面向試驗鑒定的航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)適用性評估模型與方法研究

商乾、姜盛鑫、陸宏偉、施帆 /中國航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所

隨著航天產(chǎn)品逐步規(guī)?；兄婆c生產(chǎn)，如何保證航天產(chǎn)品發(fā)揮出應(yīng)有的功能成為一個重大難題。解決這個難題除了抓好研制過程的質(zhì)量工作外，試驗鑒定也是一個重要方法與手段。

航天產(chǎn)品試驗鑒定的目的是確定航天產(chǎn)品在最接近真實條件下的能力與適用性，對航天產(chǎn)品是否滿足可接受的最低性能要求做出可靠判斷，利用試驗發(fā)現(xiàn)裝備的問題缺陷、定位產(chǎn)品研發(fā)的最終價值。目前，航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品研制全流程結(jié)合緊密，尚未面向試驗鑒定新要求制定新的標(biāo)準(zhǔn)，同時，重新編制航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)也面臨著較大困難。因此，對于現(xiàn)有航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)進行適用分析具有重要意義。

一、航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)概況

航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品測試試驗的主要依據(jù)之一，也是試驗工作制度化、規(guī)范化建設(shè)的重要組成部分。隨著航天產(chǎn)品的快速發(fā)展，航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)的地位作用也愈加重要。經(jīng)過幾十年的創(chuàng)新發(fā)展，我國針對航天器、運載器等典型裝備已建立了大量研制過程試驗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括國家軍用標(biāo)準(zhǔn)和航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)以工作要求類和技術(shù)方法類標(biāo)準(zhǔn)為主。工作要求類標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合各型號研制和試驗中的實踐經(jīng)驗，明確了各類航天產(chǎn)品在不同研制階段的試驗實施要求、試驗驗證要求等內(nèi)容。技術(shù)方法類標(biāo)準(zhǔn)明確了各類航天產(chǎn)品在不同研制階段的具體試驗方法、技術(shù)接口、評估方法、試驗項目、試驗程序、試驗實施細則等內(nèi)容。

前期，我國航天產(chǎn)品領(lǐng)域圍繞裝備型號研制制定了大量的試驗標(biāo)準(zhǔn)，用以檢驗產(chǎn)品的功能、性能滿足程度。隨著裝備試驗鑒定工作的全面啟動，結(jié)合航天產(chǎn)品效能驗證的要求進一步明確，現(xiàn)有大量航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)不能很好地滿足未來試驗鑒定要求。因此，構(gòu)建一種面向試驗鑒定的航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)適用性評估模型和方法已成為一項亟需解決的問題。

二、航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)適用性評估模型

1.評估要素的設(shè)計要求

科學(xué)、合理的評估要素是任何評估工作的重要基礎(chǔ)和必要依據(jù)。評估要素中的子要素實現(xiàn)完全獨立是極其困難的，且獨立后的子要素也無法形成體系。事實上，評估要素是一組相關(guān)子要素的集合。此外，在評估要素的初步選擇中，有些要素可能不會反映評估工作，不會對結(jié)果產(chǎn)生重大影響；另一方面，評估要素體系過于復(fù)雜，這也會讓要素相互之間的聚合與權(quán)重等計算變得復(fù)雜。因此，需要對初始確認的要素體系進行優(yōu)化驗證。研究要素的來源、過程及結(jié)果處理等情況，分析利用這些要素開展標(biāo)準(zhǔn)適用性評估的可用性。而結(jié)合前面研究的適用性評估分析遵循原則，圍繞航天產(chǎn)品試驗類標(biāo)準(zhǔn)，針對其是否適用于試驗鑒定工作，仍需要通過一系列的要素進行評價。評價要素由一系列子要素構(gòu)成，反映了被評估對象之間的相關(guān)關(guān)系，分析理清這些關(guān)系有助于評估要素的設(shè)計，提升對評估要素的判斷。

2.評估要素的設(shè)計內(nèi)容

構(gòu)建航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)適用性評估要素體系，首先要確定航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)適用性評估的總目標(biāo)，即航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)在試驗鑒定工作中的適用能力。為了實現(xiàn)目標(biāo)，考慮按照技術(shù)和綜合兩大方面，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)適用性評估要素體系。按照試驗鑒定的要求，技術(shù)要素可細分為合理性、顆粒性、先進性、廣泛性四項子要素，綜合要素細分為必要性和配套摸底性兩項子要素，如圖1 所示。

圖1 航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)適用性評估要素體系

（1）合理性

標(biāo)準(zhǔn)的合理性是指從技術(shù)方法的準(zhǔn)確性、可操作性和全面性的角度評價標(biāo)準(zhǔn)的適用程度。例如，標(biāo)準(zhǔn)正文的技術(shù)內(nèi)容是否完整全面、是否適用于航天產(chǎn)品試驗鑒定工作、技術(shù)指標(biāo)是否滿足可測量要求、技術(shù)手段是否可行。

（2）顆粒性

標(biāo)準(zhǔn)的顆粒性是衡量標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)適用程度的重要標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用對象范圍越小，顆粒性越小。標(biāo)準(zhǔn)的顆粒性的設(shè)定無統(tǒng)一的要求，對于航天產(chǎn)品試驗和鑒定標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)制定大顆粒的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)和小顆粒的操作標(biāo)準(zhǔn)。

（3）先進性

標(biāo)準(zhǔn)的先進性是判斷被評價標(biāo)準(zhǔn)能否反映當(dāng)前技術(shù)水平或具備一定潛力的發(fā)展方向。一方面，看標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)水平是否體現(xiàn)本領(lǐng)域研究水平，在新時代航天產(chǎn)品建設(shè)的背景下，其整體或可采用的核心技術(shù)內(nèi)容至少能反映當(dāng)前技術(shù)水平，或能覆蓋航天產(chǎn)品試驗鑒定工作對相關(guān)指標(biāo)的考核需求；另一方面，與同領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)相較是否先進，標(biāo)準(zhǔn)引用的國際標(biāo)準(zhǔn)是否先進。

（4）廣泛性

標(biāo)準(zhǔn)的廣泛性主要指用戶對于本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用情況以及標(biāo)準(zhǔn)的被引用情況。一方面，看有多少機構(gòu)和人員在使用范圍內(nèi)接受并使用了該標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，看是否有其他頂級標(biāo)準(zhǔn)引用了該標(biāo)準(zhǔn)。

（5）必要性

標(biāo)準(zhǔn)的必要性主要考量被評估標(biāo)準(zhǔn)在航天試驗鑒定領(lǐng)域是否具有應(yīng)用需求和價值，能否指導(dǎo)航天產(chǎn)品試驗鑒定工作，是否立足于對復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性、邊界性能等進行闡述或考慮。

（6）配套摸底性

標(biāo)準(zhǔn)的配套摸底性主要是用于評判標(biāo)準(zhǔn)間相關(guān)內(nèi)容的重復(fù)、交叉、矛盾等，以及對同一技術(shù)內(nèi)容規(guī)定的多義性，另外，還要重點考慮：標(biāo)準(zhǔn)在同一層級中出現(xiàn)名稱和內(nèi)容的重復(fù)、標(biāo)準(zhǔn)對象的相近重復(fù)，即標(biāo)準(zhǔn)間存在覆蓋和被覆蓋的關(guān)系；標(biāo)準(zhǔn)在同一層級中出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)間的內(nèi)容交叉，即標(biāo)準(zhǔn)間的內(nèi)容錯位重復(fù)；標(biāo)準(zhǔn)存在與上級法規(guī)規(guī)定有沖突的內(nèi)容；標(biāo)準(zhǔn)在同一體系中存在標(biāo)準(zhǔn)間內(nèi)容相矛盾的情況。標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)的級別相吻合，若上位標(biāo)準(zhǔn)針對同一標(biāo)準(zhǔn)化對象已有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，就無須編制重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)。

三、航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)適用性分析的基本流程

針對航天試驗標(biāo)準(zhǔn)的適用性評估分析主要分為三個步驟。第一步是航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)的梳理與初篩，依據(jù)梳理的航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)開展初步分析，將與現(xiàn)行試驗鑒定完全無關(guān)的試驗標(biāo)準(zhǔn)進行篩除；第二步是依據(jù)梳理的航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)開展標(biāo)準(zhǔn)劃分，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容或標(biāo)準(zhǔn)的具體對象將標(biāo)準(zhǔn)進行合理分類；第三步是依據(jù)航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)適用性評估模型，給出標(biāo)準(zhǔn)的評估分數(shù)，形成評估結(jié)論。

1.航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)的梳理與初篩

在航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)具體應(yīng)用時，因航天系統(tǒng)復(fù)雜而龐大，一類試驗通常要參考多項標(biāo)準(zhǔn)，一項試驗標(biāo)準(zhǔn)也會應(yīng)用于不同的專業(yè)領(lǐng)域，很難確定標(biāo)準(zhǔn)的適用。標(biāo)準(zhǔn)的引用也經(jīng)常存在各類問題，標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)依據(jù)作用無法有效發(fā)揮。針對航天試驗標(biāo)準(zhǔn)的使用也面臨著這種情況，對于應(yīng)該納入試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)范圍的航天試驗標(biāo)準(zhǔn)需要全面梳理。

航天試驗標(biāo)準(zhǔn)梳理需要從試驗領(lǐng)域、試驗活動、對象實體、實體關(guān)系等方面層層遞進，逐步展開。依據(jù)梳理的航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)開展初步分析，對照各項標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容明確其適用范圍及主要內(nèi)容摘要。對于與現(xiàn)行試驗鑒定完全無關(guān)的試驗標(biāo)準(zhǔn)，給予“建議不采用”的結(jié)論，剩余的標(biāo)準(zhǔn)則給出“待分析”的初步結(jié)論，并進入第二階段工作。

2.航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)的劃分

航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)按照不同試驗項目內(nèi)容和產(chǎn)品對象，可劃分為產(chǎn)品類、測試設(shè)計類、試驗方法類、質(zhì)量與可靠性類等。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)不同，可劃分為技術(shù)類、工作類、管理類。技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)指針對需要統(tǒng)一的航天產(chǎn)品試驗技術(shù)事項而編制的標(biāo)準(zhǔn)。管理類標(biāo)準(zhǔn)和工作類標(biāo)準(zhǔn)針對的則是管理事項和工作項目。工作類標(biāo)準(zhǔn)是支持技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)和管理類標(biāo)準(zhǔn)實施的保證，以從事航天產(chǎn)品試驗工作的人或群體為對象，對其工作職責(zé)、工作程序與方法、質(zhì)量要求、范圍權(quán)限、考核與檢查等內(nèi)容做出規(guī)定，主要是對人的工作行為的約束。通過工作標(biāo)準(zhǔn)的制定、實施來落實技術(shù)要求和管理事項。可以說，技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)，它的貫徹要靠工作類標(biāo)準(zhǔn)來落實。

參考航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)體系框架，將技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)和工作類標(biāo)準(zhǔn)進一步細化，技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)可以對標(biāo)為試驗鑒定技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)中的試驗設(shè)計類標(biāo)準(zhǔn)、性能評估類標(biāo)準(zhǔn)、建模仿真類標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境適應(yīng)性類標(biāo)準(zhǔn)、通用特性類標(biāo)準(zhǔn)，工作類標(biāo)準(zhǔn)進一步細化為試驗鑒定基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)中的綜合管理類標(biāo)準(zhǔn)、試驗鑒定過程類標(biāo)準(zhǔn)中的過程管理類標(biāo)準(zhǔn)。

3.標(biāo)準(zhǔn)適用性評估分析

標(biāo)準(zhǔn)適用性指的是標(biāo)準(zhǔn)在特定條件下適用于規(guī)定用途的能力。可從兩個方面理解試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)適用性：一是在能力要求方面，即試驗標(biāo)準(zhǔn)適用和滿足試驗鑒定規(guī)定要求的能力；二是在規(guī)定用途方面，即標(biāo)準(zhǔn)化活動的目的和標(biāo)準(zhǔn)可發(fā)揮的作用。在當(dāng)前形勢下，試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)可以成為發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題缺陷、改進提升產(chǎn)品性能的重要手段。

標(biāo)準(zhǔn)適用性評估分析包括評估要素和評估方法兩部分內(nèi)容，結(jié)合合理性、適宜性、先進性、廣泛性、必要性、配套摸底性對航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)逐項評價，得到評價分數(shù)，并給出評估結(jié)論。

四、航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)適用性評估方法

1.評估方法

航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)適用性評估要素將各專家打分構(gòu)造成判斷矩陣。判斷矩陣的構(gòu)建是專家通過個人知識和經(jīng)驗對評估要素的重要性進行比較和評分。這是層次分析過程的核心內(nèi)容，也是一個從定性到定量的過程。構(gòu)建的判斷矩陣合理科學(xué)，層次分析法確定的權(quán)重才能科學(xué)。專家分析和比較各級評估要素，運用比較結(jié)果進行權(quán)值分數(shù)構(gòu)造。

子要素的分值對評估結(jié)果正確性具有非常重要的影響。通過一定的計算方法將專家評分的定性評估結(jié)果轉(zhuǎn)化為定量評估結(jié)果并作為權(quán)值賦給相應(yīng)的子要素，使最終計算出的評估結(jié)果更具有客觀性、更能說明航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)適用性所處的程度，航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)評分方法如圖2 所示。

圖2 航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)評分方法

2.評估要素評分準(zhǔn)則

按照各類標(biāo)準(zhǔn)的不同特點和工作要求，構(gòu)建了如表1 所示的航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)適用性評價的權(quán)值表，相關(guān)說明如下：

表1 航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)適用性評價權(quán)值

（1）試驗設(shè)計類標(biāo)準(zhǔn)

試驗設(shè)計類標(biāo)準(zhǔn)主要包括航天產(chǎn)品設(shè)計輸入、設(shè)計準(zhǔn)則、設(shè)計程序、任務(wù)分析、設(shè)計實現(xiàn)及設(shè)計驗證等相關(guān)要求。先進性和必要性是確定試驗設(shè)計類標(biāo)準(zhǔn)是否高效適用的主要子要素，因此予以較大的權(quán)重，其余的子要素相對均勻。

（2）性能評估類標(biāo)準(zhǔn)

性能評估類標(biāo)準(zhǔn)主要包括航天產(chǎn)品的各種性能指標(biāo)評估方法標(biāo)準(zhǔn)。先進性和廣泛性是確定性能評估類標(biāo)準(zhǔn)是否高效適用的主要子要素，因此予以較大的權(quán)重，其余的子要素相對均勻。

（3）建模仿真類標(biāo)準(zhǔn)

建模仿真類標(biāo)準(zhǔn)主要包括航天測控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等各大系統(tǒng)仿真要求標(biāo)準(zhǔn)，合理性和先進性是確定建模仿真類標(biāo)準(zhǔn)是否高效適用的主要子要素，因此予以較大的權(quán)重，其余的子要素相對均勻。

（4）環(huán)境適應(yīng)類標(biāo)準(zhǔn)

環(huán)境適應(yīng)性類標(biāo)準(zhǔn)主要包括在空間環(huán)境進行的電磁試驗、電試驗、溫度試驗等標(biāo)準(zhǔn)，合理性和必要性是確定環(huán)境適應(yīng)性類標(biāo)準(zhǔn)是否高效適用的主要子要素，因此予以較大的權(quán)重，其余的子要素相對均勻。

（5）通用特性類標(biāo)準(zhǔn)

通用特性類標(biāo)準(zhǔn)主要包括可靠性、維修性、保障性、安全性等通用特性指標(biāo)參數(shù)選擇和確定的要求，廣泛性和必要性是確定環(huán)境適應(yīng)性類標(biāo)準(zhǔn)是否高效適用的主要子要素，因此予以較大的權(quán)重，其余的子要素相對均勻。

（6）綜合管理類標(biāo)準(zhǔn)

綜合管理類標(biāo)準(zhǔn)主要包括產(chǎn)品的研制技術(shù)要求、質(zhì)量保證規(guī)定等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。適宜性和必要性是確定綜合管理類標(biāo)準(zhǔn)是否高效適用的主要子要素，因此予以較大的權(quán)重，其余的子要素相對均勻。

（7）過程管理類標(biāo)準(zhǔn)

過程管理類標(biāo)準(zhǔn)主要包括規(guī)定運載器相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)滿足的要求以確保其適用性的標(biāo)準(zhǔn)。廣泛性和配套摸底性是確定過程管理類標(biāo)準(zhǔn)是否高效適用的主要子要素，因此予以較大的權(quán)重，其余的子要素相對均勻。

3.標(biāo)準(zhǔn)適用性評估分類

根據(jù)上述對于合理性、先進性、適宜性、廣泛性、必要性、配套摸底性等子要素的要求，結(jié)合每項子要素的權(quán)重，利用上述構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)適用性評估模型進行逐項分析，開展航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)適用性評估流程設(shè)計。以航天產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)為評估對象，首先開展初步梳理，篩除與現(xiàn)行試驗鑒定完全無關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，進一步分析相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。再利用適用性評估模型和權(quán)值表開展合理性、先進性、適宜性、廣泛性、必要性、配套摸底性的逐項分析，給出標(biāo)準(zhǔn)的成熟度等級。對于總分數(shù)在65～80 分的標(biāo)準(zhǔn)，給出“建議修訂”的結(jié)論；對于總分數(shù)在80 分以上的標(biāo)準(zhǔn)，給出“建議采用”的結(jié)論；對于總分數(shù)在65 分以下的標(biāo)準(zhǔn)，給出“建議不采用”的結(jié)論。建議采用類標(biāo)準(zhǔn)適用于試驗鑒定工作技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀，并滿足航天企業(yè)試驗應(yīng)用的需要。建議修訂類標(biāo)準(zhǔn)基本適用于試驗鑒定工作，技術(shù)內(nèi)容需要進一步整合修訂，以滿足航天產(chǎn)品試驗鑒定領(lǐng)域技術(shù)體制和管理體制的要求。建議不采用類標(biāo)準(zhǔn)與試驗鑒定工作關(guān)聯(lián)性不強、技術(shù)內(nèi)容不具備一定潛力的發(fā)展方向。航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)評估流程如圖3 所示。

圖3 航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)評估分類

五、結(jié)束語

標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)和發(fā)展是沒有止境的，要根據(jù)新時代航天產(chǎn)品試驗鑒定的需要完善現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，適時廢止過時標(biāo)準(zhǔn)，明確新增標(biāo)準(zhǔn)，及時解決標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)交叉現(xiàn)象。航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)適用性評價模型有助于推動航天產(chǎn)品試驗鑒定標(biāo)準(zhǔn)體系趨于完整、協(xié)同高效，將為航天產(chǎn)品性能和效能的提升提供強有力的支撐和依據(jù)。