装备备件方案及使用可用度的评价方法

2021-10-28聂贻韬高心军

船电技术 2021年10期

聂贻韬，高心军

装备备件方案及使用可用度的评价方法

聂贻韬1，高心军2

（1. 海装装备项目管理中心，北京 100071；2. 北京无线电测量研究所，北京 100071)

本文运用马尔可夫过程理论，对武器装备使用状态建立了马氏链模型，分别以装备长期稳定后出现有故障无备件的概率和稳态情形时处在正常工作状态的概率，作为指标来评价备件方案和使用可用度。该方法为科学合理地确定备件池的备件种类和数量、优化备件申领时间等提供决策支持。

武器装备备件使用可用度马尔可夫过程

0 引言

备件是实施武器装备综合保障的物质基础，是形成武器装备保障能力、保持装备作战能力的重要条件。在当前的保障体制下，换件维修依然是基层作战单位的主要维修方式。备件方案直接关系到武器装备的可靠性、任务成功性以及全寿命周期费用，其重要程度已经日渐凸显。

可用性是武器装备的可靠性、维修性及保障性量度的综合指标，是系统效能的关键要素，可用于度量装备的战备完好性及确定其与保障资源之间的关系。而使用可用度作为反映战备完好性的关键参数，其优化问题也成为部队和工业部门研究人员开展武器装备保障工作的重点方向。

本文拟运用马尔可夫过程理论，对武器装备使用状态建立马氏链模型，以装备长期稳定后出现有故障无备件的概率，作为指标来评价备件方案。并且以装备稳态情形时处在正常工作状态的概率来评价使用可用度。该方法用马氏链模型评价备件方案和使用可用度，为科学合理地确定备件池的备件品种和数量、优化备件申领时间等提供决策支持。

1 评价备件方案

目前，备件保障大多实行三级，即装备维修级别可划分为基层级、中继级和基地级。当基层级备件缺少时可向中继级申领，基地级定期向中继级仓库配发一定数量的备件，中继级备件仍缺少再向基地级申领，但这种情况较少。通常情况下，我们只需考虑两级保障，即发生故障后，中继级已足够解决问题。

首先提出以下模型假设：（1）考虑两级保障，基层级最多仅库存每一种备件的两件；（2）故障维修方式为更换性维修，即经修理后的器材视为新器材，其失效率等参数不改变；（3）装备在使用过程中，将出现故障、维修及备件的供需状态，它们相互独立且随机出现，状态转移具有无后效性；（4）器材的故障、维修、备件的供应和申领等后勤延误均服从指数分布，因此可采用马氏链模型进行分析。

当=0,2时，符号表示为02，其涵义是装备正常工作，且有2个备件，此时定义为状态①；当=0,1时，符号表示为01，其涵义是装备正常工作，且有1个备件，此时定义为状态④；当=0,0时，符号表示为00，其涵义是正常工作，且无备件，此时定义为状态⑦；当=1,2时，符号表示为12，其涵义是装备待修，且有2个备件，此时定义为状态②；当=1,1时，符号表示为11，其涵义是装备待修，且有1个备件，此时定义为状态⑤；当=1,0时，符号表示为10，其涵义是装备待修，且无备件，此时定义为状态⑧；当=2,2时，符号表示为22，其涵义是装备维修，且有2个备件，此时定义为状态⑨；当=2,1时，符号表示为21，其涵义是维修，且有1个备件，此时定义为状态③；当=2,0时，符号表示为20，其涵义是维修，且无备件，此时定义为状态⑥。

通过上述分析，装备工作状态及基层备件数量E共有9种状态。当评价备件方案时，出现有故障无备件的概率是重点关注的指标之一，即状态⑧情形的概率。显然，此概率越低，则备件方案越合适。