裝備項(xiàng)目質(zhì)量進(jìn)度成本一體化監(jiān)督方法研究

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)

0 引言

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(duì)大型航空裝備，其復(fù)雜性成幾何級(jí)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(duì)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(hào)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(duì)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。

1 問題提出

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(píng)估主要是指軍事領(lǐng)域中的作戰(zhàn)效能評(píng)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(píng)估時(shí)采用的方法很多，其中，ADC方法是我們用來評(píng)價(jià)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(gè)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(cè)度?

2 裝備項(xiàng)目一體化監(jiān)督需求分析

2.1 項(xiàng)目管理中的三角關(guān)系

現(xiàn)代項(xiàng)目管理包括:質(zhì)量管理、時(shí)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(gè)知識(shí)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(duì)立統(tǒng)一，組成一種三角關(guān)系［2］。最初，人們意識(shí)到成本、質(zhì)量、時(shí)間是制約項(xiàng)目的三大要素和基本目標(biāo)，其中任何一個(gè)目標(biāo)的改變都會(huì)影響到另外兩個(gè)，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(shí)間和成本約束下，質(zhì)量是一個(gè)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(shí)間，同時(shí)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(shí)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(shí)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(duì)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(huì)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。

2.2 項(xiàng)目一體化監(jiān)督函數(shù)需求分析

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(duì)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(hào)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(gè)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(dòng)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(shí)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(píng)估方法取得目標(biāo)值，但普遍缺乏對(duì)評(píng)估結(jié)論可信性的探討，評(píng)估可信性的測(cè)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(jí)數(shù)和系統(tǒng)效能ADC方法模型為乘法模型，其預(yù)測(cè)的失效率等于基本失效率和幾個(gè)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(cè)方法將較大程度地減少誤差的積累。所以，必須對(duì)評(píng)估結(jié)論的可信性進(jìn)行再評(píng)估。對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)評(píng)估的可信性分析需要一種更高層次的評(píng)估結(jié)構(gòu)。這種評(píng)估結(jié)構(gòu)既可包括原評(píng)估過程，還可全面觀測(cè)分析原評(píng)估過程，它形成一個(gè)可以測(cè)控評(píng)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(duì)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(shí)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(jià)”。通過對(duì)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。

3 裝備項(xiàng)目一體化監(jiān)督理論基礎(chǔ)

3.1 常用測(cè)度的收斂特性

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(gè)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(cè)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(cè)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(cè)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)。

3.2 卡諾質(zhì)量模型

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(duì)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(shí)期產(chǎn)品的“大質(zhì)量觀”聯(lián)系在一起的。這促使我們對(duì)質(zhì)量的認(rèn)識(shí)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(duì)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。卡諾質(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(shí)，顧客很不滿意;而當(dāng)其特性滿足顧客需求時(shí)，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(shí)，顧客很不滿意，充足時(shí)，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(shí)(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(shí)，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(duì)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(cè)度的定義成為可能。

3.3 邊際效益遞減律

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(shí)，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(shí)，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(shí)，系統(tǒng)一體化監(jiān)督函數(shù)極限為0;基本性能均滿足時(shí)，系統(tǒng)效能趨近于一個(gè)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

3.4 一體化監(jiān)督函數(shù)的極值條件

現(xiàn)將自然對(duì)數(shù)的底e按多項(xiàng)式級(jí)數(shù)分解。同時(shí)，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(duì)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(gè)事件當(dāng)成一維信息來考慮，定義事件1在整個(gè)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(gè)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(gè)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(shí)，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(duì)應(yīng)的信息視為無窮維Shannon統(tǒng)計(jì)信息。由于在整個(gè)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?cè)谡麄€(gè)事件上對(duì)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(duì)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(shí)，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(gè)數(shù)等于e時(shí)，則對(duì)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。

3.5 一體化監(jiān)督函數(shù)的擬合途徑

由于影響裝備質(zhì)量成本進(jìn)度的指標(biāo)眾多，如果對(duì)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(cè)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(duì)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(duì)應(yīng)關(guān)系。文獻(xiàn)［8］給出了應(yīng)用感知信息測(cè)度量化系統(tǒng)效能的方法。在系統(tǒng)效能計(jì)算過程時(shí)，需根據(jù)顧客對(duì)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(jí)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(duì)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(duì)三大目標(biāo)的均衡、協(xié)調(diào)和管理，通過建立一個(gè)有效的多目標(biāo)優(yōu)化模型，對(duì)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

4 一體化監(jiān)督函數(shù)的生成及求解過程

4.1 一體化監(jiān)督函數(shù)

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(duì)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(gè)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(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的相對(duì)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(duì)性的改進(jìn)工作。

4.2 一體化監(jiān)督函數(shù)求解過程

采用一體化監(jiān)督函數(shù)方法進(jìn)行項(xiàng)目管理時(shí)需要可用性(A)、能力(D)、可信性(C)三個(gè)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(píng)價(jià)過程中，對(duì)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(huì)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(píng)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(píng)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

5 工程應(yīng)用實(shí)例

5.1 直8型機(jī)主起落架緩沖支柱串氣故障基本情況

直8型機(jī)是我國研制的大型運(yùn)輸型直升機(jī)?？哲娨殃懤m(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(shí)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(hào):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(cè)試的同時(shí)，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(cè)試需求，以測(cè)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(duì)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(duì)經(jīng)封孔處理的端部接頭進(jìn)行168小時(shí)保壓試驗(yàn)(正常產(chǎn)品只進(jìn)行24小時(shí))，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(duì)裝機(jī)驗(yàn)證產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)一個(gè)半月的飛行時(shí)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。

5.2 產(chǎn)品故障監(jiān)督指標(biāo)生成

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(píng)價(jià)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(duì)產(chǎn)品的可用性評(píng)級(jí)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(huì)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(gè)理想的狀態(tài)，但需要花費(fèi)大量的時(shí)間。一個(gè)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(píng)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(gè)制造商進(jìn)行能力對(duì)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(duì)手(制造商1和制造商2)，所以我們?cè)谶@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(píng)分值為2)，但是弱于競爭對(duì)手2(評(píng)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(duì)手的材料使用時(shí)間卻長得多，我們應(yīng)該在這個(gè)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(duì)手持平了。按表1的評(píng)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。可信性用于評(píng)價(jià)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。

5.3 一體化監(jiān)督目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算

通過上述項(xiàng)目一體化質(zhì)量監(jiān)督研究小組給出的評(píng)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(duì)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(píng)估制度，采取針對(duì)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(píng)定質(zhì)量體系的有效性。

6 結(jié)論

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(duì)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(píng)分準(zhǔn)則和計(jì)算流程，充分體現(xiàn)了型號(hào)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(duì)型號(hào)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(duì)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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