基于QFD的動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系技術(shù)需求分析*

陳健，滕克難，楊春周，張曉鳳

（1.海軍航空工程學(xué)院，山東煙臺(tái)264001；2.解放軍92095部隊(duì)，浙江臺(tái)州318050）

基于QFD的動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系技術(shù)需求分析*

陳健1，滕克難1，楊春周1，張曉鳳2

（1.海軍航空工程學(xué)院，山東煙臺(tái)264001；2.解放軍92095部隊(duì)，浙江臺(tái)州318050）

動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系涉及技術(shù)領(lǐng)域眾多，高精尖技術(shù)相對(duì)集中。利用質(zhì)量功能展開(kāi)（QFD）方法，建立了QFD在裝備體系需求分析中的質(zhì)量屋（HOQ）結(jié)構(gòu)，并且將德?tīng)柗坪皖^腦風(fēng)暴法相結(jié)合確定了顧客需求權(quán)重，重點(diǎn)分析了QFD在動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系技術(shù)需求分析中的需求轉(zhuǎn)換過(guò)程，將動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系的作戰(zhàn)能力需求轉(zhuǎn)化為裝備體系技術(shù)需求，得到了動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系關(guān)鍵技術(shù)的重要度排序。

質(zhì)量功能展開(kāi)，技術(shù)需求，動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系

0 引言

武器裝備體系作戰(zhàn)需求分析是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代作戰(zhàn)需求分析領(lǐng)域的新概念，與機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代的武器裝備作戰(zhàn)需求分析相比，它強(qiáng)調(diào)將分析對(duì)象作為體系看待或放在體系之中考察；強(qiáng)調(diào)將聯(lián)合作戰(zhàn)作為基本作戰(zhàn)形式；強(qiáng)調(diào)將戰(zhàn)術(shù)與技術(shù)、定性與定量、經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)相結(jié)合。

QFD（質(zhì)量功能展開(kāi)）是一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，與裝備體系需求論證的本質(zhì)都是由顧客需求驅(qū)動(dòng)，都是從概括定性的語(yǔ)言性需求描述逐步轉(zhuǎn)化為具體定量的技術(shù)需求集合。QFD方法將裝備體系需求論證從過(guò)去的以專家主觀定性為主，逐步向客觀數(shù)字化定量描述轉(zhuǎn)變，呈現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)的客觀性。

動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜巨系統(tǒng)工程，耗時(shí)長(zhǎng)、經(jīng)費(fèi)投入大，涉及的技術(shù)領(lǐng)域眾多。QFD方法將作戰(zhàn)需求轉(zhuǎn)化為具體的裝備體系技術(shù)需求，需求轉(zhuǎn)換過(guò)程清晰，邏輯性強(qiáng)，得出的技術(shù)重要度排序一目了然。與我國(guó)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的科技力量相對(duì)比，為裝備體系的可行性論證指明了方向，可以有效避免經(jīng)費(fèi)和時(shí)間的重大浪費(fèi)。

1 QFD簡(jiǎn)介

QFD是一種思想，一種產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量保證的方法論，它要求在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中直接面向顧客需求，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就考慮工藝和制造問(wèn)題［1］。QFD的核心內(nèi)容是需求轉(zhuǎn)換，而質(zhì)量屋是一種直觀的矩陣框架表達(dá)形式，它提供了在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中具體實(shí)現(xiàn)這種需求轉(zhuǎn)換的工具。質(zhì)量屋將顧客需求轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品和零部件特征并配置到制造過(guò)程中，是QFD方法的工具和精髓。質(zhì)量屋的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 質(zhì)量屋的結(jié)構(gòu)

從圖1可以看出，質(zhì)量屋的一般形式由以下幾個(gè)廣義矩陣部分組成。

（1）左墻——WHATS輸入項(xiàng)矩陣。它表示需求什么，包含顧客需求及其重要度，往往涉及客戶希望得到的產(chǎn)品或服務(wù)究竟是什么。它通常是用用戶語(yǔ)言描述的，對(duì)產(chǎn)品的實(shí)際需求。

（2）天花板——HOWS矩陣。表示對(duì)應(yīng)于客戶需求的產(chǎn)品特征要求，即針對(duì)需求如何去做。

（3）房間——相互關(guān)系矩陣。它表述顧客需求和技術(shù)特性之間的關(guān)系。目前關(guān)系矩陣多采用定量地給以分值來(lái)表示。

（4）屋頂——HOWS的相互關(guān)系矩陣。它表示HOWS（技術(shù)特性）矩陣內(nèi)各項(xiàng)目的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即技術(shù)特性的自相關(guān)矩陣。在QFD技術(shù)中以3種形式來(lái)定性地描述產(chǎn)品技術(shù)特征之間的相關(guān)影響關(guān)系，即正相關(guān)、不相關(guān)和負(fù)相關(guān)。

（5）右墻——評(píng)價(jià)矩陣。評(píng)價(jià)矩陣指競(jìng)爭(zhēng)性或可競(jìng)性分析比較，是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)估，從顧客的角度評(píng)估產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

（6）地下室——HOWS輸出項(xiàng)矩陣。表示HOWS項(xiàng)的技術(shù)和成本評(píng)估矩陣。用來(lái)確定應(yīng)優(yōu)先配置的項(xiàng)目。

通過(guò)上述組成建立質(zhì)量屋的基本框架，輸入信息，通過(guò)分析評(píng)價(jià)得到輸出信息，從而實(shí)現(xiàn)一種需求轉(zhuǎn)換。

2 QFD在武器裝備體系需求分析中的應(yīng)用形式

武器裝備體系的需求分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有相似之處，都是由需求驅(qū)動(dòng)，從粗到細(xì)，從定性到定量，從顧客對(duì)需求的語(yǔ)言性描述到產(chǎn)品或裝備的具體技術(shù)指標(biāo)的確定，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品或裝備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。因此，QFD是一種需求轉(zhuǎn)換的方法，以此方法為基礎(chǔ)，從作戰(zhàn)任務(wù)需求出發(fā)，經(jīng)過(guò)一系列的需求轉(zhuǎn)換過(guò)程，就可以實(shí)現(xiàn)從作戰(zhàn)能力需求最終轉(zhuǎn)化為裝備體系建設(shè)技術(shù)需求［2-5］。

在進(jìn)行裝備體系建設(shè)需求分析的過(guò)程中采取HOQ（質(zhì)量屋）的特定形式，完成需求轉(zhuǎn)換任務(wù)，從而完成所需的需求分析。其形式如圖2所示。

圖2 QFD在裝備體系需求分析中的應(yīng)用形式

3 動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系技術(shù)需求分析

針對(duì)動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系特點(diǎn)及QFD在裝備體系需求分析中的應(yīng)用形式，運(yùn)用QFD進(jìn)行動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系技術(shù)需求分析的具體流程如下頁(yè)圖3所示。

整個(gè)分析過(guò)程主要分為兩部分：

（1）由國(guó)家反衛(wèi)戰(zhàn)略出發(fā)的動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)能力需求分析，這部分的輸出將扮演QFD中“顧客”的角色，從而成為QFD分析的輸入。具體步驟如下頁(yè)圖4所示。

（2）運(yùn)用QFD方法將動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展目標(biāo)的需求分析轉(zhuǎn)換為動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)的需求分析。

3.1 基于德?tīng)柗品ê皖^腦風(fēng)暴法的動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)能力需求分析

任何體系的發(fā)展都應(yīng)該符合國(guó)家、軍隊(duì)的發(fā)展戰(zhàn)略，都應(yīng)立足于有效履行使命任務(wù)。德?tīng)柗品ê皖^腦風(fēng)暴法的關(guān)鍵在于調(diào)查問(wèn)卷的設(shè)計(jì)和會(huì)議的組織上，因此，動(dòng)能反衛(wèi)需求分析的調(diào)查問(wèn)卷設(shè)計(jì)和會(huì)議的組織應(yīng)符合國(guó)家反衛(wèi)星力量發(fā)展戰(zhàn)略和動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)使命任務(wù)的要求。

圖3 基于QFD的動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系技術(shù)需求分析流程

圖4 動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)能力需求分析流程

我國(guó)始終奉行“積極防御”的國(guó)防戰(zhàn)略，即在努力發(fā)展社會(huì)生產(chǎn)的前提下堅(jiān)決捍衛(wèi)國(guó)家主權(quán)和領(lǐng)土完整，不稱霸不擴(kuò)張。在未來(lái)可能的戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程中，通過(guò)對(duì)敵衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)施“點(diǎn)穴式”震懾打擊，能夠起到“牽一發(fā)而制全身”的效果，從而極大地震懾?cái)呈?。因此，反衛(wèi)星作戰(zhàn)力量將成為一種新的戰(zhàn)略威懾力量。為了維護(hù)國(guó)家安全利益，應(yīng)當(dāng)發(fā)展規(guī)模適當(dāng)、結(jié)構(gòu)合理的反衛(wèi)星威懾作戰(zhàn)力量。

根據(jù)動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系特點(diǎn)，充分考慮目標(biāo)運(yùn)行的規(guī)律和反衛(wèi)作戰(zhàn)環(huán)境條件，賦予未來(lái)動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)使命任務(wù)是：在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和地點(diǎn)，以動(dòng)能反衛(wèi)方式，實(shí)施“快速、高效、精確”的反衛(wèi)作戰(zhàn)行動(dòng)，有效削弱敵方進(jìn)入空間、利用空間和控制空間的能力，從而使我方獲得相對(duì)空間優(yōu)勢(shì)，為其他形式作戰(zhàn)取得主動(dòng)權(quán)。

在進(jìn)行動(dòng)能反衛(wèi)需求分析的調(diào)查問(wèn)卷設(shè)計(jì)和會(huì)議的組織時(shí)，應(yīng)以國(guó)家反衛(wèi)星力量發(fā)展戰(zhàn)略為綱，以有效履行動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)使命為本，調(diào)研內(nèi)容設(shè)計(jì)合理、有效，主要步驟包括：

（1）確定動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展需求要素的工作過(guò)程

預(yù)調(diào)研：設(shè)計(jì)《一線作戰(zhàn)人員動(dòng)能反衛(wèi)裝備需求調(diào)查問(wèn)卷》和《專家/顧問(wèn)調(diào)研問(wèn)卷》，并分別開(kāi)展面向一線作戰(zhàn)指揮員和院校、科研院所、機(jī)關(guān)的動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展相關(guān)領(lǐng)域的專家或顧問(wèn)的調(diào)研活動(dòng)。總結(jié)分析調(diào)查問(wèn)卷發(fā)現(xiàn)，調(diào)查的范圍比較窄，內(nèi)容不夠精煉，問(wèn)卷設(shè)計(jì)存在很多不足之處，因此，需進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)研工作。

正式調(diào)研：在總結(jié)第一次調(diào)研工作的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)新的調(diào)查問(wèn)卷——《陸軍動(dòng)能反衛(wèi)裝備需求調(diào)查問(wèn)卷》、《海軍動(dòng)能反衛(wèi)裝備需求調(diào)查問(wèn)卷》、《空軍動(dòng)能反衛(wèi)裝備需求調(diào)查問(wèn)卷》，分別對(duì)陸軍、海軍、空軍相關(guān)部隊(duì)展開(kāi)全面調(diào)研。

深入調(diào)研：為進(jìn)一步了解作戰(zhàn)一線對(duì)動(dòng)能反衛(wèi)需求，本次調(diào)研主要以訪談的方式，進(jìn)一步和一線作戰(zhàn)指揮人員進(jìn)行訪談座談。

研討會(huì)：召開(kāi)動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系作戰(zhàn)能力需求要素研討會(huì)，形成動(dòng)能反衛(wèi)裝備發(fā)展需求要素。

（2）調(diào)研結(jié)果匯總

經(jīng)過(guò)4次的調(diào)研總結(jié)，集聚多位專家學(xué)者的智慧精華，最終運(yùn)用重要性排序計(jì)算方法，對(duì)需求要素進(jìn)行排序，從而提煉出動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)能力需求要素，如表1所示。

表1 動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)能力需求要素優(yōu)先排序

表1中的重要值是將德?tīng)柗品ㄅc專家現(xiàn)場(chǎng)頭腦風(fēng)暴獲取的判斷值加權(quán)統(tǒng)計(jì)。即：

重要值V=統(tǒng)計(jì)值D×統(tǒng)計(jì)值T

其中：統(tǒng)計(jì)值D是指通過(guò)德?tīng)柗品▎?wèn)卷獲取專家對(duì)具體要素的判斷值；統(tǒng)計(jì)值T是指通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)頭腦風(fēng)暴獲取的專家對(duì)該要素的判斷值。

在獲取重要值后，重新進(jìn)行核算，以獲取的判斷值為基數(shù)，進(jìn)行降價(jià)將最大值等價(jià)轉(zhuǎn)化為10。其他數(shù)值分別以最大值作為分母，以專家判斷值的10倍值為分子，計(jì)算出所有重要的等價(jià)重要值。

3.2 QFD在動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系需求轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用

動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展目標(biāo)，是在明確制定動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展現(xiàn)狀，以及未來(lái)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系需求的基礎(chǔ)上，通過(guò)科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法，凝聚專家對(duì)未來(lái)動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展的判定，篩選與凝練的動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展目標(biāo)，將為動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展提供方向。動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展目標(biāo)，如表2所示。

表2 動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展目標(biāo)

依據(jù)各發(fā)展目標(biāo)對(duì)裝備體系作戰(zhàn)能力需求的滿足程度，請(qǐng)專家確定各發(fā)展目標(biāo)對(duì)動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)能力滿足間的強(qiáng)弱關(guān)系，建立如表3所示的QFD矩陣。

對(duì)矩陣中各發(fā)展目標(biāo)對(duì)裝備體系作戰(zhàn)能力需求的滿足程度進(jìn)行定量化，賦值分別為0，1，2，3；矩陣定量化后，利用公式

計(jì)算動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展目標(biāo)的得分。

式中：ABij為定量化的QFD矩陣；

Ai為各動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)能力的重要度。

由于動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展涉及到的相當(dāng)一部分技術(shù)還仍處于開(kāi)發(fā)階段，其成長(zhǎng)發(fā)展需要特定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在研究過(guò)程中，考慮到動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展的多樣性和復(fù)雜性。以現(xiàn)有的相對(duì)成熟的技術(shù)為基礎(chǔ)，重點(diǎn)考慮以動(dòng)能攔截彈為反衛(wèi)武器的技術(shù)分析。根據(jù)未來(lái)信息化反衛(wèi)裝備體系的要求以及動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系的發(fā)展目標(biāo)，分析影響動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，核心工作是從現(xiàn)存的技術(shù)中篩選出優(yōu)先要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

表3 AB關(guān)聯(lián)矩陣

專家針對(duì)技術(shù)難點(diǎn)，提出海上反衛(wèi)裝備體系發(fā)展可能形成技術(shù)難點(diǎn)的研發(fā)方向，具體情況如表4所示。

表4 動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系關(guān)鍵技術(shù)

依據(jù)各關(guān)鍵技術(shù)對(duì)裝備體系發(fā)展目標(biāo)需求的滿足程度，請(qǐng)專家確定各關(guān)鍵技術(shù)對(duì)裝備體系發(fā)展目標(biāo)滿足間的強(qiáng)弱關(guān)系，參照表3的建立過(guò)程，建立如下頁(yè)表5所示的QFD矩陣。

通過(guò)QFD方法將動(dòng)能反衛(wèi)作戰(zhàn)能力需求轉(zhuǎn)換為動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展目標(biāo)需求，進(jìn)一步將動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展目標(biāo)需求轉(zhuǎn)換為動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)需求。確定了突破關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)的研發(fā)重要度排序，如下頁(yè)表6所示，為下一步找出現(xiàn)實(shí)與目標(biāo)的距離，清晰需要培養(yǎng)和提升的能力，確定研發(fā)需求和組織研發(fā)的主體（院?？蒲性核?、工業(yè)制造部門(mén)、基層一線3個(gè)層次）之間的關(guān)系，確定技術(shù)發(fā)展模式（自主研發(fā)、技術(shù)合作、技術(shù)引進(jìn)3種模式）打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

表5 BC關(guān)聯(lián)矩陣

表6 動(dòng)能反衛(wèi)裝備體系關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)先順序排序

4 結(jié)論

將QFD這種以顧客需求為驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法較好的應(yīng)用于裝備體系發(fā)展需求分析工作中，需求轉(zhuǎn)換過(guò)程清晰明了，可對(duì)底層指標(biāo)追根溯源，能夠依據(jù)裝備建設(shè)的實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或取舍。

同時(shí)，QFD是一種具備良好開(kāi)放性的應(yīng)用工具，可以與多種理論方法相結(jié)合。例如，QFD可以與集對(duì)分析、STT、AHP、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、仿真方法相結(jié)合［6-10］。本文在進(jìn)行顧客需求權(quán)重分析中選取了德?tīng)柗品ㄅc頭腦風(fēng)暴法相結(jié)合的方法進(jìn)行研究，并將結(jié)果與QFD相結(jié)合，優(yōu)勢(shì)在于可以汲取專家經(jīng)驗(yàn)，迅速抓住主要矛盾，并且運(yùn)用統(tǒng)計(jì)加權(quán)的方法避免了專家打分的主觀性。

QFD是一種動(dòng)態(tài)分析工具，可以依據(jù)實(shí)際情況對(duì)需求分析進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換，但是隨著迭代次數(shù)增多，涉及的需求要素將會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，如何針對(duì)這種情況進(jìn)行分析，是下一步研究的方向。

［1］雄偉.質(zhì)量功能展開(kāi)理論與方法［M］.北京：科學(xué)出版社，2012.

［2］宋筆鋒.QFD方法在飛機(jī)綜合設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［C］//北京：中國(guó)航空學(xué)會(huì)總體專業(yè)分會(huì)委員會(huì)，1999.

［3］陳秀錦.基于QFD的武器裝備體系能力分析過(guò)程［J］.兵工自動(dòng)化，2009，28（1）：32-38.

［4］張最良，李長(zhǎng)生，趙文志，等.軍事運(yùn)籌學(xué)［M］.北京：軍事科學(xué)出版社，1993.

［5］趙全任，丘志明，竇守健，等.武器裝備論證導(dǎo)論［M］.北京：兵器工業(yè)出版社，1998.

［6］許永平，石福麗，楊峰，等.基于QFD與作戰(zhàn)仿真的艦艇裝備需求分析方法［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2010，30（1）：167-172.

［7］張居鳳，汪玉，方志剛，等.基于QFD/SPA的武器裝備需求分析方法［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2012，32（9）：2017-2021.

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［10］袁貴勇，劉曉東.QFD方法在空戰(zhàn)武器裝備需求分析中的應(yīng)用［J］.裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，15（4）：23-26.

Requirement Analysis of Kinetic Anti-satellite Equipment SoS Technology Based on QFD

CHEN Jian1，TENG Ke-nan1，YANG Chun-zhou1，ZHANG Xiao-feng2
（1.Naval Aeronautical and Astronautical University，Yantai 264001，China；
2.92095 Troops of PLA，Taizhou 318050，China）

The kinetic anti-satellite equipment SoS involves numerous fields and includes many high-grade，precision and advanced technologies.The HOQ structure using for equipment requirement analysis with QFD is established，and the weight of customer requirements with a combination method of Delphi and brainstorming is confirmed.Importantly，the technology requirement transform which from operational capability requirement to technology requirement process in the kinetic anti-satellite equipment SoS is analyzed.Finally，the important sequence of kinetic anti-satellite equipment SoS key technology is obtained.

QFD，technology requirement，kinetic anti-satellite equipment SoS

E92

A

1002-0640（2015）02-0045-05

2013-12-19

2014-02-07

國(guó)家社科基金資助項(xiàng)目（13GJ003-140）

陳?。?985-），男，山東人，博士。研究方向：航空導(dǎo)彈裝備發(fā)展論證。