邮轮建造钢板物资物流集配风险评估

郑凌垚，徐 靖，王海燕*

(1.武汉理工大学交通与物流工程学院，湖北 武汉 430063;2.上海外高桥造船有限公司集配部，上海 200137)

邮轮行业是目前全球旅游业中最受欢迎、最盈利、增长最快的行业之一[1]。伴随国家对高端装备制造等政策的逐步落地，我国邮轮建造产业迎来了前所未有的发展机遇[2]。邮轮建造周期具有一定的刚性，中间任一环节出现差错，物资将不能被及时配送至生产部门，由此会带来财务损失、供应延迟，甚至生产中断，最终影响整艘邮轮建造的进度。邮轮建造对钢板要求极高，其质量、配齐率等是邮轮建造的关键，因此有必要对邮轮建造钢板物资物流集配存在的风险进行评估，以提升邮轮建造钢板物资物流集配风险的快速响应率，降低风险发生的概率和风险后果的严重程度。

随着造船业的发展，造船量日益攀升，造船物资物流风险逐渐凸显。与普通制造业物资物流相比，造船物资物流具有更长周期，原材料和中间产品占用大量库存且造船物资常为单船专用，无法批量采购，其物流成本较高。为保障船舶建造物资物流高效运行，国内外许多学者对造船物资物流风险管理进行了探索研究，如：Capaitzis[3]从运营角度分析了船舶建造物资物流过程中存在的风险因素；Lee等[4]通过实地调查结合专家咨询，梳理出船舶建造过程中的各类风险，并得出质量风险是船舶建造的重要风险因素；Fernandes等[5]通过对军用造船项目主要风险事件、原因及其影响进行研究，得到了风险清单，并对风险进行了评价；Diaz等[6]建立了基于人工神经网络的项目投资组合风险评估框架, 并对军用造船项目进行了评估；Crispim等[7]搭建了德尔菲法与可视化图表、贝叶斯网络和通过语言变量表达专家意见相结合的军船制造定制风险网络结构；陶永宏等[8]采用定性方法识别造船物资物流风险，并提出了基于功效系数法与神经网络法结合的造船物资物流风险预警模型；康颖[9]从能力、目标、信用、协议、信息沟通和利益分配六个方面出发，构建了造船供应链合作风险灰色关联度评价模型；陈勃[10]基于计划、采购、建造和交船流程四个阶段讨论了造船供应链的风险因素，并结合模糊综合理论建立了造船供应链风险评价模型；张卓义[11]通过引入三角模糊数并整合专家意见，建立了基于模糊网络分析的船舶建造质量风险评估模型；王海燕等[12]通过对邮轮建造舾装物流集配流程进行分析，建立了基于粗糙三角模糊数的邮轮建造舾装物流集配流程风险评估模型，并根据评估结果提出了相应的管控措施；姚建波[13]从供货、运输、仓储和外包角度出发，构建了船舶建造舾装物流集配系统综合评估指标体系，并基于多级模糊综合评估理论对船舶建造舾装物流集配系统进行了综合评估。可见，目前国内外对船舶建造物资物流研究主要集中于常规商船领域，鲜有关于大型邮轮钢板物资物流的研究。相对常规商船，邮轮钢板具有单元配齐率要求高、薄板占比高、不确定性大等特点，对其物流过程的风险管控要求极高。因此，针对邮轮建造钢板物资物流集配方面的风险研究有待进一步完善。本文基于大型邮轮钢板物资物流风险研究的不足和必要性，通过梳理邮轮建造钢板物资物流集配流程，利用故障树法识别邮轮建造钢板物资物流集配潜在风险因子，并基于邮轮建造钢板物资物流集配不确定性、模糊性及专家评价犹豫性，从风险发生可能性与后果出发，结合犹豫模糊语言集和风险矩阵法，对邮轮建造钢板物资物流集配风险进行了评估，建立对应的风险控制体系。

1 邮轮建造钢板物资物流集配概述

1.1 邮轮建造钢板物资特性

钢板物资在邮轮物资分类中属于A类物资，是重点保管物资。从仓储集配的角度可将集配物资分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV四大类，钢板物资为Ⅲ类，即堆垛机装运类大型物资。与常规船型相比,邮轮建造钢板物资具有如下特性：

(1) 数量大、种类多。邮轮钢板物资数量大、种类多，其对采购、仓储、配送等物流集配环节的顺利运行提出了更高的要求。同时，邮轮钢板消耗量占全船钢材用量的83%～92%，其利用率的高低直接影响造船成本。

(2) 薄板占比高。邮轮以薄板结构为主，具有薄板平面结构多、建造精度和重量控制要求高的特点。据统计，与中厚板船型相比，邮轮薄板重量约占整船重量的65%以上。相较于厚板，薄板更易变形，因此对物流集配过程中各环节的要求较高。同时，薄板焊接时易变形，因此在邮轮钢板物资物流集配过程中还需考虑物资退货、增补不及时等问题对邮轮生产建造的影响。

(3) 单元配齐率要求高。准时配齐钢板单元是邮轮生产的关键。邮轮建造以单元为单位进行生产，而每个单元钢板的规格有几百种。从造船厂角度，希望钢板按单元供货，而从供应商角度，希望钢板按同种规格规模进行供应，以达到物流综合效益的最大化，但这将影响邮轮钢板单元配齐率。配齐率低会导致邮轮生产单元因缺乏某规格钢板无法完工，或借用其他生产单元的钢板而导致组织混乱，影响生产计划的执行，而生产计划变更反之又影响钢板的供应，从而形成恶性循环。

1.2 邮轮建造钢板物资物流集配流程

邮轮建造钢板物资物流集配流程主要包括钢板到货前、钢板到货检验入库、仓储库存集配、钢板发放配送、钢板退库和剩余钢板处理六个阶段，见图1。从邮轮钢板物资多层级物流集配结构序列显示(见图1)，整个集配过程与生产管理部、设计部、采购部、品质保障部、生产部门等多个部门均发生协同关系。通过分析协同点、职责界面、协作方式，可进一步识别邮轮钢板物流集配风险，为邮轮的顺利建造提供保证。

图1 邮轮建造钢板物资物流集配流程

1.3 邮轮建造钢板物资物流集配风险影响因素

本文基于人、机、环、管、外五个方面对邮轮建造钢板物资物流集配风险的影响因素进行分析。

(1) 人员因素。人员因素是影响邮轮建造钢板物资物流集配效率的关键因素。人员因素主要是指人员疏忽、人员违章操作导致工作效率低下甚至引发意外事故。

(2) 设备设施因素。设备设施供应不及时或出现故障及老化，可能影响钢板物资的存、取，甚至影响钢板物资流通。钢板设备设施因素主要包括物流设备故障、仓库容量不足和设备不满足钢板物资搬运、仓储条件等。

(3) 环境因素。厚度≤2.5 mm的钢板在室内存放时间过长会增加薄板麻点产生的概率，且非简单打磨即可对薄板麻点进行处理。因此，不合理的仓储、运输环境不仅影响工作效率，还易造成钢板物资的损坏。同时，由于曾出现过未对钢板上的冰雪等杂物进行及时清理而引起钢板掉落造成人员死亡的事故，因此在钢板存放过程中应注意防范恶劣天气的影响。

(4) 管理因素。管理是指通过操作流程、作业计划、作业标准调动人、机、物等资源，实现数据交互和信息传递，从而达到物在整个系统内的流通。管理因素主要包括组织机构设置、规章制度制定、沟通与协作机制、计划管理、资源配置、专业培训或教育等方面。

(5) 外部因素。外部风险是指企业的外部经营环境变化所产生的风险，主要指因企业外部的政治环境、经济环境、法律政策、市场和自然灾害等企业无法控制的因素改变所产生的风险。邮轮建造钢板物资物流集配外部影响因素主要包括供应商因素及疫情等突发事件因素。

2 基于故障树法的邮轮建造钢板物资物流集配风险辨识

故障树分析法是风险识别的常用方法，可识别造成各环节事故的基本事件，并对基本事件之间的逻辑关系做全面和形象的描述[14]。钢板单元准时配齐是邮轮生产的关键，对邮轮建造工期具有重要的影响，而邮轮建造中薄板占比大，其存放保管需达到较高的质量要求，且邮轮钢板物资体积大、质量重，操作中的安全防护较为重要，加之邮轮钢板物资仓储保管时存在起麻点、变形等问题，易引发成本超支，因此在邮轮建造钢板物资物流集配过程中关注工期、成本、质量、安全问题则显得尤为重要。本文分别以配送延迟、成本超支、钢板质量问题、安全事故为顶事件构建故障树。

2.1 以配送延迟为顶事件的故障树

导致邮轮建造钢板物资物流集配配送延迟的原因为生产部门领货时货未配齐或生产部门领货时货已配齐但未能及时发放，因此在以配送延误作为故障树的顶事件进行分析时，将这两个事件作为故障树的中间事件。邮轮建造钢板物资物流集配配送延迟故障树，见图2。该故障树中最小单元编号和风险因子内容，见表1。

表1 邮轮建造钢板物资物流集配配送延迟故障树最小单元编号和风险因子内容

图2 邮轮建造钢板物资物流集配配送延迟故障树

2.2 以成本超支为顶事件的故障树

邮轮钢板缺损件再采购、仓储管理、剩余物资处理等均会产生相应成本，因此在以成本超支作为故障树的顶事件进行分析时，将钢板采购成本超支(B1)、钢板仓储成本超支(B2)、剩余钢板成本超支(B3)作为故障树的中间事件。邮轮建造钢板物资物流集配成本超支故障树，见图3。该故障树中最小单元编号和风险因子内容，见表2。

图3 邮轮建造钢板物资物流集配成本超支故障树

表2 邮轮建造钢板物资物流集配成本超支故障树最小单元编号和风险因子内容

2.3 以钢板质量问题为顶事件的故障树

邮轮建造到货钢板质量不合格或在库钢板防护不当而损坏等均会引起质量问题，因此在以钢板质量问题作为故障树的顶事件进行分析时，将到货钢板质量不合格(C1)和在库钢板损坏(C2)作为中间事件。邮轮建造钢板物资物流集配钢板质量问题故障树，见图4。该故障树中最小单元编号和风险因子内容，见表3。

图4 邮轮建造钢板物资物流集配钢板质量问题故障树

表3 邮轮建造钢板物资物流集配钢板质量问题故障树最小单元编号和风险因子内容

2.4 以安全事故为顶事件的故障树

邮轮建造钢板物资物流集配过程需经过堆场卸货、吊运发放等高空作业以及翻板理货、辊道配送等运输搬运作业，这些操作都具有一定的危险性。因此在以安全事故作为故障树的顶事件进行分析时，将钢板坠落伤人(D1)、钢板运输搬运中人员受伤(D2)作为中间事件。邮轮建造钢板物资物流集配安全事故故障树，见图5。该故障树中最小单元编号和风险因子内容，见表4。

图5 邮轮建造钢板物资物流集配安全事故故障树

表4 邮轮建造钢板物资物流集配安全事故故障树最小单元编号和风险因子内容

3 邮轮建造钢板物资物流集配风险评估

本文利用犹豫模糊语言集消除专家打分的犹豫性，并从风险发生可能性及后果出发，结合风险矩阵，得到邮轮钢板物流集配各风险等级。

3.1 犹豫模糊集理论

犹豫模糊集是由若干个可能的隶属度值组成的集合，相较于其他模糊集更能考虑现实中各隶属度值的不唯一性，可有效解决集结算子导致的信息丢失问题。因此，犹豫模糊集更能满足处理实际问题时的客观需求[15]。设有非空集合X，则H={[x,hH(x)]|x∈X}为X上的一个犹豫模糊集。其中hH(x)表示对于x∈X的可能隶属度值所组成的集合是区间[0,1]的子集[16]。

3. 2 统计犹豫模糊评估集的建立

3.3 指标分值计算

利用犹豫模糊加权平均算子(HFWA)计算邮轮建造钢板物资物流集配风险评估各指标分值S(hi)(i=1,2,…,m)，算子定义如下：

3.4 风险可能性和后果等级划分

将邮轮建造钢板物资物流集配风险发生可能性和后果分为5个等级，对应的评估量表见表5、表6。

表5 邮轮钢板物流集配风险发生可能性(P)等级划分

表6 邮轮建造钢板物资物流集配风险发生后果(C)等级划分

4 实例应用与分析

以某船厂为例，将本文建立的风险评估模型应用于邮轮建造钢板物资物流集配风险评估实际中。

4.1 数据来源

本研究邀请了5名对邮轮建造钢板物资物流集配充分了解的专家对所研究的问题进行分析与打分，以为本研究提供数据基础。邀请的专家应具备以下条件：至少有5 a相关经验；至少在造船物流环境中担任以下职务之一，如邮轮建造物资物流集配部门级管理者、邮轮物资物流集配作业区管理者、管理团队成员；至少参与了8个以上民船海工项目物流管理工作。

4.2 统计犹豫模糊评估集的建立

选定区间[0,1]等分评估等级，即hH(x)={0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}，分值越大风险越低。以钢板质量问题为例，列出专家对风险发生可能性和后果评分的犹豫模糊评估集，见表7和表8。

表7 基于犹豫模糊集的邮轮建造钢板物资物流集配钢板质量问题风险发生可能性评分

表8 基于犹豫模糊集的邮轮建造钢板物资物流集配钢板质量问题风险发生后果评分

4.3 计算各项指标可能性及后果分值

本研究邀请的专家在该领域背景相似，因此在运用算子对专家评分进行集成时认为各位专家的权重相同，即w={0.2,0.2,0.2,0.2,0.2}T。根据HFWA计算公式，运用Matlab软件对评估指标分值进行集成。以钢板质量问题中评估指标R410为例计算如下：

风险发生的可能性：

根据定义2得评估值S(hP410)=0.192 4。

风险发生的后果：

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

根据定义2得评估值S(hC410)=0.213 7。

同理，可得到钢板质量问题中所有评估指标风险发生可能性和后果的数据集成hj和评估值S，并根据表5和表6进行等级划分，其结果见表9、表10。

表9 邮轮建造钢板物资物流集配钢板质量问题风险发生可能性评估结果

表10 邮轮建造钢板物资物流集配钢板质量问题风险发生后果评估结果

同理，可得到配送延迟、成本超支、安全事故中所有评价指标风险发生可能性和后果的评价等级。

4.4 风险等级划分

根据邮轮建造钢板物资物流集配风险发生的可能性和后果，依“大概率、高影响程度”到“小概率、低影响程度”顺序将风险矩阵分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ区域。将风险因子置于风险矩阵中，结果见图6。邮轮建造钢板物资物流集配风险Ⅲ级及以上关键风险因子清单，见表11。

图6 邮轮建造钢板物资物流集配风险等级矩阵图

表11 邮轮建造钢板物资物流集配风险Ⅲ级及以上关键风险因子清单

4.5 风险控制体系

本文根据邮轮建造钢板物资物流集配风险评估结果得到的影响配送延迟、成本超支、钢板质量问题、安全事故的关键风险因子，建立了基于组织体系、计划体系、文控体系、信息系统、质量体系、安全体系、风险防范体系的邮轮建造钢板物资物流集配风险控制体系(见图7)，以减少或避免风险事件发生的可能性，把风险事件造成的损害降到最低。

图7 邮轮建造钢板物资物流集配风险控制体系

5 结 论

本文结合邮轮钢板物资特点，从配送延迟、成本超支、钢板质量问题、安全事故出发，对邮轮建造钢板物资物流集配风险进行辨识、评估和管控，得到主要结论如下：

(1) 厘清了邮轮建造钢板物资物流集配流程及责任界限，实现了在风险发生后对应部门责任的可追溯性，为便于管理、有效沟通协调、规范人员操作提供了基础。

(2) 依托人、机、环、管、外因素，构建了以配送延迟、成本超支、钢板质量问题、安全事故为顶事件的故障树模型，分析了影响邮轮建造钢板物资物流集配效率的风险因子，并描述了各风险因子之间的逻辑关系，利于风险发生后快速查找物流系统恶化的根源，以避免风险最后演变成现实损失。

(3) 采用专家调查法对风险因子发生的可能性和后果进行了评价，结合犹豫模糊语言集和风险矩阵法将专家主观意见转化为量化风险值，依此确定了配送延迟、成本超支、钢板质量问题、安全事故各评价指标的风险等级。在此基础上构建了邮轮建造钢板物资物流集配风险控制体系，提供了降低风险的途径，保证风险发生后能够快速响应，有利于邮轮建造钢板物资物流集配的高效运行，为我国邮轮顺利建成提供了基础保障。