HHM在舰船维修进度风险识别中的应用∗

颜功达董 鹏 余 鹏 邵 帅

（1.海军工程大学管理工程与装备经济系 武汉 430033）（2.中国人民解放军91550部队 大连 116023）

1 引言

舰船系统是一个典型的复杂装备系统，舰船维修工程项目由于其内部结构和外部环境的影响，其中包含了众多复杂的风险因素，在项目实施过程中，进度往往存在不确定性［1］，任何潜在风险因素都有可能对项目工期产生直接或间接的影响［2］，导致项目进度延误，造成巨大损失。而进度的延迟是预算超支的重要驱动因素［3］。如何全面系统地识别进度风险对于风险管理来说至关重要，只有准确识别风险，才能为后面的风险评估和控制确定方向。

风险识别最重要的不是单纯罗列出每个可能的风险，而是识别出所有对维修项目可能产生影响的风险，并对识别出来的风险进行系统分类，为后续风险分析打好基础［4］。由于复杂系统受到多方面因素的影响，需要从系统的各个方面来全面识别风险，仅从单一模型出发难以解决复杂系统进度风险辨识问题，而等级全息建模是通过全方位的视角去研究整个系统，分析各因素之间的相互影响，最后的结果是得到一个近乎完备的风险集合［5］，从而尽可能多地识别系统风险。因此，本文在收集舰船维修相关资料和结合专家经验的基础上，运用等级全息建模的方法建立舰船维修进度风险HHM模型，全方位多视角地识别进度风险，为下一步风险评估做准备。

2 等级全系建模

等级全息建模（HHM）是一种系统全面的思想和方法论，它的目的在于从一个系统的众多方面、视角、观点、维度和层级中捕捉和展现其内在不同特征和本质［6］。“等级”指的是从系统等级的不同层面来分析系统存在的风险；“全息”原本是指无透镜摄影的一种技术，可以在三维空间投射三维立体影像，其位置和大小与之前一模一样，在这里指的是从系统的不同视角来分析系统存在的风险。

HHM同传统的数学建模技术的差异在于：数学建模只能刻画真实系统的少量因素，而HHM是通过全方位的视角去研究整个系统。复杂系统无法通过单一模型、单一视角来描述其结构特征，而HHM方法思想的前提则是在复杂系统的建模过程中，可能会有多个数学模型或概念模型出现，其中每个模型都是基于某个具体视角，都可以认为是对系统的有效描述［7］。HHM是以协作、互补的形式将复杂系统分解为多个等级层次，每个层次都是复杂系统的某一特定视角结构，通过对每个层次进行风险识别分析，最终能得到近乎完备的复杂系统进度风险集合［8］。

因此，HHM方法对大型、复杂、等级结构的系统建模十分有效，等级全息建模的多方位、多视角使得复杂系统的风险识别分析更加可行。目前HHM方法已经广泛运用于国防基础设施、信息安全系统、跨国企业供应链、航天任务、新产品开发等领域的风险识别分析。

3 复杂装备维修进度风险

3.1 风险及进度风险相关理论

1）风险

“风险”一词最早是源自远古时期的渔民们，在出海之前祷告出海时能风平浪静、满载而归，由于“风”会给他们带来不确定的危险，“风”即意味着“险”，“风险”一词由此而来。随着时代发展，人们对风险的认知越来越深刻，“风险”也有了越来越多的含义，从不同的角度看，风险有不同的意义，因此对风险的理解也是相对的。

具有代表性的是风险的三组集定义，由于项目结构和所处环境的复杂性，Kaplan和Garrick于1981年建立了风险定义的“三组集”，R={ Si'Li'Xi}，其中 Si表示第i个“风险情景”，Lic表示该风险情景发生的可能性，Xi表示可能引起的后果，下标c表示风险情景集｛Si｝是完备的，即它包含了所有可能的风险情景，或者至少是所有重要的风险情景，这一定义也被广泛应用于风险识别和评估中［9］。现代意义上的风险已经不仅仅是指“遇到危险”这一狭义含义，虽然学术界对风险没有统一的定义，但其核心始终是围绕“未来结果的不确定性或损失”。

2）进度风险

进度风险属于项目风险中的一部分。舰船维修项目由于涉及面广、过程复杂、时间跨度大等特点，在实施过程中，往往会受到各种不确定性因素的影响而导致项目进度拖延，无法在计划工期内完成，给项目带来巨大损失。而这些不确定性因素的影响导致项目不能在规定期限内完成的可能性、超期幅度以及可能产生的损失称为进度风险。在项目实施的整个过程中，由于各种风险导致的结果都会直接或者间接地影响项目的工期，从某种意义上说，任何风险都有可能成为进度风险［10］。

借鉴上述风险定义，结合所研究的舰船维修项目，本文将进度风险定义为：由于受到各种内部或者外部因素的影响而导致的舰船维修项目无法按计划期限完成的可能性和可能发生的损失以及损失的严重性。具体来说，风险是由风险因素、风险事故和损失这三个要素构成的统一体，风险因素是风险事故发生的潜在因素，风险事故的发生可能导致损失，是造成损失的直接或外在原因。

3.2 进度风险产生的原因

由于舰船维修项目结构和所处环境的复杂性，在实施的各个环节都可能存在多个不同的风险因素。对于舰船维修项目而言，它包含了技术性和管理性的活动，具有很强的综合性，需要满足物资需求、多部门协调合作以及技术的更新等要求，且时间跨度大，随着项目的逐步开展会出现很多难以预料的不确定因素。针对本文研究的舰船维修项目而言，导致工期延误的主要因素包括维修人员因素、设备因素、工艺因素、材料因素、管理因素和环境因素等。

1）维修人员因素

主要包括维修人员对工作认知不足、操作不规范、责任心不足、疏忽和身体疲劳等因素。

2）设备因素

设备主要包括硬件设备、软件设施和保障器械，设备因素主要包括设备陈旧、设备状态的完好性、设备质量问题、设备未及时更新等。

3）工艺因素

主要包括工艺不规范、设计变更、施工流程自身缺陷、工艺文件更新不及时、图样设计不合理、技术未及时更新等因素。

4）材料因素

主要包括原材料、零配件等采购不及时、采购渠道不畅、配件质量不合格等。

5）管理因素

主要包括方案选择不当、管理制度不健全、管理方法落后、各部门及时沟通问题、管理人员责任心不足、资料更新不及时，监督管理机制不完善等。

6）环境因素

主要包括施工条件、恶劣气候、社会环境、经济、政治等因素，对于舰船维修项目而言，常见的环境因素主要包括照明、噪音、空气污染、台风、火灾、洪水、干旱、地震等。

3.3 进度风险的后果及损失

风险因素的发生直接造成风险事故，风险事故可能导致损失。对于舰船维修工程而言，进度风险的后果即风险事故主要有漏装零件/设备、错装零件/设备、设备缺陷、设备损坏、维修工艺产生偏差、零部件遗漏在设备机体内、材料/配件缺失、零部件型号不匹配、人员受伤等；进度风险的损失就是装备维修耗费的时间大大超出合同预期的时间，导致项目整体进度滞后，而这对舰船的战备完好率会造成很大的影响。

3.4 进度风险的特征

舰船包括船体、动力系统、电力系统、船舶装置和作战系统等，是一个典型的复杂系统。由于其结构复杂，涉及面广、周期长、维修工序关联性强等特点，相较于普通装备，其维修进度管理的难度更大。除了具备一般的风险特征外，舰船维修工程进度风险具有可测性、动态性、累积性和复杂性等特点。

1）可测性

任何一个具体的风险事故的发生都是很多风险因素共同作用的结果，具有随机性。单一进度风险的发生是不确定的，具有偶然性，但是当大量进度风险发生时，通过对这些维修进度风险相关资料进行统计和分析可以发现其具有一定的规律性，这样就可以通过采用概率统计学或者其他风险分析方法来计算风险因素发生的概率和损失的严重程度，使得进度风险定量化。

2）动态性

进度风险的发生不是一成不变的，它会随着项目维修进程和项目所处的环境发生变化。由于舰船维修进度受到众多风险因素的影响，各个风险因素在维修的不同环节的影响也是不同的。

3）累积性

舰船维修一般包括修前准备、拆卸、报料、修理报验、回装、试验等环节，各个环节是紧密联系的，前一个环节出现的错误会累积到后一个环节上，后一个环节的错误会累积到随后的环节上并进一步放大，直到最后风险事故发生，导致各环节内部工序多次返工或者各环节之间发生大返工，严重拖延项目工期。

4）复杂性

由于舰船系统结构和各系统内部维修工序的复杂性，各系统内部维修工序的进度风险因素各不相同，而且各风险因素之间相互作用、相互影响，给维修进度风险的识别和分析带来困难，使进度风险的分析更加复杂。

4 HHM在舰船维修进度风险中的应用

4.1 风险识别的步骤

风险识别是风险管理的首要环节，是风险评估的基础。通过对舰船维修项目进度风险进行识别，能准确明晰进度风险的风险因素、风险事故、损失以及概率和严重程度等因素。

1）收集资料

在对舰船维修进度风险进行识别前，首先应收集与舰船维修项目相关的系统结构、维修工艺、维修进度计划等资料，同时收集并了解类似项目进度超期的相关资料，为下面风险辨识提供依据。

2）风险识别分析

在对维修相关资料进行充分了解的基础上，通过专家调查法结合专家经验对进度风险进行全面的了解并分析，并对各进度风险进行整理归类。

3）建立进度风险HHM模型

运用等级全息建模（HHM）全面识别舰船维修进度风险，以进度风险产生的原因为视角构建完整的舰船维修进度风险辨识HHM模型。

4）分析模型识别进度风险

建立分层视角下的HHM子模型（HHS），分析每个子模型下所有的风险情景，通过反复迭代最大限度地识别所有的舰船维修进度风险。

4.2 舰船维修进度风险识别HHM框架

鉴于舰船维修项目规模大且复杂，进度风险识别涉及到人员、管理、技术、材料、环境等多方面因素的影响，本文根据舰船维修进度风险产生的原因，从维修人员、设备、工艺、材料、管理和环境这六个主层次来建立舰船维修进度风险识别框架，如图1所示。

图1 舰船维修进度风险识别HHM框架

在舰船维修进度风险识别HHM框架中，六个主层次下面又分解为多个等级全息子系统，每个等级全息子系统都代表着进度风险的潜在来源，例如工艺这一主层次下分解了工艺规范、设计变更、流程缺陷、技术更新、图样设计这5个等级全息子系统。因此，整个进度风险识别HHM框架共识别出28个等级全息子系统。接下来通过对两个及两个以上主层次下的等级全息子系统进行等级重叠，结果可能生成数百个舰船维修进度风险清单。

4.3 HHM框架在进度风险识别中的应用

为了进一步识别舰船维修进度风险因素之间的交互影响，在建立的HHM框架的基础上进行反复迭代可以确定系统所有的风险结构。迭代是一个持续的过程，每一次迭代都能识别出系统新的风险结构，从而进一步完善进度风险的识别［11］。如果采用目前的观察视角不能确定出一个风险来源，那么可以增加新的视角，用新的分解来扩展HHM框架，这个过程最终能得到所有的风险来源。这样使得HHM框架更加完善，同时也使得最终捕获的所有风险来源更符合实际且合理。

HHM的核心是可以识别子系统风险对其他风险的影响［12］，本文以人员和工艺这两个主层次为例进行等级重叠，建立“人员-工艺”HHM子模型，如图2所示，通过等级全息子系统之间的交互影响来阐述HHM框架在舰船维修进度风险识别中的应用。

图2 “人员-工艺”HHM子模型

在上述HHM子模型中，以人员这一主层次为基础视角，工艺主层次为上层视角，将人员主层次下的5个子系统（A1～A5）与工艺主层次下的5个子系统（B1～B5）进行相互比较，交互结果理论上可以生成25个风险情景，如表1所示。

表1 “人员-工艺”风险情景集

表1中“A1B1”这一风险情景表示的是人员的工作认知对工艺规范的影响，在舰船维修项目中，如果维修人员对维修工作的认知不足，可能会导致该维修工艺不规范；再如，“A3B4”这一风险情景表示的是人员疏忽对技术更新的影响，维修人员可能会由于工作的疏忽导致技术更新不及时或者产生失误，造成工期延误，进而增加进度风险。以此类推，可以建立多个如图2所示的等级全息子模型，整个HHM框架进行多次这样的交互最终得到所有的进度风险因素，进行分类后完成舰船维修进度风险识别，保证了风险识别的质量和效率。

5 结语

风险识别对于风险管理来说是十分重要的，如果在风险识别阶段遗漏了重要的风险，对后续风险评价和分析会产生很大的影响，进而降低整体风险管理的可靠性。本文采用等级全息建模的方法对舰船维修项目进度风险进行识别，以一种整体、全面的分析思路，从多个视角交互影响的角度出发识别舰船维修进度风险因素，尽可能得到完备的进度风险集合，为进度风险的分析和评价奠定了可靠基础。在识别了舰船整体进度风险的基础上，下一步可从舰船的具体维修进程和系统内部组成的角度出发，识别各系统内部的进度风险。