裝備維修保障效費(fèi)比模型分析

吳寶軍 劉彬 劉曉帥 郝永鋒

摘要：裝備維修保障效費(fèi)比是裝備整體效能與裝備維修費(fèi)用投入之間的比例關(guān)系，對于裝備維修決策具有非常重要的指導(dǎo)意義。在界定了裝備體系相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，建立了裝備壽命周期費(fèi)用與裝備可靠性、維修性和可用度關(guān)系模型，給出了裝備全壽命費(fèi)用過程中裝備研制費(fèi)、裝備購置費(fèi)和裝備維修費(fèi)比例優(yōu)化方法，最后通過示例分析了裝備全壽命費(fèi)用的影響關(guān)系，并驗(yàn)證了所建模型的有效性。

Abstract： The cost-effectiveness ratio of equipment maintenance support is the proportional relationship between equipment overall efficiency and equipment maintenance cost investment， which has practical guiding significance for equipment maintenance decision. On the basis of defining the related concepts of the equipment system， the relationship model between equipment life cycle cost and equipment reliability， maintainability and availability is established， and the proportional optimization method of equipment development cost， equipment purchase cost and equipment maintenance cost in the process of equipment life-time cost is given. Finally? the impact relationship of equipment life-time cost is analyzed by example， and the validity of the model is verified.

關(guān)鍵詞：維修保障;效費(fèi)比;可靠性;維修性

Key words： maintenance support;cost-effectiveness;reliability;maintainability

中圖分類號：E920? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）36-0086-02

0? 引言

現(xiàn)代作戰(zhàn)中，高技術(shù)裝備的應(yīng)用越來越多，由于高技術(shù)裝備集成了大量先進(jìn)技術(shù)和元器件，使得裝備故障發(fā)生率及其影響后果呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)張的趨勢，裝備維修費(fèi)用占裝備全壽命周期費(fèi)用的比例也隨之?dāng)U張，同時，裝備效能的發(fā)揮也更加依賴裝備維修的技術(shù)條件和維修效率，也就是裝備維修效能成為決定裝備效能的重要因素。因此，在裝備保障轉(zhuǎn)型的大背景下，能否提高裝備維修效能，節(jié)約裝備維修成本成為裝備建設(shè)科學(xué)持續(xù)發(fā)展所必然面臨的重大課題。針對這個問題，本文將重點(diǎn)對裝備維修效費(fèi)比進(jìn)行研究，建立相關(guān)模型，從而為裝備維修的決策提供理論依據(jù)。

1? 裝備及裝備體系

裝備是用于作戰(zhàn)和保障作戰(zhàn)及其他軍事行動的武器、武器系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)和技術(shù)設(shè)備、器材等的統(tǒng)稱。而裝備體系則是由裝備本身及相關(guān)輔助裝備或成套裝備等組成，具有特定作戰(zhàn)功能的有機(jī)整體。例如炮兵作戰(zhàn)單元、防空作戰(zhàn)單元等，其組成形式如圖1所示。

為了減緩裝備性能的退化速度，裝備平時需要維護(hù)保養(yǎng)以及定期預(yù)防性維修;裝備發(fā)生故障時，需要對裝備進(jìn)行修復(fù)性維修。裝備完成維修后，可以繼續(xù)使用，其基本過程如圖2所示。為了保證部隊(duì)正常訓(xùn)練、戰(zhàn)備要求，當(dāng)裝備送修過程中，需要備用裝備及時替換需要維修的裝備。

因此，裝備總數(shù)量=使用裝備數(shù)量+修理裝備數(shù)量+備用裝備數(shù)量。如果要求使用裝備的數(shù)量為y0，裝備的平均可用度為A0，那么裝備總數(shù)量y需要滿足下式[1]：

所以，在購置裝備時，除了需要考慮使用裝備的數(shù)量外，還需要考慮裝備的平均可用度，以保證裝備訓(xùn)練、戰(zhàn)備對數(shù)量的要求[2]。

2? 裝備維修效費(fèi)比模型

裝備全壽命費(fèi)用最少是在裝備經(jīng)費(fèi)有限的情況下追求的優(yōu)化目標(biāo)，在裝備經(jīng)費(fèi)充裕的情況下，也需要使裝備經(jīng)費(fèi)發(fā)揮最大的效益，衡量裝備經(jīng)費(fèi)產(chǎn)生效益的最重要的參數(shù)就是裝備的效費(fèi)比，效費(fèi)比越高說明裝備經(jīng)費(fèi)產(chǎn)生的效益越高。可用度作為裝備效能的一個重要指標(biāo)，可以較為直觀地反映裝備的效能，所以這里直接用可用度代替裝備的效能。裝備可用度是指裝備在任一隨機(jī)時刻需要和開始執(zhí)行任務(wù)時，處于可工作或可使用狀態(tài)的概率。裝備體系可用度為

式中，Ai——裝備體系中第i臺裝備的穩(wěn)態(tài)可用度（單位：無量綱）。

由于每門裝備的平均可用度不盡相同，計(jì)算較為復(fù)雜，在裝備數(shù)量較多情況下，忽略因維修器材不足導(dǎo)致裝備不能及時維修等管理因素的影響，裝備體系的平均可用度可近似為固有可用度的連乘積，即

3? 模型求解過程

畫出裝備研制費(fèi)與購置費(fèi)比例x1、裝備維修費(fèi)與購置費(fèi)的比例x2以及裝備效費(fèi)比三維效果圖如圖4所示。

從圖4中可以看出，當(dāng)裝備研制費(fèi)與購置費(fèi)的比例x1=2.75，裝備維修費(fèi)與購置費(fèi)的比例x2=0.97時，裝備效費(fèi)E比取得最大值Emax=0.00165。裝備固有可用度影響裝備全壽命費(fèi)用，同時也影響裝備費(fèi)用比例，所以裝備研制費(fèi)與購置費(fèi)比例x1、裝備維修費(fèi)與購置費(fèi)的比例x2對裝備效費(fèi)比E產(chǎn)生重要影響。

5? 結(jié)束語

本文在界定了裝備體系相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，建立了裝備維修效費(fèi)比模型，并通過示例驗(yàn)證了所建模型的有效性。研究結(jié)果可以為型號裝備研制階段、購置階段以及維修階段費(fèi)用的合理分配提供理論依據(jù)和方法支持。需要說明的是，本文所列的模型主要是微觀模型，下一步將考慮裝備維修的體制問題進(jìn)行模型的優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈希勝.以可靠性為中心的維修決策模型[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007.

[2]吳寶軍，李先龍，宋澤源.裝備維修體制改革與效費(fèi)比變化趨勢的數(shù)量分析[J].軍械工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，27（04）：21-28.

[3]吳寶軍.基于裝備保障轉(zhuǎn)型的裝備維修效費(fèi)比優(yōu)化研究[D].石家莊：軍械工程學(xué)院，2015.

[4]魏汝祥，張懷強(qiáng)，劉寶平.裝備維修管理費(fèi)結(jié)構(gòu)動態(tài)分析方法研究[J].中國修船，2005（5）：39-42.