武器装备损耗备件预测模型研究

武器装备损耗备件预测模型研究

毕义明,王汉功(第 二 炮兵工程学院基础部,陕西西安710025)

摘　要: 备件消耗标准的预测与制定是装备维修保障有效性和经济性的基础性工作;运用平稳随机过程理论,给出了MA( q ) ,MA( p ) ,ARMA( p , q ) ,3 种线性预测模型;考虑了与备件相关的多种因素,对模型进行修正,建立了装备备件消耗标准的预测模型;给出了某基地某特种零部件消耗标准预测的一个应用实例;该模型可用于备件的定货、储存和供应等管理决策。
关　键　词: 备件; 消耗标准; 模型; 装备
中图分类号: TP 91
文献标识码: A 　　　　文章编号: CN1123987 (2004) 0120001204

Re search on the Consumption Standard Model of Weapon’s Equipment Spare

Abstract : The forecasting and calibrating of spare consumption standard is a fundamental work to equipment
repairing quarantine. By using the theory of the stable stochastic process , the MA( q) ,MA( p) ,ARMA ( p , q) models are present . The factors relevant to weapon’s equipment spare are discussed in the paper. A consumption standard model of weapon’s equipment spare is set up. An example of spare forecasting for a base shows that the model for this problem is suitable and it can be used in the equipment management .
Key words : spare ; consumption standard ; model ; equipment
　　备件是武器装备维修保障的物质基础。备件的管理工作包括备件的订货、储备、供应等。备件的管理科学化是提高装备管理效益,提高装备完好性,恢复和提高部队战斗力的核心内容之一。备件的消耗标准是备件管理工作的基础,只有建
立起准确、可靠的备件消耗标准,备件的维修保障才有根本的依据。
  因此,备件消耗标准的预测与制定是实现军队装备维修保障有效性和经济性的基础工作,科学合理的备件模型具有明显的军事
效益和经济效益。
1 　问题描述
在非战争状态,按照美军的定义[1 ] ,装备备件的消耗标准是指在规定的工作时间(一年、一月)或其他度量单位内消耗零部件的数量。消耗体现
在零部件上,一个零部件的维修率是按100 件(包含该零部件) 的装备以一年为期,来计算该零部件发生故障的预期次数。战争期间,装备的消耗与正常消耗有较大的差距,有故障损耗(第一类损
耗) 与战伤损伤消耗(第二类损耗) 双重作用,故障损耗会加剧,战场损耗会随着战争的不同而呈现
很大的差异。
备件消耗标准的制定,既要有其理论依据,又要联系实际,解决实际问题。备件消耗标准的依据是备件的维修保障理论、备件消耗的历史数据及对这些数据进行统计分析的数理基础。在数理统计中,变量间的相互关系分为2 类:一类是确定性关系,也就是各种函数关系;另一类是相互关系,即变量之间虽存在密切的关系,但又不能由一个(或几个) 变量的值,精确地求出另一变量的值。例如:备件的消耗标准涉及装备数量、维修保障期限,它们与备件消耗之间具有某种关系;但装备数
量、维修保障期限与备件消耗之间又不存在确定的关系;这种关系是一种典型的不确定性相关关系[2 ] 。因此,我们无法根据已知的装备数量及维修保障期限,精确地求出备件的需要量。但是,确定性关系与非确定性相关关系之间,并没有一条不可逾越的鸿沟,由于测量中的误差等原因,确定
性关系在实际中往往通过相关关系表现出来;反之,当人们对事物的内部规律了解得更加深刻时,非确定性相关关系又能转化为确定性关系。由此
可见,对于装备数量、维修保障期限与备件消耗间的关系,可以通过其相关性分析作出具有实际意
义的估计。
2 　制定备件消耗标准
2. 1 　备件消耗标准相关因素分析备件的正常消耗标准实质上也就是备件维修率。消耗标准的制定要考虑备件本身的技术性能和外部因素(使用条件、使用环境) ,一般制定消耗标准的依据有以下6 点:
1) 故障率。它是个设计工程参量,可根据可靠性试验、工程上判断及经验来确定。
2) 使用场合系数ξ1 。它是指零部件在装备中所处的条件。
3) 易损程度系数ξ2 。它是指零部件在搬运、安装、维修过程中,由于人为差错受损坏的可能性和程度。
4) 气候地理条件系数ξ3 。各地气候、地理条件各不相同, 而且差别很大。零部件的故障率、维修率受此影响较大,因此,制定零部件消耗标准应
因地而异。
5) 使用率系数ξ4 。由于装备的使用率随作战任务和作战训练任务的不同而会不同,因此,制定零部件消耗标准应考虑此因素。

6) 战时和平时系数ξ5 。平、战时装备的保障要求不同,使用率与损耗率也不同,制定消耗标准时,需要考虑此因素。
2. 2 　备件消耗标准制定步骤
备件消耗标准的制定,储备量的计算复杂,涉及部门多,是一项极为复杂的工作。一般,备件消耗标准制定的步骤如下:
1) 原始数据资料的搜集和分析。这是选配零部件品种,制定消耗标准,计算供应量和储备量的基本依据。
2) 零部件的选定。这包括选择、确定零部件的品种,区分其使用范围、重要性等级,以便编制零部件表。零部件的选定可采用模糊综合评判法等,也可根据经验或规范直接选定。
3) 建立备件消耗标准模型。这主要是依据维修理论,运用数学工具,建立数学模型,力求较为准确地反映备件消耗的实际情况,并对备件管理发挥辅助决策作用。
4) 消耗标准模型的检验。通过实际数据对制定的消耗标准进行检验和修正,特别是结合不同的使用环境,不同的装备数量,维修保障时间来进行检验,以完善模型。
5) 消耗标准的制定。根据消耗标准模型及其实际使用情况,将消耗标准以一定形式确定下来,作为备件管理的依据。
3 　备件消耗建模
3. 1 　建立备件消耗模型

5 　结　论
综上所述,采用平稳时间序列的线性模型,解决了武器装备备件管理中的根本问题———备件消耗标准,即备件的计划、筹划、供应、储备等项工作的依据问题。该模型可在计算机上实现,对解决装备备件的自动化管理有较好的应用前景。
参考文献　( References)
[1 ] John D ,Parsons A. Comparison of models for determining spare requirements for aircraft battle damage repair [ R] . U. S. Naval research activity center. ADA233086 ,1988.
[2 ] 陈学楚. 装备系统工程[M] . 北京:国防工业出版社,1995.
[3 ] 汪荣鑫. 随机过程[M] . 西安:西安交通大学出版社,1992.
[4 ] Ross S M. Stochastic processes[M] . John Wiley &Sons ,1983.
[5 ] 毕义明. 特装备件消耗标准研究[ R] . 西安:第二炮兵工程学院,2002.