常勝,薛惠鋒
(西北工業大學自動化學院,西安710072)
軍工型號研制項目進度模糊綜合評價模型
常勝,薛惠鋒
(西北工業大學自動化學院,西安710072)
軍工型號研制項目的成敗與否不僅直接關系到經濟效益的發揮,而且對國家的整體競爭實力都有巨大影響。文章首先在研究影響軍工型號研制項目進度管理制約因素的基礎上構建進度管理評價指表體系,然后建立基于灰色關聯度的項目進度模糊綜合評價模型。
軍工型號研制項目;進度管理;灰色關聯度;模糊綜合評價
軍工產品的開發是一個多學科、多專業技術集成的系統工程,尤其是作為軍工項目發展的核心——型號研制階段,該階段項目涉及的領域和組織單位多且廣、組織過程復雜、項目持續時間長、投資額巨大、采用新技術多,其風險貫穿于軍工型號研制項目的整個過程中,具有不可預知性和綜合性,因此給型號研制項目的有效進度管理帶來了很大的困難[1~4]。為了更好的對軍工型號研制項目的進度進行定性和定量的分析,減少由其帶來的國家安全危險和經濟損失,對軍工型號研制項目的進度進行評價就顯得尤為重要。
以往的項目進度評價,特別是對軍工型號研制項目進度評價時,由于評價準則存在灰色性和信息的模糊不確定性,使得模糊評價方法和灰色理論分別得到了廣泛的應用[5~8]。但是模糊性與灰色是相伴而生的,如果采用單一的評價方法會使得評價結果與實際情況存在偏差。鑒于以上考慮,本文采用模糊綜合評價方法與灰色關聯度相結合,建立基于灰色關聯度的軍工型號研制項目的進度管理模糊綜合評價模型。
軍工型號研制項目具有規模大、技術復雜、協作面廣、研制周期長、質量和可靠性要求高等特征,因此對軍工型號研制項目進行管理是一項十分復雜的系統性工程。總結我國軍工型號研制項目管理,特別是進度管理幾十年來的成功經驗可以發現,集中型的國家科研管理體制、項目的三級管理體系、統一的型號研制管理過程模式以及完備的計劃管理等特點是其成功的關鍵。但是隨著科技和國際局勢的不斷變化,軍工企業及研究所現代企業制度改革的日益推進,軍工型號研制項目進度管理暴露出諸多問題。因此,本文在依據軍工型號研制項目進度管理成功和失敗的經驗,借鑒國內外專家學者研究成果的基礎上,結合“項目必須遵守整體優化而非局部優化”的思想,運用制約因素論(TOC)提出的五步驟法[9],對影響軍工型號研制項目進度管理的制約因素進行定性分析。結果發現,影響軍工型號研制項目進度管理的因素有很多,大體可以分為六個方面:(1)軍工型號研制項目管理體制;(2)外部相關單位;(3)項目內部管理體制;(4)項目組織結構;(5)科研技術;(6)各種資源。根據系統性、相關性、完善性、適用性等建立評價指標體系的原則,本文構建了如圖1所示的軍工型號研制項目進度管理評價指標體系,該評價指標體系能夠客觀、全面、合理的反應軍工型號研制項目進度管理這個復雜問題。
在圖1軍工型號研制項目進度管理評價指標體系中,第一層是目標層,第二層是指標層,第三層是子指標層,整個評價指標體系是一個反應軍工型號研制項目進度管理的復雜系統。模糊綜合評價在對難以精確化的復雜系統進行評價方面具有得天獨厚的優勢,具體的操作步驟如下:
根據實際要求分別確定評價對象集合O、評價因素集合U以及評語集合V。其中,
評價對象集合O={O1,O2,…,On};
評價因素集合U={u1,u2,…,un};
評語集合V={v1,v2,…,vn}。

軍工型號研制項目評價指標中存在大量的不確定信息,因此利用模糊數學綜合評價方法進行處理更符合實際要求。在進行模糊綜合評價時,權重的大小會對最終的評價結果產生很大的影響,不同的權重會產生不同的結論,因此權重確定方法選擇的合適與否直接關系到模糊綜合評價模型的成敗。目前常采用的德爾菲法,即先征求意見再經統計歸納后得到權重,以及層次分析法,但這些方法常常受到專家的主觀偏好影響,因而得到的結果與客觀實際可能產生很大的偏差,這也在一定程度上削弱了指標的公平性和客觀性。灰色關聯度分析作為灰色理論的核心內容之一,是一種多因素的統計方法,其以各種因素的標準數據作為原始數據,從而用灰色關聯度來分析各因素間關系的強弱、大小和次序。此外,灰色關聯度對數據要求比較低且計算量小。因此,在對軍工型號研發項目進度管理進行評價時,為了使評價結果盡可能科學、合理、客觀,本文采用灰色關聯度來確定權重。
由于各評價指標的物理意義和表現形式各不相同,對結構的作用趨勢也不一致,各指標之間也不具備可比性,因此需要對各原始指標數據進行歸一化處理。目前一般使用直線型無量綱化處理方法,但對大多數指標來說,由于指標實際值的變化對歸一化后“代表值”變化的影響比例并不是相同的,因而采用線性的處理方法常常會使信息發生改變,這就使得最終評價結果的準確性降低。因此,本文在綜合評價過程中,采用更符合客觀實際需要的非線性無量綱化處理方法,具體方法如下。
假設實際因素集合為Xi(k),標準因素集合為Yi(k),其中

根據評價指標物理性質和表現形式的不同,非線性無量綱化的數據歸一化處理模型可分為以下三種形式,其中X'i(k)經過歸一化后的指標:
正指標:正指標數值要求在一定范圍內越大越好;

逆指標:逆指標數值要求在一定范圍內越小越好;

其中:a表示下限,b表示上限。
區間指標:區間指標數值要求在一定區間范圍內最好,一般按照公式(1)和公式(2)進行分段處理。
經歸一化數據處理以后,各指標數值均轉化為0~1之間的無量綱數,并且非線性處理方法使得指標數值在從“最差值”到“最優值”的變化過程中,無量綱的“代表數值”單調遞增,且遞增的幅度先快后慢,并且在靠近最優值時“代表數值”增大的趨勢放慢,因而這比線性的處理方法更加符合客觀實際情況。
根據灰色關聯度理論[10],關聯系數為:


一般情況下,各項評價指標均不在同一評價等級內,即使在同一評價等級內的各項指標屬于評價等級的程度也不相同,因此為了確定各項評價指標的隸屬程度,常常采用線性關系式來描述評價指標的隸屬函數。由上可知評價指標可分為正指標、逆指標和區間指標,其中由于區間指標的評價標準具有對稱性,可以對稱點為中心,將其劃為正指標和逆指標。根據模糊評價理論,可計算出各評價等級的隸屬度rij,即評價矩陣R中的元素rij是對象Oj在因素ui上關于評語C的特征指標,其中rij∈[0,1]。
從而可以構造出評判矩陣R

其中評判結果矩陣A=(a1,a2,…,an)=Wl R,l為廣義模糊算子,一般最常采用的模型是M(.,+)型,該模型適用于多因素綜合評價模型。
此外需要說明的是,以上詳述的步驟是一級綜合評價過程,而多級評價過程與此原理相同,即由各指標層算起逐步推向準則層再向目標層逐級推進,也可以理解為低一級綜合評價得出的結果作為高一級綜合評價判斷的輸入,逐級計算直到得出最終評價結果,而最終的項目時間可依據CPM或PERT方法獲得。
本文采用灰色關聯度和模糊綜合評價的方法構建了基于灰色關聯度的模糊綜合評價方法,用作對軍工型號研制項目的進度管理進行研究。本文采用灰色關聯度來處理指標權重既考慮到專家的意見,也注意到進度管理系統是一個灰色系統的狀態,具有一定的適用性。但是需要說明的是模型采用的評價指標體系的合理性、規范性以及實際操作性還需要進一步的深入研究和探討。
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(責任編輯/浩天)
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A
1002-6487(2011)06-0183-03