郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險評估

鄭凌垚，徐 靖，王海燕*

(1.武漢理工大學(xué)交通與物流工程學(xué)院，湖北 武漢 430063;2.上海外高橋造船有限公司集配部，上海 200137)

郵輪行業(yè)是目前全球旅游業(yè)中最受歡迎、最盈利、增長最快的行業(yè)之一[1]。伴隨國家對高端裝備制造等政策的逐步落地，我國郵輪建造產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇[2]。郵輪建造周期具有一定的剛性，中間任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，物資將不能被及時配送至生產(chǎn)部門，由此會帶來財務(wù)損失、供應(yīng)延遲，甚至生產(chǎn)中斷，最終影響整艘郵輪建造的進度。郵輪建造對鋼板要求極高，其質(zhì)量、配齊率等是郵輪建造的關(guān)鍵，因此有必要對郵輪建造鋼板物資物流集配存在的風(fēng)險進行評估，以提升郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險的快速響應(yīng)率，降低風(fēng)險發(fā)生的概率和風(fēng)險后果的嚴重程度。

隨著造船業(yè)的發(fā)展，造船量日益攀升，造船物資物流風(fēng)險逐漸凸顯。與普通制造業(yè)物資物流相比，造船物資物流具有更長周期，原材料和中間產(chǎn)品占用大量庫存且造船物資常為單船專用，無法批量采購，其物流成本較高。為保障船舶建造物資物流高效運行，國內(nèi)外許多學(xué)者對造船物資物流風(fēng)險管理進行了探索研究，如：Capaitzis[3]從運營角度分析了船舶建造物資物流過程中存在的風(fēng)險因素；Lee等[4]通過實地調(diào)查結(jié)合專家咨詢，梳理出船舶建造過程中的各類風(fēng)險，并得出質(zhì)量風(fēng)險是船舶建造的重要風(fēng)險因素；Fernandes等[5]通過對軍用造船項目主要風(fēng)險事件、原因及其影響進行研究，得到了風(fēng)險清單，并對風(fēng)險進行了評價；Diaz等[6]建立了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的項目投資組合風(fēng)險評估框架, 并對軍用造船項目進行了評估；Crispim等[7]搭建了德爾菲法與可視化圖表、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和通過語言變量表達專家意見相結(jié)合的軍船制造定制風(fēng)險網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；陶永宏等[8]采用定性方法識別造船物資物流風(fēng)險，并提出了基于功效系數(shù)法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法結(jié)合的造船物資物流風(fēng)險預(yù)警模型；康穎[9]從能力、目標、信用、協(xié)議、信息溝通和利益分配六個方面出發(fā)，構(gòu)建了造船供應(yīng)鏈合作風(fēng)險灰色關(guān)聯(lián)度評價模型；陳勃[10]基于計劃、采購、建造和交船流程四個階段討論了造船供應(yīng)鏈的風(fēng)險因素，并結(jié)合模糊綜合理論建立了造船供應(yīng)鏈風(fēng)險評價模型；張卓義[11]通過引入三角模糊數(shù)并整合專家意見，建立了基于模糊網(wǎng)絡(luò)分析的船舶建造質(zhì)量風(fēng)險評估模型；王海燕等[12]通過對郵輪建造舾裝物流集配流程進行分析，建立了基于粗糙三角模糊數(shù)的郵輪建造舾裝物流集配流程風(fēng)險評估模型，并根據(jù)評估結(jié)果提出了相應(yīng)的管控措施；姚建波[13]從供貨、運輸、倉儲和外包角度出發(fā)，構(gòu)建了船舶建造舾裝物流集配系統(tǒng)綜合評估指標體系，并基于多級模糊綜合評估理論對船舶建造舾裝物流集配系統(tǒng)進行了綜合評估。可見，目前國內(nèi)外對船舶建造物資物流研究主要集中于常規(guī)商船領(lǐng)域，鮮有關(guān)于大型郵輪鋼板物資物流的研究。相對常規(guī)商船，郵輪鋼板具有單元配齊率要求高、薄板占比高、不確定性大等特點，對其物流過程的風(fēng)險管控要求極高。因此，針對郵輪建造鋼板物資物流集配方面的風(fēng)險研究有待進一步完善。本文基于大型郵輪鋼板物資物流風(fēng)險研究的不足和必要性，通過梳理郵輪建造鋼板物資物流集配流程，利用故障樹法識別郵輪建造鋼板物資物流集配潛在風(fēng)險因子，并基于郵輪建造鋼板物資物流集配不確定性、模糊性及專家評價猶豫性，從風(fēng)險發(fā)生可能性與后果出發(fā)，結(jié)合猶豫模糊語言集和風(fēng)險矩陣法，對郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險進行了評估，建立對應(yīng)的風(fēng)險控制體系。

1 郵輪建造鋼板物資物流集配概述

1.1 郵輪建造鋼板物資特性

鋼板物資在郵輪物資分類中屬于A類物資，是重點保管物資。從倉儲集配的角度可將集配物資分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV四大類，鋼板物資為Ⅲ類，即堆垛機裝運類大型物資。與常規(guī)船型相比,郵輪建造鋼板物資具有如下特性：

(1) 數(shù)量大、種類多。郵輪鋼板物資數(shù)量大、種類多，其對采購、倉儲、配送等物流集配環(huán)節(jié)的順利運行提出了更高的要求。同時，郵輪鋼板消耗量占全船鋼材用量的83%～92%，其利用率的高低直接影響造船成本。

(2) 薄板占比高。郵輪以薄板結(jié)構(gòu)為主，具有薄板平面結(jié)構(gòu)多、建造精度和重量控制要求高的特點。據(jù)統(tǒng)計，與中厚板船型相比，郵輪薄板重量約占整船重量的65%以上。相較于厚板，薄板更易變形，因此對物流集配過程中各環(huán)節(jié)的要求較高。同時，薄板焊接時易變形，因此在郵輪鋼板物資物流集配過程中還需考慮物資退貨、增補不及時等問題對郵輪生產(chǎn)建造的影響。

(3) 單元配齊率要求高。準時配齊鋼板單元是郵輪生產(chǎn)的關(guān)鍵。郵輪建造以單元為單位進行生產(chǎn)，而每個單元鋼板的規(guī)格有幾百種。從造船廠角度，希望鋼板按單元供貨，而從供應(yīng)商角度，希望鋼板按同種規(guī)格規(guī)模進行供應(yīng)，以達到物流綜合效益的最大化，但這將影響郵輪鋼板單元配齊率。配齊率低會導(dǎo)致郵輪生產(chǎn)單元因缺乏某規(guī)格鋼板無法完工，或借用其他生產(chǎn)單元的鋼板而導(dǎo)致組織混亂，影響生產(chǎn)計劃的執(zhí)行，而生產(chǎn)計劃變更反之又影響鋼板的供應(yīng)，從而形成惡性循環(huán)。

1.2 郵輪建造鋼板物資物流集配流程

郵輪建造鋼板物資物流集配流程主要包括鋼板到貨前、鋼板到貨檢驗入庫、倉儲庫存集配、鋼板發(fā)放配送、鋼板退庫和剩余鋼板處理六個階段，見圖1。從郵輪鋼板物資多層級物流集配結(jié)構(gòu)序列顯示(見圖1)，整個集配過程與生產(chǎn)管理部、設(shè)計部、采購部、品質(zhì)保障部、生產(chǎn)部門等多個部門均發(fā)生協(xié)同關(guān)系。通過分析協(xié)同點、職責界面、協(xié)作方式，可進一步識別郵輪鋼板物流集配風(fēng)險，為郵輪的順利建造提供保證。

圖1 郵輪建造鋼板物資物流集配流程

1.3 郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險影響因素

本文基于人、機、環(huán)、管、外五個方面對郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險的影響因素進行分析。

(1) 人員因素。人員因素是影響郵輪建造鋼板物資物流集配效率的關(guān)鍵因素。人員因素主要是指人員疏忽、人員違章操作導(dǎo)致工作效率低下甚至引發(fā)意外事故。

(2) 設(shè)備設(shè)施因素。設(shè)備設(shè)施供應(yīng)不及時或出現(xiàn)故障及老化，可能影響鋼板物資的存、取，甚至影響鋼板物資流通。鋼板設(shè)備設(shè)施因素主要包括物流設(shè)備故障、倉庫容量不足和設(shè)備不滿足鋼板物資搬運、倉儲條件等。

(3) 環(huán)境因素。厚度≤2.5 mm的鋼板在室內(nèi)存放時間過長會增加薄板麻點產(chǎn)生的概率，且非簡單打磨即可對薄板麻點進行處理。因此，不合理的倉儲、運輸環(huán)境不僅影響工作效率，還易造成鋼板物資的損壞。同時，由于曾出現(xiàn)過未對鋼板上的冰雪等雜物進行及時清理而引起鋼板掉落造成人員死亡的事故，因此在鋼板存放過程中應(yīng)注意防范惡劣天氣的影響。

(4) 管理因素。管理是指通過操作流程、作業(yè)計劃、作業(yè)標準調(diào)動人、機、物等資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和信息傳遞，從而達到物在整個系統(tǒng)內(nèi)的流通。管理因素主要包括組織機構(gòu)設(shè)置、規(guī)章制度制定、溝通與協(xié)作機制、計劃管理、資源配置、專業(yè)培訓(xùn)或教育等方面。

(5) 外部因素。外部風(fēng)險是指企業(yè)的外部經(jīng)營環(huán)境變化所產(chǎn)生的風(fēng)險，主要指因企業(yè)外部的政治環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境、法律政策、市場和自然災(zāi)害等企業(yè)無法控制的因素改變所產(chǎn)生的風(fēng)險。郵輪建造鋼板物資物流集配外部影響因素主要包括供應(yīng)商因素及疫情等突發(fā)事件因素。

2 基于故障樹法的郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險辨識

故障樹分析法是風(fēng)險識別的常用方法，可識別造成各環(huán)節(jié)事故的基本事件，并對基本事件之間的邏輯關(guān)系做全面和形象的描述[14]。鋼板單元準時配齊是郵輪生產(chǎn)的關(guān)鍵，對郵輪建造工期具有重要的影響，而郵輪建造中薄板占比大，其存放保管需達到較高的質(zhì)量要求，且郵輪鋼板物資體積大、質(zhì)量重，操作中的安全防護較為重要，加之郵輪鋼板物資倉儲保管時存在起麻點、變形等問題，易引發(fā)成本超支，因此在郵輪建造鋼板物資物流集配過程中關(guān)注工期、成本、質(zhì)量、安全問題則顯得尤為重要。本文分別以配送延遲、成本超支、鋼板質(zhì)量問題、安全事故為頂事件構(gòu)建故障樹。

2.1 以配送延遲為頂事件的故障樹

導(dǎo)致郵輪建造鋼板物資物流集配配送延遲的原因為生產(chǎn)部門領(lǐng)貨時貨未配齊或生產(chǎn)部門領(lǐng)貨時貨已配齊但未能及時發(fā)放，因此在以配送延誤作為故障樹的頂事件進行分析時，將這兩個事件作為故障樹的中間事件。郵輪建造鋼板物資物流集配配送延遲故障樹，見圖2。該故障樹中最小單元編號和風(fēng)險因子內(nèi)容，見表1。

表1 郵輪建造鋼板物資物流集配配送延遲故障樹最小單元編號和風(fēng)險因子內(nèi)容

圖2 郵輪建造鋼板物資物流集配配送延遲故障樹

2.2 以成本超支為頂事件的故障樹

郵輪鋼板缺損件再采購、倉儲管理、剩余物資處理等均會產(chǎn)生相應(yīng)成本，因此在以成本超支作為故障樹的頂事件進行分析時，將鋼板采購成本超支(B1)、鋼板倉儲成本超支(B2)、剩余鋼板成本超支(B3)作為故障樹的中間事件。郵輪建造鋼板物資物流集配成本超支故障樹，見圖3。該故障樹中最小單元編號和風(fēng)險因子內(nèi)容，見表2。

圖3 郵輪建造鋼板物資物流集配成本超支故障樹

表2 郵輪建造鋼板物資物流集配成本超支故障樹最小單元編號和風(fēng)險因子內(nèi)容

2.3 以鋼板質(zhì)量問題為頂事件的故障樹

郵輪建造到貨鋼板質(zhì)量不合格或在庫鋼板防護不當而損壞等均會引起質(zhì)量問題，因此在以鋼板質(zhì)量問題作為故障樹的頂事件進行分析時，將到貨鋼板質(zhì)量不合格(C1)和在庫鋼板損壞(C2)作為中間事件。郵輪建造鋼板物資物流集配鋼板質(zhì)量問題故障樹，見圖4。該故障樹中最小單元編號和風(fēng)險因子內(nèi)容，見表3。

圖4 郵輪建造鋼板物資物流集配鋼板質(zhì)量問題故障樹

表3 郵輪建造鋼板物資物流集配鋼板質(zhì)量問題故障樹最小單元編號和風(fēng)險因子內(nèi)容

2.4 以安全事故為頂事件的故障樹

郵輪建造鋼板物資物流集配過程需經(jīng)過堆場卸貨、吊運發(fā)放等高空作業(yè)以及翻板理貨、輥道配送等運輸搬運作業(yè)，這些操作都具有一定的危險性。因此在以安全事故作為故障樹的頂事件進行分析時，將鋼板墜落傷人(D1)、鋼板運輸搬運中人員受傷(D2)作為中間事件。郵輪建造鋼板物資物流集配安全事故故障樹，見圖5。該故障樹中最小單元編號和風(fēng)險因子內(nèi)容，見表4。

圖5 郵輪建造鋼板物資物流集配安全事故故障樹

表4 郵輪建造鋼板物資物流集配安全事故故障樹最小單元編號和風(fēng)險因子內(nèi)容

3 郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險評估

本文利用猶豫模糊語言集消除專家打分的猶豫性，并從風(fēng)險發(fā)生可能性及后果出發(fā)，結(jié)合風(fēng)險矩陣，得到郵輪鋼板物流集配各風(fēng)險等級。

3.1 猶豫模糊集理論

猶豫模糊集是由若干個可能的隸屬度值組成的集合，相較于其他模糊集更能考慮現(xiàn)實中各隸屬度值的不唯一性，可有效解決集結(jié)算子導(dǎo)致的信息丟失問題。因此，猶豫模糊集更能滿足處理實際問題時的客觀需求[15]。設(shè)有非空集合X，則H={[x,hH(x)]|x∈X}為X上的一個猶豫模糊集。其中hH(x)表示對于x∈X的可能隸屬度值所組成的集合是區(qū)間[0,1]的子集[16]。

3. 2 統(tǒng)計猶豫模糊評估集的建立

3.3 指標分值計算

利用猶豫模糊加權(quán)平均算子(HFWA)計算郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險評估各指標分值S(hi)(i=1,2,…,m)，算子定義如下：

3.4 風(fēng)險可能性和后果等級劃分

將郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險發(fā)生可能性和后果分為5個等級，對應(yīng)的評估量表見表5、表6。

表5 郵輪鋼板物流集配風(fēng)險發(fā)生可能性(P)等級劃分

表6 郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險發(fā)生后果(C)等級劃分

4 實例應(yīng)用與分析

以某船廠為例，將本文建立的風(fēng)險評估模型應(yīng)用于郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險評估實際中。

4.1 數(shù)據(jù)來源

本研究邀請了5名對郵輪建造鋼板物資物流集配充分了解的專家對所研究的問題進行分析與打分，以為本研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。邀請的專家應(yīng)具備以下條件：至少有5 a相關(guān)經(jīng)驗；至少在造船物流環(huán)境中擔任以下職務(wù)之一，如郵輪建造物資物流集配部門級管理者、郵輪物資物流集配作業(yè)區(qū)管理者、管理團隊成員；至少參與了8個以上民船海工項目物流管理工作。

4.2 統(tǒng)計猶豫模糊評估集的建立

選定區(qū)間[0,1]等分評估等級，即hH(x)={0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}，分值越大風(fēng)險越低。以鋼板質(zhì)量問題為例，列出專家對風(fēng)險發(fā)生可能性和后果評分的猶豫模糊評估集，見表7和表8。

表7 基于猶豫模糊集的郵輪建造鋼板物資物流集配鋼板質(zhì)量問題風(fēng)險發(fā)生可能性評分

表8 基于猶豫模糊集的郵輪建造鋼板物資物流集配鋼板質(zhì)量問題風(fēng)險發(fā)生后果評分

4.3 計算各項指標可能性及后果分值

本研究邀請的專家在該領(lǐng)域背景相似，因此在運用算子對專家評分進行集成時認為各位專家的權(quán)重相同，即w={0.2,0.2,0.2,0.2,0.2}T。根據(jù)HFWA計算公式，運用Matlab軟件對評估指標分值進行集成。以鋼板質(zhì)量問題中評估指標R410為例計算如下：

風(fēng)險發(fā)生的可能性：

根據(jù)定義2得評估值S(hP410)=0.192 4。

風(fēng)險發(fā)生的后果：

hC410=HFWA(h1,h2,h3,h4,h5)=HFWA{0.1,

根據(jù)定義2得評估值S(hC410)=0.213 7。

同理，可得到鋼板質(zhì)量問題中所有評估指標風(fēng)險發(fā)生可能性和后果的數(shù)據(jù)集成hj和評估值S，并根據(jù)表5和表6進行等級劃分，其結(jié)果見表9、表10。

表9 郵輪建造鋼板物資物流集配鋼板質(zhì)量問題風(fēng)險發(fā)生可能性評估結(jié)果

表10 郵輪建造鋼板物資物流集配鋼板質(zhì)量問題風(fēng)險發(fā)生后果評估結(jié)果

同理，可得到配送延遲、成本超支、安全事故中所有評價指標風(fēng)險發(fā)生可能性和后果的評價等級。

4.4 風(fēng)險等級劃分

根據(jù)郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險發(fā)生的可能性和后果，依“大概率、高影響程度”到“小概率、低影響程度”順序?qū)L(fēng)險矩陣分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ區(qū)域。將風(fēng)險因子置于風(fēng)險矩陣中，結(jié)果見圖6。郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險Ⅲ級及以上關(guān)鍵風(fēng)險因子清單，見表11。

圖6 郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險等級矩陣圖

表11 郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險Ⅲ級及以上關(guān)鍵風(fēng)險因子清單

4.5 風(fēng)險控制體系

本文根據(jù)郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險評估結(jié)果得到的影響配送延遲、成本超支、鋼板質(zhì)量問題、安全事故的關(guān)鍵風(fēng)險因子，建立了基于組織體系、計劃體系、文控體系、信息系統(tǒng)、質(zhì)量體系、安全體系、風(fēng)險防范體系的郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險控制體系(見圖7)，以減少或避免風(fēng)險事件發(fā)生的可能性，把風(fēng)險事件造成的損害降到最低。

圖7 郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險控制體系

5 結(jié) 論

本文結(jié)合郵輪鋼板物資特點，從配送延遲、成本超支、鋼板質(zhì)量問題、安全事故出發(fā)，對郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險進行辨識、評估和管控，得到主要結(jié)論如下：

(1) 厘清了郵輪建造鋼板物資物流集配流程及責任界限，實現(xiàn)了在風(fēng)險發(fā)生后對應(yīng)部門責任的可追溯性，為便于管理、有效溝通協(xié)調(diào)、規(guī)范人員操作提供了基礎(chǔ)。

(2) 依托人、機、環(huán)、管、外因素，構(gòu)建了以配送延遲、成本超支、鋼板質(zhì)量問題、安全事故為頂事件的故障樹模型，分析了影響郵輪建造鋼板物資物流集配效率的風(fēng)險因子，并描述了各風(fēng)險因子之間的邏輯關(guān)系，利于風(fēng)險發(fā)生后快速查找物流系統(tǒng)惡化的根源，以避免風(fēng)險最后演變成現(xiàn)實損失。

(3) 采用專家調(diào)查法對風(fēng)險因子發(fā)生的可能性和后果進行了評價，結(jié)合猶豫模糊語言集和風(fēng)險矩陣法將專家主觀意見轉(zhuǎn)化為量化風(fēng)險值，依此確定了配送延遲、成本超支、鋼板質(zhì)量問題、安全事故各評價指標的風(fēng)險等級。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了郵輪建造鋼板物資物流集配風(fēng)險控制體系，提供了降低風(fēng)險的途徑，保證風(fēng)險發(fā)生后能夠快速響應(yīng)，有利于郵輪建造鋼板物資物流集配的高效運行，為我國郵輪順利建成提供了基礎(chǔ)保障。