系统项目标准化工作研究与实践

　　摘要：文章从介绍GJB 114A产品标准化大纲编制指南的有关要求入手，分析了系统型号项目标准化工作的特点，介绍了产品标准化目标分析、确定标准选用范围和建立型号标准化文件体系的方法，并总结分析了实际工作中存在的一些问题，给出了改进建议。

　　随着信息技术的广泛应用，特别是计算机软件的广泛应用，使计算机已经不再仅仅是完成数据处理功能的计算设备或作为大型功能系统的配套设施。计算机系统、计算机网络系统及其软件系统的有机组合，已经构成了支持国家经济建设和国防建设被广泛使用的功能系统，例如：金融业务处理系统、电子政务系统、网络教育系统等，以及军队后勤保障系统、武警部队应急保障指挥系统等等。几十年来，我国的计算机行业已经逐步完成了，从单纯的计算机的制造，到计算机作为其他大系统的配套设施而被应用，到研制由计算机、网络及其软件构成的计算机功能系统的转变。
　　
　　本文将对系统项目标准化工作的重点和要求，目前我们的工作中存在的不足，以及如何做好系统项目的标准化工作等进行分析。

　　 1 　更高的要求

　　为了满足大型系统工程项目对标准化工作的需求。2005年国防科工委对GJB/Z 114新产品标准化大纲编制指南进行了修订，经过修订的GJB/Z 114A产品标准化大纲编制指南，补充了型号标准化文件体系要求，补充了标准化工作协调要求，对产品标准化目标分析提出了更具体的要求，从技术方面对系统工程标准化工作提出了更高的要求。
　　
　　具体的讲，GJB/Z 114A-2005产品标准化大纲编制指南在以下三个方面对系统项目标准化工作提出了更高的要求。
　　
　　首先，是分解和确定标准化目标。在GJB/Z 114-98中也有对产品的标准化目标分解的要求，但规定比较笼统，可操作性较差。GJB/Z 114A-2005对确定标准化目标给出了较为具体的要求。目标被分类为：水平目标、效果目标和任务目标。标准同时给出了目标分析的依据和过程，使确定的目标更有实际意义。
　　
　　第二，是确定标准选用范围。在GJB/Z 114-000中同样有确定标准选用范围的要求，但在GJB/Z 114A-2005中更强调了根据产品技术体系结构来确定标准的选用范围。这就意味着，确定选用标准就需要进行标准体系研究，将标准体系研究的成果作为项目选用标准的依据。
　　
　　第三，是建立型号标准化文件体系。这项要求是GJB/Z 114A-2005首次明确提出的。型号标准化文件体系即指导该型号开展标准化工作的一套文件。该文件体系包括：标准化管理文件、标准化技术文件、标准化评审文件和标准化信息资料。
　　
　　下面将通过总结近些年来，我所一些主要的系统项目标准化工作的实践和经验，分别对这三个方面进行分析和研究。

　　2 　产品标准化目标分析
　　
　　分析产品标准化目标是制定产品标准化大纲的一项重要内容。在编制产品标准化大纲时，应首先分析和确定标准化目标，并以此为依据确定各项标准化要求。标准化目标应该明确并能支持产品开发目标的实现，应力求定量表示，当提出定量的或明确的目标有困难时，可直接提出产品研制标准化的具体要求。系统标准化目标分析应从顶层开始，并逐级分解、细划。

　　2.1 　目标分析的依据
　　
　　对于民用产品而言，标准化目标分析的依据就是市场需求。确定这个目标要在产品设计的通用化和个性化之间权衡，也就是要在获得单位产品最大利润与同类产品最大市场占有率之间寻找平衡。同样是电子产品其标准化目标可能会完全不同。
　　
　　例如，手机的标准化程度就很低，目前各个厂家生产的手机不论是在外观、功能、操作方式以及电源接口等各方面都是千差万别的，就是同一个厂家生产的不同型号的手机，也同样存在着很大差异，如电池不能互换，充电器不能通用等。手机的制造厂商之所以敢于选用这种策略？是因为即使这样做手机的利润仍然很高。
　　
　　又如，台式计算机的标准化程度就很高，从体系结构上的模块化设计、到接口上的通用化设计，不论你选用哪一家生产的主板、内存、硬盘、电源乃至机箱等，都能顺利的组成一台通用的台式计算机。
　　
　　再如，作为大型的、以计算机为中心的信息化系统而言，一项重要的标准化目标就是互连、互通、互操作。互连是建立在统一接口基础之上的设备互连；互通是建立在统一信息交换格式基础上的系统互通；互操作是建立在统一用户界面和操作风格基础上的应用业务的互操作。互通是以互连为基础，而互操作又是以互连、互通为基础的。其系统整体的标准化目标，就要被分解为多项细划的具体的目标。
　　
　　对于分析军用产品或系统的标准化目标，应以有利于保证和提高部队战斗能力为原则，使装备具有较高的标准化水平。标准化目标分析的依据是：订购方提出的主要作战使用性能、标准化要求或上层次产品标准化大纲；产品研制要求；现役类似产品存在的问题；现有或可实现的资源条件。

　　2.2 　目标分析的步骤
　　
　　标准化目标应能支持产品开发目标的实现，目标的分析过程应该从系统的顶层开始。
　　
　　标准化目标分析的基本步骤包括，分析产品的战术技术指标和研制方案及定购方提出的标准化要求，形成初步的产品标准化目标；对于已经有同类产品时，分析同类产品存在的问题、不足及其原因，将有助于标准化目标的改进；经过分析国内外同类产品的技术状况和标准化水平；提出初步的标准化目标或要求；对确定的标准化目标进行可行性分析，包括实现目标或要求的主要途径和措施；分析标准化目标与产品研制要求的协调性；在产品研制过程中，根据研制的具体情况，可能还需要修改、确定产品标准化目标或要求。
　　
　　经分析后确定的标准化目标应被写入产品标准化大纲，用于指导产品的研制工作。产品标准化目标的内容包括：
　　
　　水平目标：指产品标准化期望达到的水平。如：标准实施的水平，产品标准化系数；三化程度等
　　
　　效果目标：指预期的军事、技术、经济效果。如：对提高装备效能的作用，预计节约的研制经费、缩短的研制周期等；
　　
　　任务目标：指计划制定的型号标准化文件及贯彻实施标准的数量等工作任务。
　　
　　根据需要和可能，标准化目标的表述形式可以是：定量的直接目标、定量的间接目标；定性的直接目标、定性的间接目标。

　　2.3 　现状及改进建议
　　
　　目前，在研制工作中遇到的标准化目标分析方面存在的问题，主要是上级对下级的目标分解不够具体，从而导致了所研制的产品在一定程度上不能满足系统的标准化要求或批量生产效果差。例如，某设备的研制，在研制要求中没有对产品的标准化目标做出明确的规定，仅规定了技术性能指标。这使得该设备研制时，在主要部件选型和材料选用方面产生了较大的随意性，造成后续生产时主要部件采购困难，在产品设计时对于可生产性方面的设计不足，导致小批量生产后产品出现问题较多。再如，大系统对软件的界面风格和操作方式没有明确的要求，使软件界面设计出现了较大的随意性，在测试时发现了大量的界面问题，从而增大了软件研制后期程序的修改量。
　　
　　怎样做好标准化目标分析，总结十几年项目标准化工作的经验，提出几点建议：
　　
　　a) 明确标准化工作的范围。应该明确标准化工作不仅仅体现在文档和图纸规范化方面（文档、图纸规范仅仅是设计规范中的一部分），更重要的是体现在产品研制方面，如设备的选型、器件和材料的合理选用；产品应采用和制定哪些技术标准；在哪方面开展“三化”设计；设计时应遵守哪些规范；生产时应执行哪些规程等，标准化目标分析应与这几方面紧密相关。
　　
　　b) 明确标准化工作的职责。从标准化工作范围可以清楚地看到，标准化工作渗透在产品研制的各项技术工作之中，执行标准和制定标准的工作主要是由技术人员完成的（标准化管理人员主要承担监督标准的执行和组织制定标准）。因此，产品标准化目标分析是产品技术负责人的职责。
　　
　　c) 在制定（总体）设计方案时进行标准化目标分析，这是总体方案设计的一部分。技术总体负责对整个产品的标准化目标进行分析、分解，逐级划分给分系统或设备；分系统或设备的研制负责人应参与系统总体的标准化目标分析，以保证目标的合理性。

　　3 　确定标准选用范围
　　
　　制定产品标准化大纲的另一项重要工作就是确定标准选用范围，编制产品采用标准目录。“标准选用范围”是特定产品研制时对设计人员选用标准的推荐性规定。其中所列标准通过产品图样和技术文件的采用才能作为直接指导生产或验收的依据。“标准选用范围”应列入以下标准：
　
　　——法律、法规和研制合同及其他相关文件规定执行的标准；
　
　　——与保证产品战术技术指标和性能有关的标准；
　
　　——产品研制全过程设计、制造、检验、试验和管理等各方面所需的标准。
　　
　　对于小型产品而言，确定标准选用范围相对比较容易，但是对于大型系统而言，确定标准选用范围就非常困难。以计算机为核心的信息化系统所涉及到的技术标准可以达到上千种，要认真地为一个系统项目确定标准选用范围，往往需要花费大量的人力和物力。能否为一个系统合理地确定标准选用范围，对能否顺利地完成系统研制任务具有重要的影响。因此这项工作因此必须采用有效的方法。标准体系研究就是确定产品标准选用范围的一个有效方法。

　　3.1 　基于技术体系结构的标准体系研究
　　
　　基于技术体系结构的标准体系研究，使确定标准选用范围的有效方法。技术体系结构是系统集成标准化的顶层设计的一项阶段成果。
　　
　　所谓顶层设计就是从顶层上对系统及其标准化进行总体分析、总体论证、总体设计、总体规划和总体协调，通过顶层设计达到总体优势最佳。标准化的顶层设计是系统顶层设计的一部分，也可以单独进行。
　　
　　标准化总体设计是在总体分析和总体论证的基础上，对标准化对象提出详细要求，为工程化提供思路、方法和程序，在某些方面将前面两个阶段的结果具体化。通常，总体设计的成果是总体方案。
　　
　　技术体系结构是指对各个部分或各个单元的安排、交互作用和彼此间的依赖关系加以制约的最低限度的一组规则（即标准），其目的是为了确保一致的系统满足特定的一组要求。这组规则就是标准的集合体。技术体系结构标志出各个服务、接口、标准，以及它们之间的关系。技术体系结构作为工程规范的基础、公共构建模块的建造依据和开发产品构思的基线，为系统地实现提供技术指南。
　　
　　简单地说技术体系结构就是制定标准化总体方案，特别是标准体系结构的主要依据，通常，它应规定系统及支持其应用的结构框架、技术参考模型和标准轮廓。
　　
　　结构框架至少包括两个内容：
　
　　——建立系统概念结构；
　
　　——根据概念结构和系统的体系结构建立标准体系结构。
　　
　　在确定系统的技术标准时，应依据系统技术体系结构确定标准体系结构，进而确定标准选用范围。

　　3.2 　现状及改进建议
　　
　　目前，在相当一部分产品研制过程中，在确定标准选用范围时存在依据不足或选用不当的情况，特别是对于大型、复杂的系统项目来讲，这种情况更加明显。这主要表现在两个方面。
　　
　　一种情况是参与产品研制工作的技术人员对应选用的标准不够了解，存在一定的盲从性，经常是用户说了算或套用其他项目选用的标准，使选用的某些标准不能适用于该项目的实际情况。
　　
　　另一种情况常出现在大型系统项目中，标准的选用和标准体系研究工作，单独立项并由一组专职标准化人员承担，尽管专职标准化人员在了解或掌握标准方面具有优势，并且具有标准体系研究的经验，但对于具体的专业技术和某项技术标准的使用情况，就不如专业技术人员了解得够深入，存在仅凭名称选用标准的情况，因此，也难免有部分标准不适于该项目的实际情况。使得一些标准体系研究项目的成果指导作用不佳。
　　
　　十几年来，我先后直接或间接产加了六项标准体系研究项目。根据研究成果的实际使用效果，总结了工作实践的体会，提出如下建议：
　　
　　首先，系统项目的标准选用范围应以标准体系研究为基础，并应单独设立标准体系研究项目，这个项目尽可能由该系统项目的研制单位承担，由有技术人员和部分专职标准化人员共同承担研究工作。以便从研究经费、专业技术的覆盖和人员配置方面都可以得到保证。另一方面，由系统项目的研制单位承担标准体系的研究工作，更有利于跟踪标准的执行情况和标准体系的维护。
　　
　　第二，对于大型系统的标准体系研究项目，可在总体的技术体系结构确定后，按专业或分系统划分为多个的标准体系研究项目，由该分系统的承研单位负责本部分的标准体系研究工作，以利于对专业标准的准确把握。

　　4 　型号标准化文件体系

　　4.1　 标准化文件体系标的构建程序和要求
　　
　　在研制的方案阶段，根据产品复杂程序和研制生产需要，进行型号标准化文件的需求分析。需求分析包括管理和技术两个方面，覆盖从方案设计到设计定型阶段对标准化文件的需求。还应根据现有资源条件分析直接采用现有文件或制定新文件的可能性、紧迫性。
　　
　　在需求分析的基础上编织初步的型号标准文件体系表。
　　
　　初步的型号标准化文件体系表作为安排文件编制和组织实施的根据。随研制进展，调整和补充编制需要的文件，逐步形成满足产品定型和生产需要的型号标准文件体系。
　　
　　每一项需要新编制的型号标准化文件应作为研制各阶段标准工作内容纳入型号标准化文件制定计划。
　　
　　为了保证标准化文件体系充分发挥作用，型号标准化文件体系应当具备：
　
　　——完整性：能满足型号标准化工作管理和技术的需要，满足研制个阶段、各方面标准化工作的需要；
　
　　——动态性：要随产品研制阶段适时形成新的文件，已形成的文件要随研制的深入修改完善；
　
　　——协调性：文件在项目、内容和要求等方面要做到和相关文件协调一致。

　　4.2　 标准化文件体系的内容
　　
　　标准化文件体系一般包含四类文件，分别是：
　
　　——标准化管理文件。通常包括：标准体系表、标准化工作年度计划、标准研究课题计划、标准化过程管理规定等；
　
　　——标准化技术文件。通常包括：标准化方案论证报告、产品标准化大纲、工艺标准化综合要求、大型试验标准化综合要求、设计文件编制标准化要求、设计定型标准化要求、产品设计“三化”方案与要求、标准选用范围、标准件元器件原材料选用范围、标准实施规定、标准化审查报告等；
　
　　——标准化评审文件。通常包括：标准化评审申请报告、标准化评审结论和报告、图样和技术文件审查记录、标准化效果分析评估报告；
　
　　——标准化信息资料。标准化工作总结、标准实施信息等。

　　4.3 　工程实践中标准化文件发挥的作用
　　
　　总结我所实际工作的经验，在大型的系统项目研制过程中，标准化文件的作用是非常显著的。大型的系统项目往往有多个单位参加研制工作，这些单位可能有研究所、院校、公司等，不同类型的单位因其从事研制工作经历的不同，对标准的理解不可能完全相同，执行的结果就会产生很大差异。标准化文件将会根据项目的实际情况，对标准的要求给出更加明确、详细的要求，从而最大限度的减少这种差异的产生，有效地保证了由不同单位研制产品的一致性。
　　
　　GJB 114A中给出的标准化文件体系是一个庞大的文件集，而目前我们承担的大多数系统研制项目都存在着工期紧、任务重的现实情况，编制并维护如此庞大的文件集需要花费大量的人力物力。因此在编制标准化文件时，应选择需要重点协调和统一的要求编制文件。所编制的文件也不一定与标准中规定的完全相同，应根据项目的实际情况选择需要编制的文件。
　　
　　例如：今年交付的一个软件系统项目，共有十几个单位参加研制工作。我所作为技术总体单位在项目的初期，编制了一些基本的标准化文件，用于规范各参研单位的研制工作。这些文件包括：研制过程管理要求、系统标准化大纲、产品标识规定、技术文件编制标准化要求、技术文件审查和签署规定等。这些文件对系统研制过程中需要统一的做法给出了明确的规定，从而有效地保证了十几个单位的研制过程和研制产品的一致性。在系统定型之前，技术总体单位又提出了设计定型标准化要求，用于进一步规范设计定型文件的编制。为系统及其所属产品的顺利定型打下了良好的基础。

　　5 　结束语
　　
　　产品标准化大纲是产品或系统研制的标准化工作总体文件，用于指导研制过程的各项标准化工作，同时标准化大纲本身也是标准化工作的产物。从本文中重点分析的几项标准化工作，我们可以清楚地看到，标准化工作与产品研制的各项技术工作紧密相关，技术负责人在标准化工作中扮演重要的角色。特别是对于大型系统项目的技术总体单位而言，标准化工作在技术总体的工作中占有很大的比例。产品标准化目标分析、确定标准选用范围和建立型号标准化文件体系，以及推行产品“三化”设计等标准化工作，都与系统的顶层设计密切相关，是项目的技术总体在方案和设计阶段的重要职责，而标准化协调工作更是系统研制全过程中技术总体单位的重要职责。
　　
　　为了让计算机功能系统更好地服务于国家建设，为了高质量、高效益的完成系统工程项目，我们要积极做好标准化工作。