鱼雷武器系统寿命周期费用分析方法

文章分别对鱼雷武器系统寿命周期费用建模方法和寿命周期费效评估方法作了综合评述,对比了各种方法的适用范围以及不同方法的优劣;讨论了寿命周期费用分析方法急需解决的主要问题,并对其今后的发展方向做了展望,为鱼雷武器系统进行全寿命周期费用分析提供有效的方法论支持。     

武器系统寿命周期费用建模的模糊主成分方法

武器系统的寿命周期费用建模较多采用参数法，而参数法中最常用的是最小二乘回归。提出用模糊主成分方法来建立模型，并结合实例对武器系统寿命周期费用进行了分析。结果表明，这种方法改善了最小二乘回归中的多重共线性问题，具有实用价值。     

鱼雷武器系统寿命周期费用的时间价值

鱼雷武器系统的寿命周期费用是一种在较长时期内发生的费用,必须考虑时间价值。采用三角模糊数来表示利率和通货膨胀率,根据a截集和决策者乐观程度指标l进行模糊区间运算,得出各年度费用向基准财年折算的折算率,再根据折算率对鱼雷武器系统各年度费用进行折算。这种方法可以正确把握处理模糊问题的尺度,减少人为干扰。     

寿命周期费用估计中的模糊性及其处理

在寿命周期费用估计中存在众多的不确定性因素,因此,给决策带来困难。本文在现有一些估计方法基础上,分析了费用估计中的模糊性及其相关因素,提出利用模糊数来处理这类不确定性以及几个方案寿命周期费用的比较问题。方法不仅简捷,而且抓住现实情况与人类思维过程中数量关系和界限不精确、不清晰的实质,从而获得更好的结果。     

基于零件寿命函数的慢速流动备件库存模型

对价值高的慢速流动备件，如何确定其最佳再订货时间和订货批量，这是目前困扰企业的一个急需解决的问题。由于设备系统的复杂性、零件故障的随机性、备件消耗的特殊性，此类备件的需求难以预测，也难以对相关费用做出准确评估，使用传统的订货点法已经不能很好解决这一问题。本文从零件寿命函数角度对此问题进行了研究．给出了基于零件寿命函数的慢速流动备件库存控制模型。最后以武汉某氧气生产企业此类生产备件——气体冷却器芯为例，对模型的有效性进行了验证。结果表明，使用基于零件寿命函数模型对慢速流动备件进行库存控制．能有效地缩短此类备件的平均存储时间，降低存储成本。     

空间和费用约束条件下的随船备件配置优化方法

通过分析舰艇海上器材保障模式,依据装备的层次分解结构、舰艇的备件更换修理能力,在根据备件的故障率确定备件需求的基础上,以系统的备件不短缺概率为优化目标,考虑备件总经费和仓库空间的约束,建立了基于边际分析法的备件配置优化模型。实例优化结果显示,携带舰艇车间可更换单元,在相同的备件存储空间和体积约束下,可以显著提高舰艇装备的战备完好性。     

基于库存状态的备件初始配置及采购优化模型

合理规划备件配置方案是提高装备可用度和降低全寿命费用的有效途径。建立备件需求率预测模型,采用系统分析法构建备件保障效能评估指标体系,研究初始备件配置优化方法。针对不完全修复件的报废消耗问题,给出了近似拉普拉斯需求分布下的备件短缺函数,将(s-1, s)和 (R, Q)库存策略相结合,基于库存状态批量采购模式建立了不完全修复件的订购模型。通过案例应用,给出了保障效能约束下的优化结果,优化结果符合实际规律,验证了模型的正确性、方法的有效性以及方案的合理性。     

基于Bayes方法的初始备件调整方法研究

由于环境等因素的影响, 研制阶段制定的初始备件方案在使用初期常常无法满足装备保障要求. 针对该现状, 以装备的初始备件方案为先验信息, 结合其使用阶段的备件消耗特性, 利用Bayes方法, 对其工作失效率进行了估计, 并在此基础上, 提出了装备使用初期的备件配置数量调整方法. 仿真结果表明利用该方法调整后的备件数量能够满足 装备的保障要求, 与传统方法相比, 本方法具有较高的估计精度和稳健性, 能够更加合理配置备件方案.     

基于合作对策的行业联合采购费用分摊研究

分析行业型企业联盟联合采购的形成以及公平合理地分摊采购费用的必要性，基于n人合作对策理论建立行业联合采购的费用分摊模型，并采用多种合作对策求解方法（如Shapley值法、核心法、简单化的MCRS法）进行实例求解。最后指出n人合作对策理论的应用有助于行业型企业联盟的联合采购顺利实施，并在行业型企业联盟的其它运营中大有用武之地。     

依赖于全寿命费用分析的武器装备体系管理优化方法

以武器装备的全寿命分析、武器装备作战效能量化的方法为基础 ,用数学规划理论研究武器装备体系的动态变化情况 (包括经费使用、作战能力、完成任务程度、结构比例、规模大小等指标随时间的变化 ) ,探讨了可以评价和优化体系的数学规划模型 .这些结果可以为制定武器装备体系的发展规划提供定量分析的思路.     

基于关键性的备件库存配置优化模型

针对可修复备份多级管理模型当备件关键性不同时无法再使用边际效应法的问题,以舰艇编队索马里护航备件携带为研究背景,提出了一种基于备件关键性的初始库存优化方法。首先,建立了备件关键性影响因素的评价指标体系,针对其具有模糊性的特点,采用模糊层次分析法(fuzzy analytic hierarchy process,FAHP)分析了备件重要度指标之间的相对权重的关系,给出了模糊判断矩阵及其一致性的求解方法;其次,给出了基于蒙特卡罗仿真方法的备件关键性求解模型和流程;再次,改进了边际效应法,建立了基于备件关键性的舰艇备件库存优化模型;最后研究表明,基于FAHP和蒙特卡罗方法求解备件关键性的模型可以降低人为主观性的影响,操作简单且易于实现;将修正了的边际效应法用于求解备件初始库存,有重点针对关键性较高备件的同时也能兼顾一般。     

基于任务剖面的导弹LRU备件规划方法

研究了不同环境条件对导弹产品寿命的影响,利用Poisson过程来描述导弹现场可更换单元(line replaceable unit, LRU)在全寿命周期中的维修情况,给出了一种基于任务剖面的导弹LRU备件规划方法。通过对全寿命周期任务剖面进行分析,综合考虑不同典型任务剖面对LRU可靠性的影响,利用Poisson过程建立LRU备件量模型。通过考虑LRU备件贮存失效和定期检测损耗,对备件量模型进行了修正。结合实例表明,该方法在导弹贮存寿命剖面下对LRU备件量进行了合理规划,确保导弹满足战备完好性要求,并节约了全寿命周期费用。     

基于动态进化算法的多阶段备件供应优化决策

由于实际备件保障工作中备件需求以间歇性需求为主,备件供应通常为多阶段的动态优化。针对以上问题,构建了多阶段备件供应数学模型。为求解动态优化模型,提出了一种元启发式动态进化算法。首先,在经典差分进化算法中增加了环境变化检测算子和环境变化响应策略,使得差分进化算法能够解决环境变化的动态优化问题。其次,提出了自适应莱维飞行策略,使得算法在环境发生变化时仍能保持良好的全局搜索能力和局部寻优能力。算例表明,所提出的动态自适应差分算法能够求得模型的最优可行解,且算法的分布性和收敛性均得到了很大的提升。     

基于分布估计算法的备件优化配置

分布估计算法是一类新的进化算法,它通过统计在当前群体中优选出的个体信息给出下一代个体分布的概率估计,用随机取样的方法生成下一代群体.将分布估计算法应用于备件优化问题,提出了基于分布估计算法的武器装备系统备件优化模型,分析了个体选择比例、精英保留等策略对算法的影响.仿真结果表明了文中所采用的分布估计算法在求解备件优化问题时是可靠有效的.     

基于改进MOPSO的多级系统备件配置优化研究

备件是装备保障的重要物质基础,合理规划备件的配置方案是提高装备保障效能的关键。针对多级保障系统备件配置优化的高维、非线性问题,构建了以备件保障度最大、保障费用最小为目标函数,以其他准则为约束条件的优化配置模型。面向优化模型求解的难题,在传统粒子群算法的基础上,提出了一种改进的粒子群求解算法,给出了该算法的设计思路和优化流程,采用基于准则的方法以及改进惯性权重等措施,以两个目标作为引导,在备件配置方案生成时可以避免长时间的无效搜索,提高了粒子群优化算法的求解效率,最后通过算例证明该方法的可行性和有效性。     

基于改进Theil不等系数的导弹备件消耗预测

针对传统备件消耗预测模型在组合赋权方面存在的缺陷,提出了一种基于改进Theil不等系数的诱导有序加权调和平均（induced ordered weighted harmonic averaging, IOWHA）算子和马尔科夫链（Markov chain, MC）的导弹备件消耗预测模型。首先运用最小二乘法、数据变换技术和加权理论对单项预测模型进行改进;然后建立基于Theil不等系数的IOWHA算子组合预测模型;提出利用MC定性推导出组合模型中各单项预测模型在待预测时点上的预测精度状态,进而应用遗传算法（genetic algorithm, GA）求解得到待预测时点上的组合模型权系数。实例结果表明,所提出的组合预测模型大大降低了预测误差。     

基于体系保障度的装备备件三级库存方案优化

三级维修供应管理是部队较为常见的保障模式, 备件库存方案是影响装备系统可用度的关键因素之一. 装备保障性工程中的实际问题出发, 在考虑备件结构层级的情况下, 根据METRIC基本原理, 建立了系统备件的三级保障评估模型, 将三级体系保障度作为优化指标函数, 以保障费用为约束条件, 运用边际优化方法对备件方案进行优化. 通过实例给出了备件的最优库存方案结果, 得到了备件三级库存配置的一般规律, 并分析了影响备件库存分配的各种保障性因素. 优化结果符合具有三级供应保障机制下的备件配置规律, 能够为部队保障人员制定备件方案提供一定的决策依据.     

机载电子装备备件的非线性灰预测规划模型

针对机载电子装备备件问题,首先定义了模块和系统的有效度来衡量其可靠性。然后利用试验训练中积累的历史有效度数据建立GM(1,1)模型来预测模块在实战中的有效度,并建立关于备件数量的非线性灰预测规划模型。最后给出了一个算例,算例结果表明,基于机载电子装备备件有效度现实数据而建立的非线性灰预测规划模型合理有效。     

基于改进的局部保持投影的战时备件分类

为提升战时合成部队备件保障效能,需对其进行有效分类,以便开展备件的预储预置。针对备件种类多、时效性强、影响分类因素复杂的现实问题,提出了基于改进的局部保持投影的备件分类方法。首先,根据战时备件分类储备的影响因素,作为备件分类的特征指标,其次,利用改进的局部保持投影的降维方法对备件原始特征数据进行特征降维,得到低维特征向量。再利用支持向量机（support vector machine,SVM）的分类器对低维数据进行分类。并通过量子粒子群对SVM的核函数参数进行寻优,提升备件分类精度,得到满足备件分类准确率最优时的降维维数和分类器参数。最后,通过对演习装备备件分类的实例分析,验证了模型的可行性和合理性,并对比分析了其他分类方法,表明该方法能够较好地解决战时备件分类的问题。     

基于遗传算法的备件两级优化建模与仿真研究

针对装备备件保障中存在的配置不合理问题,提出了一种基于仿真和遗传算法的备件配置优化算法。该算法采用仿真方法建立装备使用可用度模型,并利用遗传算法实现备件的优化,实现了在满足备件保障费用约束的前提下,使装备使用可用度达到最大。给出了应用该方法的具体步骤,并通过举例验证了算法的有效性。