装备快速动员中的备件储备问题研究

◎中国运载火箭技术研究院 秦吉良 宋燚 郑卓 邵世纲

武器装备生产动员是指国家为满足战争对武器装备的需要，有计划、有组织地将武器装备科研生产由平时状态转入战时状态，提高武器装备战时生产能力的活动。由于是否发生战争、何时发生战争存在不确定性，保持武器系统平时的战备状态完好和满足战时的使用要求难度很大。因此，保证武器装备的“常新常态”、提高装备集结的效率非常关键，这不但指装备部队的正式产品，同时也包括与之配套的备件产品。若出现从平时状态突发为战前紧张状态，备件产品的良好状态无疑成为保证主战产品突发不良状态时的应急替换，同时也是保证武器装备快速、有效形成战斗力的关键屏障。

一、装备动员经费影响因素及解决方式

国内外的经验表明，通常大型复杂装备的使用与保障费用占寿命周期费用的60%～80%，有的甚至更高。因此，发展一种装备除考虑前期的研制和生产费用，还要考虑使用阶段的费用；不仅要考虑主装备本身的费用，而且要考虑与之配套的各种保障资源的费用，所以开展综合保障工程要考虑现有保障条件和经费的可承受能力。

随着装备高新技术的不断采用，装备的购置费用已十分昂贵，为保障装备正常使用所需的保障费用更是以惊人的速度增长，这使得装备保障的费用需求与所能提供的有限经费间的矛盾十分突出。由于装备在使用阶段持续的年限长，所支付的使用费用在寿命周期中将大大超过采办费用，这意味着降低寿命周期费用的主导因素在于控制装备的保障费用。因此，要以可承受的最低保障费用为约束条件与装备作战性能进行分析和权衡，保证实现装备的最佳使用效能。

另外，考虑到系统战备完好性的要求，在装备保障资源中，与主装备配套交付使用的备件产品占据了非常重要的地位。要保证备件的技术状态稳定，就要在备件供应规划、费用约束条件以及备件存放分布、技术进步等基础上，研究对备件进行技术改造、升级的必要性及更新方案合理选择的问题。由于在装备动员工作中不可能对全部备件进行更新，即为保证战前紧张时达到武器装备的使用要求，需在平时针对关键备件产品进行有条件的更新及动员。

二、备件储备及更新的基本方式

1.备件的磨损及补偿

备件产品在使用或存放过程中会发生有形和无形磨损。有形磨损指发生的实体磨损，主要是备件内部零部件在外力作用下发生摩擦、振动和疲劳，如备件在运输、搬运中的磨损。无形磨损指自然力产生的磨损，如备件在闲置或封存时产生的金属件腐蚀、橡胶件老化等，也包含由于技术进步导致原备件技术上的落后。

两种磨损都会造成备件原始价值的贬值，不同的是，遭受有形磨损的产品，特别是有形磨损严重的产品在修理之前常常不能工作；而遭受无形磨损的备件，即使无形磨损很严重仍然可以使用，只不过继续使用在经济上是否合算，需要分析、研究。

要维持备件的“常新常态”，必须对备件的磨损进行局部或完全补偿。备件有形磨损的局部补偿是修理，无形磨损的局部补偿是现代化改装，而有形和无形磨损的完全补偿则是更换。例如，某型号的捷联惯性测量组合包括捷联惯性测量组合主体、电源变换器、转动定位减振机构三部分零部组件，若根据对有形磨损和无形磨损的综合考虑，把捷联惯性测量组合使用期定为20年，那么，在这个寿命期内需要对备件的部分零部件进行定期的更换或修复，如电源变换器每5年更换一次，转动定位减振机构每10年更换一次，以保证捷联惯性测量组合完好地使用20年。

2.备件的维修

在实践中，通常把为保持备件在寿命期内的完好使用状态而进行的局部更换或修复作为维修，其形式分为日常维护及小、中、大修理，但大修理是维修工作中规模最大、耗费最高的维修方式，因此对维修经济性的研究应主要针对大修理。

在对备件进行大修理决策时，必须与备件的更新及其它方式相比较。从技术角度分析，尽管要求大修理过的备件达到出厂水平，但实践上大修理过的备件综合质量会有某种程度的降低。从经济角度分析，不能无止境地进行大修理，原因在于随着大修理次数的增加，修理和维护、保养费用都会不断增加。

3.备件的升级改装

对所有备件产品（含零部件）按照需要周期更换是不可能的，解决的方法是对现有备件进行升级改装，改善技术性能，使之全部或局部达到新产品的水平，如应用延寿技术进行现代化改装。

在多数情况下，通过对备件进行升级改装使之达到需要的水平，所需经费往往比新投设备更换要少，因此在某些情况下对备件进行升级改装，在经济上有很大的优越性。

三、备件储备的经济性决策方法

备件升级改装是广义上更新的一种方式，需研究升级改装的经济性与备件更新的其它方法进行比较。一般情况下，与升级改装并存的可行方案有：原备件的继续使用，对原备件进行大修理，新投相同产品更换原备件，或新投效率更高、结构更好的产品更换原备件。决策的任务就是选择总费用最小的方案。

最低总费用法是通过分别计算各种方案在不同服务年限内的总费用并加以比较，根据所需要的服务年限，按照总费用最低的原则进行决策的一种方法。运用经济学理论，各种方案总费用的计算公式可表示为：

式中： TCo，TCn，TCh，TCm，TCr分别为原备件的继续使用，新投相同产品更换原备件，新投高效产品更换原备件，进行升级改装和进行大修理等各种方案n年内的总经费；

Kn，Kh，Km，Kr分别为新投相同产品更换原备件，新投高效产品更换原备件，进行升级改装和进行大修理等各种方案所需的经费；

C0j，Cnj，Chj，Cmj，Crj分别为原备件的继续使用，新投相同产品更换原备件，新投高效产品更换原备件，进行升级改装和进行大修理等各种方案在第j年的维护费及保养费的总和；

V0L，VnL，VhL，VmL，VrL分别为原备件的继续使用，新投相同产品更换原备件，新投高效产品更换原备件，进行升级改装和进行大修理等各种方案的备件到第n年的价值；

β0，βn，βh，βm，βr分别为继续使用旧备件，用原型备件更新，用新型高效备件更新，进行现代化改装和进行大修理等各种方案的生产效率系数，可将作为基准参数1；

rj，rn分别为第j年和第n年的现值系数，即

io是折现率。

按照普遍规律，备件的维护费及保养费之和随时间推进的变化规律呈正指数变化；按照价值规律，备件的价值应为原价值减去其磨损的价值，随时间推进的变化规律基本呈负指数变化。另外，备件维护、保养费及其价值变化亦可通过在实际使用中的测算以及与同类产品价格类比的方法，拟合与时间的变化规律曲线。

四、应用实例

假定与主战产品配套的关键备件2011年底开始服役，其总价值为1亿元，各种更新方案与各年分项费用的原始资料如表1所列，根据上述方法选择最佳更新方案。

按照公式（1）～（5）计算出在不同年份各方案的总费用（见表2），取io=10%。从表2的计算结果可以看出，关键备件使用到第15年前以原封不动地使用原备件的方案为最佳，这时不仅没有更换的必要，就连大修理也是多余的；使用15～19年期间，最佳方案是择机对原备件进行一次大修理；使用到第20年时，主要由于技术进步已达到相对成熟阶段，则用旧备件升级改装的方案最佳。

从上述例子中可以看出，在使用20年期间，没有任何必要新投相同产品或新投高效产品对原备件进行替换。同时可以分析得出，按照“最低总费用法”建立的备件更新理论能保证关键备件的“常新常态”及快速动员。

应用笔者提出的“最低总费用法”，可以在装备保障费用有限的条件约束下，从经济性方面对备件储备问题进行合理分析及决策，可使装备处于系统战备完好状态并能持续完成作战任务，为装备的快速动员提供有力支撑。