基于灰色關聯度理論的車輛裝備維修保障費用影響因子分析

曹會智 陳澤東 單長華 ?？》? 楊超

[摘要] 本文針對維修保障費用影響因素的復雜性，在灰色關聯分析的基礎上，對影響維修保障費用的諸多影響因子進行關聯分析。以量化的形式體現各個影響因子對維修保障費用的影響程度，克服了以往權重賦值主觀性較強的局限，并以某單位EQ1118運輸車的具體實例說明了該方法的可行性。

[關鍵詞] 灰色關聯度； 維修保障費用； 影響因素； EQ1118

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 23. 043

[中圖分類號]E072； F224[文獻標識碼]A[文章編號]1673 - 0194（2012）23- 0071- 02

0引言

在車輛裝備全壽命周期費用中，維修保障費用占60%-70%，通過分析車輛維修保障費用的影響因子，達到在車輛裝備使用過程中降低維修保障費用的目的，是節省車輛裝備全壽命周期費用的重要途徑。

影響車輛裝備維修保障費用的因素主要有：裝備重量、裝備價格、可靠度、裝備數量、功率、任務量、自然環境（雨霧、風沙、溫度、濕度等）、人為因素（人員操作、人員培訓、人員素質等）等。這些因素需要明確哪些是主要的、哪些是次要的，哪些影響大、哪些影響小，可以在使用過程中對這些因素合理處置，以達到降低維修保障費用的目的。由于影響裝備維修保障費用的因素部分參數已知，而其他參數則是未知的，即實際上是一個灰色系統，所以本文嘗試用灰色系統理論中的關聯度分析法，分析影響車輛裝備維修保障費用的影響因子。

1灰色關聯度分析原理

灰色關聯度分析是多因素統計分析的一種方法。它以各因素的樣本數據為依據，用灰色關聯度來描述各因素間相關性的強弱?；驹硎牵喝绻麡颖拘蛄蟹从硟梢蛩刈兓瘧B勢基本一致，它們之間的關聯度就大；反之關聯度就小。

1.1關聯度分析步驟

1.1.1無量綱化處理

原始數據不能直接用于分析，因為原始數據的數值大小和量綱不同，因此，首先要進行數據的無量綱化處理。

無量綱化是用數學工具研究實際問題時常用的方法。其方法通常是在參數中選取一個特征值，經過恰當的數學處理，將量綱不同的參數的量綱消除。無量綱化的基本方法有：特征值法、標準化法、比重法、初值法，用公式表示如下：

（1） 特征值法

yi = ■ yi= ■

（2） 標準化法

yi = ■

其中，x = ■■xi， S = ■

（3） 比重法

yi = ■

（4） 初值法

yi = ■

以上式中，xi為有量綱參數的第i個參數值；x 為參數的均值；yi為無量綱化處理后的參數值。

在研究中具體采用哪種方法要依情況而定。

1.1.2求關聯系數

具體步驟如下：

（1） 求差序列

利用Δi（k） = | x0（k） - xi（k） |，其中 i = 1，2，…，m；k = 1，2，…，n。

（2） 求二級最大差和最小差

Δmax = ■■| x0（k） - xi（k） |

Δmin = ■■| x0（k） - xi（k） |

（3） 求關聯系數

根據關聯系數定義：

ξi（k） = ■

其中，ρ為分辨系數，在（0，1）之間取值。ρ越小，關聯系數的差異越大，一般取ρ = 0.5。

1.1.3關聯度計算

由關聯系數求得比較序列與參考序列的關聯程度。計算關聯度可采用平均值或者加權求得。本文選擇采用平均值方法，該關聯度公式為：

γi = ■■ξi（k） = ■[ξi（1） + ξi（2） + … + ξi（m）]

其中，i = 1，2，…，m。

對關聯度進行排序，關聯度越大，說明比較序列與參考序列變化的態勢越一致，說明該序列對參考序列的影響也越大。

2車輛裝備維修保障費用影響因子的灰色關聯分析

以某單位EQ1118 GA型運輸車為例，在收集維修保障費用的影響因素時，考慮到數據收集的可行性，選擇了以下影響因素：k1——任務量（千米）；k2——裝備故障數（次/年）；k3——訓練時間（小時）；k4——年平均相對濕度（%）；k5——年平均氣溫（℃）。

k1、k2、k3是通過調研獲得，k4、k5則是通過查閱各年的《中國統計年鑒》獲得。獲得的維修保障費用影響因素數據見表1。

運輸車的壽命一般在20年左右，在壽命周期內大中小修都不是固定的，所以每年的費用相差很大，基本沒有規律可言?？紤]到為軍級以上單位服務的定位，只研究單車意義不大，所以本文討論的是車型費用，即單位該車型的平均費用。作為參考序列的EQ1118 GA維修保障費用見表2。

每年的費用已經經過了費用時間價值的處理。

將影響因素進行歸一化得：

10.992 21.049 31.436 61.158 61.125 31.129 211.139 51.046 51.418 60.953 41.046 50.953 211.063 51.182 11.450 81.109 81.202 31.138 710.954 80.935 40.954 80.854 80.903 20.951 611.032 81.046 11.026 31.019 71.026 31.039 4

參考序列的歸一化結果為[1，1.013 2，1.034 99，1.486 1，1.217 5，1.157 4，1.161 3]

通過上述灰色關聯度計算步驟，經過程序計算，得到：

γ1 = 0.903，γ2 = 0.743，γ3 = 0.837，γ4 = 0.625，γ5 = 0.740

對各灰色關聯度進行排序，得到結果如下：

γ1 > γ3 > γ2 > γ5 > γ4

通過灰色關聯度排序，可知對EQ1118GA維修保障費用影響程度由大到小排列為：任務量、訓練時間、故障率、年平均氣溫、年平均相對濕度。

由以上排序可以看出，車輛裝備每年的任務量對維修保障費用的影響最大，這也符合實際情況，車輛裝備行駛里程越多，發生故障的概率越大，其維修費用越多。訓練強度對維修保障費用的影響體現在人員對于裝備使用及維修保養的熟練程度上，訓練時間的多少反映了裝備的訓練強度，訓練時間越多，人員素質相對越高，發生故障的概率越小，當然，這也是有一定限度的；故障率反映了裝備可靠性的高低，當車輛裝備可靠性降低時，發生故障的情況就會增多，從而使其維修保障費用增多；年平均氣溫和平均相對濕度對維修保障費用的影響體現在對器材的影響上，如裝備在沙漠、雨林等環境下，其故障率會明顯增加。

3結論

本文運用灰色關聯分析法對車輛裝備維修保障費用和各影響因素的關聯程度進行分析，量化分析了維修保障費用與各因素的關聯程度。通過實例分析可以看出計算結果與實際情況能夠很好吻合，因此該方法的應用對車輛裝備保障部門具有一定的指導作用，也能為決策部門的決策提供參考依據。

主要參考文獻

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