裝備備件方案及使用可用度的評價方法

2021-10-28 06:41:48聶貽韜高心軍

船電技術 2021年10期

聶貽韜，高心軍

裝備備件方案及使用可用度的評價方法

聶貽韜1，高心軍2

（1. 海裝裝備項目管理中心，北京 100071；2. 北京無線電測量研究所，北京 100071)

本文運用馬爾可夫過程理論，對武器裝備使用狀態建立了馬氏鏈模型，分別以裝備長期穩定后出現有故障無備件的概率和穩態情形時處在正常工作狀態的概率，作為指標來評價備件方案和使用可用度。該方法為科學合理地確定備件池的備件種類和數量、優化備件申領時間等提供決策支持。

武器裝備備件使用可用度馬爾可夫過程

0 引言

備件是實施武器裝備綜合保障的物質基礎，是形成武器裝備保障能力、保持裝備作戰能力的重要條件。在當前的保障體制下，換件維修依然是基層作戰單位的主要維修方式。備件方案直接關系到武器裝備的可靠性、任務成功性以及全壽命周期費用，其重要程度已經日漸凸顯。

可用性是武器裝備的可靠性、維修性及保障性量度的綜合指標，是系統效能的關鍵要素，可用于度量裝備的戰備完好性及確定其與保障資源之間的關系。而使用可用度作為反映戰備完好性的關鍵參數，其優化問題也成為部隊和工業部門研究人員開展武器裝備保障工作的重點方向。

本文擬運用馬爾可夫過程理論，對武器裝備使用狀態建立馬氏鏈模型，以裝備長期穩定后出現有故障無備件的概率，作為指標來評價備件方案。并且以裝備穩態情形時處在正常工作狀態的概率來評價使用可用度。該方法用馬氏鏈模型評價備件方案和使用可用度，為科學合理地確定備件池的備件品種和數量、優化備件申領時間等提供決策支持。

1 評價備件方案

目前，備件保障大多實行三級，即裝備維修級別可劃分為基層級、中繼級和基地級。當基層級備件缺少時可向中繼級申領，基地級定期向中繼級倉庫配發一定數量的備件，中繼級備件仍缺少再向基地級申領，但這種情況較少。通常情況下，我們只需考慮兩級保障，即發生故障后，中繼級已足夠解決問題。

首先提出以下模型假設：（1）考慮兩級保障，基層級最多僅庫存每一種備件的兩件；（2）故障維修方式為更換性維修，即經修理后的器材視為新器材，其失效率等參數不改變；（3）裝備在使用過程中，將出現故障、維修及備件的供需狀態，它們相互獨立且隨機出現，狀態轉移具有無后效性；（4）器材的故障、維修、備件的供應和申領等后勤延誤均服從指數分布，因此可采用馬氏鏈模型進行分析。

當=0,2時，符號表示為02，其涵義是裝備正常工作，且有2個備件，此時定義為狀態①；當=0,1時，符號表示為01，其涵義是裝備正常工作，且有1個備件，此時定義為狀態④；當=0,0時，符號表示為00，其涵義是正常工作，且無備件，此時定義為狀態⑦；當=1,2時，符號表示為12，其涵義是裝備待修，且有2個備件，此時定義為狀態②；當=1,1時，符號表示為11，其涵義是裝備待修，且有1個備件，此時定義為狀態⑤；當=1,0時，符號表示為10，其涵義是裝備待修，且無備件，此時定義為狀態⑧；當=2,2時，符號表示為22，其涵義是裝備維修，且有2個備件，此時定義為狀態⑨；當=2,1時，符號表示為21，其涵義是維修，且有1個備件，此時定義為狀態③；當=2,0時，符號表示為20，其涵義是維修，且無備件，此時定義為狀態⑥。

通過上述分析，裝備工作狀態及基層備件數量E共有9種狀態。當評價備件方案時，出現有故障無備件的概率是重點關注的指標之一，即狀態⑧情形的概率。顯然，此概率越低，則備件方案越合適。