战时装备分散配置备件运行量优化研究

摘要： 针对战时装备分散配置，随装备件与运行备件的使用方法不同的特点，本文对运行备件保障率进行了分析，将备件运行量优化问题理解为特殊的二级备件保障问题，建立了基于随装备件的运行备件保障率模型，给出了运行备件最优数量的通用计算公式。并给出了实例分析，验证了模型和算法，为装备分散配置的部队确定运行备件数量提供了决策依据。

Abstract: Wartime equipment dispersion allocation, spare parts assorted with the equipment is different from the operation method of carried spare parts. Aiming at this circumstance, this text carried out analysis to the support probability of carried spare parts, considered the optimization problem of amount of carried spare parts as a special second class spare parts support problem, constructed model according to spare parts assorted with the equipment of the support probability of carried spare parts, gave calculation formula of the superior amount of carried spare parts. And according to a solid example analysis, the author verified model and calculate way, provided decision basis for the equipment scatters allocation of troops to makes sure the amounts of carried spare parts.

关键词： 装备分散配置；备件运行量；随装备件；备件保障率

Key words: equipment dispersion allocation；the amounts of carried spare parts；spare parts assorted with the equipment；the support probability of spare parts

中图分类号：E92文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）23-0304-02

0引言

运行备件是指在计划的作战时间内，为保障部队装备使用和维修所需，由维修机构负责运行的维修备件。它是为保障部队在计划的战斗时间内，保持持续的作战能力而设，在这段时间内可不考虑上级的备件供应。合理的备件运行量能在保证装备成功完成作战任务的前提下，减少人力、物力消耗和更换时间，减轻部队的机动负担，提高保障力量生存能力。

装备部件损坏更换时一般先用随装备件更换，当随装备件消耗完或无随装备件，则（使用）使用运行备件。以往对备件运行量进行计算一般对随装备件与运行备件的不同未加考虑。这对于装备集中配置的部队是可行的，由于装备之间距离较近，各装备的随装备件可当成运行备件使用，即公用备件。但对于装备分散配置的部队是不可行的，如对于地地导弹旅来讲，各发射车距离较远，随装备件只用于自身装备损坏件更换，运行备件才作为公用备件用于保障多辆发射车。

为了使分散配置的装备在作战过程中所需的备件能得到及时、充分的保障，确定备件运行数量。本文首先对考虑随装备件的备件保障率进行了分析，然后针对这一问题提出了解决方法，建立了优化模型，给出了考虑随装备件的装备分散配置备件运行量的计算方法。

1战时装备分散配置运行备件保障率分析

战时装备分散配置备件使用情况为：装备损坏件先用随装备件更换，当随装备件消耗完，使用运行备件。运行备件是指由维修机构负责运行用于部队所属装备维修的备件，当装备分散配置时，它和随装备件最大区别在于它是为多辆装备提供备件，而随装备件只用于自身装备损坏件更换。

考虑随装备件的装备分散配置的运行备件数量优化问题，如图1，可以理解为特殊的二级备件保障问题：

1.1 备件供应模式，采取连续逐个供应方式。即部件损坏，有随装备件则立即更换；随装备件消耗完，立即使用运行备件，任何时候运行备件都可以运送。

1.2 随装备件为定值，以优化运行备件数量为研究目标。分散配置装备的备件保障由随装备件保障和运行备件保障两部分组成，随装备件数量在装备出厂时已经确定，一般用于战时维修，平时则即用即补。因此，本文不对装备整个的备件保障率进行研究，只关心运行备件保障率。

本文针对这一问题提出了解决方法，给出了考虑随装备件的运行备件最优数量的通用计算公式。

2 考虑随装备件的运行备件数量优化配置

战时装备分散配置，考虑随装备件的运行备件数量优化问题可以描述如下：

已知：M辆同种装备执行任务，假设状态相同，使用情况相同，装备在执行作战任务期间的工作时间为T，装备上装配某种部件的个数为m，各辆装备及各部件相互独立，携带k个随装备件（该值为已知量），装备损坏件先用随装备件更换，不足备件由运行备件负责提供。即Mm个同种不可修部件同时工作，各个部件相互独立，部件的失效服从一定的概率分布（指数分布、威布尔分布、正态分布等），部件损坏件先用本装备的随装备件更换，当随装备件消耗完，使用运行备件。

求解：要求运行备件保障率不小于给定概率P，计算执行作战任务期间最优的备件运行数量S。

设Ps（i）为1辆装备在作战任务时间为T的期间内，正好需要i个备件的概率；Pb（n）为M辆装备随装备件量为k的情况下，作战任务时间为T的期间，正好需要n个运行备件的概率。设Ps（i?燮k）表示作战期间单辆装备备件需求量i不大于k的概率；Pb（n?燮S）表示作战期间运行备件需求量n不大于S的概率。

当n=0时，即所有装备的部件损坏数量均不超过随装备件量，运行备件保障率等于所有随装备件保障率的乘积：

这里S就是所求的最优备件运行数量。

3应用举例

地地战术导弹旅发射一营中5辆发射车执行波次打击任务，发射车的电控系统共有10个同类的制动保护开关，由于发射车的机动性和持续工作时间的短暂性，这里只考虑非战斗损伤造成的备件消耗，部件失效时间服从λ=0.08/h的指数分布，部件失效事件相互独立，部件任务工作时间为2h，每辆发射车有3个随装备件。在装备执行任务过程中，装备损坏件先用随装备件更换，当随装备件消耗完，使用运行备件。

求解：要求运行备件保障率不小于给定概率0.90、0.95、0.99，计算执行作战任务期间最优的备件运行数量。

利用公式（1）和（2），可以得到表1。

利用公式（3），可以得到表2。

4结论

综上所述，战时装备分散配置备件运行量优化问题，主要是随装备件与运行备件使用方法的不同造成的。针对这种不同，本文进行了分析，建立了基于随装备件的运行备件保障率模型，给出了计算最优数量的通用计算公式。通过实例分析，对模型和算法进行了验证。结果表明，对于具体部件，给定随装备件数、作战使用时间和要求的运行备件保障率，可解出最优的运行备件数量，为装备分散配置的部队确定运行备件数量提供了决策依据。

参考文献：

[1]刘云.随行工程保障任务中机械备用资源优化研究[D].西安建筑科技大学硕士学位论文.2007.

[2]程鹤.陆军船队备品备件优化配置策略[D].上海交通大学硕士学位论文.2007.

[3]郭会军.战时装备维修资源需求仿真研究[D].军械工程学院硕士学位论文.2007.

[4]闫红伟.战时通用装备备件需求确定方法研究[D].军械工程学院硕士学位论文.2007.

[5]刘喜春.不确定需求下的航空备件多阶段供应保障规划模型及动态协调机制研究[D].国防科学技术大学研究生院工学博士学位论文.2009.