基于統計假設檢驗理論的IFHCI質量審核方法研究及實踐探索

龔俊杰 GONG Jun-jie

（上海航空工業（集團）有限公司，上海 200120）

0 引言

當今世界正在經歷百年未有之大變局，新冠疫情、俄烏沖突、第四次工業革命等內外部環境給國際局勢帶來了更大的不確定性。當前局勢下，世界航空科技發展亦正在經歷一場技術變革，航空系統的發展日趨復雜化和綜合化，全球航空市場競爭也日益激烈。同時，波音737MAX 空難將民機在新發展階段中的一些深層次問題浮出水面，比如舊機型持續改進的局限與極限、飛機與發動機構型的匹配性、商業利益對安全管理的沖擊、適航管理對改進機型的約束性等，在某種意義上也是整個民用航空產業面臨的共同問題與挑戰。面對新形勢，民用航空產業需要結合當前科技發展對問題進行思考、對挑戰予以探索，達成新的科技認知，制定新的標準規范，形成新的管理模式，以滿足國家和公眾對飛機安全性和可靠性要求和期望的日益提升。

適航法規的制定是以一百多年來民用航空的實踐，尤其是以空難事故的調查結果、歷次飛行事故的教訓為基礎，加以大量實驗研究和論證，以及公開征求公眾意見不斷修訂而成的，其反映了公眾利益的訴求，體現著對生命的敬畏。借鑒適航法規的模式，民用航空產業的質量審核也應不斷強化基于歷史質量問題分析的預防性質量監督和管理理念，推進傳統質量審核工作向質量管理工作前端邁進，減少因漏檢導致關鍵的產品/過程質量缺陷在工作流中傳遞、變異[1]等造成民用航空器的不安全后果。此外，以數據為企業發展新型驅動力，通過數字化技術推動產業結構優化和提升的數字化浪潮正在席卷各行各業，數字化轉型的核心就是以數據驅動變革，最終實現高度人工智能，因此“數字化審核”的概念也由此而生，全面覆蓋的、正向的流程性審核也趨于向問題導向的、數據導向的、逆向的專項性審核發展。

本文通過引入統計學中假設檢驗的理論，并基于中國商飛公司產品審核（包括質量巡查與專項審核）的最佳實踐，總結并提出了IFHCI（調查-流程化-假設-求證-改進，即：Investigation-Flowcharting-Hypothesis-Confirmation-Improvement）的審核模型，為快速發展的數字化轉型時代如何規范民用航空產品質量審核、提高質量審核深度、提升質量審核作用提供了一套系統化的流程與方法。

1 假設檢驗理論

假設檢驗是利用樣本統計量來檢驗總體參數值的論斷過程，它能通過對比和分析在不同生產條件下所抽取的樣本數據，推斷生產過程的輸出是否發生變化[2]。假設檢驗的基本思想是小概率思想，即通過判斷小概率事件是否發生來反證假設是否準確。反證的思路是先提出原假設H0，與H0相反的假設即備擇假設H1，同時定義小概率事件的概率等級α（即發生概率不超過α），再選取適當的統計方法確定原假設H0成立的可能性大小，如果可能性小則H0成立，反之則H1成立。

假設檢驗存在諸多優點，但也存在兩類錯誤，即第一類錯誤“棄真”和第二類錯誤“取偽”。其中，棄真錯誤即原假設H0實際為真，但由于抽樣的隨機性（抽到過多的不合格品），導致樣本落在拒絕域內，從而導致拒絕H0，此類錯誤發生的概率為α，其控制的是生產方風險（即產品生產方實際合格的批量產品不被接受）；取偽錯誤即原假設H0實際不為真，但由于抽樣的隨機性（抽到過少的不合格品），導致樣本落在接受域，從而導致接受H0，此類錯誤發生的概率為β，其控制的是使用方風險（即產品使用方接受了實際不合格的批量產品）。在相同抽樣樣本的情況下，要同時兼顧兩類錯誤是不可能的，即α 減小β 必然增大，α 增大β 必然減小，因此要想α 和β 都減小，只能增加抽樣的樣本量。

假設檢驗在航空領域有諸多應用場景，比如對產品指標進行假設檢驗是航空裝備研制和使用時的必要環節，然而現有的顯著性檢驗往往只考慮控制犯第一類錯誤的概率，而不考慮控制犯第二類錯誤的概率，對于如何同時考慮控制犯兩類錯誤概率的方法仍有待進一步研究[3]。

2 IFHCI 審核模型

與傳統的基于正向過程方法的質量管理體系審核不同，IFHCI 審核模型是基于假設檢驗理論，結合數字化轉型背景下審核實踐經驗所總結的一種審核方法，該模型也充分融合了AS9100D 所倡導的過程方法、基于風險的思維和PDCA 循環理念，其適用場景更偏向于企業的質量管理體系已基本成熟運行，且產品進入（小）批量生產階段。該模型中，I、F、H 屬于審前準備階段，是該模型的基礎部分，其在整個審核活動中的占比較傳統的質量審核有大幅提升，C 屬于審核實施階段，最后一個I 屬于審核后續管理階段，其中審前準備階段的I、F、H 三個步驟構成可迭代模型，且I、F 步驟允許存在交疊（模型示意見圖1）。

圖1 基于假設檢驗的IFHCI 審核模型

I（調查，Investigation）：在企業日常質量審核活動中，當審核主題確定后，即進入“I-調查”步驟。該步驟主要應圍繞審核主題，開展涉及信息的收集和歸納整理，收集的內容往往包括近一個周期內企業接收內/外部檢查的問題、產品故障拒收問題、客戶監造/接收問題、產品使用問題，以及產品質量趨勢信息、企業高層關注信息、基層人員（設計、工藝、操作、檢驗等）訪談信息、客戶滿意度調查信息、涉及的體系變更信息等，必要時（如涉及專業技術）可邀請專家對審核組進行技術培訓和指導。在收集完相關信息后，需進行數據統計分析，并予以歸納總結，提煉形成審核重點。

F（流程化，Flowcharting）：在形成審核重點后，即進入“F-流程化”步驟。該步驟主要應圍繞審核重點，將審核主題有關的過程文件進行預審，構建以審核主題為中心的流程圖，用以指導審核實施，即在流程圖中應能細分體現需審核的主要模塊。適用時，可將“I-調查”步驟中的數據分析結果與流程圖中各個模塊予以對應標識。

H（假設，Hypothesis）：完成審核重點分析、流程圖構建后，即進入“H-假設”步驟，該步驟是模型的關鍵步驟之一，審核組應具備查看相關資料記錄的途徑（對于數字信息化水平較高的企業，通過信息平臺即可查看相關資料記錄；對于信息化尚在起步階段的企業，審核組需在該步驟中與受審核方保持聯系以獲得支持）。該步驟主要按照流程模塊和相關數據分析結果，結合獲取的文件化信息（含趨勢信息）開展預審，以發現并記錄疑似問題、疑問環節、可能的延伸方向等，作為后續步驟的輸入，預審結論應在審核組內予以評審并達成共識。在該步驟實施過程中，如需補充數據分析、調整審核重點、完善流程模塊等，應返回“I-調查”或“F-流程化”進行迭代。

C（確認，Confirmation）：在完成I-F-H 迭代后，便形成最終的疑似問題、疑問環節、可能的延伸方向等，此時則進入“C-確認”步驟，該步驟也是模型的關鍵步驟之一。該步驟主要通過質詢溝通、現場查看實物等方式，對疑似問題、疑問環節進行求證和確認，并結合確認情況最終確定審核延伸方向。在該步驟實施過程中，應盡可能減少“H-假設”步驟可能存在的兩類錯誤α 和β：①錯誤α，即審核方風險，原疑似問題實際存在或為系統性，但因接受受審核方錯誤解釋而取消問題，或受抽樣影響判斷為孤立偶發問題。②錯誤β，即受審核方風險，原疑似問題實際不存在或為孤立性，但因接受受審核方錯誤解釋而確定問題，或受抽樣影響判斷為系統多發問題。減少上述兩類錯誤的方法通常包括擴大抽樣樣本量、加大審核深度以排查體系層面是否存在缺陷、回顧歷史相似問題的原因與糾正措施等。

I（改進，Improvement）：在確認最終審核問題后，即進入“I-改進”步驟。該步驟主要包括對問題進行統一維度分類[4]、開展根因分析和糾正措施制定、糾正措施有效性驗證等。結合最佳實踐經驗，倡導企業審核員與受審核方共同分析根因、研究措施，以提高問題分析深度；倡導企業建立問題分類代碼及與其對應的根本原因分類代碼、糾正措施代碼，通過代碼進行知識管理，以推進“抓藥式”整改方案推薦工作，即質量管理體系運行過程中出現問題時，通過在知識庫中查找相似問題、相似原因后，便可快速形成一套標準改進措施，同時在發生重復問題時，也將對知識庫內的推薦措施進行迭代完善。

3 基于IFHCI 模型的民航企業質量審核實踐

從I-F-H-C-I 五個步驟內容可以看出，H 和C 步驟是關鍵步驟，直接決定采用該模型開展審核能夠取得的成效。另一方面，從五個步驟工作量可以看出，IFHCI 審核模型將傳統審核實施的工作量轉移到了審前準備階段，大大提高了審核效率并降低對批生產階段生產業務連續性的打擾，這和制造業推進數字化轉型大趨勢是密切相關的，該模型也將推進企業從傳統“地毯式”審核向“精準式”轉型。

結合中國商飛公司多年針對飛機項目的質量巡查實踐（注：質量巡查屬于產品審核的一種類型），除體系全覆蓋性的審核外，民航企業開展內部質量審核監督往往可歸納為三類導向，分別為基于客戶使用反饋的產品質量問題導向、基于數字化監控的產品質量數據導向、基于壓實主體責任的系統監督導向。其中：

①產品質量問題導向是以典型產品質量問題為牽引，將問題可能產生的原因作為審核對象，重點對產品質量問題措施落實的有效性、跨區域的舉一反三情況進行審核，其中典型產品質量問題有重復性生產線問題、外部監督機構檢查問題、重復性使用問題等。

②產品質量數據導向是以設計數據（如更改）、制造數據（如產品拒收）、試驗數據（如試驗故障）、服務數據（如客戶抱怨處理）的分析為基礎，將薄弱環節作為審核對象，通過審核進行針對性治理，促進問題抓“早”抓“小”。

③系統監督導向是以產品關鍵特性/重要特性/關鍵過程工藝參數等為抓手，從產品的設計、制造、裝配、驗證、服務等過程實施產品正向審核，將特性作為審核對象，重點關注產品的操作/功能、構型、尺寸、外觀、特種工藝等，具體示意見圖2。

圖2 基于“三類導向”的審核類型

基于“三類導向”的審核均能夠采用IFHCI 模型開展，不同導向可結合實際需要側重于不同的步驟，比如產品問題導向可加大對“F-流程化”步驟的側重，產品數據導向可加大對“I-調查”步驟的側重。以開展主題為“產品線束敷設”的審核為例：

①在“I-調查”步驟，通過制造問題收集、客戶使用反饋、相關人員（高層管理者、工藝、操作、檢驗等）訪談等，梳理分析出與產品線束相關的設計端問題（如無防差錯設計、設計規范不準確等）、制造端問題（如線束敷設路徑錯誤、線束彎曲半徑不足、線束干涉等）、檢測端問題（如線束導通無記錄、不合格現象未糾正等），同時對這些問題的根本原因（如操作責任、檢驗責任、流程缺陷等）和糾正措施（如培訓、完善工藝文件等）進行梳理分析，最終確定審核重點。此外，該步驟實施過程中，邀請線束設計、線束制造/裝配專家對審核組進行了技術培訓，以確保審核組掌握和了解必要的技術知識。

②在“F-流程化”步驟，預審線束敷設相關的行業標準、制度文件、工藝文件要求，建立線束設計、線束制造、線束檢測相關的流程圖：線束設計與優化→導線/線束制造→導線/線束標識→導線導通試驗→線束敷設與綁扎→線束保護→產品導通和功能試驗，并將“I-調查”步驟統計的問題頻次標識在流程圖中，以識別多發問題所處的環節，將審核重點進一步聚焦。

③在“H-假設”步驟，根據前兩個步驟形成的審核重點，審核組通過信息化平臺查閱并預審了線束制造圖紙、線束安裝圖紙、相應的制造記錄、導通和功能試驗記錄、過程中發生的不合格品及其處置記錄等材料，必要時與相關涉及人員進行詢問溝通，確定了疑似問題、疑似環節，并開展了模擬審核和審核組內部評審，確定可能的延伸方向。

④“C-確認”和“I-改進”步驟結合實際按照步驟說明開展，不在此處進行展開說明。值得注意的是，在“C-確認”步驟中，推薦審核組在每日審核結束后預留一定時間，在組內對發現的問題、關注重點、后續審核重點進行評審和討論，確保審核組內部可以共享信息流，這也有助于減少整個IFHCI 模型中可能存在的兩類錯誤α 和β。

4 結論

IFHCI 審核模型是基于“精準式審核”“保健式審核”的目標所總結形成的，其適用性偏向質量管理體系已基本成熟運行，且產品進入（小）批量生產階段的企業。IFHCI模型是結合工業革命4.0、數字化轉型浪潮、自主可控等環境局勢變化所衍生的，其與傳統全過程、全要素的審核形成了較好的互補關系，其最終目標是推進傳統型審核向“智慧審核”發展，即形成更敏捷、更深入、更專業的審核模式，并建立基于醫療體系的“問診式”審核問題分析、“抓藥式”審核問題整改措施推薦的智能化審核。當然，IFHCI 模型的高效實施需要建立在企業具備一定數字化水平的基礎上，數字化水平越高，該模型的成效越顯著，質量審核的效率更高、置信度更大，同時也能夠更好地避免“H-假設”步驟所帶來的兩類錯誤風險。