水雷武器在役考核數據采集與管理方法

羅曉強，王毅剛，游修東

（中國人民解放軍 91388部隊92分隊，廣東 湛江 524022）

0 引言

當前，我國水雷武器已按照新模式開展試驗鑒定，在役考核作為檢驗裝備“一能三性”比較關鍵的一個環節[1]，其考核的結果是評價裝備研制結果、改進老型號不足和研制新型號的重要依據。在役考核階段的工作內容主要有確定考核指標、編制試驗與評估方案、開展數據采集等，其中最重要的環節是如何采集與管理該階段的數據，并有效利用這些數據，保證評估結論可信度。

在役考核的數據采集與管理是一項系統工程，涉及到的數據具有數據量龐大、類型繁多、時間跨度長、管理與實施難度大等特點，在以往的試驗中從未涉及如此龐大的工程。以前，雖然在各試驗階段和部隊管理與使用階段，均有記錄產生的數據信息，但是這些信息因標準化不夠，其格式、質量、內容等均不符合在役考核的數據要求。這些信息主要存在的問題有：數據內容和格式不統一，記錄的故障信息不詳實，數據產生的環境記錄不清楚，數據管理不系統、質量不高，多階段同類型的數據要素不一致等。按照這樣的數據記錄方法采集在役考核數據非常艱難，投入的精力、財力、時間等均難以估計，且數據采集不夠充分、不夠準確、有效性模糊等問題，可能對在役考核結論產生不利影響。

完善采集各種內外場數據、各研制階段數據、在役考核階段數據等方法，建立一套準確、完整、系統、完善的多源數據采集規范體系，確保數據的質量是在役考核評估的重要環節，目前還未見較完善的方法。目前，在“六性”數據收集與管理、航天裝備試驗鑒定數據管理、基于大數據的數據管理等方面，已有一些方法[2-10]，但是這些方法還不夠詳細，不能直接用于工程實踐，具體細節還需進一步研究，特別是在役考核數據收集與管理方法急需研究。

研究水雷裝備在役考核數據采集與管理方法，即形成一套從數據采集到數據使用的整個流程的規范要求與實施方法，全方位獲取被試裝備相關的研制與生產信息、試驗信息、存儲信息、使用信息、故障信息和維修保障信息等，用以分析評估被試裝備指標，并應用于數據開發與挖掘。

1 在役考核數據內容和特點

1.1 在役考核數據內容分類

水雷在役考核數據信息的分類比較廣泛，主要的分類方法如下。

1）按照類型分，主要的信息類型如下。

①實驗室試驗信息。

實驗室試驗信息主要包括分系統和組部件的實驗室可靠性試驗數據、實驗室環境試驗數據、實驗室電磁兼容性試驗數據和實驗室抗干擾試驗數據等，是系統級及現場試驗信息的補充。

②現場試驗信息。

現場試驗信息主要包括陸上試驗數據、海上試驗數據、湖上試驗數據以及現場存放儲存數據等。

③專項試驗信息。

專項試驗信息主要包括專項組織的加速儲存試驗、保障性試驗、維修性試驗、測試性試驗、環境適用性試驗、安全性試驗和電磁兼容性試驗等試驗過程中產生的數據，也包括一些單獨專項組織的模擬試驗數據。

④部隊使用信息。

部隊使用信息主要指水雷在部隊倉庫儲存、訓練、演練等期間產生的信息。

2）按照階段分，主要包括性能試驗階段信息、作戰試驗階段信息和在役考核階段信息。

3）按照產品級別分，主要包括組部件信息、分系統信息和系統級信息等。

4）按照內容分，主要包括被試產品基本信息、試驗或數據產生條件、數據基本要素（如時間、航程、精度、動作）、故障信息、故障判定和數據有效性等。

1.2 在役考核數據特點

1）數據類型多。

水雷裝備在役考核涉及的數據類型多樣，理論上，在技術狀態不改變的情況下，所有相關的試驗、使用、訓練等數據均可納入在役考核數據收集的范圍。

2）數據量大。

水雷裝備在役考核涉及到考核指標多、要求高、需要的數據量非常大，包括各類試驗數據、訓練數據、使用數據，以及全系統數據、分系統數據，各類環境下的數據等。

3）收集難度大。

目前，還沒有可行的水雷裝備在役考核數據收集方法，而在役考核數據類型多、分布廣、涉及人員和單位多等問題，收集難度很大。

4）分析難度大。

由于數據量大、數據類型多，分析和處理數據難度比較大。

5）應用價值大。

數據是反映水雷裝備使用好壞的最好證明，是進行新裝備研制、改進改型、評定相關指標的重要依據，是裝備戰斗力的重要體現，具有較大的深度挖掘價值。

2 總體實施方案

水雷在役考核數據采集與管理，是指對在役考核期間產生的數據和相關單位已有的歷史信息進行規范收集、整理分類、加工處理、整編、分析評估、存儲、傳遞、開發與挖掘等過程。數據是裝備在役考核的基礎，是保證在役考核充分的生命線。沒有完善的數據支撐，在役考核的評估結論將是不可靠的。在役考核數據是廣泛的，除了試驗、訓練和使用等數據外，還包括試驗文書、產品圖紙、測試錄取和觀測的信息、加工處理后的信息、故障維修信息等任務數據，也包括測量測試設備、氣象水文設備等試驗設施設備數據，以及其他在役考核期間產生的資料信息等。

在開展型號在役考核時，為了保證獲得良好的數據，參考文獻[2]等關于型號質量與可靠性信息管理指南，以及參考文獻[9]等關于試驗鑒定數據管理方法，提出水雷在役考核數據采集與管理方案如下。

1）結合在役考核設置組織機構，設置型號在役考核數據采集與管理系統。該系統主要職責：根據試驗大綱、指標評估方法等要求，全面負責和領導型號在役考核數據需求分析、確定數據來源、制定數據采集要求、分配數據采集任務、培訓人力人員、組織實施數據采集與管理、協調數據采集與管理相關事宜、監督數據采集與管理過程、組織數據分析與評估、反饋裝備暴露的問題、開發數據應用與挖掘等。

2）在在役考核數據采集與管理系統領導下，在有條件的單位設置型號信息管理中心，主要是進行在役考核數據的歸檔分類、存儲、維護、開發應用與挖掘等。試驗評估單位，根據信息中心提供的數據進行在役考核指標評估；同時，信息中心可根據傳遞回來的數據，監督各單位開展在役考核數據收集與管理的情況；統一管理后的型號在役考核數據，供各單位方便使用，包括查閱、統計分析與數據工程建設[12]等。

3）標準化是保證數據質量的前提，數據格式、數據內容、問題記錄、數據精度、填寫要求、存儲、傳遞和維護等，都是可能導致數據無法使用的危險源。因此，要制定規范的數據采集與管理規定，明確采集內容、規范以及運行機制。

4）要選擇有資質的承試單位負責型號在役考核；同時，強化參試（含型號信息中心維護人員）人員的培訓，建設一支高素質、穩定的參試隊伍，提高技術與管理能力水平。

5）建立健全監管機制，全方位監督數據需求分析與論證、組織實施、試驗評估、問題反饋以及督促整改等各環節；建立個人工作責任制和考核機制，輔助監督管理。

綜上，可在型號研制與試驗主管單位的綜合計劃與領導下，成立型號數據采集與管理系統，并全面負責與組織實施型號數據采集與管理工作。數據采集與管理系統由型號主管單位或者承擔在役考核單位牽頭，其他論證單位、軍代系統、參研單位（含生產、測量保障等單位）、總裝生產單位、承擔性能試驗與作戰試驗單位等作為成員，組成型號在役考核機構，配備規范的規章制度、實施細則，依靠先進的保障資源（組建型號在役考核信息中心），配備高素質的數據采集與管理隊伍，保證型號數據采集與管理工作暢通運行。

型號在役考核數據采集與管理運行方式如圖1所示，具體步驟如下。

1）型號主管單位（包括研制主管單位和試驗主管單位）下達在役考核任務，并組織成立型號數據采集與管理系統。由于在役考核時間比較長，其中較關鍵的是要組建組織機構、信息中心和運行制度，保證在長期的數據采集與管理過程中數據的可信度。

2）型號數據采集與管理系統根據任務分工，向各單位下達數據采集與管理分任務，包括實施計劃、數據需求、規則、人員培訓要求、時間節點等。

3）各單位根據要求組建單位數據采集與管理分系統，即組建組織機構，包括領導小組、數據采集小組等。

4）各單位根據任務計劃開展數據采集與管理工作。

5）各單位反饋數據采集與管理過程中發現的裝備存在的問題以及遇到的困難等。

6）型號數據采集與管理系統派由研制單位、試驗評估單位等單位組成的故障審理組支援在役考核承擔單位，開展故障歸零工作。

7）各單位將采集到的數據通過計算機網絡、磁盤、文件等方式傳給型號在役考核信息中心，同時反饋存在的問題及處理情況。

8）試驗評估單位根據信息中心提供的數據，按照在役考核大綱及評估方法開展相關指標評估工作。

9）試驗評估單位向試驗主管單位反饋評估結果。

10）型號主管單位向參研單位、軍代表系統、裝備論證單位反饋相關信息，用以指導新型號論證、研制、生產等方面的改進。

11）型號主管單位領導信息中心開發數據應用與深入挖掘工作。

圖1 型號在役考核數據采集與管理總體方案Fig.1 Overall scheme for data collection and management of service test of model

3 數據采集與管理系統

數據采集與管理系統是指保障組織實施型號在役考核的數據采集與管理的組成，主要由組織機構、規章制度、保障條件和試驗隊伍組成。如圖2所示。

1）組織機構。

成立型號在役考核數據采集與管理組織機構，是按照統一領導、分工實施的原則，有效完成各類數據的采集與管理、分類與整編、存儲與傳遞、分析與評估的重要保障。

承擔型號研制、生產、總裝、試驗、試驗評估、檢測和故障分析、具體數據收集與管理等單位，都均應明確型號在役考核數據采集與管理組織機構設置，所有參試、承研等單位構成型號數據采集與管理的組織系統。該組織機構設置應與在役考核試驗的組織機構統一起來。該系統應由承擔試驗評估單位或型號主管單位牽頭，其他單位為成員，共同負責型號在役考核的數據采集與管理工作。各單位應成立相應的型號數據收集與管理分機構，明確負責人及主管部門等，明確領導小組，并下設組織實施與計劃組、數據采集組、數據管理組、質量管理組、后勤保障組、安全保密組等，要明確各組的具體任務和要求。領導小組統籌所有采集工作，根據在役考核大綱、實施細則等要求，設置相應的數據采集組。

牽頭單位全面負責與管理型號在役考核數據采集與管理工作，負責牽頭建立數據采集與管理系統、牽頭建立各類規章制度、牽頭系統維護與管理、組織數據采集和傳遞等工作；其他成員單位配合牽頭單位工作；其中承試單位負責數據處理、分析及評估工作。在所有相關單位中，只有牽頭單位和承試單位可以使用所有數據，并進行集中管理，其他單位若需要相關數據，需要按照制定的審批程序辦理相關手續后方可使用。

各單位按照職責分工和數據采集需求，開展數據采集、數據管理、存儲、傳遞、分析評估等工作，試驗評估單位根據各單位提供的數據開展評估。

2）規章制度。

統一的規章制度是執行各項數據采集與管理的基本依據，是保證各單位能夠規范、系統、完整地采集數據的前提。

結合試驗大綱、實施方案、質量大綱以及裝備數據分類編碼、裝備數據資源庫建設、裝備數據采集整編等要求，由主管單位或者指定相關單位制定包含數據格式、數據內容與記錄要求、數據存儲與傳遞規范、組織實施規范、問題反饋要求、質量管理與監督等相關內容的規章制度，如《型號在役考核數據采集與管理規定》，用以指導規范各單位的數據采集與管理。各單位根據要求，可制定適合本單位情況的采集與管理辦法或實施細則等。

建立健全或利用已有的工作報告制度、質量管理制度、監督制度、工作考核制度、獎懲制度、人員交流制度、數據采集與管理經驗交流制度等，保證數據采集與管理工作有效暢通。

3）保障條件。

保障條件主要是建設信息中心，以網絡計算機為核心，在各單位設立分中心，將各單位實時采集的信息能通過網絡、郵箱途徑實時傳回信息中心。各單位健全型號信息分中心，配齊網絡、計算機、記錄錄像信息設備、復印復制及傳遞信息設備等。集中研究或者利用已有的數據分類與編碼、數據采集整編要求、數據資源庫建庫要求等，結合規章制度制定適應本型號的數據歸類、加工等方法。

4）試驗隊伍。

再好的制度和方法都需要人去執行才能發揮應有的作用，各單位要選擇業務水平高、責任心強的人負責數據采集與管理工作，并定期開展技術培訓和交流，注重培養新人，使數據采集與管理工作始終有一支高素質的試驗隊伍。

圖2 數據采集與管理系統Fig.2 Data collection and management system

4 數據采集與管理流程

數據采集與管理流程，主要是指試驗數據收集、加工、分析、存儲、傳遞和試驗評估等過程。按以下6個步驟開展。

1）數據收集。

主要包括需求分析與論證、明確收集對象、明確收集要求和方法、開展收集工作、匯總及總結。要求數據完整、真實、連續和規范。

2）數據加工。

數據加工主要是指將收集到的信息進行審查、篩選、分類等過程。

3）數據分析。

數據分析，是指對加工后數據進行有效性判定、故障判定等，根據數據加工的結果，試驗評估單位可實時了解數據是否滿足相關指標的評估。

4）數據存儲。

數據存儲是指將原始數據、加工后的數據、分析后結果等，按照分類和規則進行存儲。主要方式有計算機存儲、紙質資料存儲等。存儲過程要注意備份數據。

5）數據傳遞。

數據傳遞主要包括采集組與管理組之間的傳遞、跨單位傳遞等。根據需要，選擇合適的網絡、郵件等方式進行傳遞，要確保數據的完整與準確。傳遞流程見圖1。

6）試驗評估。

試驗評估是指試驗評估單位利用獲得的型號在役考核數據，按照大綱和評估方法、評定準則對相關指標進行評估，并向試驗主管單位報告評估結果。

5 數據統計原則

1）明確數據有效性的條件與要求，以指導剔除無效數據等，如數據環境條件、使用條件、數據檢測條件等。

2）數據處理方法應明確故障判據、故障統計方法。不同型號數據、不同級別產品的故障判據不一定相同，所以不同的數據需要明確故障判據及統計原則。如確定可靠性數據統計方法時，故障判據及統計原則可根據 GJB899A—2009、GJB3669—1999等標準確定。

3）按照型號在役考核大綱或評估方法明確數據融合方法，對不同環境下獲得的數據，應利用環境因子進行轉換。

4）對部分統計存儲時間，但不能確定故障時間的，按照以下方法確定故障時間：若有歷史故障檢測記錄且本次檢測時故障復現，結束統計時間為第一次出現該故障的時間；發生故障的時間段只取一半，即認為故障發生在該段中間時刻，如：2014年6月檢測合格，2015年5月檢測有故障，則認為故障發生在2014年12月。

具體數據統計原則可結合試驗大綱、評估方法和相關標準確定。

6 實現途徑

文中所述的數據采集與管理方法，主要關鍵技術是數據采集規范和在役考核型號信息中心建設，可通過以下途徑實現。

1）可依托型號數據工程建設技術，數據分類、采集與整編等相關標準[11-12]，制定型號在役考核數據采集規范與要求，確保數據標準化。

2）目前，網絡技術比較成熟，可依托互聯網網絡、專網建設等方式，開展型號在役考核信息中心建設。

7 應用前景分析及結論

本文提出的在役考核數據采集與管理方法，以效率為核心，以精準采集為原則，以數據采集與管理系統為主要管理手段，構建了統一領導、分工實施的數據采集與管理組織模式。理清了在役考核各單位間關系，搭起了各單位之間的橋梁，可高效率、高質量指導開展水雷在役考核數據的采集與管理工作，可推廣應用于各類型號裝備的在役考核。