北京工業(yè)大學集成電路與系統研究室 侯立剛 羅啟明

北京泰瑞特檢測技術服務有限責任公司 閆 實 李亞芳 張 昕

1.引言

長期以來，進口檢測儀器一直占據著我國的主要市場，大到國家機構機關，小到各高校的實驗室，進口儀器都占據著主導地位。2013年，實驗分析儀器進口62.94億美元,出口14.56億美元,貿易逆差48.38億美元[1]。出現這一現象的原因有很多，一來國產儀器的行業(yè)規(guī)模小，專業(yè)分散。國家統計局數據顯示：2014 年，我國儀器儀表全行業(yè)共有規(guī)模以上企業(yè)4116 家，近1100 家主要企業(yè)是儀器儀表協會會員單位[2]。二來，人們普遍認為進口儀器的規(guī)格，性能遠遠優(yōu)于國產儀器，雖然國產儀器在價格上有優(yōu)勢，但是人們還是不惜重金追求所謂的高性能。再有，低檔同質化競爭，國外隱形技術壁壘依然使得中國國產儀器處于尷尬境地[3]。面對如此窘境，如何向用戶證明實力，凸顯權威已經成為國產儀器行業(yè)發(fā)展的重中之重。

為了擺脫國產儀器目前的困境，除了需要突破技術上的壁壘之外，建立一套完善的驗證評價體系非常重要。一套完善的驗證評價體系可以扭轉用戶對國產科學儀器的偏見，解決了國產科學儀器“選購難”的問題，促進了國產儀器企業(yè)與用戶的深入交流，同時幫助企業(yè)尋找了薄弱環(huán)節(jié)和解決了關鍵難題，有效提升了國產儀器的市場占有率，從而取得良好的社會和經濟效益[4]。兩年之前，國內一些學者從技術服務，檢測方案和采購平臺三個方面總結了目前驗評工作的重點[5]。今年3月28日，北京市科委組織召開“國產科學儀器驗證與綜合評價服務”媒體推介會。通過開展驗評工作，不少優(yōu)秀國產科學儀器得到社會認可，有力提升了國產儀器的研發(fā)及產業(yè)化[6-7]。6月8日，第五屆“國產檢測儀器設備驗證與綜合評價技術服務推介會”正式發(fā)布了《分析化學儀器設備驗證與綜合評價指南》行業(yè)標準。該標準系首個國產檢測儀器設備驗證與綜合評價認證認可行業(yè)標準[8]。

在驗證評價體系中，主觀驗評占據重要地位。主觀驗評在某種意義上表征了國產儀器的用戶體驗，可以為國產儀器制造企業(yè)確定產品在用戶體驗方面的不足之處和確定改進方向，給用戶帶去更多“質優(yōu)價廉”國產儀器。如何進一步改善主觀驗評方案迫在眉睫?；谶@種情況，本文提出一種可迭代改進的國產儀器主觀驗評方法。

2. 迭代改進機制基本原理

本文主要采用實證研究法，首先提出利用建模的方式確定國產儀器主觀驗評的方法，然后對國產儀器主觀驗評的實現過程做了系統的論述，最后通過綜合分析對原有方案的建模進行合理的評價和改善。具體的實施方法是通過建模的方式先確定好主觀驗評的各種組成要素，例如主驗評需要準備好的基本材料，主觀驗評的對象，主觀驗評的時間，主觀驗評的參與人員，主觀驗評的地點，最主要的是主觀驗評的各項具體內容和指標（例如國產儀器的外觀、做工精細程度、噪聲、按鈕觸覺等等）。在建立好主觀驗評的模型之后，通過國產儀器的操作指導書以及通過相關國外對標產品的介紹引導參與人員對儀器進行操作。通過調查問卷的方式記錄參與人員對驗評對象的主觀評價。然后將專業(yè)人員對于儀器鑒定的技術指標，性能等方面的研究數據結果作為標準，將收集到的主觀評價結果與專業(yè)人員的研究數據進行比對，從中發(fā)現最初方案建模中的不合理的因素，并且進行適時的迭代與改進，以便進行進一步的，更大規(guī)模的主觀驗評工作。

3. 可反饋改善國產儀器主觀驗評方案的方法

3.1 實現流程

具體實現方法如圖1所示。

圖1 具體實現流程圖

3.2 驗評方案建模

建模主要內容是主觀驗評的各種要素，這里我們建模主要包括驗評對象DH1798可編程恒功率直流電源以及DH2794A直流程控電子負載兩臺儀器，主觀驗評的時間在2017年5月至2017年7月每周五下午，主觀驗評的參與對象為北京工業(yè)大學微電子學院電子科學與技術專業(yè)本科生，北京工業(yè)大學微電子學院大規(guī)模集成電路設計方向研究生及部分導師，北京師范大學本科生以及特邀公司工程師（其中參與主觀驗評DH1798可編程恒功率直流電源和DH2794A 直流程控電子負載各累計51人）。主觀驗評的參評因素包括儀器外觀、做工精細程度、儀器噪聲、按鈕觸覺、接口設計、攜帶方便、說明書易懂程度、記錄數據的方便程度、功能齊全的程度等等。除此之外，我們還提供了國產驗評儀器的操作說明書以及國外對標產品的相關資料。

圖2 國外對標產品

3.3 儀器主觀驗評操作

在建立好主觀驗評的模型之后，此過程實施具體的儀器主觀驗評測試。在驗評測試之前，引導驗評參與人員瀏覽相應的儀器操作說明書，初步了解儀器以及對應開關按鈕的相關功能。除此之外，我們還提供國外對標產品的相關參數，為驗評參與人員提供評價標準。提供的國外對標產品如圖2所示。其中左圖為國外Keysight N5764廠商提供的恒功率直流電源，右圖為國外Keysight N3305A廠商提供的直流程控電子負載。在對國外對標產品相關參數及所需驗評的儀器有了初步了解之后，驗評參與人員按照操作說明書操作儀器，并且記錄所測數據。驗評人員測試DH1798可編程恒功率直流電源過壓保護功能場景如圖3所示，驗評人員測試DH2794A直流程控電子負載恒定電流功能場景如圖4所示。

圖3 DH1798可編程恒功率直流電源過壓保護功能測試場景

圖4 DH2794A直流程控電子負載恒定電流功能測試場景

圖5 DH1798可編程恒功率直流電源驗評人員性別、年齡、對儀器的熟悉程度、接口設計規(guī)范的評價統計結果

3.4 統計主觀驗評結果

驗評參與人員在對儀器進行主觀驗評測試后，我們需要對他們主觀驗評的結果進行統計，此處我們采取問卷調查的方式，在問卷上列出眾多儀器的基本屬性，采取評分的方式來反映驗評參與人員的滿意程度。這樣的一個好處是結果比較直觀并且方便統計。除此之外，我們還增設了驗評意見欄以彌補所列儀器屬性不全的短板，大大提高了評價的主觀性。圖5為對DH1798可編程恒功率直流電源驗評人員性別、年齡、對儀器的熟悉程度、接口設計規(guī)范的評價統計結果。圖6為對DH2794A 直流程控電子負載驗評人員性別、年齡、對儀器的熟悉程度、按鈕觸覺感受的評價統計結果。

圖6 DH2794A 直流程控電子負載驗評人員性別、年齡、對儀器的熟悉程度、按鈕觸覺良好的評價統計結果

3.5 主觀驗評與專業(yè)評測結果的對比

統計完主觀驗評的結果后，我們可獲得驗評參與人員對于驗評對象的總體評價。為了提高主觀驗評的可靠性，我們需要進一步將結果與專業(yè)人員的技術指標，性能參數等方面的研究數據結果進行對比。

3.6 比對結果的分析

通過將驗評統計結果與專業(yè)人員的技術指標，性能參數等方面的數據進行對比，我們可能發(fā)現某些方面不相一致。如在本次驗評實施過程中，對于兩個儀器的特色功能是否突出這一項評價，在問卷上反映的情況是大多數人對于特色功能的概念比較模糊，不了解儀器的真正的特色功能，而專業(yè)人員的技術指標和性能參數的研究數據顯示儀器具有鮮明的特色功能。再如：對于兩個儀器的接口設計規(guī)范評價這一項，考慮到儀器可能出現大電流和高壓的情況，專業(yè)人員的技術指標和性能參數的研究數據顯示接口符合標準，而參與驗評的人員中30周歲以下的大多數人員則認為接口曝露，有安全隱患。

3.7 迭代并改善主觀驗評的方案

經過比對結果的分析反饋，我們可以發(fā)現主觀驗評方案里面的不足之處，這時我們可以加以修改。這樣一次次迭代，最終完善。比如上述的兩個儀器的特色功能突出這一項評價，原因是因為大多數人對于儀器行業(yè)的經驗不足或者對于儀器方面的專業(yè)知識缺乏，導致了大多數驗評參與者對于“特色功能”沒有概念，說明我們建模時所選的參與主觀驗評的對象中對于儀器行業(yè)有經驗的或者儀器專業(yè)人員比例應該相應提高，這樣對于此項的評價結果才具有代表性。

4. 結論與總結

本文采用實證研究的方法，針對如何在驗評中改善國產儀器主觀驗評的方法展開相關研究，提出了一種迭代改進的國產儀器主觀驗評方的方法。并通過對兩款國產儀器DH1798可編程恒功率直流電源和DH2794A直流程控電子負載進行主觀驗評來論證該方法的實用性和可靠性。通過建模的方式先確定好參與主觀驗評的各種要素，在建立好主觀驗評的模型之后，通過國產儀器的操作指導書以及相關國外對標產品的介紹引導參與人員進行儀器操作。操作完以后通過調查問卷的方式記錄驗評參與人員對驗評對象的主觀評價。然后將專業(yè)人員對于儀器鑒定的技術指標，性能等方面的研究數據結果作為標準，將收集到的主觀評價結果與專業(yè)人員的研究數據進行比對，從中發(fā)現最初方案建模中的不合理的因素，并且進行適時的改善與調整。這樣通過一次次迭代，最終完善驗評方法。從實施效果來看，具有一定的可靠性和實用性。

[1]柯繼日. 國產檢測儀器何時突出重圍[J]. 質量探索,2014,11(06)1-3.

[2]2.8億招標采購 國產儀器為何遭排擠[J]. 中國招標,2016,(06)4-5.

[3]于寅虎.致遠電子垂直創(chuàng)新理念助推國產儀器努力前行——訪廣州致遠電子股份有限公司創(chuàng)始人周立功教授[J].電子產品世界,2014,21(04)1-3.

[4]管晶晶. 權威的驗證評價，助力國產檢測儀器強勢崛起[N].科技日報,2016-12-29(003).

[5]劉來福,劉巖,孫月琴,高峰,盧曉宇,劉鑫. 國產分析儀器綜合評價方法研究[J]. 分析儀器,2015,(01)67-70.

[6]凌紀偉.“驗評服務”推動國產科學儀器打破進口壟斷[N].企業(yè)家日報,2017-03-30(003).

[7]賀丹. 筑就國產儀器設備發(fā)展的快車道[N].中國建材報,2017-04-07(003).

[8]認監(jiān)文.首個國產檢測儀器設備驗證與綜合評價行業(yè)標準發(fā)布[J].中國計量,2017,(08):76.