摘要：本研究利用微服務框架 Spring Cloud 并結合風險管理理念，構建了一個全生命周期管理的型號合格證（Type Cer?tificate，簡稱TC）管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持適航審定 TC 的在線申請、受理、繳費、審查、頒證以及證后變更等全流程管理。系統(tǒng)融入風險管理機制，在各環(huán)節(jié)有效識別、評估和控制潛在風險，確保 TC 審定過程高效、準確、安全。本研究提升了TC 管理效率和透明度，為航空領域適航審定工作提供新的技術支持和解決方案。實踐案例分析驗證了系統(tǒng)的實用性和有效性，為未來 TC 管理提供了有益參考。

關鍵詞：風險管理；微服務；信息化；型號合格證

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）32-0058-04 開放科學（資源服務）標識碼（OSID） ：

0 引言

型號合格審定是指中國民用航空局 （CAAC） 根據相關標準對民用航空產品（航空器、發(fā)動機、螺旋槳）進行設計批準的過程[1]。型號合格證 （Type Certifi?cate，簡稱 TC） 是 CAAC 根據《民用航空產品和零部件合格審定規(guī)定》（CCAR-21） 頒發(fā)的證件，用于證明民用航空產品符合相應適航規(guī)章和環(huán)境保護要求。型號合格證和型號設計批準書包含內容如下：型號設計、使用限制、數據單、適航要求、環(huán)境保護要求，以及對民用航空產品規(guī)定的其他條件或限制。根據《民用航空產品和零部件合格審定規(guī)定》第21條，以下類別航空器可獲頒 TC：正常類、實用類、特技類、通勤類、運輸類、載人自由氣球以及特殊類別航空器[2]。

在基于風險管理的型號合格證管理系統(tǒng)領域，國外研究起步較早，發(fā)展較為成熟，形成了系統(tǒng)化、專業(yè)化的研究體系和實踐應用。相比之下，國內研究雖然起步較晚，但近年來發(fā)展迅速，取得了一定的研究成果，但在理論深度、技術先進性和實踐應用廣泛性等方面仍與國外存在一定差距。目前，CAAC已經開始關注這一領域，并嘗試引入風險管理理論和方法來優(yōu)化型號合格證管理流程[3]。然而，仍然缺乏系統(tǒng)性的研究和實踐案例。國外在基于風險管理的型號合格證管理系統(tǒng)方面研究更為成熟。例如，美國聯(lián)邦航空管理局 （FAA） 已建立完善的 TC 管理系統(tǒng)，并將風險管理理論與實踐相結合，取得了顯著成果[4]，為我國提供了寶貴經驗。

隨著國內民用航空市場的繁榮發(fā)展，特別是國產民機市場以及通用航空市場的蓬勃發(fā)展，CAAC受理的TC申請量正在激增，然而審定人力資源有限，審查人員無法做到隨時隨地對申請人進行全方位審查。為提高審查效率，保證安全，采用基于風險的“分級分類監(jiān)管”是解決當前困境的有效方式[5]。以適航審定分類監(jiān)管信息為依據，評價和確定監(jiān)管類別，對TC項目實施差異化監(jiān)督與管理，將監(jiān)管資源從較低風險中撤出，集中于高風險項，充分利用審定人力資源，提高審定質量和效率?；陲L險的TC項目管理主要著眼于審定項目中的風險，這是把握安全的關鍵，基于風險的適航審定管理是通過分析和評估民用航空器全壽命周期面臨的安全風險，按照風險等級劃分方法，開展適航審定分級管理，明確CAAC的介入程度，從條款審查向體系審核轉變的管理方案。

鑒于 TC 申請量激增與審定人力資源有限之間的矛盾，本文提出了一種基于風險管理的型號合格證管理方案，通過引入風險管理的理念，實現(xiàn)對型號合格證申請、受理、繳費、審查、頒證以及證后變更的全周期管理，提高TC的適航審定效率和質量，提升TC的證件管理能力，推動適航審定管理標準化和規(guī)范化發(fā)展。

1 型號合格證管理系統(tǒng)設計

1.1 需求分析

TC 針對航空產品（航空器、發(fā)動機、螺旋槳）的設計進行審定，流程包含申請、受理、繳費、審查、頒證和證后變更6個階段。

1.1.1 申請

申請人可通過系統(tǒng)實現(xiàn)型號合格審定項目的申請工作。申請時系統(tǒng)將自動調取申請項目的相關支持材料、政策法規(guī)等，介紹項目應知應會，匯總常見的審定過程問題，提示用戶必須準備的相關材料，提示用戶必須要填寫的申請信息，確認上報文件格式，檢查是否有缺漏，在申報的填寫過程中，系統(tǒng)將提供輔助性填報支持。

1.1.2 受理

申請人提交申請后，對應的審查機構需在規(guī)定時間內完成該申請的受理審核。如受理通過，審查員須同步確定繳費信息和風險等級，最終出具受理通知書，并通知用戶進入下一環(huán)節(jié)；對于不符合受理條件的申請，審查機構應明確告知用戶原因，并提供修改建議。

1.1.3 繳費

申請人通過系統(tǒng)可以查詢應繳納的費用明細以及繳費信息，上述信息需要在受理通知書展示，繳費后由審查機構負責確認。

1.1.4 審查

審查階段由審查機構成立審查組，確定項目適用的審定基礎，制訂審查行動項，按照行動項規(guī)劃并執(zhí)行相應的審查計劃。在審查過程中，須同申請人保持一定的溝通次數，保證申請人的設計方案能夠充分審核與修改，使其符合審定基礎規(guī)定的事項，并最終上傳行動項證據，關閉已完成行動項。

1.1.5 頒證

審查結束后由審查組進行證件草案的編輯與確認，并上傳審查報告與相關附件。后續(xù)進行項目頒證材料的審核流轉，最終確認給申請人頒證并打印紙質證件，選擇對應證件的項目工程師（Product Engineer，簡稱：PE） 。

1.1.6 證后變更

型號設計存在變動時，申請人需要向局方提交變更申請。證后變更首先須由PE進行初審，確認項目變更范圍是否影響證件或數據單內容，以及是否需要受理。若為需要受理的情況，則由PE將申請流程轉至受理單位繼續(xù)受理流程包括確認繳費信息與評估風險等級，待申請人接收到受理通知書并完成繳費后，進入審查階段；若為不需要受理的情況，則由PE 直接通過初審，進入審查階段。完成審查后，須根據項目的具體情況判斷是否需要進行重新制證即可。

1.2 架構設計

本研究采用目前主流微服務框架Spring Cloud，該框架體系完善，生態(tài)豐富，具有大量不同廠商成功實施案例，總體上，系統(tǒng)構建注冊中心、配置中心、權限中心等基礎核心組件，整體后臺業(yè)務通過微服務體系進行治理。

在功能劃分上，分為視圖模型層、業(yè)務模型層、數據服務層等分層，對外提供API 服務通過網關加Nginx 反向代理形式提供，協(xié)議采用基于HTTP 的Rest+JSON的方式，平臺服務調用通過網關進入核心系統(tǒng)，通過視圖模型層、業(yè)務模型層、數據服務層完成服務調用，移動服務、Web應用服務也通過該后臺服務訪問入口訪問服務。

平臺提供完備監(jiān)控功能，提供基于整體日志組件進行日志收集，通過部署Elasticsearch+Kibana 組件，系統(tǒng)提供完整日志查詢，更加高效地查詢系統(tǒng)日志內容；通過部署Prometheus+Grafana，可對平臺資源進行實時監(jiān)控，實時觀察服務器CPU、內存、IO等資源，更加有效保證服務的穩(wěn)定性；所有節(jié)點均采用集群冗余模式，保證服務持續(xù)有效，基礎存儲、計算、消息服務由數據平臺提供。

平臺提供注冊中心公共組件，用來提供、注冊、發(fā)現(xiàn)服務，通過該組件，各業(yè)務的微服務組件將自己的服務列表進行注冊，同時獲取相關其他業(yè)務組件的服務信息，通過該組件，可以實現(xiàn)軟負載功能，保證服務具有更好的響應性能。平臺使用網關組件，用于對各微服務之間，進行流量接入和管理，提供API路由、流量控制、安全防護等功能。

平臺接口在開發(fā)過程中，使用Swagger進行接口定義描述，并進行特定版本服務列表發(fā)布，一旦確定服務接口，后期嚴格按照相關約束，不會隨意更改服務接口；平臺提供分布式授權認證組件，提供業(yè)務組件訪問統(tǒng)一認證授權，保證系統(tǒng)安全性；由于分布式事務處理較為復雜，系統(tǒng)在拆分中，采用事件驅動模式進行總體拆分設計，保證相關業(yè)務操作能夠解耦，拆分需要注意系統(tǒng)事務邊界，提供有效事務控制。

總體系統(tǒng)采用如圖1所示的微服務架構，系統(tǒng)根據功能要求拆分成不同組件，不同組件通過統(tǒng)一數據平臺進行連接通信，功能組件根據前述分層以及不同組件通用程度進行切分融合，更好地在預測性、封裝性、透明性、互操作性、通用性等方面達到使用要求，便于快速組裝成新的應用，提升系統(tǒng)復用率。

1.3 功能模塊設計

根據功能單元劃分為如圖2所示四大功能模塊子系統(tǒng)，分別為“用戶服務子系統(tǒng)”“消息服務子系統(tǒng)”“文件服務子系統(tǒng)”“流程服務子系統(tǒng)”。

本項目根據系統(tǒng)功能模塊不同，以及模塊間從上到下依賴關系進行模塊劃分。

用戶子系統(tǒng)主要負責與用戶信息有直接關聯(lián)的服務以及數據維護。認證授權、數據管理、崗位管理、角色管理等作為用戶基礎模塊為用戶提供數據支持與接口支撐。每個用戶只有一個崗位，但同時可能存在多種權限。用戶包含有公司賬戶、個人賬戶，公司賬戶下可能存在子賬戶，公司賬戶可以配置子賬戶權限，子賬戶權限小于等于父賬戶權限。

消息服務子系統(tǒng)為整個系統(tǒng)提供即時消息服務，系統(tǒng)中的公告、通知、點對點和點對多聊天消息等由該子系統(tǒng)提供服務。該系統(tǒng)基于WebSocket開發(fā)實現(xiàn)，Web端需要通過WebSocket 保持與服務長連接，接受實時消息。成立審查組時，自動創(chuàng)建群聊組，并將組內成員添加入群聊組。該項目審核結束，群聊組自動解散。

文件服務子系統(tǒng)為整個系統(tǒng)提供文件服務，主要包含的功能有文件的上傳、下載、版本管理、依據版本回退、文件加水印操作、文件打標簽以及依據文件標簽和文件名檢索的功能。

流程服務子系統(tǒng)為系統(tǒng)中所有的流程提供服務。該服務對設定好的流程進行發(fā)布、生成實例、流轉、事件觸發(fā)；流程對應的表格可以自定義配置，支持基本類型，表格定義發(fā)布、使用以及數據的流轉等。支持查詢個人發(fā)起或分配給的流程，支持分類查詢等。

2 風險管理在型號合格證管理系統(tǒng)的應用

風險管理在型號合格證管理系統(tǒng)中起著至關重要的作用。通過風險管理的應用，可以識別、評估和控制潛在的風險因素，最終確定如圖3所示的風險等級，確保型號合格證的有效管理和審查。

為了高效地利用審查資源，合理地將審查資源集中在可能不符合審定基礎的高風險事項上，審查采用基于風險的原則，綜合考慮申請人設計保證系統(tǒng)建設情況、申請人以往型號取證過程表現(xiàn)、民用航空產品新穎和復雜程度等因素，確定審查組直接審查范圍和深度。

審查機構根據型號審定項目的特點、適航要求的復雜性、符合性驗證事項的難度、對安全性的影響程度、申請人表明符合性的成熟度等因素對各個符合性表明項目進行風險評估，判斷申請人的風險等級劃分的正確性，確定審查的內容。

本研究收集、整理申請人提交的材料和既往取證經歷，形成風險評估要素匯總頁面（ 如圖4所示），為審查機構評定風險等級提供支持。

3 研究測試

為了驗證系統(tǒng)資源消耗，本研究使用自動化工具JMETER 進行腳本測試。測試在表1 所示硬件環(huán)境下進行，分別模擬10個和100個用戶登錄系統(tǒng)，進行場景性能測試，并記錄系統(tǒng)響應時間。

交互場景如下：

（1）簡單交互：模擬10個和100個用戶同時獲取系統(tǒng)頁面，壓測5 min，實時記錄各服務器資源使用情況以及平均響應時間。

（2）中度交互：模擬10個和100個用戶同時登錄系統(tǒng)，并查看TC審定項目管理，壓測5 min，實時記錄各服務器資源使用情況以及平均響應時間。

（3）復雜交互：模擬10個和100個用戶同時獲登錄系統(tǒng)，并查看TC審定項目管理后，查看項目概覽頁面數據，壓測5 min，實時記錄各服務器資源使用情況以及平均響應時間。

由表2測試結果可知：在當前硬件配置下，系統(tǒng)可支撐高峰時期100用戶并發(fā)進行操作，測試功能的日平均響應時間與高峰時期響應時間均符合標準，各服務器CPU使用率、內存占用率也均在標準范圍內。

4 研究結論

本研究引入風險管理理念，建立了完善的風險評估和管理機制，實現(xiàn)了對型號合格證申請全流程監(jiān)管，減少了人為操作錯誤和管理漏洞，提升了審查效率，縮短了取證周期。未來研究將利用機器學習等技術進一步完善風險評估模型，減少對專家經驗的依賴，增強模型的智能化和準確性。

參考文獻：

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[3] 徐新，王小權，董麗杰.基于風險的適航審定項目管理初探[J]. 民航管理，2020（2）：104-106.

[4] 李靜，葛紅娟，梁舟馳，等.中美航空器型號合格審定體系文件比較研究[J].中國民航大學學報，2020，38（2）：55-59.

[5] 張艷紅.民機型號取證任務管理信息化建設探討[J].機械設計與制造工程，2018，47（4）：4.

【通聯(lián)編輯：梁書】