1、引言

　　由于軟件項(xiàng)目的研制需要開發(fā)新的技術(shù)，或使用許多已經(jīng)過驗(yàn)證的技術(shù)和產(chǎn)品，但產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)目一般較少，這些技術(shù)和加工工藝不容易達(dá)到成熟或定型的程度。且大型項(xiàng)目的研制需要長時(shí)間大規(guī)模的組織、指揮協(xié)調(diào)工作，以及漫長的研制周期等，都會帶來種種難以預(yù)見的不確定性因素。這些不確定因素的存在使得軟件項(xiàng)目能否按照預(yù)定的計(jì)劃－－費(fèi)用、進(jìn)度和性能完成研制任務(wù)往往難以預(yù)料，不可能做到研制完全成功，存在著失敗的風(fēng)險(xiǎn)。所以在項(xiàng)目研制的可行性分析和方案認(rèn)證時(shí)，加強(qiáng)方案風(fēng)險(xiǎn)分析是十分必要的。

　　對風(fēng)險(xiǎn)的研究自七十年代末開始，其應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)分析方法與可靠性分析方法類似，或在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充。目前，在風(fēng)險(xiǎn)研究方面，比較著名的方法有GERT（圖解評審技術(shù)），VERT（風(fēng)險(xiǎn)評審技術(shù)），RSINET（風(fēng)險(xiǎn)信息系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)評審技術(shù)）和SLAM（多功能構(gòu)模仿真語言）等。GERT的基本特點(diǎn)是可以直接對網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真分析，其模型元素與相應(yīng)的分析程序相配合，可以用來描述復(fù)雜的排隊(duì)系統(tǒng)、項(xiàng)目管理及生產(chǎn)線方面的問題，應(yīng)用十分簡便、靈活，而對時(shí)間、費(fèi)用、性能方面的問題不太適合；SLAM是一種以FORTRAN為基礎(chǔ)的構(gòu)模仿真語言，可進(jìn)行離散網(wǎng)絡(luò)、連續(xù)系統(tǒng)及離散事件的綜合仿真，能適應(yīng)多種構(gòu)模需要，但提供資源模塊有限，仿真不能進(jìn)行全過程支持，不能支持圖形建模等不足；VERT可處理時(shí)間、費(fèi)用、性能等關(guān)鍵性風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)，能對多目標(biāo)優(yōu)化，具有較大的實(shí)用價(jià)值。在這些風(fēng)險(xiǎn)方法中，VERT對于時(shí)間、費(fèi)用和性能三個(gè)指標(biāo)在處理水平上平等對待，既可獨(dú)立地進(jìn)行并行處理，也可通過數(shù)學(xué)關(guān)系式而相互聯(lián)系起來進(jìn)行處理；節(jié)點(diǎn)的邏輯功能豐富，活動上的三項(xiàng)指標(biāo)都可用一定的概率分布、直方圖或數(shù)學(xué)關(guān)系式來描述，因而VERT網(wǎng)絡(luò)模型比較接近實(shí)際系統(tǒng)的要求；VERT對于費(fèi)用和性能這二項(xiàng)指標(biāo)，可按用戶的需要靈活地加以應(yīng)用。

　　2、風(fēng)險(xiǎn)分析的概念

　　風(fēng)險(xiǎn)的定義是：對目前所采取的行動，在未來沒有達(dá)到預(yù)期結(jié)果（失?。┑目赡苄浴Ｆ浯笮】捎檬〉母怕屎褪〉暮蠊麅蓚€(gè)變量來標(biāo)識。

　　風(fēng)險(xiǎn)分析有狹義和廣義兩種，狹義的風(fēng)險(xiǎn)分析是指通過定量分析的方法給出完成任務(wù)所需的費(fèi)用、進(jìn)度、性能三個(gè)隨機(jī)變量的可實(shí)現(xiàn)值的概率分布。而廣義的風(fēng)險(xiǎn)分析則是一種識別和測算風(fēng)險(xiǎn)，開發(fā)、選擇和管理方案來解決這些風(fēng)險(xiǎn)的有組織的手段。它包括風(fēng)險(xiǎn)識別、風(fēng)險(xiǎn)評估和風(fēng)險(xiǎn)管理三方面的內(nèi)容。本文中論及風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)，都采用后一種定義。

　　風(fēng)險(xiǎn)識別是指確定哪些可能導(dǎo)致費(fèi)用超支、進(jìn)度推遲或性能降低的潛在問題，并定性分析其后果。在這一步須作的工作是分析系統(tǒng)的技術(shù)薄弱環(huán)節(jié)及不確定性較大之處，得出系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)源，并將這些風(fēng)險(xiǎn)源組合成一格式文件供以后的分析參考。它屬于定性分析的范圍。風(fēng)險(xiǎn)評估是指對潛在問題可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)及其后果實(shí)行量化，并確定其嚴(yán)重程度。這其中可能牽涉到多種模型的綜合應(yīng)用，最后得到系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的綜合印象。而風(fēng)險(xiǎn)管理則是指在風(fēng)險(xiǎn)識別及風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上采取各種措施來減小風(fēng)險(xiǎn)及對風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施監(jiān)控。這也可以說是風(fēng)險(xiǎn)分析的最終目的。

　　作為對風(fēng)險(xiǎn)概念的進(jìn)一步界定，本文將簡單介紹風(fēng)險(xiǎn)中的兩種不同類型及風(fēng)險(xiǎn)分析與可靠性分析的區(qū)別。

　　2.1、系統(tǒng)運(yùn)行及項(xiàng)目研制風(fēng)險(xiǎn)

　　為進(jìn)一步明了風(fēng)險(xiǎn)分析的概念，我們必須注意到兩類不同的風(fēng)險(xiǎn)。

　　第一類風(fēng)險(xiǎn)是系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。指當(dāng)一部分系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由于種種不確定性因素或系統(tǒng)本身硬件或組元的失效而造成預(yù)定任務(wù)的完成不確定性以及由此而帶來的系統(tǒng)設(shè)備的損壞或人員的傷亡。這類風(fēng)險(xiǎn)由于其明顯的危害性及影響性，目前進(jìn)行研究得較多，有代表性的如大型航天軟件的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管理。已經(jīng)發(fā)展成熟的分析方法有如FMECA（失效模式與效應(yīng)分析）、FTA（故障樹分析）、ETA（事件樹分析）及事件樹/故障樹分析量化基礎(chǔ)上的PRA（風(fēng)險(xiǎn)概率評估）和DPRA（動態(tài)概率風(fēng)險(xiǎn)評估）等。

　　第二類風(fēng)險(xiǎn)是項(xiàng)目研制風(fēng)險(xiǎn)，這也是本文的主要研究范圍。它是指大型項(xiàng)目研制開發(fā)過程中，由于技術(shù)的難以保證、管理的不得力及經(jīng)費(fèi)的拖延導(dǎo)致研制出的系統(tǒng)性能降低、費(fèi)用超標(biāo)、進(jìn)度延遲等。這類風(fēng)險(xiǎn)由于其危害呈隱性，目前進(jìn)行研究得較少。項(xiàng)目研制風(fēng)險(xiǎn)一般包括技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)及費(fèi)用風(fēng)險(xiǎn)。

　　兩類風(fēng)險(xiǎn)的不同之處在于，對于系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)已經(jīng)存在，因?qū)ζ浞治霰仨殢膯蝹€(gè)硬件或主元的失效及其綜合影響上考慮。而作為項(xiàng)目研制風(fēng)險(xiǎn)，由于并無一確定的系統(tǒng)，系統(tǒng)研制成功本身便是研制任務(wù)的狀態(tài)之一，這決定了它的分析方法與上述不同，不能針對硬件分析，而須從事件的角度上進(jìn)行考察。兩類風(fēng)險(xiǎn)的另一個(gè)不同之處在于項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的非剛性。所謂非剛性是指當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)源導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生以后，造成的后果可以修復(fù)。

　　2.2、系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)與可靠性

　　系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)與可靠性分析是兩個(gè)極易混淆的概念，它們都是指對于某種工藝過程或設(shè)備的失效或運(yùn)行狀態(tài)的研究。但其分析的目的卻有所不同，有必要在此作一簡單的區(qū)分。

　　可靠性的定義是系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)能夠完成規(guī)定任務(wù)的概率。其研究的范疇在于系統(tǒng)硬件或組元的耐用程度，研究的最后結(jié)果是系統(tǒng)整體失效隨時(shí)間而變化的可能性。而系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)則是研究這種失敗可能對社會造成的危害，其最后結(jié)果是造成的系統(tǒng)設(shè)備損壞的或人員傷亡的期望值。

　　3、風(fēng)險(xiǎn)種類

　　對軟件項(xiàng)目的管理部門來說，在做出與規(guī)定費(fèi)用按規(guī)定時(shí)間交付規(guī)定產(chǎn)品或達(dá)到規(guī)定性能水平的決斷時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)是永遠(yuǎn)存在的。軟件項(xiàng)目管理部門因風(fēng)險(xiǎn)而導(dǎo)致工作失敗有三種方式：產(chǎn)品達(dá)不到規(guī)定的性能水平、實(shí)際費(fèi)用過高、交付過遲等。就一個(gè)項(xiàng)目而言，其面臨的風(fēng)險(xiǎn)可分為五個(gè)方面：技術(shù)（與性能有關(guān)）、保障性（與性能有關(guān)）、計(jì)劃（與環(huán)境有關(guān)）、費(fèi)用和進(jìn)度。

　　3.1、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)

　　技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)可以定義為發(fā)展某項(xiàng)新設(shè)計(jì)所包含的風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)展這項(xiàng)設(shè)計(jì)的目的是要將性能水平在原有基礎(chǔ)上提高一步，但也可能因?yàn)槭艿侥承┬碌募s束條件的作用而使性能水平原封未動，甚至反而有所下降。技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的性質(zhì)和原因隨軍用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)而各不相同。許多技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)往往是由于對新系統(tǒng)和新設(shè)備提出前所未有的性能要求造成的。

　　3.2、計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)

　　計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)是包括獲取和使用一些可能不受軟件項(xiàng)目控制但又可能影響軟件項(xiàng)目方向的可用資源和活動。計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)一般不會與改善技術(shù)水平有直接關(guān)系。計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)可按一些因素的性質(zhì)和來源分類，這些因素有可能中斷軟件項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃。造成軟件中斷的因素主要以下幾種：（1）與軟件項(xiàng)目直接有關(guān)的高層權(quán)力機(jī)構(gòu)決策造成的中斷；（2）一些影響軟件項(xiàng)目的事件或行動造成的中斷；（3）主要由于一些不能預(yù)見的與生產(chǎn)有關(guān)的問題造成的中斷；（4）因能力不足造成的中斷。

　　3.3、保障性風(fēng)險(xiǎn)

　　保障性風(fēng)險(xiǎn)是與系統(tǒng)的部署和維修有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，這些系統(tǒng)指目前正在研制或正在部署的系統(tǒng)。保障性風(fēng)險(xiǎn)包含有技術(shù)和計(jì)劃兩個(gè)方面風(fēng)險(xiǎn)的特征。構(gòu)成綜合后勤保障要素潛在的十種風(fēng)險(xiǎn)　源要素是：（1）維修規(guī)劃；（2）人力和人員；（3）保障設(shè)備；（4）技術(shù)資料；（5）訓(xùn)練；（6）訓(xùn)練保障；（7）計(jì)算機(jī)資料保障；（8）設(shè)施；（9）包裝、裝卸、存儲和運(yùn)輸；（10）設(shè)計(jì)接口。

　　3.4、費(fèi)用和進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)

　　一些性能和設(shè)計(jì)技術(shù)問題有時(shí)要靠增加費(fèi)用和延長進(jìn)度來解決，這往往會使問題變得復(fù)雜化。費(fèi)用和進(jìn)度增長指預(yù)計(jì)軟件項(xiàng)目費(fèi)用和進(jìn)度與實(shí)際費(fèi)用和時(shí)間之間的差異。因此，費(fèi)用和進(jìn)度增長會造成兩個(gè)主要的費(fèi)用/進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)：預(yù)計(jì)時(shí)定下不合理的低費(fèi)用/進(jìn)度目標(biāo)所造成的風(fēng)險(xiǎn)；要想滿足合理的費(fèi)用/進(jìn)度目標(biāo)，軟件項(xiàng)目就必須給定一個(gè)謹(jǐn)慎的風(fēng)險(xiǎn)。

　　4、風(fēng)險(xiǎn)分析的步驟

　　風(fēng)險(xiǎn)分析試圖定量回答一些問題，這些問題與為了完成某個(gè)特定任務(wù)所研制的軟件和硬件性能上固有的效果范圍有關(guān)，也與人們自身相互因素的作用和影響有關(guān)。風(fēng)險(xiǎn)分析人員確定風(fēng)險(xiǎn)的方法是：把不希望的事件發(fā)生的概率與每個(gè)可預(yù)見的后果的大小相結(jié)合。

　　一般地，系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析可以分為以下四個(gè)步驟：(1) 風(fēng)險(xiǎn)識別、檢測某種情況，確定潛在的風(fēng)險(xiǎn)范圍；(2) 風(fēng)險(xiǎn)量化，確定事件發(fā)生的概率以及產(chǎn)生的后果；(3) 風(fēng)險(xiǎn)影響評估和方案選擇，定量計(jì)算發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的后果和選擇行動方案；(4) 風(fēng)險(xiǎn)處理計(jì)劃，描述處理風(fēng)險(xiǎn)的各種方法，并推薦具體的處理風(fēng)險(xiǎn)的行動。項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析步驟也可以這些步驟為參考。

　　5、風(fēng)險(xiǎn)分析的方法

　　我們知道，對于風(fēng)險(xiǎn)分析所作的工作大多局限于任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)分析當(dāng)中。這些方法對于考慮項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的分析方法也有一定意義，風(fēng)險(xiǎn)分析方法可分為定性和定量兩種，定量的風(fēng)險(xiǎn)分析方法是在定性的基礎(chǔ)上而實(shí)現(xiàn)的。下面，我們對這兩類風(fēng)險(xiǎn)分析方法作簡要的論述。

　　5.1、定性風(fēng)險(xiǎn)分析方法

　　定性風(fēng)險(xiǎn)分析的目的是界定風(fēng)險(xiǎn)源，并初步判明風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重程度，以給出系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的綜合印象，表1是一些定性風(fēng)險(xiǎn)分析方法的簡介。易于看出，初步危險(xiǎn)分析是用于識別系統(tǒng)中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)源，而以下的幾種方法則用于定性地量化各種風(fēng)險(xiǎn)源可能對系統(tǒng)造成的破壞，從而判明系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)大小。

　　5.2、定量風(fēng)險(xiǎn)分析方法

　　定量風(fēng)險(xiǎn)分析是在定性分析的邏輯基礎(chǔ)上，給出各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)及其發(fā)生概率，再通過一定的方法合成，得到系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的量化值。它是基于定性風(fēng)險(xiǎn)分析基礎(chǔ)上的數(shù)學(xué)處理過程?，F(xiàn)發(fā)展較為成熟的方法有PRA（概率風(fēng)險(xiǎn)評估）,DPRA（動態(tài)風(fēng)險(xiǎn)概率評估）及仿真通用軟件VERT（風(fēng)險(xiǎn)評審技術(shù)）等。

　　PRA和DPRA都是在FTA分析基礎(chǔ)上的量化，在可靠性及運(yùn)行系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用廣泛。稍作改造，我們便可將其運(yùn)用到項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析領(lǐng)域。其分析步驟如下：（1）識別項(xiàng)目研制過程中的困難環(huán)節(jié)，找出風(fēng)險(xiǎn)源；（2）對各風(fēng)險(xiǎn)源考察其在項(xiàng)目研制中的地位，及相互邏輯關(guān)系，給出項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)源樹；（3）標(biāo)識各風(fēng)險(xiǎn)源后果大小，及風(fēng)險(xiǎn)概率；（4）對風(fēng)險(xiǎn)源通過邏輯及數(shù)學(xué)方法進(jìn)行組合，最后得到系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的度量。如果是用DPRA進(jìn)行評估，則尚須考慮它們在時(shí)間上的關(guān)系。

　　另一種被廣泛運(yùn)用于風(fēng)險(xiǎn)評估的方法是VERT 。VERT是國外在八十年代初期發(fā)展的一通用仿真軟件，它對項(xiàng)目研制構(gòu)造過程網(wǎng)絡(luò)，將各種復(fù)雜的邏輯關(guān)系抽象為時(shí)間、費(fèi)用、性能的三元組的變化。網(wǎng)絡(luò)模型面向決策，統(tǒng)籌處理時(shí)間、費(fèi)用 、性能等風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵性參數(shù)，有效地解決多目標(biāo)最優(yōu)化問題，具有較大的實(shí)用價(jià)值。它的原理是通過豐富的節(jié)點(diǎn)邏輯功能，控制一定的時(shí)間流、費(fèi)用流和性能流流向相應(yīng)的活動。每次仿真運(yùn)行，通過蒙特卡洛模擬，這些參數(shù)流在網(wǎng)絡(luò)中按概率隨機(jī)流向不同的部分，經(jīng)歷不同的活動而產(chǎn)生不同的變化，最后至某一終止?fàn)顟B(tài)。用戶多次仿真后，通過節(jié)點(diǎn)收集到的各參數(shù)了解系統(tǒng)情況以輔助決策。如果網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理，邏輯關(guān)系及數(shù)學(xué)關(guān)系正確，且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，我們可以較好地模擬實(shí)際系統(tǒng)研制時(shí)間、費(fèi)用及性能的分布，從而知道系統(tǒng)研制的風(fēng)險(xiǎn)。

　　6、風(fēng)險(xiǎn)分析的原則

　　在風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)，應(yīng)該遵循一些分析原則。下面是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的幾個(gè)一般性原則：

　?。?）風(fēng)險(xiǎn)分析是軟件設(shè)計(jì)的一部分，就像應(yīng)力分析是傳統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐的部分一樣；
　?。?）風(fēng)險(xiǎn)分析是正式的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、定量化的?br /> 　　（3）風(fēng)險(xiǎn)分析的目的是為了支持決策，應(yīng)當(dāng)把風(fēng)險(xiǎn)分析作為系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和研制過程的一部分，而不應(yīng)該過遲而無法做出主要的改變和資金的壓力強(qiáng)迫在安全性和可靠性上妥協(xié)，而這種妥協(xié)不能接受的情況下，作為一種反省進(jìn)行；
　?。?）風(fēng)險(xiǎn)分析可以按各種等級的詳細(xì)程度、徹底程度和精密程度來進(jìn)行；
　?。?）風(fēng)險(xiǎn)分析詳細(xì)、徹底、精確程度與分析項(xiàng)目的重要性和環(huán)境潛在的破壞程度大小相一致；
　　（6）在一個(gè)項(xiàng)目的早期概念階段，能夠而且應(yīng)該實(shí)施近似的風(fēng)險(xiǎn)分析，隨著設(shè)計(jì)的逐漸開展，風(fēng)險(xiǎn)分析的精度和詳細(xì)程度也隨之提高。