基于蒙特卡洛仿真和并行粒子群优化算法的携行备件优化

为提高携行备件方案优化模型的准确性和求解的精确度,以遂行远海训练任务的舰艇编队为研究背景,针对优化模型的建立和求解提出了一系列改进措施。在传统优化模型的基础上,分析了虚警和串件拼修对备件的影响,建立了基于携行能力、备件成本、装备可用度、同型号装备群完好率等多约束条件的携行备件优化模型;利用粒子群优化（PSO）算法确定备件的优化配置,利用蒙特卡洛仿真法计算配置方案的保障效能;引入云格计算技术实现PSO算法的并行求解,从硬件性能上提高算法的全局寻优能力;将普通粒子转化为量子粒子实现解的多样化,减小了算法陷入局部最优的危险。案例分析证实了改进措施的可行性和有效性。     

多约束条件下备件库存优化模型及分解算法

本文研究多约束条件下备件库存优化问题，建立了多约束条件下备件库存优化模型并给出了优化算法。此方法采用拉格朗日松弛原理将备件库存约束进行松弛，使各子问题仅是单项产品库存量函数的一维优化问题；利用次梯度法更新拉格朗日乘子并用一维搜索的方法给出各子问题的最优解；再利用拉格朗日启发式算法，求解原始问题的最终解。该方法的应用能够为解决多约束条件下备件库存优化提供新的途径。     

k阶段变化条件下k/N:G系统的备件保障度模型

某些k/N：G系统的走是根据实际任务变化而变化的。针对k/N：G系统在多阶段任务的各阶段具有不同是的情况，给出了系统的备件保障度模型，并给出了备件保障度的求解算法，为确定任务备件携行量提供决策支持，给出了一个应用实例。     

考虑横向转运和紧急配送的战时多目标备件调度方法

针对现有战时备件调度模型灵活性不足，忽略需求点优先度排序，处理备件类型单一，以及算法运行效率不高等问题，提出一种考虑横向转运和紧急配送的战时多目标备件调度方法。在传统正向调度模型基础上加入横向转运和紧急配送策略，以缺件数最少和运输时间最短为目标构建同时处理多类型备件的战时备件调度模型。制定基于逼近理想解排序法的需求点优先度排序方法，利用基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)框架设计考虑优先度排序的MOEA/D(MOEA/D-PS)求解模型。案例结果表明：考虑横向转运和紧急配送的调度模型保障效果最优；MOEA/D-PS能够兼顾求解质量和运算效率，CPU运行时间均值比改进的非支配排序遗传算法缩短62.86%；优先度排序和要求时限长短显著影响备件供应保障效果。     

战时通信装备备件配送模型

针对战时通信装备备件抢修,建立了带硬时间窗的战时通信装备备件多目标优化配送数学模型,并用蚁群算法对问题进行了求解。算法设计中,为解决模型求解中蚁群算法存在早熟、收敛性差等问题,引入伪随机规则调整状态转移概率;利用时变函数更新信息素强度。实验结果表明,该算法能得到较好的全局最优解,验证了模型的有效性。     

基于BCMP排队网络的作战单元备件保障度评估模型

备件保障度是评价作战单元的维修保障能力的重要指标之一。论文分析了作战单元及其保障系统的层次及维修流程，在此基础上给出了基于BCMP排队网络的作战单元备件保障度评估模型，并利用多类边缘分布分析法给出了模型的求解算法。通过算例说明了该模型和方法的有效性。     

改进的分层边际算法优化备件的初始配置方案

对备件配置方案进行优化是提高保障效能,减少装备寿命费用的关键,而多级维修供应模式下的备件模型求解是大规模、非线性的NP难问题。为提高模型算法的优化效率,研究并建立了基于可用度的备件初始库存配置优化模型,在传统边际优化算法的基础上,通过引入分层优化的思想对算法进行改进,提出一种改进的分层边际优化算法,用以提高算法的优化效率。给出了该算法的设计思路和优化流程,在理论上对算法的优化效率进行了分析。算例数值结果表明：在计算结果一致的前提下,分层边际优化算法的运算效率提高了近3倍,能够在工程应用上为备件库存配置的优化方法提供一种新的思路。     

可维修备件库存模型研究

对可维修备件维修保障的军事背景进行了描述.研究了可维修备件单级库存系统;建立了具有紧急供应策略和无紧急供应策略的单级库存模型.在紧急供应库存模型中,利用M/M/k损失模型确定了备件需求通过紧急供应满足的概率和备件期望库存水平;在正常供应模型中利用帕尔姆定理确定备件期望库存水平.设计了简单高效的贪婪算法求解模型的最优解,给出了具体算例.     

考虑预防性维修的备件需求量计算模型

备件是装备使用与维修的重要物质基础,是影响装备寿命周期费用的重要因素。针对传统备件需求量计算模型未考虑预防性维修需求的问题和不足,以工龄更换维修策略为例,建立考虑预防性维修的备件需求量计算模型,提出基于离散法的模型求解算法。通过具体算例对模型的应用方法和效果进行了验证,并与传统的备件需求量计算模型进行了对比分析。研究结果表明：传统备件需求量计算模型存在很大误差;预防性维修策略下备件需求量计算模型能够显著提高备件需求量计算的准确性,不仅可以对任意周期长度的备件需求量进行计算,而且还可以用于分析装备寿命周期备件保障费用。     

战时可重复维修备件的保障模型

针对可重复维修备件的保障问题，应用排序论的建模思想建立了数学模型，并给出了模型的算法．通过分析得出：排序方法对战时可重复维修备件的保障问题有着重要的影响，利用所给算法能减少战时缺备件的时间，有效提高武器利用率和备件的保障率．     

基于故障规律的导弹备件消耗预测

针对导弹备件消耗存在波动性而难以准确预测的问题,在分析导弹备件消耗与导弹装备故障关系的基础上,提出了根据导弹装备故障规律来预测导弹备件消耗的思路。首先建立了导弹装备故障次数灰色预测模型;然后重点从导弹故障件流程分析、故障件相关参数的确定和消耗量计算公式的推导着手,建立了导弹备件消耗预测模型。算例结果表明,基于故障规律的导弹备件消耗预测方法具有较高的精度。该方法从备件产生的根源角度分析备件的消耗,具有重要的理论意义和实用价值。     

正态型不可修部件备件需求预测方法

为解决维修保障中备件需求预测形式复杂和精度不高的问题,以正态型不可修部件为对象,对备件需求 预测方法进行研究。从保障概率的角度出发,介绍与备件保障相关的指标,建立正态型部件保障概率模型,通过逆 运算确定满足保障概率条件的备件需求数量,给出寿命服从正态分布的部件备件需求量,通过案例得出精确预测方 法和近似预测方法的应用条件。预测结果表明,工程近似方法适合于确定较长时间的备件需求量。     

基于舰艇编队任务可靠性的备件优化配置

为提高舰艇编队任务持续能力、降低保障机构备件采购费用,在分析舰艇编队任务的基础上,建立了随舰备件方案下的舰艇编队任务可靠性评估模型,以最低备件采购费用为优化指标,任务可靠性为约束条件,运用边际分析方法给出了备件优化模型的求解方法。并以舰艇编队执行巡航任务为实例,给出了任务想定下的随舰备件优化配置方案。优化结果表明：该方案符合实际情况,可以为装备保障人员制定保障方案提供辅助决策。     

装备备件资源预测与优化技术研究

结合国内外研究现状,对备件预测基本流程、备件品种的预测技术、备件数量的建模与计算方法,以及备件满足率和利用率的验证与评估方法进行研究,形成了一种备件资源优化的迭代过程,为装备备件预测与优化技术的工程化实践奠定了基础。     

基于重要度和库存限额的航空器材订货决策方法

为解决航空器材订货决策缺乏理论依据的问题,提出一种利用器材重要度、库存限额开展航空器材订货 决策方法。采用模糊综合评价法、层次分析法建立重要度评估模及库存限额模型,利用器材的重要度、重要度等级 和库存限额并以经费为约束条件建立3 种器材订货模型。结果表明：该方法能够为航空器材订货提供智能决策支持, 具有较高的推广应用价值。     

基于RFID 技术的备板备件管理

针对传统的备板备件管理方法已经不能满足信息化条件下装备应急处置的问题,提出一种将射频识别(radio frequency identification,RFID)技术应用于备板备件的管理方法.分析了传统备板备件管理方式存在的缺陷,基于射频识别技术的备板备件管理的功能需求,构建了管理方法的功能模块,并采用 RFID 及其他相应技术对备板备件入库、盘点、出库等环节的数据进行自动化采集.结果表明:该管理方法可实现人力、资金、材料、设备、方法、信息和时间等重要资源的综合优化管理,有助于实现管理可视化.基于 RFID 技术的备板备件管理可以提高管理效率和效益,提高装备应急保障能力.     

舰载机着舰引导装备体系系统级备件保障

针对舰载机着舰引导装备体系中随舰备件存在补给周期长、难度大的问题,对舰载机着舰备品备件保障 进行研究。详细阐述备件保障关键指标及计算方法,引入k/N(G)表决关系把复杂系统等效分解为串并联结构,构建 关键性指标在不同种备件寿命分布类型下的预测模型,分析备件保障概率、使用可用度以及利用率等随着备件数量 的变化规律,利用解析计算方法实现预先评估备件方案,并通过算例对算法进行验证。分析结果表明：该方法优化 了备件方案,提高任务完成度与经济性,同时为预先制定合理的备件方案提供参考,具有较高的应用价值。     

舰载机间断型备件的需求预测方法

针对舰载机随舰出航过程中舰载机间断型备件的需求预测具有一定的特殊性,提出一种基于灰色系统和时间聚合的适用于舰载机间断型备件的需求预测方法.将备件发生需求定为异常值,利用灰色灾变预测对发生需求的航段进行预测,得到需求发生的时间;采用时间聚合法对备件需求量进行聚合处理,结合各影响因素利用GM(1,N)进行预测,解聚合后得到备件需求数量.实际案例分析表明:该方法预测精度较高,优于Croston法和Boostrap法等传统方法.     

通信装备战时随装携行备件优化方法

针对战时通信装备备件的配置问题,对通信装备随装携行备件优化方法进行研究。分析装备的基本功能项目确定所需备件的种类,以通信装备的战备完好性和备件费用作为2个互相制约的因素,建立模型进行了研究,并给出了利用遗传算法进行求解的思路。该方法能在满足一定装备完好性的基础上使备件携行量最少,有利于战时通信装备维修的精确化和科学化。     

基于ARIMA模型的备件消耗预测方法

对基于求和自回归滑动平均模型的备件消耗预测方法进行研究，提出将使用过程中备件消耗的数据看作时间序列，通过建立相应的ARIMA（p，d,q）模型进行预测的方法。依据该方法选用航空兵战场某种航材备件的消耗数据进行预测。结果表明预测的准确度提高近15％，说明该方法适用于备件消耗预测。