水雷武器在役考核數(shù)據(jù)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(dāng)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(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)[1]，其考核的結(jié)果是評價裝備研制結(jié)果、改進老型號不足和研制新型號的重要依據(jù)。在役考核階段的工作內(nèi)容主要有確定考核指標、編制試驗與評估方案、開展數(shù)據(jù)采集等，其中最重要的環(huán)節(jié)是如何采集與管理該階段的數(shù)據(jù)，并有效利用這些數(shù)據(jù)，保證評估結(jié)論可信度。

在役考核的數(shù)據(jù)采集與管理是一項系統(tǒng)工程，涉及到的數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)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(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，但是這些信息因標準化不夠，其格式、質(zhì)量、內(nèi)容等均不符合在役考核的數(shù)據(jù)要求。這些信息主要存在的問題有：數(shù)據(jù)內(nèi)容和格式不統(tǒng)一，記錄的故障信息不詳實，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的環(huán)境記錄不清楚，數(shù)據(jù)管理不系統(tǒng)、質(zhì)量不高，多階段同類型的數(shù)據(jù)要素不一致等。按照這樣的數(shù)據(jù)記錄方法采集在役考核數(shù)據(jù)非常艱難，投入的精力、財力、時間等均難以估計，且數(shù)據(jù)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(jié)論產(chǎn)生不利影響。

完善采集各種內(nèi)外場數(shù)據(jù)、各研制階段數(shù)據(jù)、在役考核階段數(shù)據(jù)等方法，建立一套準確、完整、系統(tǒng)、完善的多源數(shù)據(jù)采集規(guī)范體系，確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量是在役考核評估的重要環(huán)節(jié)，目前還未見較完善的方法。目前，在“六性”數(shù)據(jù)收集與管理、航天裝備試驗鑒定數(shù)據(jù)管理、基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)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(jié)還需進一步研究，特別是在役考核數(shù)據(jù)收集與管理方法急需研究。

研究水雷裝備在役考核數(shù)據(jù)采集與管理方法，即形成一套從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)使用的整個流程的規(guī)范要求與實施方法，全方位獲取被試裝備相關(guān)的研制與生產(chǎn)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(yīng)用于數(shù)據(jù)開發(fā)與挖掘。

1 在役考核數(shù)據(jù)內(nèi)容和特點

1.1 在役考核數(shù)據(jù)內(nèi)容分類

水雷在役考核數(shù)據(jù)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(tǒng)和組部件的實驗室可靠性試驗數(shù)據(jù)、實驗室環(huán)境試驗數(shù)據(jù)、實驗室電磁兼容性試驗數(shù)據(jù)和實驗室抗干擾試驗數(shù)據(jù)等，是系統(tǒng)級及現(xiàn)場試驗信息的補充。

②現(xiàn)場試驗信息。

現(xiàn)場試驗信息主要包括陸上試驗數(shù)據(jù)、海上試驗數(shù)據(jù)、湖上試驗數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場存放儲存數(shù)據(jù)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(huán)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(chǎn)生的數(shù)據(jù)，也包括一些單獨專項組織的模擬試驗數(shù)據(jù)。

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(xùn)練、演練等期間產(chǎn)生的信息。

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

3）按照產(chǎn)品級別分，主要包括組部件信息、分系統(tǒng)信息和系統(tǒng)級信息等。

4）按照內(nèi)容分，主要包括被試產(chǎn)品基本信息、試驗或數(shù)據(jù)產(chǎn)生條件、數(shù)據(jù)基本要素（如時間、航程、精度、動作）、故障信息、故障判定和數(shù)據(jù)有效性等。

1.2 在役考核數(shù)據(jù)特點

1）數(shù)據(jù)類型多。

水雷裝備在役考核涉及的數(shù)據(jù)類型多樣，理論上，在技術(shù)狀態(tài)不改變的情況下，所有相關(guān)的試驗、使用、訓(xùn)練等數(shù)據(jù)均可納入在役考核數(shù)據(jù)收集的范圍。

2）數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)量非常大，包括各類試驗數(shù)據(jù)、訓(xùn)練數(shù)據(jù)、使用數(shù)據(jù)，以及全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、分系統(tǒng)數(shù)據(jù)，各類環(huán)境下的數(shù)據(jù)等。

3）收集難度大。

目前，還沒有可行的水雷裝備在役考核數(shù)據(jù)收集方法，而在役考核數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型多，分析和處理數(shù)據(jù)難度比較大。

5）應(yīng)用價值大。

數(shù)據(jù)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(guān)指標的重要依據(jù)，是裝備戰(zhàn)斗力的重要體現(xiàn)，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(shù)據(jù)采集與管理，是指對在役考核期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和相關(guān)單位已有的歷史信息進行規(guī)范收集、整理分類、加工處理、整編、分析評估、存儲、傳遞、開發(fā)與挖掘等過程。數(shù)據(jù)是裝備在役考核的基礎(chǔ)，是保證在役考核充分的生命線。沒有完善的數(shù)據(jù)支撐，在役考核的評估結(jié)論將是不可靠的。在役考核數(shù)據(jù)是廣泛的，除了試驗、訓(xùn)練和使用等數(shù)據(jù)外，還包括試驗文書、產(chǎn)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(wù)數(shù)據(jù)，也包括測量測試設(shè)備、氣象水文設(shè)備等試驗設(shè)施設(shè)備數(shù)據(jù)，以及其他在役考核期間產(chǎn)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(shù)據(jù)，參考文獻[2]等關(guān)于型號質(zhì)量與可靠性信息管理指南，以及參考文獻[9]等關(guān)于試驗鑒定數(shù)據(jù)管理方法，提出水雷在役考核數(shù)據(jù)采集與管理方案如下。

1）結(jié)合在役考核設(shè)置組織機構(gòu)，設(shè)置型號在役考核數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要職責(zé)：根據(jù)試驗大綱、指標評估方法等要求，全面負責(zé)和領(lǐng)導(dǎo)型號在役考核數(shù)據(jù)需求分析、確定數(shù)據(jù)來源、制定數(shù)據(jù)采集要求、分配數(shù)據(jù)采集任務(wù)、培訓(xùn)人力人員、組織實施數(shù)據(jù)采集與管理、協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)采集與管理相關(guān)事宜、監(jiān)督數(shù)據(jù)采集與管理過程、組織數(shù)據(jù)分析與評估、反饋裝備暴露的問題、開發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)用與挖掘等。

2）在在役考核數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)下，在有條件的單位設(shè)置型號信息管理中心，主要是進行在役考核數(shù)據(jù)的歸檔分類、存儲、維護、開發(fā)應(yīng)用與挖掘等。試驗評估單位，根據(jù)信息中心提供的數(shù)據(jù)進行在役考核指標評估；同時，信息中心可根據(jù)傳遞回來的數(shù)據(jù)，監(jiān)督各單位開展在役考核數(shù)據(jù)收集與管理的情況；統(tǒng)一管理后的型號在役考核數(shù)據(jù)，供各單位方便使用，包括查閱、統(tǒng)計分析與數(shù)據(jù)工程建設(shè)[12]等。

3）標準化是保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的前提，數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)內(nèi)容、問題記錄、數(shù)據(jù)精度、填寫要求、存儲、傳遞和維護等，都是可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法使用的危險源。因此，要制定規(guī)范的數(shù)據(jù)采集與管理規(guī)定，明確采集內(nèi)容、規(guī)范以及運行機制。

4）要選擇有資質(zhì)的承試單位負責(zé)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(xùn)，建設(shè)一支高素質(zhì)、穩(wěn)定的參試隊伍，提高技術(shù)與管理能力水平。

5）建立健全監(jiān)管機制，全方位監(jiān)督數(shù)據(jù)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(huán)節(jié)；建立個人工作責(zé)任制和考核機制，輔助監(jiān)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(lǐng)導(dǎo)下，成立型號數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)，并全面負責(zé)與組織實施型號數(shù)據(jù)采集與管理工作。數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)由型號主管單位或者承擔(dān)在役考核單位牽頭，其他論證單位、軍代系統(tǒng)、參研單位（含生產(chǎn)、測量保障等單位）、總裝生產(chǎn)單位、承擔(dān)性能試驗與作戰(zhàn)試驗單位等作為成員，組成型號在役考核機構(gòu)，配備規(guī)范的規(guī)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(zhì)的數(shù)據(jù)采集與管理隊伍，保證型號數(shù)據(jù)采集與管理工作暢通運行。

型號在役考核數(shù)據(jù)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(wù)，并組織成立型號數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)。由于在役考核時間比較長，其中較關(guān)鍵的是要組建組織機構(gòu)、信息中心和運行制度，保證在長期的數(shù)據(jù)采集與管理過程中數(shù)據(jù)的可信度。

2）型號數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)分工，向各單位下達數(shù)據(jù)采集與管理分任務(wù)，包括實施計劃、數(shù)據(jù)需求、規(guī)則、人員培訓(xùn)要求、時間節(jié)點等。

3）各單位根據(jù)要求組建單位數(shù)據(jù)采集與管理分系統(tǒng)，即組建組織機構(gòu)，包括領(lǐng)導(dǎo)小組、數(shù)據(jù)采集小組等。

4）各單位根據(jù)任務(wù)計劃開展數(shù)據(jù)采集與管理工作。

5）各單位反饋數(shù)據(jù)采集與管理過程中發(fā)現(xiàn)的裝備存在的問題以及遇到的困難等。

6）型號數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)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(dān)單位，開展故障歸零工作。

7）各單位將采集到的數(shù)據(jù)通過計算機網(wǎng)絡(luò)、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(jù)信息中心提供的數(shù)據(jù)，按照在役考核大綱及評估方法開展相關(guān)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(jié)果。

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

11）型號主管單位領(lǐng)導(dǎo)信息中心開發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)用與深入挖掘工作。

圖1 型號在役考核數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)是指保障組織實施型號在役考核的數(shù)據(jù)采集與管理的組成，主要由組織機構(gòu)、規(guī)章制度、保障條件和試驗隊伍組成。如圖2所示。

1）組織機構(gòu)。

成立型號在役考核數(shù)據(jù)采集與管理組織機構(gòu)，是按照統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分工實施的原則，有效完成各類數(shù)據(jù)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(dān)型號研制、生產(chǎn)、總裝、試驗、試驗評估、檢測和故障分析、具體數(shù)據(jù)收集與管理等單位，都均應(yīng)明確型號在役考核數(shù)據(jù)采集與管理組織機構(gòu)設(shè)置，所有參試、承研等單位構(gòu)成型號數(shù)據(jù)采集與管理的組織系統(tǒng)。該組織機構(gòu)設(shè)置應(yīng)與在役考核試驗的組織機構(gòu)統(tǒng)一起來。該系統(tǒng)應(yīng)由承擔(dān)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(zé)型號在役考核的數(shù)據(jù)采集與管理工作。各單位應(yīng)成立相應(yīng)的型號數(shù)據(jù)收集與管理分機構(gòu)，明確負責(zé)人及主管部門等，明確領(lǐng)導(dǎo)小組，并下設(shè)組織實施與計劃組、數(shù)據(jù)采集組、數(shù)據(jù)管理組、質(zhì)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(wù)和要求。領(lǐng)導(dǎo)小組統(tǒng)籌所有采集工作，根據(jù)在役考核大綱、實施細則等要求，設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集組。

牽頭單位全面負責(zé)與管理型號在役考核數(shù)據(jù)采集與管理工作，負責(zé)牽頭建立數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)、牽頭建立各類規(guī)章制度、牽頭系統(tǒng)維護與管理、組織數(shù)據(jù)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(zé)數(shù)據(jù)處理、分析及評估工作。在所有相關(guān)單位中，只有牽頭單位和承試單位可以使用所有數(shù)據(jù)，并進行集中管理，其他單位若需要相關(guān)數(shù)據(jù)，需要按照制定的審批程序辦理相關(guān)手續(xù)后方可使用。

各單位按照職責(zé)分工和數(shù)據(jù)采集需求，開展數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、存儲、傳遞、分析評估等工作，試驗評估單位根據(jù)各單位提供的數(shù)據(jù)開展評估。

2）規(guī)章制度。

統(tǒng)一的規(guī)章制度是執(zhí)行各項數(shù)據(jù)采集與管理的基本依據(jù)，是保證各單位能夠規(guī)范、系統(tǒng)、完整地采集數(shù)據(jù)的前提。

結(jié)合試驗大綱、實施方案、質(zhì)量大綱以及裝備數(shù)據(jù)分類編碼、裝備數(shù)據(jù)資源庫建設(shè)、裝備數(shù)據(jù)采集整編等要求，由主管單位或者指定相關(guān)單位制定包含數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)內(nèi)容與記錄要求、數(shù)據(jù)存儲與傳遞規(guī)范、組織實施規(guī)范、問題反饋要求、質(zhì)量管理與監(jiān)督等相關(guān)內(nèi)容的規(guī)章制度，如《型號在役考核數(shù)據(jù)采集與管理規(guī)定》，用以指導(dǎo)規(guī)范各單位的數(shù)據(jù)采集與管理。各單位根據(jù)要求，可制定適合本單位情況的采集與管理辦法或?qū)嵤┘殑t等。

建立健全或利用已有的工作報告制度、質(zhì)量管理制度、監(jiān)督制度、工作考核制度、獎懲制度、人員交流制度、數(shù)據(jù)采集與管理經(jīng)驗交流制度等，保證數(shù)據(jù)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(shè)信息中心，以網(wǎng)絡(luò)計算機為核心，在各單位設(shè)立分中心，將各單位實時采集的信息能通過網(wǎng)絡(luò)、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(wǎng)絡(luò)、計算機、記錄錄像信息設(shè)備、復(fù)印復(fù)制及傳遞信息設(shè)備等。集中研究或者利用已有的數(shù)據(jù)分類與編碼、數(shù)據(jù)采集整編要求、數(shù)據(jù)資源庫建庫要求等，結(jié)合規(guī)章制度制定適應(yīng)本型號的數(shù)據(jù)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(zhí)行才能發(fā)揮應(yīng)有的作用，各單位要選擇業(yè)務(wù)水平高、責(zé)任心強的人負責(zé)數(shù)據(jù)采集與管理工作，并定期開展技術(shù)培訓(xùn)和交流，注重培養(yǎng)新人，使數(shù)據(jù)采集與管理工作始終有一支高素質(zhì)的試驗隊伍。

圖2 數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)Fig.2 Data collection and management system

4 數(shù)據(jù)采集與管理流程

數(shù)據(jù)采集與管理流程，主要是指試驗數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jié)。要求數(shù)據(jù)完整、真實、連續(xù)和規(guī)范。

2）數(shù)據(jù)加工。

數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)分析。

數(shù)據(jù)分析，是指對加工后數(shù)據(jù)進行有效性判定、故障判定等，根據(jù)數(shù)據(jù)加工的結(jié)果，試驗評估單位可實時了解數(shù)據(jù)是否滿足相關(guān)指標的評估。

4）數(shù)據(jù)存儲。

數(shù)據(jù)存儲是指將原始數(shù)據(jù)、加工后的數(shù)據(jù)、分析后結(jié)果等，按照分類和規(guī)則進行存儲。主要方式有計算機存儲、紙質(zhì)資料存儲等。存儲過程要注意備份數(shù)據(jù)。

5）數(shù)據(jù)傳遞。

數(shù)據(jù)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(jù)需要，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)、郵件等方式進行傳遞，要確保數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，按照大綱和評估方法、評定準則對相關(guān)指標進行評估，并向試驗主管單位報告評估結(jié)果。

5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計原則

1）明確數(shù)據(jù)有效性的條件與要求，以指導(dǎo)剔除無效數(shù)據(jù)等，如數(shù)據(jù)環(huán)境條件、使用條件、數(shù)據(jù)檢測條件等。

2）數(shù)據(jù)處理方法應(yīng)明確故障判據(jù)、故障統(tǒng)計方法。不同型號數(shù)據(jù)、不同級別產(chǎn)品的故障判據(jù)不一定相同，所以不同的數(shù)據(jù)需要明確故障判據(jù)及統(tǒng)計原則。如確定可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法時，故障判據(jù)及統(tǒng)計原則可根據(jù) 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(shù)據(jù)融合方法，對不同環(huán)境下獲得的數(shù)據(jù)，應(yīng)利用環(huán)境因子進行轉(zhuǎn)換。

4）對部分統(tǒng)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(fù)現(xiàn)，結(jié)束統(tǒng)計時間為第一次出現(xiàn)該故障的時間；發(fā)生故障的時間段只取一半，即認為故障發(fā)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(fā)生在2014年12月。

具體數(shù)據(jù)統(tǒng)計原則可結(jié)合試驗大綱、評估方法和相關(guān)標準確定。

6 實現(xiàn)途徑

文中所述的數(shù)據(jù)采集與管理方法，主要關(guān)鍵技術(shù)是數(shù)據(jù)采集規(guī)范和在役考核型號信息中心建設(shè)，可通過以下途徑實現(xiàn)。

1）可依托型號數(shù)據(jù)工程建設(shè)技術(shù)，數(shù)據(jù)分類、采集與整編等相關(guān)標準[11-12]，制定型號在役考核數(shù)據(jù)采集規(guī)范與要求，確保數(shù)據(jù)標準化。

2）目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)比較成熟，可依托互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、專網(wǎng)建設(shè)等方式，開展型號在役考核信息中心建設(shè)。

7 應(yīng)用前景分析及結(jié)論

本文提出的在役考核數(shù)據(jù)采集與管理方法，以效率為核心，以精準采集為原則，以數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)為主要管理手段，構(gòu)建了統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分工實施的數(shù)據(jù)采集與管理組織模式。理清了在役考核各單位間關(guān)系，搭起了各單位之間的橋梁，可高效率、高質(zhì)量指導(dǎo)開展水雷在役考核數(shù)據(jù)的采集與管理工作，可推廣應(yīng)用于各類型號裝備的在役考核。