装备维修保障效费比模型分析

吴宝军 刘彬 刘晓帅 郝永锋

摘要：装备维修保障效费比是装备整体效能与装备维修费用投入之间的比例关系，对于装备维修决策具有非常重要的指导意义。在界定了装备体系相关概念的基础上，建立了装备寿命周期费用与装备可靠性、维修性和可用度关系模型，给出了装备全寿命费用过程中装备研制费、装备购置费和装备维修费比例优化方法，最后通过示例分析了装备全寿命费用的影响关系，并验证了所建模型的有效性。

Abstract： The cost-effectiveness ratio of equipment maintenance support is the proportional relationship between equipment overall efficiency and equipment maintenance cost investment， which has practical guiding significance for equipment maintenance decision. On the basis of defining the related concepts of the equipment system， the relationship model between equipment life cycle cost and equipment reliability， maintainability and availability is established， and the proportional optimization method of equipment development cost， equipment purchase cost and equipment maintenance cost in the process of equipment life-time cost is given. Finally  the impact relationship of equipment life-time cost is analyzed by example， and the validity of the model is verified.

关键词：维修保障;效费比;可靠性;维修性

Key words： maintenance support;cost-effectiveness;reliability;maintainability

中图分类号：E920                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2018）36-0086-02

0  引言

现代作战中，高技术装备的应用越来越多，由于高技术装备集成了大量先进技术和元器件，使得装备故障发生率及其影响后果呈现出不断扩张的趋势，装备维修费用占装备全寿命周期费用的比例也随之扩张，同时，装备效能的发挥也更加依赖装备维修的技术条件和维修效率，也就是装备维修效能成为决定装备效能的重要因素。因此，在装备保障转型的大背景下，能否提高装备维修效能，节约装备维修成本成为装备建设科学持续发展所必然面临的重大课题。针对这个问题，本文将重点对装备维修效费比进行研究，建立相关模型，从而为装备维修的决策提供理论依据。

1  装备及装备体系

装备是用于作战和保障作战及其他军事行动的武器、武器系统、电子信息系统和技术设备、器材等的统称。而装备体系则是由装备本身及相关辅助装备或成套装备等组成，具有特定作战功能的有机整体。例如炮兵作战单元、防空作战单元等，其组成形式如图1所示。

为了减缓装备性能的退化速度，装备平时需要维护保养以及定期预防性维修;装备发生故障时，需要对装备进行修复性维修。装备完成维修后，可以继续使用，其基本过程如图2所示。为了保证部队正常训练、战备要求，当装备送修过程中，需要备用装备及时替换需要维修的装备。

因此，装备总数量=使用装备数量+修理装备数量+备用装备数量。如果要求使用装备的数量为y0，装备的平均可用度为A0，那么装备总数量y需要满足下式[1]：

所以，在购置装备时，除了需要考虑使用装备的数量外，还需要考虑装备的平均可用度，以保證装备训练、战备对数量的要求[2]。

2  装备维修效费比模型

装备全寿命费用最少是在装备经费有限的情况下追求的优化目标，在装备经费充裕的情况下，也需要使装备经费发挥最大的效益，衡量装备经费产生效益的最重要的参数就是装备的效费比，效费比越高说明装备经费产生的效益越高。可用度作为装备效能的一个重要指标，可以较为直观地反映装备的效能，所以这里直接用可用度代替装备的效能。装备可用度是指装备在任一随机时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态的概率。装备体系可用度为

式中，Ai——装备体系中第i台装备的稳态可用度（单位：无量纲）。

由于每门装备的平均可用度不尽相同，计算较为复杂，在装备数量较多情况下，忽略因维修器材不足导致装备不能及时维修等管理因素的影响，装备体系的平均可用度可近似为固有可用度的连乘积，即

3  模型求解过程

画出装备研制费与购置费比例x1、装备维修费与购置费的比例x2以及装备效费比三维效果图如图4所示。

从图4中可以看出，当装备研制费与购置费的比例x1=2.75，装备维修费与购置费的比例x2=0.97时，装备效费E比取得最大值Emax=0.00165。装备固有可用度影响装备全寿命费用，同时也影响装备费用比例，所以装备研制费与购置费比例x1、装备维修费与购置费的比例x2对装备效费比E产生重要影响。

5  结束语

本文在界定了装备体系相关概念的基础上，建立了装备维修效费比模型，并通过示例验证了所建模型的有效性。研究结果可以为型号装备研制阶段、购置阶段以及维修阶段费用的合理分配提供理论依据和方法支持。需要说明的是，本文所列的模型主要是微观模型，下一步将考虑装备维修的体制问题进行模型的优化。

参考文献：

[1]贾希胜.以可靠性为中心的维修决策模型[M].北京：国防工业出版社，2007.

[2]吴宝军，李先龙，宋泽源.装备维修体制改革与效费比变化趋势的数量分析[J].军械工程学院学报，2015，27（04）：21-28.

[3]吴宝军.基于装备保障转型的装备维修效费比优化研究[D].石家庄：军械工程学院，2015.

[4]魏汝祥，张怀强，刘宝平.装备维修管理费结构动态分析方法研究[J].中国修船，2005（5）：39-42.