基于IIM模型的復雜產品協同研制過程中的風險評估

摘要：本文基于復雜產品協同設計研制過程中節點企業強依賴的特點，建立了不可運作性輸入輸出模型（IIM），并對復雜產品協同研制過程中不可運作性風險進行評估，為系統整體魯棒性的提高提供了有力的決策依據。

Abstract： Based on the characteristics of strong dependence of node enterprises in the process of collaborative design and development for complex product， this paper establishes an inoperable input-output model （IIM）， and evaluates the risk of inoperability in the process of complex product collaborative development， which provides a powerful decision for improving the overall robustness of the system.

關鍵詞：復雜產品;IIM;風險評估;魯棒性

Key words： complex product;IIM;risk assessment;robustness

中圖分類號：F274 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）15-0054-02

0 ?引言

復雜產品的設計，尤其是對于航空類復雜產品，單靠一個企業研制生產已經不再具備可能性。復雜產品的設計需要企業之間通過資源的合理優化和配置，建立起聯盟式的網絡化異地協同制造。在這樣的一種運作模式下，在研制過程中不僅面臨內部的不確定性，而且還面臨外部的不可預測事件或突發事件的影響。這些不確定性和不可預測事件給復雜產品的整體設計帶來了負面影響。在復雜產品的設計中，由于整體系統的每個節點中相互依賴關系的存在，對整體系統中任一節點（企業）的沖擊都可能將這種不利影響傳遞到其他節點。不可運作性輸入輸出模型是處理這種企業間復雜相互依賴關系的有力方法。

1 ?不可運作性輸入輸出模型

在IIM模型中，對于每一個節點來講，其總的不可運作性可以表示為：

具體相關參數的說明見參考文獻[1]所示。

2 ?復雜產品協同研制過程中不可運作性風險評估模型

假設在某復雜產品的協同設計中，其是由一級供應商、二級供應商、總裝制造和最終用戶組成的一個整體系統。假設由于不可抗拒的自然災害的影響，導致供應商3的生產部分中斷，從而造成節點3對節點5的供應量減少了20%。我們通過此案例來研究：節點3對節點5供應量的直接減少，對整個系統造成的不可運作性的影響。

基于IIM模型的基本求解步驟如下：

步驟1：設定OWA權重向量。在本文中設定為W=（0.4，0.3，0.2，0.1）。

步驟2：確定評價矩陣。

步驟3：標準化評價矩陣。

步驟4：構建相互關聯矩陣。

步驟5：計算相互依賴系數。

步驟6：不可運作性及經濟損失評估。通過計算，可得到每一個節點的不可運作性如下：

q1=0.122，q2=0.101，q3=0.367，q4=0.036，q5=0.146，q6=0.029，q7=0.044。

設每個節點的經濟效益分別為：

Q1=63，Q2=109，Q3=76，Q4=33，Q5=210，Q6=81，Q7=64

由此得出每一個節點的經濟損失為：

ΔQ1=7.7，ΔQ2=11.01，ΔQ3=27.91，ΔQ4=1.20，ΔQ5=30.68，ΔQ6=2.37，ΔQ7=2.80

則整個系統總的損失：ΔQ=83.68

結合不可運作性以及經濟損失情況，其綜合排序圖如圖3所示。在圖中，從左到右，表示不可運作性的排序由高到低，越靠左表示不可運作性越高，越靠右表示運作性越低。從上到下，表示經濟損失的排序由高到低，越靠上表示經濟損失越高，越靠下表示經濟損失越少。

從上述的綜合排序圖看出：標記“★”的節點企業3和節點企業5是受影響最大的兩個節點，其次是標記“▲”的節點企業1和節點企業2。因此，在進行風險管理的過程中，要優先考慮節點企業3和節點企業5，其次是節點企業1和2，最后考慮節點企業7，4，6。

在上述的分析中，得出節點企業3和5在風險管理中，應優先考慮以降低破壞性事件對整個系統的影響。而削減風險的策略有很多種，例如，增加供應商的數量，增加緩沖庫存等等。通過對上述風險分析，我們發現二級供應商是影響風險傳遞的關鍵因素，因此，采用增加二級供應商的數量可以有效削減風險。

3 ?結論

本文通過建立復雜產品協同設計中的IIM模型，不僅可以準確評估各個節點企業的不可運作性和經濟損失，提高對破壞事件的魯棒性，而且有利于理解由于一個節點或一組節點受到直接沖擊而造成的傳遞性影響，同時幫助我們理解這種傳遞性影響如何反過來影響整個系統中每一個節點的正常運行，為風險管理或風險削減提供依據。

參考文獻：

[1]魏海蕊，盛昭瀚.基于不可運作性輸入輸出模型的供應鏈沖擊級聯影響研究[J].軟科學，2017（6）.

[2]胡金環，周啟蕾.供應鏈風險管理探討[J].價值工程，2005（3）.

[3]甘紅云.供應鏈風險分析與防范[J].科技經濟市場，2006（10）.

作者簡介：韓雪山（1986-），男，河南林州人，工程師，碩士，研究方向為項目管理。