基于AHP—熵權法的LCPS研發項目風險評價

徐力

摘要： 箱位掃描系統（LCPS），通過激光器實時掃描獲得堆場集裝箱輪廓，與龍門吊控制系統一起實現起升和小車的防撞保護與智能減速功能。文章依據LCPS研發項目風險評價的主要過程，加之考慮到研發項目各個風險因素之間的關系，結合項目本身的特點，將LCPS研發項目的風險因素分為技術風險、項目進度風險、成本風險和市場風險，然后采用AHP-熵權法評估各個風險因素的權重，并結合計算結果給出LCPS研發項目的風控建議。

Abstract： Load Collision Profile System （LCPS） is the system which could Scan the profile of the yard container by using laser and it realizes collision protection and intelligent deceleration function of hoisting and trolley with the system of gantry crane. Based on the mainly evaluation process of LCPS R$D project and considering the correlation among risk factors， and combining the features of the project itself ， this paper divides the factors into four categories which are technical risk， project schedule risk， cost risk and market risk. Then AHP and entropy weight method is adopted to evaluate the weights of every factor. Finally this paper proposes some risk management opinions about LCPS R&D; project.

關鍵詞： AHP-熵權；LCPS研發項目；風險評價

Key words： AHP and entropy weight method；LCPS R&D; project；risk evaluation

中圖分類號：F281 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）25-0071-03

0 引言

隨著世界貿易的發展，碼頭客戶對于港口機械設備的要求越來越高，因此企業對于新產品的研發也愈發重視。但在新產品的研發過程中存在著很多自然與非自然的不確定性因素，所以在項目研發之前，應盡可能及時準確地識別項目生命周期中的潛在風險[1]。LCPS（Load Collision Profile System）即箱位掃描系統，主要作用是系統通過激光器實時掃描獲得堆場集裝箱輪廓，與龍門吊控制系統一起實現起升和小車的防撞保護與智能減速功能，LCPS系統在港口機械設備中是不可或缺的。

目前的LCPS主要是基于歐洲的SIL-2以及PL-D標準，但現行的系統配置以及功能不能通過國內標準，因此目前很多企業致力于LCPS系統的自主研發。在LCPS研發過程中可能存在技術、管理等方面的風險因素，因此盡可能準確地識別這些風險因素并提前預防控制，這對于LCPS研發項目的成功與否至關重要。

目前關于項目風險識別與評價的方法多種多樣，不同的方法具有不同的使用范圍，例如Liu和Wei采用TOPSIS方法對電動汽車充電樁合作伙伴項目進行了風險的識別與評估[2]，肖欣鳴運用模糊層次分析法對汽車傳感器研發項目進行風險評估[3]，李曉龍也運用層次分析法來對建筑幕墻設計項目的風險進行識別與評價[4]。層次分析法通過將問題層層分解，可以清晰地給出每種風險的權重，但是層次分析法在判斷的過程中比較注重主觀判斷，忽略了風險本身的波動問題，而熵權法能用于不確定性的度量，一般來說信息量越大不確定性就會越小，專家們關于一項指標的評分波動越大則說明該指標的風險不確定性越大，在項目研發過程中，不確定性越大的風險越難把控，因此它們對于項目的影響也就越大，相關的風險權重也就越高。因此，本文選用AHP-熵權法進行LPCS研發項目的風險評價，這對于研發項目風險的管控與預防具有很強的實際意義。

1 AHP-熵權法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process， AHP）是一種定性與定量相結合的多目標決策方法，由美國運籌學家Satty提出，被廣泛應用于復雜問題的決策上。能夠將難以定量的總目標進一步分解，將復雜的風險問題分解為若干層次和若干要素，并在同一層次的各要素之間進行簡單的比較和判斷，利用可精確化和定量化的子目標系統解決問題。

熵是系統無序程度的一個度量，最先由Shannon在信息論中用來度量信息量。一般來說，指標對結果的影響程度會隨著其集中程度增高而降低[5]。熵權法是一種確定指標波動的方法，運用指標的變異程度來確定各個風險指標的權重，進而在一定程度上消除人的主觀判斷。熵權法主要分為以下幾個步驟：

①數據標準化。假設有m個評價指標和n個評價對象，則初始的評價矩陣為

然后將該矩陣進行標準化處理，得到矩陣，pij表示第j個專家對于第i個指標的評價值。對于越大越優的指標，對于越小越優的指標。

②定義信息熵。對于第i個指標的信息熵為：

③確定第i個指標的權重。計算第i個指標的熵權為：

2 LCPS研發項目的風險評價

2.1 風險評價指標體系的構建

本文依據LCPS研發項目風險評價的主要過程，加之考慮到研發項目各個風險因素之間的關系，結合項目本身的特點，歸納出該項目主要存在四類風險：

①技術風險：技術風險是產品研發中的主要風險，在產品研發的各個階段研發團隊能否攻克關鍵技術難題、生產出滿足顧客需求的產品是他們面臨的主要的難題。項目的技術風險主要包括結構設計風險、工藝流程風險以及技術可靠性風險。

②項目進度風險：一個項目能否按照計劃進行對于企業的成本預算至關重要，越是復雜的項目周期越長，不可控的突發因素越多，如供貨商未能按時供貨、工作人員不足、自然災害等因素都可能導致項目不能如期完成，因此嚴格把握項目進度、合理設置各個流程之間的銜接期限非常重要。

③成本風險：企業如果想要獲取利潤，一定要嚴格控制研發項目的成本，激光器是LCPS系統中的關鍵部件，在LCPS研發成本中占一定的比例，如果激光器的價格發生大幅度上升則會造成企業成本的提升。其次人員的風險、通貨膨脹率的變化均會導致成本的變化。

④市場風險：目前很多企業致力于LCPS系統的研發，因此該市場的競爭也日趨激勵。及時了解市場動向以及相關的技術變革，不斷學習新技術，是企業得以發展的源動力。

因此本文主要依據以上分析，將LCPS研發項目的風險指標因素歸為技術風險、項目進度風險、成本風險和市場風險四類。具體如表1所示。

2.2 風險指標權重的計算

為了從主觀和風險波動兩個層面反應風險的權重，本文采用AHP-熵權法計算指標的權重，首先用層次分析法確定指標權重，而后熵權法確定指標權重，最后通過加權計算出各指標的組合權重。

2.2.1 層次分析法確定指標權重

運用層次分析法對風險進行評估一般可以分為以下幾個步驟：

①建立遞接層次結構模型。

該結構圖包括目標層、準則層、次準則層。本文的目標層為LCPS研發項目風險評價指標A，準則層為（B1，B2，B3，B4）即技術風險、項目進度風險、成本風險和市場風險，次準則層為通過問卷識別的21個主要風險因素記為（C11，C12，…，C45）。

②通過邀請LCPS相關研究方向的專家，對專家們進行訪談，得到該項目兩兩比較的風險因素判斷矩陣。比較尺度選擇Saaty提出的相對刻度表進行量化，具體刻度表如表2所示。

③層次單排序及其一致性檢驗。

④層次總排序及其一致性檢驗。

表3為本文關于目標層構造的判斷矩陣，運用方根法計算每個風險因素的權重，并進行一致性檢驗，最后得到 小于0.10通過一致性檢驗。同理計算方案層的權重，具體結果在表5中第5列的AHP權重。

2.2.2 熵權法確定指標權重

本文采用李克特七級量表來表示LCPS研發過程中各因素的風險程度，打分從1至7表示風險越來越大。設技術風險、項目進度風險、成本風險和市場風險為第一級風險指標，每個一級指標下的子指標為二級風險指標。運用專家打分法，最后得到八位專家給出具體二級指標的風險得分，具體如表4所示。

通過對上面的矩陣進行標準化，可以得到標準后的矩陣為：

依據矩陣P計算第i個風險指標的熵權值如表5中第6列的熵權。

2.2.3 計算組合權重

本文從風險大小和風險波動兩個層面刻畫LCPS在研發過程中風險的程度，然后采用加權平均的方法確定最終各個指標的組合權重大小。加權公式為 ，其中W i為運用層次分析法測得的主觀權重，W2為運用熵權法測得的客觀權重，？琢為偏好系數，本文主要研究的是LCPS研發過程中風險因素的程度，對于風險大小的偏好大于風險波動的偏好，因此取？琢=0.6，最終測得的組合權重如表5所示。

從表5可以發現運用AHP法測得的權重中，“時間節點突然改變”和“關鍵技術的攻關”權重最大，這說明專家們認為這兩項指標在LCPS研發過程中突發事故對整個項目造成的損失較為嚴重；運用熵權法測得的權重中，“關鍵技術的攻關”、“調試時間的拖延”和“用戶要求未能達到”三項權重較大，說明專家們對于這些指標的打分波動較大。最后綜合了主觀的判斷和風險波動，“關鍵技術的攻關”的組合權重最大，這說明在LCPS研發項目中，能否攻克技術難關，研發出符合顧客需求的產品，對于研發項目來說是最重要的也是整個項目周期的主要風險點所在。

3 結論

本文結合LCPS研發項目的特點，分析了項目研發中存在的技術風險、項目進度風險、成本風險和市場風險，并構建了LCPS研發項目指標體系，進而設計基于AHP-熵權法的風險評價方法。研究表明：在LCPS研發過程中主要面臨的風險是關鍵技術的攻關、現場管理混亂、質量把控不足和顧客需求多變，也即在研發過程中能否突破關鍵技術是技術風險中最關鍵的因素。對于企業來說應積極引進相關專業人才，組織研發團隊交流學習，克服因技術的缺失而導致研發項目的流產；此外企業應積極聯系上游供應商，確保供應及時，及時與顧客溝通了解顧客需求，確保整個研發項目順利進行。

參考文獻：

[1] 姚明來，王艷偉，劉秦南，等.基于全生命周期理論的公共基礎設施PPP項目風險動態評價[J].工程管理學報，2017，31（4）：65-70.

[2]Liu J C， Wei Q S. Risk evaluation of electric vehicle charging infrastructure public-private partnership projects in China using fuzzy TOPSIS [J]. Journal of Cleaner Production， 2018， in press.

[3]肖欣鳴.基于模糊層次分析法對汽車傳感器研發項目的風險評估[J].項目管理技術，2017（12）：95-99.

[4]李曉龍.建筑幕墻設計項目風險識別與評價研究[D].浙江理工大學，2016.

[5]李博楊，李賢功，吳利高，等.基于熵權法和集對分析的煤礦安全事故人因失誤分析[J].礦業安全與環保，2017，44（1）：111-114.