航空裝備實驗室項目質量評估指標灰色關聯篩選模型構建

張雁鵬 戰希臣

(海軍航空大學，山東 煙臺 264001)

0 引言

隨著航空裝備實驗室高質量建設進程加快，對實驗室項目質量提出了更高要求。如何有效評估航空裝備實驗室項目質量，成為該類項目質量管理的關鍵。航空裝備實驗室項目在開展過程中涉及人力、資金、設備等眾多因素，如何篩選出對實驗室項目質量具有決定性作用的影響因素，是構建航空裝備實驗室項目質量評估指標體系的前提條件。

灰色關聯度分析法主要用于不同領域評估指標的篩選。游桂芝等[1]針對地質災害危險性評價研究，利用灰色關聯度原理確定地質災害影響因素的關聯度，從而篩選評價指標并確定指標權重。張磐等[2]針對配電網調控指標數量多、定性定量分析難等問題，采用改進灰色關聯度分析法對配電網調控水平評價指標進行定量篩選。

綜上所述，通過灰色關聯度分析法構建的灰色關聯模型對樣本數據的要求較低，同時，能夠減少主觀因素對評價結果的影響。因此，本文采用灰色關聯度分析法構建航空裝備實驗室項目質量評估指標篩選模型。

1 航空裝備實驗室項目質量影響因素識別

根據不同的教學功能，航空裝備實驗室項目可以細分為飛機儀表模塊項目、飛行控制模塊項目、飛機電氣模塊項目以及陀螺與慣導模塊項目。采用5M1E分析法[3]，結合航空裝備實驗室項目特點，梳理和歸納出航空裝備實驗室項目質量的7個影響因素，即人員因素、機載實驗設備因素、供應商因素、技術工藝因素、環境因素、資金因素和質量管理因素。

2 航空裝備實驗室項目質量評估指標灰色關聯篩選模型構建

2.1 灰色關聯度分析法的適用性

回歸分析、主成分分析等分析方法要求樣本數據服從典型的概率分布[4]，而航空裝備實驗室項目的數據不具有明顯的規律性特征，因此上述兩種分析方法不適用于該項目?？紤]到航空裝備實驗室項目數據的不確定性，本文采用灰色關聯度分析方法進行研究。

灰色關聯度分析是指將獲取的指標數據在無量綱化處理的基礎上，通過關聯度計算結果反映影響因素之間的差異化，通過影響因子曲線之間的相似程度對關聯程度進行定量分析[4]。

2.2 數列確定

將航空裝備實驗室項目看作一個灰色系統，以子項目質量為因變量，以7個影響因素為自變量。將子項目質量數據組成的數列設為參考數列，記為X，即

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

式中，k表示子項目的序號，1為飛機儀表模塊項目，2為飛行控制模塊項目，3為飛機電氣模塊項目，4為陀螺與慣導模塊項目。

將影響因素數據組成的數列設為比較數列，記為Yi，即

Yi={Yi(k)|k=1,2,3,4}(i=1,2,…,7)

式中，k表示子項目的序號；i表示7個影響因素的序號，分別為資金因素、技術工藝因素、人員因素、供應商因素、環境因素、機載實驗設備因素和質量管理因素。

2.3 數據的無量綱化處理

由于采集后的數據存在量綱不統一的問題，在使用數據進行分析時，需要對數據進行無量綱化處理，保證數據的可比性。常用的處理方法有初值法和均值法，本文采用初值法對數據進行無量綱化處理，記為

2.4 絕對差值計算

計算X與Yi在第k個影響因素指標對應因素的絕對差值[5]，記為

Δi(k)=|X(k)-yi(k)|

式中，k表示子項目的序號；i表示7個影響因素的序號。

2.5 灰色關聯度系數計算

在進行灰色關聯度分析時，關聯度系數表示指標的比較數列與參考數列的幾何距離。系數越大，說明兩個影響因素數列在對應影響因素處的關聯程度越大[6]。公式如下

式中，ζi(k)為X與Yi在第k個影響因素處的灰色關聯度系數；minminΔi(k)為兩序列最小差；maxmaxΔi(k)為兩序列最大差；ρ為分辨系數，且0<ρ<1。分辨系數越大，則分辨率越大；反之，分辨率越小[6]。本文取ρ=0.5。

2.6 關聯度計算

關聯度系數是參考序列和比較序列在各影響因素處的關聯程度值。當關聯度系數大于1時，需要對各影響因素處的關聯程度值取平均值。關聯度系數公式如下

3 實證分析

以某校航空裝備實驗室項目為例，通過上文構建的指標篩選模型篩選該項目的關鍵性質量因素。

3.1 灰色關聯系數計算

3.1.1 樣本的無量綱化處理

通過對該項目進行實地調研，結合項目特點以及專家意見，整理出該項目的樣本數據，進行數列的無量綱化處理，結果見表1。

表1 數列的無量綱化值

3.1.2 絕對差值計算

基于表1中的參考數列X與比較數列Yi(i=1,2,…，7)[7]，計算得到序列的絕對差值，結果見表2。

3.1.3 序列最大差與最小差計算

通過表2數據計算兩序列最大差與最小差，結果顯示，最小差minminΔi(k)為0，最大差maxmaxΔi(k)為0.034 884。

3.1.4 各因素關聯度系數計算

根據灰色關聯度系數公式以及表2數據，計算人員因素、機載實驗設備因素、供應商因素、技術工藝因素、環境因素、資金因素、質量管理因素與質量狀況的灰色關聯度系數，結果見表3。

表2 序列的絕對差值

表3 灰色關聯度系數

3.1.5 各因素灰色關聯度計算

計算各影響因素(Y1～Y7)與質量狀況X之間的灰色關聯度，公式如下

各因素關聯度計算結果見表4。

表4 各因素關聯度

3.2 影響因素篩選和分析

根據表4數據可知，各影響因素的關聯度順序為r6>r3>r2>r4>r7>r1>r5。其中，機載實驗設備對該項目質量影響最大，其次是人員因素和技術工藝因素，環境因素影響最小。

在航空裝備重點實驗室項目中，機載實驗設備是項目能否通過質量驗證的決定性因素；人作為項目質量的重要影響因素，主導著項目的進展；技術工藝水平對項目質量也具有重要影響。

分析質量影響因素是構建項目質量評估體系的前提條件。但是，影響因素過多會導致評估指標體系結構復雜、評估模型構建難度增大，從而降低最終項目質量評估結果的可信度。通過分析航空裝備實驗室項目質量的7個影響因素發現，人員因素、機載實驗設備因素、供應商因素、技術工藝因素、資金因素和質量管理因素的灰色關聯度均超過0.6的預期閾值，因此，忽略關聯度不足0.6的環境因素，篩選出航空裝備實驗室項目質量的6個主要影響因素，即人員因素、機載設備因素、供應商因素、技術工藝因素、資金因素和質量管理因素。

4 結語

通過梳理和研究相關文獻，識別出航空裝備實驗室項目質量的7個影響因素。由于各影響因素的重要程度不同，為了提高評估結果的可信度，采用灰色關聯度分析法對7個影響因素進行篩選，最終得到航空裝備實驗室項目6個關鍵性的質量影響因素，為航空裝備實驗室項目質量評估指標體系的構建提供了理論支撐。