基于ADC法的军事物流基地物资保障效能评估模型

陈 明，荀 烨，秦 超

(1.军事交通学院 研究生管理大队，天津300161;2.军事交通学院军事物流系，天津300161)

军事物流基地是现代军事物流体系的重要节点，也是现代军事物流体系建设的核心。近年来，军事物流基地依托地理位置重要、容量规模较大、交通条件便利、总体布局合理的后方仓库，通过整合资源、健全力量、整治设施、配备装备及信息化改造等措施，不断加强建设，在物资保障方面发挥着越来越重要的作用。军事物流基地配送保障效能的研究，对提高军队物资保障时效，促进军队战斗力提升，建设精确化后勤力量，打赢信息化条件下局部战争都具有较强的理论和实际意义。

目前，科研人员对于军事物流基地的选址、建设模式、布局评估、物资存储和保障方式等都有较为详细的研究，但是在军事物流基地物资保障效能方面研究成果较少。系统效能评估ADC法(avaibility，dependability，capability)对于保障效能评估来说是一个较为新颖的方法，苏琛［1］、荀烨［2］等都曾运用ADC法进行建模评估。但是它们只是简化的ADC法应用，所建模型将一些因素理想化、合一化，必将在一定程度上脱离实际;文章普遍将复杂系统的状态划分为“可用”或“不可用”、“可信”或“不可信”、“有能力的”或“没有能力的”，赋值取整，计算较为简单。然而复杂系统一般由多个因素组成，有的设备故障或失效时，可能只使其性能降低，但仍可以不同程度地完成部分给定任务。所以，在实际情况中，系统可能处于若干个不同明显划分的工作状态，只划分为两个状态必然不够精确。本文利用系统效能评估ADC法，选取一个方面，将各项因素细化，充分考虑各个环节的状态，对军事物流基地保障效能的评估进行研究。

1 军事物流基地保障效能研究意义

后勤保障是部队进行一切活动的基础，尤其战时，更需要后勤予以及时、准确地保障。军事物流基地的存储物资能力、物资收发能力、作业时间等，都直接影响到后勤保障方案的制订与修改。作为现代军事物流体系重要组成部分，军事物流基地通过信息网络技术，利用现代化的物流设施设备，为部队提供筹、储、供、运、修等多功能集成的综合化物流服务，满足多军种、多建制、多方向综合军事物资保障需求的保障实体，是军队军事物流建设的重要方向。要适应军队遂行多样化军事任务要求，将仓储物资高效配送到战场的各个方向、各个地域、各个部队，必须依赖于精确化的配送保障力量［3］。对军事物流基地进行保障效能评估，可以较为准确地了解仓库的综合保障能力，为指挥员提供可靠的决策依据，为后勤实现现代化精确保障提供必要的支撑。效能评估站在新的高度，将军事物流基地系统放置于新军事变革的信息化建设之中，更加系统、全面地分析了军事物流基地的建设要求，为其发展探索了新的方向。通过对军事物流基地作业保障的研究，本文将军事物流基地物资保障效能的重要影响因素分为装卸站台保障效能、人员业务素质保障效能、信息管理系统保障效能和交通运输保障效能［2］。

2 ADC方法(WSEIAC模型)

ADC法是美国工业界武器系统效能咨询委员会(WSEIAC)于1965年提出的，其建立的模型又称WSEIAC模型，是目前用于武器系统效能评估最常用的一种方法，它主要取决于所评估系统的可用度、可信度和能力。其具体模型表达式为

式中:A={a1，a2，…，an}为系统的可用度(有效性)向量，表示系统开始执行任务瞬间处于可工作状态或可承担任务状态的程度或量度，通常由它们的概率表示，ai(i=1，2，…，n)为开始执行任务时处于 i状态的概率;D=［dij］i×j为可信度矩阵，是对系统在开始执行任务处于某一状态而结束处于另一状态的转移性指标的描述，反映系统可靠性的好坏，dij为开始瞬间系统处于i状态而在使用过程中转移到 j状态的概率;C=［cjk］j×k为系统的能力矩阵，反映其与实际要求能力之间的符合程度，cjk为在状态j时完成任务k的能力。

3 模型的建立

3.1 装卸站台保障效能

装卸站台保障效能受到很多因素的影响，包括各项装备、人员作业能力等。装卸站台作业所需装备主要包括叉车、带式输送机、牵引车、地磅和电子吊秤等。在实际应用中，各个装备都有备用，并不存在某一个或者全部装备出现问题而导致整个装卸站台不能继续工作的情况。但是，某种正在作业的装备出问题需要更换和修理，也会导致保障效能降低。考虑到实际情况及发生的概率，在模型建立中只考虑叉车、带式输送机、牵引车3项因素，这3项因素对装卸站台保障效能的影响属于并联关系，将其编号为1、2、3，得到装卸站台系统状态(见表1)。

表1 装卸站台系统状态

3.1.1 可用度分析

用A1、A2、A2分别表示叉车、带式运输机、牵引车这3个因素的可用度。设3个因素的平均故障间隔时间分别为 TMTBF1、TMTBF2、TMTBF3;平均故障修复时间 TMTTR1、TMTTR2、TMTTR3。则有

得到装卸站台系统可用度向量为

式中:

3.1.2 可信度分析

装卸站台系统可信度矩阵为

由文献［4］可知，装备可信度在系统运行过程中可视为指数函数:

式中t为执行任务时间。

假定装备在任务执行过程中是不可修复的，计算可得

其他同理，最后可求得装卸站台系统可信度矩阵为

3.1.3 能力矩阵分析

在可执行任务状态下，设Q1为叉车可用情况下的任务完成能力，Q为叉车故障时的任务完成能力;Q2为带式输送机可用情况下的任务完成能力，Q为带式输送机故障时的任务完成能力;Q3为传输带、牵引车在可用情况下的任务完成能力，Q为其在故障时的任务完成能力。z1、z2、z3分别为3项因素在装卸站台系统能力中所占权重，根据表1，计算可得能力矩阵为

由式(1)～式(3)可得装卸站台保障效能应为

3.2 人员业务素质保障效能

人员业务素质的高低将决定着操作人员对应环节的作业效率，是一切物流活动的基础。仓库人员的技术业务水平需要进行培训实践才能得到提升。由于可用度的本质即为“初始状态”，在人员业务工作效能的评估中，可用度A2可用人员培训率来表示，可信度D2数值为1，而能力C2则表示其他条件正常时，该状态下单位时间内的物资保障能力。由3.1同理可得，人员业务素质保障效能为

3.3 信息管理系统效能保障

军事物流基地信息管理系统由通信网络子系统、指控中心子系统、安防监控子系统、存储环境监控子系统、信息安全子系统、电源监控子系统、防雷子系统组成。但是对某次任务的执行保障效率来说，只考虑通信网络子系统和指控中心子系统两个部分。当服务器、通信线路和通信控制设备故障时，依据实际情况，认为通信网络子系统保障效率近似为零;在执行任务的过程中，装备不能立刻被修复，系统可用时，能力为1。分析通信网络子系统的系统状态，由3.1同理可得通信网络子系统效能E'和指控中心子系统保障效能E″。设通信网络子系统和指控中心子系统在信息管理系统保障效能中所占权重分别为w1、w2，那么信息管理系统保障效能为

3.4 交通运输保障效能

运输配送在整个物资保障环节中占据十分重要的地位。影响该环节的因素有两个:一是运输决策，另一个是交通运输工具的状态。其中，运输决策主要由路径的选择和交通工具及装备的分配构成，路径选择的优化程度和交通工具分配的合理程度都将在一定程度上影响交通运输环节的保障效能。交通工具通常由公路运输车辆、载货火车、运输飞机和货船组成，它们在不同情况下和不同任务中起着不同程度的作用，有时同时运用多种运输方式，有时则不同运输方式交叉运用，最终将物资运送到所需单位。

设决策的合理程度为T。路径选择的合理程度T1为实际运送时间与最优路径情况下运送时间之比;运输装备分配的合理程度T2为单位运输工具的货物运输量与理想情况下单位工具货物运输量之比。决策一旦决定，则认为在执行任务期间是不可改变的。可以根据专家分析来确定二者在整体决策合理程度上所占比重分别为q1、q2。那么，决策整体合理程度为

为方便说明，在运输装备方面，分别将运输车辆、火车和飞机编号为1、2、3(具体实施依照情况而定)，执行任务时故障不可修复。分析运输装备状态，由3.1同理可得运输装备的保障效能为E4=A4D4C4，得到交通运输的保障效能为

3.5 军事物流基地物资保障效能模型

通过对军事物流基地物资保障效能各子系统的评估，确定各子系统基本效能权重为 ω1、ω2、ω3、ω4。得到军事物流基地物资保障效能为

4 实例分析

本文以某军事物流基地为例进行模型的实例验证。从货物质量角度出发进行运算，实际情况中根据货物运输的不同还有其他的计量方式，如件数等。通过资料查询和专家咨询，由AHP—熵权法确定各个指标权重，参数 T1=1，T2=0.9，执行任务时间t为24 h，人员培训率为70%。理想状态下，任务要求运输车辆载质量为3 t，火车每节车厢载质量为20 t，所配备叉车载质量1 t，手动牵引车载质量0.5 t。而带式输送机输送量的计算涉及多项因素，它需要知道输送物料(名称)的性质:如成件品单位质量和物品的外形尺寸;卸料方式和卸料装置形式;给料点数和位置;输送机布置形式及尺寸，需依具体任务而定。本文根据文献［5］进行输送能力的计算。运输设备出现故障时造成对物资保障效率的影响依照该基地设备频发的故障种类而定，不同种类故障对设备工作效率影响程度不一，按照实际不同种类故障发生概率，算例中Q'i取Qi的60%，且通信设备、货运火车与汽车故障发生时能力为0。其他评价参数见表2和表3。依据实际情况和效能目标函数本身性质，咨询专家后制订评价标准见表4。

表2 设备可靠性参数

表3 模型各指标权重

表4 评价标准

表3中，z'1、z'2、z'3、z″1、z″2分别为主计算机、终端、通信控制设备、货运汽车、火车在能力矩阵计算中所占的权重。由式(4)～式(8)计算得到某军事物流基地保障效能E=0.731 3，由表4可知，该物流基地物资保障能力评价为良。根据文献［6］，选用模糊综合评价法对该物流基物资保障效能进行评估，并将两者结果进行对比。通过搜集相关数据和专家评判，在同评语集下，得到最终模糊评价向量结果为B，即评估结果为良好，与本文ADC法所得出的结果基本一致，证明了该模型可行性与有效性。然而与模糊综合评价等方法不同的是，ADC法在计算中的数据来源更多的是客观性的，结果较为精确。对于ADC法的计算结果处理，也可以参考文献［7］，将不同样本的评估结果进行对比，这样更有利于物资保障计划制订的精确性，有利于被评估单位进一步加强物资保障能力建设，有利于在保障能力为同评价层次的不同保障单位之间做出决策。

5 结语

本文运用ADC法对物资保障效能进行评估，并加以改进，在一定程度上更加贴近实际。也有不少学者对ADC法本身的精确性计算进行积极研究，如王君等［8］对可信赖矩阵进行较为详细的研究，闫永玲等［9］对能力矩阵进行详尽的分析，他们的方法也值得借鉴。另外，ADC法在物资保障效能评估的应用中，仍有许多问题需要进一步研究，如各项装备或系统的损坏程度具体划分，以及该程度所对应的任务完成能力如何量化等，解决这些问题将会使计算结果更加准确，更加符合实际。

［1］ 苏琛，张珂，张广强.后方仓库综合保障效能评估［J］.物流技术，2007，26(5):119-122.

［2］ 荀烨，齐继东，黄秋爽.军队战备储备物资保障能力评价指标体系研究［J］.军事交通学院院报，2010，12(9):66-71.

［3］ 孙承志，张广强.军事物流基地配送保障能力建设思考［J］.经济研究导刊，2014(11):203-204.

［4］ 池洁.设备使用过程中的故障分布及可靠度变化分析［J］.重庆建筑大学学报，2006，28(5):51-54.

［5］ 北京起重运输和机械设计研究院，武汉丰凡科技有限责任公司.DTII(A)型带式输送机设计手册［M］.北京:冶金工业出版社，2013.

［6］ 杜栋，庞庆华，吴炎.现代综合评价方法与案例精选［M］.北京:清华大学出版社，2008:34-40.

［7］ 曾运清，周德荣，崔莉莉，等.基于ADC法制式铁路军用移动站台保障效能研究［J］.军事交通学院学报，2008，10(3):22-25.

［8］ 王君，周林，白华珍.效能评估ADC模型中可信赖度矩阵算法探讨［J］.系统工程与电子技术，2008，30(8):1501-1504.

［9］ 闫永玲，张庆波，辛永平.改进ADC法指控系统效能评估的C 矩阵模型研究［J］.火力与指挥控制，2011，36(3):72-77.