大科学工程项目风险分析与量化评估
郭桐 沈敏圣 樊怡辰 任振 孙肖芬 王成程
(中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳 621999)
摘要： 随着我国综合国力的不断增强，一批大科学工程项目陆续建成。大科学工程项目以其体量大、投资高、建设周期长等特点对项目管理的实施造成巨大挑战。在分析大科学工程项目特点、归纳识别大科学工程项目风险因素的基础上，以国内某精密光学大科学工程为例，借鉴PROE模型对风险因素进行量化评估，得到不同层级风险因素的评估值，为管理人员提供决策支持，为今后大科学工程项目风险管理提供参考。
关键词： 风险管理；风险量化；大科学工程；PROE模型
0 引言
大科学工程是指通过大规模投入开展的具有高度复杂性和创新性的大型科研设施工程建设项目。该类工程项目完工后会通过长期的运行和科学研究活动来实现某种既定的科学技术目标。随着我国经济、科技实力的不断增强，一批典型的大科学工程项目陆续建成，如上海光源(SSRF)、神舟七号飞船、天眼FAST、散裂中子源(CSNS)装置等。该类大科学工程项目面向国际科学技术前沿，为国家科技进步、经济建设、国防建设做出了重要贡献。
青辰并不是一个没有主见的人。自幼的天葬院生活，让他看淡了生死，也看透了许多其他的事情，让他对人世间的诱惑有着更好的自制力。然而，这种单调枯燥的童年生活，令他一旦开始喜欢上一件事，便会比常人更深地陷入执迷。
项目风险管理是管理人员通过对项目风险的识别、评估甚至是量化，积极主动地采取合理的控制方法和技术手段对项目所涉及的风险实行有效的管理，以规避不利风险带来的损失，扩大有益风险产生的效益，保证项目在低成本、高可靠性的情况下实现最终目标[1]。项目风险管理能够在项目不确定性事件发生之前提前识别风险和设置风险优先级别，进而提出具体的应对措施与方案。有效的风险管理能够提升有益风险发生的可能性和产生的效益，降低不良风险发生的概率和影响。随着人们风险意识的提高，项目风险管理逐渐受到重视，应用领域日趋广泛，并已成为现代项目管理中一个极其重要的管理知识要素。
中国文化遗产研究院收藏西域文献共计235片192件（其中61片残卷可拼缀成18件文本），包括223片182件汉文文献、8片6件回鹘文献，以及4件西夏文献三个类别。其汉文类的写本大部分为五至八世纪的写本，回鹘和西夏文类的多为十三世纪的佛教文献。这批文献有相当一部分出自敦煌藏经洞，有的来源暂不明，故无法准确判断敦煌文献的具体数量。
大科学工程项目投资额度高，技术复杂，建设周期长，具有高度不确定性、创新性、模糊性，充斥着各种类型的风险因素，是典型的高风险类项目[2-3]。对大科学工程项目进行科学、系统、有效的风险管理能使管理机构全面识别项目实施中的问题，发掘解决问题的途径，防止项目出现差错，保证项目进度、经费、质量等其他方面正常稳定。目前，国内外诸多的大科学工程项目都特别强调并积极推行项目风险管理。李宝智等阐述了全面风险管理在国际大科学工程中的重要作用，进而结合全面风险管理八要素，对平方千米阵列射电望远镜(SKA)项目全面风险管理的做法和特点进行了剖析[4]。邢超等以国际热核聚变实验堆(ITER)项目为例，对大科学工程项目的风险因素进行了分析[5]。杨保华以国内外航天项目风险管理实践为基础，总结了神舟七号飞船基于全过程、全系统、全要素多维模式的项目风险管理[6]。本文通过文献调研，对大科学工程项目特点进行了分析，基于项目特点对大科学工程项目的潜在风险进行了识别，并以国内某精密光学大科学工程项目为例，使用PROE方法对风险进行了量化评估，以供管理人员在同类型项目管理实践中参考。
1 大科学工程特点分析
通过对国内外众多大科学工程项目和相关文献的调研，总结出大科学工程具有如下特点。
综上陈述，降脂通脉胶囊联合瑞舒伐他汀钙片治疗高脂血症效果非常理想，可改善患者血脂水平，值得临床推广应用。
1 .1 投资额度高，项目体量大，建设周期长
大科学工程项目的经费包括建设经费和运行经费，资金需求高，项目体量巨大，建设周期长。国内的上海光源项目总投资达到14.34亿元，建设周期历时5年多[7]。散裂中子源项目总投资高达16.7亿元，建设周期长达6.5年[8]。
总之，充分挖掘各种课程资源，利用成语典故、农俗谚语、漫画等进行教学，把理论性、抽象性较强的东西变成生动形象的内容，化抽象为具体，可以增强课堂的趣味性和感染力，提高课堂效率。
1 .2 多学科交叉性
大科学工程项目研究方向瞄准国际前沿，为实现特定的研究目标通常需要诸如高温高压、高密度、超高精度等极端的实验条件，而产生这些特殊的实验条件则需要众多学科进行交叉融合。比如，美国国家点火装置(NIF)由192路激光系统组成，是世界上能量最高的激光系统，主要从事惯性约束聚变(ICF)和高能量密度科学(HEDS)研究，其建设过程涉及光学、机械、电气、测控、土木工程等众多学科专业，而在该装置上开展实验还需要物理、材料等学科的支持。
1 .3 科学- 技术- 工程关联性
大科学工程项目的实施过程必然是科学研究、技术攻关、工程建设紧密关联的过程。比如，散裂中子源(CSNS)装置作为发展中国家的第一台散裂中子源，其原理是通过离子源产生离子束流，再将束流进行聚集和加速，然后将束流打向目标靶，从而产生中子供用户开展研究。CSNS广泛应用于物理、化学、生命科学、材料、纳米等学科领域。在CSNS的建设过程中，科技人员对离子源、漂移管腔及线圈、直线射频及控制、中子导管等20多项关键技术进行了攻关，才使得该装置从原理上达到预期的目标。为了最终完成中子源的建设，需要基于工程建筑将各分系统进行集成安装。事实上，CSNS规划用地约67万m2，工程建设周期长达6.5年，建设体量巨大[8]。
1 .4 系统集成性
黄河口拥有高度特异性的原生湿地生态旅游资源，虽然独特却并不唯一，而黄河入海口是唯一的，其所蕴含的地域文化形态更是独特唯一的，对此，余秋雨先生有精辟论述：“黄河口的文化旅游价值在于，这里是千古母亲河伟大的归结之处，很多伟大的地方去了之后会让人感到很激动，黄河入海口就是这样一个让人激动的地方。母亲河的概念，并不仅是指黄河千百年来‘灌溉’了两岸的百姓，更重要的是黄河从文化上决定了中华民族一些基本的性格”［7］。但通过对研究成果分析和黄河口旅游发展实践的调查发现，目前无论理论界还是产业界均存在“一元论”问题，即普遍认识到了黄河口原生湿地生态优势，却对黄河口所蕴含文化优势未给予相应的重视和利用。
1 .5 国家利益紧密相关性
风险量化评估是衡量风险概率和风险对项目目标影响程度的过程[1]。通过风险量化评估可以明确项目整体风险等级和各类风险发生的可能性大小，进而支持项目内资源投入策略及各类活动继续进行或取消的决策。常见的风险量化评估方法有访谈、专家判断、敏感性分析、预期货币价值分析、蒙特卡洛模拟以及其他改进型量化评价方法等。有学者提出了一种面向过程的风险量化整体评价(Process Risk Overall Evaluation，PROE)模型，主要思路包括：基于风险因素表建立风险因素集、建立权重集、建立评价集、建立关系矩阵等[12]。该模型具有过程性、科学性、客观性、可用性和易用性等特点，能够对项目的风险进行量化评估。本文采用PROE模型，以国内某精密光学大科学工程项目为例，开展风险量化评估研究。
2 大科学工程风险识别
风险识别是确定风险来源并将其归类的过程。项目的风险管理人员需要基于项目本身的特点，结合风险管理知识体系及其他相关资料，运用自身掌握的管理经验，采取多种方法和措施，对项目可能存在的风险因素加以辨识和分类。风险识别通常包含资料调查与收集、项目态势把控估计、基于项目现状开展风险识别3个步骤。常见的风险识别方法包括德尔菲法、头脑风暴法、核对表、SWOT技术、项目工作分解结构、敏感性分析、系统分析法、事故树分析、常识、经验和判断等。本文通过对国内外典型大科学工程的分析和相关文献资料的调研，结合笔者团队的大科学工程管理经验，对大科学工程项目开展了风险识别。结果发现，大科学工程的风险可以分为四大类，即技术风险、管理风险、环境风险以及科学风险。大科学工程项目风险分类图，如图1所示。
本文选取新疆297家A级旅游景区为研究对象，旅游景区数据通过新疆旅游官方网和国家旅游局网站（http：//www.xinjiangtour.gov.cn）获取 ；利用Google Earth获取新疆A级景区的准确空间位置，通过地图数字化得到新疆A级旅游景区空间分布图（图1）。
2 .1 技术风险
通常，技术器件的先进性与工程应用的可靠性之间是相违背的。为达到非同一般的科学研究目的，提高项目绩效，大科学工程经常大量采用国际先进的、新颖的技术方法和高端元器件，而此类技术方法和元件往往具有技术层面成熟度欠缺的特点，在使用过程中不能确保成功，导致大科学工程在关键材料与元器件、关键技术成熟度方面具有极高的技术风险。从项目的设计、制造及安装集成线条考虑，设计不优化、制造能力欠缺以及安装集成手段落后也会产生风险隐患。尤其是安装集成方面，多学科交叉、系统集成性以及科学-技术-工程的关联性会导致技术层面微小的问题被不断放大，最终使得大科学工程安装集成过程需要兼顾多个子系统的特殊要求，集成难度大、风险高。
比如“我”的大姐，她“一天书没念，十六岁就嫁给了在沈阳新华书店工作的姐夫，一辈子只认识自己的名字”。作者十分诗意地描绘了大姐的结局：“可惜（大姐夫）在四十几岁就得了青光眼，双目失明。大姐用竹竿牵着他走过漫漫人生”。一个不识字的只会在街头卖冰棍的女人，要同时养活自己、因青光眼丢了书店工作的丈夫乃至于孩子们，生活想必不会好过。
图1 大科学工程项目风险分类图
2 .2 管理风险
大科学工程项目是集理论研究、技术开发、装备制造、工程建设于一体的巨型复杂系统工程，项目体量大，投资额度高，建设周期长，资源需求大，协作单位多。因此，相比于一般项目，大科学工程项目实施周期、实施成本以及建设内容难以严格控制在批复范围之内，具有风险系数极高的管理风险。如何在保证质量、进度、经费的情况下圆满完成大科学工程项目对管理人员来说是巨大的挑战。从其他要素考虑，如人力资源风险，大科学工程项目的建设离不开众多具有专业知识的科学研究人员以及技能操作人员，富有专业素养的项目建设团队是项目实施的重要技术保障。如果人力资源管理不到位，造成专业人才的流动、流失或者项目建设团队战斗力不强，就有可能对大科学工程项目产生无法预估的损害。再如外协管理风险，大科学工程项目往往具有“全国大协作”的特点，具有众多的外协单位，如何管理好外协单位，保证外协合同的正常实施以及外协产品质量的稳定可靠，同样也是非常棘手的问题。另外，与其他一般项目管理不同的是，大科学工程项目的建设涉及并综合众多的高新技术，技术完整性、可持续性要求高，因而特别强调技术状态管理。在项目较长的实施周期中，对复杂多变、不确定性高的技术状态进行标识、审核与控制是极其困难的事项，因而技术状态管理容易表现为高风险事件[10-11]。
2 .3 环境风险
环境风险是指对工程有影响的全部外部因素的综合，包括不可控制的政治风险等[3]。从国际层面考虑，在大科学工程的建设过程中，复杂的、尚未掌握的技术、工艺、材料可能会依赖于国外引进的方式，而国家利益的博弈、国际局势的动荡可能会导致大科学工程失去国际上高精尖技术以及先进元器件的支持。从国内层面考虑，国内的政策和导向可能会影响对项目的长期投资。经济风险方面，主要是指在经济形势不乐观的情况下，大科学工程建设运营的巨额经费可能会受到影响。此外，环境风险还包括合作单位变化风险、法律法规变化风险以及不可抗力风险等，比如外协单位破产、合并、重组，采购以及工程建设规章制度变化，汇率波动，自然灾害等[4]。
2 .4 科学风险
大科学工程在立项之初就确立了特殊的科学研究目的，也就意味着项目具有探索性和一定程度的不确定性。一方面，为产生极端的实验条件、达到独特的研究目的，科学家通常会采用新颖的原理、技术进行工程设计。然而，由于项目时间紧张或条件不充分，工程设计很难得到全方位的验证，这就可能导致最终集成的工程项目不能产生预期的科学条件效果，无法开展相关科学实验，即项目建设原理风险。另一方面，科学技术的飞速发展可能会改变人们在大科学工程项目立项之初的科学认识，使得最初的研究目标与方向难以实现或者发生改变，造成了大科学工程项目的科学目标实现风险。
3 大科学工程风险量化评估
大科学工程项目面向国家科技发展或国防建设的战略需求，具有明确的任务目标，其顺利实施能够为国家创造重要的科学研究条件，催生新技术、新产业，培养高端人才，带动经济增长，为国家经济与社会发展做出战略性贡献。从社会功能层面考虑，大科学工程项目本身是科学技术高度发展的综合体现，同样是国家综合实力强大的重要标志[9]。
固始鸡养殖组分别为无抗舍养120 d和180 d（A1和A2组），有抗舍养120 d和180 d（B1组和B2组），无抗放养120 d和180 d（C1组和C2组）和有抗放养120 d和180 d（D1组和D2组），养殖地点在四川云顶山世纪农业开发有限公司。有抗组饲料为养殖场常规饲料(玉米粉、小麦粉、秸秆等)添加特定抗生素(氟苯尼考、阿莫西林和强力霉素)饲料，无抗组不添加任何抗生素，采用养殖场常规方法管理。
4 案例分析
4 .1 项目简介
以我国某精密光学大科学工程项目为例，该项目属于国家任务，与国家利益紧密相关，要求保质保量、按计划完成。因而，科学、系统、有效的风险管理对于该项目的实施尤为重要。
4 .2 风险识别
该精密光学大科学工程项目管理部门具有多年的大科学工程项目管理经验，拥有专业化、高素质的管理人才队伍。基于项目管理部的丰富经验和对相关国内外案例、文献的调研，该项目的风险识别结果见表1。
其次在医疗卫生水平方面，有些研究指出老年人口的平均医疗支出是65岁以下人群的2.7～4.8倍（黄成礼，2004）。那么对于河南省这样一个人口大省来说如何解决“看病难”这一问题需要政府医疗制度的支持。一是社会医疗保障要回归普惠性、合理性和公平性原则，尤其加大政策对贫困人群的医疗报销比例倾斜。二是河南省地域广阔，需要重视基层医疗服务能力，需要通过省内投入和完善人才培训机制来补足基层医疗服务能力短板。
表1 某精密光学大科学工程项目风险识别结果
4 .3 风险量化评估
4 .3 .1 建立权重集
风险对项目的影响程度是有差别的。因此，根据PROE模型，对第一层级和第二层级的风险因素分别赋予权重。邀请行业内多名资深专家和长期参与同类型项目建设的专业技术人员对该项目两个层级的风险因素进行多次评估，最终确定精密光学大科学工程项目的权重集，具体为
A =[0.60， 0.30， 0.05， 0.05]
A 1=[0.25， 0.40， 0.20， 0.15]
R 2=[0.32， 0.27， 0.25， 0.09， 0.07][0.19， 0.24， 0.35， 0.12， 0.10][0.40， 0.29， 0.20， 0.11， 0][0.26， 0.34， 0.19， 0.15， 0.06][0.38， 0.32， 0.26， 0.04， 0][0.30， 0.28， 0.22， 0.16， 0.04 ]
A 3=[0.10， 0.30， 0.10， 0.40， 0.10]
4 .3 .2 建立评价集
A 4=[0.20， 0.80]
结合地面调查、物探、钻探验证等工作，可以看出，治理区的地下采空区主要为侯家镇镇办企业采矿形成的采空区，规模较小，形态特征比较规则。采空区分布于I-1号矿脉以北约5～35m范围，东西长约170m。
R 1=[0.39， 0.32， 0.19， 0.08， 0.02][0.46， 0.39， 0.12， 0.03， 0][0.34， 0.29， 0.24， 0.08， 0.05][0.31， 0.27， 0.23， 0.10， 0.09]
V 1=[80， 100]
V 2=[60， 80]
V 3=[40， 60]
V 4=[20， 40]
V 5=[0， 20]
4 .3 .3 建立关系矩阵
基于风险评价等级，组织专家对技术风险、管理风险、环境风险和科学风险(U 1～U 4)发生的可能性进行评估，统计专家的评估结果，即得到关系矩阵，如式(1)～式(4)所示。以装校技术风险发生的可能性即矩阵R 1第一行为例，有39%的专家认为“风险大”，有32%的专家认为“风险较大”，有19%的专家认为“风险一般”，有8%的专家认为“风险较小”，有2%的专家认为“风险小”。其余各矩阵的含义以此类推。
评价集是风险因素可能得到的评价结果组成的集合。在建立大科学工程项目案例权重集的基础上，根据PROE模型的要求，将风险评价等级设置为“风险大”“风险较大”“风险一般”“风险较小”“风险小”5个层次，并分别赋值，具体为
(1)
A 2=[0.25， 0.10， 0.25， 0.10， 0.20，0.10]
2.2.5 系统适用性试验 5-羟甲基糠醛保留时间约为10.168 min，苍术素保留时间约为40.305 min，无杂质干扰，5-羟甲基糠醛与苍术素分离良好；理论板数均大于4000。色谱图见图2、图3。
(2)
R 3=[0.03， 0.04， 0.08， 0.37， 0.48][0.07， 0.14， 0.14， 0.36， 0.29][0， 0.15， 0.15， 0.42， 0.28][0.31， 0.26， 0.22， 0.16， 0.05][0.05， 0.12， 0.21， 0.36， 0.26]
(3)
R 4=[0， 0.03， 0.27， 0.41， 0.29][0.02， 0.10， 0.44， 0.27， 0.17]
(4)
4 .3 .4 第一层级风险因素评价
将权重集和对应的关系矩阵相乘，即利用公式B i =A i ×R i ，可得到第一层级风险因素发生可能性的加权平均结果
B 1=[0.396， 0.334 5， 0.178， 0.063， 0.028 5]
B 2=[0.331， 0.29， 0.240 5， 0.101， 0.037 5]
B 3=[0.153， 0.177， 0.174， 0.287， 0.209]
B 4=[0.016， 0.086， 0.406， 0.298， 0.194]
取评价集各段的中间值形成风险等级权重矩阵C ，则C =[90， 70， 50， 30， 10]。根据公式P i =B i ×C ，得到技术风险、管理风险、环境风险和科学风险的风险值分别为70.13，65.52，45.56，38.64。
4 .3 .5 项目整体风险因素评价
第一层级风险因素评价结果B i 代表了第一层级风险因素发生的可能性大小，因此可以将B 1～B 4组合成的矩阵看作项目整体的关系矩阵R ，进而利用公式B =A ×R ，可以对项目整体风险进行评价，具体结果为
大科学工程项目包含多个子系统，是典型的、复杂的系统工程。项目的子系统通常由不同的研究组、协作单位分别承担，并且子系统之间需要反复迭代集成，以确保互不干涉且能够顺利衔接，实现技术、经济成本、实施时间等多方面的优化，确保项目最终目标的实现。
B =[0.345 35， 0.300 85， 0.207 95， 0.097 35， 0.048 5]
结果表明，该精密光学大科学工程项目风险属于“大”“较大”“一般”“较小”“小”的比重分别为34.535%， 30.085%，20.795%，9.735%，4.850%。
4 .3 .6 风险量化结论与决策
根据公式P =B ×C ，得到项目整体风险值为65.944。由评价集可知，P 值属于V 2区间，表明该精密光学大科学工程项目的整体风险较大。由第一层级风险因素评价结果可知，技术风险与管理风险发生的可能性都属于较高水平，并且技术风险发生的可能性最高，P 1值达到了70.13。而环境风险发生的可能性则为一般，科学风险发生的可能性较小。该评价结果表明，项目管理人员应重点关注技术风险和管理风险，通过合理有效的风险应对计划规避风险。另外，虽然环境风险发生的可能性一般，但管理人员也不能忽视，应该制定相应的防范措施，防止环境风险上升为更高级别的风险。
5 结语
大科学工程项目具有投资额度高、项目体量大、建设周期长、多学科交叉性、系统集成性、科学-技术-工程关联性、国家利益紧密相关性等一系列显著特点。这些特点决定了大科学工程项目特别需要系统、科学、有效地开展风险管理。本文基于文献调研和案例分析，对目前大科学工程项目普遍存在的风险进行了识别，总结出了技术风险、管理风险、环境风险及科学风险四大类风险源，利用PROE方法对某精密光学大科学工程项目进行了风险量化评估，可为项目管理人员采取风险防范措施提供依据，为今后同类项目管理实践的开展提供参考。
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收稿日期： 2019- 01- 29
作者简介：
郭桐(1994—)，男，助理工程师，研究方向：大科学工程项目管理。
股骨颈骨折作为一种老年患者的多发性疾病[1]，其治疗手段一般采用手术治疗[2]，在治疗的过程中，患者会出现各种并发症，为了降低患者的治疗痛苦，我院在常规护理的基础上，实行舒适护理干预[3]，并取得了显著的效果，现报道如下。
沈敏圣(1989—)，男，工程师，研究方向：项目计划进度管理。
樊怡辰(1987—)，女，经济师，研究方向：项目经费管理。
任振(1988—)，男，经济师，研究方向：大科学工程项目管理。
孙肖芬(1987—)，女，工程师，研究方向：项目技术状态管理。
王成程(1974—)，男，研究员，研究方向：大科学工程项目管理。
辽宁省金秋医院神经内科医师韩昱：癫痫病人不需要特殊饮食，但应有良好的生活规律和饮食习惯，保证合理的营养。饮食方面需注意如下几点：
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