武器装备寿命周期保障系统的经济性分析

潘建国,林 琳

(中国电子科学研究院,北京 100041)

工程与应用

武器装备寿命周期保障系统的经济性分析

潘建国,林 琳

(中国电子科学研究院,北京 100041)

针对武器装备全寿命周期内的使用和保障费用进行分析,综合考虑武器装备使用和保障过程中的费用组成、计算方法,阐述使用保障费用分析过程、费用估算方法比较,通过灰度理论对某型特种飞机使用保障费用进行分析,确定主要影响因素,从而制定相应技术和管理措施,提高装备经费使用的效益。

全寿命周期费用；使用和保障；费用分析；灰色理论

0 引 言

武器装备使用和保障的经济性是用尽可能少的经费保证其行使功能的能力。保障性设计一方面要满足保障功能要求，另一方面要受经济条件的制约。使用和保障的经济性反映了系统运行过程中的耗费，是综合保障对装备进行持续保障的费用投入。一旦装备投入使用，使用和保障产生的费用即开始显现出来，直到装备退役，停止费用消耗。在装备使用和保障过程中，通过分析掌握影响费用变化的主、次要因素，从而合理规划使用和保障资源[1]。

1 全寿命周期费用

寿命周期费用（LIFE CYCLE COST，LCC）是指装备在其寿命周期内，为装备的论证研制、生产、使用和保障及退役处置所支付的所有费用之和，也就是武器装备在其寿命周期内，为维持其正常运行所需的全部费用，根据相关统计数据分析，论证和研制费占全寿命周期费用的10%～15%，购置费占30%～35%，使用保障费占50%～60%，退役处置费占3%～5%，如图1所示[2-3]。

可以看出，装备使用和保障费用对于装备寿命周期内的经济性影响已经非常重要。采取适当措施，控制寿命周期费用，不仅要明确武器装备的战术、技术指标要求，而且装备的质量特性指标都要纳入考虑范围之内。为实现武器装备系统最佳效能，并充分考虑装备后期使用和保障的费用投入，就需要在研制初期考虑影响寿命周期费用的各种因素，通过分析计算，给出相对准确的费用消耗，从而，在实现的费用与效能间的平衡。

2 保障费用的分析过程与方法

在研制方案确定后，装备的研制和生产费用通常也相对固定，可变更性小，但可以根据具体要求制定不同的使用和保障方案，产生不同的费用，而在使用和保障阶段，主要考虑的费用包括操作人员训练费用、维修费用、消耗性费用、运输费用、设施费用、资料费用等。

武器装备费用分析的主要目标就是找出影响武器装备系统费用的主要因素，建立正确的费用模型；然后寻求控制费用增长的有效措施；管理和控制装备的费用。分析的一般程序如图2所示。

2.1 工作结构分解及费用类目划分

根据装备估算目标范围、使用要求、保障维修规划等约束条件后，确定费用单元，建立费用分解结构。考虑装备在整个周期内的所有费用，自上而下逐级分类展开，一直分解到可进行估算的费用单元为止[4]。

2.2 选择估算方法

估算方法的选择取决于装备费用估算的目标、时机和掌握的信息。根据具体的条件选择合适的估算方法，在定性分析的基础上，以定量分析进行深化，两者相结合开展费用估算工作。目前，常用的估算方法有类比法、参数法和工程估算法。

（1）类比法：适用于系统设计和工程研制阶段，通过选择装备作战任务、战技指标相近，使用和保障要求以及相关费用已知的类似装备作为基准比较系统，建立建立两者之间的比较估算关系，并考虑到两者之间的技术状态不同予以适当地修正，得出新装备所需要的费用估算值。

（2）参数法：适用于系统设计和工程研制阶段，与类比法相似，同样需要获取另一类似装备尽可能多的参数信息，不同之处在于参数法运用回归分析、灰色理论等数学方法建立估算关系，以推导出被估算装备相关费用。

（3）工程估计法：主要适用于工程实施阶段，在确定系统设计方案，使用和保障要求的基础上，通过计算任务单元的费用，逐级累加，得出较为准确的估算费用。

在实际应用过程中，可以采用两个或多个费用估算方法进行比较分析，选取置信水平较高的估算结果。

2.3 建立费用估算模型

建立费用估算模型目的是为找到输入数据和费用要素之间的关系，利用该模型估算费用要素，通常，在建立费用模型时，需考虑装备的可靠性、维修性、保障性、安全性等质量特性。

3 实例应用

影响装备使用和保障费用的主要因素有：故障率，人员培训，任务量，环境条件等。本文采用灰色理论的关联度分析法，计算得出以上因素对某型特种飞机5年内使用和保障费用的影响程度，从而制定合理的处置方案，达到有效降低费用的目的。

表1 某型特种飞机使用和保障影响因素

表2 某型特种飞机使用和保障费用表

3.1 确定分析数列

确定影响因素所组成的数据序列及比较数列。3.2 数据处理

为保证比较结果的可靠性，对不同数据进行无量纲化处理。

表3 无量纲化处理表

3.3 计算关联系数

X0(k)与Xi(k)的关联系数

其中，Δi(k)=|x0(k-x)i(k)|；

ρ为分辨系数，在区间（0，1）取值，值越小，分辨力越大，一般取ρ=0.5；

计算得，

表4 关联系数表

3.4 计算关联度

将关联系数进行整体性比较，取其平均值作为比较数列与参考数列间关联程度的数量表示，关联度γi公式如下：3.5 比较关联度得出结论

γ3＞γ2＞γ1＞γ4，说明影响该型特种飞机使用和保障费用的主要影响因素以次是任务量，人员培训，故障率，环境影响程度最小。

4 结 语

对武器装备寿命周期费用进行预测是一项比较复杂的系统工程，在具体研究中还须针对实际情况采取适合的研究方法和分析措施[5]。研究所提出的武器装备寿命周期费用分析方法，以及武器装备费用敏感性在实际应用中，还将涉及使用的经济性以及将价值工程等运用于武器装备寿命周期费用控制的可行性等问题。总之，对武器装备的使用和保障费用问题进行深入研究，对合理规划武器装备保障系统资源、降低使用和保障成本具有重大的经济效益。

[1] 马麟.保障性设计分析与评价[M].北京：国防工业出版社，2012：19-34.

[2] 吴昊.民用飞机规划维修技术理论及应用研究[D].南京：南京航空航天大学，2009.

[3] 高洪祥，徐哲，陆经纬.军用直升机使用保障费用分析[J].北京：海军航空工程学院学报，2008 23（5）：573-574.

[4] 丁定浩，陆军.维修时间新参数和维修性设计技术新进展[J].北京：中国电子科学研究院学报，2010 5（4）：381-382.

[5] MCARTHUR C J，SNYDER H M.Life Cycle Cost The Logistics Support Analysis Connection[J].IEEE，1989：CH2759-9.

潘建国(1981—),男,吉林人,工程师,硕士研究生,主要研究方向为电子信息系统综合保障技术；

E-mail：leo_pan1622@126.com

林 琳(1982—),男,湖北人,工程师,硕士研究生,主要研究方向为电子信息系统综合保障技术。

Econom ic Analysis of Logistics Support System in Whole Life Cycle

PAN Jian-guo，LIN Lin
（China Academy of Electronics Information Technology，Beijing 100041，China）

The operating and support Cost of weapon equipment are analyzed.By considering its cost composition and calculation in operating and support，the process of cost analysis and comparison of the estimation methods are explained，themain influential factor by the cost of a specialized aircraft through Grey theoreticalmodel is also confirmed.Moreover，technical and managerialmeasures are implemented to increase the efficiency of costs.

life cycle cost；operating and support；cost analysis；Grey Theory

TJ-9

A

1673-5692（2015）04-429-03

10.3969/j.issn.1673-5692.2015.04.018

2015-04-20

2015-07-12