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        裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法探討

        2013-10-30 02:29:16陳靜
        中國軍轉(zhuǎn)民 2013年2期
        關(guān)鍵詞:標(biāo)度一致性權(quán)重

        陳靜

        總裝某局駐石家莊軍代室

        裝備試驗(yàn)任務(wù)的實(shí)施過程是一個(gè)環(huán)節(jié)多、過程復(fù)雜、不可逆轉(zhuǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)過程。在試驗(yàn)實(shí)施過程中存在多種因素。這些因素都將給任務(wù)進(jìn)度、費(fèi)用、質(zhì)量(技術(shù)性能)造成一些負(fù)面的影響,若對(duì)這些情況認(rèn)識(shí)不足或者沒有足夠的力量加以控制,影響將會(huì)擴(kuò)大,甚至引起整個(gè)任務(wù)的中斷或失敗,造成極大的損失。因此,為確保試驗(yàn)任務(wù)圓滿完成,在任務(wù)執(zhí)行的各個(gè)環(huán)節(jié)需要對(duì)可能存在的各種各樣的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析研究,清楚掌握各類風(fēng)險(xiǎn)可能發(fā)生的時(shí)機(jī),發(fā)生的概率大小,發(fā)生后所能導(dǎo)致的后果的嚴(yán)重程度等等,以便能夠采取正確的控制與管理措施。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就是在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的基礎(chǔ)上,建立問題的系統(tǒng)模型,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素的影響進(jìn)行定性和定量分析,并估算出各風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率及其可能導(dǎo)致的損失大小,從而找到該裝備試驗(yàn)的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn),為重點(diǎn)處置這些風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù),以保障裝備試驗(yàn)的順利進(jìn)行。

        一、裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)分類

        為便于我們進(jìn)行裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,我們把裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)來源劃分為技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、組織管理風(fēng)險(xiǎn)、人員風(fēng)險(xiǎn)和外部風(fēng)險(xiǎn)等4類風(fēng)險(xiǎn)。

        1.技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)

        技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)是指裝備試驗(yàn)項(xiàng)目在預(yù)定的資源約束條件下,達(dá)不到要求的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)的可能性及差額幅度,或者說試驗(yàn)計(jì)劃的某個(gè)部分出現(xiàn)事先竟想不到的結(jié)果,從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)效能產(chǎn)生有關(guān)影響的概率。

        2.組織管理風(fēng)險(xiǎn)

        組織管理是指進(jìn)度資源配置不合理、計(jì)劃草率且質(zhì)量差、裝備試驗(yàn)項(xiàng)目的基本原則使用不當(dāng)?shù)仍斐傻墓芾韺用嫔系娘L(fēng)險(xiǎn),其風(fēng)險(xiǎn)因素有試驗(yàn)論證、試驗(yàn)方案的合理性、試驗(yàn)秩序、預(yù)案的完備性、分工的合理性、資源的沖突、元器件引進(jìn)不利等。

        3.保障性風(fēng)險(xiǎn)

        保障性風(fēng)險(xiǎn)是指產(chǎn)品生產(chǎn)和維修有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn),該類風(fēng)險(xiǎn)源是與保障性相關(guān)的,如可靠性、維修性、訓(xùn)練、人力、保障設(shè)備、公用性、運(yùn)輸性、安全性、技術(shù)資料等因素。保障性風(fēng)險(xiǎn)包含技術(shù)和計(jì)劃兩方面特征。

        4.外部風(fēng)險(xiǎn)

        外部風(fēng)險(xiǎn)主要由試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)外部環(huán)境因素引起對(duì)裝備試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)因素包括自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、國際環(huán)境等因素。

        二、裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估活動(dòng)過程

        風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是把識(shí)別的裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榘磧?yōu)先順序排列的風(fēng)險(xiǎn)列表,為風(fēng)險(xiǎn)管理控制提供依據(jù)所需的活動(dòng)。包括以下活動(dòng)內(nèi)容:

        a.系統(tǒng)研究裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)背景信息。

        b.詳細(xì)研究已識(shí)別的、關(guān)鍵性的裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。

        c.使用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和工具。

        d.確定裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率及其后果。

        e.做出主觀判斷。

        f.排列裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先順序。

        三、裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

        經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過程所識(shí)別出的潛在風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量很多,但這些風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)裝備試驗(yàn)的影響是各不相同的。裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括風(fēng)險(xiǎn)的估計(jì)與評(píng)價(jià),是指對(duì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性大小和風(fēng)險(xiǎn)后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行定性和定量的評(píng)估或做出統(tǒng)計(jì)分布描述。風(fēng)險(xiǎn)概率的估計(jì),必須從具體的風(fēng)險(xiǎn)因素人手,只有針對(duì)具體的風(fēng)險(xiǎn)事件,才可能估計(jì)出風(fēng)險(xiǎn)概率。本文采用專家調(diào)查法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)概率進(jìn)行估計(jì),專家調(diào)查法是目前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)概率估計(jì)最常用的方法。同時(shí)采用層次分析法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)影響程度進(jìn)行估記,如圖3-1。

        1.風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生概率的確定

        風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生概率主要可通過兩種方式獲取:一是借助于大量的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、資料或已有的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)模型,得到類似風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生規(guī)律(比如曲線圖),即外推法,得到的是客觀概率;二是調(diào)查訪問相關(guān)領(lǐng)域的專家以及有著長期工作經(jīng)驗(yàn)的工作人員等,通過他們的主觀判斷、分析,結(jié)合搜集到的資料作參考,也可估計(jì)出未來風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生概率,這屬于主觀估計(jì),即專家調(diào)查法,該方法得到的是主觀概率。在實(shí)際應(yīng)用中不難發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)方法與人們的主觀估計(jì)結(jié)合起來使用,往往會(huì)得到更符合事實(shí)的結(jié)果。風(fēng)險(xiǎn)概率說明如表3-1所示。同時(shí),當(dāng)需要考慮不同專家打分的權(quán)威性即權(quán)重時(shí),可先通過對(duì)每位專家知識(shí)領(lǐng)域、知識(shí)結(jié)構(gòu)、工作經(jīng)驗(yàn)及知名度等情況的了解,確定其權(quán)重值,一般定在0.5—1.0之間,1.0代表專家的最高水平,其他專家依次減少。再將每位專家的打分值乘以各自權(quán)重,相加后除以權(quán)重之和,即得到對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)因素的概率值。

        本文參考其他資料,運(yùn)用專家調(diào)查法,專家由八名不同領(lǐng)域工作人員組成,其中四名為航天科技集團(tuán)工作人員,另四名為航天試驗(yàn)靶場(chǎng)工作人員。專家根據(jù)表3-2打分,且不計(jì)各專家的權(quán)重差異。由于篇幅原因,不詳細(xì)闡述專家打分過程,經(jīng)計(jì)算取平均值后,得出四大風(fēng)險(xiǎn)源的概率向量為( 0.688,0.157,0.137,0.018)。

        圖3-1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法構(gòu)架

        表3-1 風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率說明

        表3-2 航天裝備項(xiàng)目試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)因素分析

        2.風(fēng)險(xiǎn)影響程度的確定

        對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)影響程度的分析,常用的方法主要有:層次分析法、蒙特卡羅方法、故障樹分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法等,本文采用層次分析法。層次分析法是一種定性和定量相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法。基本原理是按研究問題的性質(zhì)和總目標(biāo)將其分解成幾個(gè)層次,構(gòu)成一個(gè)多層次的分析結(jié)構(gòu)模型,借助專家判斷構(gòu)造低層各因素的兩兩比較判斷矩陣,利用數(shù)學(xué)方法計(jì)算低層因素相對(duì)于高層的相對(duì)重要性權(quán)重,或按重要程度排序。

        第一步,根據(jù)前一節(jié)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素的識(shí)別建立層次結(jié)構(gòu)模型,如圖3-2所示。

        第二步,構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。將每一層次的各因素依次作為準(zhǔn)則, 對(duì)與其關(guān)聯(lián)的下一層次所有因素進(jìn)行兩兩相對(duì)重要性比較,相對(duì)重要性以重要性標(biāo)度值來表示,最常用的重要性標(biāo)度是9標(biāo)度值,在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因素重要性比較時(shí),由于風(fēng)險(xiǎn)因素眾多,為使結(jié)果更準(zhǔn)確,這里采用9標(biāo)度法。在9標(biāo)度法中重要性標(biāo)度值用1至9的自然數(shù)及其倒數(shù)表示,數(shù)值的含義如表3-3所示。

        對(duì)于A層次,與其關(guān)聯(lián)的下一層次各因素 (B1,B2,…,Bn),兩兩比較產(chǎn)生的相對(duì)重要性標(biāo)度可構(gòu)成兩兩比較判斷矩陣,其中bij為i 因素比j因素的相對(duì)重要性標(biāo)度值。顯然,比較的結(jié)果將得到一系列的判斷矩陣。通常,i=j 時(shí),bij=1;否則bij

        對(duì)于圖3-2的項(xiàng)目總體風(fēng)險(xiǎn)層次結(jié)構(gòu)來說,除了B層次對(duì)A層次所包含風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)其影響權(quán)重會(huì)產(chǎn)生一個(gè)判斷矩陣外,還會(huì)產(chǎn)生4個(gè)判斷矩陣。下面以計(jì)算相鄰兩層判斷矩陣為例進(jìn)行說明,根據(jù)近似算法,先按公式(1)計(jì)算每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)上一層次的影響權(quán)重,再根據(jù)公式(2)算出下一層次所有風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)上一層次(即相鄰兩層之間) 的影響權(quán)重。

        同時(shí), 由于判斷矩陣是由人的主觀判斷得到的,尤其當(dāng)需要比較的因素較多時(shí),要做到完全的一致性幾乎是不可能的。因此對(duì)于上面求出的特征向量一般還要進(jìn)行一致性檢驗(yàn),只有通過一致性檢驗(yàn),層次分析方法計(jì)算的結(jié)果才有意義,一致性檢驗(yàn)方法可按如2步進(jìn)行。

        圖3-2 項(xiàng)目總體風(fēng)險(xiǎn)分解的層次結(jié)構(gòu)

        表2-4 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)的取值

        首先計(jì)算一次性指標(biāo)C.I.

        式中:λmax——最大特征值其次計(jì)算一次性比率CR

        式中:R.I.——平均隨機(jī)一致性指標(biāo),是根據(jù)足夠多個(gè)隨機(jī)發(fā)生的樣本矩陣計(jì)算的一致性指標(biāo)的平均值。

        R.I.的值如表2-4所示。

        一般認(rèn)為,當(dāng)CR值小于0.1時(shí),判斷矩陣具有滿意的一致性,否則應(yīng)調(diào)整判斷值,直到通過一致性檢驗(yàn)為止。

        相鄰兩層之間的影響權(quán)重確定之后,再根據(jù)公式(5)和公式(6)來計(jì)算相隔兩層之間C對(duì)A的影響權(quán)重

        3.3風(fēng)險(xiǎn)因素等級(jí)的劃分

        風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估需要綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率及其所造成的影響,所以,可用下述風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率與其綜合影響度的乘積作為等級(jí)劃分的標(biāo)準(zhǔn)。

        表3-5 風(fēng)險(xiǎn)綜合重要度

        式中:R——風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的評(píng)定值;

        P——風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率;

        C——風(fēng)險(xiǎn)對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目的綜合影響度。

        由上述風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)值R的計(jì)算公式,計(jì)算裝備試驗(yàn)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)源等級(jí)值。為抵消概率的百分?jǐn)?shù),計(jì)算100 R:

        技術(shù)風(fēng)險(xiǎn):

        100R=100×0.688×0.5815=40;

        保障性風(fēng)險(xiǎn):

        100R=100×0.157×0.2627=4.12;組織管理風(fēng)險(xiǎn):

        100R=100×0.137×0.1073=1.47;外部風(fēng)險(xiǎn):

        l00R=100×0.018×0.0485=0.01。

        根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn),可將裝備試驗(yàn)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)按以下規(guī)則劃分:

        高風(fēng)險(xiǎn):100R>40;

        較高風(fēng)險(xiǎn):20<100R≤40;

        中等風(fēng)險(xiǎn):8<100R≤20;

        低風(fēng)險(xiǎn):100R≤8。

        因此,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)屬于較高風(fēng)險(xiǎn),保障性風(fēng)險(xiǎn)、組織管理風(fēng)險(xiǎn)和外部風(fēng)險(xiǎn)均屬于低風(fēng)險(xiǎn)。

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