基于費效分析的島礁海上運輸任務分配評估研究

摘要：針對島礁海上運輸工作實際，在對島礁海上運輸效能費用影響因素分析的基礎上，建立了島礁海上運輸效能評估指標體系，開展了軍地海上運力的運輸費用單元分析，構建了島礁海上運輸ADC效能評估基本模型和不同運力運輸費用單元匯總模型。最后，以某次島礁海上運輸任務為背景，按照島礁海上運輸費效分析的基本流程，開展相關實證研究，驗證所提理論方法的實用性與可操作性。

關鍵詞：軍地一體化；島礁海上運輸；運輸任務分配；費效分析

中圖分類號：F252;E232 文獻標志碼： A DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.20.018

Abstract： According to the actual situation of island and reef maritime transportation work， based on the analysis of factors affecting the efficiency and cost of island and reef maritime transportation， an evaluation index system for island and reef maritime transportation efficiency has been established， and the transportation cost unit analysis of military and civilian maritime transportation capacity has been carried out.Thebasie model for evaluating the efficiency of island and reef maritime transportation ADC and the summary model of transportation cost units for differnt transportation capacities have been constructed. Finally， based on a certain offshore transportation mission on islands and reefs，an empirical study was conducted to verify the practicality and operability of the proposed theoretical methods in accordance with the basic process of offshore transportation cost efficiency analysis on islands and reefs.

Key words： military-civilian integration;island and reef maritime transportation;taskallocation;cost effectiveness analysis

0引言

海上運輸是島礁后勤保障的中心環節和重要依托，除軍隊建制海上運力承擔島礁運輸任務外，潛力巨大的民船運力由于其突出的經濟性，也成為島礁運輸的重要力量，逐漸承擔起大量的島礁物資海上運輸任務。統籌好島礁海上運輸任務的分配，合理利用軍地雙方的優勢資源，提高島礁海上運輸的效能，降低運輸費用，開展島礁海上運輸補給效能費用分析，實現島礁運輸的軍事經濟效益的最大化，對加強島礁海上運輸管理具有重要意義。

費效分析聚焦目標的效能及費用情況。美國對于遠海后勤保障的費用效能評估采用的是一種全過程、全要素的動態評估體系，體現了供應鏈管理過程的一體化評估特點\"，通常使用兩種層次不同、各有側重的評估方法來進行評估，分別是獨立后勤評估法”和“供應鏈績效評估法”，形成了較為系統、全面的評估體系。在組織管理上設有分管評估工作的相關部門和負責人，還有獨立第三方評估機構的參與；在采用的方法、理念及工具上包含了若干現代管理理念及信息化特征；從實施過程看，整個評估過程按照供應鏈管理的特點，實現了一體化評估。

和美國相比，我國對海上運輸費用效能分析研究還處在初步階段，島礁海上運輸的費用效能分析方法的系統性、科學性以及規范性，存在較大的差距。在運輸效能評估方面，鄭江安從效果與耗費兩方面著手，建立了包含9種因素的運輸效能綜合指標；張家寧國依據網絡層次分析法的指標體系建立方法，歸納出倉庫內貨物運輸的指標集合，并描述了指標之間的反饋性與依賴性關系；李昱叫運用層次分析和模糊評判相結合的方法，確定軍事物資航空運輸評估指標體系，構建出軍用物資航空集裝化運輸能力評價系統；劉寧等基于Delphi法建立了摩步師軍交運輸保障效能綜合評估指標體系，給出每個指標計算模型和子系統的綜合模型，為摩步師跨區機動運輸保障效能評定提供量化分析依據。對于島礁海上運輸的效能評估，由于實踐經驗的限制，現有文獻中尚無針對島礁運輸效能評估的研究。對于島礁海上運輸費用問題，則需要根據不同運力的特點，進行相關費用數據的收集整理與歸納，開展按照不同運力分類的運輸補給費用分析。若建立島礁海上不同運力運輸費用與相關影響因素的關聯模型，則需要大量的數據積累作為支撐，這對于管理工作還處于島礁海上運輸實踐初期的我國來說，可操作性較差。

在眾多的效能評估方法中，ADC效能評估方法原理簡單，效能指標含義明確，數學模型比較嚴謹9，同時不需要大量的統計數據，可操作性較強，在評價系統效能中得到廣泛的應用，在實踐中得到了推廣。對于當前島礁海上運輸統計數據積累不足的問題， ADC效能評估方法具有較強的適用性。為此，本文選取ADC方法作為開展島礁運輸效能費用評估建模的基本理論。同時，采用費用單元匯總法進行島礁海上運輸費用分析。最后，在效能評估與費用分析的基礎上，研究島礁海上運輸任務分配問題。

1島礁海上運輸效能費用影響因素分析

1.1效能影響因素

效能是指在規定條件下，系統能夠完成其任務目標的能力。運輸效能是對運輸力量主體完成各項運輸任務能力的定量描述，其不同于保障能力、指揮能力等指標，更加側重任務條件下補給目標的實現程度，具有很強的客觀性圓。

1.1.1船只裝備系統狀態

執行運輸補給任務船只的自身系統狀態是決定任務完成效果的先決因素，其不受任務過程中其他主觀因素的影響，表示任務開始時各項設備系統所處于的狀態和性能水平，描述任務準備的情況狀態，是對船只能否順利執行該運輸補給任務的能力的考察衡量。

1.1.2運輸保障裝備性能狀態

實施運輸補給的根本目的是對需求單位進行短缺物資的有效補給，即不僅要將物資送至指定地點，還要保證物資的數量和質量符合需求，這就要求運輸過程中要對物資進行有效的保護，盡量降低任務過程中各個環節可能導致的物資損失。因此，裝卸、轉運及加固設備的性能水平也是影響運輸效能的關鍵因素，反映運輸補給過程中對物資的保護能力。

1.1.3船只運輸性能

船只的運輸性能是決定運輸效能的主要客觀因素和物質基礎，由船型結構及設計功能決定，是船只固有屬性，反映整個系統完成預定任務的能力水平，是對執行任務船只整體運輸能力的衡量。

1.2費用影響因素

1.2.1船型改裝成本

針對不同類型的運輸需求，需對軍船進行適當和必要的改裝。在當前常態化島礁運輸中，為了提高運輸效率和有效保護物資，生活類物資補給已普遍采用集裝箱方式。而目前適合集裝箱運輸的建制運力只有半潛運輸船、登陸艦、綜合補給艦。由于島礁航道進出的限制，部分小型島礁只適合某型登陸艦靠泊，因此需要對船只進行一定程度的加改裝，如冷鏈運輸所需的電路系統改造，集裝箱艙內轉輸設施及捆綁加固器材安裝等，對于民船而言，除了滿足貨物運輸條件要求外，還需進行基礎的軍事化加改裝，如懸掛國旗、加裝防護以及適應島礁不良靠泊條件的輔助靠離設備。

1.2.2港口使用及裝卸費

部分軍港碼頭尚不具備集裝箱裝載能力，需要租用民用港口碼頭，包括港務費、引航費和拖帶費等。而每個民用港口的裝載方式不一定適用所有的軍船，只能通過租用地方吊機與叉車配合方式吊裝裝載。

1.2.3集裝箱購置、租賃及養護費

我國試行集裝箱運輸時間尚短，未形成完整體系，軍隊內部的集裝箱數量還不能滿足補給任務需求，因此需要從沿海港口租賃或購置。集裝箱長期周轉使用，需要定期進行維護保養，進行專門管理、清洗、通電、檢測等一系列工作，目前部隊還沒有形成集裝箱管理、維護保養專業團隊，需通過聘請地方技術團隊進行相關保障。

1.2.4油料成本

無論軍船還是民船，油料成本都占據總費用的最大份額。任務航線的規劃決定了任務的油料消耗，合理規劃好任務航線可以最大化節省油料成本。

1.2.5航海津貼

軍船上人員的航海津貼也屬于費用的一部分，由執行任務船只人員編制決定，如果是很少運輸量的任務就不需要調用人員較多的船只執行任務，從而避免過多的津貼支出。

2島礁海上運輸效能費用分析模型的構建

2.1效能評估模型的構建

研究島礁海上運輸效能問題，需要根據其效能影響因素分析結果，建立島礁海上運輸效能指標體系。在此基礎上，結合島礁海上運輸效能分析實際情況，建立島礁海上運輸效能評估模型。

2.1.1運輸效能指標體系的建立

在建立效能評估指標體系時，應選取影響大、易區分、含義明確的因素，基于可操作性、獨立性、實用性、全面性、客觀性等原則，結合ADC模型的結構特點和效能影響因素分析，以具體運輸任務特點為導向，構建如圖1所示的效能評估指標體系。

2.1.1.1可用度A

在ADC模型中，可用度向量用來描述系統初始可用狀態的概率。運輸效能的可用度可理解為任務執行前影響運輸任務完成效果的因素所處的狀態，如艦船關鍵性設備完好率、人員在位情況、指揮信息系統工作情況等。

a.設備完好率A?

指設備的可用性。這里設備是指影響艦船航行的關鍵性設備，如動力設備、導航設備等，而不考慮火控、雷達等對運輸任務影響較小的子設備系統。

由于被選定執行運輸任務的艦船必定不處于定期計劃修理時間內，故在航總時間不包括定期維修時間。 b.人員在位率A??

執行任務所需人員數量是否滿足可反映人員的可用度。

信息傳遞通暢是確保任務完成的關鍵，信息系統的穩定和有效性也是可用度的重要反映。

2.1.1.2可信度D

在ADC模型中，可信度表示任務過程中武器系統狀態轉變的概率。這里可引申解釋為執行運輸任務時影響任務結果因素的穩定可靠性。運輸的可靠性可通過物資的完好率、艦船可靠性、裝卸載效率和加固設備可靠性來反映。

a.物資完好率D

物資完好指物資的質量、性能、配件可以滿足使用標準要求。

b.裝卸載效率D?

c.艦船可靠性D?

可靠性通過故障率指標來計算，艦船故障率表現為“浴盆曲線”，在壽命周期的前、后階段變化明顯一般服從Weibull分布，而使用期內絕大部分時間故障率服從均勻分布，可看作一個常數。可靠性計算公式如下。

△t——執行任務的時間。

λ。——故障率，此處只考慮影響航行的關鍵性故障。

d.加固設備可靠性D?

捆綁加固設備的可靠性直接決定了運輸及裝卸過程中物資得到有效保護的程度。加固設備結構較為簡單，使用期間發生故障概率很低且易于修復，這里取其故障率λg=1/平均壽命，則可靠性如下。

2.1.1.3固有能力C

固有能力描述艦船自身的技術性能指標，是反映艦船能否高效完成運輸任務的重要因素和決定性因素。

a.滿載運輸速度C

b.運輸噸位滿足率Ci?

c.抗風浪性C?

根據船型噸位和船體設計結構，由專家對該船的抗風浪性能進行評估， C?∈（0，1）， 若能適應任務海域可能出現的最高等級海況，則賦值為1。

d.冷鏈技術C?

e.可載物資種類Cis

f.碼頭匹配度Ci?

2.1.2運輸效能評估基本模型

ADC模型中， A={a?，a?，…，a 。}代表可用度向量， a，為任務開始時處于狀態i的概率，假設各項因素僅存在兩種狀態：正常和故障，則有

D=[4]。， 為可信度矩陣，d，表示系統從開始狀態的；轉移到狀態j， 即

假設裝備系統各部分不可修復，則有d??=0，d??=1;

能力矩陣C=[]。反映能力滿足任務需求程度，C?為狀態/下完成k任務的能力，對于島礁運輸補給，任務項為1，所以

在上文所述影響艦船執行運輸任務的各項因素中，任何一個處于不可用狀態都會導致任務無法進行，故C?=0。

綜上所述，運輸效能評估ADC模型可簡化為：

2.1.2.1可用度與可信度指標計算

運輸任務的有效完成離不開各個要素：設備、人員、系統的良好運行，即各個單元要在任務過程中保持完好狀態，穩定運行。所以可用度和可信度的指標間屬于串聯關系，任何一項不滿足都會導致工作無法正常開展，且由于各指標相互獨立，故可以乘積的方式計算可用度和可信度指標值，并用算數方根表示一般情況下的平均概率：

2.1.2.2固有能力指標計算

固有能力指標由幾種不同能力值指標共同構成，是不同方面能力值按照一定權重比例的線性疊加。先利用AHP法計算指標權重，再根據歷史數據求得每個指標的分值，最終得到固有能力度：

2.2 費用模型構建

根據費用影響因素的分析，針對雙方運力類型的不同特點，分別對其費用單元進行匯總，進而得出軍船與民船執行島礁運輸補給任務的費用成本。

2.2.1軍船運輸費用

軍船運輸費用包括6個單元：船型改裝、港口使用費用、集裝箱購置、裝卸載工具租賃、油料成本以及人員津貼。

2.2.2 民船運輸費用

民船運輸費用包括4個單元：船期成本、油料成本、港口使用和裝卸費、集裝箱租賃費。

3實例驗證

根據某區域島礁運輸補給需求測算，每月至少需運輸20英尺標準集裝箱60個，物資種類包括主副食品、武器彈藥、備品備件與器材、醫藥和生活用品共6大類，共計約360噸。按此保障需求，運輸保障部門對能夠承擔此項運輸補給任務的軍地相關運力進行了篩查。建制運力方面，能夠承擔冷鏈集裝運輸任務的船型為A型登陸艦，將A型登陸艦作為承擔此次運輸任務的方案之一。民船運力方面，可供選擇的對象較多，經對比最終選擇某單位雜貨船，但由于運輸資質以及保密要求，目前民船不能運輸武器彈藥類、備品備件與器材類物資。兩種船型具體參數信息如表1所示。

3.1效能計算

3.1.1可用度計算

通過調研和查閱相關艦船歷史數據，根據式（1）—（3）可得兩船可用度指標如表2所示。

根據式（4）可得，A型登陸艦可用度a=0.9786， 民船可用度a，=0.9491。

3.1.2可信度

通過調研和查閱相關艦船歷史數據，根據式（4）—（7）可得兩船可信度指標如表3所示。

根據式（15）可得，A型登陸艦可信度d=0.9123，民船可信度d=0.9367。

3.1.3固有能力

根據兩型艦船運輸性能數據，得到固有能力指標如表4所示。

采用AHP法計算固有能力指標間權重，專家給出的判斷矩陣如表5所示。

根據式（16）可得A 型登陸艦固有能力c=0.8516， 民船固有能力cp=0.7210。

綜合以上結果，根據（式13）可得軍民雙方效能值如下。

利用A型登陸艦執行運輸任務的效能值要高于民船。

3.2費用計算

3.2.1軍船運輸費用

結合軍船運輸費用單元構成，通過運輸管理部門調研，A型登陸艦執行此次運輸任務所需的船型改裝費用為11萬元（分攤后改裝成本），港口使用費用約5萬元，集裝箱購置費31.13萬元（分攤后使用成本），裝卸載工具租賃費用19.2萬元，油料成本273.82萬元，航海津貼34.5萬元。

根據式（17），計算得：

即使用A型登陸艦運輸費用約340.15萬元。

3.2.2民船運輸費用

結合民船運輸費用單元構成，通過價格咨詢調研，使用某單位雜貨船的船期成本為114萬元，油料成本118萬元，港口使用和裝卸費30萬元，集裝箱租賃費12.5萬元。

根據式（18），計算得：

即使用民船的運輸費用約274.5萬元。

3.3費效比計算

對于軍船而言：

對于民船而言：

可以看出，同一時期執行常態化的集裝箱運輸補給任務，民船的費效比要低于軍船，即對于該項任務，在費用成本相同的情況下，民船的效能更高。所以，應將該類任務交由民船運輸力量實施。

4結語

在軍民一體化深度發展的背景下，科學統籌島礁海上運輸任務分配問題，事關島礁海上運輸的軍事經濟效益。本文基于費效分析的思想，對島礁海上運輸任務分配方法與實踐進行了分析研究，為運輸保障部門優化海上運力資源計劃管理，科學制定島礁海上運輸方案提供了技術支撐，具有一定的實用性。同時也必須認識到，島礁海上運輸任務的分配是一項復雜的工作，必須根據所處任務的性質等進行全局考慮。特別是海上環境復雜多變，在選擇海上運力時，還需對海上運輸風險等進行評估，確保運輸物資的安全性。

參考文獻：

[1]柯于佳.島礁海上運輸效能費用分析方法研究[D].武漢：海軍工程大學，2019.

[2]鄭江安.軍用運輸機運輸效能指標[J].航空科學技術，2012（1）：26-29.

[3]張家寧.倉庫貨物運輸效能評估方法及其應用研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2017.

[4]李昱.軍用物資航空集裝化運輸能力評價體系研究[D].長春：吉林大學，2013.

[5]劉寧，莊保磊，張艷萍.摩步師軍交運輸保障效能綜合評估方法[J].軍事交通學院學報，2016，18（6）：14-18.

[6]董雪.基于ADC模型的潛艇作戰系統效能評估與工具實現[D].南京：南京航空航天大學，2018.

[7] 倪彬，郭軍.基于費效分析的航材封存方式選擇[J].包裝工程，2017，38（12）：110-113.

[8] 杜又功，張世云.島礁作站海上運輸補給保障問題審視與思考[J].海軍兵種學術，2018（1）：55-57.

[9]杜又功.民船用于軍事運輸補給保障的訓練和管理問題探析[J].海軍后勤學報，2017（2）：49-51.

[10]徐選華，吳慧迪.基于改進云模型的語言偏好信息多屬性大群體決策方法[J].管理工程學報，2018，32（1）：117-125.