基于風險矩陣+Borda序值法的航母艦載機出動回收風險評估

劉攀龍

(中國人民解放軍91404部隊, 河北 秦皇島 066001)

1 引言

航空母艦作為一個將艦載機的高速機動性和艦船的海上機動能力有機整合的復雜武器系統，是海上的頂級軍事力量，而艦載機是航母強大作戰威懾力量的根本所在。航母艦載機的出動回收能力是評判航母遂行作戰任務能力的重要依據。

航母艦載機的出動回收是一項復雜的大系統聯動過程，風險高、難度大。保障艦載機在航母上安全起降，涉及母艦平臺總體性能、作戰指揮、通信傳輸、著艦引導、起飛與阻攔回收、艦面保障、調運、航空彈藥貯運、導航、氣象水文保障等多個關鍵環節，需飛機止動裝置、噴氣偏流板、著艦引導系統、阻攔回收裝置、艦面油氣電液保障系統、航空彈藥貯運系統、航母作戰指揮系統、通信系統、警戒探測設備、導航設備、氣象水文保障等近百項系統設備的協同動作[1]，同時與母艦總體氣流場、甲板運動姿態、甲板防滑涂料等母艦總體性能關聯密切，如此龐大復雜的多環節聯動構成的復雜大系統，任一環節出現問題，都將對安全和任務進度造成影響。因此，開展全面的風險評估必不可少。

2 風險評估方法

ISO31000∶2009《風險管理-原則與實施指南》中定義風險評估包括風險識別、風險分析和風險評價在內的的全過程[2]。常用的風險評估方法有定性與定量等2大類，定性分析方法有專家調查法、流程分析法、事故樹分析法等，定量分析方法有因子分析法、馬爾可夫過程分析法、貝葉斯概率分析法等。以上評估方法各有利弊，當針對較為復雜的問題時，單一的方法難以有效地解決風險評估中的問題，因此，多方法的綜合運用逐漸成為趨勢。本文主要采用風險矩陣法與Borda序值法相結合的方式來開展航母艦載機出動回收風險分析。

2.1 風險矩陣法

風險矩陣法將風險分析中最核心的2個因素，即風險概率和風險后果進行綜合分析，劃分等級并賦予權值，從而計算風險指數R、形成風險矩陣來定量評價風險的大小。因其操作簡便、結果直觀，應用較為廣泛。風險指數R為[3-9]：

R=P×C

(1)

式(1)中：P為風險概率等級；C為風險后果等級。

通常根據制定的風險概率準則(P準則)和風險后果準則(C準則)來確定風險事件的概率等級P和后果等級C，由式(1)獲得其風險指數R后，再根據制定的風險等級劃分標準進行綜合評價風險。

風險概率準則是根據風險事件發生的概率來劃分不同級別。將風險概率分為1、2、3、4、5等5個等級，如表1所示。

風險后果準則是根據風險事件導致后果的嚴重性來劃分不同級別。此處分為1、2、3、4、5等5個等級，如表2所示。

對應不同的風險概率等級P和風險后果等級C，風險指數分布如表3所示。根據風險的可接受度，對風險量化分析結果進行綜合評價風險等級。此處將風險等級分為高、中、低等3個等級，如表4所示。

表2 風險后果準則

表3 風險指數分布

表4 風險等級劃分

風險矩陣法可直觀、簡潔的呈現風險的大致級別和分布情況。但局限于風險評價等級數量的有限性，部分相同后果值與概率值的不同風險因處于同一風險級別而重疊位于“風險結”中，不便于對各個風險重要性進行精準、細化地排序。

2.2 Borda序值法

Borda序值法由法國數學家Jena-Charles de Borda首先提出，其計算規則能顯著地降低風險矩陣中風險等級的模糊性，從風險等級相同的風險集合中將相對重要的風險分離出來，在一定程度上化解了傳統風險矩陣產生的“風險結”，減少人為的主觀性。因此，常被用來對原始風險矩陣進行風險優化排序。

Borda序值法主要根據多個風險評價準則，通過一定的計算方法得到每個風險的Borda數bi，進而根據風險的Borda數大小得到相應的Borda序數Bi，實現對風險進行跨類別等級的重要性排序。Borda數bi計算公式為[10-13]：

(2)

式(2)中：N為風險總數；bi為第i個風險的Borda數；m為風險準則個數；Rik為在第k個風險準則下，全部N個風險中較第i個風險更為嚴重的風險個數。

在風險矩陣法中，風險準則只有C準則與P準則2個，因此，Borda數的公式(2)可以變為：

bi=(N-RiC)+(N-RiP)

(3)

式(3)中，RiC、RiP分別表示在風險準則C、P下，較第i個風險發生概率更高、后果更嚴重的風險個數。

Borda序數Bi表示在全部N個風險中，比第i個風險的Borda數值大的風險個數。因此Borda序數值越小，說明該風險在全部N個風險中越重要，而Borda序數值為0說明該風險為最關鍵風險。

3 航母艦載機出動回收風險因素體系框架

影響航母艦載機出動回收的風險因素通?？梢苑譃檠b備風險、人員風險、環境風險、管理風險等4大類，如圖1所示。

圖1 航母艦載機出動回收風險分類框圖

3.1 裝備風險

參與航母艦載機出動回收保障作業的裝備數量巨大，裝備風險是主要的風險源。具體如下：

1) 艦載機風險。主要包括飛機發動機吸入異物，機體主要結構件損壞，起落架、尾鉤無法正常釋放，機載任務系統、電子設備等裝備故障等。

2) 母艦總體風險。主要包括母艦速度、航向的不穩定，艦體縱橫搖、升沉、靜傾角過大，姿態不穩定，甲板防滑涂層的在飛機的沖擊、摩擦下脫落，驅鳥設備的效果不明顯等。

3) 作戰指揮裝備風險。主要包括警戒探測設備不能及時、準確捕獲跟蹤目標，指控系統的目標航跡不連續、不準確，目標態勢不穩定、實時性差，航空管制指令不及時等。

4) 通信裝備風險。主要包括指揮通信不暢通，數據鏈通信不穩定、不及時、誤碼率高等。

5) 起飛和阻攔回收設備風險。主要包括飛機止動裝置釋放不及時、不同步，噴氣偏流板異常升起、冷卻面板被燒穿、被噴氣尾流吹落飛出，阻攔索斷裂，阻攔裝置無法正常復位等。

6) 著艦引導裝備風險。該類裝備是艦載機出動回收的核心裝備，涉及風險因素較多，主要包括各型助降裝置關于飛機下滑道指示不一致、不準確，助降燈調光不穩定，引導雷達的目標指示不準確，電視監控系統受沖擊、震動后發生位置偏移、保護罩破裂，內部網絡時延或阻塞導致引導信息不同步、不及時等。

7) 艦面保障裝備風險。主要包括航空彈藥、噴氣燃料、制氧設備發生燃爆事故，液壓管路滲漏，電源輸出不穩定造成機載電子設備的燒穿，飛機牽引車、彈藥運掛車失控導致撞人或毀物，飛機、武器升降機失控事故等。

8) 氣象水文裝備風險。主要包括設備故障導致不能及時、準確地提供所需的甲板風、云底高、能見度等艦載機飛行保障所需氣象水文數據。

9) 導航設備風險。主要包括慣導的對準精度下降，傳遞至各設備的局部基準數據不一致等。

3.2 人員風險

主要有編制結構不合理導致崗位人手不足、工作界面出現漏洞，訓練水平不夠導致操作人員效率低下、發生誤操作，人員生理疾病、心理問題、工作疲勞等原因導致工作失誤、傷員減員等。

3.3 環境風險

氣象水文環境風險。主要有突發惡劣氣象條件、高海況來的作業風險，海域水深、水底礁石導致的觸礁擱淺風險等。

電磁環境風險。主要有任務區域復雜電磁環境導致電子裝備受干擾、能力下降甚至失效風險等。

國際形勢風險。主要有和平時期敵對勢力抵近偵察、騷擾的引起的撞機風險，戰時高度緊張、快節奏作業情況下的失誤風險等。

3.4 管理風險

組織指揮風險。主要有組織結構不合理、指揮關系不順暢導致的命令下達受阻、終端不落實等風險。

日常管理風險。主要包括傳染病防控，艦艇失火，人員墜海，艦面秩序失控引起的碰撞擠壓傷人事故等風險。

操作流程風險。主要包括作業流程設置不合理導致事故等風險。

應急處置風險。主要是出現特情時應急處置不及時、不正規導致的事故擴大等風險。

4 應用實例

針對某次航母艦載機多機連續出動回收試驗，按照圖2所示風險評估流程，開展風險評估。首先按照以上風險因素體系框架，梳理識別出本次試驗風險事件87項。然后根據風險矩陣法，邀請專家對照風險后果準則和風險概率準則進行等級評定，分別獲得各個風險事件的風險概率P值和風險后果等級C值。應用公式(1)，計算得到各風險事件的風險指數R。部分風險事件實例及其風險矩陣參數值見表5，各風險事件的風險指數總體分布情況見圖3。

圖2 風險評估流程框圖

表5 航母艦載機多機連續出動回收試驗風險評估

圖3 風險指數分布直方圖Fig.3 Risk index distribution

經統計，按照表4風險等級劃分，本次試驗無高風險(15

采用Borda序值法對“風險結”進行化解，以便對各風險事件進一步優化排序。先根據各風險事件的C、P值大小分別在C、P準則下進行排序，得出其RiC、RiP值,如第j個事件的C值為3，在風險后果準則中C值比3大的風險事件有17個，則RjC=17；然后按照式(3)計算出各風險事件的Borda數bi，其中N取風險事件總個數87；最后根據Borda數值bi大小對各風險事件進行排序，統計得出全部87個風險中，比第i個風險的bi值大的風險個數，即第i個風險事件的Borda序數值Bi，部分風險事件的Borda序數值Bi見表5，各風險事件的Borda序數值Bi總體分布情況見圖4。

圖4 風險事件的Borda序數值分布直方圖

對比圖3、圖4可以看出，Borda序值法雖不能完全化解“風險結”，但能在一定程度上縮小“風險結”規模，從而使風險排序更加細化和清晰。

根據風險矩陣法和Borda序值法的分析評估結果，制定風險管控策略如下：

1) 針對各個風險事件，逐一分析風險誘因，制定針對性的風險管控措施和特情處置預案。但在時間、人員、設備等管控和處置資源有限的情況下，按照風險事件的Borda序值排序來進行資源優化配置，排序越靠前，權重越大，優先級越高。

2) 根據風險等級分布，對處于中風險的9個風險事件，在風險管控中予以高度關注，提高其監控力度和設備檢測頻度；對處于低風險上限(風險指數為6)的16個低風險事件，予以重點關注，適當提高其監控力度和設備檢測頻度，以降低其發生概率。

3) 在多個風險事件同時發生但無法同步處理時，按照風險后果等級排序，風險后果等級越高，越優先處理。

基于上述風險評估結果和風險管控策略，該航母艦載機多機連續出動回收試驗得以安全順利完成。

5 結論

綜上所述，風險矩陣法和Borda序值法能較好地適用于航母艦載機出動回收風險評估，其量化風險指數能較為直觀地反映風險重要程度，Borda序值更能顯著提醒管理者重點關注排序靠前的關鍵風險，從而采取針對措施化解風險，確保安全。