□ 葉 偉 □ 劉思峰 □ 李亞平 □ 方志耕

南京航空航天大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 南京 211106

1 我國(guó)民用大飛機(jī)質(zhì)量管控多核心分布式協(xié)同研制網(wǎng)絡(luò)(CDNDM)結(jié)構(gòu)分析

研制和發(fā)展民用大飛機(jī)是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、提高我國(guó)自主創(chuàng)新能力和增強(qiáng)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重大戰(zhàn)略舉措。質(zhì)量問題是民用大飛機(jī)項(xiàng)目的關(guān)鍵問題，這不僅關(guān)系到飛機(jī)的研制質(zhì)量問題，更關(guān)系到經(jīng)濟(jì)安全、生命安全。但是，民用大飛機(jī)的質(zhì)量管理仍是目前的重點(diǎn)和難點(diǎn)，需要花費(fèi)大量的資源和精力去探索這個(gè)復(fù)雜的問題。

民用大飛機(jī)研制技術(shù)難度高，工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，涉及科學(xué)領(lǐng)域眾多，工程規(guī)模巨大，研制工作環(huán)境與項(xiàng)目管理過程復(fù)雜，單憑某部門或某單位的一己之力都難以勝任。由于參與研制的供應(yīng)商眾多，通常依據(jù)其參與研制系統(tǒng)與子系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品影響的重要程度將他們劃分為若干個(gè)級(jí)別，分別稱為1、2、3等級(jí)別的供應(yīng)商，稱對(duì)該類產(chǎn)品總體負(fù)責(zé)的制造商為主制造商。事實(shí)上，我國(guó)民用大飛機(jī)研制過程是基于其研制價(jià)值鏈的多個(gè)核心供應(yīng)商與相關(guān)利益主體構(gòu)成了大型復(fù)雜研制價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，主制造商與相關(guān)重要供應(yīng)商構(gòu)成了該網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)核心，是一種多核心分布式協(xié)同研制網(wǎng)絡(luò)（Coordinative Development Network of Distributed Multicore,CDNDM）結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)絡(luò)又可劃分為一定的層次與結(jié)構(gòu)，基于時(shí)間邏輯與事件的重要性維度，在該產(chǎn)品研制過程中可以提練出若干里程碑事件 （標(biāo)志性事件），考慮這些項(xiàng)目里程碑事件是分層次、相互關(guān)聯(lián)、彼此協(xié)同的，故以里程碑事件展開項(xiàng)目過程，能夠?qū)⑦@一復(fù)雜項(xiàng)目過程串接成一個(gè)具有較強(qiáng)邏輯關(guān)系的有機(jī)整體。

2 基于CDNDM的我國(guó)民用大飛機(jī)項(xiàng)目多層次里程碑協(xié)同研制過程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析

在廣泛收集相關(guān)案例的基礎(chǔ)之上，考慮到項(xiàng)目不同層次粒度，如基于主制造商或項(xiàng)目整體層次的宏觀粒度、項(xiàng)目大部門或綜合供應(yīng)商的中觀粒度、項(xiàng)目的某個(gè)（些）執(zhí)行部門或零部件供應(yīng)商的微觀粒度，可建立基于不同層次粒度的項(xiàng)目里程碑展開分解模型，對(duì)項(xiàng)目過程進(jìn)行分解、梳理和提煉。

我國(guó)民用大飛機(jī)研制過程都是由若干核心與相關(guān)供應(yīng)商共同協(xié)作完成的。初步研究顯示：該類項(xiàng)目中的供應(yīng)商協(xié)作關(guān)系一般呈網(wǎng)絡(luò)狀特征，且各供應(yīng)商處于其制造鏈的不同層次上（是一種多層次網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）?？紤]到在該研制價(jià)值鏈上，若所有的里程碑都能實(shí)現(xiàn)，則即能保證項(xiàng)目的完成，且這些里程碑之間按照項(xiàng)目的流程關(guān)系進(jìn)行邏輯連接；建立基于里程碑事件搜索的項(xiàng)目多層次里程碑協(xié)同研制過程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。圖1是某大型飛機(jī)研制過程示意圖，小圈表示里程碑事件。經(jīng)初步研究得到大型飛機(jī)多層次研制過程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖 （如圖2所示）。圖2中，將某大型飛機(jī)研制系統(tǒng)劃分為主制造商系統(tǒng)、一級(jí)供應(yīng)商 （大部分是戰(zhàn)略合作伙伴）系統(tǒng)和其它供應(yīng)商系統(tǒng)3個(gè)層次，各層次之間的聯(lián)系方式與利益關(guān)系是有區(qū)別的。主制造商與一級(jí)供應(yīng)商系統(tǒng)之間的聯(lián)系大部分都是戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，而與其它供應(yīng)商之間的聯(lián)系基本上是以合同供應(yīng)關(guān)系為主體，構(gòu)成了項(xiàng)目研制過程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3 基于研制過程的里程碑“事件樹”子系統(tǒng)協(xié)同工作關(guān)系分析與網(wǎng)絡(luò)邏輯連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

我國(guó)民用大飛機(jī)研制過程可以被看成一種基于若干里程碑事件協(xié)同的多層次網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) （如圖2所示），利用系統(tǒng)論原理與項(xiàng)目管理理論，可將每個(gè)里程碑事件看成某個(gè)子系統(tǒng)的標(biāo)志性事件，依據(jù)人們邏輯思維的逆推歸納原理，建立基于事件邏輯關(guān)聯(lián)的研制過程里程碑“事件樹”子系統(tǒng)逆推搜索模型，從最終產(chǎn)品交付產(chǎn)品里程碑進(jìn)行邏輯逆推，對(duì)該過程進(jìn)行里程碑事件樹搜索；在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用工作分解原理，建立基于里程碑的WBS（Work Breakdown Structure）分解模型，進(jìn)行其里程碑事件子系統(tǒng)分解（如圖3所示）。在圖3中，以某型大飛機(jī)研制過程為例，將其劃分為立項(xiàng)論證、可行性論證、預(yù)發(fā)展研究、工程發(fā)展研究、產(chǎn)業(yè)化和客戶服務(wù)設(shè)計(jì)這6個(gè)階段，依據(jù)其各階段的里程碑事件，進(jìn)行逆推搜索與子系統(tǒng)劃分；考慮核心與相關(guān)供應(yīng)商之間存在著復(fù)雜的競(jìng)爭(zhēng)與合作關(guān)系，對(duì)這些復(fù)雜的協(xié)同關(guān)系進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、歸納與提練。本文主要研究以下5個(gè)方面的問題，里程碑“事件樹”子系統(tǒng)連接節(jié)點(diǎn)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符號(hào)見表1。

▲圖1 大型飛機(jī)研制過程示意圖

▲圖2 某型號(hào)大飛機(jī)的多層次里程碑協(xié)同研制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖

▲圖3 某型號(hào)大飛機(jī)研制項(xiàng)目過程里程碑"事件樹"子系統(tǒng)劃分示意圖

（1）里程碑“事件樹”子系統(tǒng)“遞進(jìn)”協(xié)同關(guān)系分析與“串與”型邏輯連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)?？紤]在其產(chǎn)品研制過程中，一個(gè)子系統(tǒng)的里程碑事件（i）是在另一子系統(tǒng)里程碑事件（j）實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，兩子系統(tǒng)的里程碑之間存在著項(xiàng)目進(jìn)程的遞進(jìn)協(xié)同關(guān)系；運(yùn)用串聯(lián)邏輯與概率論條件概率Probj/i的積事件原理進(jìn)行“串與”型邏輯連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。

（2）里程碑“事件樹”子系統(tǒng)“互補(bǔ)”、“并進(jìn)”協(xié)同關(guān)系分析與“并聯(lián)”、“并與”邏輯連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)?？紤]在其產(chǎn)品研制過程中，一個(gè)子系統(tǒng)的里程碑事件（i）與另一子系統(tǒng)里程碑事件（j）之間互相協(xié)同關(guān)系可分為兩種情形，一是i與j事件項(xiàng)目主體發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)、共同協(xié)作，確保其里程碑事件的實(shí)現(xiàn)，暫且稱其為互補(bǔ)協(xié)同關(guān)系，借用概率邏輯原理，考慮用“并聯(lián)”邏輯關(guān)系表征；二是需要i與j事件等若干個(gè) “事件樹”子系統(tǒng)均各自相對(duì)獨(dú)立的完成里程碑事件后，才能共同推進(jìn)下一個(gè)里程碑“事件樹”子系統(tǒng)的啟動(dòng)，暫且稱其為并進(jìn)協(xié)同關(guān)系；運(yùn)用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)思想方法，考慮用邏輯“并與”節(jié)點(diǎn)關(guān)系進(jìn)行表征。

（3）里程碑“事件樹”子系統(tǒng)“競(jìng)爭(zhēng)”關(guān)系分析與“異或”型邏輯連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)?？紤]在其產(chǎn)品研制過程中，主制造商對(duì)其供應(yīng)商的管理出于引入競(jìng)爭(zhēng)的需要，對(duì)于同一個(gè)里程碑事件，引入多家供應(yīng)商相互競(jìng)爭(zhēng)，一家供應(yīng)商里程碑事件的實(shí)現(xiàn)，就意味著其它供應(yīng)商某種程度上的失??；運(yùn)用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論，對(duì)這種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系可用“異或”型邏輯進(jìn)行表征。

（4）里程碑“事件樹”子系統(tǒng)“共存”協(xié)同關(guān)系分析與“或”型邏輯連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。在其產(chǎn)品研制過程中，考慮某些急需或緊缺零部件（技術(shù)）的供應(yīng)商幾乎沒有或相對(duì)很少；主制造商出于培養(yǎng)供應(yīng)商的目的，設(shè)計(jì)了這樣的一種機(jī)制，即：一子系統(tǒng)與另一子系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)相同的里程碑事件各自運(yùn)行；盡管兩者之間幾乎不存在合作關(guān)系，但是暫且也不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；這種關(guān)系的邏輯本質(zhì)是：任給兩里程碑“事件樹”子系統(tǒng)，只要有一個(gè)里程碑事件實(shí)現(xiàn)后，那么其下一個(gè)（除這兩個(gè)之外的）里程碑“事件樹”子系統(tǒng)才能被啟動(dòng)，運(yùn)用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論，可用“或型”邏輯進(jìn)行表征。

在此基礎(chǔ)上，考慮利用信號(hào)流圖與隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論中邏輯節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)技術(shù)，如節(jié)點(diǎn)輸入端的“肯定”型、“概率”型邏輯和輸出端的“異或”型、“或”型、“與”型(包括“串與”型和“并與”型等)邏輯，依據(jù)里程碑“事件樹”子系統(tǒng)遞進(jìn)、互補(bǔ)、并進(jìn)、競(jìng)爭(zhēng)和共存關(guān)系的邏輯關(guān)系的本質(zhì)；經(jīng)初步研究，將這些節(jié)點(diǎn)形式設(shè)計(jì)為表1所示的形式。

4 民用大飛機(jī)質(zhì)量管控多核心分布式協(xié)同研制GERT網(wǎng)絡(luò)模型

▲圖4 基于多層次里程碑協(xié)同的項(xiàng)目研制過程隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)GERT模型結(jié)構(gòu)示意圖

表1 里程碑“事件樹”子系統(tǒng)連接節(jié)點(diǎn)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意表

考慮我國(guó)民用大飛機(jī)研制項(xiàng)目大都是國(guó)家或區(qū)域政府等相關(guān)部門選擇或委托某個(gè)主制造商來負(fù)責(zé)組織實(shí)施，由于僅僅依靠主制造商單方的能力和所掌控的資源往往又難以保證項(xiàng)目的完成，因此主制造商就會(huì)通過政府、市場(chǎng)等一定的渠道來選擇和委托一些供應(yīng)商來合作完成項(xiàng)目。這些供應(yīng)商常被劃分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)等許多級(jí)別的供應(yīng)商，其中一級(jí)供應(yīng)商的大部分或一些關(guān)鍵的二級(jí)、三級(jí)供應(yīng)商，由于他們掌握了該項(xiàng)目所必須的核心或關(guān)鍵的技術(shù)，主制造商往往把他們作為戰(zhàn)略合作伙伴。依據(jù)該類項(xiàng)目多層次里程碑之間的協(xié)同關(guān)系，運(yùn)用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型的建模技術(shù)，并考慮供應(yīng)商之間的分層關(guān)系，建立基于多層次里程碑協(xié)同的項(xiàng)目研制過程隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型，如圖4所示。在此基礎(chǔ)上，考慮該類項(xiàng)目里程碑“事件樹”子系統(tǒng)之間的遞進(jìn)、互補(bǔ)、并進(jìn)、競(jìng)爭(zhēng)和共存關(guān)系邏輯關(guān)系的本質(zhì)，利用信號(hào)流圖技術(shù)與隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論，設(shè)計(jì)這些遞進(jìn)、互補(bǔ)、并進(jìn)、競(jìng)爭(zhēng)和共存關(guān)系的算法模型，為解決GERT（Graphic Evaluation and Review Technique） 模型的計(jì)算問題提供完整的解決方案。

5 結(jié)束語(yǔ)

民用大飛機(jī)質(zhì)量問題關(guān)乎生命安全、經(jīng)濟(jì)安全，質(zhì)量管控對(duì)于民用飛機(jī)至關(guān)重要。多核心分布式網(wǎng)絡(luò)是民用飛機(jī)研制的特征，基于多層次里程碑協(xié)同的民用大飛機(jī)項(xiàng)目質(zhì)量管控GERT模型是符合實(shí)際情況的科學(xué)處理手段，能夠?yàn)槊裼么箫w機(jī)質(zhì)量管控提供一種良好的模式和框架。