- 基于性能的保障理論與方法
- 趙元立等
- 6446字
- 2019-09-23 11:06:43
2.6 產品保障價值分析
2.6.1 簡介
確定了可為分析提供保障的替代方案的詳細信息之后,下一步就應該量化相關成本、收益和風險。產品保障替代方案的分析同時包含財務和非財務因素,以及可量化和不可量化要素。此外,分析還可能包括對性能、可靠性、可維護性和可保障性的評估。在考慮使用成本、效益和風險等因素做出決策時,對其設定不同的重要性等級。指定數字權值就是一種可以確保項目更好地完成分析和制定決策的方法。該權值可強調或抑制成本、效益和風險對分析的相對影響。如果要開展對替代方案的分析,就必須進一步明確權重(分配給某項特定效益的比例)、效益和風險。如果小組中包含成本估算專家,產品保障管理集成產品小組有效開展該分析的能力就會大大增強。如果里程碑決策機構、項目執行官或項目經理確定最低成本是高于一切的決策標準,則應通過設定較高的權值來將其納入分析過程。在所有產品保障替代方案中,成本、效益、風險和敏感性都是必須分析的要素。
2.6.2 過程
潛在產品保障替代方案的價值分析會對三個主要標準進行評估:成本、效益和風險。有關如何評價成本和效益、效益和風險,以及成本和風險折中的決策,應根據項目的特殊需求和特性,由產品保障管理集成小組以及項目經理或產品保障經理做出。本部分提供了量化每個標準的權值,從而反映其對項目經理確定產品保障策略的相對影響的方法。無論是否說明了相對重要性,每個潛在產品保障替代方案的預期成本、效益和風險都應予以考慮。之后的部分列出了每項標準所使用的分析方法,從經過衡量的標準或效用分析方法開始,然后進入成本、效益和風險分析。雖然存在其他實施產品保障價值分析的方式,但本方法對于量化每個替代方案的潛在價值來說更為直接和全面。
1.效用分析方法
該方法可得出每個替代方案單獨的分數或效用值,該值通過預定的權值乘以量化的成本、效益和風險分析結果得出。項目經理可參考效用值,從而確定如何從給出的產品保障替代方案中選擇最佳的選項。通用子系統效用值計算樣本在下文中給出。圖2-10描述了效用值計算方法。

圖2-10 效用值計算方法
成對比較是一種可以通過提供決策標準評級方式來確定替代方案評估方式的機制。成對比較的方法有助于通過小組討論確定特定值。圖2-11舉例說明了使用“成對比較”在兩個標準之間建立相對權值的方法。在該示例中,成本與效益在-9~9的數值范圍內進行了對比。將數值“-9”置于最左邊表明成本的重要性是效益的9倍;0表示兩個標準之間的重要性為中性;最右邊的數值“9”表示效益的重要性是成本的9倍。

圖2-11 成對比較
對于通過成對比較確定的值,可通過代數方法正常化,變為100%,以確定三個標準之間的相對權值。圖2-12中列出了通用子系統的相對成本、效益和風險權值。

圖2-12 通用子系統的相對成本、效益與風險權值

2.成本分析
在實施成本分析時必須提供充分的數據,進行詳細的審查和全面的記錄。產品保障替代方案的成本分析應根據適用的指令和指南要求開展。
1)成本估算范圍與方法
產品保障成本估算的目標是編制和預測每個替代方案在特定履約期內執行規定產品保障任務所需的成本。一旦編制完成,就可對比每個替代方案的估算值,并將其納入確定效用值的其他標準之中。成本估算的詳細程度必須根據替代方案、資源和進行估算可用的時間以及所需的準確性和精確度進行平衡。以下問題可以幫助產品保障經理確定成本估算的范圍:
● 是否有必要確定所有的成本,或者是否可以只確定可區分所有替代方案的成本?
● 應該使用何種結構來確定估算的持續保障成本?
● 分析中包含哪些基本原則和假定?
接受評估的替代方案的成本估算應考慮系統、子系統或組件的整個壽命周期,以確保其在相關基于性能的保障協議計劃履約期內的效用。成本估算應真實、全面,且未根據預算比例濾掉部分內容,但是,其全面性應重點突出有助于區分所有替代方案的各項成本。產品保障管理集成產品小組可選擇忽視沉沒成本、非遞增成本和非區分性成本。但是,最終的概算階段必須加上所有的成本,包括沉沒成本、非遞增成本和非區分性成本,以確保完整的會計核算。成本應按年度進行合理的分配,并給予合理的折扣,以確保以凈現值術語來表示估算值。
2)成本要素結構選擇
前后一致的成本結構可以確保有效地對比不同替代方案的估算值。每個項目的潛在成本動因可能發生改變,但其始終可以通過集成產品保障要素結構的應用進行分類,以對比各類替代方案。在進行成本分析時,可能需要考慮多個變量。表2-14列出了產品保障替代方案的成本動因與成本估算考慮因素。
表2-14 產品保障替代方案的成本動因與成本估算考慮因素

3)方法
成本估算通常采用五種常用的方法:實際成本數據法、工程分析法、類比法、參數法和專家建議法。在進行未來成本估算時,應優先使用實際系統數據。如果無可用的實際數據(通常針對研發中的系統),則成本估算師必須使用另一種方法完成成本估算。表2-15是五種常用的成本估算方法。
表2-15 成本估算方法

4)對成本分析的解釋
產品保障管理集成產品小組在獲得各替代方案的成本估算結果之后,應分析其結果,確定對替代方案影響最大的成本動因。圖2-13(見書后彩圖)對三個通用子系統替代方案之間估算成本的差異進行了描述。估算始終將剩余的系統使用時間假定為20年。

圖2-13 根據成本動因計算的累計成本示例
成本分析顯示,對于除供應商人工成本之外的所有成本動因,替代方案2和替代方案3相比替代方案1(“按現狀”產品保障狀態)更為便宜。在修理成本、運輸成本、庫存持有成本和訂單處理成本方面似乎存在節約的可能。成本可能由于外場可更換部件修理量、供應鏈效率和可靠性改進實現節約。通用子系統可能存在的節約從替代方案1轉移至替代方案2或替代方案3,表明成本標準更支持向基于性能的協議過渡。產品保障管理集成產品小組應考慮接下來兩年、三年、五年和20年以上范圍或系統壽命周期終止時(如果該壽命周期低于20年)的估算成本,以評估各替代方案的長期成本波動。
3.效益分析
效益分析應考慮替代方案滿足作戰人員需求的可能性,以及其對軍種和國家的潛在效益。項目經理可能會發現,回答以下問題有助于其對比不同替代方案的效益:
● 識別效益評估標準:預計可從產品保障協議獲得的最重要的效益是什么?
● 考慮標準的重要性:不同的標準相互關聯有多重要?
● 評估標準:對于每個標準來說,預計每個替代方案可提供多少效益?
● 對比所有替代方案的效益:考慮所有標準,哪個替代方案可以提供最大的預期效益?
產品保障管理集成產品小組可為項目經理提供上述問題的答案,幫助其區分各類產品保障替代方案。為評估效益和成本,產品保障管理集成產品小組必須最終以可支持直接數字對比的方式來量化效益,有關如何實現這一點的問題是下一節講述的重點。
1)效益評估標準
通常來說,效益分析的依據是3~5個最重要的效益標準。重要性程度的依據則是更廣泛地將價值交付給用戶或部門。效益標準可定量或定性。系統可用性就屬于定量效益,其每個替代方案的指定價值可清楚估算;而可管理性則屬于定性效益,其產品保障的可管理性由產品保障接受管理或控制的難易程度決定。表2-16列出了產品保障管理集成產品小組應考慮的效益評估標準。項目可選擇建立其產品保障策略所特有的補充標準,或分解標準,為更準確地分析提供保障。
表2-16 效益評估標準

通常情況下,產品保障管理集成產品小組會確定潛在效益標準列表,并給出每個標準的詳細定義,以確保測量結果準確一致。在通用子系統案例中,步驟4將外場可更換部件可用性以及已降低的子系統可用性最終的影響確定為持續保障性能降低因素。同樣地,項目管理辦公室也選擇將通用子系統物資可用性作為一項效益標準。類似地,項目將可靠性確定為性能成果,并將其歸入效益標準。最后,通用子系統小組納入第三個效益標準——長期可管理性。最終的效益標準包括裝備可用性、可靠性和長期可管理性。
2)標準的重要性
一旦項目確定了效益評估標準,就應開始確定每項效益的相對重要性。各項權值可通過項目經理/里程碑決策機構的制定、產品保障管理集成產品小組的討論,或者是類似于成對比較的更嚴格的方式確定。每個標準最終的結果為一個以百分比表示的權值。圖2-14中列出了通用子系統評估標準權值。項目選擇使用成對比較評估性能,這些值可為利益相關方提供參考。

圖2-14 通用子系統評估標準權值
上述權值顯示了每個替代方案整體效益分數的一半由其提供通用子系統裝備可用性的程度決定,而可靠性和長期可管理性對效益評估的影響相同。
3)效益評估
為對價值和效益進行相互比較,已評估的效益范圍應映射至一般數值范圍內。例如:數值范圍1~10(10表示最優選擇,1表示最不建議的選擇)可確保每個替代方案的效益分數與綜合效益分數的組合。以上分數將納入效用值。在使用一般數值范圍量化效益時,應確定數值范圍內的各項值,以便于決策制定者根據一般平均系統做出判斷。表2-17為樣本效益規模的示例。
表2-17 樣本效益規模

產品保障管理集成產品小組會對三個替代方案的每個標準進行評分。根據該小組得出的分數,每個標準會獲得一個1~10的數值范圍內的針對每項替代方案的平均利益相關方等級(在需要根據不同利益相關方的意見指定權值時,可對該等級做調整)。
4)對比各替代方案的效益
收集完所有的分數之后,每個替代方案會獲得一個由標準權值乘以其平均利益相關方等級所得出的加權效益分數。圖2-15描述了計算加權效益分數的方法。

圖2-15 計算加權效益分數的方法
在一般子系統案例中,替代方案2的加權效益分數最高,這表明其是效益分析中最具有吸引力的替代方案。替代方案2和替代方案3的效益都超過了替代方案1。在本步驟結束時,該效益分數將歸入每個替代方案中可支配一切的效用值。
4.風險分析
風險是產品保障經理在評估產品保障替代方案時應考慮的關鍵標準。成本與效益分析可顯示部分替代方案優于其他方案之處,而相對風險評估則可通過考慮實現約定的成本節約或性能改進目標的可能性,來平衡產品保障管理集成產品小組對替代方案的分析。例如,采用一種新的保障方法可能會導致操作延誤;大型投資無法帶來預期的性能改進;或者雇傭更低成本的勞動力可能導致工人技術能力不足和進程變慢。
與成本分析和效益分析類似,風險分析應經過產品保障管理集成產品小組的深思熟慮,根據項目的需求量身定制。本節分析了識別和評估每個替代方案所固有的風險,并對其特性進行描述,提供了在每個替代方案的綜合風險評分中量化風險的方法。項目有很多可用的風險評估方法,無論產品保障經理是選擇本節給出的方法還是其他替代方法,分析都應考慮每個替代方案的潛在風險,并將這些風險融入產品保障替代方案的評估過程。
1)風險識別
與對效益的討論類似,在識別風險時,風險分析應是一個決策制定的過程,而不是一個過度詳細的過程。產品保障經理應考慮與接受評估的替代方案直接相關的風險,并重點分析對替代方案的區分具有重大影響的風險。雖然不存在對需要考慮的風險數量的具體規定,但一般來說,最重大的風險不超過10個。
在實際操作中,無須識別每個類別的風險。表2-18中列出了主要風險類別。
表2-18 風險類別

表2-19列出了通用子系統項目在其風險分析過程中所識別的風險。
表2-19 通用子系統風險列表

2)風險評估
產品保障的所有風險并非以相同的方式生成。為更好地理解各項風險的相對影響力,產品保障經理可提出以下問題:
● 為什么選擇這些區域?
● 為什么以這種方式對風險進行分類?
● 為什么以這種方式對風險進行評分?
一旦產品保障經理確定了產品保障重大風險清單,分析就應重點關注對每項風險嚴重程度的評估。以下問題有助于評估風險嚴重程度:
● 哪些已識別的風險最重要?
● 替代方案的哪些風險最有可能發生或最嚴重?
在描述風險分析的結果時,有多種不同的方法可供選擇。產品保障經理應確定最好的溝通分析結果和有助于項目特定產品保障替代方案決策的方法。風險矩陣就是其中一種可用于評估不同風險的相對嚴重程度的方法。如果風險已出現,則風險矩陣會根據其所存在的兩個主要特性:發生的可能性(或概率)和影響(或后果),在1~5的數值范圍內考慮各項風險。圖2-16給出了風險矩陣示例。

圖2-16 風險矩陣(一)
風險矩陣可幫助產品保障經理和產品保障管理集成產品小組以有助于不同替代方案件不同風險對比的方式來提出風險。此外,風險矩陣還可促進與項目經理和外部利益相關方的溝通,因為其可用于多個采辦功能區。在通用子系統示例中,產品保障管理集成產品小組使用風險矩陣確定了每個替代方案下8個已識別風險的預期可能性和影響力。對于每個替代方案來說,產品保障管理集成產品小組應在以下類別中對已識別的風險進行分類。圖2-17通過風險矩陣描述了通用子系統風險的可能性和影響力評分過程。

圖2-17 風險矩陣(二)
● 可能性:在1~5的數值范圍內,替代方案1面臨可能影響整體產品保障實施過程挑戰的可能性有多大?
● 影響力:如果確實存在與保障實施相關的挑戰,則在1~5的數值范圍內,產品保障替代方案1的預計影響力有多大?
圖2-17左上角部分給出的平均值矩陣將單個替代方案評估的結果與每個替代方案的單一點合并。該圖顯示出替代方案2和替代方案3在相對風險影響力和發生的可能性方面基本相當,而替代方案2和替代方案3的分數高于替代方案1,且在風險影響力方面略優于替代方案1。
3)對比各替代方案的風險
一旦產品保障管理集成產品小組完成對不同替代方案固有風險可能性和影響力的評估,風險分析的結果就應歸入成本與效益分析的結果,從而為確定產品保障替代方案提供幫助。相對而言,對每項替代方案所固有的相對風險進行敘述性描述,可能是對小規模或簡單分析來說最佳的總結方法。對于更復雜的產品保障分析,最佳的實踐方法應該是將風險矩陣的結果歸入包含成本與效益分析結果的效用值。在將風險評估結果歸入效用值之前,應首先計算出每項替代方案的綜合風險得分。風險得分的計算方法為替代方案內部風險的平均可能性乘以平均影響力。圖2-18列出了通用子系統的風險得分。

圖2-18 通用子系統的風險得分
5.敏感性分析
敏感性分析是對包含不同的成本定量值或多變的基本原則,以及在與基本分析結果進行對比時,可確定其效果的各類假定分析的重復。敏感性分析是一種工具,其可用于評估成本和效益對關鍵因素和假定變化的敏感程度。在進行敏感性分析時,有兩種主要的方法可供使用。首先,對各項值的范圍嚴格受限,或者考慮了假定數量有限的各種因素來說,每個組合都應在情境分析內進行測試。情境分析可用于測試成本、效益和風險相對權值和效益標準的效果。其次,如果存在多種假定組合,則可使用更為復雜的敏感性分析。

6.確定效用值
在本步驟剛開始時,產品保障管理集成產品小組確定了其總體決策制定過程中成本、效益和風險的相對重要性或“權值”,如圖2-19所示。

圖2-19 通用子系統成本、效益與風險權值
一旦完成成本、效益和風險分析,就應將獲得的成本、效益和風險值與其各自的權值相結合,生成最終的效用值。一旦分數標準化,就應用每個替代方案的標準化得分乘以其權值,然后得出每個替代方案最終的效用值。圖2-20顯示了通用子系統最終的標準化得分和等級。

圖2-20 通用子系統最終的標準化得分和等級
2.6.3 結論
在本實施步驟結束之后,產品保障管理集成產品小組將確定和分析每個潛在產品保障替代方案的估算成本、效益、風險與敏感性。通過本步驟的結果能清楚地看出各項產品保障替代方案優勢和劣勢。在下一個步驟,產品保障管理集成產品小組將利用該分析來選定產品保障方法。
2.6.4 通用子系統使用案例
通用子系統小組已完成對成本、效益、風險和敏感性的產品保障分析。在3個產品保障替代方案中,替代方案1——當前的持續保障策略——在每次評估中都被視為最無效的。替代方案2和替代方案3則被視為相比基準線有了明顯的改進。雖然替代方案3的成本更低,但替代方案2——外場可更換部件級基于性能的保障——則由于替代方案3對更高風險和更低效益的預期而獲得了最高的效用值得分。上述結果對成本分析或成本、效益和風險權值的變化不敏感。在敏感性分析中,幾乎所有的案例都顯示替代方案2可以提供最佳值,同時,沒有任何案例顯示替代方案1可以提供最佳值。表2-20匯總了所有的替代方案。
表2-20 通用子系統使用案例替代方案對比
