◎南京航空航天大學(xué) 孫璐

航天型號(hào)項(xiàng)目具有科技含量高、投資規(guī)模大、研制周期長、風(fēng)險(xiǎn)損失大、政治性強(qiáng)等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)決定了航天型號(hào)研制過程中存在眾多風(fēng)險(xiǎn)因素，因此，在項(xiàng)目研制初期進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別并有效評估，對降低和規(guī)避項(xiàng)目研制的風(fēng)險(xiǎn)，保證航天型號(hào)項(xiàng)目的順利實(shí)施具有重要意義。

模糊綜合評價(jià)是指對多屬性體系結(jié)構(gòu)描述的對象作出全局性、整體性的評價(jià)，其基本思想是在確定評價(jià)因素、因子的評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)值的基礎(chǔ)上，運(yùn)用模糊集合變換原理，以隸屬度描述各因素及因子的模糊界線，構(gòu)造模糊評價(jià)矩陣，通過多層復(fù)合運(yùn)算，最終確定評價(jià)對象的所屬等級。采用模糊綜合評價(jià)法進(jìn)行航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評估，其中的隸屬函數(shù)和模糊統(tǒng)計(jì)為定性指標(biāo)定量化提供了有效的方法，實(shí)現(xiàn)了定性和定量方法的有效集合，解決了判斷的模糊性和不確定性問題。

一、航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素體系結(jié)構(gòu)及等級度量

航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)是指人們不希望在航天型號(hào)項(xiàng)目中發(fā)生的導(dǎo)致人們預(yù)期目標(biāo)負(fù)偏離的潛在可能性，是人們因?qū)ξ磥砗教祉?xiàng)目行為的決策及型號(hào)研制的內(nèi)外客觀條件的不確定性而可能引起的后果與預(yù)期目標(biāo)發(fā)生多重負(fù)偏離的綜合。

風(fēng)險(xiǎn)包括兩個(gè)方面：一是不能實(shí)現(xiàn)具體目標(biāo)的概率；二是不能實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)所導(dǎo)致的后果。風(fēng)險(xiǎn)的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式為Rf=f(Pf,Wf)，其中Rf為風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，Pf為風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率，Wf表示風(fēng)險(xiǎn)影響結(jié)果的嚴(yán)重程度。風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)Rf實(shí)際上是風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生概率及其產(chǎn)生后果的似然估計(jì)，因而定義為：

1.航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素體系結(jié)構(gòu)

航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別主要依據(jù)型號(hào)項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)資料的收集，包括相似項(xiàng)目研發(fā)過程中已發(fā)生的事件和事故信息、項(xiàng)目說明書、項(xiàng)目制約因素等，再采用多種風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法進(jìn)一步對風(fēng)險(xiǎn)資料進(jìn)行歸納分類，最后建立詳細(xì)的航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。該體系表明了某航天型號(hào)項(xiàng)目在研制過程中的各級風(fēng)險(xiǎn)因素。

圖1所示風(fēng)險(xiǎn)主要包括技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、能力風(fēng)險(xiǎn)、外協(xié)風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)5類。

技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)是指使用新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)計(jì)時(shí)，型號(hào)項(xiàng)目提出前所未有的技術(shù)性能要求所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)。該風(fēng)險(xiǎn)與性能密切相關(guān)，存在于航天型號(hào)項(xiàng)目全壽命的各個(gè)階段。項(xiàng)目早期技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)主要來源于技術(shù)指標(biāo)設(shè)定過高、新技術(shù)所占比重過大和設(shè)計(jì)實(shí)施過程風(fēng)險(xiǎn)。

能力風(fēng)險(xiǎn)是指由于人員素質(zhì)問題造成的航天型號(hào)研制過程中的風(fēng)險(xiǎn)。

外協(xié)風(fēng)險(xiǎn)主要是由于航天型號(hào)項(xiàng)目研制協(xié)作單位所屬部門多，以及由產(chǎn)品供應(yīng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

管理風(fēng)險(xiǎn)是指由于計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制不當(dāng)以及保障能力不到位造成的費(fèi)用增多、進(jìn)度拖期、性能下降等風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)體系結(jié)構(gòu)

環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)包括組織行政環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和自然因素造成的風(fēng)險(xiǎn)損失。

上述主要風(fēng)險(xiǎn)因素對航天型號(hào)研制項(xiàng)目的影響結(jié)果主要反映在進(jìn)度、費(fèi)用、技術(shù)性能3個(gè)方面。

2.航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素等級度量

風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的概率可分為5個(gè)等級，Ⅰ級風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率為0.85～1.00；Ⅱ級風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率為0.65～0.85；Ⅲ級風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率為0.35～0.65；Ⅳ級風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率為0.15～0.35；Ⅴ級風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率為0.00～0.15。

風(fēng)險(xiǎn)因素對項(xiàng)目費(fèi)用、進(jìn)度、以及技術(shù)性能的影響可分為4個(gè)等級，Ⅰ級為造成巨大損失的災(zāi)難性后果；Ⅱ級為造成系統(tǒng)重大損失；Ⅲ級為造成系統(tǒng)損失；Ⅳ級為不會(huì)導(dǎo)致上述任何后果的輕微損失。

按照上述風(fēng)險(xiǎn)等級的劃分，結(jié)合航天型號(hào)項(xiàng)目的具體情況，可建立如表1所示的風(fēng)險(xiǎn)度量指標(biāo)體系。

二、模糊綜合評價(jià)法的算法流程

模糊綜合評價(jià)法進(jìn)行航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)定量分析的步驟如下：

第一步，劃分風(fēng)險(xiǎn)因素評價(jià)對象。技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、能力風(fēng)險(xiǎn)、外協(xié)風(fēng)險(xiǎn)等為一級風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)，且每個(gè)評價(jià)指標(biāo)具有多個(gè)二級風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)，因此可建立一級風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)集合U={U1,U2,…,Un}和二級風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)集合u={u1,u2, …,um}。

第二步，建立評價(jià)集合，根據(jù)評價(jià)指標(biāo)對航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)概率和風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果產(chǎn)生的不同影響設(shè)立不同的評價(jià)集合V={V1,V2,…,Vk}。

表1 風(fēng)險(xiǎn)度量指標(biāo)體系

第三步，確定隸屬度矩陣，通過航天型號(hào)項(xiàng)目專家對照評價(jià)集合對各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，構(gòu)造隸屬度矩陣，設(shè)某個(gè)一級風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)下面有m個(gè)二級指標(biāo)，則該一級風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)的隸屬度矩陣為：

第四步，采用熵權(quán)系數(shù)法確定各因子的權(quán)重矩陣A。

第五步，確定每個(gè)項(xiàng)目總體的隸屬度矩陣，通過分別得到每個(gè)一級風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的隸屬度確定項(xiàng)目總體的隸屬度矩陣。

最后，確定型號(hào)項(xiàng)目總體的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

三、算例分析

1.風(fēng)險(xiǎn)評估問卷調(diào)查

根據(jù)圖1確定的航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)體系結(jié)構(gòu)，結(jié)合表1建立的風(fēng)險(xiǎn)度量指標(biāo)體系編制出關(guān)于航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生概率及其對項(xiàng)目費(fèi)用、進(jìn)度和技術(shù)性能的影響調(diào)查表。問卷調(diào)查表的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。

表2 專家調(diào)查表結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

2.總體風(fēng)險(xiǎn)評估

根據(jù)表2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，用各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)發(fā)生的概率及其對項(xiàng)目費(fèi)用、進(jìn)度和技術(shù)性能影響的不同等級所獲得的專家票數(shù)除以專家總數(shù)，可確定該指標(biāo)在不同等級的支持率，即各指標(biāo)的概率隸屬度矩陣Rpi(i=1,2,3,4,5)，項(xiàng)目費(fèi)用結(jié)果隸屬度矩陣Rci(i=1,2,3,4,5)，項(xiàng)目進(jìn)度結(jié)果隸屬度矩陣Rsi(i=1,2,3,4,5)，項(xiàng)目技術(shù)性能隸屬度矩陣Rti(i=1,2,3,4,5)。

下面以技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)U1為例說明風(fēng)險(xiǎn)評估過程。

技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的概率隸屬度矩陣、項(xiàng)目費(fèi)用結(jié)果隸屬度矩陣、項(xiàng)目進(jìn)度結(jié)果隸屬度矩陣和項(xiàng)目技術(shù)性能隸屬度矩陣分別為：

根據(jù)熵權(quán)系數(shù)原理，可確定技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)中的二級風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的發(fā)生概率權(quán)向量Api(i=1,2,3,4,5)，項(xiàng)目費(fèi)用結(jié)果權(quán)向量Aci(i=1,2,3,4,5)，項(xiàng)目進(jìn)度結(jié)果權(quán)向量Asi(i=1,2,3,4,5)，項(xiàng)目技術(shù)性能權(quán)向量Ati(i=1,2,3,4,5)，對于技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)則有：

確定各個(gè)一級風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的發(fā)生概率評價(jià)向量rpi=Api×Rpi(1,2,3,4,5)，項(xiàng)目費(fèi)用結(jié)果評價(jià)向量rci=Aci×Rci(1,2,3,4,5)，項(xiàng)目進(jìn)度結(jié)果評價(jià)向量rsi=Asi×Rsi(1,2,3,4,5)，項(xiàng)目技術(shù)性能評價(jià)向量rti=Ati×Rti(1,2,3,4,5)，則對于技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)為：

綜合5個(gè)一級風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，可得到風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的發(fā)生概率評價(jià)矩陣Rp，項(xiàng)目費(fèi)用結(jié)果評價(jià)矩陣Rc，項(xiàng)目進(jìn)度結(jié)果評價(jià)矩陣Rs，以及項(xiàng)目技術(shù)性能評價(jià)矩陣Rt：

再根據(jù)熵權(quán)系數(shù)原理，可確定5個(gè)一級風(fēng)險(xiǎn)因素的發(fā)生概率權(quán)向量Ap，項(xiàng)目費(fèi)用結(jié)果權(quán)向量Ac，項(xiàng)目進(jìn)度結(jié)果權(quán)向量As，項(xiàng)目技術(shù)性能權(quán)向量At：

確定表1的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)等級的權(quán)重為：

則項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的概率為：

風(fēng)險(xiǎn)事件對項(xiàng)目費(fèi)用結(jié)果的影響程度為：

風(fēng)險(xiǎn)事件對項(xiàng)目進(jìn)度結(jié)果的影響程度為：

風(fēng)險(xiǎn)事件對項(xiàng)目技術(shù)性能結(jié)果的影響程度為：

通過計(jì)算得出了風(fēng)險(xiǎn)因素對項(xiàng)目的費(fèi)用、進(jìn)度和技術(shù)性能的影響程度，通過給出費(fèi)用、進(jìn)度和技術(shù)性能這3個(gè)指標(biāo)的權(quán)值向量，可確定風(fēng)險(xiǎn)事件對該型號(hào)項(xiàng)目的綜合影響程度。

一般來說，由于不同航天型號(hào)項(xiàng)目的目的和用途不同，其權(quán)值向量也不相同，如果從航天型號(hào)項(xiàng)目的整體研制考慮，可以將項(xiàng)目的技術(shù)性能確定為最重要的權(quán)值，其次為進(jìn)度，最后為費(fèi)用。根據(jù)模糊判斷方法，可形成費(fèi)用、進(jìn)度和技術(shù)性能的模糊判斷矩陣，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

最后得到費(fèi)用、進(jìn)度和技術(shù)性能的權(quán)值向量：

因此確定的風(fēng)險(xiǎn)事件對項(xiàng)目的綜合影響程度Wf為：

根據(jù)式（1）可確定項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)Rf為：

對風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)Rf進(jìn)行判定，由于0.3

3.各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的評估

按照項(xiàng)目總體風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的評估方法進(jìn)行技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、能力風(fēng)險(xiǎn)、外協(xié)風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等一級風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)評估，得出如表3所示的5個(gè)一級風(fēng)險(xiǎn)因素的評估結(jié)果。

由 表3可知，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和能力風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率和對項(xiàng)目的3個(gè)指標(biāo)因素的影響相對都較大，外協(xié)風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn)對項(xiàng)目進(jìn)度的影響較大，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)對項(xiàng)目的費(fèi)用和進(jìn)度指標(biāo)影響較大，而對技術(shù)性能影響較小。

進(jìn)一步考慮項(xiàng)目的費(fèi)用、進(jìn)度和技術(shù)性能指標(biāo)的權(quán)值向量，根據(jù)式（2）可確定5個(gè)一級風(fēng)險(xiǎn)因素對項(xiàng)目的綜合影響結(jié)果和風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，可知技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、能力風(fēng)險(xiǎn)和外協(xié)風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較大，在0.35以上，而管理風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較小。

按照項(xiàng)目總體風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的評估方法進(jìn)行14個(gè)二級風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)評估。某個(gè)二級風(fēng)險(xiǎn)因素的發(fā)生概率由Rpi×確定，該風(fēng)險(xiǎn)因素對項(xiàng)目費(fèi)用結(jié)果影響程度由Rci×確定，對項(xiàng)目進(jìn)度結(jié)果影響程度由Rsi×確定，對項(xiàng)目技術(shù)性能影響程度由Rti×確定，計(jì)算結(jié)果如表4所示。

通過單個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素分析可知，風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)中技術(shù)指標(biāo)過高，新技術(shù)比重過大，設(shè)計(jì)能力、試驗(yàn)?zāi)芰Φ葞醉?xiàng)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較大；生產(chǎn)能力、政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)、外協(xié)外購產(chǎn)品供應(yīng)、計(jì)劃編制合理性、組織行政環(huán)境等幾項(xiàng)指標(biāo)的危險(xiǎn)系數(shù)一般；其它幾項(xiàng)指標(biāo)的危險(xiǎn)系數(shù)較低，在項(xiàng)目實(shí)施中帶來的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率及影響后果小。

表3 一級風(fēng)險(xiǎn)因素評估結(jié)果