基于风险网络模型仿真的项目风险管理决策研究

Posted 2021-04-07 城市韧性研究组

本次分享的论文：《A simulation-based risk network model for decision support in project risk management》

收录期刊：Decision Support Systems

DOI:10.1016/j.dss.2011.10.021

文章提出了一个可用于项目风险和风险交互建模和管理的决策支持系统。风险管理是项目管理中的一项重要活动，因为项目正面临着越来越多的具有不确定性的和更复杂的约束。现有的经典方法对于项目风险的复杂性建模有局限性。例如，一些连锁反应和循环现象没有得到适当的考虑。这将影响风险响应计划决策的有效性，并导致项目中出现意外。本文基于决策支持系统的概念和项目风险管理的经典步骤，开发了一个集成的决策支持系统框架，包括风险网络的识别、评估和分析。在风险网络中，节点代表风险，边代表风险之间潜在的因果关系。本文所提出的模型可以重新评估风险及其优先级、并提出建议和缓解措施，使得项目经理做出关于风险响应措施的决策成为可能。应用实例说明了该模型的实用性。

在本文中，我们提出了一个集成的框架来建模和分析风险网络行为，以支持风险管理的决策。我们使用经典的项目风险列表作为网络模型的输入，该列表通常只考虑风险的负面影响。因此，本文主要关注具有负面影响的常规风险。现有的方法，如用于相关性建模的设计结构矩阵和用于成对比较评估的层次分析法，被用来识别和评估风险相互作用。

文中提出的决策支持系统分为五个阶段：

(1)风险网络识别；

(2)风险网络评估；

(3)风险网络分析；

(4)风险应对规划；

(5)风险监控。

图1说明了这个框架。图中突出显示了基于传统风险管理流程的创新步骤和新产生的结果。

图1  项目风险管理决策支持系统框架

在阶段(1)中，潜在的项目风险通过经典方法识别，结果通常是项目风险列表。基于此列表，使用基于矩阵的方法识别和表示风险交互。在风险网络评估的阶段(2)，通过经典方法评估已识别风险的概率和影响；然后，根据风险之间的因果概率，用基于层次分析法的方法评估风险相互作用的强度。这个框架的一个创新是，在前两个阶段，除了项目风险之外，还识别和评估风险交互。这使得构建项目风险网络成为可能。在阶段(3)，风险网络在离散事件模拟环境中建模和运行。这使得能够分析网络中的传播行为，从而考虑到它们之间的相关性来重新评估风险。灵敏度分析也用于提高网络分析阶段的可靠性。响应计划阶段(4)包括三个活动:(a)根据前一阶段的分析结果确定潜在的缓解行动，并由专家进行初步评估(通过这一活动可以筛选出一些不可行的行动)；(b)在模拟模型中测试候选行动，以估计其对特定目标或全球风险网络的影响；以及(c)根据其效果，即实施后预计剩余的风险水平，重新评估缓解行动。

图2 风险结构矩阵说明

图3 风险结构矩阵转化为风险相互作用强度矩阵的过程

在本研究中，我们使用ARENA软件通过仿真对项目风险网络进行建模和分析。ARENA是一个功能强大且广泛应用于工业的仿真工具。适用于复杂系统建模和离散事件仿真。模拟中的风险交互建模使我们能够分析风险网络中的传播行为。每个模拟场景都要进行大量的迭代。每个风险的发生都在模拟过程中记录下来。模拟结果可用于分析，以支持风险管理决策。

以法国巴黎的一个音乐剧项目为案例进行分析。该项目是一个家庭音乐剧的制作，包括服装、灯光和声音设计、演员管理、排练管理、资金筹集和整体项目管理。项目工期15个月，团队18人，外加男女演员。

表1 项目风险清单以及重新评估的模拟结果与经典方法的比较

图4 该项目风险数值矩阵

本文提出了一个基于互动的风险网络模型，使用软件进行仿真模拟。该模型解决了当前方法在项目风险管理中建模复杂性的局限性。该模型的性能和用户的满意度得到了项目经理和相关专家的验证，我们将该模型应用于一个真实的音乐表演项目。决策支持系统使项目经理能够节省设计风险响应计划的时间，并降低处理突发事件的成本。通过监控风险网络的状态，并随着项目的进展调整风险缓解计划，可以实现主动的风险管理。集成的决策支持系统框架为项目经理提供了一个结构化的程序和一系列方法来建模、分析和控制风险网络。项目经理和专家团队参与决策支持系统的整个过程，以构建风险网络模型和决定风险应对计划。通过对项目风险网络中的传播行为进行建模，该模型使项目经理能够获得对风险、风险之间的关系以及全球风险网络行为的创新见解。

文案：张靖轩

审核：苗文文、刘金宁、李梦笛、安安

青岛理工大学管理工程学院硕士研究生