武器裝備研制過程質量管理體系運行風險分析

毛國棟

摘要：本文通過對武器裝備研制的質量管理體系過程進行識別、梳理和細化，基于“優(yōu)序法”對過程進行了重要度排序，識別出其中的關鍵過程;此后，綜合考慮風險發(fā)生概率及后果嚴重程度，運用風險矩陣法對影響關鍵過程實現(xiàn)的風險因素進行識別和等級劃分。本文以“外包管理過程”為例，通過定義監(jiān)控指標、規(guī)范數(shù)據(jù)標準并選定評價方法對數(shù)據(jù)進行處理，同時通過對風險進行分級綜合評價，起到及時預警和風險規(guī)避作用，進一步提升風險監(jiān)控效率，確保武器裝備研制的穩(wěn)定性。

Abstract： In this paper， the quality management system process of weapon equipment development is identified， combed and refined， and the importance of the process is ranked based on the "priority method" to identify the key processes. After that， the risk factors affecting the realization of key processes are identified and graded by using the risk matrix method， considering the probability of risk occurrence and the severity of the consequences. Besides， this paper defines monitoring indicators， standardizes data standards and selects evaluation methods to process the data on the "outsourcing management process". Meanwhile， it conducts graded comprehensive evaluation on risks， which plays a role of timely warning and risk avoidance， further improves the risk monitoring efficiency， and ensures the stability of weapon equipment development.

關鍵詞：質量管理體系;優(yōu)序法;風險矩陣;監(jiān)控指標

Key words： quality management system;priority method;risk matrix;monitoring indicators

中圖分類號：F426 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）17-0083-04

0 ?引言

武器裝備研制從周期上講，涵蓋從項目立項、方案論證到設計定型的全階段;從產品結構上講，涵蓋包括總體、組/部件和零件的研制生產和服務在內的全產業(yè)鏈。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭技術的進一步升級，用戶對裝備性能和可靠性的要求隨之提高。新型武器裝備技術跨度大，“四新”（新技術、新材料、新工藝、新器件）應用多，研制周期長，導致武器裝備的研制過程充滿了風險和不確定性。因此，如何應用科學方法對武器裝備研制風險進行有效的甄別并加以控制，對降低研制成本，保證產品質量具有重要意義。

美國國防部從20世紀60年代就開始了裝備研制風險管理領域的研究[1]。目前，國內專家學者在該領域也進行了大量研究：李勘[2]從武器項目研制的環(huán)境、技術、管理組織和費用四個方面提出潛在風險因素假設，對問卷結果進行處理，識別出對武器裝備研制項目風險后果具有顯著影響的因素;袁博[3]通過分解新型戰(zhàn)斗機關鍵技術系統(tǒng)識別的武器研制風險源，對傳統(tǒng)風險矩陣進行改進，建立了航空裝備研制風險計算模型;張剛等[4]將技術成熟困難度和技術關鍵度引入航天型號技術風險評估，依據(jù)評估結果將技術風險分為不同等級;蘇續(xù)軍等[5]建立裝備研制風險管理的針對性模型，運用模糊綜合評價法對裝備研制風險實施評價;劉璟煒等[6]通過運用優(yōu)序法模型，建立了質量評估與考核相結合的質量管理體系評估機制，降低了體系運行風險;程大林等[7]分析航天型號研制風險的特點，圍繞風險識別“全面性、準確性”核心目標，提出了以故障樹、風險樹為兩個抓手，從五個維度進行分析的風險管理工作思路;齊磊等[8]以轉軸零件制造過程為典型案例開展風險分析，通過風險識別、風險發(fā)生可能性及嚴重性三個方面進行分析和管控;郭娟等[9]識別了航天器軟件全生命周期的風險點或薄弱環(huán)節(jié)，提出了相應的控制措施與方法。

目前對于航天及航空領域武器裝備研制的風險控制研究主要包括識別風險源、定義風險監(jiān)控措施或對識別出風險后基于模型或算法對風險進行綜合評價。但目前現(xiàn)有研究結合質量體系過程，對關鍵過程及研制風險的等級劃分的研究較少。本文在參考相關研究方法的基礎上，梳理了裝備研制質量體系過程，提出裝備研制關鍵過程的識別方法;其后，針對關鍵過程進行風險識別及評估，通過建立風險矩陣將風險進行分級，通過建立風險監(jiān)控指標體系，對風險進行分層控制和評價。針對關鍵過程的高等級風險進行評價和監(jiān)控對監(jiān)控效率的提升和監(jiān)控效果具有重要作用，依據(jù)本文研究思路，建立如圖1所示的武器裝備研制風險閉環(huán)控制圖。

1 ?關鍵過程識別

武器裝備研制過程的不確定性和風險其實質是來源于研制過程不能完全受控。依據(jù)帕累托原理，20%的關鍵研制過程造成了80%的裝備研制風險。因此，通過對武器裝備研制過程進行識別、梳理和細化，提煉出其中的關鍵過程并進行風險分析和監(jiān)控，對保證產品質量，降低武器裝備研制風險具有重要意義。

1.1 研制過程梳理

文獻[10-11]提出了依據(jù)企業(yè)質量管理體系對研制過程進行分類識別?！盾娪密浖兄颇芰Τ墒於饶Ｐ汀罚℅JB5000A-2008）中對過程域的分類方法：過程管理類、項目管理類、工程類和支持類。結合現(xiàn)有的研究思路，本文依據(jù)GJB9001C-2017《質量管理體系要求》，將武器裝備研制過程分為四大類：工程研制過程、項目管理過程、支持過程和過程管理過程。對以上四類過程，分別進行過程分解，對研制過程劃分級別，最終建立基于質量管理體系的過程樹，所建立的過程樹示例如圖2所示。

依據(jù)圖2所示方法，建立研制過程質量管理體系過程樹。建立完成后，針對所建立的過程樹，運用Delphi法進行逐級評審，待評審意見落實完成后對過程樹進行固化。質量管理體系過程的分解及過程樹的建立是關鍵過程識別的基礎，在企業(yè)質量體系運行過程中應作為基礎工作去開展，保證過程分解細化、合理，作為關鍵過程識別的基礎。

1.2 基于優(yōu)序法的研制過程重要度排序

運用優(yōu)序法，對已經梳理細化的同一級別的研制過程進行重要度排序，其目的是識別出裝備研制的關鍵過程。重要度越高，排名越靠前則說明該過程越關鍵，過程實現(xiàn)風險越大，應定義為關鍵過程。當前階段，識別關鍵過程的方法以定性分析手段居多，較多依賴于決策者的工作經驗和主觀判斷。為保證關鍵過程識別的客觀性和準確性，本文通過綜合考慮過程實現(xiàn)困難度、過程實現(xiàn)成本、過程風險、過程對裝備實現(xiàn)的影響等四方面因素，對關鍵過程進行識別劃分。

針對本文情況，運用優(yōu)序法進行過程排序時應遵循以下步驟：

①建立待評估過程集：。

②建立評價指標函數(shù)集：

③定義指標權重：

④建立優(yōu)序數(shù)的計算公式。令a為待評價過程xi在指標函數(shù)fs（x）下對于xj的優(yōu)序數(shù)，則：

第s個指標函數(shù)下，第i個過程的優(yōu)序數(shù)為：

s∈M=（1，2，…，m），i，j∈N=（1，2，…，n）

于是，待評價過程xi的總優(yōu)序數(shù)

建立評審組，將各專家對指標權重的打分情況進行均值化和歸一化處理，以此獲得四個指標的綜合權重。然后，運用上文所述優(yōu)序法排序公式，最終計算得出各過程的總優(yōu)序數(shù)并進行排序，排名靠前的各研制過程為關鍵過程。以產品外包過程為例，其具體操作方法是首先針對單個指標進行過程排序，在“實現(xiàn)難度”這一指標下，將6個過程進行對比排序結果如下：④—①—⑥—⑤—②—③，于是外包過程管理過程相對于“實現(xiàn)難度”指標的優(yōu)序數(shù)為5，合同簽訂過程相對于“實現(xiàn)難度”指標的優(yōu)序數(shù)為0。

實現(xiàn)成本指標下各過程排序：

⑤—④—①—③—②—⑥

過程風險指標下各過程排序：

④—⑤—①—②—③—⑥

過程對裝備實現(xiàn)影響指標下各過程排序：

⑤—④—②—①—⑥—③

依據(jù)，計算各過程的優(yōu)序數(shù)（針對單指標或權重相同的多指標情況）：

K1=4+3+3+2=12;K2=7;K3=3;K4=18;K5=16;K6=4。

將各過程的優(yōu)序數(shù)進行加權求和，計算各過程的加權優(yōu)序數(shù)（加權多指標情況）進而確定各過程重要度排序。依據(jù)公式，計算可得：

L2=1.96;L3=0.56;L4=4.44;L5=4.08;L6=1.10

各過程優(yōu)序數(shù)計算結果如表1。

根據(jù)表1的加權優(yōu)序數(shù)結果對各過程進行重要度排序，其順序為④—⑤—①—②—⑥—③。最后，根據(jù)企業(yè)實際情況，選擇數(shù)個排名靠前的過程定義為關鍵過程，進行后續(xù)的風險環(huán)節(jié)分析及應對措施規(guī)劃等。由專家評審定義關鍵過程所占比例（如為10%），則“外包過程管理”過程為研制過程中的關鍵過程，需要進行重點監(jiān)控;如關鍵過程所占比例為20%，則“外包過程管理”及“產品驗收”過程為關鍵過程。

2 ?關鍵過程風險分析

2.1 過程風險因素識別

風險識別是風險監(jiān)控的基礎。對關鍵過程進行風險識別時，首先應進行過程可能涉及的相關風險因素識別，為保證所識別的風險因素的全面性，應綜合考慮過程的輸入、輸出、過程執(zhí)行和資源支持等方面存在的風險。因此，本文通過建立關鍵過程實現(xiàn)圖，使過程相關環(huán)節(jié)進一步明確，進而針對每一相關環(huán)節(jié)提煉過程風險。以“外包過程管理”過程為例：

結合圖3對過程存在的風險進行分析，比如此例中，資源支持環(huán)節(jié)可能存在生產條件不完備和監(jiān)視、測量缺陷風險，在執(zhí)行過程可能會存在人員能力不達標的風險等。依據(jù)過程實現(xiàn)圖，對過程實現(xiàn)風險進行識別，風險識別時需遵循全面性原則，形成過程實現(xiàn)風險表（表2）。

2.2 風險因素等級劃分

運用風險矩陣法對所識別的關鍵過程風險因素進行等級劃分，綜合考慮風險發(fā)生概率和風險發(fā)生后果嚴重性，其中后果嚴重性影響分為進度、財產和人員傷害三個方面，并通過采取兩者乘積的結果確定為風險指數(shù)（R=風險概率×風險后果）。采用5×4風險矩陣，依據(jù)風險指數(shù)將產品研制風險分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個等級。表3為風險評價矩陣表。

對照表3所示的風險評價矩陣，對所識別的影響關鍵過程實現(xiàn)的風險因素進行等級劃分。由于低等級風險對產品研制所造成的影響較小，中、高等級風險一旦發(fā)生將對武器裝備研制造成極大影響，其后果難以估計。因此，對于影響武器裝備研制關鍵過程的不同等級風險集合中，應采取措施著重預防和監(jiān)控中、高等級風險（Ⅲ級以上），對于低等級風險經專家評審可依實際情況選擇性監(jiān)控，以此提高風險監(jiān)控效率?！巴獍芾磉^程”風險等級劃分結果如表4所示。

對于識別出的高等級風險（Ⅲ級以上），在風險監(jiān)控時為保證風險監(jiān)控的科學性和全面性，應盡可能多的定義定量指標保證監(jiān)控結果可量化。對于不同等級的風險定義的指標數(shù)量也有所差異，基于該過程風險識別情況定義的監(jiān)控指標如表5所示。

3 ?風險監(jiān)控實施

對于所定義的影響武器裝備研制關鍵過程實現(xiàn)的風險，應通過定義的相關監(jiān)控指標，收集指標數(shù)據(jù)，進而對指標進行數(shù)據(jù)處理，并通過選取合適的評價方法對過程運行情況進行評價。通過過程評價結果，反推出過程運行風險的發(fā)生環(huán)節(jié)，進而采取相應措施進行風險預防和應對。通過以上手段，可實現(xiàn)對關鍵過程風險周期的控制，包括風險預防、風險監(jiān)控和風險補救三個方面，保證了對過程實現(xiàn)風險的最大程度規(guī)避。

3.1 數(shù)據(jù)收集

指標數(shù)據(jù)收集是過程運行風險監(jiān)控的最基礎環(huán)節(jié)，因此在數(shù)據(jù)收集過程中應盡可能確保指標的規(guī)范性，主要應考慮從以下幾個方面對指標規(guī)范性進行定義：

①定義指標性質。在指標定義過程中盡可能選擇定量指標，便于在數(shù)據(jù)收集及風險監(jiān)控時的數(shù)據(jù)計算。若不可避免出現(xiàn)定性指標，應考慮通過數(shù)學手段將定性指標進行量化處理。

②定義采集方式和要求。如企業(yè)信息化已達到較高水平，各軟件模塊將部門間相互連接，則指標信息可直接從系統(tǒng)導出。若企業(yè)信息化水平不夠，各部門間普遍存在信息孤島現(xiàn)象，則需考慮要求各相關單位定期上報相關數(shù)據(jù)，達到數(shù)據(jù)收集的目的。

③定義指標采集頻率。針對不同類型指標，需依據(jù)實際情況定義指標的采集頻率如月、雙周、周等。采集頻率越高，則風險暴露的周期越短。

④定義指標計算公式。如：關、重特性與技術協(xié)議要求一致率=特性要求數(shù)量÷技術協(xié)議對應條目數(shù)×100%。

通過以上四個方面定義指標數(shù)據(jù)規(guī)范，最終采集到統(tǒng)一標準的指標數(shù)據(jù)，形成各關鍵過程的數(shù)據(jù)庫，既可以作為后續(xù)指標的數(shù)據(jù)分析基礎，也保證了數(shù)據(jù)的可追溯性。

3.2 風險評價

過程實現(xiàn)風險的控制主要是基于對所收集的指標的處理及評價結果。目前對數(shù)據(jù)處理和分析方法的研究較為深入，針對本文的具體情況，可以采取AHP、灰色關聯(lián)分析、SPC、模糊綜合評價或者控制圖等方法，對體系運行風險進行評價，依據(jù)評價結果衡量風險控制效果，達到及時預警的效果。同時，應建立各風險指標因素的緊急預案，并在風險發(fā)生時及時采取補救措施。其中，最為關鍵的環(huán)節(jié)還是對于基礎數(shù)據(jù)的收集及管理，企業(yè)應根據(jù)自身實際情況，選取合適的評價方法，基于matlab或者minitab等軟件進行數(shù)據(jù)處理，不斷對體系運行情況進行調整和改善，確保對風險的有效控制。

4 ?結論

本文首先對質量管理體系過程進行梳理、分解，并運用優(yōu)序法識別出其中的關鍵過程。然后，全面分析了影響關鍵過程實現(xiàn)的風險因素，通過建立風險矩陣對風險等級進行劃分。最后，針對影響關鍵過程實現(xiàn)的不同等級風險因素，本文介紹了風險監(jiān)控指標的定義規(guī)則及數(shù)據(jù)采集規(guī)范，通過對指標數(shù)據(jù)進行處理和評價衡量風險控制效果，同時制定緊急風險預案進行風險規(guī)避和補救。該研究可為武器裝備研制過程中的風險分析和控制提供思路和參考，進一步降低裝備研制風險，提高風險監(jiān)控效率。

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