基于失效模式與后果分析擴(kuò)展模型的外包風(fēng)險(xiǎn)分析

尤筱玥， 雷星暉， 劉虎沉, 2

(1. 同濟(jì)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海 200092；2. 上海大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200444)

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基于失效模式與后果分析擴(kuò)展模型的外包風(fēng)險(xiǎn)分析

尤筱玥1， 雷星暉1， 劉虎沉1, 2

(1. 同濟(jì)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海 200092；2. 上海大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200444)

失效模式與后果分析(FMEA)是一種重要的質(zhì)量管理與可靠性分析工具，然而傳統(tǒng)模型在實(shí)際運(yùn)用中存在若干缺陷.利用區(qū)間二元混合加權(quán)距離(ITHWD)測(cè)度對(duì)傳統(tǒng)FMEA模型進(jìn)行改進(jìn)，利用區(qū)間二元語義FMEA模型，并以刀具管理業(yè)務(wù)合同履行模塊為例進(jìn)行失效風(fēng)險(xiǎn)分析.通過傳統(tǒng)模型與改進(jìn)模型結(jié)果的比較，發(fā)現(xiàn)后者不僅能減少評(píng)價(jià)信息轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的信息失真或損失情況，而且還考慮到了風(fēng)險(xiǎn)因子的主客觀權(quán)重以及決策者的決策態(tài)度，從而提高了最終失效模式優(yōu)先度排序的準(zhǔn)確性、可靠性和靈活性.

失效模式與后果分析； 距離測(cè)度； 外包； 優(yōu)先度排序

自外包服務(wù)概念提出及發(fā)展以來，其伴隨的各種優(yōu)勢(shì)已逐步體現(xiàn)，其中主要包括增強(qiáng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、降低經(jīng)營(yíng)成本、簡(jiǎn)化或優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)等[1].然而，由于對(duì)外包業(yè)務(wù)控制權(quán)的降低，其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)需尤為得到重視.借助有效、可靠的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)手段，能夠使企業(yè)在決策階段避免不必要的失誤，同時(shí)能夠提前制定預(yù)防和改進(jìn)方案，降低外包失效帶來的損失.

失效模式與后果分析(failure mode and effects analysis, FMEA)是一種重要的質(zhì)量管理與可靠性分析工具，其被廣泛應(yīng)用于包括航空、汽車、核能、機(jī)械、醫(yī)療等各種行業(yè)[2].本文對(duì)傳統(tǒng)FMEA模型風(fēng)險(xiǎn)分析的精確度和可靠度進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)合區(qū)間二元混合加權(quán)距離(interval 2-tuple hybrid weighted distance, ITHWD)測(cè)度來計(jì)算確定各外包失效模式的風(fēng)險(xiǎn)，減少評(píng)價(jià)信息轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的信息失真或損失情況，明確其互相之間的重要程度，從而有針對(duì)性地分析和制定決策，提高外包項(xiàng)目的成功率.

1　FMEA與相關(guān)距離測(cè)度

1.1FMEA模型

FMEA起源于20世紀(jì)60年代的航空航天行業(yè)，是基于該領(lǐng)域?qū)煽啃院桶踩缘娘@著需求而正式設(shè)計(jì)的分析方法[3-4].FMEA既可以用于事先預(yù)防階段，通過分析潛在失效模式及失效原因，采取預(yù)防措施，避免缺陷或失效發(fā)生；也可以用于事后改進(jìn)階段，通過分析已發(fā)生的失效模式及其原因，采取改進(jìn)措施，從而避免缺陷或失效再次發(fā)生[5].該模型采用團(tuán)隊(duì)討論的形式，利用專家小組的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，來全面挖掘系統(tǒng)中潛在的失效模式，評(píng)價(jià)各失效模式的后果及嚴(yán)重度(severity,S)，找出產(chǎn)生失效的原因，估計(jì)發(fā)生度(occurrence,O)，分析現(xiàn)有的過程控制措施，確定檢測(cè)度(detection,D)，并通過嚴(yán)重度、發(fā)生度和檢測(cè)度的成績(jī)計(jì)算每一個(gè)失效模式的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先系數(shù)(risk priority number, RPN)，根據(jù)RPN的降序排列確定風(fēng)險(xiǎn)較高的失效模式，并提出相應(yīng)的預(yù)防或改進(jìn)措施.通常情況下，上述三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子的評(píng)價(jià)范圍均為1～10分，其乘積RPN的值最小為1，最大為1 000.可見,若RPN越高，則認(rèn)為該失效模式的風(fēng)險(xiǎn)越大，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先得到處理.

截至到目前，F(xiàn)MEA模型已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域.如，吳迪和王旭[6]以業(yè)務(wù)流程優(yōu)化(business process improvement, BPI)模式為核心思想，從風(fēng)險(xiǎn)管理角度對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行分析，運(yùn)用FMEA進(jìn)行業(yè)務(wù)流程風(fēng)險(xiǎn)分析與風(fēng)控，為中小企業(yè)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、提升服務(wù)質(zhì)量提供借鑒的模式和方法.尤筱玥和黃志明[7]在構(gòu)建失效模塊層次結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上從質(zhì)量、數(shù)量、時(shí)間三方面識(shí)別失效模式，并通過算例驗(yàn)證了基于FMEA模型的企業(yè)業(yè)務(wù)外包風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的可行性和有效性.付煜茗[8]在總結(jié)和對(duì)比FMEA和故障樹分析法(fault tree analysis, FTA)的基礎(chǔ)上提出了綜合分析的流程，并對(duì)某三自由度機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性分析，找到了系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié).Silverman和Johnson[9]則強(qiáng)調(diào)，只有正確使用FMEA才能使其發(fā)揮真正價(jià)值.文中將FMEA應(yīng)用于對(duì)FMEA自身的分析，歸納總結(jié)了十項(xiàng)誤區(qū)并給出若干建議，以指導(dǎo)企業(yè)正確使用該模型.

1.2FMEA模型的缺陷與改進(jìn)

由于傳統(tǒng)FMEA模型的數(shù)據(jù)來源于FMEA小組成員的集體討論研究，不同專業(yè)背景的決策者評(píng)價(jià)失效模式風(fēng)險(xiǎn)因子的依據(jù)和偏好各不相同.此外，在將定性的語言評(píng)價(jià)及描述文字轉(zhuǎn)化為定量數(shù)據(jù)時(shí)容易產(chǎn)生信息失真或缺失現(xiàn)象.因此，傳統(tǒng)FMEA模型的缺陷受到了很多研究者的關(guān)注[10-13]，其中較為重要的有：①?zèng)]有考慮風(fēng)險(xiǎn)因子嚴(yán)重度、發(fā)生度和檢測(cè)度之間的相對(duì)重要性；②不同的風(fēng)險(xiǎn)因子組合有時(shí)會(huì)計(jì)算出相同的RPN值，但實(shí)際暗藏的風(fēng)險(xiǎn)可能大不相同；③實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)分析中，失效模式的風(fēng)險(xiǎn)因子難以用數(shù)字精確評(píng)價(jià)；④計(jì)算RPN的公式本身缺乏科學(xué)依據(jù)并富有爭(zhēng)議.

目前已有一些學(xué)者提出各種替代FMEA的方法，以解決或改善傳統(tǒng)RPN的計(jì)算不足，并提高FMEA的風(fēng)險(xiǎn)分析能力，其中包括灰色關(guān)聯(lián)分析(grey relational analysis, GRA)[14]、逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)[15]、規(guī)則庫系統(tǒng)(rule base system)[16]、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(data envelopment analysis, DEA)[17]等.

然而，由于現(xiàn)實(shí)生活往往難以用精確的數(shù)據(jù)來模擬，企業(yè)在處理風(fēng)險(xiǎn)和失效分析的過程中常常存在模棱兩可或有歧義的信息.為提高分析的準(zhǔn)確與可靠性，一些研究者把模糊集理論應(yīng)用到FMEA過程中.例如，Song等[18]提出了一種基于模糊TOPSIS和綜合權(quán)重方法的失效模式評(píng)價(jià)模型，以提高模糊RPN算法在應(yīng)對(duì)不確定性信息時(shí)的精確性.Liu等[19]則利用模糊語言變量對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因子及其權(quán)重進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出了一種基于模糊集理論和全乘比例分析多目標(biāo)優(yōu)化(multi-objective optimization by ratio analysis plus full multiplicative form, MULTIMOORA)方法的風(fēng)險(xiǎn)排序方法，以提高傳統(tǒng)FMEA的有效性.

1.3ITHWD測(cè)度

目前，大部分研究集中于討論FMEA在運(yùn)用過程中信息轉(zhuǎn)換的問題，期望通過模糊邏輯來解決實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)分析的不確定性.但是，由于FMEA的數(shù)據(jù)來源于專家小組的主觀評(píng)價(jià)，不同專長(zhǎng)和背景的成員在評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)常常偏好采用不同粒度的語言術(shù)語集評(píng)價(jià)失效模式的風(fēng)險(xiǎn)，而且現(xiàn)實(shí)情況的復(fù)雜性也會(huì)降低信息轉(zhuǎn)換時(shí)的精確度.因此，基于精確數(shù)的傳統(tǒng)FMEA模型不能有效表示專家成員模糊、不確定和多樣性的評(píng)價(jià)信息.

區(qū)間二元語義表示模型(interval 2-tuple linguistic representation model)[18]能夠克服上述局限.其優(yōu)勢(shì)在于決策者能夠根據(jù)偏好選擇不同粒度的語言術(shù)語集評(píng)價(jià)失效模式；同時(shí)，對(duì)于每一個(gè)失效模式的評(píng)價(jià)既可以是確定等級(jí)也可以是區(qū)間等級(jí)，并可借助區(qū)間二元組來表示和處理專家小組的各種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)信息.

另一方面，傳統(tǒng)FMEA模型中并未考慮不同風(fēng)險(xiǎn)因子之間的相對(duì)權(quán)重以及專家小組成員的權(quán)重，為此二者賦權(quán)能夠完善企業(yè)在評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因子時(shí)的側(cè)重點(diǎn)和客觀性.此外，風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)值的變化會(huì)直接影響到失效模式的最終排序.因此，風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)重顯得非常重要，其規(guī)范與確定應(yīng)當(dāng)恰如其分.目前，F(xiàn)MEA中風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)重可以根據(jù)主觀加權(quán)法(如層次分析法(AHP))或者客觀加權(quán)方法(如DEA法[21])來確定.但是，兩種加權(quán)方法各有利弊，為結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，在計(jì)算FMEA風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)重時(shí)有必要將兩者結(jié)合起來，形成組合賦權(quán)法.ITHWD測(cè)度是一種基于距離的信息集結(jié)算子，能夠同時(shí)考慮每個(gè)區(qū)間二元語義距離的權(quán)重及其有效權(quán)重.因此，可以應(yīng)用ITHWD測(cè)度對(duì)傳統(tǒng)FMEA進(jìn)行改進(jìn)，以提高失效模式風(fēng)險(xiǎn)分析的可靠性.

基于上述分析，本文著重研究基于ITHWD測(cè)度的改進(jìn)FMEA模型，即運(yùn)用ITHWD測(cè)度來克服風(fēng)險(xiǎn)因子評(píng)價(jià)范圍和權(quán)重的單一性，提高傳統(tǒng)FMEA模型的精確度.

2　區(qū)間二元語義FMEA模型

Herrera和Martínez[22]在符號(hào)平移概念的基礎(chǔ)上首次提出了二元語義表示模型.此后，Chen和Tai[23]提出廣義二元語義模型來處理多粒度語義信息.Zhang[24]在此定義的基礎(chǔ)上又提出了區(qū)間二元語義表示模型，以更精確地表達(dá)決策信息.Liu等[25]研究總結(jié)了二元語義變量及區(qū)間二元語義變量的基本概念，從區(qū)間二元加權(quán)距離(interval 2-tuple weighted distance, ITWD)和區(qū)間二元有序加權(quán)距離(interval 2-tuple ordered weighted distance, ITOWD)兩方面，探討提出了ITHWD測(cè)度.本文延用其研究成果，即區(qū)間二元語義FMEA模型，其中結(jié)合了風(fēng)險(xiǎn)因子的主客觀權(quán)重與決策者態(tài)度，從而更精確地確定失效模式的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度.

基于上述假設(shè)，區(qū)間二元語義FMEA模型的分析過程可通過以下步驟進(jìn)行：

i=1, 2, …,m,j=1, 2, …,n

(1)

(2)

(3)確定風(fēng)險(xiǎn)因子的主觀權(quán)重.

基于風(fēng)險(xiǎn)因子的聚合權(quán)重(wj,αwj)，j=1, 2,…,n，通過下式的量綱一化方法計(jì)算得到影響因子的主觀權(quán)重：

(3)

(4)確定風(fēng)險(xiǎn)因子的客觀權(quán)重.

本文運(yùn)用相似度的概念來確定風(fēng)險(xiǎn)因子的客觀權(quán)重.該方法確定的客觀權(quán)重不僅能隨失效模式的變化而調(diào)整，同時(shí)還能夠減輕不合理或極端評(píng)價(jià)對(duì)集結(jié)結(jié)果的影響.風(fēng)險(xiǎn)因子的客觀權(quán)重可通過以下公式計(jì)算得到：

(4)

其中

i=1, 2,…,m,j=1, 2,…,n

(5)

i=1, 2,…,m

(6)

(5)建立風(fēng)險(xiǎn)因子的參考序列.

在FMEA模型中，風(fēng)險(xiǎn)因子值越小意味著失效模式的風(fēng)險(xiǎn)越低，因此，參考序列應(yīng)當(dāng)是描述風(fēng)險(xiǎn)因子語言短語的最低水平[26-27].在區(qū)間二元語義環(huán)境中，最小二元組(s0, 0)可作為每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子最低風(fēng)險(xiǎn)的參考值，即風(fēng)險(xiǎn)因子參考序列可確定為

(7)

(6) 計(jì)算比較序列與參考序列的距離.

(8)

(7)確定失效模式風(fēng)險(xiǎn)排序.

根據(jù)FMEA模型的概念，比較序列與參考序列的距離越大表明失效模式的風(fēng)險(xiǎn)越高.由此，所有失效模式Mi(i=1, 2,…,m) 可根據(jù)由ITHWD測(cè)度計(jì)算的Di(1, 2,…,m)值的降序確定風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度.

3　外包案例應(yīng)用分析

A公司于2005年注冊(cè)成立，是一家中外合資、以生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)為主營(yíng)業(yè)務(wù)的制造型企業(yè).其至今擁有包括缸體、缸蓋、曲軸和凸輪軸的4大機(jī)加工生產(chǎn)線，包括缸蓋分裝線、短發(fā)裝配線和長(zhǎng)發(fā)裝配線的3條總成分裝線，以及最長(zhǎng)的1條發(fā)動(dòng)機(jī)總裝線.公司管理層在充分研究了國(guó)內(nèi)外汽車行業(yè)服務(wù)外包的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在國(guó)內(nèi)首次大膽地實(shí)踐了生產(chǎn)性服務(wù)全方位的外包，即將物流管理、設(shè)備維修管理、化學(xué)品管理、刀具管理、檢量具管理等生產(chǎn)性服務(wù)外包給國(guó)內(nèi)外著名的外包公司來管理，成為國(guó)內(nèi)第一家實(shí)現(xiàn)非核心業(yè)務(wù)全面外包的企業(yè).

本文在傳統(tǒng)FMEA模型應(yīng)用于合同履行失效模塊的研究基礎(chǔ)上，將失效模式再次細(xì)化，具體分析生產(chǎn)性服務(wù)中刀具管理業(yè)務(wù)的合同履行風(fēng)險(xiǎn)，并用區(qū)間二元語義FMEA模型進(jìn)行更精確、更可靠的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和分析.

3.1模型應(yīng)用

對(duì)于制造型企業(yè)來說，切割、打磨等工序的進(jìn)行均涉及刀具管理業(yè)務(wù)，因此，刀具的應(yīng)用對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用.A公司將該業(yè)務(wù)進(jìn)行外包，不僅意味著刀具本身的質(zhì)量需要進(jìn)行檢驗(yàn)，還包括業(yè)務(wù)操作的人員和管理應(yīng)當(dāng)?shù)玫奖O(jiān)督.因此在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，需要從刀具和人員兩方面進(jìn)行分析.

首先，A公司選擇合適的人員組建FMEA專家小組，決策成員共5人，Dk(k=1, 2,…, 5)，其中包括熟知刀具管理的業(yè)務(wù)人員以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和外包方面的專家.專家小組可通過頭腦風(fēng)暴法來尋找和列出初步的失效模式，并經(jīng)過討論或投票篩選出其中普遍認(rèn)為較重要的失效模式作為此次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的分析對(duì)象.表1為討論結(jié)果，其列出了10項(xiàng)主要的失效模式，Mi(i=1, 2,…, 10)，并針對(duì)每一失效模式給出其失效原因和失效后果.

表1　刀具管理業(yè)務(wù)合同履行失效模式分析Tab.1　FMEA of the contract performance of tool management

此次刀具管理業(yè)務(wù)合同履行的風(fēng)險(xiǎn)因子包括嚴(yán)重度、發(fā)生度和檢測(cè)度.基于ITHWD測(cè)度的優(yōu)勢(shì)，專家組成員可選用不同粒度的語言評(píng)價(jià)集對(duì)各失效模式關(guān)于上述三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行評(píng)價(jià)：D1和D5選用5粒度的語言術(shù)語集；D2和D4選用7粒度的語言術(shù)語集；D3選用9粒度的語言術(shù)語集.此外，風(fēng)險(xiǎn)因子的主觀權(quán)重將采用5粒度語言術(shù)語集進(jìn)行評(píng)價(jià).上述語言術(shù)語集分配情況如表2所示.

根據(jù)給出的失效模式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)MEA小組關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)因子及其主觀權(quán)重的評(píng)價(jià)結(jié)果如表3和表4所示.

由于不同決策者在專業(yè)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)的差異，F(xiàn)MEA專家小組在此次評(píng)價(jià)過程中所占權(quán)重分別為：0.15，0.20，0.30，0.20和0.15.根據(jù)區(qū)間二元語義FMEA模型，針對(duì)刀具管理業(yè)務(wù)的合同履行模塊的外包風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)計(jì)算步驟如下：

表2　語言術(shù)語集分配情況Tab.2　Denotation of linguistic term sets

表3　失效模式語言評(píng)價(jià)Tab.3　Linguistic assessments of ten failure modes

表4　風(fēng)險(xiǎn)因子主觀權(quán)重評(píng)價(jià)Tab.4　Linguistic assessments of subjective weights of risk factors

表5　區(qū)間二元評(píng)價(jià)矩陣1Tab.5　Interval 2-tuple assessment matrix 1

表6　二元語義風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)重Tab.6　2-tuple linguistic risk factors weights

表7　集體評(píng)價(jià)矩陣和聚合主觀權(quán)重向量Tab.7　Collective assessment matrix and aggregated subjective weight vector

(4)由公式(4)可計(jì)算得到各失效模式的風(fēng)險(xiǎn)因子的客觀權(quán)重，如表8所示.

表8　失效模式的風(fēng)險(xiǎn)因子客觀權(quán)重Tab.8　Objective weights of risk factors of ten failure modes

(5)風(fēng)險(xiǎn)因子的參考序列表達(dá)了失效模式的理想水平，即風(fēng)險(xiǎn)最低的情況.因此，參考序列可定為r0=(rO,rS,rD)=[Δ(0),Δ(0),Δ(0)].

(6)令λ=1，根據(jù)公式(8)計(jì)算失效模式比較序列與參考序列的距離，結(jié)果如表9所示.

表9　失效模式ITHWD計(jì)算結(jié)果與風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度排序Tab.9　ITHWD results of ten failure modes and risk priority ranking

(7)將所有失效模式根據(jù)ITHWD測(cè)度的計(jì)算結(jié)果降序排列.比較序列與參考序列的距離，越大表示該失效模式的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度越高.

3.2靈敏度分析

在上述案例中，λ的取值為1.然而根據(jù)定義，λ滿足λ∈(-∞,+∞)-{0}.圖1給出了λ在[-10, 10]區(qū)間內(nèi)取值變化產(chǎn)生的不同計(jì)算距離結(jié)果.可以看出，隨著λ的變化，各失效模式之間的風(fēng)險(xiǎn)排序也會(huì)有所改變.當(dāng)λ<0時(shí)，M5為風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度最高的失效模式的情況占多數(shù)；當(dāng)λ>0時(shí)，位列第一的則多為M2，并且風(fēng)險(xiǎn)明顯高于其他失效模式.鑒于λ的變化引起的計(jì)算結(jié)果具有明顯差別，因此在風(fēng)險(xiǎn)分析中選取恰當(dāng)?shù)摩酥捣浅Ｖ匾?也就是說，在運(yùn)用評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)和模型計(jì)算失效模式的風(fēng)險(xiǎn)之前，決策者應(yīng)當(dāng)事先確定λ的取值.通常情況下，悲觀決策者偏好取較大的λ值，這是因?yàn)樗麄兏菀自谑Ｊ皆u(píng)價(jià)中給予較高的值；反之，越是樂觀的決策者，其給定的λ值則會(huì)越低.若決策者在判斷λ值時(shí)沒有明顯偏好，則可默認(rèn)取λ=1.由此，通過ITHWD改進(jìn)的FMEA模型，企業(yè)能夠?qū)Q策者的決策態(tài)度這一特性納入考慮，使模型更為精確和完善.

圖1　ITHWD計(jì)算結(jié)果(λ∈[-10, 10])Fig.1　ITHWD results(λ∈[-10, 10])

3.3比較分析

本文除利用改進(jìn)FMEA模型對(duì)10個(gè)失效模式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)排序外，同時(shí)也應(yīng)用傳統(tǒng)FMEA模型計(jì)算其RPN大小，并在表10中列出了兩種方法的失效模式排序結(jié)果.

表10　風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度排序比較Tab.10　Comparison of risk priority ranking

從表中可看出，除M2的排名均為第一以外，其他失效模式的風(fēng)險(xiǎn)排序完全不同，其中M1，M6和M10的排名差距較大，其余則相近卻不相同.其中一個(gè)關(guān)鍵的原因是傳統(tǒng)FMEA模型在實(shí)際應(yīng)用中存在一些不足和缺陷.例如M4和M5兩個(gè)失效模式，兩者雖然風(fēng)險(xiǎn)因子的評(píng)分不一致但RPN卻相同，這導(dǎo)致決策者確定兩者的風(fēng)險(xiǎn)處理順序時(shí)產(chǎn)生困難.而該問題在區(qū)間二元語義FMEA模型中能夠得到解決，并且可以明確知道，與M4相比，M5具有較高的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和改進(jìn)分析.

此外，風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)重在失效模式排序中的作用在兩個(gè)模型中也得到清楚體現(xiàn)：M7在嚴(yán)重度、發(fā)生度和檢測(cè)度上的評(píng)價(jià)分別為6，5，4；而M10則分別為7，5，2，兩者在發(fā)生度上的風(fēng)險(xiǎn)相同，在嚴(yán)重度上M10略高些，在檢測(cè)度上則M7略高.根據(jù)傳統(tǒng)FMEA模型，M10的風(fēng)險(xiǎn)排序位置(RPN=70)在M7(RPN=120)之后.然而，通過權(quán)重分析，嚴(yán)重度在刀具管理業(yè)務(wù)中所占權(quán)重更大，包含更多風(fēng)險(xiǎn)，因此實(shí)際情況中應(yīng)優(yōu)先處理M10失效模式.

通過上述比較分析可以發(fā)現(xiàn)，區(qū)間二元語義FMEA模型解決了傳統(tǒng)FMEA模型的若干缺陷，在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)上具有明顯優(yōu)勢(shì)：①在確定風(fēng)險(xiǎn)排序的過程中考慮了風(fēng)險(xiǎn)因子嚴(yán)重度、發(fā)生度和檢測(cè)度的相對(duì)權(quán)重，其中包含主觀權(quán)重和客觀權(quán)重.②靈敏度λ的變化取值能夠體現(xiàn)決策者在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程中的態(tài)度特征，決策者甚至可以根據(jù)λ不同的取值結(jié)果反向選擇符合自己偏好的一種排序.③ITHWD測(cè)度的計(jì)算方式能夠有效避免不同失效模式的RPN計(jì)算結(jié)果相同的問題.不同的風(fēng)險(xiǎn)因子值的組合其失效模式往往有截然不同的風(fēng)險(xiǎn)水平.④改進(jìn)模型不僅能使決策者采用多粒度語言評(píng)價(jià)集評(píng)價(jià)失效模式，而且還能有效避免語言評(píng)價(jià)信息處理轉(zhuǎn)換過程中的信息丟失問題.

4　結(jié)論

在外包項(xiàng)目中，企業(yè)對(duì)業(yè)務(wù)的控制權(quán)會(huì)明顯降低，因此，事先選用有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)手段和制定改進(jìn)措施將會(huì)大大影響到?jīng)Q策結(jié)果和項(xiàng)目進(jìn)行.本文利用ITHWD測(cè)度對(duì)傳統(tǒng)FMEA方法進(jìn)行改進(jìn)，采用區(qū)間二元語義FMEA模型來確定失效模式的風(fēng)險(xiǎn)排序能.通過合同履行模塊案例分析表明，本文所提出的改進(jìn)模型具有以下優(yōu)勢(shì)：①考慮了風(fēng)險(xiǎn)因子的相對(duì)權(quán)重；②避免了不同風(fēng)險(xiǎn)因子組合產(chǎn)生相同RPN值的問題；③在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程中考慮了決策者不同決策特征；④區(qū)間二元組提高了失效模式評(píng)價(jià)的精確性，減少信息損失或失真.

區(qū)間二元語義FMEA模型是在傳統(tǒng)FMEA模型基礎(chǔ)上的改進(jìn)，由于該算法的包容性，在實(shí)際的外包風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程中可以加入任意多的風(fēng)險(xiǎn)因子以盡可能全面分析失效風(fēng)險(xiǎn).在未來的研究中，可以將模型與FTA等其他可靠性分析工具相結(jié)合以提高產(chǎn)品或服務(wù)的安全性與可靠性.此外，還可以將本文所提出的改進(jìn)模型用于其他行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，以進(jìn)一步驗(yàn)證模型的實(shí)用性和有效性.

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Evaluation of the Risk of Outsourcing Failure Modes Using Interval 2-Tuple Linguistic FMEA Model

YOU Xiaoyue1, LEI Xinghui1, LIU Huchen1, 2

(1. School of Economics and Management, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. School of Management, Shanghai University, Shanghai 200444, China)

Failure mode and effect analysis (FMEA) is an important quality management and reliability assessment tool. However, the conventional model has some weaknesses when applied in actual situations. In this paper, a new risk priority model using interval 2-tuple hybrid weighted distance (ITHWD) measure was proposed to improve the performance of the traditional FMEA. It is shown that the improved model has not only considered the subjective and objective weights of risk factors, but also avoided information distortion and loss. Besides, a case study of tool management was provided to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.

failure mode and effects analysis (FMEA); distance measure; outsourcing; priority ranking

2015-03-21

國(guó)家自然科學(xué)基金(71402090)；中國(guó)博士后科學(xué)基金(2014M560356)；教育部人文社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃基金(13YJA630041)

尤筱玥(1991—)，女，博士生，主要研究方向?yàn)閼?zhàn)略管理與財(cái)務(wù)管理.E-mail: yxyrachel@sina.com

雷星暉(1963—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，管理學(xué)博士，主要研究方向?yàn)閼?zhàn)略管理與財(cái)務(wù)管理.E-mail: leixinghui@#edu.cn

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