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風險評審技術

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1.什么是風險評審技術

風險評審技術(Venture Evaluation Review Technique,簡稱VERT)是一種以管理系統(tǒng)為對象,以隨機網(wǎng)絡仿真為手段的風險定量分析技術。在軟件項目研制過程中,管理部門經(jīng)常要在外部環(huán)境不確定和信息不完備的條件下,對一些可能的方案做出決策,于是決策往往帶有一定的風險性,這種風險決策通常涉及到三個方面,即時間(或進度)、費用(投資和運行成本)和性能(技術參數(shù)或投資效益),這不僅包含著因不確定性和信息不足所造成的決策偏差,而且也包含著決策的錯誤。

VERT正是適應某些高度不確定性和風險性的決策問題而開發(fā)的一種網(wǎng)絡仿真系統(tǒng)。在80年代初期,VERT首先在美國大型系統(tǒng)研制計劃和評估中得到應用。VERT在本質(zhì)上仍屬于隨機網(wǎng)絡仿真技術,按照工程項目和研制項目的實施過程,建立對應的隨機網(wǎng)絡模型。根據(jù)每項活動或任務的性質(zhì),在網(wǎng)絡節(jié)點上設置多種輸入和輸出邏輯功能,使網(wǎng)絡模型能夠充分反映實際過程的邏輯關系和隨機約束。同時,VERT還在每項活動上提供多種賦值功能,建模人員可對每項活動賦給時間周期、費用和性能指標,并且能夠同時對這三項指標進行仿真運行。因此,VERT仿真可以給出在不同性能指標下,相應時間周期和費用的概率分布、項目在技術上獲得成功或失敗的概率等等。這種將時間、費用、性能(簡稱T、C、P)聯(lián)系起來進行綜合性仿真,為多目標決策提供了強有力的工具。

VERT技術是在PERT、GERT和Q-GERT的基礎上發(fā)展起來的。在70年代初期,美國人在GERT網(wǎng)絡技術的基礎上發(fā)展了網(wǎng)絡數(shù)學分析器MATHNET(Mathematical Network Analyzer),它可以把離散事件活動、活動時間和費用綜合起來構成一個概率特征進行計算和分析。隨后又開發(fā)了網(wǎng)絡統(tǒng)計分析器STATNET(Statistical Network Analyzer)和網(wǎng)絡求解分析器(Solving Network Analyzer)等網(wǎng)絡技術。與此同時還對MATHNET進行了修改,重新命名為風險數(shù)據(jù)系統(tǒng)和費用分析法RISCA(Risk Information System Cost Analysis),同時也開發(fā)了全面風險評估和費用估算網(wǎng)絡TRACENET(Total Risk Accessing Cost Analysis),從而進入了風險評估鄰域。然而這些系統(tǒng)尚不能評定與性能有關的風險度,特別是研究和開發(fā)中技術性能指標能否達到規(guī)定的風險度。到72年,由Gerald L.Moeller等研究開發(fā)VERT技術,才使風險度估計成為可能。此后,經(jīng)過改進和擴充,形成現(xiàn)在的VERT,為實際應用打下了基礎。

2.VERT的建模要素

VERT網(wǎng)絡的建模要素是活動(?。┖凸?jié)點,其仿真過程可以想象成一定的時間流、費用流和性能流通過各項活動,并受到節(jié)點邏輯的控制流向相應的活動中。每次仿真運行,就相當于這些流從源節(jié)點出發(fā),經(jīng)過相應的節(jié)點和活動,執(zhí)行相應的事件,最后到達網(wǎng)絡的終節(jié)點。由于網(wǎng)絡中可以選用具有各種邏輯功能不同的節(jié)點,可能導致三種流只經(jīng)過網(wǎng)絡中的部分節(jié)點和弧,并到達某個終止節(jié)點。因此,必須對網(wǎng)絡作多次重復的仿真運行,才能使整個網(wǎng)絡中所包含的各個節(jié)點和活動都有機會得到實現(xiàn),得出相應的概率分布,而每次仿真運行不過是對網(wǎng)絡實現(xiàn)的一次抽樣。

VERT網(wǎng)絡中活動和節(jié)點都有時間、費用和性能三種參數(shù)。每個活動上既可賦給弧本身所具有的三種參數(shù),該項活動本身所需要的時間周期、消耗的費用及經(jīng)過本活動所產(chǎn)生的性能參數(shù)。同時,每項活動上還具有累積的三種參數(shù)。根據(jù)活動在網(wǎng)絡中的位置,從源節(jié)點開始,時間流、費用流和性能流經(jīng)過一定的路徑,到達該活動時,所有途經(jīng)活動上三項參數(shù)的累計總和。例如,在網(wǎng)絡中某項活動完成時,在該活動上可以得到從軟件項目開始到此活動完成時刻的周期、累計費用和到此時已達到的性能值。

由于VERT網(wǎng)絡中包含概率型和條件型兩種邏輯功能,因此在仿真運行時有些活動能成功地實現(xiàn)(以概率為1得到實現(xiàn)),而有些活動則不能成功地實現(xiàn),這表示前一段過程的失敗。例如進行某項設計工作,如果經(jīng)過設計、試制、試驗等各個階段,其結果不能達到設計性能要求,這時,在完成試驗活動以后,時間和費用的累計值卻被置零,表示該項設計試制工作的失敗。

3.VERT弧(活動)的類別

按照活動在VERT網(wǎng)絡中所取的作用,可大致分為四類。

(1)普通弧(活動)

這類弧是VERT網(wǎng)絡中的直接組成部分,普通弧上都帶有時間、費用和性能的參數(shù)值。它們的參數(shù)值一般是以概率分布的形式表示。

(2)自由?。ɑ顒樱?

自由活動不在VERT網(wǎng)絡中直接表示出來,但是網(wǎng)絡中的其它活動可以引用它們的參數(shù),自由弧上所賦的時間、費用和性能值可以通過一定的數(shù)學關系式進行調(diào)用。

(3)傳送?。ɑ顒樱?

傳送活動是VERT網(wǎng)絡的組成部分,它僅作為各種參數(shù)通道,對于某些節(jié)點之間的關系具有時間上的和先后次序的約束。傳送弧上不賦時間、費用和性能參數(shù)值,或可理解為三項參數(shù)值均等于零,因而被傳送的參數(shù)流不發(fā)生增值。

(4)排放弧(活動)

對于某些被取消的節(jié)點,如果已有活動引入該節(jié)點,則在VERT網(wǎng)絡中可能出現(xiàn)流量的堵塞現(xiàn)象。在這種情況下,可在該節(jié)點的輸出端設置一個排放活動,使流量通過這個活動傳出系統(tǒng)。

在仿真運行中,各類活動都可以處于不同的狀態(tài)。當該活動能成功地實現(xiàn)時,則參數(shù)流通過本活動輸出至下一節(jié)點,這種狀態(tài)稱為成功完成狀態(tài)。如果某項活動處于非成功完成狀態(tài),則該活動的時間和費用值仍通過本弧輸出至下一節(jié)點,但沒有性能值輸出。如果某項活動處于被取消狀態(tài),則活動不能被執(zhí)行,因而也沒有參數(shù)流通過,不消耗任何時間和費用,更不會產(chǎn)生任何性能。

4.VERT節(jié)點的類別

VERT網(wǎng)絡中的節(jié)點表示前接活動的結束和后接活動的開始,節(jié)點被稱為總過程中的一個里程碑。VERT節(jié)點具有豐富的邏輯功能,從而可以在仿真運行中決定要啟動哪些輸出弧或是否要啟動本節(jié)點等。根據(jù)節(jié)點的邏輯功能,VERT節(jié)點可分為兩大類,即組合節(jié)點和單個節(jié)點。組合節(jié)點由輸入邏輯和輸出邏輯組成,而單個節(jié)點只包含一種單個邏輯。下面分別對上述二種節(jié)點進行說明。

5.風險評審技術的基本工作程序

風險評審技術的基本工作程序如下:

1.分析決策對象,明確決策過程,去頂決策點,提出時間、費用和性能的參數(shù)值及風險概率要求。

2.構造網(wǎng)絡圖,并將其轉化為風險評審技術邏輯網(wǎng)絡,用以表明決策點和活動。

3.搜集各活動必需的時間、費用和性能數(shù)據(jù),并可通過各種統(tǒng)計分布,如正態(tài)分布或β,γ,泊松分布等來部分地或全部模擬各種活動的時間、費用、性能值。

4.計算機仿真運算。仿真的迭代次數(shù)根據(jù)對置信水平的要求而定。一般需進行500-1000次。

5.分析仿真結果。同時還可以在修正原始數(shù)據(jù)條件后,再重新運行并進行風險靈敏度分析。

6.VERT網(wǎng)絡模型

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