艦船維修效益綜合評估模型研究＊

張 珂 狄 鵬 劉 剛

（1.海軍駐青島造船廠軍事代表室 青島 266400）（2.海軍工程大學管理工程系 武漢 430033）

1 引言

艦船維修是對使用中的艦船裝備進行維護保養和修理活動的統稱。維護保養是艦員對船體和各種裝備進行技術保障活動的一種經常性制度，它包括：日檢修、周檢修、月檢修和航行檢修。修理則是根據艦船船體和各種裝備耗損情況以及由于各種事故或戰斗造成的破損，適時的進行修復和更換［1～2］。艦船裝備維修是艦船裝備的重要技術保障工作，是海軍建設事業的重要組成部分，戰時對保持和恢復海上艦艇戰斗力具有十分重要的意義。

隨著裝備先進型、復雜性程度的日益提高，裝備的使用維修費用急劇上升。因此在滿足維修目標的基礎上，維修效益應得到足夠的重視，以達到在經費一定的情況下通過維修使艦船最大限度的滿足使用需求，即取得最大維修效益的目的。隨著海軍艦船數量的增加，提高艦船維修效益日益受到重視。因此，研究艦船維修效益綜合評估，如何將有限的經費發揮最大效用，對于海軍艦船維修事業的發展具有現實意義。

艦船維修費主要包括：船機電修理費、武備系統修理費、觀通系統修理費、航海系統修理費、器材購置費、帆纜涂料保障費、特裝購置費、艦員自修保養費等。

對艦船維修效益進行經濟性分析時，主要考慮其“費用—效能”之間的關系［3～4］。影響費用效能的因素很多，本文選擇其中影響較大的、對艦艇維修有實際指導意義的因素進行分析，以求通過研究，達到提高維修效益的目的。影響維修費用的因素很多，主要有維修結構、維修保障體系、維修時機、物價指數和裝備自身可靠性及維修性等因素［5～8］。

在艦船修理周期內，采用不同的維修結構，不同的修理間隔，其費用差別很大。采用同樣的修理間隔，不同的維修結構，其費用差別也較大。好的維修保障系統，能使裝備的作用充分發揮出來，艦船維修保障體系要素主要有：維修規劃；人員和人員培訓；維修設施和設備；檢測和試驗設備；運輸和裝卸；技術資料及維修經費等。維修時機的選擇將影響艦船裝備的有效工作期和修理次數，從而也影響維修效益。在我國市場經濟環境下，物價受市場影響波動較大，對維修費產生明顯的影響。一般說來，可靠性和維修性越好的裝備其維修費相對越低；反之，它的維修費越高［9～10，12］。

2 艦船維修費效分析

艦船裝備維修費用—效能分析簡稱維修費效分析，是通過對裝備進行費用和效能分析，力圖用最低的維修費用，達到裝備預定的維修效果，從而提高裝備維修價值的系統分析方法。

2.1 費效分析的一般步驟

費效分析是一種系統分析方法。由于各系統的特殊性，企圖找到一個能夠處理各系統的一切問題和通用于一切情況的方法是很難的。但是根據費效分析基本要素，提出一個合乎邏輯的分析結構還是可能的，美國陸軍武器裝備司令部頒發的工程師手冊中，提出了分析的一般過程與步驟［6］。根據我國實際情況，費用—效能分析的一般步驟如圖1所示［7］。

圖1 費用—效能分析一般步驟

2.2 艦船系統效能

艦船系統效能是艦船在規定條件下完成規定任務的能力。它包括能力指數K、在航率H和系統任務能力恢復率W三個部分。

1）能力指數K

艦船能力指數K是指完成預定任務的能力，采用“綜合因數法”來計算。這種方法認為：武器裝備的能力是全艦作戰能力的主體，平臺和C4ISR系統是艦船作戰能力的基礎和倍增器，艦船作戰能力指數為各種任務指數的總和。若i項裝備執行j項任務的武器指數為Rij；平臺保障和C4ISR系統的綜合效能因子為E，則j項任務指數為Cj：

艦船能力指數為K：

2）在航率H

艦船在航率H是指艦船在服役期內能執行航行任務的時間占總服役期的比率：

3）系統任務能力恢復率W

一般說來，每一型艦船都有其特定的任務目標，另外，艦船在特定的時期、特定的地點也可能有其特定的任務。因此，在衡量艦船的作戰能力時，不但要考慮艦船的總體能力，還要考慮其針對特定任務的能力。在評估艦船維修效益時，系統任務能力恢復率是一個重要指標。

艦船的任務系統可以分解到若干裝備中去，不妨將裝備的完好能力指數定為1，令維修前裝備能力為X，維修后裝備的能力為Y。按各裝備所具有的能力對完成任務的重要性賦予不同的權值系數k，用來綜合評估系統任務能力恢復率。可以得到如下系統任務能力恢復率函數W：

3 艦船維修效益綜合評估

對艦船維修效益進行評估，就是研究在一定維修費用的情況下，通過一系列維修活動，如何使得艦船能力、在航率和系統任務能力達到最大，即將一定的維修經費發揮最大維修作用。設艦船維修的“效費比”值為P，服役期間總的維修費用為C，C＝Cs＋Cn，其中Cs為服役期內計劃維修費用，Cn為服役期內臨時修理費用。

根據式（1），（2），（4），（5），則

其中：E為平臺保障和C4ISR系統的綜合效能因子；H為在航率；Cs為服役期內計劃維修費用；Cn為服役期內臨時修理費用；Rij為第i項裝備執行j項任務的武器指數；ki為第i項裝備權值系數；Xi為第i項裝備維修前的能力指數；Yi為第i項裝備維修后的能力指數。

可以取已知效費比P值中最大值定為上限（maxP＝Pw）；取最小P值定為下限（minP＝Pb）。以Pw—Pb為準則，建立艦船維修效益綜合評估函數V（P）如下

其中：V（P）為維修效益評估函數，0≤V（P）≤1；Pb為艦艇維修效費比下限；Pw為艦艇維修效費比上限；a，b為維修效費參數，a＞0，b＞0。

V（P）為P的函數，大體上與P成正比。其函數曲線如圖2所示。

圖2 評估函數曲線圖

根據上述建立的評估函數，可以得知，在總的維修費用一定的情況下，艦船在建造服役后，能力指數、在航率這兩個因素因為船體和任務的固定，基本不會產生大的變化，因此，要產生較大的維修效益，即使得費效比盡可能的大，最有效的途徑就是提高系統任務能力恢復率，即提高維修后裝備能力指數。

4 結語

本文分析了影響艦船維修效益的主要因素，總結了費效分析的一般步驟。在此基礎上，從系統效能角度出發，即從能力指數、在航率和系統任務能力恢復率三個方面對艦船維修效益進行了綜合評估模型研究，得出艦船綜合評估函數。根據此函數，分析得出提高維修后裝備能力指數，是提高艦船維修效益的有效途徑。

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