裝備快速動員中的備件儲備問題研究

◎中國運載火箭技術研究院 秦吉良 宋燚 鄭卓 邵世綱

武器裝備生產動員是指國家為滿足戰(zhàn)爭對武器裝備的需要，有計劃、有組織地將武器裝備科研生產由平時狀態(tài)轉入戰(zhàn)時狀態(tài)，提高武器裝備戰(zhàn)時生產能力的活動。由于是否發(fā)生戰(zhàn)爭、何時發(fā)生戰(zhàn)爭存在不確定性，保持武器系統平時的戰(zhàn)備狀態(tài)完好和滿足戰(zhàn)時的使用要求難度很大。因此，保證武器裝備的“常新常態(tài)”、提高裝備集結的效率非常關鍵，這不但指裝備部隊的正式產品，同時也包括與之配套的備件產品。若出現從平時狀態(tài)突發(fā)為戰(zhàn)前緊張狀態(tài)，備件產品的良好狀態(tài)無疑成為保證主戰(zhàn)產品突發(fā)不良狀態(tài)時的應急替換，同時也是保證武器裝備快速、有效形成戰(zhàn)斗力的關鍵屏障。

一、裝備動員經費影響因素及解決方式

國內外的經驗表明，通常大型復雜裝備的使用與保障費用占壽命周期費用的60%～80%，有的甚至更高。因此，發(fā)展一種裝備除考慮前期的研制和生產費用，還要考慮使用階段的費用；不僅要考慮主裝備本身的費用，而且要考慮與之配套的各種保障資源的費用，所以開展綜合保障工程要考慮現有保障條件和經費的可承受能力。

隨著裝備高新技術的不斷采用，裝備的購置費用已十分昂貴，為保障裝備正常使用所需的保障費用更是以驚人的速度增長，這使得裝備保障的費用需求與所能提供的有限經費間的矛盾十分突出。由于裝備在使用階段持續(xù)的年限長，所支付的使用費用在壽命周期中將大大超過采辦費用，這意味著降低壽命周期費用的主導因素在于控制裝備的保障費用。因此，要以可承受的最低保障費用為約束條件與裝備作戰(zhàn)性能進行分析和權衡，保證實現裝備的最佳使用效能。

另外，考慮到系統戰(zhàn)備完好性的要求，在裝備保障資源中，與主裝備配套交付使用的備件產品占據了非常重要的地位。要保證備件的技術狀態(tài)穩(wěn)定，就要在備件供應規(guī)劃、費用約束條件以及備件存放分布、技術進步等基礎上，研究對備件進行技術改造、升級的必要性及更新方案合理選擇的問題。由于在裝備動員工作中不可能對全部備件進行更新，即為保證戰(zhàn)前緊張時達到武器裝備的使用要求，需在平時針對關鍵備件產品進行有條件的更新及動員。

二、備件儲備及更新的基本方式

1.備件的磨損及補償

備件產品在使用或存放過程中會發(fā)生有形和無形磨損。有形磨損指發(fā)生的實體磨損，主要是備件內部零部件在外力作用下發(fā)生摩擦、振動和疲勞，如備件在運輸、搬運中的磨損。無形磨損指自然力產生的磨損，如備件在閑置或封存時產生的金屬件腐蝕、橡膠件老化等，也包含由于技術進步導致原備件技術上的落后。

兩種磨損都會造成備件原始價值的貶值，不同的是，遭受有形磨損的產品，特別是有形磨損嚴重的產品在修理之前常常不能工作；而遭受無形磨損的備件，即使無形磨損很嚴重仍然可以使用，只不過繼續(xù)使用在經濟上是否合算，需要分析、研究。

要維持備件的“常新常態(tài)”，必須對備件的磨損進行局部或完全補償。備件有形磨損的局部補償是修理，無形磨損的局部補償是現代化改裝，而有形和無形磨損的完全補償則是更換。例如，某型號的捷聯慣性測量組合包括捷聯慣性測量組合主體、電源變換器、轉動定位減振機構三部分零部組件，若根據對有形磨損和無形磨損的綜合考慮，把捷聯慣性測量組合使用期定為20年，那么，在這個壽命期內需要對備件的部分零部件進行定期的更換或修復，如電源變換器每5年更換一次，轉動定位減振機構每10年更換一次，以保證捷聯慣性測量組合完好地使用20年。

2.備件的維修

在實踐中，通常把為保持備件在壽命期內的完好使用狀態(tài)而進行的局部更換或修復作為維修，其形式分為日常維護及小、中、大修理，但大修理是維修工作中規(guī)模最大、耗費最高的維修方式，因此對維修經濟性的研究應主要針對大修理。

在對備件進行大修理決策時，必須與備件的更新及其它方式相比較。從技術角度分析，盡管要求大修理過的備件達到出廠水平，但實踐上大修理過的備件綜合質量會有某種程度的降低。從經濟角度分析，不能無止境地進行大修理，原因在于隨著大修理次數的增加，修理和維護、保養(yǎng)費用都會不斷增加。

3.備件的升級改裝

對所有備件產品（含零部件）按照需要周期更換是不可能的，解決的方法是對現有備件進行升級改裝，改善技術性能，使之全部或局部達到新產品的水平，如應用延壽技術進行現代化改裝。

在多數情況下，通過對備件進行升級改裝使之達到需要的水平，所需經費往往比新投設備更換要少，因此在某些情況下對備件進行升級改裝，在經濟上有很大的優(yōu)越性。

三、備件儲備的經濟性決策方法

備件升級改裝是廣義上更新的一種方式，需研究升級改裝的經濟性與備件更新的其它方法進行比較。一般情況下，與升級改裝并存的可行方案有：原備件的繼續(xù)使用，對原備件進行大修理，新投相同產品更換原備件，或新投效率更高、結構更好的產品更換原備件。決策的任務就是選擇總費用最小的方案。

最低總費用法是通過分別計算各種方案在不同服務年限內的總費用并加以比較，根據所需要的服務年限，按照總費用最低的原則進行決策的一種方法。運用經濟學理論，各種方案總費用的計算公式可表示為：

式中： TCo，TCn，TCh，TCm，TCr分別為原備件的繼續(xù)使用，新投相同產品更換原備件，新投高效產品更換原備件，進行升級改裝和進行大修理等各種方案n年內的總經費；

Kn，Kh，Km，Kr分別為新投相同產品更換原備件，新投高效產品更換原備件，進行升級改裝和進行大修理等各種方案所需的經費；

C0j，Cnj，Chj，Cmj，Crj分別為原備件的繼續(xù)使用，新投相同產品更換原備件，新投高效產品更換原備件，進行升級改裝和進行大修理等各種方案在第j年的維護費及保養(yǎng)費的總和；

V0L，VnL，VhL，VmL，VrL分別為原備件的繼續(xù)使用，新投相同產品更換原備件，新投高效產品更換原備件，進行升級改裝和進行大修理等各種方案的備件到第n年的價值；

β0，βn，βh，βm，βr分別為繼續(xù)使用舊備件，用原型備件更新，用新型高效備件更新，進行現代化改裝和進行大修理等各種方案的生產效率系數，可將作為基準參數1；

rj，rn分別為第j年和第n年的現值系數，即

io是折現率。

按照普遍規(guī)律，備件的維護費及保養(yǎng)費之和隨時間推進的變化規(guī)律呈正指數變化；按照價值規(guī)律，備件的價值應為原價值減去其磨損的價值，隨時間推進的變化規(guī)律基本呈負指數變化。另外，備件維護、保養(yǎng)費及其價值變化亦可通過在實際使用中的測算以及與同類產品價格類比的方法，擬合與時間的變化規(guī)律曲線。

四、應用實例

假定與主戰(zhàn)產品配套的關鍵備件2011年底開始服役，其總價值為1億元，各種更新方案與各年分項費用的原始資料如表1所列，根據上述方法選擇最佳更新方案。

按照公式（1）～（5）計算出在不同年份各方案的總費用（見表2），取io=10%。從表2的計算結果可以看出，關鍵備件使用到第15年前以原封不動地使用原備件的方案為最佳，這時不僅沒有更換的必要，就連大修理也是多余的；使用15～19年期間，最佳方案是擇機對原備件進行一次大修理；使用到第20年時，主要由于技術進步已達到相對成熟階段，則用舊備件升級改裝的方案最佳。

從上述例子中可以看出，在使用20年期間，沒有任何必要新投相同產品或新投高效產品對原備件進行替換。同時可以分析得出，按照“最低總費用法”建立的備件更新理論能保證關鍵備件的“常新常態(tài)”及快速動員。

應用筆者提出的“最低總費用法”，可以在裝備保障費用有限的條件約束下，從經濟性方面對備件儲備問題進行合理分析及決策，可使裝備處于系統戰(zhàn)備完好狀態(tài)并能持續(xù)完成作戰(zhàn)任務，為裝備的快速動員提供有力支撐。