基于GE突变控制理论的装备研制项目质量信息融合管理研究

郑海平 战希臣

(海军航空大学航空基础学院108教研室，山东 烟台 264001)

0 引言

随着武器装备信息化进程的加快，如何研制信息化程度高、环境依赖性低、突防能力强、研制生产成本低、易于操作和维护保养的装备武器系统成为军队和地方工业部门关注的焦点。

装备研制项目质量影响因素众多且十分复杂，其中，具有遗传性和本质性特征的基因要素(Gene Element，GE)直接影响装备研制项目质量特性。基因要素是指在装备研制过程中，具有一定的遗传特性，并对装备研制质量产生决定性作用的一系列关键性指标[1]。如果GE中存在突变因子，那么在一定条件下，GE可能因突变诱因的触发产生突变，导致装备研制项目出现质量问题。因此，如何对装备研制项目质量GE突变实施有效控制，已经成为急需解决的现实问题。

目前，质量管理理论、信息管理理论、突变理论、控制理论以及GE理论体系日趋完善。在此基础上，本文通过界定相关概念，研究基于GE突变控制理论的装备研制项目质量管理模型构建，并提出具体对策与建议，旨在为装备研制项目质量GE应用性研究提供参考。

1 装备研制项目质量管理理论创新需求分析

目前，在装备研制项目质量管理过程中，仍存在粗放管理、经验管理、定性管理等方面的认识误区。因此，必须创新装备研制项目质量GE突变控制理论，以指导装备研制项目质量管理工作。装备研制项目质量管理理论创新需求主要包括以下几个方面。

1.1 在理论创新的思路上寻求突破

由于非线性系统有别于一般线性系统，传统的装备研制项目质量管理体系是以线性系统为基础的，采用传统的理论与方法难以解决非线性系统的控制问题。因此，必须在装备研制项目质量管理理论体系上寻求突破，着眼于装备质量管理体系建设与发展，深入研究非线性系统控制，以完善装备研制项目质量管理体系，为实现装备GE突变控制提供理论指导。

1.2 在理论创新的内容上寻求突破

通过分析GE及其因子的多维表征和影响因素，构建质量GE控制理论基本框架；通过分析整体拓扑结构和各因子间的遗传特性与规律，为装备研制项目质量管理提供更为精确的质量分析与控制方法以及可靠的评估技术[2]。

1.3 在理论创新的方法上寻求突破

应借鉴已有突变理论和突变控制理论研究成果，注重自主创新；应借鉴发达国家军队装备研制项目质量管理理论成果，结合我国装备研制项目质量管理实际情况，实现GE突变控制理论研究的突破。

2 装备研制项目质量GE突变控制信息融合模型构建

质量管理是装备研制项目管理的重要组成部分。装备研制项目质量管理贯穿装备从列装至退役的全过程。在此过程中，GE是影响装备研制项目质量的本质因素，在研制阶段尤为重要。由于传统的质量管理理论较少考虑装备研制项目质量管理过程中随机因素带来的影响，本文基于基因工程和GE相关理论，研究装备研制项目质量GE突变控制问题，有利于进一步规范装备研制项目质量管理进程，提高装备研制项目质量管理水平[3]。

GE突变控制理论的核心是项目质量GE突变控制信息融合模型构建，具体分类如下。

2.1 质量GE突变控制信息集中式融合结构模型

质量GE突变控制信息集中式融合结构模型如图1所示。首先，质量GE数据信息经多种方式采集，传递到由各个数据预处理单元组成的数据采集控制中心进行无量纲化处理和数据对准；其次，经数据关联和控制参数的调整后进行装备质量态势估计；最后，输出质量态势，分类计算成功概率。

该模型的最大优点是信息传输损失小、融合精度高。需要注意的是，应将数据采集方式采集的GE数据信息经特征提取预处理后上传至信息处理中心站。

图1 质量GE突变控制信息集中式融合结构模型

2.2 质量GE突变控制信息分布式融合结构模型

质量GE突变控制信息分布式融合结构模型如图2所示。在检测与估计阶段，采集质量GE数据信息，经各类数据预处理单元传输至信息融合中心内对应的GE跟踪器单元，由信息融合中心统一进行数据对准与参数控制，结果传输至GE态势与装备质量态势单元，输出质量态势，分类计算成功概率。

该模型的优点是降低了质量信息融合单元的复杂程度，实际应用效率较高，但存在质量GE信息融合过程中丢失关键质量GE数据信息的可能。因此，该模型的整体精度略低于集中式结构模型。

图2 质量GE突变控制信息分布式融合结构模型

2.3 质量GE突变控制信息混合式融合结构模型

质量GE突变控制信息混合式融合结构模型如图3所示。在该模型中，质量GE数据信息的传递过程与分布式融合结构模型相同，但是增加了两个回路：一是数据预处理单元在向对应的GE跟踪器单元传输数据信息的同时，将数据信息同步分送至多路数据融合器单元，进行数据信息的选择与合并后直接传输至质量合成单元；二是质量合成单元在输出质量态势的同时，将融合后的质量GE数据信息返回至各个数据预处理单元进行数据反馈验证。这两条回路确保了混合式融合结构模型数据的精准度，但也增加了项目成本。

图3 质量GE突变控制信息混合式融合结构模型

2.4 质量GE突变控制信息多级式融合结构模型

质量GE突变控制信息多级式融合结构模型如图4所示。在该模型中，质量GE数据信息融合中心的各个局部信息融合单元在结构上具有极大的灵活性，是上述三类模型中各类信息融合中心的任意组合。质量GE数据信息经由局部信息融合单元输出后，经数据对准和参数控制，传输至GE态势与装备质量态势评估单元和质量合成单元，最终输出质量态势。该模型的优点是有利于实现质量GE数据信息的早期融合，简化后端质量GE数据信息整合与处理流程。不足之处在于局部信息融合单元构造复杂，不利于实现效率与成本的平衡。

图4 质量GE突变控制信息多级式融合结构模型

3 对策与建议

综上所述，通过构建装备研制项目质量GE突变控制信息融合模型，有利于加大装备研制项目质量GE突变控制定量表征方法的研究力度，有利于优化和完善现有装备研制项目质量管理体系。具体对策与建议如下。

3.1 排查质量隐患，及时进行预控

排查质量隐患，及早识别突变因子，找出关联诱因，适时进行预控。预控工作属于前馈控制范畴，是实现质量管理效益提升的有效措施。因此，做好预控工作十分重要。应彻底排查隐患，精确识别突变因子，及时采取控制措施，有效控制质量隐患。

3.2 界定突变范围，适时进行规避

把握突变规律，界定突变范围，注重幅度管理，适时进行规避。突变规避属于反馈控制范畴，在排查出质量隐患并识别出突变因子后，应注重分析突变规律，采取一定的规避措施，将突变因子控制在合理范围内，规避质量问题的发生。同时，针对装备研制项目质量管理过程中GE的突变特点和规律，完善装备研制项目质量保证体系，为制订质量计划与决策方案提供对策依据。

3.3 完善装备研制项目质量GE突变控制机制

在现有的装备研制项目质量管理体系中，装备研制项目质量监督是确保装备研制项目质量特性形成的重要环节。质量监督是指军方为保证获得满足战术技术性能要求的装备，依据国家和军队的相关法律和法规、国家军用标准、装备研制合同以及装备图样和技术文件，对装备研制项目质量以及研制单位质量管理体系运行状况所采取的监督控制措施[4]。由此可见，装备研制项目质量GE突变控制机制的建立有助于质量监督活动的顺利开展。

3.4 实现动态的GE状态监测与突变控制

基于GE突变控制理论改进现有质量管理体系，实现GE状态监测与突变控制常态化。军方与研制方应建立基于GE的质量管理体系，强化两个质量管理体系的融合与衔接，发挥GE数据信息融合中心的作用，以排查突变因子为重点，实现军方对研制方质量管理体系的常态化监督，寻找GE中的质量突变诱因，确保质量体系的完备性和高效性，为装备研制项目质量的提升提供有效的组织管理机制保证。军方可以利用基于GE改进的质量管理体系监督研制方质量管理体系的运转情况，通过阶段性验证和最终验收，保证两个质量管理体系融合发展，为提升装备战术技术性能提供保障。

4 结语

质量控制贯穿装备研制项目全生命周期，影响装备研制项目质量。质量突变因子的全过程控制是提升整个质量管理过程管理和控制有效性的有效手段。改进后的装备研制项目质量GE突变控制信息融合模型能够对GE实施有针对性的全过程状态监测，进而对突变因子实施有效控制。通过过程控制及时识别突变因子，并对突变因子采取预控或规避措施，预防不合格质量特性的形成，防止过程控制不严导致的装备研制项目质量问题。

综上所述，装备研制项目质量GE突变控制信息融合模型既可以应用于不同型号装备研制阶段的质量管理与质量控制工作，也可以应用于装备研制类项目质量管理预测或决策，为预防装备研制类项目质量事故提供理论支撑。