层次分析法在航空产品设计评审中的应用

肖 磊 李晓昕

（中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471000）

层次分析法在航空产品设计评审中的应用

肖 磊 李晓昕

（中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471000）

采用层次分析法计算影响设计评审因素的权重，进而对权重值较高的影响因素采取相应的管理措施，从而提高设计评审的有效性。

航空产品；设计评审；层次分析法

航空产品的质量来源于设计，设计质量是保证产品质量的第一步，产品的设计一旦完成，其固有质量随之确定。实践证明，通过对产品设计评审的有效控制，早期预防潜在的质量缺陷越多，后期产品质量问题发生的几率也就越低。

目前设计评审一般在内部进行，形式主义偏多，实际效果偏差，例如：专家专业不对口、资料提前发放不及时、评审结论空泛，对问题没有及时跟踪，或没有评审记录等，这些都违背了设计评审的初衷。面对以上问题本文主要尝试运用层次分析法对影响设计评审的关键因素进行分析，以提高评审的有效性。

1 层次分析法在设计评审中的应用

1.1 层次分析法的原理和思路

层次分析法是将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标的若干层次，通过主观判断结合数学方法来定量描述算出层次单排序和总排序，从而成为一种定性解决问题的决策方法。

层次分析法在设计评审中的基本应用思路如下：

1）将要分析的问题层次化，构造一个多层次分析结构模型。

2）通过对专家意见的分析，构造影响设计评审因素的两两比较的判断矩阵。

3）计算权重，进行一致性检验。

4）权重传递，进行归一化层次总排序，得出最底层各影响因素对最高目标的相对重要程度的权重。

5）通过比较选择最佳方案。

1.2 建立层次分析法的结构模型

首先通过专家调查法得出影响设计评审的关键因素，进而构建由影响设计评审的影响因素构成的层次分析结构模型，影响因素共分为两个层级，见图1。

图1 层次分析结构图

1.3 一级影响因素权重计算

为全面合理判断准则层的权重，邀请8位来自于各型号的主任设计师和型号副总设计师，对同一层次的影响因素间的重要程度进行两两对比打分，打分过程引入了九分位比例标度，其含义见表1。

表1 指标相对重要性比值

专家在判断两两指标相对重要性时，也可以选取8、6、4、2、1/2、1/4、1/6、1/8等中间值。在专家给出评分后，去掉一个最高分和一个最低分，计算平均值得到两两对比比重值，得出判断矩阵见表2。

表2 判断矩阵—有效的设计评审

可以得到向量：（1.176 0.893 1.221 0.773）T再将向量中的各数值按公式（2）进行归一化处理，vi为因素i的相对权重。

通过计算得到相对权重向量：（0.289 0.219 0.301 0.191）T，即在第一层各项影响因素中设计评审策划占28.9%权重，选聘专家占21.9%，设计评审的内容占30.1%，问题跟踪占19.1%。

接下来进行一致性检验，在构建判断矩阵时，为避免产生甲比乙重要，乙比丙重要，而丙比甲重要的情形，因此，必须对判断矩阵进行一致性检验。通过计算CR（一致性比率）来判断矩阵是否合理，根据公式（3）计算CI（一致性指标），λmax为判断矩阵最大特征值，通过软件matlab计算出矩阵的最大特征值 λmax=4.013，可以计算出

CR为一致性比率，CR＜0.1即这个矩阵通过一致性检验。RI为平均随机一致性指数可以通过查表得到，见表3。

表3 平均随机一致性指数

1.4 二级影响因素组合权重计算

对二级指标层的要素进行两两比较，针对评审策划，专家评分后的判断矩阵及权重见表4。

表4 判断矩阵—评审策划

经计算得出：评审的时机占21.3%，准则和目的占34.0%，提前发放资料占44.7%。通过一致性检验矩阵具有满意的一致性。

C11评审的时机的组合权重为：C1的相对权重×C11的相对权重，得0.289×0.213=0.0616。

C12准则和目的的组合权重为：0.289×0.340= 0.0983。

C13提前发放资料的组合权重为：0.289×0.447= 0.1292。

根据以上方法分别对其余的二级影响因素的组合权重进行计算得出：

C21专业对口组合权重为：0.219×0.581=0.1272；

C22评审组结构合理组合权重为：0.219×0.419= 0.0918，见表5。

C31可靠性组合权重为：0.301×0.352=0.1059；

C32安全性组合权重为：0.301×0.231=0.0695；

C33技术状态控制组合权重为：0.301×0.417= 0.1255，见表6。

C41问题有专人记录组合权重为：0.191×0.429= 0.0819；

表5 判断矩阵—选聘专家

表6 判断矩阵—评审的内容

C42跟踪问题落实组合权重为：0.191×0.571= 0.109，见表7。

表7 判断矩阵—问题跟踪

对上述指标的组合权重进行排序，可得到一张构成影响设计评审因素的权重图，见图2。

图2 影响设计评审的因素组合权重图

组合权重排名前5位为：提前发放资料12.9%；专业对口12.7%；技术状态控制12.6%；跟踪问题落实10.9%；可靠性10.6%。

2 如何开展有意义的设计评审

2.1 提前发放评审资料

为提高评审质量，至少要提前3天把评审资料送至评审专家，让专家消化资料。同时，可在评审资料中附上“预评审意见表”，以便专家提出修改意见和建议。这种预评审的方法既可以缩短会议时间，又可以广泛、深入地听取专家的意见。

2.2 评审专家专业对口

有学识、有经验、责任感强、尊重事实、勇于表达自己意见是评审专家必备的素质。专家专业对口就能在评审中有的放矢，不说外行话，取得更好的效果。专家专业水平高也有利于在评审中共同讨论专业上的学术问题，交流和沟通的层次也就高了，更容易达到评审的目的。

2.3 做好产品技术状态控制的评审

由于技术状态控制是围绕技术状态的更改进行的，因此评审组应重点围绕以下3个方面进行评审：

a）是否制定控制技术状态更改、偏离许可和让步的程序与方法；

b）技术状态更改、偏离许可和让步情况；

c）已批准的技术状态更改、偏离许可和让步是否得到准确实施。

2.4 跟踪评审提出问题的落实情况

评审中要发挥专家的作用，引导和鼓励专家多发言、多提问题，严防评审走过场。对问题归零的控制可采取逐项说明、跟踪检查的方式进行，确保对问题有措施并落实到相关的设计文件中，对不予采纳的建议和意见，也应该有详细的理由加以说明。

2.5 做好产品可靠性的评审

可靠性评审的关键是对可靠性模型的正确性进行检查，对产品可靠性分配指标是否合理进行审查，对可靠性试验进行审核等。利用概率统计方法来评判产品可靠性特征，找出薄弱环节，为今后工艺及设计的改善提供依据。

3 结束语

航空产品会经历一个由不完善到完善，直至更新的过程。顾客对产品质量的要求也在不断的变化和提高，这种发展和要求就促使企业更加的重视设计评审这个环节。通过层次分析法，本文找到了一个有效开展设计评审的一般性方法和模式，能帮助做出更为合理的决策。其它企业在开展设计评审的时候，可借鉴分析的思路和建立的模型，指导开展设计评审。希望通过开展有效的设计评审，从而达到发现和弥补设计开发的缺陷、确保实现产品“一次成功”的目的。

[1] 师卫平. 提高设计评审有效性的方法[J]. 中国质量，2003，(9)：50-52.

[2] 叶芃. 提高复杂电子产品设计评审质量的方法[J]. 质量与管理，2005，(4)：41-42.

（编辑：劳边）

V268.7

C

1003-6660（2015）01-0022-03

10.13237/j.cnki.asq.2015.01.006

[收修订稿日期] 2014-09-24