基于試驗點的飛行試驗項目精細化管理方法設計

李 靖，張興國

(中國飛行試驗研究院，西安 710089)

0 引言

航空裝備飛行試驗是復雜的系統工程，實施過程中的項目管理一直是個難題。傳統做法中，一直采用基于飛行試驗科目的方式進行項目管理，這種管理方式相對粗放、易于實施，在飛行試驗規模、復雜度不大的較長歷史時期內，發揮了較好的管理作用。

但隨著武器裝備的不斷發展，飛行試驗項目管理呈現新的特點：被試系統愈來愈復雜，項目規模與項目復雜度越來越大；試驗鑒定要求越來越高，項目涉及的資源需求越來越復雜，項目進程中的資源沖突日益嚴重；武器裝備多采用漸進式增長研制路線，武器裝備試驗周期內的技術狀態管控越來越困難。這些問題，導致傳統項目管控方法越來越難以適應目前裝備試驗鑒定的管理需求，具體表現為：

項目規劃階段：由于是粗放式管理，項目規劃的成本、架次需求估算成分大，與實際執行偏差越來越大；資源具體需求不清晰，多項目之間無法統籌協調；被試產品技術狀態的要求不明確，試驗不能有效拉動裝備研發。

項目執行階段：試驗科目的綜合化程度不夠，執行過程效率低；技術狀態管控模糊，項目執行不易動態調整；試驗技術要求不明確，執行過程質量存在風險；試驗技術隱性化，不利于試飛知識的積累。

項目評估階段：項目進展不能準確量化，無法實時“曬態勢”；問題描述浮于表面，不能為技術決策提供支撐；任務狀態展示片段化，不能進行全過程追溯。

導致上述問題的原因，主要在于科目是對試驗工作的概略性描述，未能全面系統描述項目執行所需的技術、資源、風險等要素，由于“需求”的模糊性和不確定性，必然會給項目管理帶來隱患和風險。

文中提出了基于試驗狀態點的飛行試驗項目精44細化管控方法，通過將科目不斷分解為試驗的最小技術狀態單元，以試驗點為牽引，開展項目的精細化管控，可以較好的提高驗證效率。

1 基于試驗狀態點的項目需求分析

圖1為系統工程“V”模型圖，系統工程認為：準確的系統需求分析是定義系統的依據，是構成系統架構設計、綜合驗證的基礎。需求應具備獨立的、唯一的、清晰的、可驗證的、可追蹤的、可行的等一系列特征，每一項需求的滿足都隱含成本，在項目生命周期的早期應首先開展需求分析，建立完備且最小的需求集合。按照系統工程思維，應在科目基礎上進一步開展需求捕獲和分析，建立完備且最小的試驗需求集合，即試驗點集。

圖1 系統工程“V”模型圖

為了準確描述某項裝備飛行試驗的需求，首先給出試驗狀態點、試驗點、動作點的定義，并對三者之間的關系進行闡述。

試驗狀態點：定義為裝備飛行試驗所需的最小測試狀態單元，表征了飛行試驗對載機、資源、試驗對象、環境等所有試驗約束條件的具體描述，其屬性具有唯一性。

試驗點：對試驗狀態點進行驗證，為了滿足所需的置信度可能需要多次重復驗證，從而產生了樣本量，狀態點的1次驗證則稱為1個試驗點。

動作點：描述一個飛行試驗動作的具體特征。試驗狀態點可能包含1個或多個動作點。

由上述定義，試驗狀態點表征了項目任務的復雜度，不能代表任務量；試驗點表征了項目的工作量,試驗點數=∑試驗狀態點數×樣本量；動作點表征了驗證過程中對關鍵動作的要求。顯然，項目策劃階段應以試驗狀態點為核心；項目執行階段應以試驗點為核心；試驗具體實施以動作點為核心。

以超短波電臺驗證為例，圖2表示了試驗點、試驗狀態點及動作點的捕獲過程：首先考慮技術管理需求，分解形成的動作、資源、方法等所有要素集合描述了具體試驗狀態，1個唯一狀態稱之為1個試驗狀態點；如果需要N次重復驗證，則對應的試驗狀態點數為N。為了滿足項目狀態管理需求，還需要對試驗狀態點增加其余的維度信息，典型包括：被試對象對應技術狀態是否滿足要求，試驗狀態點所需計劃樣本量，實際驗證樣本量，迭代驗證樣本量，剩余樣本量等。

圖2 超短波電臺試驗狀態點、試驗點及動作點的捕獲過程

2 以試驗狀態點為牽引的飛行試驗項目精細化管控設計

2.1 基于項目管理需求的試驗狀態點要素結構化/模型化設計

飛行試驗項目管理主要包括技術管理、進度管理、成本管理、質量管理4項內容。其中：技術管理主要涉及試驗具體方法；進度管理主要涉及試驗任務總量和試驗周期；成本管理主要涉及試驗資源；質量管理主要涉及飛行安全及產品質量。為了實現管理平臺的軟件化，通過試驗點牽引上述管理內容，需對試驗狀態點進行結構化設計。

首先，將試驗狀態點用N維向量進行描述，P=[e11e12e13e14…e1N]，每一維表征試驗狀態點的一個屬性，可以根據管理的具體要求對屬性進行增加或刪減。

一般情況下，可以將試驗狀態點的要素分為以下幾類：

第一類要素是技術管理要素，主要表征驗證所需的約束條件及評估方法，例如：試驗條件、試驗方法等技術要素，包括：驗證條款/驗證目的、載機構型、載機飛行狀態、載機飛行動作、載機系統工作狀態、配試飛機構型、配試飛機飛行狀態、配試飛機飛行動作、配試飛機系統工作狀態、氣象環境、地理環境、其他保障資源、試驗耗時、風險等級等。

第二類要素為狀態管理要素，主要用于實現對項目進展程度的定量化。例如：試驗狀態點的計劃樣本量、剩余樣本量、當前驗證狀態等。

第三類為類型管理要素，為滿足不同需求，將試驗點進行以下分類：

1)基線試驗點：指完成項目目標所必須執行的最小試驗點集合；

2)非基線試驗點：非項目目標所需，根據其他需求所必須執行的試驗狀態點。

為進一步細分，非基線試驗點又可細化為研制試驗點、回歸驗證試驗點及新增試驗點：

1)研制試驗點是為了調整被試對象技術所需要的試驗點；

2)回歸驗證試驗點是為確認技術狀態變更不會對已驗證項目產生不利影響所需的試驗點；

3)新增試驗點是項目過程中為了查找故障原因或識別缺陷，以便項目能夠繼續推進而產生的試驗點。

2.2 基于試驗狀態點的項目精細化管控內涵

結合系統工程“V”模型，按照需求分析、詳細設計、產品、驗證、確認的思路將其與飛行試驗的業務流程相結合，提出了基于試驗點項目精細化管理模式，從計劃、資源、技術狀態等多個維度，實現基于系統工程理念的型號試飛精細化管理，管理模式流程示意圖如圖3所示。

圖3 基于試驗點的項目管理模式流程示意圖

在項目設計階段，依據驗證對象的技術規范和相關標準、規范，按照漸進迭代模式，完成從試驗大綱→試驗方案→試驗點→動作卡的綜合優化設計，完成由“面→線→點”的逐級驗證設計，并根據試驗點的類別構建試驗點庫；而在執行層，一方面利用試驗點的多維要素，可以從計劃、資源、進度、技術符合性等多個方面對項目狀態精確把控，另一方面通過對動作卡的實施,獲取數據結論,并實時根據結論對試驗點庫進行變更。

通過試驗點的設計、優化、分析與統計，可以從技術維度、資源維度、計劃維度、試驗機維度、架次維度系統辨識任務總量，切實開展試驗機分工、資源保障、計劃控制項目管理工作，尤其在計劃推進階段，通過統計試驗點的“驗證覆蓋率、驗證完成率、回歸驗證率”，準確掌握項目的進展態勢，分析項目進展不利的影響因素。

2.3 工程探索應用情況

為進一步研究精細化管控可行性，在某工程中開展了基于試驗點型號項目精細化管理試點，在項目規劃階段，系統驗證要求為基線，以試驗點為最小驗證元素，開展了試驗點的分解與統計，從時間維度、試驗機維度、架次/試驗點關系方面，系統規劃了年度任務試驗點總量和試驗機分工，以及保障資源、傳感器/飛機狀態、軟件完善升級時間；項目執行過程中以試驗點為基礎開展了多維度項目進展評估，從而直觀了解當前各分項目任務占比、技術狀態、驗證進度。其中年度單月試驗點/架次計劃圖見圖4，單架機試驗點/架次計劃如圖5所示，項目進展評估情況見圖6、圖7。

圖4 單月試驗點/架次計劃圖

圖5 單架機試驗點/架次計劃

圖6 試驗點覆蓋率統計

圖7 試驗點完成率統計

3 結論

總結在飛行試驗項目管理中的經驗，分析、識別項目管理計劃、執行、評估、總結4個階段對技術、成本、資源、質量的管控要素，形成基于試驗點的項目精細化管控辦法，并構建完整的項目評估管理系統平臺，自動收集、生成和處理任務來源、試驗點、試驗結果、故障庫、升級計劃等信息，實現項目精益自動化管控。