層次分析法在航空產品設計評審中的應用

肖 磊 李曉昕

（中國空空導彈研究院，河南 洛陽 471000）

層次分析法在航空產品設計評審中的應用

肖 磊 李曉昕

（中國空空導彈研究院，河南 洛陽 471000）

采用層次分析法計算影響設計評審因素的權重，進而對權重值較高的影響因素采取相應的管理措施，從而提高設計評審的有效性。

航空產品；設計評審；層次分析法

航空產品的質量來源于設計，設計質量是保證產品質量的第一步，產品的設計一旦完成，其固有質量隨之確定。實踐證明，通過對產品設計評審的有效控制，早期預防潛在的質量缺陷越多，后期產品質量問題發生的幾率也就越低。

目前設計評審一般在內部進行，形式主義偏多，實際效果偏差，例如：專家專業不對口、資料提前發放不及時、評審結論空泛，對問題沒有及時跟蹤，或沒有評審記錄等，這些都違背了設計評審的初衷。面對以上問題本文主要嘗試運用層次分析法對影響設計評審的關鍵因素進行分析，以提高評審的有效性。

1 層次分析法在設計評審中的應用

1.1 層次分析法的原理和思路

層次分析法是將一個復雜的多目標決策問題作為一個系統，將目標分解為多個目標或準則，進而分解為多指標的若干層次，通過主觀判斷結合數學方法來定量描述算出層次單排序和總排序，從而成為一種定性解決問題的決策方法。

層次分析法在設計評審中的基本應用思路如下：

1）將要分析的問題層次化，構造一個多層次分析結構模型。

2）通過對專家意見的分析，構造影響設計評審因素的兩兩比較的判斷矩陣。

3）計算權重，進行一致性檢驗。

4）權重傳遞，進行歸一化層次總排序，得出最底層各影響因素對最高目標的相對重要程度的權重。

5）通過比較選擇最佳方案。

1.2 建立層次分析法的結構模型

首先通過專家調查法得出影響設計評審的關鍵因素，進而構建由影響設計評審的影響因素構成的層次分析結構模型，影響因素共分為兩個層級，見圖1。

圖1 層次分析結構圖

1.3 一級影響因素權重計算

為全面合理判斷準則層的權重，邀請8位來自于各型號的主任設計師和型號副總設計師，對同一層次的影響因素間的重要程度進行兩兩對比打分，打分過程引入了九分位比例標度，其含義見表1。

表1 指標相對重要性比值

專家在判斷兩兩指標相對重要性時，也可以選取8、6、4、2、1/2、1/4、1/6、1/8等中間值。在專家給出評分后，去掉一個最高分和一個最低分，計算平均值得到兩兩對比比重值，得出判斷矩陣見表2。

表2 判斷矩陣—有效的設計評審

可以得到向量：（1.176 0.893 1.221 0.773）T再將向量中的各數值按公式（2）進行歸一化處理，vi為因素i的相對權重。

通過計算得到相對權重向量：（0.289 0.219 0.301 0.191）T，即在第一層各項影響因素中設計評審策劃占28.9%權重，選聘專家占21.9%，設計評審的內容占30.1%，問題跟蹤占19.1%。

接下來進行一致性檢驗，在構建判斷矩陣時，為避免產生甲比乙重要，乙比丙重要，而丙比甲重要的情形，因此，必須對判斷矩陣進行一致性檢驗。通過計算CR（一致性比率）來判斷矩陣是否合理，根據公式（3）計算CI（一致性指標），λmax為判斷矩陣最大特征值，通過軟件matlab計算出矩陣的最大特征值 λmax=4.013，可以計算出

CR為一致性比率，CR＜0.1即這個矩陣通過一致性檢驗。RI為平均隨機一致性指數可以通過查表得到，見表3。

表3 平均隨機一致性指數

1.4 二級影響因素組合權重計算

對二級指標層的要素進行兩兩比較，針對評審策劃，專家評分后的判斷矩陣及權重見表4。

表4 判斷矩陣—評審策劃

經計算得出：評審的時機占21.3%，準則和目的占34.0%，提前發放資料占44.7%。通過一致性檢驗矩陣具有滿意的一致性。

C11評審的時機的組合權重為：C1的相對權重×C11的相對權重，得0.289×0.213=0.0616。

C12準則和目的的組合權重為：0.289×0.340= 0.0983。

C13提前發放資料的組合權重為：0.289×0.447= 0.1292。

根據以上方法分別對其余的二級影響因素的組合權重進行計算得出：

C21專業對口組合權重為：0.219×0.581=0.1272；

C22評審組結構合理組合權重為：0.219×0.419= 0.0918，見表5。

C31可靠性組合權重為：0.301×0.352=0.1059；

C32安全性組合權重為：0.301×0.231=0.0695；

C33技術狀態控制組合權重為：0.301×0.417= 0.1255，見表6。

C41問題有專人記錄組合權重為：0.191×0.429= 0.0819；

表5 判斷矩陣—選聘專家

表6 判斷矩陣—評審的內容

C42跟蹤問題落實組合權重為：0.191×0.571= 0.109，見表7。

表7 判斷矩陣—問題跟蹤

對上述指標的組合權重進行排序，可得到一張構成影響設計評審因素的權重圖，見圖2。

圖2 影響設計評審的因素組合權重圖

組合權重排名前5位為：提前發放資料12.9%；專業對口12.7%；技術狀態控制12.6%；跟蹤問題落實10.9%；可靠性10.6%。

2 如何開展有意義的設計評審

2.1 提前發放評審資料

為提高評審質量，至少要提前3天把評審資料送至評審專家，讓專家消化資料。同時，可在評審資料中附上“預評審意見表”，以便專家提出修改意見和建議。這種預評審的方法既可以縮短會議時間，又可以廣泛、深入地聽取專家的意見。

2.2 評審專家專業對口

有學識、有經驗、責任感強、尊重事實、勇于表達自己意見是評審專家必備的素質。專家專業對口就能在評審中有的放矢，不說外行話，取得更好的效果。專家專業水平高也有利于在評審中共同討論專業上的學術問題，交流和溝通的層次也就高了，更容易達到評審的目的。

2.3 做好產品技術狀態控制的評審

由于技術狀態控制是圍繞技術狀態的更改進行的，因此評審組應重點圍繞以下3個方面進行評審：

a）是否制定控制技術狀態更改、偏離許可和讓步的程序與方法；

b）技術狀態更改、偏離許可和讓步情況；

c）已批準的技術狀態更改、偏離許可和讓步是否得到準確實施。

2.4 跟蹤評審提出問題的落實情況

評審中要發揮專家的作用，引導和鼓勵專家多發言、多提問題，嚴防評審走過場。對問題歸零的控制可采取逐項說明、跟蹤檢查的方式進行，確保對問題有措施并落實到相關的設計文件中，對不予采納的建議和意見，也應該有詳細的理由加以說明。

2.5 做好產品可靠性的評審

可靠性評審的關鍵是對可靠性模型的正確性進行檢查，對產品可靠性分配指標是否合理進行審查，對可靠性試驗進行審核等。利用概率統計方法來評判產品可靠性特征，找出薄弱環節，為今后工藝及設計的改善提供依據。

3 結束語

航空產品會經歷一個由不完善到完善，直至更新的過程。顧客對產品質量的要求也在不斷的變化和提高，這種發展和要求就促使企業更加的重視設計評審這個環節。通過層次分析法，本文找到了一個有效開展設計評審的一般性方法和模式，能幫助做出更為合理的決策。其它企業在開展設計評審的時候，可借鑒分析的思路和建立的模型，指導開展設計評審。希望通過開展有效的設計評審，從而達到發現和彌補設計開發的缺陷、確保實現產品“一次成功”的目的。

[1] 師衛平. 提高設計評審有效性的方法[J]. 中國質量，2003，(9)：50-52.

[2] 葉芃. 提高復雜電子產品設計評審質量的方法[J]. 質量與管理，2005，(4)：41-42.

（編輯：勞邊）

V268.7

C

1003-6660（2015）01-0022-03

10.13237/j.cnki.asq.2015.01.006

[收修訂稿日期] 2014-09-24