裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法探討

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(guò)程是一個(gè)環(huán)節(jié)多、過(guò)程復(fù)雜、不可逆轉(zhuǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)過(guò)程。在試驗(yàn)實(shí)施過(guò)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(méi)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(wèn)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(lái)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(shuō)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(guó)際環(huán)境等因素。

二、裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估活動(dòng)過(guò)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(guò)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過(guò)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(guò)兩種方式獲?。阂皇墙柚诖罅康臍v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(wèn)相關(guān)領(lǐng)域的專家以及有著長(zhǎng)期工作經(jīng)驗(yàn)的工作人員等，通過(guò)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(lái)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(lái)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(shuō)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(guò)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(guò)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(shuō)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(shù)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?；驹硎前囱芯繂?wèn)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(lái)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(lái)說(shuō)，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(shuō)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(guò)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(guò)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(lái)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)。