新裝備器材儲(chǔ)備規(guī)模與布局優(yōu)化研究

何通　趙國(guó)斌　劉柯

[摘要]文章對(duì)新裝備維修保障現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，分別就儲(chǔ)備數(shù)量的確定、儲(chǔ)備品種的選擇和儲(chǔ)備布局的優(yōu)化三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深入的分析、研究和建立模型，確定儲(chǔ)備品種時(shí)建立了多屬性決策的模型，提出了優(yōu)先儲(chǔ)備系數(shù)的概念，采用運(yùn)籌學(xué)的建模方法設(shè)計(jì)了儲(chǔ)備布局調(diào)運(yùn)方案，研究成果對(duì)新裝備維修器材儲(chǔ)備與保障問(wèn)題的進(jìn)一步研究提供了參考和方向。

[關(guān)鍵詞]新型裝備器材；儲(chǔ)備規(guī)模；儲(chǔ)備布局

1 引 言

部隊(duì)新裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高，維修器材數(shù)量少，不易籌措，維修保障工作難度大，并且新型裝備維修器材相關(guān)資料的收集、整理工作不完善，適應(yīng)新型裝備維修實(shí)際需要的制度、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)欠缺，導(dǎo)致新裝備維修器材保障的及時(shí)性、有效性和經(jīng)濟(jì)性受到制約，新裝備的整體優(yōu)越性大打折扣。因此，從部隊(duì)實(shí)際情況出發(fā)，以滿足裝備等新型裝備保障需求和整體保障效益為起點(diǎn)，研究我軍裝備維修器材保障工作成為當(dāng)前一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)而又緊迫的課題。

2 裝備維修器材儲(chǔ)備數(shù)量預(yù)測(cè)

2.1 統(tǒng)一分析法

統(tǒng)一分析法是在對(duì)裝備維修器材消耗的歷史統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行加工整理、分

析研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算制定裝備維修器材消耗定額的方法。

第一步，計(jì)算歷年裝備維修器材平均單耗。即用統(tǒng)計(jì)期內(nèi)每年實(shí)際維修的裝備數(shù)（或行駛里程），去除相應(yīng)整理分析后的裝備維修器材實(shí)耗數(shù)，分別得出歷年裝備維修器材平均單耗。計(jì)算公式為：

2.2 現(xiàn)場(chǎng)寫實(shí)法

現(xiàn)場(chǎng)寫實(shí)法是按現(xiàn)場(chǎng)的客觀實(shí)際情況，通過(guò)實(shí)踐操作和經(jīng)過(guò)分析修正后，合理確定裝備維修器材消耗定額的一種方法。

采用這種方法制定消耗定額，應(yīng)十分注意維修條件的典型性和代表性。只有這樣，制定的裝備維修器材消耗定額才具有普遍意義。

2.3 經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法

經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法是根據(jù)技術(shù)人員、裝備維修器材管理人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并參考有關(guān)的技術(shù)文件、維修器材實(shí)物和工作條件變化等因素來(lái)制訂裝備維修器材消耗定額的一種辦法。這種辦法最簡(jiǎn)單，但不夠精確。

3 裝備維修器材儲(chǔ)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.1 維修器材在保障需求中的重要程度分析

決定裝備維修器材重要程度的因素主要有兩個(gè)方面：一是裝備維修器材的消耗量；二是裝備維修器材的關(guān)鍵度。為此，必須確立裝備維修器材的分類準(zhǔn)則，首先把關(guān)鍵度作為主要的分類準(zhǔn)則來(lái)區(qū)分重要的維修器材和一般的維修器材。關(guān)鍵度有很多影響因素，如功能性、維修性等，為使用方便，可以采用VED（Vital—至關(guān)重要的，Essential—基本的，Desirable—不重要的）方法來(lái)對(duì)維修器材進(jìn)行分類。根據(jù)VED方法，可以把維修器材分為如下三類：

①至關(guān)重要的維修器材。這類維修器材是指當(dāng)系統(tǒng)需要它而庫(kù)存中又沒(méi)有時(shí)，會(huì)造成巨大損失的維修器材；②基本配件。這類維修器材是指當(dāng)系統(tǒng)需要它而庫(kù)存中又沒(méi)有時(shí)，會(huì)造成中等程度損失的維修器材；③不重要的維修器材。

3.2 維修器材籌措的難易程度分析

設(shè)維修器材籌措的難易程度為Sl， 根據(jù)部隊(duì)所需維修器材在市場(chǎng)上的緊缺情況和市場(chǎng)的發(fā)展前景， 參照美軍國(guó)防部相關(guān)資料把物資供應(yīng)的緊缺程度劃分為5個(gè)等級(jí)， 即l=1， 2， 3， 4， 5， 并分別予以量化賦值為1.0， 0.8， 0.6， 0.4， 0.2。見(jiàn)表1。

3.3 儲(chǔ)備結(jié)構(gòu)確定

本文采用層次分析法（AHP）來(lái)確定Kr和Sl的相對(duì)權(quán)重。

（1）構(gòu)建比較判斷矩陣A。邀請(qǐng)相關(guān)專家9名，從影響維修器材優(yōu)先儲(chǔ)備順序的角度，對(duì)Kr和Sl的相對(duì)重要程度進(jìn)行比較判斷，然后對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合平均，最后得到綜合平均比較判斷矩陣為：

（2）首先，計(jì)算Kr和Sl的相對(duì)權(quán)重。設(shè)Kr的相對(duì)權(quán)重為WK，Sl的相對(duì)權(quán)重為WS，那么，依據(jù)上述綜合平均比較矩陣A，利用求根法的規(guī)則，則有：

WK=1.4001.400+0.714=0.583

WS=0.7141.400+0.714=0.417

維修器材優(yōu)先儲(chǔ)備系數(shù)大，則優(yōu)先選擇進(jìn)行實(shí)物儲(chǔ)備；維修器材優(yōu)先儲(chǔ)備系數(shù)小，則考慮進(jìn)行資金儲(chǔ)備或者其他的儲(chǔ)備形式。

4 裝備維修器材儲(chǔ)備布局優(yōu)化

設(shè)有m個(gè)后方倉(cāng)庫(kù)Ai，其裝備維修器材儲(chǔ)備數(shù)量為ai…（i=1，2，…，m），n個(gè)需求部隊(duì)Bj，其消耗量是bj…（j=1，2，…，n）。為了研究方便，不妨設(shè)后方倉(cāng)庫(kù)的儲(chǔ)備數(shù)量足以維持前線的消耗，即mi=1ai≥nj=1bj， 這符合戰(zhàn)時(shí)的實(shí)際要求。考慮從后方倉(cāng)庫(kù)Ai運(yùn)送到需求部隊(duì)Bj過(guò)程中，任意兩點(diǎn)之間道路Lij的情況，根據(jù)決策人員的意圖，計(jì)算其代價(jià)系數(shù)Kij。運(yùn)用圖論知識(shí)，根據(jù)代價(jià)系數(shù)選擇最優(yōu)路線，從而確定最佳調(diào)運(yùn)方案，使付出的總代價(jià)最少。

4.1 代價(jià)系數(shù)的確定

裝備維修器材調(diào)運(yùn)需要綜合考慮道路Lij的情況，包括運(yùn)輸時(shí)間Tij、安全通過(guò)概率Pij、運(yùn)輸費(fèi)用Cij等因素，因而提出代價(jià)系數(shù)Kij的概念。

首先，根據(jù)道路示意圖，將各點(diǎn)之間的連通情況用矩陣P表示。設(shè)圖中有n個(gè)點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)和點(diǎn)之間有道路連通，元素aij=1；否則aij=0。并根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)搜集的情況，將每一條道路的情況用矩陣Q表示，其中Tij表示運(yùn)輸時(shí)間、Pij表示安全通過(guò)概率，表示運(yùn)輸費(fèi)用，矩陣中元素的下標(biāo)表示道路連接的點(diǎn)的標(biāo)號(hào)。

4.2 最優(yōu)運(yùn)輸路線的確定

代價(jià)系數(shù)確定以后，最優(yōu)運(yùn)輸線路的確定問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為求最小代價(jià)系數(shù)路線的問(wèn)題。因此可以采用E.W.Dijkstra的算法，求出圖中各倉(cāng)庫(kù)到各需求部隊(duì)的最小代價(jià)系數(shù)路線即最優(yōu)路線。

4.3 最佳調(diào)運(yùn)方案的確定

根據(jù)上面所得到的最優(yōu)路線的代價(jià)系數(shù)之和，以及各個(gè)后方倉(cāng)庫(kù)裝備維修器材的儲(chǔ)備數(shù)量和各個(gè)需求部隊(duì)需要的裝備維修器材需求量，可以得出代價(jià)系數(shù)表，見(jiàn)表2。

而就代價(jià)系數(shù)而言，各后方倉(cāng)庫(kù)到假設(shè)需求部隊(duì)的代價(jià)系數(shù)Ki，n+1=0，從而轉(zhuǎn)化為一個(gè)供需平衡的問(wèn)題。對(duì)于供需平衡問(wèn)題可利用線性規(guī)劃的表上作業(yè)法進(jìn)行計(jì)算。

5 結(jié) 論

本文對(duì)裝備維修器材儲(chǔ)備規(guī)模和布局優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了初步的研究，介紹了裝備維修器材消耗預(yù)測(cè)的幾種基本算法，采用定量和定性相結(jié)合的方法，對(duì)維修器材進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算出維修器材優(yōu)先選擇系數(shù)，解決了維修器材品種選擇問(wèn)題，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的建模方法設(shè)計(jì)了裝備維修器材儲(chǔ)備布局調(diào)運(yùn)方案，解決了維修器材調(diào)運(yùn)線路選擇和調(diào)運(yùn)方案制定的問(wèn)題，對(duì)于解決裝備維修器材保障優(yōu)化問(wèn)題提供了方法和思路。

參考文獻(xiàn)：

王宗喜.倉(cāng)儲(chǔ)論[M].北京：軍事科學(xué)出版社，1999.