基于GE突變控制理論的裝備研制項目質量信息融合管理研究

鄭海平 戰希臣

(海軍航空大學航空基礎學院108教研室，山東 煙臺 264001)

0 引言

隨著武器裝備信息化進程的加快，如何研制信息化程度高、環境依賴性低、突防能力強、研制生產成本低、易于操作和維護保養的裝備武器系統成為軍隊和地方工業部門關注的焦點。

裝備研制項目質量影響因素眾多且十分復雜，其中，具有遺傳性和本質性特征的基因要素(Gene Element，GE)直接影響裝備研制項目質量特性。基因要素是指在裝備研制過程中，具有一定的遺傳特性，并對裝備研制質量產生決定性作用的一系列關鍵性指標[1]。如果GE中存在突變因子，那么在一定條件下，GE可能因突變誘因的觸發產生突變，導致裝備研制項目出現質量問題。因此，如何對裝備研制項目質量GE突變實施有效控制，已經成為急需解決的現實問題。

目前，質量管理理論、信息管理理論、突變理論、控制理論以及GE理論體系日趨完善。在此基礎上，本文通過界定相關概念，研究基于GE突變控制理論的裝備研制項目質量管理模型構建，并提出具體對策與建議，旨在為裝備研制項目質量GE應用性研究提供參考。

1 裝備研制項目質量管理理論創新需求分析

目前，在裝備研制項目質量管理過程中，仍存在粗放管理、經驗管理、定性管理等方面的認識誤區。因此，必須創新裝備研制項目質量GE突變控制理論，以指導裝備研制項目質量管理工作。裝備研制項目質量管理理論創新需求主要包括以下幾個方面。

1.1 在理論創新的思路上尋求突破

由于非線性系統有別于一般線性系統，傳統的裝備研制項目質量管理體系是以線性系統為基礎的，采用傳統的理論與方法難以解決非線性系統的控制問題。因此，必須在裝備研制項目質量管理理論體系上尋求突破，著眼于裝備質量管理體系建設與發展，深入研究非線性系統控制，以完善裝備研制項目質量管理體系，為實現裝備GE突變控制提供理論指導。

1.2 在理論創新的內容上尋求突破

通過分析GE及其因子的多維表征和影響因素，構建質量GE控制理論基本框架；通過分析整體拓撲結構和各因子間的遺傳特性與規律，為裝備研制項目質量管理提供更為精確的質量分析與控制方法以及可靠的評估技術[2]。

1.3 在理論創新的方法上尋求突破

應借鑒已有突變理論和突變控制理論研究成果，注重自主創新；應借鑒發達國家軍隊裝備研制項目質量管理理論成果，結合我國裝備研制項目質量管理實際情況，實現GE突變控制理論研究的突破。

2 裝備研制項目質量GE突變控制信息融合模型構建

質量管理是裝備研制項目管理的重要組成部分。裝備研制項目質量管理貫穿裝備從列裝至退役的全過程。在此過程中，GE是影響裝備研制項目質量的本質因素，在研制階段尤為重要。由于傳統的質量管理理論較少考慮裝備研制項目質量管理過程中隨機因素帶來的影響，本文基于基因工程和GE相關理論，研究裝備研制項目質量GE突變控制問題，有利于進一步規范裝備研制項目質量管理進程，提高裝備研制項目質量管理水平[3]。

GE突變控制理論的核心是項目質量GE突變控制信息融合模型構建，具體分類如下。

2.1 質量GE突變控制信息集中式融合結構模型

質量GE突變控制信息集中式融合結構模型如圖1所示。首先，質量GE數據信息經多種方式采集，傳遞到由各個數據預處理單元組成的數據采集控制中心進行無量綱化處理和數據對準；其次，經數據關聯和控制參數的調整后進行裝備質量態勢估計；最后，輸出質量態勢，分類計算成功概率。

該模型的最大優點是信息傳輸損失小、融合精度高。需要注意的是，應將數據采集方式采集的GE數據信息經特征提取預處理后上傳至信息處理中心站。

圖1 質量GE突變控制信息集中式融合結構模型

2.2 質量GE突變控制信息分布式融合結構模型

質量GE突變控制信息分布式融合結構模型如圖2所示。在檢測與估計階段，采集質量GE數據信息，經各類數據預處理單元傳輸至信息融合中心內對應的GE跟蹤器單元，由信息融合中心統一進行數據對準與參數控制，結果傳輸至GE態勢與裝備質量態勢單元，輸出質量態勢，分類計算成功概率。

該模型的優點是降低了質量信息融合單元的復雜程度，實際應用效率較高，但存在質量GE信息融合過程中丟失關鍵質量GE數據信息的可能。因此，該模型的整體精度略低于集中式結構模型。

圖2 質量GE突變控制信息分布式融合結構模型

2.3 質量GE突變控制信息混合式融合結構模型

質量GE突變控制信息混合式融合結構模型如圖3所示。在該模型中，質量GE數據信息的傳遞過程與分布式融合結構模型相同，但是增加了兩個回路：一是數據預處理單元在向對應的GE跟蹤器單元傳輸數據信息的同時，將數據信息同步分送至多路數據融合器單元，進行數據信息的選擇與合并后直接傳輸至質量合成單元；二是質量合成單元在輸出質量態勢的同時，將融合后的質量GE數據信息返回至各個數據預處理單元進行數據反饋驗證。這兩條回路確保了混合式融合結構模型數據的精準度，但也增加了項目成本。

圖3 質量GE突變控制信息混合式融合結構模型

2.4 質量GE突變控制信息多級式融合結構模型

質量GE突變控制信息多級式融合結構模型如圖4所示。在該模型中，質量GE數據信息融合中心的各個局部信息融合單元在結構上具有極大的靈活性，是上述三類模型中各類信息融合中心的任意組合。質量GE數據信息經由局部信息融合單元輸出后，經數據對準和參數控制，傳輸至GE態勢與裝備質量態勢評估單元和質量合成單元，最終輸出質量態勢。該模型的優點是有利于實現質量GE數據信息的早期融合，簡化后端質量GE數據信息整合與處理流程。不足之處在于局部信息融合單元構造復雜，不利于實現效率與成本的平衡。

圖4 質量GE突變控制信息多級式融合結構模型

3 對策與建議

綜上所述，通過構建裝備研制項目質量GE突變控制信息融合模型，有利于加大裝備研制項目質量GE突變控制定量表征方法的研究力度，有利于優化和完善現有裝備研制項目質量管理體系。具體對策與建議如下。

3.1 排查質量隱患，及時進行預控

排查質量隱患，及早識別突變因子，找出關聯誘因，適時進行預控。預控工作屬于前饋控制范疇，是實現質量管理效益提升的有效措施。因此，做好預控工作十分重要。應徹底排查隱患，精確識別突變因子，及時采取控制措施，有效控制質量隱患。

3.2 界定突變范圍，適時進行規避

把握突變規律，界定突變范圍，注重幅度管理，適時進行規避。突變規避屬于反饋控制范疇，在排查出質量隱患并識別出突變因子后，應注重分析突變規律，采取一定的規避措施，將突變因子控制在合理范圍內，規避質量問題的發生。同時，針對裝備研制項目質量管理過程中GE的突變特點和規律，完善裝備研制項目質量保證體系，為制訂質量計劃與決策方案提供對策依據。

3.3 完善裝備研制項目質量GE突變控制機制

在現有的裝備研制項目質量管理體系中，裝備研制項目質量監督是確保裝備研制項目質量特性形成的重要環節。質量監督是指軍方為保證獲得滿足戰術技術性能要求的裝備，依據國家和軍隊的相關法律和法規、國家軍用標準、裝備研制合同以及裝備圖樣和技術文件，對裝備研制項目質量以及研制單位質量管理體系運行狀況所采取的監督控制措施[4]。由此可見，裝備研制項目質量GE突變控制機制的建立有助于質量監督活動的順利開展。

3.4 實現動態的GE狀態監測與突變控制

基于GE突變控制理論改進現有質量管理體系，實現GE狀態監測與突變控制常態化。軍方與研制方應建立基于GE的質量管理體系，強化兩個質量管理體系的融合與銜接，發揮GE數據信息融合中心的作用，以排查突變因子為重點，實現軍方對研制方質量管理體系的常態化監督，尋找GE中的質量突變誘因，確保質量體系的完備性和高效性，為裝備研制項目質量的提升提供有效的組織管理機制保證。軍方可以利用基于GE改進的質量管理體系監督研制方質量管理體系的運轉情況，通過階段性驗證和最終驗收，保證兩個質量管理體系融合發展，為提升裝備戰術技術性能提供保障。

4 結語

質量控制貫穿裝備研制項目全生命周期，影響裝備研制項目質量。質量突變因子的全過程控制是提升整個質量管理過程管理和控制有效性的有效手段。改進后的裝備研制項目質量GE突變控制信息融合模型能夠對GE實施有針對性的全過程狀態監測，進而對突變因子實施有效控制。通過過程控制及時識別突變因子，并對突變因子采取預控或規避措施，預防不合格質量特性的形成，防止過程控制不嚴導致的裝備研制項目質量問題。

綜上所述，裝備研制項目質量GE突變控制信息融合模型既可以應用于不同型號裝備研制階段的質量管理與質量控制工作，也可以應用于裝備研制類項目質量管理預測或決策，為預防裝備研制類項目質量事故提供理論支撐。