基于SDS-耦合协调度模型的装备质量链耦合协调分析

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2023.06.016

摘要/Abstract

摘要：

推进装备高质量发展的关键是增强军队和地方系统跨组织质量管理合力，以此为目标研究两者之间的耦合协调关系。针对传统耦合协调度模型只考虑测算子系统内各个指标对整体有效程度，忽略了指标之间、指标与子系统之间相互作用对整体耦合效应产生影响的问题，采用可持续发展系统（sustainable development system, SDS）协调发展模型与耦合协调度模型结合的方法，在计算耦合度时将各子系统指标受其他子系统的总影响纳入其中，更加科学全面地测量整体耦合协调程度，最后通过实例验证了该方法的可行性。

关键词: 武器装备, 高质量发展, 质量链, 耦合协调性, SDS-耦合协调度模型, 协同发展

Abstract:

The key to promoting the high-quality development of equipment is to strengthen the joint force of cross-organizational quality management between the military and local systems. Therefore， the coupling coordination relationship between them is studied in this paper. Since the traditional coupling coordination model only calculates the overall effectiveness of each indicator in the subsystem and ignores the impact of the interaction between indicators and between indicators and subsystems on the overall coupling effect， the method of combining the sustainable development system （SDS） coordinated development model with the coupling coordination model is adopted. When the coupling degree is calculated， the overall impact of other subsystems on each subsystem index is included， and the overall coupling coordination degree is measured more scientifically and comprehensively. Finally， the feasibility of this method is verified through an example.

Key words: weaponry, high-quality development, quality chain, coupling coordination, sustainable development system（SDS）-coupling coordination model, coordinated development

中图分类号:

E917

王姗, 张桦, 宋豪文, 陈晓. 基于SDS-耦合协调度模型的装备质量链耦合协调分析[J]. 现代防御技术, 2023, 51(6): 133-145.

Shan WANG, Hua ZHANG, Haowen SONG, Xiao CHEN. Coupling Coordination Analysis of Equipment Quality Chain Based on SDS-Coupling Coordination Degree Model[J]. Modern Defense Technology, 2023, 51(6): 133-145.

图/表 24

图1 军地耦合协调度测算步骤

Fig. 1 Calculation steps of coupling coordinationbetween military and local systems

表1 军地耦合度指标体系

Table 1 Coupling indicator systems of military and local systems

目标层	一级指标	二级指标
军地协同	决策层协同	质量目标一致性
		组织结构对接水平
		岗位划分情况
		跨单位协同积极性
	管理层协同	部门组织结构合理性
		职能部门专业化程度
		跨部门协同水平
	执行层协同	沟通效率
		人岗匹配程度
		员工质量意识
		员工协作水平

表2 语义定量衡量比较程度的标准

Table 2 Standard for semantic quantitative measurement of comparison degree

定性描述	A等于B	A稍强于B	A强于B	A很强于B	A明显强于B	A明显弱于B	A很弱于B	A弱于B	A稍弱于B
量化比值	1	3	5	7	9	1/9	1/7	1/5	1/3

表3 协同评分标准

Table 3 Collaboration scoring standard

协同程度	很好V₁	较好V₂	一般V₃	较差V₄	很差V₅
分数F	100	80	60	40	20

表4 一级指标判断矩阵及计算表

Table 4 Judgment matrix and calculation table of primary indicators

一级指标	决策层协同	管理层协同	执行层协同	权重w	一致性检验
决策层协同	1	7	3	0.669 4
管理层协同	1/7	1	1/3	0.087 9	0.006 8
执行层协同	1/3	3	1	0.242 6

表5 决策层协同指标判断矩阵及计算表 (indicators)

Table 5 Judgment matrix and calculation table of decision-making-level collaboration

二级指标	质量目标	组织结构	岗位划分	跨单位协同	权重w	一致性检验
质量目标	1	3	5	7	0.591 1	0.015 2
组织结构	1/3	1	3	2	0.219 6
岗位划分	1/5	1/3	1	1	0.0938
跨单位协同	1/7	1/2	1	1	0.095 5

表6 管理层协同指标判断矩阵及计算表

Table 6 Judgment matrix and calculation table of management-level collaboration indicator

二级指标	组织结构	专业化水平	跨部门协同	权重w	一致性检验
组织结构	1	5	3	0.637 0
专业化水平	1/5	1	1/3	0.104 7	0.037 0
跨部门协同	1/3	3	1	0.258 3

表7 执行层协同指标判断矩阵及计算表

Table 7 Judgment matrix and calculation table of executive-level collaboration indicators

二级指标	沟通效率	人岗匹配度	质量意识	协作水平	权重w	一致性检验
沟通效率	1	1/5	3	5	0.224 1	0.076 4
人岗匹配度	5	1	5	7	0.619 4
质量意识	1/3	1/5	1	1	0.086 5
协作水平	1/5	1/7	1	1	0.070 0

表8 协同程度评价标准

Table 8 Evaluation criteria of collaboration degree

协同程度	评价标准
很好V₁	完全到达评价标准，且效果显著
较好V₂	达到评价标准，且起到一定效果
一般V₃	基本达到评价标准，但效果不明显
较差V₄	未达到评价标准，且没有产生效果
很差V₅	与评价标准有较大差距，且起到反作用

表9 军地耦合指标权重体系

Table 9 Coupling indicator weight system of military and local systems

目标层	一级指标	权重	二级指标	权重w	指标类型
军地协同U	决策层协同U₁	0.669 4	质量目标的一致性u₁₁	0.591 1	+
			组织结构对接水平u₁₂	0.219 6	+
			岗位划分情况u₁₃	0.093 8	+
			跨单位协同积极性u₁₄	0.095 5	+
	管理层协同U₂	0.087 9	部门组织结构合理性u₂₁	0.637 0	+
			职能部门专业化程度u₂₂	0.104 7	+
			跨部门协同水平u₂₃	0.258 3	+
	执行层协同U₃	0.242 6	沟通效率u₃₁	0.224 1	+
			人岗匹配程度u₃₂	0.619 4	+
			员工质量意识u₃₃	0.086 5	+
			员工协作水平u₃₄	0.070 0	+

表10 指标隶属度

Table 10 Indicator membership

协同程度	评价指标
	r₁				r₂			r₃
	r₁₁	r₁₂	r₁₃	r₁₄	r₂₁	r₂₂	r₂₃	r₃₁	r₃₂	r₃₃	r₃₄
很好V₁	0.11	0.07	0.04	0.16	0.07	0.01	0.02	0.02	0.17	0.18	0.14
较好V₂	0.37	0.12	0.28	0.15	0.22	0.17	0.05	0.23	0.33	0.41	0.33
一般V₃	0.21	0.46	0.53	0.48	0.47	0.38	0.23	0.46	0.27	0.25	0.34
较差V₄	0.18	0.29	0.07	0.13	0.19	0.43	0.67	0.25	0.14	0.11	0.16
很差V₅	0.13	0.06	0.08	0.08	0.05	0.01	0.03	0.04	0.09	0.05	0.03

表11 样机研制阶段各周期指标值及目标值

Table 11 Indicator value and target value in each cycle of prototype development stage

目标层	指标	目标值O_ij	周期Ⅰ	周期Ⅱ	周期Ⅲ	周期Ⅳ	周期Ⅴ	周期Ⅵ	周期Ⅶ
决策层协同U₁	u₁₁	62.2	63.0	62.3	63.5	64.0	64.3	64.7	63.4
	u₁₂	56.5	57.0	56.8	57.1	57.3	57.2	57.0	56.7
	u₁₃	62.2	62.6	63.0	62.7	62.3	62.4	62.1	62.5
	u₁₄	63.4	63.6	63.5	63.6	64.0	66.1	67.0	65.3
管理层协同U₂	u₂₁	61.1	61.4	61.6	61.3	61.5	61.4	61.2	61.0
	u₂₂	54.7	4.8	55.0	56.1	56.5	56.8	57.4	55.3
	u₂₃	47.1	47.2	47.5	47.4	47.3	47.4	47.3	47.4
执行层协同U₃	u₃₁	58.4	58.8	58.5	58.6	58.7	58.9	58.8	58.4
	u₃₂	66.7	66.8	68.0	69.0	68.7	68.9	69.1	67.9
	u₃₃	71.1	71.2	72.2	72.4	73.3	73.7	74.2	73.5
	u₃₄	67.4	67.8	67.7	67.9	67.5	67.7	67.6	67.7

表12 样机研制阶段各周期内指标功效值

Table 12 Indicator efficacy values in each cycle of prototype development stage

目标层	指标	周期Ⅰ	周期Ⅱ	周期Ⅲ	周期Ⅳ	周期Ⅴ	周期Ⅵ	周期Ⅶ
决策层协同 $U 1$	$u 11$	0.197 4	0.025 0	0.314 0	0.421 9	0.481 5	0.554 6	0.635 1
	$u 12$	0.124 4	0.074 9	0.148 9	0.197 4	0.173 2	0.124 4	0.197 4
	$u 13$	0.099 7	0.197 4	0.124 4	0.025 0	0.050 0	-0.025 0	0.074 9
	$u 14$	0.050 0	0.025 0	0.050 0	0.148 9	0.588 3	0.716 3	0.750 9
管理层协同 $U 2$	$u 21$	0.074 9	0.124 4	0.050 0	0.099 7	0.074 9	0.025 0	0.050 0
	$u 22$	0.025 0	0.074 9	0.336 4	0.421 9	0.481 5	0.588 3	0.620 0
	$u 23$	0.025 0	0.099 7	0.074 9	0.050 0	0.074 9	0.050 0	0.025 0
执行层协同 $U 3$	$u 31$	0.099 7	0.025 0	0.050 0	0.074 9	0.124 4	0.099 7	0.074 9
	$u 32$	0.025 0	0.314 0	0.519 0	0.462 1	0.500 5	0.537 0	0.588 3
	$u 33$	0.025 0	0.268 3	0.314 0	0.500 5	0.571 7	0.649 8	0.703 9
	$u 34$	0.099 7	0.074 9	0.124 4	0.025 0	0.074 9	0.050 0	0.124 4

表12 样机研制阶段各周期内指标功效值

Table 12 Indicator efficacy values in each cycle of prototype development stage

目标层	指标	周期Ⅰ	周期Ⅱ	周期Ⅲ	周期Ⅳ	周期Ⅴ	周期Ⅵ	周期Ⅶ
决策层协同 $U 1$	$u 11$	0.197 4	0.025 0	0.314 0	0.421 9	0.481 5	0.554 6	0.635 1
	$u 12$	0.124 4	0.074 9	0.148 9	0.197 4	0.173 2	0.124 4	0.197 4
	$u 13$	0.099 7	0.197 4	0.124 4	0.025 0	0.050 0	-0.025 0	0.074 9
	$u 14$	0.050 0	0.025 0	0.050 0	0.148 9	0.588 3	0.716 3	0.750 9
管理层协同 $U 2$	$u 21$	0.074 9	0.124 4	0.050 0	0.099 7	0.074 9	0.025 0	0.050 0
	$u 22$	0.025 0	0.074 9	0.336 4	0.421 9	0.481 5	0.588 3	0.620 0
	$u 23$	0.025 0	0.099 7	0.074 9	0.050 0	0.074 9	0.050 0	0.025 0
执行层协同 $U 3$	$u 31$	0.099 7	0.025 0	0.050 0	0.074 9	0.124 4	0.099 7	0.074 9
	$u 32$	0.025 0	0.314 0	0.519 0	0.462 1	0.500 5	0.537 0	0.588 3
	$u 33$	0.025 0	0.268 3	0.314 0	0.500 5	0.571 7	0.649 8	0.703 9
	$u 34$	0.099 7	0.074 9	0.124 4	0.025 0	0.074 9	0.050 0	0.124 4

表13 样机研制阶段各周期内子系统协调发展系数

Table 13 Coordinated development coefficient of subsystems in each cycle of prototype development stage

子系统	周期Ⅰ	周期Ⅱ	周期Ⅲ	周期Ⅳ	周期Ⅴ	周期Ⅵ	周期Ⅶ
决策层U₁	0.158 1	0.052 1	0.234 7	0.309 3	0.383 6	0.421 2	0.497 5
管理层U₂	0.056 8	0.112 8	0.086 4	0.120 6	0.117 4	0.090 4	0.103 2
执行层U₃	0.047 0	0.228 6	0.368 5	0.348 1	0.392 6	0.417 4	0.450 7

表14 各指标之间的相关系数αijpq

Table 14 Correlation coefficient αijpq between indicators

目标层	指标	$x 11$	$x 12$	$x 13$	$x 14$	$x 21$	$x 22$	$x 23$	$x 31$	$x 32$	$x 33$	$x 34$
$U 1$	$u 11$					-0.70	0.96	-0.53	0.57	0.74	0.86	0.01
	$u 12$					-0.27	0.65	-0.49	0.41	0.55	0.57	0.00
	$u 13$					0.60	-0.72	0.50	-0.73	-0.44	-0.62	0.49
	$u 14$					-0.64	0.88	-0.37	0.52	0.67	0.89	0.02
$U 2$	$u 21$	-0.06	-0.27	0.60	-0.64				-0.45	-0.50	-0.47	-0.31
	$u 22$	0.96	0.65	-0.72	0.88				0.38	-0.90	0.97	-0.08
	$u 23$	-0.53	-0.49	0.50	-0.37				-0.48	0.06	-0.18	-0.16
$U 3$	$u 31$	0.54	0.41	-0.73	0.52	-0.45	0.38	-0.48
	$u 32$	0.74	0.53	-0.42	0.65	-0.50	0.90	0.06
	$u 33$	0.90	0.90	-0.62	0.89	-0.47	0.97	-0.18
	$u 34$	0.00	0.00	0.49	0.02	-0.31	-0.08	-0.16

表14 各指标之间的相关系数αijpq

Table 14 Correlation coefficient αijpq between indicators

目标层	指标	$x 11$	$x 12$	$x 13$	$x 14$	$x 21$	$x 22$	$x 23$	$x 31$	$x 32$	$x 33$	$x 34$
$U 1$	$u 11$					-0.70	0.96	-0.53	0.57	0.74	0.86	0.01
	$u 12$					-0.27	0.65	-0.49	0.41	0.55	0.57	0.00
	$u 13$					0.60	-0.72	0.50	-0.73	-0.44	-0.62	0.49
	$u 14$					-0.64	0.88	-0.37	0.52	0.67	0.89	0.02
$U 2$	$u 21$	-0.06	-0.27	0.60	-0.64				-0.45	-0.50	-0.47	-0.31
	$u 22$	0.96	0.65	-0.72	0.88				0.38	-0.90	0.97	-0.08
	$u 23$	-0.53	-0.49	0.50	-0.37				-0.48	0.06	-0.18	-0.16
$U 3$	$u 31$	0.54	0.41	-0.73	0.52	-0.45	0.38	-0.48
	$u 32$	0.74	0.53	-0.42	0.65	-0.50	0.90	0.06
	$u 33$	0.90	0.90	-0.62	0.89	-0.47	0.97	-0.18
	$u 34$	0.00	0.00	0.49	0.02	-0.31	-0.08	-0.16

表15 各层级指标受其他层级指标影响相关系数

Table 15 Correlation coefficient of impact of indicators at other levels on indicators at all levels

指标	决策层 $U 1$	管理层 $U 2$	执行层 $U 3$	总影响相关系数 $α i j$
$u 11$		-0.041 4	0.094 4	0.053 0
$u 12$		-0.016 3	0.068 1	0.051 7
$u 13$		0.039 6	-0.050 2	-0.010 6
$u 14$		-0.035 3	0.092 6	0.057 3
$u 21$	-0.017 9		-0.098 7	-0.116 6
$u 22$	0.242 7		0.076 1	0.318 8
$u 23$	-0.133 6		-0.065 3	-0.198 9
$u 31$	0.109 9	-0.035 8		0.074 1
$u 32$	0.204 4	-0.010 3		0.194 1
$u 33$	0.270 9	-0.015 8		0.255 1
$u 34$	0.049 2	-0.029 1		0.020 1

表15 各层级指标受其他层级指标影响相关系数

Table 15 Correlation coefficient of impact of indicators at other levels on indicators at all levels

指标	决策层 $U 1$	管理层 $U 2$	执行层 $U 3$	总影响相关系数 $α i j$
$u 11$		-0.041 4	0.094 4	0.053 0
$u 12$		-0.016 3	0.068 1	0.051 7
$u 13$		0.039 6	-0.050 2	-0.010 6
$u 14$		-0.035 3	0.092 6	0.057 3
$u 21$	-0.017 9		-0.098 7	-0.116 6
$u 22$	0.242 7		0.076 1	0.318 8
$u 23$	-0.133 6		-0.065 3	-0.198 9
$u 31$	0.109 9	-0.035 8		0.074 1
$u 32$	0.204 4	-0.010 3		0.194 1
$u 33$	0.270 9	-0.015 8		0.255 1
$u 34$	0.049 2	-0.029 1		0.020 1

表16 层级内部协调发展系数Gij

Table 16 Coordinated development coefficient Gij within the hierarchy

指标	系数	指标	系数	指标	系数
$u 11$	0.232 3	$u 21$	-0.992 7	$u 31$	0.235 9
$u 12$	0.363 7	$u 22$	-0.007 4	$u 32$	0.563 8
$u 13$	-0.024 3	$u 23$	-0.289 8	$u 33$	0.606 2
$u 14$	0.282 9			$u 34$	0.029 4

表16 层级内部协调发展系数Gij

Table 16 Coordinated development coefficient Gij within the hierarchy

指标	系数	指标	系数	指标	系数
$u 11$	0.232 3	$u 21$	-0.992 7	$u 31$	0.235 9
$u 12$	0.363 7	$u 22$	-0.007 4	$u 32$	0.563 8
$u 13$	-0.024 3	$u 23$	-0.289 8	$u 33$	0.606 2
$u 14$	0.282 9			$u 34$	0.029 4

表17 管理层级间协调发展系数Gi

Table 17 Coordinated development coefficient Gi among management levels

系数	周期Ⅰ	周期Ⅱ	周期Ⅲ	周期Ⅳ	周期Ⅴ	周期Ⅵ	周期Ⅶ
G₁	0.026 8	0.001 5	0.096 2	0.156 6	0.231 6	0.270 6	0.285 8
G₂	-0.008 2	0.008 2	0.088 5	0.115 5	0.138 0	0.175 8	0.182 8
G₃	0.029 5	-0.002 1	0.137 1	0.188 0	0.241 9	0.269 0	0.285 3

表18 军地整体协调发展指数T

Table 18 Overall coordinated development index T of military and local systems

周期Ⅰ	周期Ⅱ	周期Ⅲ	周期Ⅳ	周期Ⅴ	周期Ⅵ	周期Ⅶ
0.083 1	0.060 6	0.194 7	0.245 5	0.307 7	0.339 0	0.381 5

表19 管理层级间耦合度C

Table 19 Coupling C between management levels

项目	周期Ⅰ	周期Ⅱ	周期Ⅲ	周期Ⅳ	周期Ⅴ	周期Ⅵ	周期Ⅶ
U₁	0.158 1	0.052 1	0.234 7	0.309 3	0.383 6	0.421 2	0.497 5
U₂	0.056 8	0.112 8	0.086 4	0.120 6	0.117 4	0.090 4	0.103 2
U₃	0.047 0	0.228 6	0.368 5	0.348 1	0.392 6	0.414 7	0.450 7
U_max	0.158 1	0.228 6	0.368 5	0.348 1	0.392 6	0.421 2	0.497 5
C	0.562 9	0.532 7	0.562 4	0.683 1	0.670 0	0.597 3	0.557 9

图2 军地整体耦合协调情况

Fig.2 Overall coupling coordination of military and local systems

图3 各层级内部协调发展趋势

Fig. 3 Development trend of internal coordination at all levels

图4 指标功效值变化趋势

Fig. 4 Change trend of indictor efficacy value

图5 各层级之间协调发展情况

Fig. 5 Coordinated development among all levels

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