科研成果质量管理实例与经验反馈
2015-01-23田春来韩立勇杜王芳
□高 崭 田春来 周 姗 韩立勇 赵 维 杨 林 杜王芳
科研工作是一种特殊的智力生产劳动,其成果具有显著的知识性特点[1]。随着科研管理水平的持续提升,对于知识智力型成果的管理,特别是对科研成果的质量管理已经成为当前科研项目实施过程中管理职能工作的核心[2~5]。在具体实施过程中,科研成果质量管理工作借鉴了传统的质量管理理念,结合了知识价值考量等针对知识智力型工作的评价方法,综合采用了体系化管理、质量策划和知识质量评价等方法[3]。为了进一步总结科研成果质量管理工作经验,本文结合科研工作具体实践,介绍成果质量管理工作的三个实例,包括一个科研成果策划与计划管理实例和两个成果产生过程质量控制实例(某试验数据分析报告编制和某数值计算分析程序开发),梳理实例实施过程中各种流程和关键环节,以期形成有效的经验反馈。
一、科研成果策划与计划管理实例
科研成果计划管理是成果质量管理的关键工作之一。通常,计划管理是指生产过程中对计划的编制、执行、调整和考核。在科研成果管理工作中,可以认为是针对科研成果创造过程的计划管理,具体包括对科研成果进行预期分析,对期望创造的成果进行预先设计,对成果的产生过程进行进度策划、实施执行和调整完善,以及对成果的完成情况进行考核。通过计划管理,形成完整的科研成果质量策划和计划方案,并指导科研项目顺利开展实施、形成成果。以某试验研究课题项目实践过程为例,成果计划管理工作项分解及成果策划流程如图1 所示。作为成果的主要内容来源,研究目标任务需要进行分解,一般分为核心目标、条件保证目标和其他目标三类。其中,核心目标是研究课题需要达到的关键目标和必须要求,它约束了研究内容和方法,为研究项目的开展提供了纲领性规定。条件保障目标是为实现研究核心目标进行的条件保障研究,是实现核心目标的基础和必要条件。其他目标则是围绕各项研究内容,提炼总结形成的学术著作和专利等知识产权类成果,以及其他奖励等。在图1 所示实例中,项目核心目标是获得试验数据,形成数据库,并对数据进行分析获得试验结论。在条件保障目标方面,主要包括研究方案和试验设施。以研究方案为基础,设计试验设施并形成设计、施工图纸,建设单位依此进行建设、安装和调试,并组织开展试验工作,获得试验数据。其他目标方面包括项目实施带来的能力建设、人才培养等经济社会效益,以及知识产权类成果。在整个成果策划流程过程中,预期成果既包括试验数据、设计图纸和研究报告等形式,还包括试验设施、配套工程等各种条件保障措施,以及工作过程中形成的各种专有技术和研究方法等。科研成果策划可以认为是成果管理与实施工作的顶层设计。在科研成果策划基础上,根据项目实际开展进度计划,就可以制定相对具体的成果实施进度和计划。在该策划指导下,研究人员能够形成清晰的成果目标,了解成果范围和内容,并依据进度计划在完成项目任务目标的同时,积累和组织各项成果,采用相应的质量控制方法确保成果质量满足要求,并最终形成系统的成果或成果库。
图1 科研成果计划管理及成果策划流程示例
二、成果产生过程质量控制实例——某试验数据分析报告编制
试验数据分析报告是在试验数据深入分析的基础上,对分析结论进行的归纳和总结。通过试验数据分析报告,研究人员可以了解试验数据所反映的各类相关现象和规律,既包括定性的变化趋势、影响范围等,也包括定量的关键参量和结果等。试验数据分析报告是一种重要的研究成果,为了确保试验数据分析报告的编制质量能够满足研究目标要求,必须对成果产生过程进行严格的质量控制。对试验数据分析报告的产生过程进行质量控制,基本流程示例详见图2 所示。如图2 所示,报告编制人员构成编制组,并首先根据相应的数据分析报告编制依据,例如试验大纲、任务书或质量计划,经过编制组讨论后形成报告大纲。随后,编制组人员分工进行正文编制。在正文编制过程中,数据分析人员需要基于数据处理程序对原始数据进行处理,并严格依据试验处理结果进行数据分析,并统一分析对象和目标。编制人员必须对原始数据进行筛选和甄别,去除有可能影响程序计算结果的坏点。另外,所采用的数据处理程序方法亦应经过与分析报告相似的质量控制流程进行管理,确保数据处理程序方法符合试验大纲和任务书要求,处理程序科学、合理,流程和方法一致。进而编制人员进行信息汇总和报告统稿,然后进入校核审核流程。校核人员采用技术和文本独立校核方式,将校核结论及修改意见反馈给编制人员以供参考修改、完善,校核并经修改后的报告文档将进入审核和标检流程。最后,完成审核修订后的报告归入文档管理,以完成文档编制全过程。通过图2 所示质量管理过程可以看到,从分析报告起草到完成归档,期间全过程都体现了质量控制。质量控制对象包括编制人员资质、编制依据、数据来源、处理和分析方法等。针对文本报告特点,对报告技术内容和文本内容进行校核,同时,在审核、标检内容和深度上,也明确了要求。例如在校核流程中,明确校核人员需要进行的校核内容包括核实任务要求和输入条件,检查设计假设是否合理、基础资料是否完整无误,核实内容深度、方法程序、采用标准和名词术语等是否正确,校验文本格式、标识和代号等。在审核流程中,也明确了审核人员的任务目标,包括设计输入是否正确,内容深度是否符合要求,假设条件是否合理,接口、方法和输出是否满足要求。标检流程是检查对报告的数据、标识、符号、名词术语和计量单位等是否符合标准化要求。通过以上过程对报告进行质量控制,可以实现技术文档成果的全过程质量控制。
以上介绍了某试验数据分析报告质量控制的实例,在实践过程中,它能够指导研究人员有序开展相应工作,有助于形成有效的质量工作模式,这一过程充分体现了质量管理“PDCA”循环的基本方法。
三、成果产生过程质量控制实例——某数值计算分析程序开发
数值计算分析程序是利用数值求解算法,对数学物理方程进行求解的程序软件。这类数学物理方程一般用来描述实际的物理现象或过程,求解程序获得方程结果,可以用来解释相应的物理现象或过程,分析其内在规律。数值计算分析程序的开发可以认为是一个研究过程,其研究成果为程序软件。对程序软件开发过程进行质量控制,是一种典型的研究成果产生过程质量控制。基本流程如图3 所示。
图2 数据分析报告质量控制流程示例
图3 数值计算分析程序开发质量控制流程示例
(一)程序软件开发需要进行需求分析。根据其任务来源或研究目标任务书开展需求调研,进行研究计划整理,形成软件需求分析报告。软件需求分析必须明确软件需求内容,包括功能性需求和非功能性需求,并说明软硬件环境,描述各项基本功能及使用流程,以及调试、测试和验收等内容。需求分析内容来源于开发任务提出方和软件潜在目标用户,其深度和广度是程序软件开发的基础条件。
(二)在需求分析基础上进行程序软件设计。由于该软件的核心功能是对数理模型(方程)进行数值求解。程序软件设计的核心是建立数理模型的求解算法,并具备方便用户使用和操作软件的功能。因此,在求解算法基础上进行概要设计,接着进行详细设计,最终形成数理方程求解算法的流程化和程序化。在概要设计阶段,需要明确定义软件数据库、用户人机接口(图形界面)、数据接口的操作界面、功能菜单和具体功能及算法流程。在详细设计阶段,则需要将这些功能内容明确定义为具体的程序函数或方法,建立软件基本数据结构,如共用的基础类库等。同时对核心功能进行进一步程序化准备,将求解算法中的公式及其变量进行定义。
(三)基于软件详细设计开展软件程序化实现工作。编制软件代码,包括图形界面、数据库和程序函数或方法等。在代码编写过程中,可以利用定义好的数据接口,采用模块化方式分别编写代码。为了确保软件代码质量,应统一代码规范,并进行代码形式检查。这里需要格外注意的是,由于核心功能是求解数理方程公式,因此,为了方便后续检查、调试和测试,计算公式的代码编写一般采用代码模块或类方法形式,并且应尽量与计算公式一一对应。然后,依据前述需求开展程序软件算法调试和功能测试工作。针对数理模型求解算法的特殊性,可能存在求解算法失效的问题,例如求解算法不适用导致的计算结果不收敛或是误差积累过大等问题。考虑到这些问题,在程序软件测试之前,应先进行算法调试。通过算法调试对求解算法进行程序验证,必要时可能需要更改求解算法或优化程序代码。当求解算法完成验证并满足目标需求后,再进行程序软件功能测试。
(四)对程序软件开发过程全部工作进行汇总。将软件开发文档、程序及代码等资料存档,归入文档管理,同时,准备项目最终验收,输出相关成果。软件成果产生即表明软件开发过程至此完成。需要注意的是,针对核电技术领域应用的相关程序软件开发过程,其验证、确认以及质量鉴定等过程需要严格依照相关标准实施[6]。
以上介绍了某数值计算分析程序开发过程质量控制的实例,在程序软件开发中,由于该软件功能核心为数值求解算法,质量控制的关键不仅包括代码功能实现,还包括有数理模型数值求解算法实现及其程序化工作。因此,该类程序软件开发过程除了要遵照和依据一般的软件程序开发过程控制和技术规范,还要考虑对基础理论分析研究的依赖,而理论分析又是一项研究过程。作为科研软件类成果的质量控制,要综合应用相关的质量控制方法,才能够实现软件开发目标可达,质量可控。
[1]田春来,韩立勇,周姗等.科研试验项目质量管理实践与目标导向分析[J].质量探索,2013,11:39~42
[2]张镅.关于科研成果质量管理的探讨[J].运筹与管理,2000,9,(4):137~139
[3]田春来,樊焕然,韩立勇等.科研成果质量管理方法研究[J].核标准计量与质量,2015,1:24~29
[4]陈世明.中西方科技计划成果管理制度比较及对我国成果管理的启示[J].科技成果纵横,2007,2:9~11
[5]国家核电技术公司.质量管理手册[R].SNP -M -SQ -01.2012
[6]熊正隆.现有软件验证和确认有关标准的综述[J].核标准计量与质量,2011,3:13~20