研制主要任務(wù)為核心進行組合，由此形成航天裝備工程研制質(zhì)量信息模型，如圖3所示。

在使用過程中，首先，按照工程研制活動及工程研制主要任務(wù)進行劃定；其次，各類信息依據(jù)其所屬分類進行劃分填充；最后，實現(xiàn)了對航天裝備工程研制過程質(zhì)量信息的分類管理。

2.2"航天裝備產(chǎn)品各層次質(zhì)量信息模型的關(guān)系

由于航天裝備的工程研制過程是一個從無形到有形、從宏觀到微觀、從定性到定量的過程，因此，產(chǎn)品工程研制各階段質(zhì)量信息模型的粒度和內(nèi)容也不同。一般的，在航天裝備的工程研制過程中，裝備質(zhì)量信息可以分為：型號產(chǎn)品級、分系統(tǒng)級、設(shè)備級、組件級、部件級和零件級6個層次。隨著工程研制的逐步深入，質(zhì)量信息模型的粒度也由粗到細，內(nèi)容越來越具體，產(chǎn)品層次上質(zhì)量信息示意圖如圖4所示。

各層次質(zhì)量信息模型之間不是孤立的，而是存在著繼承關(guān)系。繼承關(guān)系體現(xiàn)了上層質(zhì)量信息模型對下一層質(zhì)量信息模型在分解過程中的傳遞和約束關(guān)系。通過上層級質(zhì)量信息模型的繼承，并對信息模型內(nèi)容進行操作修改，可獲得下層級質(zhì)量信息模型，由產(chǎn)品各層次質(zhì)量信息模型的關(guān)系，可以實現(xiàn)對航天裝備工程研制質(zhì)量信息的分層次管理。

3"案例分析

動力裝置是導(dǎo)彈

的“心臟”，是推動導(dǎo)彈升級換代的決定性因素，其性能直接決定著導(dǎo)彈的射程、速度、精度、機動、突防等實戰(zhàn)化效能，以及維護、貯存等使用效能。據(jù)統(tǒng)計，目前全世界90%以上的戰(zhàn)略導(dǎo)彈和80%以上的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈都采用固體發(fā)動機作為主動力系統(tǒng)，

我國商業(yè)航天火箭也大都采用固體動力系統(tǒng)。在軍民融合深入推進、商業(yè)航天蓬勃發(fā)展的背景下，固體發(fā)動機因其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、快速響應(yīng)、高推力的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于航天器的發(fā)射和航天任務(wù)中，是航天裝備的典型產(chǎn)品。燃燒室殼體是固體發(fā)動機極具代表性的組件，因此選用某型號固體發(fā)動機燃燒室殼體的工程研制質(zhì)量信息為研究對象，對散布在工程研制各階段的質(zhì)量信息進行建模。

3.1"燃燒室殼體質(zhì)量信息模型要素提取過程

（1）定義燃燒室殼體質(zhì)量信息屬性集合S。燃燒室殼體工程研制質(zhì)量信息屬性可分為技術(shù)屬性、質(zhì)量屬性、物理屬性、管理屬性、結(jié)構(gòu)屬性和數(shù)據(jù)屬性。燃燒室殼體工程研制質(zhì)量信息屬性見表1。

（2）將航天裝備工程研制質(zhì)量信息資源編目框架的最右層內(nèi)容表示為質(zhì)量信息對象集合，用O表示；定義燃燒室殼體質(zhì)量信息全集概念定為F0。第一個概念的對象集合為空，開發(fā)人員可以將此節(jié)點命名為“燃燒室殼體質(zhì)量信息對象集”，將其作為樹形結(jié)構(gòu)的根節(jié)點，作為概念格第一層的內(nèi)容，并將其在樹形結(jié)構(gòu)中的編號標(biāo)記為T0，將其初始化為空集。

（3）將燃燒室殼體質(zhì)量信息對象按照其屬性分別歸到不同的子集{G1，G2，…，Gn}。燃燒室殼體質(zhì)量信息對象集合O為前文質(zhì)量信息資源目錄框架中最右層次的內(nèi)容，包含有26類質(zhì)量信息，根據(jù)各類信息所包含的屬性知識，得出燃燒室殼體質(zhì)量信息形式背景表見表2。

（4）對于每個子集Gi（1≤i≤n），構(gòu)建原子概念Ci，其屬于Gi的所有對象所構(gòu)成。根據(jù)概念格的基本知識，為簡化表示格中的每個原子概念及概念，用數(shù)字表示對象，字母表示屬性，如將共同擁有技術(shù)屬性的對象用（01234781116212223242526，a）來表示，其余各技術(shù)屬性的原子概念的表示依次所示；擁有質(zhì)量屬性的原子概念為（0123478111213141517181920，b）；具備物理屬性的原子概念為（569101213141517181920，c）；具備管理屬性的原子概念為（0123567811，d）；擁有結(jié)構(gòu)屬性的原子概念為（4，e）；擁有數(shù)據(jù)屬性的原子概念為（561516212223242526，f）。將這些原子概念作為概念格第二層的位置。

（5）對于每一對原子概念Ci和Cj（1≤i＜j≤n），如果它們具有共同的屬性，則定義一個抽象概念Cij，它由屬于Ci和Cj的所有對象所構(gòu)成。根據(jù)表1，將具有共同屬性的子概念進行向下合成，如擁有技術(shù)屬性和質(zhì)量屬性的子概念進行向下合成，生成既具有技術(shù)屬性又具有質(zhì)量屬性的新概念，用（012347811，ab）表示，其余擁有各屬性的子概念進行兩兩合成構(gòu)成概念格第三層位置。

（6）通過逐層合并已經(jīng)確定位置的概念，生成更高級別、更抽象的概念，直到生成全集概念F0?；谌紵覛んw形式背景構(gòu)成的概念格如圖5所示。

按照屬性遞增的順序，背景的全部概念是：（0124…26，），（01234781116212223242526，a），（569101213141517181920，c），（561516212223242526，f），（0123567811，d），（0123478111213141517181920，b），（4，e），（012347811，ab），（01237811，ad），（01237811，bd），（4，ae），（56，cd），（5615，cf），（56，df），（1213141517181920，bc），（16212223242526，af），（01237811，abd），（4，abe），（56，cdf），（，abcdef），并且對應(yīng)概念的順序，概念的編號為ID0～ID19。

（7）按照其所屬的最小概念進行分類，即找到一個概念C，使得O屬于C，并且C是所有包含質(zhì)量信息全集O的概念中最小的一個。將生成的最小概念，也就是位于第四層的新概念，根據(jù)其所屬的整理信息對象，將（01237811，abd）所構(gòu)成的抽象概念定義為設(shè)計質(zhì)量信息對象類；（4，abe）定義為產(chǎn)品層次質(zhì)量信息對象類；（1213141517181920，bc）定義為資源質(zhì)量信息對象類；（56，cdf）定義為工藝質(zhì)量信息對象類；（212223242526，af）定義為檢驗評審質(zhì)量信息對象類。

（8）各概念按照屬性升序排列，構(gòu)成樹根節(jié)點的子節(jié)點。子概念分別ID1、ID2、ID3、ID4、ID5、ID6，將它們的屬性集合分別與它們的父概念I(lǐng)D0的屬性集合求差集，生成樹根節(jié)點與其子節(jié)點的樹結(jié)構(gòu)，如圖6所示。

（9）樹節(jié)點具備技術(shù)屬性的子概念對應(yīng)概念編號，由生成的概念格可知其生成的子概念為ID7、ID8、ID10、ID17通過與概念I(lǐng)D1的屬性集合求差集，并轉(zhuǎn)化為樹形節(jié)點。具有技術(shù)屬性的子概念的子節(jié)點樹結(jié)構(gòu)生成如圖7所示。

（10）按照內(nèi)涵升序的方式繼續(xù)將概念格中每個概念映射到樹形結(jié)構(gòu)的節(jié)點處，直到將概念格中所有概念轉(zhuǎn)化成樹形結(jié)構(gòu)中的節(jié)點為止。當(dāng)所有概念都被經(jīng)歷后，總體樹形結(jié)構(gòu)的生成如圖8所示。

將錯綜復(fù)雜的概念格結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成為樹結(jié)構(gòu)，可以清晰地得出燃燒室殼體對于質(zhì)量信息的分類，在最終樹結(jié)構(gòu)的生成時，重復(fù)的子概念即為合成的質(zhì)量信息類別，這些合成的類別組合成新概念的質(zhì)量信息，構(gòu)成燃燒室殼體質(zhì)量信息模型的重要組成要素。

3.2"燃燒室殼體質(zhì)量信息模型構(gòu)建與應(yīng)用

以某航天企業(yè)下級供應(yīng)商某型燃燒室殼體為應(yīng)用對象，建立完整的燃燒室殼體研制質(zhì)量信息質(zhì)量信息模型，體現(xiàn)了航天裝備研制質(zhì)量信息的相關(guān)性、多樣性和繼承性，解決了航天裝備研制質(zhì)量信息的有效組織問題，用科學(xué)、形式化的表達方式，清晰地展示了航天裝備工程研制質(zhì)量信息模型構(gòu)建過程。質(zhì)量信息模型為航天裝備質(zhì)量信息實例化提供了模板。燃燒室殼體質(zhì)量信息模型部分實例如圖9所示，它是對工程研制中質(zhì)量信息類型的實例化、屬性的賦值和一些具體文檔的引用，形成了航天裝備工程研制的原始數(shù)據(jù)。實例化的產(chǎn)品層次質(zhì)量信息對象類中虛線框的內(nèi)容表示了燃燒室殼體的結(jié)構(gòu)樹，其余各類質(zhì)量信息根據(jù)工程研制階段不同、任務(wù)不同進行填充，根據(jù)此實例，可以系統(tǒng)性地將工程研制各質(zhì)量信息進行有效的整合管理。型號產(chǎn)品層次信息模型表如圖10所示，其能夠表達出產(chǎn)品層次上各層次質(zhì)量信息，根據(jù)產(chǎn)品研制過程中的需要，對各產(chǎn)品層次上的質(zhì)量信息進行表達，節(jié)點類型包括根節(jié)點、研制階段、研制任務(wù)、產(chǎn)品、部組件等，以結(jié)構(gòu)樹的形式進行組織，闡述了零部件、組部件等以及型號產(chǎn)品之間的繼承關(guān)系，應(yīng)用某型燃燒室殼體進行表達，實現(xiàn)了層次化、結(jié)構(gòu)化的信息組織，各類信息的層次結(jié)構(gòu)更為清晰，能夠輔助決策者進行工程研制階段質(zhì)量信息管理。

4"結(jié)語

本文針對由于數(shù)據(jù)源不統(tǒng)一所造成航天裝備質(zhì)量信息管理不全面的問題，提出了航天裝備工程研制質(zhì)量信息模型的構(gòu)建方法；分析了航天裝備工程研制的質(zhì)量信息資源編目框架，保證了研究對象的全面性和系統(tǒng)性；結(jié)合概念格理論的縱向合成和樹形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換方式作為質(zhì)量信息對象合成的方法，消除了質(zhì)量信息的重復(fù)性和冗余性，保障了質(zhì)量信息的單一源性；構(gòu)建了質(zhì)量信息模型，實現(xiàn)了對航天裝備工程研制質(zhì)量信息的分類管理；給出了產(chǎn)品層次間質(zhì)量信息模型之間的關(guān)系，實現(xiàn)了航天裝備工程研制質(zhì)量信息的分層管理。選用典型的航天裝備固體發(fā)動機燃燒室殼體工程研制質(zhì)量信息的實例將質(zhì)量信息模型的實現(xiàn)過程進行驗證，使得多層次的質(zhì)量信息模型能夠得以表達和描述、使得分散的質(zhì)量信息得到統(tǒng)一的科學(xué)管理，有助于支持航天裝備工程研制的質(zhì)量決策。雖然對質(zhì)量信息模型在產(chǎn)品層次上的關(guān)系進行了簡要說明，但對于質(zhì)量信息模型的信息演變?nèi)孕枰M行研究，后續(xù)將對航天裝備全生命周期質(zhì)量信息模型如何構(gòu)建進行研究，質(zhì)量信息模型如何與計算機系統(tǒng)進行融合也是值得探究的問題。

參考文獻

[1]高桂春，王南，劉海濱.航天產(chǎn)品研制過程中的質(zhì)量管理[J].研究與發(fā)展管理，1995，7（1）：24-25.

[2]劉明周，張銘鑫，任蘭，等.基于品質(zhì)物料清單的全面質(zhì)量數(shù)字化管理模式的研究[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2006，12（1）：59-64.

[3]唐曉青，胡云.產(chǎn)品質(zhì)量BOM演化過程[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，2009，35（2）：209-214.

[4]薄洪光，黃文秋，陳勝武.基于作業(yè)過程的鋼鐵企業(yè)制造資源清單模型[J].工業(yè)工程與管理，2011，16（6）：50-54.

[5]徐顯龍，同淑榮，杜彥煒.基于結(jié)構(gòu)樹的產(chǎn)品制造質(zhì)量信息建模[J].計算機工程與設(shè)計，2011，32（6）：1999-2002.

[6]周岫彬，敬石開，楊海成.面向內(nèi)容的航天型號質(zhì)量信息建模技術(shù)研究[J].宇航學(xué)報，2011，32（7）：1650-1654.

[7]江偉光，武建偉，潘雙夏，等.基于元模型的產(chǎn)品全生命周期信息模型研究[J].中國機械工程，2008，19（12）：1451-1456.

[8]苗田，張旭，熊輝，等.數(shù)字孿生技術(shù)在產(chǎn)品生命周期中的應(yīng)用與展望[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2019，25（6）：1546-1558.

[9]劉繼忠，裴照宇，于國斌，等.航天工程多態(tài)全息模型及應(yīng)用[J].宇航學(xué)報， 2019，40（5）：535-542.

[10]劉心報，胡俊迎，陸少軍，等.新一代信息技術(shù)環(huán)境下的全生命周期質(zhì)量管理[J].管理科學(xué)學(xué)報，2022，25（7）：2-11.

[11]何克清，何非，李兵，等.面向服務(wù)的本體元建模理論與方法研究[J].計算機學(xué)報，2005，28（4）：524-533.

[12]李金海，魏玲，張卓，等.概念格理論與方法及其研究展望[J].模式識別與人工智能，2020，33（7）：619-642.

[13]陳永平，楊思春，蘇新.縱向合成背景的面向?qū)ο蟾拍罡駥傩约s簡[J].計算機工程與應(yīng)用，2016，52（9）：140-145.

[14]姚佳岷.概念格合并算法及匹配模型研究[D].馬鞍山：安徽工業(yè)大學(xué)，2013.

[15]張文修，魏玲，祁建軍.概念格的屬性約簡理論與方法[J].中國科學(xué)E輯：信息科學(xué)，2005，35（6）：628-639.

[16]沈夏炯，葉曼曼，甘甜，等.基于概念格的信息檢索及其樹形可視化[J].計算機工程與應(yīng)用，2017，53（3）：95-99.

[17]SAWASE K，NOBUHARA H.The transformation method between tree and lattice for file management system[J]. Evolving Systems，2013，4（3）：183-193.

[18]BELOHLAVEK R，DEBEATS B，OUTRATA J，et al. Inducing decision trees via concept lattices[J].International Journal of Gen-eral Systems，2009，38（4）：455-467.

[19]質(zhì)量大數(shù)據(jù)白皮書（2022年）[R].工業(yè)和信息化部，2022.

[20]國家市場監(jiān)督管理總局，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.生產(chǎn)過程質(zhì)量控制"質(zhì)量數(shù)據(jù)通用接口：GB/T 41272—2022[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2022.

[21]國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會.航天器產(chǎn)品項目階段劃分和策劃：QJ 3133—2001[S].2001.

[22]BERNHARD G，GERD S，RUDOLF W."Formal Concept Analysis[M].Springer Berlin Heidelberg;Springer， Berlin， Heidelberg：2005.

收稿日期：2023-08-22

作者簡介：

謝小旋（1999—），男，研究方向：質(zhì)量管理與可靠性工程。