摘要:為明確裝配式建筑供應(yīng)鏈的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素及其之間的相互作用,首先,基于裝配式建筑供應(yīng)鏈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)將其劃分為4個(gè)子系統(tǒng),利用線下調(diào)研和收集的案例樣本提煉出16個(gè)主要風(fēng)險(xiǎn)因素,構(gòu)建相應(yīng)的故障樹模型并將其轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò);其次,通過(guò)改進(jìn)的專家調(diào)查法獲取底層風(fēng)險(xiǎn)因素的先驗(yàn)概率,并將收集到的樣本數(shù)據(jù)導(dǎo)入GeNIe軟件進(jìn)行參數(shù)學(xué)習(xí),得出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)因素概率分布;最后,對(duì)模型進(jìn)行逆向推理與敏感性分析。結(jié)果表明:設(shè)計(jì)與生產(chǎn)不匹配和生產(chǎn)線故障是導(dǎo)致供應(yīng)商故障的關(guān)鍵因素;墊塊設(shè)置不合理和裝卸操作不規(guī)范是造成物流運(yùn)輸質(zhì)量缺陷的關(guān)鍵因素。
關(guān)鍵詞:裝配式建筑;供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn);故障樹;貝葉斯網(wǎng)絡(luò);風(fēng)險(xiǎn)概率
0"引言
裝配式建筑供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)日益激烈和環(huán)境高度不確定性,以及對(duì)決策的時(shí)間要求更加嚴(yán)格,對(duì)裝配式建筑供應(yīng)鏈可靠性提出了更高的要求。造成裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的因素,一方面,可能是復(fù)雜性和競(jìng)爭(zhēng)力的加??;另一方面,可能是預(yù)測(cè)不確定性、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、采購(gòu)庫(kù)存和產(chǎn)能限制,以及人因失誤、信息流通等內(nèi)部和自然災(zāi)害、政治、經(jīng)濟(jì)因素等外部風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生。此外,由于精益管理的趨勢(shì),庫(kù)存減少,供應(yīng)鏈合作伙伴之間的依賴性增強(qiáng),這些都將加劇供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。
Pei等"[1]針對(duì)在不確定條件下模塊化建筑項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避物流配置問(wèn)題,構(gòu)建了制造、儲(chǔ)存、組裝階段及庫(kù)存位置的最佳選擇模型,通過(guò)魯棒優(yōu)化分析了項(xiàng)目進(jìn)度偏差的原因。任大勇"[2]針對(duì)以制造商為核心的供應(yīng)鏈系統(tǒng),構(gòu)建實(shí)體類、個(gè)體類和因素類3個(gè)層級(jí)的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)傳導(dǎo)模型,并借助隨機(jī)Petri網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了供應(yīng)鏈可靠性診斷模型,提出了蒙特卡洛可靠性診斷推理算法,將供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化識(shí)別。Zhu等"[3]采用WBS-RBS方法綜合分析裝配式建筑供應(yīng)鏈的工作環(huán)節(jié)和風(fēng)險(xiǎn)類型,建立裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并構(gòu)建相應(yīng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)估模型。
可靠性工程方法論被廣泛用以評(píng)估和量化供應(yīng)鏈的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。其中,故障樹分析法將系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生作為頂事件,依據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)間的邏輯關(guān)系建立故障樹模型,通過(guò)定性與定量分析計(jì)算出系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)概率和可靠性"[4]。王成付"[5]將金融業(yè)務(wù)供應(yīng)鏈流程分為三階段,據(jù)此構(gòu)建金融風(fēng)險(xiǎn)控制故障樹和串并聯(lián)可靠性模型,在已知可靠度目標(biāo)值的前提下,對(duì)模型進(jìn)行了可靠性的優(yōu)化分配。Sherwin等"[6]基于物料流清單,運(yùn)用故障樹分析法識(shí)別小批量、高價(jià)值、長(zhǎng)交付型供應(yīng)鏈延遲的風(fēng)險(xiǎn),確定了產(chǎn)品組合的最佳緩解策略,以減少物料流延誤概率。
故障樹分析法建立的模型雖然能夠較為系統(tǒng)的對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行評(píng)估,但無(wú)法清楚地呈現(xiàn)故障因素之間不確定的因果關(guān)系。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)可彌補(bǔ)這一缺陷,通過(guò)對(duì)模型的推理進(jìn)行前向預(yù)測(cè),以及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生后進(jìn)行故障診斷。兩種方法的集成已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域被成功應(yīng)用,如評(píng)估城市燃?xì)夤艿老到y(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)"[7]、評(píng)估工程建設(shè)項(xiàng)目的收益風(fēng)險(xiǎn)"[8],以及評(píng)估航空安全風(fēng)險(xiǎn)"[9]等。
此外,陳雍君等"[10]通過(guò)建立地下綜合管廊運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)的故障樹模型,梳理了風(fēng)險(xiǎn)因素之間的邏輯關(guān)系,將故障樹映射為貝葉斯網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了地下綜合管廊運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。劉書慶等"[11]利用故障樹分析法構(gòu)建了產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)致因關(guān)系模型,基于模糊集理論得出基本事件的先驗(yàn)概率,結(jié)合貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理,獲取底事件的后驗(yàn)概率及關(guān)鍵重要度,為產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)致因推理提供了依據(jù)。陳雪龍等"[12]運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)識(shí)別并發(fā)性突發(fā)事件之間的因果邏輯和耦合關(guān)系,并證明該方法在提高災(zāi)害預(yù)測(cè)精度方面的優(yōu)勢(shì)。
上述成果顯示故障樹與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的集成應(yīng)用對(duì)于故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)難以獲取、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不充分的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的可行性。鑒于從系統(tǒng)層面運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對(duì)裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)因素間的影響機(jī)理進(jìn)行分析及量化評(píng)估的必要性,本文通過(guò)線下調(diào)研及案例收集的結(jié)果,構(gòu)建故障樹模型,并轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行逆向推理和風(fēng)險(xiǎn)因素的敏感性分析,為裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)和診斷提供參考和依據(jù)。
1"裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)因素分析及其故障樹模型
1.1"裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)因素分析
在結(jié)合文獻(xiàn)分析與實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上,本文將裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)劃分為主備供應(yīng)商系統(tǒng)、庫(kù)存系統(tǒng)故障、物流系統(tǒng)故障,及外界環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)4個(gè)方面,并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行以下分析:
(1)主備供應(yīng)商系統(tǒng)故障。從施工方的視角出發(fā),將預(yù)制構(gòu)件供應(yīng)商系統(tǒng)可分為主供應(yīng)商和備用供應(yīng)商。供應(yīng)商即構(gòu)件制造商,該環(huán)節(jié)受人員、設(shè)備、材料等多因素影響,因此,發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的頻率也較高。此外,為了保證供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確和可靠地將信息相互傳達(dá),主供應(yīng)商故障且信息系統(tǒng)故障也被納入主備供應(yīng)商系統(tǒng)故障分析。當(dāng)信息系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),供應(yīng)鏈主體之間將無(wú)法及時(shí)獲悉對(duì)方的故障情況,如果客戶能夠正常收到主供應(yīng)商生產(chǎn)故障的信息,系統(tǒng)將激活備用供應(yīng)商進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng),以最大限度地降低工期延誤的風(fēng)險(xiǎn)。然而,在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中存在大量的不確定性因素,備用供應(yīng)商也存在其他業(yè)務(wù)或自身生產(chǎn)中斷,可能導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)供貨,因此,供應(yīng)商系統(tǒng)發(fā)生故障,會(huì)對(duì)交付期產(chǎn)生影響。
(2)庫(kù)存系統(tǒng)故障。當(dāng)供應(yīng)商故障出現(xiàn)供貨中斷的情況,客戶還可能擁有一定量的庫(kù)存,以減少供應(yīng)鏈故障對(duì)工期造成的影響。
(3)物流系統(tǒng)故障。物流系統(tǒng)故障從運(yùn)輸交付期和運(yùn)輸質(zhì)量?jī)煞矫婵紤]?;炷令A(yù)制構(gòu)件質(zhì)量較大,在運(yùn)輸中可能受不均勻受力和摩擦碰撞影響,造成質(zhì)量問(wèn)題。
(4)外界環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)故障。行業(yè)政策和市場(chǎng)需求波動(dòng)可能會(huì)對(duì)上游原材料商造成影響,導(dǎo)致供應(yīng)鏈的連續(xù)性波動(dòng)。此外,自然災(zāi)害也是供應(yīng)鏈管理需要考慮的風(fēng)險(xiǎn)因素。
綜上所述,總結(jié)出裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)因素及其釋義(表1)。
1.2"故障樹模型建立
故障樹分析法被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)分析研究,其采用圖像演繹的形式對(duì)系統(tǒng)中的事件間的邏輯關(guān)系進(jìn)行定性分析,從而確定不同事件之間的組合所導(dǎo)致的上層事件的發(fā)生概率。其模型結(jié)構(gòu)包括底事件、中間事件及頂事件,每層事件間用邏輯門連接。其中,“與門”表示如果所有輸入事件發(fā)生,則輸出事件將發(fā)生;“或門”表示如果任何一個(gè)輸入事件發(fā)生,則輸出事件將發(fā)生。
將供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生作為頂事件,通過(guò)上文分析的結(jié)果,將裝配式建筑主備供應(yīng)商系統(tǒng)故障、庫(kù)存系統(tǒng)故障、物流系統(tǒng)故障,以及外界環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)設(shè)為模型的中間事件,再自上而下,對(duì)可能導(dǎo)致中間事件發(fā)生的各項(xiàng)因素作為底事件,構(gòu)建裝配式建筑供應(yīng)鏈故障樹模型,如圖1所示,共有8個(gè)中間事件和16個(gè)底事件。
2"裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建
2.1"貝葉斯網(wǎng)絡(luò)概述
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是貝葉斯理論與圖論的有機(jī)結(jié)合,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為有向無(wú)環(huán)圖(DAG),包括代表變量的Xi的節(jié)點(diǎn)(包括父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn))、代表節(jié)點(diǎn)之間邏輯關(guān)系的有向邊,以及各節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的條件概率表(CPT)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,箭尾的節(jié)點(diǎn)稱為父節(jié)點(diǎn),箭頭指向的節(jié)點(diǎn)稱為子節(jié)點(diǎn),沒(méi)有被箭頭指向的節(jié)點(diǎn)稱為根節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)事件的概率函數(shù)均由條件概率表所表示,根節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)概率與父節(jié)點(diǎn)的條件概率可以依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)或歷史數(shù)據(jù)獲取。
貝葉斯參數(shù)表示貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的一組條件概率分布,表示節(jié)點(diǎn)在其父節(jié)點(diǎn)某一值的狀態(tài)下的條件概率分布(CPD)。
設(shè)代表相互獨(dú)立的離散隨機(jī)變量的節(jié)點(diǎn)事件的集合為U={X1,X2,…,Xn},根據(jù)條件獨(dú)立性和鏈?zhǔn)椒▌t,其貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型的聯(lián)合概率分布P為
P(X1, X2, …, Xn)=∏ni=1P(Xipa(Xi))
式中,pa(Xi)是節(jié)點(diǎn)Xi的父節(jié)點(diǎn);i=1, 2, …, n。
節(jié)點(diǎn)Xi發(fā)生的概率為P(Xi),其對(duì)立事件發(fā)生的概率記為P(Xi),則根據(jù)全概率公式,存在一個(gè)父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)Xi發(fā)生概率,即
P(Xi)=P(Xipa(Xi))P(pa(Xi))+P(Xi pa(Xi))P(pa(Xi))
當(dāng)存在多個(gè)父節(jié)點(diǎn)時(shí),用故障樹模型的中間節(jié)點(diǎn)Y6舉例,即
P(Y6)=P(Y6X4,X5)P(X4)P(X5)+P(Y6X4,X5)P(X4)P(X5)+P(Y6X4,X5)P(X4)P(X5)+P(Y6X4,X5)P(X4)P(X5)
2.2"貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)確定
本文的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型由故障樹模型直接轉(zhuǎn)化而得。故障樹模型中的節(jié)點(diǎn)事件與邏輯門皆為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)變量,其映射過(guò)程分為,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)映射和條件概率映射兩步。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)映射按照故障樹中的底事件、中間事件、頂事件分別映射為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的根節(jié)點(diǎn)、父節(jié)點(diǎn)及葉節(jié)點(diǎn),故障樹映射貝葉斯網(wǎng)絡(luò)規(guī)則如圖2所示。
2.3"貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)確定
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)學(xué)習(xí)是進(jìn)行貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理的必要條件,它可以分為根節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)概率和非根節(jié)點(diǎn)的條件概率。在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定的情況之下,通常采用兩種方法進(jìn)行參數(shù)學(xué)習(xí),分別是專家調(diào)查法和基于案例樣本的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,常用的算法包括最大似然估計(jì)法(MLE)、梯度下降法(GD),以及最大期望算法(EM)等。在工程項(xiàng)目的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)或可靠性研究中,貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的根節(jié)點(diǎn)先驗(yàn)概率分布通常采用專家調(diào)查法計(jì)算獲取。由于供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的底事件發(fā)生概率的相關(guān)數(shù)據(jù)獲取渠道有限,因此,本文采用專家調(diào)查法,并結(jié)合信心指數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,以達(dá)到數(shù)據(jù)合理且貼切實(shí)際的效果。
對(duì)于非根節(jié)點(diǎn)的條件概率分布,如果同樣采用專家調(diào)查法計(jì)算,會(huì)出現(xiàn)條件概率表的條件狀態(tài)數(shù)量隨父節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加呈指數(shù)增長(zhǎng)的問(wèn)題,本文構(gòu)建的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)事件狀態(tài)為二態(tài)離散變量,即事件發(fā)生(Y)與不發(fā)生(N),若某一子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為n,則該子節(jié)點(diǎn)的條件概率數(shù)量為2"n。因此,通過(guò)對(duì)專家進(jìn)行訪談和互聯(lián)網(wǎng)渠道獲取的裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)案例數(shù)據(jù)集,最后基于GeNIe軟件運(yùn)行EM算法進(jìn)行參數(shù)學(xué)習(xí)。
由于缺少與結(jié)構(gòu)中底事件發(fā)生概率相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),因此,通過(guò)專家訪談進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集工作。通常,專家調(diào)查法的評(píng)估結(jié)果都是默認(rèn)專家完全自信條件下的結(jié)果,然而,專家群體也存在由于經(jīng)驗(yàn)不足或知識(shí)不全面的問(wèn)題,使得問(wèn)卷結(jié)果與實(shí)際情況存在差距。針對(duì)以上問(wèn)題,提出了結(jié)合信心指數(shù)的方法對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行修正,從而使結(jié)果與實(shí)際情況更加吻合。根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)、職位情況、學(xué)歷高低,將參與調(diào)研的4名專家進(jìn)行等級(jí)和計(jì)算系數(shù)賦值,進(jìn)而得到不同的計(jì)算權(quán)重,以加權(quán)評(píng)估概率。
(1)設(shè)計(jì)專家調(diào)查權(quán)重表見(jiàn)表2。
表2"設(shè)計(jì)專家調(diào)查權(quán)重表
等級(jí)r專家人數(shù)nr計(jì)算系數(shù)xr計(jì)算權(quán)重wr110.90.32210.80.25310.70.22410.60.21
專家調(diào)查權(quán)重公式如下
wr=xr∑4r=1nr×xr
(2)基于信心指數(shù)求得底事件的模糊概率區(qū)間。設(shè)第i名專家(其計(jì)算權(quán)重為wi)在評(píng)估底事件j的發(fā)生概率時(shí),依據(jù)個(gè)人專業(yè)能力和工作經(jīng)驗(yàn)給出的概率區(qū)間記為[Lij,Rij],信心指數(shù)記為Kij(0lt;Kijlt;1)。當(dāng)Kij越小,專家對(duì)自己的評(píng)估結(jié)果存在的不確定性越大;反之,評(píng)估結(jié)果的不確定性越小。以此得到的概率區(qū)間的間隔為Δij=Rij-Lij ,則專家i對(duì)于事件j的模糊概率的計(jì)算公式如下
Pij=wi[mij-(1-Kij)Δij, mij, mij+(1-Kij)Δij]=(xij, mij, yij)
式中,mij=(Rij+Lij)/2。
(3)通過(guò)加權(quán)處理可以求得底事件j的模糊概率為
Pj=∑mi=1Pij
(4)解模糊化。為方便計(jì)算,將計(jì)算得到的模糊均值轉(zhuǎn)化為更直觀的概率值,即
PJMH=xij+2mij+yij4
3"基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的推理分析
3.1"參數(shù)學(xué)習(xí)
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)具有良好的參數(shù)學(xué)習(xí)能力,利用樣本數(shù)據(jù)與根節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)概率對(duì)樣本進(jìn)行估計(jì),用GeNIe軟件對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)學(xué)習(xí)和供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
通過(guò)對(duì)陜西西安某裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行線下調(diào)研,對(duì)包括生產(chǎn)經(jīng)理、副經(jīng)理、質(zhì)量專員及采購(gòu)專員等在內(nèi)的專家進(jìn)行訪談,按照基于信心指數(shù)修正的專家調(diào)查法對(duì)底事件的先驗(yàn)概率進(jìn)行計(jì)算,基于信心指數(shù)修正的底事件先驗(yàn)概率見(jiàn)表3。將收集到的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理后導(dǎo)入軟件中與各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行匹配,再設(shè)置各根節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)概率,對(duì)模型更新,得到貝葉斯網(wǎng)絡(luò)參數(shù)學(xué)習(xí)結(jié)果,如圖3所示。
3.2"基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的推理分析
3.2.1"貝葉斯網(wǎng)絡(luò)逆向推理分析
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的逆向推理可以用于診斷疾病、推斷原因分析等領(lǐng)域,幫助人們理解事件的原因和概率。根據(jù)已知的結(jié)果或觀測(cè)值,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間的條件概率關(guān)系,推斷出導(dǎo)致這些結(jié)果的原因或假設(shè)的概率分布。
先預(yù)設(shè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)故障概率為1,通過(guò)有向弧對(duì)各節(jié)點(diǎn)的后驗(yàn)概率進(jìn)行反向推理,計(jì)算公式如下
P(Yi=1T=1)=P(T=1Yi=1)P(Yi)∑ni=1P(T=1Yi=1)P(Yi)
式中,Yi為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中葉節(jié)點(diǎn)T的父節(jié)點(diǎn)。
假設(shè)裝配式建筑供應(yīng)鏈發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),即將頂事件T供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)為Y的概率設(shè)為100%。通過(guò)逆向推理計(jì)算得出各節(jié)點(diǎn)的后驗(yàn)概率,貝葉斯網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)后驗(yàn)概率如圖4所示。4個(gè)子系統(tǒng)的后驗(yàn)概率值由高至低依次為:主備供應(yīng)商系統(tǒng)故障(0.42)、庫(kù)存子系統(tǒng)故障(0.40)、庫(kù)存系統(tǒng)故障(0.20)以及外界環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)(0.11)。綜上,主備供應(yīng)商系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的后驗(yàn)概率遠(yuǎn)大于其他子系統(tǒng),因此在供應(yīng)鏈管理過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注主備供應(yīng)商的生產(chǎn)狀況與物流系統(tǒng)的運(yùn)輸狀況。
綜上所述,在正向推理和逆向推理情況下,主備供應(yīng)商系統(tǒng)故障的概率均最高。裝配式建筑的主備供應(yīng)鏈采用訂單試生產(chǎn)模式。雖然在主供應(yīng)商生產(chǎn)中斷且信息通暢的情況下能夠激活備用供應(yīng)商接替生產(chǎn),降低了由于供應(yīng)商故障造成的供應(yīng)中斷情況,但受人因失誤、設(shè)備故障等復(fù)雜因素的影響(導(dǎo)致供應(yīng)商故障概率為0.38),仍然無(wú)法避免產(chǎn)生交貨期延誤的風(fēng)險(xiǎn)。
物流系統(tǒng)中,墊塊設(shè)置不合理(X12)和裝卸操作不規(guī)范(X11)的概率分別為0.16和0.13,是導(dǎo)致運(yùn)輸質(zhì)量缺陷(Y8)的主要因素,這與調(diào)研企業(yè)訪談的結(jié)果一致。
3.2.2"敏感性分析
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)敏感性分析指通過(guò)改變網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)或變量,分析這些變化對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的影響程度,從而幫助分析不同參數(shù)對(duì)于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的重要性,以及整個(gè)系統(tǒng)的脆弱性和穩(wěn)定性。運(yùn)用GeNIe軟件對(duì)模型進(jìn)行敏感性分析,得到所有底事件的敏感度值,底事件敏感度見(jiàn)表4。
針對(duì)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的所有條件概率和邊緣概率進(jìn)行敏感性分析,將頂事件T供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)輸出貝葉斯網(wǎng)絡(luò)敏感性分析龍卷風(fēng)圖,如圖5所示。對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率影響程度最大的為條件概率,P(T=YY4=N,Y3=N,Y2=N,Y1=N),其次是P(T=YY4=N,Y3=N,Y2=N,Y1=Y)。
4"結(jié)語(yǔ)
裝配式建筑供應(yīng)鏈采用訂單式生產(chǎn)模式,其對(duì)供應(yīng)鏈的風(fēng)險(xiǎn)控制要求較高,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別有利于企業(yè)采取更有針對(duì)性的措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因素把控,從而為裝配式建筑供應(yīng)鏈運(yùn)行提供保障。
(1)本文通過(guò)線下調(diào)研及文獻(xiàn)分析匯總裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)、不可靠因素及相關(guān)故障案例,基于構(gòu)件生產(chǎn)方視角匯總了16個(gè)底事件,解釋各風(fēng)險(xiǎn)事件的內(nèi)涵,并梳理各層因素之間的邏輯關(guān)系,構(gòu)建相應(yīng)的故障樹模型。
(2)通過(guò)將故障樹模型轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò),運(yùn)用GeNIe軟件對(duì)模型展開參數(shù)學(xué)習(xí)得到各節(jié)點(diǎn)的條件概率,從而通過(guò)模型推理和敏感性分析進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和診斷,并得出主備供應(yīng)商系統(tǒng)故障和物流系統(tǒng)故障具有更高的風(fēng)險(xiǎn)。該結(jié)論與調(diào)研訪談的結(jié)果一致,驗(yàn)證了本文采用的分析方法能夠有效解決模型不確定信息及不完整數(shù)據(jù)的問(wèn)題,提高了評(píng)估的效率和可信度。
(3)基于分析結(jié)果,企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中應(yīng)當(dāng)關(guān)注由人因失誤、設(shè)備故障等因素,以及設(shè)計(jì)與生產(chǎn)不匹配等專業(yè)技術(shù)問(wèn)題引起的供應(yīng)商生產(chǎn)中斷問(wèn)題,盡可能地提高操作人員素養(yǎng),加強(qiáng)設(shè)備維修,避免無(wú)效浪費(fèi),改善我國(guó)建筑業(yè)粗放式生產(chǎn)的特點(diǎn)。同時(shí),避免構(gòu)件在運(yùn)輸載具內(nèi)由于墊塊設(shè)置不合理造成的質(zhì)量問(wèn)題。
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收稿日期:2023-11-29
作者簡(jiǎn)介:
徐園林(1996—),男,研究方向:工業(yè)工程與管理。