HHM在艦船維修進度風險識別中的應用?

顏功達董 鵬 余 鵬 邵 帥

（1.海軍工程大學管理工程與裝備經濟系 武漢 430033）（2.中國人民解放軍91550部隊 大連 116023）

1 引言

艦船系統是一個典型的復雜裝備系統，艦船維修工程項目由于其內部結構和外部環境的影響，其中包含了眾多復雜的風險因素，在項目實施過程中，進度往往存在不確定性［1］，任何潛在風險因素都有可能對項目工期產生直接或間接的影響［2］，導致項目進度延誤，造成巨大損失。而進度的延遲是預算超支的重要驅動因素［3］。如何全面系統地識別進度風險對于風險管理來說至關重要，只有準確識別風險，才能為后面的風險評估和控制確定方向。

風險識別最重要的不是單純羅列出每個可能的風險，而是識別出所有對維修項目可能產生影響的風險，并對識別出來的風險進行系統分類，為后續風險分析打好基礎［4］。由于復雜系統受到多方面因素的影響，需要從系統的各個方面來全面識別風險，僅從單一模型出發難以解決復雜系統進度風險辨識問題，而等級全息建模是通過全方位的視角去研究整個系統，分析各因素之間的相互影響，最后的結果是得到一個近乎完備的風險集合［5］，從而盡可能多地識別系統風險。因此，本文在收集艦船維修相關資料和結合專家經驗的基礎上，運用等級全息建模的方法建立艦船維修進度風險HHM模型，全方位多視角地識別進度風險，為下一步風險評估做準備。

2 等級全系建模

等級全息建模（HHM）是一種系統全面的思想和方法論，它的目的在于從一個系統的眾多方面、視角、觀點、維度和層級中捕捉和展現其內在不同特征和本質［6］。“等級”指的是從系統等級的不同層面來分析系統存在的風險；“全息”原本是指無透鏡攝影的一種技術，可以在三維空間投射三維立體影像，其位置和大小與之前一模一樣，在這里指的是從系統的不同視角來分析系統存在的風險。

HHM同傳統的數學建模技術的差異在于：數學建模只能刻畫真實系統的少量因素，而HHM是通過全方位的視角去研究整個系統。復雜系統無法通過單一模型、單一視角來描述其結構特征，而HHM方法思想的前提則是在復雜系統的建模過程中，可能會有多個數學模型或概念模型出現，其中每個模型都是基于某個具體視角，都可以認為是對系統的有效描述［7］。HHM是以協作、互補的形式將復雜系統分解為多個等級層次，每個層次都是復雜系統的某一特定視角結構，通過對每個層次進行風險識別分析，最終能得到近乎完備的復雜系統進度風險集合［8］。

因此，HHM方法對大型、復雜、等級結構的系統建模十分有效，等級全息建模的多方位、多視角使得復雜系統的風險識別分析更加可行。目前HHM方法已經廣泛運用于國防基礎設施、信息安全系統、跨國企業供應鏈、航天任務、新產品開發等領域的風險識別分析。

3 復雜裝備維修進度風險

3.1 風險及進度風險相關理論

1）風險

“風險”一詞最早是源自遠古時期的漁民們，在出海之前禱告出海時能風平浪靜、滿載而歸，由于“風”會給他們帶來不確定的危險，“風”即意味著“險”，“風險”一詞由此而來。隨著時代發展，人們對風險的認知越來越深刻，“風險”也有了越來越多的含義，從不同的角度看，風險有不同的意義，因此對風險的理解也是相對的。

具有代表性的是風險的三組集定義，由于項目結構和所處環境的復雜性，Kaplan和Garrick于1981年建立了風險定義的“三組集”，R={ Si'Li'Xi}，其中 Si表示第i個“風險情景”，Lic表示該風險情景發生的可能性，Xi表示可能引起的后果，下標c表示風險情景集｛Si｝是完備的，即它包含了所有可能的風險情景，或者至少是所有重要的風險情景，這一定義也被廣泛應用于風險識別和評估中［9］。現代意義上的風險已經不僅僅是指“遇到危險”這一狹義含義，雖然學術界對風險沒有統一的定義，但其核心始終是圍繞“未來結果的不確定性或損失”。

2）進度風險

進度風險屬于項目風險中的一部分。艦船維修項目由于涉及面廣、過程復雜、時間跨度大等特點，在實施過程中，往往會受到各種不確定性因素的影響而導致項目進度拖延，無法在計劃工期內完成，給項目帶來巨大損失。而這些不確定性因素的影響導致項目不能在規定期限內完成的可能性、超期幅度以及可能產生的損失稱為進度風險。在項目實施的整個過程中，由于各種風險導致的結果都會直接或者間接地影響項目的工期，從某種意義上說，任何風險都有可能成為進度風險［10］。

借鑒上述風險定義，結合所研究的艦船維修項目，本文將進度風險定義為：由于受到各種內部或者外部因素的影響而導致的艦船維修項目無法按計劃期限完成的可能性和可能發生的損失以及損失的嚴重性。具體來說，風險是由風險因素、風險事故和損失這三個要素構成的統一體，風險因素是風險事故發生的潛在因素，風險事故的發生可能導致損失，是造成損失的直接或外在原因。

3.2 進度風險產生的原因

由于艦船維修項目結構和所處環境的復雜性，在實施的各個環節都可能存在多個不同的風險因素。對于艦船維修項目而言，它包含了技術性和管理性的活動，具有很強的綜合性，需要滿足物資需求、多部門協調合作以及技術的更新等要求，且時間跨度大，隨著項目的逐步開展會出現很多難以預料的不確定因素。針對本文研究的艦船維修項目而言，導致工期延誤的主要因素包括維修人員因素、設備因素、工藝因素、材料因素、管理因素和環境因素等。

1）維修人員因素

主要包括維修人員對工作認知不足、操作不規范、責任心不足、疏忽和身體疲勞等因素。

2）設備因素

設備主要包括硬件設備、軟件設施和保障器械，設備因素主要包括設備陳舊、設備狀態的完好性、設備質量問題、設備未及時更新等。

3）工藝因素

主要包括工藝不規范、設計變更、施工流程自身缺陷、工藝文件更新不及時、圖樣設計不合理、技術未及時更新等因素。

4）材料因素

主要包括原材料、零配件等采購不及時、采購渠道不暢、配件質量不合格等。

5）管理因素

主要包括方案選擇不當、管理制度不健全、管理方法落后、各部門及時溝通問題、管理人員責任心不足、資料更新不及時，監督管理機制不完善等。

6）環境因素

主要包括施工條件、惡劣氣候、社會環境、經濟、政治等因素，對于艦船維修項目而言，常見的環境因素主要包括照明、噪音、空氣污染、臺風、火災、洪水、干旱、地震等。

3.3 進度風險的后果及損失

風險因素的發生直接造成風險事故，風險事故可能導致損失。對于艦船維修工程而言，進度風險的后果即風險事故主要有漏裝零件/設備、錯裝零件/設備、設備缺陷、設備損壞、維修工藝產生偏差、零部件遺漏在設備機體內、材料/配件缺失、零部件型號不匹配、人員受傷等；進度風險的損失就是裝備維修耗費的時間大大超出合同預期的時間，導致項目整體進度滯后，而這對艦船的戰備完好率會造成很大的影響。

3.4 進度風險的特征

艦船包括船體、動力系統、電力系統、船舶裝置和作戰系統等，是一個典型的復雜系統。由于其結構復雜，涉及面廣、周期長、維修工序關聯性強等特點，相較于普通裝備，其維修進度管理的難度更大。除了具備一般的風險特征外，艦船維修工程進度風險具有可測性、動態性、累積性和復雜性等特點。

1）可測性

任何一個具體的風險事故的發生都是很多風險因素共同作用的結果，具有隨機性。單一進度風險的發生是不確定的，具有偶然性，但是當大量進度風險發生時，通過對這些維修進度風險相關資料進行統計和分析可以發現其具有一定的規律性，這樣就可以通過采用概率統計學或者其他風險分析方法來計算風險因素發生的概率和損失的嚴重程度，使得進度風險定量化。

2）動態性

進度風險的發生不是一成不變的，它會隨著項目維修進程和項目所處的環境發生變化。由于艦船維修進度受到眾多風險因素的影響，各個風險因素在維修的不同環節的影響也是不同的。

3）累積性

艦船維修一般包括修前準備、拆卸、報料、修理報驗、回裝、試驗等環節，各個環節是緊密聯系的，前一個環節出現的錯誤會累積到后一個環節上，后一個環節的錯誤會累積到隨后的環節上并進一步放大，直到最后風險事故發生，導致各環節內部工序多次返工或者各環節之間發生大返工，嚴重拖延項目工期。

4）復雜性

由于艦船系統結構和各系統內部維修工序的復雜性，各系統內部維修工序的進度風險因素各不相同，而且各風險因素之間相互作用、相互影響，給維修進度風險的識別和分析帶來困難，使進度風險的分析更加復雜。

4 HHM在艦船維修進度風險中的應用

4.1 風險識別的步驟

風險識別是風險管理的首要環節，是風險評估的基礎。通過對艦船維修項目進度風險進行識別，能準確明晰進度風險的風險因素、風險事故、損失以及概率和嚴重程度等因素。

1）收集資料

在對艦船維修進度風險進行識別前，首先應收集與艦船維修項目相關的系統結構、維修工藝、維修進度計劃等資料，同時收集并了解類似項目進度超期的相關資料，為下面風險辨識提供依據。

2）風險識別分析

在對維修相關資料進行充分了解的基礎上，通過專家調查法結合專家經驗對進度風險進行全面的了解并分析，并對各進度風險進行整理歸類。

3）建立進度風險HHM模型

運用等級全息建模（HHM）全面識別艦船維修進度風險，以進度風險產生的原因為視角構建完整的艦船維修進度風險辨識HHM模型。

4）分析模型識別進度風險

建立分層視角下的HHM子模型（HHS），分析每個子模型下所有的風險情景，通過反復迭代最大限度地識別所有的艦船維修進度風險。

4.2 艦船維修進度風險識別HHM框架

鑒于艦船維修項目規模大且復雜，進度風險識別涉及到人員、管理、技術、材料、環境等多方面因素的影響，本文根據艦船維修進度風險產生的原因，從維修人員、設備、工藝、材料、管理和環境這六個主層次來建立艦船維修進度風險識別框架，如圖1所示。

圖1 艦船維修進度風險識別HHM框架

在艦船維修進度風險識別HHM框架中，六個主層次下面又分解為多個等級全息子系統，每個等級全息子系統都代表著進度風險的潛在來源，例如工藝這一主層次下分解了工藝規范、設計變更、流程缺陷、技術更新、圖樣設計這5個等級全息子系統。因此，整個進度風險識別HHM框架共識別出28個等級全息子系統。接下來通過對兩個及兩個以上主層次下的等級全息子系統進行等級重疊，結果可能生成數百個艦船維修進度風險清單。

4.3 HHM框架在進度風險識別中的應用

為了進一步識別艦船維修進度風險因素之間的交互影響，在建立的HHM框架的基礎上進行反復迭代可以確定系統所有的風險結構。迭代是一個持續的過程，每一次迭代都能識別出系統新的風險結構，從而進一步完善進度風險的識別［11］。如果采用目前的觀察視角不能確定出一個風險來源，那么可以增加新的視角，用新的分解來擴展HHM框架，這個過程最終能得到所有的風險來源。這樣使得HHM框架更加完善，同時也使得最終捕獲的所有風險來源更符合實際且合理。

HHM的核心是可以識別子系統風險對其他風險的影響［12］，本文以人員和工藝這兩個主層次為例進行等級重疊，建立“人員-工藝”HHM子模型，如圖2所示，通過等級全息子系統之間的交互影響來闡述HHM框架在艦船維修進度風險識別中的應用。

圖2 “人員-工藝”HHM子模型

在上述HHM子模型中，以人員這一主層次為基礎視角，工藝主層次為上層視角，將人員主層次下的5個子系統（A1～A5）與工藝主層次下的5個子系統（B1～B5）進行相互比較，交互結果理論上可以生成25個風險情景，如表1所示。

表1 “人員-工藝”風險情景集

表1中“A1B1”這一風險情景表示的是人員的工作認知對工藝規范的影響，在艦船維修項目中，如果維修人員對維修工作的認知不足，可能會導致該維修工藝不規范；再如，“A3B4”這一風險情景表示的是人員疏忽對技術更新的影響，維修人員可能會由于工作的疏忽導致技術更新不及時或者產生失誤，造成工期延誤，進而增加進度風險。以此類推，可以建立多個如圖2所示的等級全息子模型，整個HHM框架進行多次這樣的交互最終得到所有的進度風險因素，進行分類后完成艦船維修進度風險識別，保證了風險識別的質量和效率。

5 結語

風險識別對于風險管理來說是十分重要的，如果在風險識別階段遺漏了重要的風險，對后續風險評價和分析會產生很大的影響，進而降低整體風險管理的可靠性。本文采用等級全息建模的方法對艦船維修項目進度風險進行識別，以一種整體、全面的分析思路，從多個視角交互影響的角度出發識別艦船維修進度風險因素，盡可能得到完備的進度風險集合，為進度風險的分析和評價奠定了可靠基礎。在識別了艦船整體進度風險的基礎上，下一步可從艦船的具體維修進程和系統內部組成的角度出發，識別各系統內部的進度風險。