“華龍一號(hào)”首堆示范工程核電設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)管理研究

王端陽，孔 衛(wèi)，夏明明，余曉斌

(東方電氣股份有限公司，四川 成都 611731)

“華龍一號(hào)”首堆核電機(jī)組采用國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)設(shè)計(jì)，是具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代先進(jìn)壓水堆核電機(jī)型，其系統(tǒng)多達(dá)300多個(gè)，設(shè)備多達(dá)5萬多臺(tái)套[1]。其中許多關(guān)鍵設(shè)備(壓力殼、蒸汽發(fā)生器、主泵、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、汽水分離再熱器等)重量達(dá)數(shù)百噸，制造難度高，制造精度達(dá)到微米量級(jí)。這些設(shè)備對(duì)于核電廠能否安全、高效、經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和運(yùn)行意義重大，因此保質(zhì)、按時(shí)地交付設(shè)備是對(duì)設(shè)備供應(yīng)商的基本要求。

對(duì)于設(shè)備供應(yīng)商而言，核電項(xiàng)目具有周期長、合同金額大、設(shè)計(jì)要求高、原材料采購量大、制造生產(chǎn)難點(diǎn)多等特點(diǎn)，在設(shè)備供貨的生命周期內(nèi)，面臨的風(fēng)險(xiǎn)多種多樣。與此同時(shí)，隨著我國能源結(jié)構(gòu)的持續(xù)調(diào)整，未來多項(xiàng)目的同時(shí)開工、執(zhí)行更加劇了項(xiàng)目管理的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)的不確定性。目前，國內(nèi)針對(duì)核電項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的研究相對(duì)較少[2-6]，適用于核電設(shè)備供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)管理研究更是缺乏[7]。因此，針對(duì)“華龍一號(hào)”首堆示范工程開展這方面的研究就具有重要的價(jià)值和意義。

項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理主要?jiǎng)澐譃?個(gè)階段：風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)規(guī)劃和風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。其中風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)分析對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)和監(jiān)控的成功至關(guān)重要。因核電項(xiàng)目管理的復(fù)雜性，風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和分析目前主要采用頭腦風(fēng)暴法、德爾菲法、核查表法、SWOT分析以及專家判斷等定性的方法，使得后續(xù)在制定風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施時(shí)缺乏有力的數(shù)據(jù)支撐，決策可能不夠客觀、科學(xué)。本文通過層次分析法[8]和風(fēng)險(xiǎn)分析法，較為準(zhǔn)確地得到了不同設(shè)備的權(quán)重系數(shù)，并以此計(jì)算出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)值大小，為不同層級(jí)的管理人員提供了依據(jù)和參考。

1 核電設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別模型

風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別最重要的就是確定項(xiàng)目目標(biāo)以及對(duì)風(fēng)險(xiǎn)類別進(jìn)行確認(rèn)和劃分。進(jìn)行設(shè)備供貨項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，一般采用信息收集技術(shù)、核對(duì)表分析、假設(shè)分析、圖解技術(shù)、SWOT分析以及專家判斷等工具和技術(shù)，但這些方法通常受專家個(gè)人傾向和感受的影響，很難達(dá)到理想效果[7]。運(yùn)用層次分析法(Analytic Hierarchy Process ，簡稱AHP 法)，可以有效地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別并將指標(biāo)定量化從而構(gòu)建出設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)管理指標(biāo)體系。

1.1 構(gòu)建層次分析結(jié)構(gòu)模型

首先要需要確定目標(biāo)層，即“華龍一號(hào)”設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合國內(nèi)外核電項(xiàng)目建設(shè)的情況以及我國核電項(xiàng)目累積的經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)則層主要包括5個(gè)方面：質(zhì)量、進(jìn)度、費(fèi)用、性能保證和客戶滿意度。

依據(jù)福清5、6號(hào)核電廠設(shè)備供貨合同的實(shí)際情況，以常規(guī)島TG包為例，方案層主要選取7個(gè)部套，分別為：高中壓模塊、低壓LP1&LP2模塊、高壓主汽閥、汽輪機(jī)控制系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)定子、勵(lì)磁系統(tǒng)、MSR。通過確定目標(biāo)層-準(zhǔn)則層-方案層，可以得到相應(yīng)的層次分析結(jié)構(gòu)圖(如圖1所示)。

圖1 華龍一號(hào)設(shè)備供貨層次分析結(jié)構(gòu)圖Fig.1 The AHP structure of equipment supplyfor the first unit of HPR1000

1.2 構(gòu)建準(zhǔn)則層和方案層的比較矩陣

關(guān)于質(zhì)量、進(jìn)度、費(fèi)用、性能保證和客戶滿意度，依據(jù)“華龍一號(hào)”設(shè)備供貨合同的具體情況得出相應(yīng)的比較矩陣(見表1)。

表1 目標(biāo)層-準(zhǔn)則層比較矩陣

經(jīng)計(jì)算，目標(biāo)層-準(zhǔn)則層比較矩陣的權(quán)重向量W=(0.397,0.257,0.070,0.179,0.096)T，最大特征值λmax=5.11。該矩陣通過一致性檢驗(yàn)。

按照上述步驟，建立方案層對(duì)準(zhǔn)則層的比較矩陣，并計(jì)算出各層次即不同設(shè)備間相對(duì)重要性權(quán)重。經(jīng)一致性檢驗(yàn)，隨機(jī)一致性檢驗(yàn)指標(biāo)滿足要求，各層次的判斷可靠(見表2)。

表2 總排序組合權(quán)總計(jì)算表

2 核電設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)分析模型

雖然T M Williams認(rèn)為概率分析法有一定局限性[9]，但本文研究的對(duì)象為核電設(shè)備，其風(fēng)險(xiǎn)維度一致、風(fēng)險(xiǎn)概率水平相當(dāng)、風(fēng)險(xiǎn)影響可以有效評(píng)估，因此該方法適用于“華龍一號(hào)”核電設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)分析。概率分析法主要是確定風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率以及風(fēng)險(xiǎn)潛在損失的影響，可以用如下式子表示：

R=P·I

(1)

其中:R表示風(fēng)險(xiǎn)值大小;P表示風(fēng)險(xiǎn)概率;I表示相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)影響。

2.1 風(fēng)險(xiǎn)概率的表示

“華龍一號(hào)”核電設(shè)備供貨主要分為設(shè)計(jì)、采購和制造三個(gè)階段。以設(shè)計(jì)階段為例，剛開始時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)概率接近為0；隨著項(xiàng)目的推進(jìn)，風(fēng)險(xiǎn)概率逐步增至峰值；在末尾階段，風(fēng)險(xiǎn)概率逐漸減小。因此設(shè)計(jì)階段的風(fēng)險(xiǎn)概率可以用正態(tài)分布函數(shù)表示，其表達(dá)式為：

(2)

式中：T0為設(shè)備設(shè)計(jì)周期的一半。

類似地，設(shè)備采購和制造階段的風(fēng)險(xiǎn)概率也可以用正態(tài)分布函數(shù)表示，在計(jì)算某個(gè)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)概率時(shí)采用求和法計(jì)算總體的風(fēng)險(xiǎn)概率(見圖2)。

圖2 設(shè)備設(shè)計(jì)、采購和制造階段風(fēng)險(xiǎn)概率圖Fig.2 Risk probability during equipment design,procurement and manufacturing stages

對(duì)于不同的設(shè)備，其設(shè)計(jì)、采購和制造風(fēng)險(xiǎn)概率雖均為正態(tài)分布曲線，但因技術(shù)難度、周期不同，其方差明顯不同，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際選取不同設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)概率峰值如表3所示。

表3 不同設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)概率峰值

2.2 風(fēng)險(xiǎn)影響的表示

要定量地確定風(fēng)險(xiǎn)影響的大小并不容易。結(jié)合福清5、6號(hào)核電設(shè)備供貨合同，設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)影響函數(shù)關(guān)系式可表示為：

I=P·V·ΔT

(3)

其中：P表示設(shè)備價(jià)格;ΔT表示設(shè)備延誤交付周數(shù);V表示違約金額比例，其相應(yīng)的取值如表4所示。

表4 設(shè)備延誤交付違約金

2.3 風(fēng)險(xiǎn)值的表示

在確定風(fēng)險(xiǎn)概率和風(fēng)險(xiǎn)影響的基礎(chǔ)上，可以得到設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)的表達(dá)式：

R=f(T)·P·V·ΔT

(4)

所有設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)的表達(dá)式為：

(5)

其中：n表示設(shè)備的總數(shù)量，本文選取n的數(shù)量為7。

考慮不同設(shè)備對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的影響，結(jié)合已經(jīng)求得的組合權(quán)重系數(shù)Z(詳見表2中數(shù)據(jù))，表達(dá)式為：

(6)

3 “華龍一號(hào)”核電設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)模型的應(yīng)用

在完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及確定風(fēng)險(xiǎn)影響的基礎(chǔ)上，還要規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)。擬定風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施時(shí)涉及兩方面的問題，一是制定措施的管理層級(jí)，不同層級(jí)的管理人員決策內(nèi)容肯定有所不同，那么就要研究何種情況應(yīng)由何種管理層級(jí)決策的問題；二是不同設(shè)備之間資源競爭的問題，即不同設(shè)備同時(shí)面臨各種風(fēng)險(xiǎn)對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行造成影響時(shí)，研究優(yōu)先級(jí)的問題。

3.1 核電設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)管理等級(jí)的確定

根據(jù)已建立的核電項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理體系模型，風(fēng)險(xiǎn)管理等級(jí)可以由下列式子得出。

(7)

其中，CO表示風(fēng)險(xiǎn)管理系數(shù)，取值范圍為[0,1]，Rmax表示設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)的最大值。

風(fēng)險(xiǎn)管理系數(shù)臨界值的選取和設(shè)定可以結(jié)合企業(yè)自身實(shí)際(包括項(xiàng)目干系人承受風(fēng)險(xiǎn)的能力、項(xiàng)目管理水平等)。從圖3可以看出，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)管理系數(shù)在0.3以下時(shí)，說明風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低，此時(shí)由項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)對(duì)相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)管理系數(shù)在0.3至0.6的范圍時(shí)，說明風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高，此時(shí)由部門經(jīng)理應(yīng)對(duì)相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)；而當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)管理系數(shù)超過0.6時(shí)，上升至公司高管應(yīng)對(duì)相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 風(fēng)險(xiǎn)管理系數(shù)與管理等級(jí)Fig.3 Risk management coefficient and management level

3.2 模型應(yīng)用

除了計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)管理系數(shù)確定風(fēng)險(xiǎn)管理等級(jí)、動(dòng)態(tài)反映風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)之外，還可以將主要設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行橫向?qū)Ρ取１疚倪x取高中壓模塊、高壓主汽閥、汽輪機(jī)控制系統(tǒng)三個(gè)設(shè)備進(jìn)行分析。雖然在設(shè)備價(jià)格方面高中壓模塊遠(yuǎn)大于高壓主汽閥和汽輪機(jī)控制系統(tǒng)，但結(jié)合實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)概率大小以及延誤工期，從圖4中可以看出高壓主汽閥的風(fēng)險(xiǎn)值要遠(yuǎn)高于高中壓模塊和汽輪機(jī)控制系統(tǒng)。因此，如果在同一時(shí)間段內(nèi)設(shè)備因采購、質(zhì)量等原因造成延誤風(fēng)險(xiǎn)，在應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，有限的資源應(yīng)優(yōu)先向風(fēng)險(xiǎn)值高的高壓主汽閥設(shè)備傾斜。

圖4 不同設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)值大小Fig.4 Risk values of different equipment

4 結(jié)論

本文通過構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)分析的模型，得到了不同設(shè)備的權(quán)重系數(shù)，并以此計(jì)算出不同設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)值大小。通過定量計(jì)算，得到如下結(jié)論。

(1)風(fēng)險(xiǎn)值可以作為風(fēng)險(xiǎn)分析的重要、有效指標(biāo)，企業(yè)在面臨資源緊張、沖突時(shí)，可以依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)值大小，合理安排資源，有效控制、減小風(fēng)險(xiǎn)。

(2)風(fēng)險(xiǎn)管理系數(shù)可以動(dòng)態(tài)地反映核電設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)有充分的預(yù)警，以便于相關(guān)管理人員更好地控制風(fēng)險(xiǎn)。

開展“華龍一號(hào)”核電設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)管理的研究，能夠提升核電設(shè)備供貨風(fēng)險(xiǎn)管理和控制水平，有助于相關(guān)決策的科學(xué)化和合理化，有力地保證了華龍一號(hào)核電設(shè)備供貨進(jìn)度和設(shè)備的性能，在一定程度上推動(dòng)了我國核電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。