武器装备论证需求分析方法研究

用户需求
我喜 欢
不满足武器装备某需求
必须 那样
中立
那样 也行
我不 喜欢
满足 我喜欢 Q
A
A
A
O
武器 必须那样 R
I
I
I
M
装备 中立
R
I
I
I
M
某需 那样也行 R
另一个是用户对产品不满足该需求的反应如何，
每一个问题都包括“我喜欢”、“必须那样”、“我
中立”、“如果那样也行”、“我不喜欢”5 种不同的 回答，它们分别代表了用户对假设成立的情况下，
其态度从满意到不满意，从强到弱的变化。
表 1 Kano 问卷
Table 1 Kano questionnaire
如果武器装备 满足某需求
3.1 装备需求的辨识与分类
该过程包括搜集用户需求、设计 Kano 问卷、 统计问卷结果等步骤。搜集用户需求的方法很多，
如小组座谈、问卷反馈、随机调查等。针对武器
装备的特殊性，可以专家调察为主。
搜集到这些需求后，组织来自不同部门的装
备用户填写 kano 问卷，如表 1 所示。对于每一项 用户需求，Kano 问卷均从正反两个方面进行提问， 一个问题是用户对产品满足该需求的反应如何，
我喜欢 必须那样 我中立
如果那样也行 我不喜欢
如果武器装备 不满足某需求
我喜欢 必须那样 我中立
பைடு நூலகம்
如果那样也行 我不喜欢
对于每一项需求，调查对象都必须回答上述 两个问题，然后将回答的结果按表 2 进行归类。
表 2 Kano 问卷结果分类表 Table 2 Classification results of Kano questionnaire
这些文献的研究思路都是应用 QFD 建立装备 需求与性能指标间的映射关系，经过矩阵间数学 运算量化得出性能指标的重要度。然而，需求重 要度作为 QFD 方法的输入，大都由专家经验直接
1
给出，这在一定程度上影响了分析结果的准确性 和客观性。针对这一问题，本文提出了基于 Kano 模型的武器装备需求分析方法，该方法不但可以 对装备需求进行辨识和分类，而且可以量化装备 需求的重要度，方便武器装备论证需求分析中， 与 QFD 方法结合使用。
QFD 方法的计算核心是“质量屋”（House of Quality，HOQ），实质是一种形象直观的二元矩阵 展开图表。一个典型的质量屋主要由 7 个矩阵组 成，基本框架如图 2 所示，各组成部分的含义如 下：
A—需求矩阵：表示用户对产品的实际需求和 期望，也被称为“用户心声”和“Whats 矩阵”， 它通常是用用户语言描述的，对产品的实际需求；
收稿日期： 资助项目：国防科技预研资助项目（401030701） 作者简介：张居凤(1978-)，女，工程师，博士生，E-mail:zjfwdq@；
汪玉(1964-)，男，研究员，博士生导师；
目前，论证过程中的装备性能要求通常是对 比国内外同类型装备的性能水平，结合现有条件 得出的，分析方法仍以定性为主，分析结果的可 信度不高[4]。为此，质量功能展开（Quality Function Deployment，QFD）作为一种定性定量相结合的方 法，被应用到武器装备需求分析研究中来。常天 庆[5]提出通过 QFD 建立装备作战行动要求与使用 性能之间的关系；袁贵勇[6]将 QFD 用于空战武器 装备发展规划决策中，从“用户需求”出发，经 过装备能力、类型、参数的展开过程，计算出不 同装备需求的重要度；宋志强[7]将 QFD 引入到电 子对抗装备作战需求分析过程中，将作战需求转 化为装备特征，提高了作战用户在需求论证中的 主动地位，等等。
Abstract: Aiming at problems in application of QFD method to requirements analysis of weapons and equipment demonstration, an approach based on Kano model is proposed. The process of calculation and a case study are also given. By the approach, requirements of weapons and equipment are identified and classified. The importance degrees of the requirements, which can be converted to the weights and input into house of quality (HOQ), are quantified by satisfaction coefficient and dissatisfaction coefficient of the requirements. Compared with the theory analysis, the calculation results show the effectiveness of the approach. The method can help demonstrators understand the requirements better and improve the accuracy of QFD application in requirements analysis of weapons and equipment demonstration. Key words：Kano model；quality function deployment(QFD) ；requirements analysis；demonstration；weapons and equipment
QFD 可以将用户需求转化为新产品开发或服 务过程中各阶段的技术要求，并确定出决定产品 质量的关键技术特性。它以用户需求作为产品开 发的驱动，通过“做什么”和“怎么做”把用户 需求展开到产品的设计过程、工艺安排和生产等 各阶段，从而使产品最大限度的满足用户需求。 它代表了“设计—试制—调整”的传统设计方式 向“主动预防”的现代设计方式的转变，是系统 工程思想在产品设计与开发全过程的具体应用。
1. 用户需求 Kano 模型
Kano 模型[8-10]是日本科学家 Kano 教授 20 世 纪 80 年代提出的，它将用户对产品的需求和期望 按照对满意度的不同影响分为基本需求、规范需 求和兴趣需求三类，如图 1 所示。图中纵坐标为 用户满意度，横坐标为产品性能水平。产品性能 若有任何一点不满足基本需求，用户将极不满意， 但满足该需求不会带来用户满意度的提升；对于 规范需求，产品若能实现该需求，用户将会满意， 反之，则不满意，产品任何一点性能改进实现了 该需求，用户的满意度将会线性增加；用户对兴 趣需求一般不会有特别高的要求，甚至常常在意 料之外，但它们的实现会使用户满意度大幅度增 加。另外，随着时间的推移，兴趣需求会过渡成 为规范需求和基本需求。而要保持良好的市场竞 争力，企业就必须不断的创新，去挖掘新的用户 兴趣需求。
B
需求重要 度矩阵
１
C 技术特性矩阵
（How s）
F
计划矩阵
G 技术矩阵
E
W hats 与H ow s 关系矩阵
图 2 质量屋基本框架 Fig. 2 Framework of HOQ
3. 基于 Kano 模型的武器装备论证需 求分析
2
武器装备的研制需求不仅仅来自于装备使用 部门，还受到装备发展规划和决策部门的影响， 论证人员要与这两个部门的相关人员充分交流， 获取装备在未来作战使用中的原始需求和装备发 展的最初意图进行分析。然而，这些用户有时并 非能够清晰表达自己的想法和目的，使得武器装 备的需求通常是定性的、概略的要求，不利于论 证人员的理解，本文提出的方法通过 Kano 模型对 需求分类，不但使论证人员对装备需求有了明确、 深刻的认识，而且，通过对用户 Kano 问卷进行统 计分析，计算出每项需求的用户满意度和不满意 度系数，得到了量化的装备需求重要度，将该重 要度转化为用户需求权重，在应用 QFD 方法对武 器装备性能指标分析时，可以作为质量屋需求重 要度矩阵的输入。计算方法主要包括以下两个过 程：
B—需求重要度矩阵：表示用户对各项需求的 重视和要求程度，Ri 可以表示第 i 项用户需求的相 对权重；
C—技术特性矩阵：表示满足用户需求的产品 技术特性，即如何满足用户需求，也称作“Hows” 矩阵；
D—Hows 自相关矩阵：表示产品技术特性之 间的相互影响或支持关系；
E—Whats 与 Hows 的关系矩阵：表示产品技 术特性与用户需求之间的影响关系，若该矩阵记
顾客
满意
竞争
度
时间
兴趣需求
规范需求
基本需求
产品性能 水平
图 1 用户需求的 kano 模型 Fig. 1 Kano model of user requirments
2. 质量功能展开（QFD）
QFD 这一概念由日本学者赤尾洋二于 1966 年 首次提出，最初作为一种产品设计方法应用于日 本三菱公司的神户造船厂。1975 年，日本丰田公 司成功的将该方法用于汽车产品的设计制造，随 后，QFD 被美国和日本的许多其它公司所采用， 如波音公司、麦道公司、美国三大汽车公司、IBM 公司、DEC 公司等。目前，QFD 已成为美国企业 产品开发的一个强有力的工具，应用范围也由产 品设计制造推广到服务改进、软件开发、战略规 划等许多领域当中[11-14]。
1论证是武器装备研制的起点，也是保证研制 项目成败的关键，资料表明，它本身消耗的费用 只占装备全寿命周期费用的 3%左右，但却能把装 备全寿命周期费用的 85%确定下来[1]。论证过程 中，论证人员不但要分析发展新型装备的必要性， 还要科学的提出武器装备主要的性能指标，该过 程被称为武器装备论证需求分析[2,3]。需求分析是 武器装备论证的研究重点之一，其分析结果不但 代表了军方的使用要求，还将作为军方与设计部 门之间的纽带，对系统方案起到自上而下的牵引 作用。需求分析结果过高，会产生巨大的资源浪 费，带来装备研制过程中的高风险；反之，装备 无法履行好作战任务，国家安全难以保障，因此， 需求分析对于装备论证有着极其重要的意义。