航空装备实验室项目质量评估指标灰色关联筛选模型构建

2022-09-07张雁鹏战希臣

项目管理技术 2022年9期

张雁鹏战希臣

(海军航空大学，山东烟台 264001)

0 引言

随着航空装备实验室高质量建设进程加快，对实验室项目质量提出了更高要求。如何有效评估航空装备实验室项目质量，成为该类项目质量管理的关键。航空装备实验室项目在开展过程中涉及人力、资金、设备等众多因素，如何筛选出对实验室项目质量具有决定性作用的影响因素，是构建航空装备实验室项目质量评估指标体系的前提条件。

灰色关联度分析法主要用于不同领域评估指标的筛选。游桂芝等[1]针对地质灾害危险性评价研究，利用灰色关联度原理确定地质灾害影响因素的关联度，从而筛选评价指标并确定指标权重。张磐等[2]针对配电网调控指标数量多、定性定量分析难等问题，采用改进灰色关联度分析法对配电网调控水平评价指标进行定量筛选。

综上所述，通过灰色关联度分析法构建的灰色关联模型对样本数据的要求较低，同时，能够减少主观因素对评价结果的影响。因此，本文采用灰色关联度分析法构建航空装备实验室项目质量评估指标筛选模型。

1 航空装备实验室项目质量影响因素识别

根据不同的教学功能，航空装备实验室项目可以细分为飞机仪表模块项目、飞行控制模块项目、飞机电气模块项目以及陀螺与惯导模块项目。采用5M1E分析法[3]，结合航空装备实验室项目特点，梳理和归纳出航空装备实验室项目质量的7个影响因素，即人员因素、机载实验设备因素、供应商因素、技术工艺因素、环境因素、资金因素和质量管理因素。

2 航空装备实验室项目质量评估指标灰色关联筛选模型构建

2.1 灰色关联度分析法的适用性

回归分析、主成分分析等分析方法要求样本数据服从典型的概率分布[4]，而航空装备实验室项目的数据不具有明显的规律性特征，因此上述两种分析方法不适用于该项目。考虑到航空装备实验室项目数据的不确定性，本文采用灰色关联度分析方法进行研究。

灰色关联度分析是指将获取的指标数据在无量纲化处理的基础上，通过关联度计算结果反映影响因素之间的差异化，通过影响因子曲线之间的相似程度对关联程度进行定量分析[4]。

2.2 数列确定

将航空装备实验室项目看作一个灰色系统，以子项目质量为因变量，以7个影响因素为自变量。将子项目质量数据组成的数列设为参考数列，记为X，即

X={X(k)|k=1,2,3,4}

式中，k表示子项目的序号，1为飞机仪表模块项目，2为飞行控制模块项目，3为飞机电气模块项目，4为陀螺与惯导模块项目。

将影响因素数据组成的数列设为比较数列，记为Yi，即

Yi={Yi(k)|k=1,2,3,4}(i=1,2,…,7)

式中，k表示子项目的序号；i表示7个影响因素的序号，分别为资金因素、技术工艺因素、人员因素、供应商因素、环境因素、机载实验设备因素和质量管理因素。

2.3 数据的无量纲化处理

由于采集后的数据存在量纲不统一的问题，在使用数据进行分析时，需要对数据进行无量纲化处理，保证数据的可比性。常用的处理方法有初值法和均值法，本文采用初值法对数据进行无量纲化处理，记为

2.4 绝对差值计算

计算X与Yi在第k个影响因素指标对应因素的绝对差值[5]，记为

Δi(k)=|X(k)-yi(k)|

式中，k表示子项目的序号；i表示7个影响因素的序号。

2.5 灰色关联度系数计算

在进行灰色关联度分析时，关联度系数表示指标的比较数列与参考数列的几何距离。系数越大，说明两个影响因素数列在对应影响因素处的关联程度越大[6]。公式如下

式中，ζi(k)为X与Yi在第k个影响因素处的灰色关联度系数；minminΔi(k)为两序列最小差；maxmaxΔi(k)为两序列最大差；ρ为分辨系数，且0<ρ<1。分辨系数越大，则分辨率越大；反之，分辨率越小[6]。本文取ρ=0.5。

2.6 关联度计算

关联度系数是参考序列和比较序列在各影响因素处的关联程度值。当关联度系数大于1时，需要对各影响因素处的关联程度值取平均值。关联度系数公式如下

3 实证分析

以某校航空装备实验室项目为例，通过上文构建的指标筛选模型筛选该项目的关键性质量因素。

3.1 灰色关联系数计算

3.1.1 样本的无量纲化处理

通过对该项目进行实地调研，结合项目特点以及专家意见，整理出该项目的样本数据，进行数列的无量纲化处理，结果见表1。

表1 数列的无量纲化值

3.1.2 绝对差值计算

基于表1中的参考数列X与比较数列Yi(i=1,2,…，7)[7]，计算得到序列的绝对差值，结果见表2。

3.1.3 序列最大差与最小差计算

通过表2数据计算两序列最大差与最小差，结果显示，最小差minminΔi(k)为0，最大差maxmaxΔi(k)为0.034 884。

3.1.4 各因素关联度系数计算

根据灰色关联度系数公式以及表2数据，计算人员因素、机载实验设备因素、供应商因素、技术工艺因素、环境因素、资金因素、质量管理因素与质量状况的灰色关联度系数，结果见表3。

表2 序列的绝对差值

表3 灰色关联度系数

3.1.5 各因素灰色关联度计算

计算各影响因素(Y1～Y7)与质量状况X之间的灰色关联度，公式如下

各因素关联度计算结果见表4。

表4 各因素关联度

3.2 影响因素筛选和分析

根据表4数据可知，各影响因素的关联度顺序为r6>r3>r2>r4>r7>r1>r5。其中，机载实验设备对该项目质量影响最大，其次是人员因素和技术工艺因素，环境因素影响最小。

在航空装备重点实验室项目中，机载实验设备是项目能否通过质量验证的决定性因素；人作为项目质量的重要影响因素，主导着项目的进展；技术工艺水平对项目质量也具有重要影响。

分析质量影响因素是构建项目质量评估体系的前提条件。但是，影响因素过多会导致评估指标体系结构复杂、评估模型构建难度增大，从而降低最终项目质量评估结果的可信度。通过分析航空装备实验室项目质量的7个影响因素发现，人员因素、机载实验设备因素、供应商因素、技术工艺因素、资金因素和质量管理因素的灰色关联度均超过0.6的预期阈值，因此，忽略关联度不足0.6的环境因素，筛选出航空装备实验室项目质量的6个主要影响因素，即人员因素、机载设备因素、供应商因素、技术工艺因素、资金因素和质量管理因素。