弹药实物储备规模控制模型构建

姚　恺，　郭世贞，　傅孝忠，　吴雪艳

(1. 装备学院 研究生管理大队, 北京 101416；　2. 装备学院 装备指挥系, 北京 101416；

3. 军械工程学院 弹药工程系, 河北 石家庄 050003)



弹药实物储备规模控制模型构建

姚恺1，3，郭世贞2，傅孝忠3，吴雪艳3

(1. 装备学院 研究生管理大队, 北京 101416；2. 装备学院 装备指挥系, 北京 101416；

3. 军械工程学院 弹药工程系, 河北 石家庄 050003)

摘要针对国内外弹药储备规模控制理论及模型研究的现状，讨论了当前弹药实物储备相关模型的种类及存在的问题；运用库存控制物流理论，从需求牵引、风险控制、动态调节3个方面研究了模型构建的思路与原则，分析了弹药储备系统的基本构成和相互关系，基于需求和多因素影响建立了弹药实物储备规模控制模型，并进行了演示运用。

关键词弹药；实物储备；规模控制；模型

Building of Scale Control Model of Ammunition Physical Reserve

YAO Kai1，3，GUO Shizhen2，FU Xiaozhong3，WU Xueyan3

(1. Department of Graduate Management, Equipment Academy, Beijing 101416, China；2. Department of Equipment Command, Equipment Academy, Beijing 101416, China；3. Department of Ammunition Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang Hebei 050003, China)

AbstractAiming at domestic and international theories on ammunition reserves scale control and status quo of model study, the paper discusses the varieties of physical ammunition reserve models and problems existing, probes into the thought and principle for modeling in three respects including demand orientation, risk control and dynamic adjustment, analyzes the basic compositions and interrelation of ammunition reserve system, establishes the reserve scale control model based on demand and multi-factor influence and conducts application demonstration.

Keywordsammunition; physical reserve; scale control; model

弹药，是武器系统完成目标毁伤任务的终端，是部队完成作战任务的重要物质基础。任何国家、军队只有储备一定规模的弹药，才能满足作战和训练的需求，并确保形成必要的战争潜力和常规威慑。因此，弹药储备作为宏观战略问题，是国防建设和军事斗争准备持续关注的重点。

1当前弹药储备规模控制及模型存在的问题

综合分析国内外情况，弹药储备分为实物储备和能力储备2类，一般以实物储备为主。弹药实物储备规模，通常区分不同的军事需求，采用统一的规定标准，并按程序确定。例如我军通用弹药储备是依据《通用弹药管理》及相关储备标准，区分部队携带、军区机动及战备储备不同标准进行确定；美军则根据《战略规划指导》和《国防部指令3000.4》，区分为训练储备、作战部队任务储备、战略预备部队储备进行规模控制决策[1]。弹药实物储备规模控制涉及部队的作战能力、保障能力，与国防工业生产能力、国家经济能力等密切相关。随着战争形态转变,武器装备发展以及战争不确定性增强，导致弹药储备规模数量巨大、品种结构复杂、储备风险越来越高，弹药实物储备规模的确定及控制问题成为国内外装备保障研究的重点与难点。

近年来，借助于数学方法构建弹药储备模型，解决弹药储备规模数量的问题，已经成为国内外确定弹药需求及储备规模的重要方法。外军关于各类弹药需求及储备的模型研究很多，已经相当成熟[2-3]，我军关于弹药储备模型研究进展总体相对滞后[4]。当前我军弹药实物储备模型研究主要分为两大类，一类是需求牵引型储备模型，该类模型从需求角度，通过分析作战、训练、使用、供应、补充与储备的关系及存在风险，主要解决基层部队储备量的控制问题[5-6]；另一类是多因素决策平衡型储备模型，该类模型通过分析弹药的采购、维修、费用、库容及装备自身性能等对储备的影响，构建的数学模型一定程度上解决了弹药储备的综合效益控制问题[7]。然而，2类模型显然都存在一定的缺陷，主要表现在以下4个方面：一是模型构建未能反映“实物储备与需求”之间的本质关系，消耗需求与储备规模的概念混淆不清；二是面对实物储备规模与价值产生的风险，模型难以体现出较好的控制能力；三是未反映弹药实物储备动态流转及新型高价值弹药延寿修理对弹药储备的影响，未体现弹药生产能力对弹药实物储备的影响；四是模型应用覆盖面不能兼顾战略、战役、战术各级储备问题，适用性较差。

2模型构建的原则与思路

弹药实物储备规模控制实质与物流理论中的库存控制一样，本质是综合考虑生产、消耗、需求、周期等多种因素，科学控制弹药实物储备水平，动态调整弹药实物储备数量，防止货物短缺，降低费效比例，确保持续、快速供应保障。其核心是确保整体储备质量，确定最优的实物储备水平，以满足需求和控制风险。根据上述分析，针对现有模型的不足，弹药实物储备规模控制需把握3个原则，即需求牵引原则、风险控制原则和动态平衡原则。

首先，需求是实物储备的前提和基础，有多少需求，就应该有多少弹药储备，需求持续牵引着实物储备的水平和变化。从弹药需求的本质分析，弹药作为一次性消耗类装备，其需求主要有消耗需求和威慑需求2个方面，消耗需求包括训练消耗需求和完成作战等的任务消耗需求，威慑需求则是为了保持军事优势而应具备一定数量弹药储备的需求。遵循需求牵引原则，模型构建时应采取“规模满足需求”的思路，统筹解决不同需求之间的关系，科学确定各类需求对应的实物储备规模。

其次，储备是供应和生产的中间环节，由于弹药供需在时域、空域上的不平衡性和不确定性，储备风险总是客观存在的，储的过多就会导致投入和负担大幅增加，储得过少则可能面对缺货的严重后果。对于具有高消耗、高价格的弹药装备来说，实物储备风险已经影响到国家的决策和战争的胜败，弹药实物储备规模和风险都是国家或军事集团关注的重大问题[8]。遵循风险控制原则，模型构建时应采取“能力调节风险”的思路，深入分析武器装备实力、技术保障能力、供应保障能力、国防生产能力与实物储备规模的关系，依靠相关能力最大限度把控和调节弹药储备风险。

最后，任何储备的装备和物资都会随时间延长逐步衰变，导致质量水平下降。弹药作为一次性使用装备，在储备过程中更应该定期监控装备的质量状态，应该借助于“用旧存新”的方式保持弹药整体质量水平，借助于检修保养等手段尽量延长装备的可靠储存寿命和恢复装备的技战术状态。因此，遵循动态平衡原则，模型构建时应采取“质量控制动态”的思路，即围绕质量充分考虑弹药寿命与技术状态关系、延寿价值及采购经费等因素，通过调节实物储备输出和输入的数量、时机，实现储备的动态平衡和稳定。

3模型构建与运用

3.1储备系统分析

根据上述模型构建的原则和思路，将弹药实物储备视为一个系统，系统基本构成及逻辑关系如图1所示。系统中，将弹药实物储备分为基本储备、训练储备和任务储备，对应满足威慑、训练和任务等不同需求。基本储备是应对战争初期需要、保持军队战略威慑的一种安全性实物储备，体现了作战潜力和威慑能力，与军队现有兵力、兵器规模相适应，具体区分为战略、战役、战术。战术储备主要是满足部队遂行首次作战消耗需要，战役储备主要满足战役初期消耗需要，战略储备主要满足战争期间机动支援保障需要。训练储备是为满足正常军事训练、演习、业务消耗和执勤的周转型实物储备，体现了训练强度、水平和能力，与军事训练大纲要求的相关标准一致，遵循用旧存新原则，可依据计划定期由基本储备中轮转。任务储备是保障军队可能面临的作战需要而建立的经常性战略预置实物储备，体现了未来作战保障准备的水平，与当前的战略形势和军事斗争准备任务相适应。通常，任务储备具有明确的保障方向、保障对象，战时用于满足各方向作战保障需要，恢复和保持基本储备。

图1　弹药储备系统基本构成及逻辑关系

弹药生产和引进作为储备输入，是弹药实物储备的基本来源，和平时期储备输入以生产弹药装备为主；同时，部分高价值弹药也可以通过维修换件进行延寿处理，相当于再次作为输入进入到弹药储备之中。储备的输出主要有维修、处废和使用，其中使用包括军事训练、演习等，以及战时弹药的消耗。

弹药储备系统中储备规模在一段时间内基本保持稳定，但必然会受到研发、生产、技术等保障能力因素影响和限制，在一定范围内变化。一般来说，弹药保障能力强，弹药储备规模相对降低，反之，则弹药储备规模应加大。例如，研发能力和生产能力强，弹药技术先进、质量良好，弹药可靠寿命长，弹药储备规模则减少。

3.2模型构建

弹药实物储备规模控制模型是一段时期内，基于国防政策、弹药保障能力、未来可能发生的作战任务及当前弹药供应保障体系现状，确定弹药实物储备规模总量目标的宏观控制模型，主要解决弹药储备规模总量问题。按照模型构建的原则和思路，结合上述储备系统分析，弹药储备总规模表达式为

(1)

或

(2)

或

(3)

(4)

式中：

Qgm、Qjb、Qxl和Qrw分别对应总体储备、基本储备、训练储备、任务储备的规模控制数量，单位为发；

Xjb、Xxl和Xrw分别对应基本需求、训练需求、任务需求的实物数量，其中Xxl可以进行统计，Xjb和Xrw可以进行测算，单位为发；

Kys为延寿修理影响系数，根据弹药可靠储存寿命、可修复性和修理价值确定(对于价格相对较高的通用弹药、导弹取值为0,而对于结构相对简单、价格便宜的装备取值1/Tsm，Tsm为弹药的寿命年限)，无量纲；

Wi为保障区域内第i种类型部队所属的武器数，单位为件(支、门、挺等)；

Kzsi为保障区域内第i种类型部队所属战术储备对应的弹药基数，单位为弹药基数；

Wqy为保障区域对象的总武器数，单位为支、门、挺等；

Kzlzy为战略战役弹药储备的基数数，从理论上讲，系数越大，弹药储备量越大，战争潜力和威慑作用越大(综合考虑国家经济实力、军队规模、装备实力、后方仓库储备能力、管理保障效益和现有储备情况设置，约在4～12个基数范围为宜)，单位为弹药基数；

Jdy为弹药基数标准，按现行标准执行，单位为发/(件·基数)；

Kxl为训练周转储备的基数数，可按训练大纲和训练实际消耗统计后折算，单位为弹药基数；

Nmax(sc)为单一武器平台配套弹药在动员后的最大生产能力，单位为发/天；

Tdy为战争准备期的弹药补充生产时间，按90 d计(参考美军有关资料)；

Tzb为单一武器平台配套弹药生产准备时间，单位为天；

Rwq、Rdy、Rry分别为武器平台、弹药、人员作战训练可靠度(可靠度水平与技术水平、复杂程度、维护保养、使用条件、人员身心素质、训练水平、战场环境等因素有关，可靠度选取可参考使用说明书、国内外相关资料和战例，并结合实际情况确定)，单位以百分比表示；

Kcx为弹药可持续保障储备系数(可参考经典物流理论中库存控制策略系数设为0.5)，无量纲；

Kjg为该武器平台配套弹药采购价格影响系数(一般弹药储备不考虑采购价格因素，影响系数取1；特殊情况下，单发采购价格高的弹药综合作战效能较高，考虑采购价格因素，影响系数取值应小于1，超过20万元的取0.8，超过50万元的取0.6，超过100万元的取0.5)，无量纲。

3.3模型说明

弹药储备规模控制模型中，式(1)为总模型，式(2)～式(4)分别对应总模型中的基本储备、训练储备和任务储备。其中，式(2)针对基本储备规模综合考虑了现有装备编制实力与部队携带能力，弹药寿命与延寿能力，后方仓库储备与供应保障能力，国家经济实力等因素，可用于独立测算战术、战役和战略实物储备；式(3)针对训练储备规模主要根据军事训练大纲和一段时期内军事训练水平，综合弹药寿命与延寿能力进行调整控制；式(4)针对任务储备规模是以作战消耗需求与生产动员准备能力为基础，综合考虑弹药的储存寿命、技术性能、延寿策略、采购价格、保障能力和作战能力等因素进行测算。

通常利用模型进行计算时，大多以弹药发数作为单位，计算结果相对精确，并能直观地反映储备数量的多少问题。弹药实物储备规模控制模型中式(2)和式(3)，在区分部队类型后，结合具体的武器数和对应的弹药基数标准进行发数计算，式(4)也可直接使用发数计算。但从作战指挥的角度来说，以发数为单位描述储备量时难以与作战能力、保障能力对应，美军和俄军也以天数、月份等的概念来估算，因此，当保障对象的武器数确定时，以式(2)～式(4)进行计算，可以直接采用弹药基数作为输入值。

由于弹药属于大批量储备装备，因此模型计算过程中，精度不必过分严格控制，考虑到弹药包装数量、弹药种类搭配及携行等具体问题，在以发或箱为单位进行战役、战术级计算时，应保留到整数位；在进行战略、战役级计算时，可具体根据情况确定计算精度；以基数作为计算单位时，通常精确到小数点后一位，既可满足精度要求，也可避免换算发数时出现非整数现象。

模型中涉及参数较多，数值的大小与测算结果密切相关，但由于武器系统和弹药种类较多，需另行专题研究，尚无法给出确定准确的数值。本文查询当前主要现役弹药种类的有关参数，给出取值范围或数值作为参考。其中X作为输入值代表着基本需求、训练需求和任务需求，可由作战部门给出；T值主要是和时间有关的参数，涉及装备生产补充时限、准备时间和可靠储存寿命，其值大小相对恒定，并与具体弹药种类有关，可查询有关资料确定；R作为可靠度，对于单一武器系统可通过试验、仿真进行测定，也可参考国内外相关资料；K主要为储备系数，涉及储备风险、质量控制、采购费用、训练强度等方面，可以结合具体情况和实际经验确定。

3.4模型算例

弹药储备规模控制模型包括了各种需求对应的储备，通常以储备单位(发、箱、件、吨)进行计算，按基数计算时须进行必要换算；既可测算战术级储备量，也可作为战略、战役弹药储备规模控制的理论依据。

为便于读者运用，假设以某区域弹药储备为目标，区域内保障对象有确定的武器数，因此可以弹药基数作为输入值运用模型进行简单测算。设某型压制武器弹药的战术储备为1.0个弹药基数，可靠寿命为20 年，可通过技术延寿；近5 年训练统计年消耗0.5 个弹药基数；考虑到当前库存现状和能力，战略战役储备系数取4。不考虑作战任务需求，该型压制武器弹药全军应储备5.775个弹药基数。换算成储备数量时，乘以部队武器数和对应的弹药基数标准即可。若该型压制武器弹药未来各方面作战消耗预计为5.0个弹药基数，生产准备时间为90 d，武器系统与弹药的可靠度均取0.95，人的可靠度略低于正常值取0.85，持续保障能力储备系数取0.5，不考虑价格影响，则任务储备规模应约为10个弹药基数。按题设各种条件，该弹药储备总体规模应保持在15～16 个弹药基数的水平。

4结论

基于需求和多因素影响建立的弹药实物储备规模控制模型，从本质上区分弹药储备分类和储备目的，便于根据不同需求调整储备规模。本文综合考虑了弹药装备的寿命、性能、价格，弹药生产的能力、时间和准备程度，武器、弹药及操作过程的可靠度，弹药保障能力、军事实力和经济条件，较好地解决了多因素影响。但是由于弹药种类繁多、构造作用差异较大，相关调整参数的设置与具体数值的给定仍需进一步完善和研究；同时考虑作战需求和实战运用灵活多变，在运用模型估算和解决现实弹药储备规模时，也应根据具体情况具体分析，综合运用多种方法进行相互验证，最大限度地降低储备风险，为储备决策提供科学依据。

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(编辑：田丽韫)

中图分类号E118； TJ4

文章编号2095-3828(2016)01-0052-05

文献标志码A DOI10.3783/j.issn.2095-3828.2016.01.012

作者简介姚恺(1978-)，男，讲师，博士研究生，主要研究方向为弹药保障。

基金项目部委级资助项目

收稿日期2015-02-10

郭世贞，男，教授，博士生导师。