無人機發動機研發項目質量管理成熟度指標構建?

吳天麒 姚 路

（海軍工程大學管理工程與裝備經濟系 武漢 430033）

1 引言

無人機在軍地雙方發展應用迅速，特別在2020年度新冠病毒肆虐期間，無人機在物資運輸，體溫測量等方面的應用保證了工作人員的安全。企業對無人機的研發工作中，發動機的研發質量至關重要，因此發動機研發項目作為獨立于無人機研發項目而獨自設立，然而在無人機發動機研發項目質量管理方面的研究仍然較少，本文通過參考閱讀其他類別項目質量管理的文獻，以及深入項目實際，以期構建無人機發動機研發項目質量管理成熟度評估指標體系。

陳輝［1］等在國軍標的基礎上，增加了質量管理要求的指標，構建出質量管理體系運行效果評價模型；沈方達［2］等從“完成情況”和“完成水平”兩個維度對質量管理體系成熟度進行評價；李海佳［3］將鐵路施工項目特點加入到施工質量結果的評估中，提高了鐵路施工項目質量管理的有效性；翁鴻［4］等利用層次分析法建立乘用車整車廠質量管理體系；徐長靖［5］等通過分析市政工程項目質量管理水平的影響因素，結合層次分析法構建了評價體系；何昆瑜［6］等從質量管理成熟度、質量管理生命周期以及指標體系三個維度構建保障房項目質量管理成熟度評價，目前對于質量管理的評估指標主要從“人機料法環”或者“項目過程”或者“質量管理知識領域”來建立，很少將以上內容綜合起來予以評價，因此評估結果極易出現片面性的問題，并且，在指標權重的確定時，往往只是單純采用專家打分法或者層次分析法等主觀方法，評估者主觀因素在評估結果中占據主要影響。本文擬從“質量管理知識領域”、“項目過程”以及“項目組織”三個維度建立指標，以主客觀相結合的方法分配指標權重，基于病態指數循環縮減指標體量，最終構建無人機發動機研發項目質量管理成熟度評估指標體系，并簡要介紹指標體系在實際中的應用。

2 評估指標的建立

2.1 基于文獻研究法的評估指標初步識別

以質量管理評估為焦點，選取質量管理、指標建立、管理評價、研發為關鍵詞進行文獻檢索，選取其中關聯度較高的35篇文獻。根據科學性、全面性、特異性的指標選取原則，從中挑選出131（含重復）個指標做為初步識別指標。

2.2 基于現場訪談法與實地調研法的評估指標補充完善

采用現場訪談法與實地調研法對以上評估指標開展調查，統計被訪談者對指標的認同度，并鼓勵被訪談者依據無人機發動機研發項目特點對指標提出增加、刪除、修改的意見，翻閱審查無人機發動機研發項目文件，從中總結出管理組織的領導作用可確保有效實現質量管理體系策劃的預期結果，在研發活動中，能有效促進各層級識別機會，形成濃厚的學習氛圍。設計和開發過程應加強控制，確保設計開發的無人機發動機性能滿足規定要求，制造工藝可實現，試驗方式可模擬。因此在前期識別出的評估指標中加入管理組織的領導作用以及項目過程的設計和開發控制。

2.3 基于探索性因子分析的指標體系構建

前期初步構建的評估指標來源于學者與被訪談者的經驗，在指標之間可能產生交叉、重復、冗余等問題，本文采用探索性因子分析定量分析指標，從而提高指標的科學性。

針對上述指標發放網絡問卷，回收問卷數為352，剔除無效問卷后所得有效問卷數為340。使用SPSS22軟件對獲得的問卷調查數據進行KMO和巴特利特球形檢驗［10］，結果如表1所示。由表1可知，KMO值為0.974＞0.8，說明題項之間關系良好，巴特利特球形度檢驗χ2近似值為51 287.338，顯著性概率為0.000﹤0.05，達到0.05顯著水平，說明存在共同因子，通過KMO和巴特利特球形檢驗，可以進行因子分析。運用主成分分析，進行最大方差法旋轉，最終提取14項特征值＞1的因子，如表2所示，它們的累積貢獻率達到了66.32%可以較好地反映所有指標的信息，由于篇幅影響僅在表2中顯示特征值＞1的因子。將因子進行分類，對各成份進行分別命名，命名結果如表3所示。

表1 KMO和Bartlett's球形檢驗

表2 總方差解釋

表3 成分命名結果

3 基于自適應變權的群決策指標權重確定

項目中的不同相關方對于指標權重會有不同的理解，在此本文為了指標權重更具普適性，在僅僅依靠專家進行層次分析法評定指標權重的基礎上，加入項目成員以及顧客，構成三個給定指標權重的群體［11］，通過層次分析法分別給出所屬群體的指標權重建議［12］，另將以上因子分析所得各因子貢獻率作為客觀指標權重，合計四個群決策結果，將結果進行自適應變權處理，消除各群體的主觀偏見等影響因素，使指標權重更加科學合理，現以第二層指標為例，O1、O2、…、O14分別代表質量經理，項目經理，模塊組長，小組成員，需求確定，設計開發，采購外包，樣機試制，質量審核，現場試驗，交付完成，質量規劃，質量管理，質量控制。E1、E2、E3、E4為專家組，項目成員組，顧客組，因子分析法所得指標權重，如表4所示。

表4 分類指標權重匯總

2）采用簡單的等權分配法分配各群組的常權，得到常權向量ω0=(0.25，0.25，0.25，0.25)，令e=(1，1，…，1)1×14，得到常權矩陣W0=e'ω0，利用常權矩陣W0和初始權重矩陣X可得初始權重向量0=W0X'。

3）規定此時t=0，群組Ej在指標Oi上的效用權重為，可得群組效用指標權重向量

9）重復上述過程，直至群組相對一致性水平δ取得極大值，此時就認為ω為滿意條件下的群組權重分配方案，為滿意的指標權重。表5為自適應過程中各時刻的相對一致性大小。

表5 自適應過程中各時刻的相對一致性大小（η=-0.5時）

由表可見當t=3時，ω3為滿意條件下的群組權重分配方案，3為滿意的指標權重，3歸一化后可得指標權重，同理可得剩余指標權重。

4 基于病態指數循環分析精簡指標

以質量經理分類為例，取用前期群決策數據為基礎。表6為質量經理分類下各指標的群決策權重匯總。

表6 為質量經理分類下各指標的群決策權重匯總

1）計算矩陣特征值。根據公式|XTX-λjEn|=0計算矩陣XTX的特征值λ1,λ2,…,λn。計算得特征向量為（-0.000，-0.000，-0.000，0.000，0.000，0.000，0.000，0.000，0.000，0.005，0.017，0.032，0.332）。

2）計算病態指數CIn。CIn反映整體信息重疊度，根據公式計算病態指數［14］，其中分別對應矩陣XTX的最大與最小特征值。

3）循環篩選。若CIn大于10，則計算指標Xi的整體信息重疊貢獻度 Ci1=CIn-CI（n-1）i，刪去整體信息重疊貢獻度最大的指標，繼續計算留下指標的病態指數，直至病態指數小于10。由于此處病態指數為7.836，故不刪除指標。

對剩余分類重復上述過程，刪除多余指標后將剩余指標權重歸一化，完成構建無人機發動研發項目質量管理成熟度指標體系，如表7所示。

表7 無人機發動機研發項目質量管理成熟度指標體系

5 實例應用

X企業在完成X型無人機發動機研發項目后成立企業內部評審小組，對該項目進行質量管理成熟度評估，借此審查本單位在質量管理中存在的疏漏。評審小組按照1～5對應成熟度的混沌級、概念級、震蕩級、融合級和自省級［15］，對上述指標體系進行評估打分。

結合評估結果與指標權重得出該項目質量管理總評分為3.57，仍有提升空間，通過對下層指標分析發現需要著重對項目組織和質量管理知識領域兩個維度加以改進，在第三層指標中評分為2的指標需要下大功夫加大力度投入資源提升質量管理。根據評價結果建議進行如下整改。

1）加大人員培訓投入，評價結果顯示小組成員的質量管理意識已經形成但仍需加固，尚處于認識層面，并且成員質量管理方法工具掌握稀疏，對自身職責認識缺乏，尤其是模塊組長作為專業的帶頭人，必須培養他們的領導作用，從而帶領團隊達到更高的質量標準。

2）重視全員質量管理，由評價結果可見，項目經理的主要關注對象為項目的質量控制，而疏于事前預防，質量管理方法單一，管理工具簡單，可建立人員質量管理工作明細，細化每個成員的職責，從而提高全員在質量管理中的參與度。

3）關注基礎制造設施性能，在樣機試制的過程中，對基礎設施設備的維護沒有做到位，容易出現因制造設備故障而導致項目進度延長抑或是樣機出現質量瑕疵，在這個項目中，對機械主要性能的關注還不夠，在設施設備的管理中也存在放任自流的狀態。

6 結語

本文采用文獻閱讀法梳理出與質量管理相關的指標，通過現場訪談與實地調研確定指標構成，指標具備全面性、科學性、特異性的特征，之后在因子分析法中實現指標分類，使用自適應變權法綜合主客觀因素確定指標權重，基于病態指數循環分析縮小指標體量，完成對無人機發動機研發項目質量管理成熟度指標體系的構建。

三維十四類37個評價指標，客觀全面地反映出在無人機發動機研發項目中的質量管理成熟度，指標定義明晰，能夠有效幫助實踐者在短時間內定位質量管理中較成熟部分與較生疏部分，使管理者在管理中做到了然于胸，科學指導后續項目質量管理的進行，有助于完善組織質量管理體系，推動無人機發動機研發項目質量管理發展，借以促進發動機研發水平的進步。