航空装备保障效能典型参数评估方法

张 坤，贾雨轩，焦 毅

（中国飞行试验研究院，西安 710089）

0 引言

现代军用飞机/直升机一般都是多用途装备，执行不同的任务时其构形和任务执行时间不同，需要不同的地面保障工作项目和保障资源。但是，装备的保障是非常复杂的，涉及一系列维护保障活动，如保障设施、保障组织、保障人员、保障设备工具和保障规划等，又涉及装备维护保养和修理、供应保障活动等，贯穿航空装备任务执行的全过程［1］。因此，军方希望装备在交付时能对其使用能力和保障能力有一定的预期，但目前我国的评估系统主要还是针对MTBF、MTTR 等RMS 指标进行评估，单一性能指标评估难以得到全面、直观、综合的关于能力验证的结论，因此，寻求在“五性”评估的基础上对装备的综合保障效能进行评估。

装备的保障效能评估是指在一定的条件下和一定的时间内，根据相关标准定量描述与评估装备的使用保障过程，及其保障系统的保障模式、完成保障任务的好坏、保障反应速度的快慢等。对保障效能进行评估，可以全面反映装备及其支持系统的综合水平、运行机制和结构规模的综合影响，为装备保障系统的建设发展及规划制定提供依据，为保障设施、设备和人力等保障资源的编配提供参考。因此，只有高度重视保障效能评估工作，并在保障系统建设的全寿命过程中，始终将保障系统建设与效能评估同步开展，才能保证安保系统建设的质量和效率，避免浪费人力、财力和物力。

1 保障效能体系研究

1.1 保障效能影响因素分析

装备的保障涉及任务系统、保障对象系统和保障系统3 类。其中，装备的使用是通过一系列使用任务来体现的，是整个保障活动运行的前提，是保障对象系统运行的驱动因素，只有任务明确，才能有针对性地选择保障对象和保障系统来进行保障规划。保障对象由具有一定通用质量特性水平的装备构成，是任务的具体实施主体，保障对象在任务过程中随着任务时间累积，产生一系列保障事件，而保障系统是各类维修事件和保障活动的具体承担者。保障系统主要包括保障设施、保障设备、人力人员和保障方案等，它们配备的合理与否直接影响到整个系统的运行水平。

装备保障效能的影响因素有很多，一般可分为两个方面，即自身固有能力的内在因素和来自外部的影响因素。内在因素主要包括装备自身的可靠性、维修性和保障性等，外部因素则有装备所处的自然环境、驱动装备的任务类型以及指挥力量和保障资源等，如图1 所示。内部因素和外部因素之间并不是孤立的，其中环境因素会影响装备的可靠性，任务类型会影响所需保障资源的种类，装备的数量又会影响到任务的安排和计划部署等，内因和外因相互影响，使得保障效能的分析和评估变得相对复杂。

图1 保障效能影响因素

1.2 保障效能指标体系研究

评估保障效能是一项复杂的系统工程，对装备和保障系统的改进和优化具有十分重要的作用。指标体系的建立是否合理、完整，直接关系到最后的评估结果［2］。因此，建立一套科学合理的指标体系，是进行保障效能评估的关键。

设飞机总数为N，保障设备总数为C；

这首诗意境明净，诗意生动盎然。诗人清晨被鸟鸣叫醒，看到湖边群山披绿，如同洗过一样明净，诗人的心境之好可想而知。又比如《梅窗读易图》：

对航空装备来说，保障效能一般可从两个方面进行分析，一方面即保障对象也就是装备的出动和执行任务能力，这直接反应了保障的结果，是保障效能最直接的体现，但单考虑装备会忽略了配套保障系统的水平，如装备的高出动能力是通过大量的保障资源和人力换取的；另一方面，就是配套保障系统的使用和运行效率。只有同时考虑这两个方面的因素，合理地配备保障资源进行保障规划，使装备的出动能力达到最大，其保障效能才是最高的。在使用阶段，可用能力作为反映飞机能工作时间与不能工作时间关系的一种可用性参数，反映了实际使用中航空装备的战备完好能力，能够说明装备的维修保障情况，直接体现了飞机的保障效能；同时，装备的再次出动准备时间、无维修待命时间、平均修复能力等指标，综合考虑了飞行任务、维修时间、备件等待及延误时间等因素，较为全面综合地反映了装备及其保障系统的匹配协调程度，反映了装备的直接被保障能力，也是综合反映保障效能的重要指标；装备的出动架次率、能执行任务概率等指标，反映了实际使用中航空装备的执行任务能力，也是保障效能的重要组成部分。通过上述指标建立原则并结合上节中对影响因素的分析，以直接被保障能力为一体，以战备完好能力和执行任务能力为两翼建立装备的保障效能指标体系，如下页图2 所示。

图2 保障效能评估指标体系

1.3 典型参数工程化评估方法

由于保障效能数据涉及面宽、种类多、数据量大、变化快，明确信息需求类型并建立工程化的信息收集方法十分重要。在试飞阶段，从使用角度进行数据需求分析，要保证信息的完整性，应涵盖保障活动所涉及的所有数据，包括装备执行不同任务的飞行信息、预防性维修、修复性维修、定周检信息、装备状态、所需工具设备、人力人员、备件消耗及等待等飞机所有活动历程的信息。

飞机从着陆到再次飞行，需要经过一系列相关的保障作业，每个环节对保障车辆、设备、工具等保障资源的需求数量和种类需求不同，暂不考虑人员工作效率差异对保障时间的影响。为了研究方便，飞机从本次着陆到下一架次起飞时只考虑图3 所示的典型地面保障资源。

其中，TFL为飞机每天能飞行的小时数，TDU为飞机平均每次任务飞行的小时数，TGM为飞机平均每次地面滑行时间，TTA为飞机再次出动准备时间，TCM为每出动架次的平均修复性维修时间，TPM为每出动架次的平均预防性维修时间，TAB为每出动架次的平均损伤修理时间，TwT为每出动架次的平均等待时间，TOT为每出动架次的平均延误时间。

梨友一来，情势就变了。原本胡人把桂州城四面围住，梨友一来，把北边的军队撤了回来，意思是我给你们一条生路，你们要逃就逃吧。

某型机试飞期间8 架机某月的飞行时间、维修时间、等待时间等信息如表1 所示，计算得出动能力为12.39 架次/d。

其他典型保障参数可通过相关方法进行分析。任务成功概率是在规定的条件下，成功完成规定功能的概率，其计算方法为：

其中，Ps为任务成功概率，Ns为任务成功次数，Ts为总任务次数。

使用可用度A0是能工作时间和不能工作时间有关的一种可用性参数，是可靠性、维修性的综合指标，其计算方法为：其中，T0为能工作时间，TS为备用时间，TM为维修时间，包含预防性维修时间和修复性维修时间，TD为管理和保障延误时间。

北宋熙宁年间，变法成为了“悠悠万事唯此为大”的主流，朝廷过于注重官员的能力、治绩，而轻忽了对官员清廉的要求，以致小人得势、腐败盛行，弄得朝野怨声四起，政局动荡不安。于是乎，苏轼写了《六事廉为本赋》，根据《周礼》所载官员亟须遵循的六条准则（廉善、廉能、廉敬、廉正、廉法、廉辨）提出：“事有六者，本归一焉。各以廉而为首，盖尚德以求全。”在他看来，为官的最高范式和起码底线，“悉本廉而作程”，“廉为官程”以考核官员的德、能、勤、绩。因为一个官员在“官程”中一旦淡化、矮化、弱化了“廉”，势必会丧失廉耻，进而陷入贪腐的泥淖不可自拔，“功废于贪，行成于廉”。

表1 某型机科研试飞信息

无维修待命时间、再次出动准备时间可组织专项试验进行分析，每飞行小时直接维修工时、任务持续时间、平均修复能力和战备完好率等指标可采用统计方法进行计算。

2 提高保障效能方法

提高装备的保障效能，首先就要在研制过程中实施综合保障工程，在设计过程中贯彻通用化、系列化和模块化的设计，提高装备的可靠性等自身通用质量水平，减少维修保养时间，采用PHM 等新技术，从源头上减少装备的故障检测时间［4］。其次在装备的使用过程中，优化指挥管理水平，减少装备及备件等待和延误时间，提高人员专业水平，使装备在使用、管理、维修等方面得到提高。

影响飞机出动能力的因素很多，如执行任务类型，可靠性、维修性等自身通用质量特性，机务保障流程以及保障资源配置情况等。进入试飞阶段后，装备的技术状态已基本固化，故障率、故障检测时间、机务人员的维修保障水平等相对稳定，本文主要对保障资源的配置情况进行研究，保障资源配置的太少，飞机准备时间就要加长，会降低飞机的出动水平；配置的过多，不仅需要大量资金，也会导致利用率下降造成资源浪费。各环节保障资源配置的合理性决定了保障系统能否高效运转。分析飞机再次出动准备阶段，进行充填加挂等地面准备工作时，保障资源配置对出动能力的影响，基于排队论算法提出一种合理的配置方法。

我所在的长川九年制学校的多数学生能遵守学校的规章制度，完成学习上的任务，但也有不少学生缺乏自觉性，学习马虎、劳动观念弱、纪律松散，甚至学会了打架、喝酒、抽烟、赌博等。现在的农村学生，一般由不识字的爷爷、奶奶、姥姥、姥爷带，家长外出打工，这种隔代教育对孩子影响很大，学生们跟着老人们养成了一些不良习惯，受不得点滴委屈，心理容易偏激。

基于语码混杂原因、混杂偏好和混杂态度这3个基本维度潜变量，由探索性因子分析得出了8项观测变量，构成了结构方程模型的指标体系，其中语码混杂原因被细分为会话内容原因和非会话内容原因(会话内容之外的原因)两项；语码混杂偏好被细分为偏好混杂名词和语气词以及偏好混杂名词及语气词之外的其他类型两项；语码混杂态度被细分为语言能力和文化理解力提高、英汉文化融合促进、汉语文化受到冲击以及对汉语语言表达困惑四项。

以飞机的出动能力为例，它是航空部队战斗力的重要参数［3］，是指机场在单位时间内可以持续出动的飞机架次。提高飞机的出动架次率，就可以提高飞机在不维修的情况下连续执行任务的次数。计算公式如下：

图3 地面保障活动

为达到规定的出动水平，配置的保障资源比例应该是合理的，整个保障系统所有环节的繁忙程度应该是比较均衡的，不应存在有的环节非常忙碌而有的环节却经常处于空闲状态的情况。也就是说所有保障设备的利用率要相当。

林小敏最后回到郝桂芹福大命好上,来照应前言。你说现在的男人,成功的,有钱的,哪个不是上班工作思来想去,下班电话约来约去,晚上吃饭眉来眼去,饭后唱歌摸来摸去,夜里桑拿翻来覆去,凌晨回家骗来骗去呀？你说卢主席呢,一样不沾,百毒不侵,事业有成,家庭和睦。这样的男人大姐摊上了,你说大姐福有多大,你说大姐命有多好？！

因此，引入平均利用率的概念来衡量各环节的繁忙程度，应用排队论模型［5］计算每个保障环节的平均利用率pci和飞机在各保障环节中的平均驻留时间Wi（i=1，2，3，4）。

通过MRI平扫，本组患者肿瘤T1WI呈等信号或低信号，T2WI呈等信号或稍高信号，主要是因体积较大脑膜瘤内伴囊变、坏死或钙化，再加上肿瘤内存在丰富血管、纤维等分隔成份, 使得信号不均。通过分析，T1WI等信号14例，稍低信号8例，混杂不均信号3例；T2WI稍高信号12例，等信号的有6例，低信号4例，混杂不均信号3例；均接受MRI增强扫描，23例显著强化，2例为不均强化；16例能见显著脑膜尾征，9例能见显著水肿带，且T1WI呈环状低信号，T2WI呈稍高信号，增强扫描无显著强化，某病例MRI扫描图像如图1。

1）保障设备作业时间服从参数为μ 的指数分布，即μ 为装备保障效率，也就是单个保障设备单位时间内可以保障的飞机数，有：μ=1/t，t 为单个保障设备保障的平均时间，可从实际中获得；

2）每一架飞机从离开到再次进入环节的间隔服从参数为λ 的指数分布，λ 称为单架飞机的平均到达率，设为1/λ=Tp+ω ，Tp为每个架次中飞机的飞行时间，ω 为余量系数，为地面保障时限；

黑龙江省是一个少数民族聚居的地方，具有相对丰富和富有特色的民俗文化，可以尝试将这些具有地方特色的民俗文化融入冰雪旅游业的发展中，深化冰雪旅游业的文化底蕴，赋予黑龙江省冰雪旅游业崭新的灵魂。在日常的冰雪旅游项目和冰雪旅游纪念品的设计制造过程中，融入区域特色文化，形成一条独特的冰雪旅游文化之路，借助文化提升黑龙江省冰雪旅游的品味和格调，同时也通过黑龙江省冰雪旅游业的发展推动黑龙江省冰雪旅游文化的传承和发展，二者的融合形成双赢的局面。

作如下假设：

3）先到先保障。

保障效能评估指标体系的建立过程是运用系统思想分析装备保障问题的过程，建立评估指标体系首先根据期望保障对象达到的状态进行目标分析；围绕所要达到的目标，分析配套的保障系统运行规律，形成一个可供实际操作的保障效能评估指标体系。

可利用X/Y/Z/A/B/C 排队论模型中多服务窗串联制排队模型进行研究。

其中，X 为飞机相继到达的间隔时间的分布，Y为保障时间的分布（M 为负指数分布），Z 为环节数，A 为系统容量限制，B 为飞机源数目，C 为保障规则。

设X、Y 为负指数分布，Z 即为保障设备数C，系统容量设为无穷，顾客源即为系统中的飞机数目N，可以得到各环节保障装备的平均利用率为：

中药预防血栓与康复训练：①术后当日：给予口服中药舒筋活血汤辅助治疗，药用桃仁、红花、川芎、当归等14味中药，水煎早晚2次温服，连服3周[2]。指导患者进行足趾及踝关节活动，并进行股四头肌等长收缩训练，预防肌肉萎缩促进下肢血液循环防止静脉血栓形成。②术后1～3日：进行髋关节屈曲训练，训练时注意髋关节活动度以防髋关节脱位，一般从20°～30°开始，每天2次，每次30～60分钟，每1～3 d增加10。③术后4～7日：指导患者下床进行外展功能训练，家属扶持双拐下床锻炼，防止跌倒。活动由小到大，进行步态训练。

P0和Pn分别为保障运行过程中，空闲和停留n架飞机的状态概率：

飞机在各保障环节中的平均驻留时间为：

联立上式，即可以得到所有环节的保障运行效率的指标pci和Wi。

假设一开始各环节保障资源数都为1，采用pci和Wi两个指标可以计算出保障流程中最需优化环节和飞机经过整个保障系统的时间。然后对保障资源配置方案进行调整，对其中最需要优化的环节使其配置数加1，调整后重新计算pci和Wi的值，直到保障时间满足时限要求。

最需优化环节，首先考虑资源平均利用率最高的环节，因其最忙碌，对系统保障效率影响较大，其次要考虑平均保障时间占保障系统总时间的比重。因此，定义一个评价参数ηi：

βi= Wi/ W 为第i 个环节在整个保障活动中占用时间所占的比例系数，φ1和φ2是pci和Wi两种影响因素的加权。在试飞阶段，一般选择φ1为0.8，φ2为0.2 进行计算分析。

则优化过程可以描述为对于给定初始条件，计算各环节ηi和该状态下的保障时间，使其中最大ηi的对应环节保障资源数加1，再次计算各环节ηi和飞机经过整个保障系统的时间，直到保障时间满足要求。

用平板凝集试验对474头份被检血清进行检测，从中可以看出，感染羊布鲁式杆菌的羊有七成左右，从中可以看出受到感染的羊群较多，故此，加强对羊群的检疫是其中的重点和关键。

假设同时保障8 架飞机，计划平均每架次飞行时间为90 min，地面保障时限 为45 min，余量系数0.8，各保障车辆初始值都为1，各个保障环节的平均 保 障 时 间 为t1=10 min，t2=4 min，t3=12 min，t4=14 min，φ1=0.8，φ2=0.2。将参数代入式（4）～式（9）中，求出ηi和W，计算结果如表2、表3 所示。

表2 各环节保障资源数量

表3 各环节保障资源评价参数η 和所需保障时间表

从表中可以明显看出，随着对装备配置方案的逐步调整，飞机所需要的保障时间逐渐减少，当资源配置比较合理时，保障时间甚至可以减少将近一半；若继续增加保障资源的数量，系统保障时间缩短的幅度会越来越小，保障资源的利用率就会减小，如图4 所示，必须在费用和效能之间作一定的权衡。因此，保障资源配置的合理化，可以大大缩短飞机地面保障时间，飞机的出动能力也会大幅提高。

图4 保障资源数量和保障时间关系

3 结论

通过以上分析可知，建立科学的综合保障机构、体制，合理安排保障设备的配比，可提高资源利用率，减少飞机出动的准备时间，从而提高飞机的出动能力。除此之外，提高飞机自身的可靠性和维修性也是提高飞机出动能力的重要手段［6］。美国空军十分重视提高飞机的可靠性、维修性和测试性，通过提高飞机的可靠性、维修性和测试性，可以提高飞机在不维修的情况下，连续执行任务的次数。再者要提高维修人员的维修水平和保障能力，可以缩短飞机的准备时间和维修时间，提高飞机的完好率，使飞机以最快的速度处于可飞状态，以提高出动能力。对影响装备保障效能的因素进行分析研究，建立保障效能评估指标体系，比较全面、真实地反映出装备的保障效能水平，对典型参数进行评估计算，可以较为直观地给出装备的使用能力和保障能力，为部队提供参考。