装备试验风险评估方法探讨

陈静

总装某局驻石家庄军代室

装备试验任务的实施过程是一个环节多、过程复杂、不可逆转的高风险过程。在试验实施过程中存在多种因素。这些因素都将给任务进度、费用、质量（技术性能）造成一些负面的影响，若对这些情况认识不足或者没有足够的力量加以控制，影响将会扩大，甚至引起整个任务的中断或失败，造成极大的损失。因此，为确保试验任务圆满完成，在任务执行的各个环节需要对可能存在的各种各样的风险进行分析研究，清楚掌握各类风险可能发生的时机，发生的概率大小，发生后所能导致的后果的严重程度等等，以便能够采取正确的控制与管理措施。风险评估就是在风险识别的基础上，建立问题的系统模型，对风险因素的影响进行定性和定量分析，并估算出各风险发生的概率及其可能导致的损失大小，从而找到该装备试验的关键风险，为重点处置这些风险提供科学依据，以保障装备试验的顺利进行。

一、装备试验风险分类

为便于我们进行装备试验风险识别，我们把装备试验风险根据风险来源划分为技术风险、组织管理风险、人员风险和外部风险等4类风险。

1.技术风险

技术风险是指装备试验项目在预定的资源约束条件下，达不到要求的战术技术指标的可能性及差额幅度，或者说试验计划的某个部分出现事先竟想不到的结果，从而对整个系统效能产生有关影响的概率。

2.组织管理风险

组织管理是指进度资源配置不合理、计划草率且质量差、装备试验项目的基本原则使用不当等造成的管理层面上的风险，其风险因素有试验论证、试验方案的合理性、试验秩序、预案的完备性、分工的合理性、资源的冲突、元器件引进不利等。

3.保障性风险

保障性风险是指产品生产和维修有关的风险，该类风险源是与保障性相关的，如可靠性、维修性、训练、人力、保障设备、公用性、运输性、安全性、技术资料等因素。保障性风险包含技术和计划两方面特征。

4.外部风险

外部风险主要由试验场区外部环境因素引起对装备试验的风险，风险因素包括自然环境、社会环境、国际环境等因素。

二、装备试验风险评估活动过程

风险评估是把识别的装备试验风险转变为按优先顺序排列的风险列表，为风险管理控制提供依据所需的活动。包括以下活动内容：

a.系统研究装备试验风险背景信息。

b.详细研究已识别的、关键性的装备试验风险。

c.使用风险评估方法和工具。

d.确定装备试验风险发生的概率及其后果。

e.做出主观判断。

f.排列装备试验风险优先顺序。

三、装备试验风险评估方法

经过风险识别过程所识别出的潜在风险数量很多，但这些风险因素对装备试验的影响是各不相同的。装备试验风险评估包括风险的估计与评价，是指对风险发生的可能性大小和风险后果的严重程度进行定性和定量的评估或做出统计分布描述。风险概率的估计，必须从具体的风险因素人手，只有针对具体的风险事件，才可能估计出风险概率。本文采用专家调查法对风险概率进行估计，专家调查法是目前进行风险概率估计最常用的方法。同时采用层次分析法对风险影响程度进行估记，如图3-1。

1.风险因素发生概率的确定

风险因素发生概率主要可通过两种方式获取：一是借助于大量的历史统计数据、资料或已有的风险估计模型，得到类似风险事件的发生规律(比如曲线图)，即外推法，得到的是客观概率；二是调查访问相关领域的专家以及有着长期工作经验的工作人员等，通过他们的主观判断、分析，结合搜集到的资料作参考，也可估计出未来风险事件的发生概率，这属于主观估计，即专家调查法，该方法得到的是主观概率。在实际应用中不难发现，数学方法与人们的主观估计结合起来使用，往往会得到更符合事实的结果。风险概率说明如表3-1所示。同时，当需要考虑不同专家打分的权威性即权重时，可先通过对每位专家知识领域、知识结构、工作经验及知名度等情况的了解，确定其权重值，一般定在0.5—1.0之间，1.0代表专家的最高水平，其他专家依次减少。再将每位专家的打分值乘以各自权重，相加后除以权重之和，即得到对应风险因素的概率值。

本文参考其他资料，运用专家调查法，专家由八名不同领域工作人员组成，其中四名为航天科技集团工作人员，另四名为航天试验靶场工作人员。专家根据表3-2打分，且不计各专家的权重差异。由于篇幅原因，不详细阐述专家打分过程，经计算取平均值后，得出四大风险源的概率向量为( 0.688,0.157,0.137,0.018)。

图3-1 风险评估方法构架

表3-1 风险发生概率说明

表3-2 航天装备项目试验风险因素分析

2.风险影响程度的确定

对于风险影响程度的分析，常用的方法主要有：层次分析法、蒙特卡罗方法、故障树分析法、灰色关联分析法等，本文采用层次分析法。层次分析法是一种定性和定量相结合的多目标决策分析方法。基本原理是按研究问题的性质和总目标将其分解成几个层次，构成一个多层次的分析结构模型，借助专家判断构造低层各因素的两两比较判断矩阵，利用数学方法计算低层因素相对于高层的相对重要性权重，或按重要程度排序。

第一步，根据前一节对风险因素的识别建立层次结构模型，如图3-2所示。

第二步，构造两两比较判断矩阵并进行一致性检验。将每一层次的各因素依次作为准则， 对与其关联的下一层次所有因素进行两两相对重要性比较，相对重要性以重要性标度值来表示，最常用的重要性标度是9标度值，在进行风险因素重要性比较时，由于风险因素众多，为使结果更准确，这里采用9标度法。在9标度法中重要性标度值用1至9的自然数及其倒数表示，数值的含义如表3-3所示。

对于A层次，与其关联的下一层次各因素 (B1，B2，…，Bn)，两两比较产生的相对重要性标度可构成两两比较判断矩阵，其中bij为i 因素比j因素的相对重要性标度值。显然，比较的结果将得到一系列的判断矩阵。通常，i=j 时，bij=1；否则bij

对于图3-2的项目总体风险层次结构来说，除了B层次对A层次所包含风险因素对其影响权重会产生一个判断矩阵外，还会产生4个判断矩阵。下面以计算相邻两层判断矩阵为例进行说明，根据近似算法，先按公式(1)计算每个风险源对上一层次的影响权重，再根据公式(2)算出下一层次所有风险源对上一层次(即相邻两层之间) 的影响权重。

同时， 由于判断矩阵是由人的主观判断得到的，尤其当需要比较的因素较多时，要做到完全的一致性几乎是不可能的。因此对于上面求出的特征向量一般还要进行一致性检验，只有通过一致性检验，层次分析方法计算的结果才有意义，一致性检验方法可按如2步进行。

图3-2 项目总体风险分解的层次结构

表2-4 平均随机一致性指标的取值

首先计算一次性指标C.I.

式中：λmax——最大特征值其次计算一次性比率CR

式中：R.I.——平均随机一致性指标，是根据足够多个随机发生的样本矩阵计算的一致性指标的平均值。

R.I.的值如表2-4所示。

一般认为，当CR值小于0.1时，判断矩阵具有满意的一致性，否则应调整判断值，直到通过一致性检验为止。

相邻两层之间的影响权重确定之后，再根据公式（5）和公式（6）来计算相隔两层之间C对A的影响权重

3.3风险因素等级的划分

风险等级评估需要综合考虑风险发生概率及其所造成的影响，所以，可用下述风险发生概率与其综合影响度的乘积作为等级划分的标准。

表3-5 风险综合重要度

式中：R——风险等级的评定值；

P——风险发生概率；

C——风险对试验项目的综合影响度。

由上述风险等级值R的计算公式，计算装备试验项目风险的风险源等级值。为抵消概率的百分数，计算100 R：

技术风险：

100R=100×0.688×0.5815=40；

保障性风险：

100R=100×0.157×0.2627=4.12；组织管理风险：

100R=100×0.137×0.1073=1.47；外部风险：

l00R=100×0.018×0.0485=0.01。

根据历史数据和专家经验，可将装备试验项目风险等级按以下规则划分：

高风险：100R＞40；

较高风险：20＜100R≤40；

中等风险：8＜100R≤20；

低风险：100R≤8。

因此，技术风险属于较高风险，保障性风险、组织管理风险和外部风险均属于低风险。