航空裝備試飛保障質(zhì)量安全評價體系研究

張增民 陳曉敏 馬 濤

（中國飛行試驗研究院，陜西 西安 710089）

飛行試驗是一項跨越多系統(tǒng)、多學(xué)科、規(guī)模大和風(fēng)險高的系統(tǒng)工程，安全是完成飛行試驗的基礎(chǔ)，也是飛行試驗的生命。隨著適航標(biāo)準(zhǔn)的引入以及人們對航空安全問題的研究和理解的不斷深入，安全已成為獨立的分支而不再是質(zhì)量的一部分，安全管理和綜合評價安全狀況已成為確保飛行試驗安全的有效工具。

飛行保障通常包括機務(wù)維修保障和場務(wù)保障兩部分，是飛行試驗的重要組成部分，也是影響其安全的關(guān)鍵部分。目前國內(nèi)裝備維修保障行業(yè)尚未形成一套完整、科學(xué)、系統(tǒng)的安全分析、控制及評價體系，相應(yīng)的安全分析方法大多停留在孤立的、間隙化的分析上，缺乏數(shù)據(jù)支撐，缺乏綜合的體系和方法；對安全狀況的分析也只是以定性的描述為主，不能系統(tǒng)地了解和掌握安全狀況和安全趨勢的變化，無法很好事前控制。因此研究有效的飛行保障安全評價與控制方法，做到事前分析和有效監(jiān)控具有重要的工程應(yīng)用價值。

1 試飛保障安全評價指標(biāo)的建立

1.1 建立指標(biāo)體系的原則

系統(tǒng)安全影響因素多，影響因素之間關(guān)系復(fù)雜。在系統(tǒng)安全協(xié)調(diào)的過程中，系統(tǒng)因素之間既有相互作用，又有相互間的輸入和輸出，甚至某些時刻某些元素的改變可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)發(fā)生由優(yōu)到劣或由劣到優(yōu)的變化。因此，要在眾多的指標(biāo)中篩選出最靈敏的、內(nèi)涵豐富且便于度量的主導(dǎo)性指標(biāo)作為評價指標(biāo)，是一個非常困難的問題。對于試飛保障這樣復(fù)雜的系統(tǒng)而言，目前還不可能用少數(shù)幾個指標(biāo)來描述系統(tǒng)的狀態(tài)和變化，需要用多個指標(biāo)組成的一個有機的整體，通過建立指標(biāo)體系來描述系統(tǒng)的安全狀況。因此在建立質(zhì)量安全評價指標(biāo)體系時，應(yīng)堅持以下原則。

1.1.1 目的性原則

指標(biāo)體系要緊緊圍繞安全評價這一目標(biāo)來設(shè)計，多方位、多角度地反映試飛保障的安全水平。

1.1.2 科學(xué)性原則

指標(biāo)體系必須建立在科學(xué)基礎(chǔ)上，能充分反映試飛保障的內(nèi)在機制，特別是科學(xué)反映試飛保障質(zhì)量安全各子系統(tǒng)以及各種質(zhì)量安全影響因素之間的關(guān)系。

1.1.3 系統(tǒng)性原則

指標(biāo)體系必須能夠全面地反映和測度安全的各個方面，既要有反映實際安全狀況的事故/事故征候指標(biāo)，又要有反映系統(tǒng)安全影響因素的隱患因素指標(biāo)，事前與事后綜合，才能更為客觀和全面。

1.1.4 相對獨立性原則

選擇具有相對獨立性的指標(biāo)，避免指標(biāo)間信息的重疊。

1.1.5 可操作性原則

指標(biāo)的設(shè)計要求概念明確、定義清楚，能方便地采集與收集數(shù)據(jù)，應(yīng)易于通過統(tǒng)計資料整理或花費較小的調(diào)查得到或計算得到；對于缺乏統(tǒng)計數(shù)據(jù)的定性指標(biāo)，可采用評分法，利用專家意見近似實現(xiàn)其量化。

1.2 試飛保障質(zhì)量安全評價指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)

指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)是指形成指標(biāo)組合的邏輯關(guān)系和表達形式結(jié)構(gòu)。依靠科學(xué)的結(jié)構(gòu)，分散的指標(biāo)才能排列組合成系統(tǒng)，真實地描述系統(tǒng)安全評價的實質(zhì)性過程。按照構(gòu)建評價指標(biāo)體系的原則，經(jīng)過對試飛保障過程的分析，安全評價指標(biāo)體系的建立應(yīng)主要包括事故征候、維修差錯、場務(wù)保障差錯、保障狀況和故障情況等方面，它是多個指標(biāo)的集合，反應(yīng)了飛行保障目前的整體安全形勢。

表1 安全評價指標(biāo)體系

評價指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)主要運用層次分析法，對所有影響質(zhì)量安全的因素由上往下進行分解，建立遞階層次結(jié)構(gòu)，直到分解成每個可統(tǒng)計的指標(biāo)單元，形成全面、完整、準(zhǔn)確的試飛保障質(zhì)量安全分析控制與評價指標(biāo)體系。

1.3 試飛保障安全評價指標(biāo)體系

確定試飛保障安全評價指標(biāo)體系是進行試飛保障安全水平評價的基礎(chǔ)，通過對試飛保障流程和對以往發(fā)生問題的梳理，建立指標(biāo)體系見表1。

2 權(quán)重確定方法

各評價指標(biāo)在安全評價中對飛行保障安全形勢所起的作用程度是不一樣的，區(qū)分各因素的重要程度有助于突出主要因素的作用，突顯評價結(jié)果的準(zhǔn)確性、客觀性。確定權(quán)重最常用的方法是通過專家調(diào)查，即在確定評價指標(biāo)的基礎(chǔ)上，由各專家根據(jù)其多年的工作和實踐經(jīng)驗對各個指標(biāo)的重要程度進行兩兩比較，然后可利用層次分析法(AHP)原理進行相關(guān)的計算。具體的確定方法和一致性檢驗的過程見參考文獻【1】。

3 指標(biāo)的歸一化處理

安全評價指標(biāo)體系的各項基礎(chǔ)指標(biāo)具有不同的單位，因此需要對各種類型的指標(biāo)進行無量綱和歸一化處理?？梢愿鶕?jù)各項指標(biāo)的變化情況并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)選擇合適的模糊分布作為隸屬函數(shù)，再與指標(biāo)分配的權(quán)重計算得出的值為該指標(biāo)最終值。

4 建立評價模型

目標(biāo)層U由三級指標(biāo)體系構(gòu)成，其中U=（U1,U2,…Un）， Un=（Un1,Un2,…Unm），假設(shè)一級指標(biāo)各因素權(quán)重為ωi（i=1,2,…,n），二級指標(biāo)各因素權(quán)重為ωij（j=1,2,…,m），三級指標(biāo)各因素權(quán)重為ωijr（r=1,2,…,q），各三級指標(biāo)理論分值（實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)得到的各指標(biāo)計算值應(yīng)用歸一化模型處理后得到的無量綱值）為Sijr，對各三級指標(biāo)分值進行加權(quán)后，得出三級指標(biāo)分值子集為：S3={s111, s112,…, s11r,…, s1jr, …, sijr}。二級指標(biāo)分值計算模型如公式（1）所示：

利用公式（1）計算出二級指標(biāo)評價分值子集為：

一級指標(biāo)分值計算模型如公式（2）所示：

5 確定控制方法

對于已建立的評價指標(biāo)，可以分級設(shè)置指標(biāo)警戒值進行控制，指標(biāo)超出警戒值會有警告，促進管理部門及時分析原因，采取措施防止安全趨勢惡化，從而使飛行保障安全一直處于可接受的水平。

確定警戒值時可以首先計算指標(biāo)累計歷史數(shù)據(jù)（一般不少于12個月）的標(biāo)準(zhǔn)差σ，取12個月的平均值加K作為警戒值，一般K取2或3。在沒有累計數(shù)據(jù)的情況下，可以在開始使用的6個月內(nèi)，監(jiān)控指標(biāo)變化情況，6個月后計算臨時警戒值，該警戒值將一直使用到獲得12個月的數(shù)據(jù)為止，臨時警告值只用于監(jiān)控而不發(fā)出警告。也可以人工給出初始警戒值，初始警告值的設(shè)定，應(yīng)是由有飛行保障安全管理工作經(jīng)驗的專家，組成工作小組，根據(jù)自己的工作經(jīng)驗及專業(yè)理論，給出合理的初始警告值，在以后有累計數(shù)據(jù)后不斷地修正完善。

表2 評價指標(biāo)權(quán)重分配表

圖1 飛行保障安全形勢趨勢圖

6 綜合安全評價

在構(gòu)建了安全指標(biāo)體系、隸屬函數(shù)選擇、各級權(quán)重確定和指標(biāo)警戒值設(shè)置后，就可以進行安全評價工作。評價步驟為：對于特定的評價周期，將收集的各指標(biāo)數(shù)據(jù)帶入隸屬函數(shù)得到各指標(biāo)的歸一化結(jié)果，再利用各指標(biāo)歸一化結(jié)果和對應(yīng)的權(quán)重數(shù)值得出上一級指標(biāo)結(jié)果，以此類推最終計算飛行保障安全形勢指數(shù)，對比該指數(shù)值是否在安全警戒值范圍內(nèi)，同時可以根據(jù)累計數(shù)據(jù)判讀安全趨勢的好壞，得出飛行保障安全評價結(jié)果。該方法既可以評價總體安全趨勢，也可以評價各指標(biāo)情況，便于分析和找出影響安全的主要原因。

7 模擬應(yīng)用分析

假設(shè)安全評價一、二、三級指標(biāo)權(quán)重分配見表2。

模擬12個月的各級指標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)權(quán)重可以計算得出飛行保障安全形勢指數(shù)，做出安全評價趨勢圖見圖1。

從圖中可以看出，12個月的安全形勢均在最低警戒值之上，說明安全形勢是可控的，但是也看出個別點波動較大，可以進一步分析原因。

8 結(jié)論

本文從研究飛行保障安全評價入手，建立了安全評價指標(biāo)體系，給出了權(quán)重和指標(biāo)警戒值的確定方法，最終得出了飛行安全評價和控制的綜合方法。飛行保障安全評價與控制方法的建立可以實現(xiàn)對飛行保障安全趨勢的評價和監(jiān)控，可以準(zhǔn)確地了解機務(wù)維修和場務(wù)保障環(huán)節(jié)中安全影響因素的變化情況，為盡早采取措施，防止安全形勢惡化，全面把握飛行保障安全整體狀況及各級決策提供依據(jù)，確保飛行試驗的安全。

該方法對于飛行保障的安全管理，試飛安全管理體系的建立有很好的借鑒意義和推廣價值。但是本文給出的只是模擬應(yīng)用，今后在應(yīng)用中評價指標(biāo)的權(quán)重分配和警戒值的確定還應(yīng)根據(jù)實際情況綜合分析確定，并在應(yīng)用中進一步完善。

[1] 吳曉平，汪玉.艦船裝備系統(tǒng)綜合評估的理論與方法[M].北京：科學(xué)出版社.2007.