測量活動管控效果的模糊綜合評定法

文 海

（中國華陰兵器試驗中心計量測試站，陜西 華陰 714200）

0 引 言

近年來，隨著武器裝備軍民融合步伐的加快，競爭擇優試驗已在靶場成為常態。試驗獲得的測量結果是擇優決策的重要依據，這就要求靶場的過程公正中立、結果可靠可信。測量活動正是反映這個要求的具體載體，測量結果可信程度的高低，越來越受到相關各方的重視。

從系統論觀點看，測量結果是測量系統在管理控制下的輸出。測量結果能否被信任，主觀上與感受（或觀察）到測量活動的管控效果有關，客觀上取決于測量系統能否可靠地復現，最終給出測量結果不確定度[1]。因此，有效的管控可以確保測量活動滿足要求，是對測量結果信任的主觀前提。

靶場試驗測量活動大多為現場測量，尤其需要注重管控。以往，主要用現場秩序是否正規來籠統評價，沒有嚴謹的評價準則和指標，既讓人難以信服，又不能為規范測量活動帶來具體的指導與幫助，更無法及時找出測量過程中存在的問題和薄弱環節。因此，在靶場試驗測量活動中，定量評價管控效果具有一定意義。

1 方法概述

目前，在評價質量管理有效性方面，已有不少研究成果，建立了評價指標體系，確定出各層指標的重要性權重[2-3]。然而大多研究是面向管理體系，也有從技術因素分析評定設備技術狀態等級[4]，但都很難直接在同時包含管理要素、技術要素的測量活動中適用。

模糊綜合評價法[5-6]是一種基于模糊數學的綜合評價方法，用模糊數學的隸屬度理論，將定性評價轉化為定量評價，能對呈現模糊性的評價對象做出科學、合理、貼近實際的量化評價。評價結果是一個矢量，包含的信息比較豐富，既可以比較準確地刻畫被評價對象，又可以進一步加工得到評價對象的蘊藏信息。該方法一般有明確評價目的與需求、建立評價指標、確定權重向量、構造評價矩陣、合成評價矩陣和權重、做出評價決策等步驟。通過該方法可以建立起定量評價測量活動管控效果的指標體系，并進行綜合評價。

2 測量活動管控效果的評價模型

2.1 建立評價指標

參考GJB 9001B——2009《質量管理體系要求》[7]和GJB 2725A——2001《測試實驗室和校準實驗室通用要求》[8]的要求，可以建立其測量活動管控效果的評價模型。確定目標層為測量活動管控效果，用4M1E分析法[9]確定準則層為崗位人員、測量設備、測量過程、測試方法、環境條件5個方面，邀請有關專家進行研討評議，確定指標層及評分指南。

1）崗位人員是執行測量活動的主體。在排除人的主觀故意后，影響測量活動管控效果的因素主要有3個方面：在機制上，需要測試、審核、批準、監督等崗位的分權配合（即崗位設置及配置），確保測量數據獲取客觀；在能力上，取決于崗位人員自身的能力素質及資格；在經驗上，還有通過針對性培訓取得的測量活動處置經驗。

2）測量設備是測量活動開展的基石。主要從4個方面影響測量活動的管控效果：在測量能力上，測量范圍是否覆蓋被測對象，被測對象與測量設備之間TUR是否滿足要求[10]；在計量狀態上，需要周期計量和試前計量等措施來保持；在功能狀態上，需要定期維護保養、及時維修、管理標識、責任制等管理來保障；在安全防護上，需要采取防護措施，確保如校準修正因子不被非法篡改、設備不被破壞、不會傷人等。

3）測量過程會對測量結果的可信度造成影響。如委托方財產是否得到妥善保護；被測對象（含代用品）狀態是否符合要求，有沒有可追溯標識；配套（指不具有量值傳遞特性設備設施）及輔材的狀態是否符合要求；在工作中，能否及時準確地獲取測試有關的信息和文件，有關的測試記錄是否正確、完整。

4）測試方法的科學性、可操作性和受控管理情況均會對測量結果可信度造成影響。測試方法的科學性表明該測試方法的效力程度。一般以國家軍用標準、國家標準等標準方法為最優，行業標準、國際標準等行業方法次之，企業標準或自定方法為最差。可操作性表明該測試方法達到了指導人員直接作業的程度。受控管理的最終目的是使測試方法最新有效。

5）環境條件會對測量結果的可信度造成影響。因此需要在對環境監測、控制及記錄設備進行管理的同時，還要規范測量測試現場秩序。比如：環境監測設備獲得的測量結果不準確，極有可能給測量結果引入未知的不確定度；環境監測、控制及記錄設備管理不規范，或設備狀態不符合要求，或測試現場秩序混亂，讓人很難相信測量結果。

綜上所述，可以設計出靶場試驗測量活動管控效果的評價模型，如圖1所示。

2.2 確定權值向量

采用模糊綜合評價法，確定準則層對目標層的相關度及指標層對相應準則層的相關度，最后通過歸一化處理，得到各指標權值，步驟如下：

1）定義很密切、密切、較密切、一般、弱相關、無關為相關度評語，以集合R=[1.0，0.8，0.6，0.4，0.2，0]對應表示。

圖1 測量活動管控效果的評價模型

2）邀請靶場測試測量、設備管理、計量管理和質量管理等方面的專家，共17位。按各準則的相關度不同，在同一準則下各指標的相關度不同的要求進行調查，形成統計表1。

3）定義ckj為在第k個準則上選第j個相關度評語的人數，再定義Gk（k=1，2，…，5）為該準則與目標層之間的權值，按下式計算：

利用表1的數據，可得到目標層權值向量G=[G1G2G3G4G5]=[0.2851 0.2771 0.0803 0.2370 0.1205]。

4）定義ckij為在第k個準則、第i項指標上選第j個相關度評語的人數，同理可計算出該項指標與第k個準則層之間的權值Gki，即得到準則層權值向量。具體結果如下：

2.3 構造評價矩陣

用連續區間標度法，將各指標的評語設為優、良、中、差、極差5個等級，并以集合E=[1.00，0.75，0.50，0.25，0]對應表示。

為便于人工評價，給出各個指標的評分指南，具體見表2。

假定Xk是在第k個準則上的評價結果，其中k=1，2，…，5。定義Pk為在第k個準則上的評價矩陣：

表1 相關度調查統計表

定義P為在目標層上的等級評價矩陣，則：

式（3）計算結果的最大值項對應的評語等級為總目標評價等級。

定義Qk為在第k個準則子目標完成中的因素影響評價矩陣：

式（4）計算結果的最小值項，表示相應指標項為該準則項子目標完成中的薄弱環節，需要采取糾正措施加以改善。

表2 指標評分指南

3 管控效果評價模型的應用

3.1 概 述

為確認靶場某次試驗任務的測量活動是否滿足測量要求，更大限度地保證測量數據的可信度，由3名資深管理人員，對照評分指南（表2），采取聽、問、查、看等方式，從崗位人員、測量設備、測量過程、測試方法、環境條件5個方面，對該次測量活動的管控情況及相關記錄逐項進行評價，形成評價結果，見表3。

3.2 確定管控效果的評價等級

鑒于評價人數為3人，將在表3每一個評語上的人數除以3做歸一化處理；再按式（2），可以得到各個準則的評價矩陣：

表3 某任務測量活動管控效果的評價表

同理可得：

根據上述結果，再按式（3），可以計算得目標層評價矩陣：

從P中結果可以看出，第2項是目標層評價矩陣中的最大項。因此，該次測量活動的管控效果可以評價為等級良。

3.3 薄弱環節的確定

利用經歸一化處理后的表3數據，按式（4）可構建各準則子目標完成的評價因素矩陣：

同理可得：

從上述計算結果可以看出，Q2（4）和 Q4（1）的得分顯著偏低，表明在本次測量活動中，安全防護管理在測量設備準則子目標完成中為最差，科學性在測量方法準則子目標完成中為最差，需要采取相應的糾正措施加以改善。

3.4 評定工具APP的開發

為便于模型應用，開發了基于Android系統的測量活動管理效果評定工具APP。該APP主要有自查和審核2項功能。

1）自查功能是在測量活動開展過程中，由一線測量人員對照評分指南，逐條指標評定，目的是提前發現薄弱環節，提醒注意管理控制。當評定等級為優或良時，上報測量結果。

2）審核功能是在測量活動已經完成后，由一個或多個資深管理人員，根據測量活動留下的證據和記錄，對管理效果重新評定，一旦發現評定等級為中、差或極差時，表明目的已上報的測量結果不值得信任。

4 結束語

1）建立的測量活動管控效果評價方法，具有嚴謹的評價準則和指標，可以滿足靶場試驗測量活動管控效果的定量評價，符合靶場試驗一線又好又快給出測量結果的要求。

2）給出的評定工具APP，既可以在線評定，使靶場一線測量活動得到規范，又可以事后評定，確認試驗測量結果是否值得被信任。

3）若崗位設置及人員配置、測量能力情況、計量狀態保持等指標項，按評分指南，直接從靶場已建信息系統[11]中提取，盡量減少人員主觀評價，那么依據該方法給出的結果將會更加準確。

[1]文海，程斌，張開維.炮用象限儀角度測量不確定度的評定方法[J].兵工學報，2017，38（4）：817-823.

[2]李漢英.層次分析法評價實驗室質量管理體系的有效性[J].質量技術監督研究，2013，28（4）：30-34.

[3]季大琴，徐遠新.質量管理過程有效性評估分析及分類研究[J].艦船電子工程，2014，34（4）：120-121，135.

[4]靳瑩，喬新勇，顧程.坦克發動機技術狀況檢測與評價方法研究[J].中國測試，2016，42（9）：6-10.

[5]金婧.基于模糊綜合評價法的航空運輸業風險成本計量研究[D].西安：長安大學，2015.

[6]CUI J G，FU K Y，CHEN X C，et al.Multiple attribute maintenance decision making of aircraft based on greyfunzziness and analytical hieranchy process[J].Hangkong Xuebao/Acta Aeronautica et Astronautica Sinica，2014，35（2）：478-486.

[7]質量管理體系要求：GJB 9001B-2009[S].北京：中國計量出版社，2009.

[8]測試實驗室和校準實驗室通用要求：GJB 2725A-2001[S].北京：中國計量出版社，2001.

[9]黃演忠，鄭軍，何少寧，等.運用4M1E分析法提高安全管理水平[J].建材世界，2014，35（6）：97-101.

[10]裝備計量保障通用要求 檢測和校準：GJB 5109-2004[S].北京：中國標準出版社，2004.

[11]文海，張明，王柯.靶場信息化項目經費的估算方法[J].兵工自動化，2016，35（10）：19-22.