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

(1.軍事交通學(xué)院　學(xué)員旅,天津　300161；2.駐鄭州鐵路局　洛陽(yáng)軍事代表辦事處，河南　鄭州　450052；3.駐鄭州鐵路局　軍事代表處,河南　鄭州　450052)

新裝備器材儲(chǔ)備規(guī)模與布局優(yōu)化研究

何通1,趙國(guó)斌2,劉柯3

(1.軍事交通學(xué)院學(xué)員旅,天津300161；2.駐鄭州鐵路局洛陽(yáng)軍事代表辦事處，河南鄭州450052；3.駐鄭州鐵路局軍事代表處,河南鄭州450052)

[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

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.10.050

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：

式中：Ni——統(tǒng)計(jì)期年度某種裝備維修器材平均單耗(i=1～t,下同)；

Qi——統(tǒng)計(jì)期年度經(jīng)過整理分析修正的某種維修器材消耗量；

Si——統(tǒng)計(jì)期年度消耗量所對(duì)應(yīng)的完成任務(wù)量(維修裝備數(shù)或行駛里程)。

第二步,歷年裝備維修器材平均單耗進(jìn)行分析加工,確定裝備維修器材消耗定額。其公式如下：

式中：N——某種裝備維修器材消耗定額；

K——修正系數(shù)；

t——統(tǒng)計(jì)期內(nèi)年數(shù)。

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,通過實(shí)踐操作和經(jīng)過分析修正后,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。見表1。

3.3儲(chǔ)備結(jié)構(gòu)確定

本文采用層次分析法(AHP)來確定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：

表1　維修器材籌措的難易程度

(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：

設(shè)維修器材的最大優(yōu)先儲(chǔ)備系數(shù)為Pmax,維修器材的最小優(yōu)先儲(chǔ)備系數(shù)為Pmin,則有：

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

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)。

令T=max{Tij},C=max{Cij},對(duì)于矩陣Q中的時(shí)間列元素和費(fèi)用列元素進(jìn)行歸一化處理,得到矩陣：

根據(jù)決策人員的意圖,確定權(quán)系數(shù)矩陣W=(WTWPWC),其中WT+WP+WC=1。它們分別代表決策人員對(duì)調(diào)運(yùn)方案的時(shí)間、安全、費(fèi)用的要求。將權(quán)系數(shù)矩陣W與矩陣R相乘,得到各條道路的代價(jià)系數(shù)矩陣K。

K =(WTWPWC)rT12rp12rC12rT23rp23rC23………rTijrpijrCijé?êêêêêù?úúúúún×3

=(K12,K23, …,Kij)

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)輸線路的確定問題就轉(zhuǎn)化為求最小代價(jià)系數(shù)路線的問題。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,見表2。

表2　代價(jià)系數(shù)表

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)方案制定的問題,對(duì)于解決裝備維修器材保障優(yōu)化問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.