模糊集在试飞进度计划编制中的应用

发表时间:2021/6/9   来源:《科学与技术》2021年第29卷第5期   作者:戴晏清
[导读] 在实际试飞进度计划编制过程中,一般运用计划评审技术
        戴晏清
        中国商飞民机试飞中心   上海市浦东新区 201323
        摘要:在实际试飞进度计划编制过程中,一般运用计划评审技术、三点估算法等进行各任务项的周期估算。虽可以依据以往型号的经验编制试飞进度计划,但仍存在受技术难度限制,专家决策也无法给出具体计划方案的情况。因此针对该部分工期估算,在专家决策的基础上引入模糊集,对关键任务项的工期进行估算。模糊集在项目的关键路径的应用,旨在制定计划时,对设置工期的多个分配方案,通过专家基于多准则的决策方法,选择最佳的工期设置方案,最终确定关键路径,建立试飞进度计划的经验数据库。
        关键词:试飞进度计划、模糊集、专家决策


        项目实际进展中,常出现部分工作项工期受技术难度、经验等多种因素影响无法评估导致关键路径无法确定的情况,进而导致项目后续工作失去进度基线,造成项目失控的情况,关键路径法和计划评审技术均因需要历史经验和数据的积累才能开展相关任务的计划编制,因此对无历史数据支撑的试飞任务活动均无法有效地生成项目的关键路径。
一、试飞进度计划编制
        21世纪国产民用飞机试飞过程中开始全面推行项目管理,戴维等人提出了民机试飞进度计划在顶层项目网络计划的指导下编制短期试飞模块任务实施计划[1];刘寒松在民机试飞进度计划编制研究中提出试飞任务通过打包切划成任务模块的方式,并提出了试飞进度计划由试飞实施计划和地面工作支持计划组合的模式[2],但仅仅针对有历史经验数据的飞行计划进行研究,编制试飞实施计划。在实际试飞组织实施中,测试改装排故和飞机本体排故因无法预知的故障会导致时间无法确定,同时也因为很多突发故障无历史经验,导致工期无法预估,关键路径无法确定。
        模糊理论因其特殊性和解决模糊问题的优势,在此类关键路径的构建中可以提供无法替代的优势。模糊算法的深入研究可以为项目计划的关键路径模型解决无历史数据和经验时预估评价活动工期的难题。
        2015年Mehlawat等人提出了一种新的模糊群体多准则决策方法,并将其应用于确定项目网络中的关键路径[3]。这种准则可以基于项目管理中被认为至关重要的项目活动的时间(预期持续时间)、成本、技术难度、质量等,为解决相关的决策问题及关键路径的确定提供了新思路。实际项目的关键路径因不确定性导致工期的准确度无法保证,计划评审技术需要依据过去活动的记录和观测数据进行分析,而项目的独特性导致计划评审技术无法生效。因此模糊理论可被运用到项目网络计划的决策中。
二、模糊集理论
        试飞进度计划的关键路径中,部分项目活动工期无法估算。在制定计划时,需要设置工期的多个分配方案,通过专家基于多准则的决策方法,选择最佳的工期设置方案,最终确定关键路径。针对无历史数据的项目活动,模糊理论对工期的确定提供了新的思路,它可以从多个维度对方案进行决策,选择出最优方案。
        考虑未知度以及决策者对未知度的偏好对相似性的影响,并基于以往的研究,我们定义模糊值相似度定义为:

 
        依据模糊集决策方法进行方案决策:1、依据专家对各个方案满足准则情况评分的模糊值(九级语言属性值与模糊属性值对应表),得到专家判断矩阵;2、根据改进的相似度的计算,能够得到所有专家对于方案满足特定准则情况评分的模糊值之间的相似度矩阵;3、计算每位专家在本次决策过程中对所有方案满足特定准则的评分与其他专家相似性的总和;4、依据模糊集正负理想方案,计算每个方案到正负理想解的距离,可以得出个方案到正负理想解的相对贴近度,最后对所有备选的方案进行排序。
        三、实际运用
        某试飞任务模块任务实施中,对于无法预见的测试改装排故和飞机本体排故,任务的执行者判断两项任务的工期无法依据历史数据进行估算。因此现场的工作人员对两项工作的实际工作量进行了预估,得出了三种方案,分别为(10,8)、(7,11)、(11,7)。但是因为实际飞机的试飞工作无法具体量化,缺少经验,特邀请四位行业内专家对现场的工作人员提出的方案从技术难度和工作经验两个方面进行评估,评估结果如下:

        依据上表计算出相似度矩阵,得到,,。可得专家一对于进度的评估与其他专家的相似度总和为,同理可得专家二、三、四的,,;对于资源而言,,,,。
        专家的权重矩阵,对于专家,我们主要分为两个级别:一般和权威,对应权重分别为1和2,得到权重矩阵为
        

        四、结语
        模糊集在计划编制过程中的应用,可以极大地解决因经验和历史数据的因素导致工期预估存在着不确定的问题,弥补专家决策方法的不足,也为后续的计划编制提供了新的思路。当然模糊集的应用还需更加深入的探讨,为试飞进度计划编制的合理性提供更加充分的依据。
        
[1]戴维,由立言,刘鹏,贺白羽.民机试飞实施计划的编制方法[J].科技传播,2013年11月:160-161
[2]刘寒松.民机试飞进度计划编制研究[J].科技创新导报,2017 NO.17:11-13
[3]Mehlawat M K , Gupta P . A new fuzzy group multi-criteria decision making method with an application to the critical path selection[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2016, 83(5-8),1281-1296.
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