两种供应模式下备件协同订购策略优化研究

备件保障系统补充库存时,除实施常规补给外,还会采用紧急订购满足备件短缺需求,以减少装备故障停机时间。针对上述两种供应模式下多站点订购策略联合优化问题,建立了以复合备件满足率为约束、单位时间期望成本为目标函数的协同订购解析模型;基于拉格朗日因子和策略迭代方法,给出了一种启发式优化算法。为模拟备件保障过程,建立了相应蒙特卡罗仿真模型,并将解析模型优化结果与遗传算法优化的仿真模型进行了对比。结果分析表明,解析模型不仅能够提供近似最优解,而且具有良好的运算效率。     

随机共因失效条件下战时合成部队携行备件配置优化研究

装备群在执行作战任务过程中通常会发生共因失效事件,分析共因失效故障对实现装备群的精确化保障具有现实意义。针对战时合成部队装备群遂行任务时,装备携行备件配置优化模型中没有考虑装备受击故障这一类随机共因失效的问题,提出了随机共因失效条件下的备件配置优化方法。建立了装备故障相关条件下的备件需求模型和多约束条件下的携行备件配置优化模型,引入拉格朗日乘子,利用边际效应法求出最优配置方案通过实例对该方法的可行性进行验证。研究结果表明,在装备随机共因失效条件下,所建立的模型可以为多约束携行备件配置优化提供模型参考。     

面向任务的作战单元携行备件配置优化方法研究

备件是作战单元的重要保障物资,能够使故障设备迅速恢复战斗力并投入作战使用。提出一种基于等效寿命转换的冗余系统备件需求计算方法,根据可修备件控制理论,以任务成功概率为目标函数,建立了基于多阶段任务的携行备件动态配置模型,通过引入拉格朗日约束因子,提出了多约束条件下的备件方案优化方法。通过算例,对结果进行了分析,计算得到的携行备件方案能够满足所有约束条件,并且与ExtendSim仿真结果之间的偏差小于3%,验证了该模型的正确性,为面向任务的携行备件优化提供了一种解决思路。     

基于交叉效率排序多目标进化算法的备件供应优化

为了对备件供应网络进行优化并制定最优供应方案,以缩短总供应时间、减少供应成本和降低中断风险为目标,以备件满足度、库存容量等为约束建立了多目标优化模型。基于交叉效率排序多目标进化算法求得模型的非支配解集,同时决策出最优解。优化过程中采用改进数据包络分析计算各最优解的二次目标交叉效率,指导算法朝最优效率个体收敛,对求得的非支配解进行排序从而选择出最优方案。算例表明：通过交叉效率排序多目标进化算法优化得到了13个互不支配的备件供应方案,且确定了交叉效率为0.927 8的方案为最优方案;新算法优于未采用排序和采用自评效率排序的多目标进化算法。     

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.     

基于调拨方案的两级库存备件优化配置研究

针对某型装备备件供应保障存在横向调拨的情况,提出了基于调拨方案的两级库存备件优化配置方法。在建立备件两级联合库存模型的基础上,根据备件调拨方案做出相应假设,建立了支援调拨模型。结合装备保障实际和调拨方案,构造约束条件,建立两级库存系统配置优化模型,以两级库存系统缺货量最少、支援调拨量最大为优化目标,并利用遗传算法对优化模型进行求解,得到备件优化配置清单和调拨方案。算例结果表明该方法对于解决调拨情况下的装备备件优化配置问题具有良好的适用性。     

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。     

装备备件库存结构优化分析

在分析了装备备件库存结构研究重要性的基础上,首先讨论了备件的库存结构比例;其次则以库存费用最小为优化目的,以资金、仓容、订购时间等为约束条件,构建了备件的库存结构优化模型,并对其求解过程进行了一定的分析讨论,从而得到了相应的优化方法.     

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。     

基于供应良好率的航材库存优化模型

对航材供应良好率参数进行了分析,给出了该参数的通用计算公式及两级库存条件下该参数的计算方法.以该参数为优化目标,给出了基于边际效益分析法的两级航材库存优化算法.以一组航材的库存补充配置为例,对其单位时间内的航材供应良好率进行了预测评价,并得到了经费约束条件下该组航材的两级库存补充的优化方案.     

火炮射击稳定性的序列二次规划算法与虚拟样机融合优化

火炮虚拟样机技术可对机械系统自动形成动力学方程并求解.序列二次规划(SQP)算法是在每迭代点构造二次规划子问题,以该子问题的解作为迭代搜索方向,逼近约束优化问题的解.该算法通过与虚拟样机融合,利用序列二次投影算法对火炮结构参数及稳定性进行了研究.此算法也可拓展到其他机械系统的设计和分析.     

基于边际效应的备件保障概率库存优化模型

分析及时送修策略下的备件保障过程的特点,总结备件保障概率的函数模型,构建以费用为约束的系统级备件保障概率目标函数,并进行特性分析。然后基于边际效应方法描述备件库存优化流程,并修正各产品初始备件量值,以符合模型边界条件。最后通过具体案例的应用,对模型进行进一步的说明和检验。     

视频流式传输中最优速率分配方法的研究

本文在速率失真函数的基础上,提出了适合精细可分级编码视频流的最优的速率分配方法.该法是在给定的速率限制下,使整个视频序列的平均峰值信噪比(PSNR)最大,也就是使序列的总体失真最小.为此,首先建立增强层的速率失真函数,然后使用拉格朗日乘子方法来求解这个条件最优问题的解.实验结果表明,与公平速率分配相比,最优速率分配不仅可以改善精细可分级编码的编码效率,使整个视频序列的平均峰值信噪比提高12.288dB,而且能够使解码视频的质量波动更加平滑,此外,还能更高效的利用网络带宽.     

一种基于状态监控的自动测试系统更换订购策略

针对海军导弹通用自动化测试系统的劣化故障,结合测试系统模块和元器件不可修复件多的特点,以及现有维修策略维修周期长的问题,提出一种基于状态监控维修更换和备件订购策略.该维修策略引入性能可靠性,通过状态监控和周期检查来确定不可维修模块劣化水平,进而基于模块劣化水平进行模块更换决策,并根据库存中剩余备件个数决定是否需要订购备件,减少停机时间,实现决策优化.理论分析和实例分析结果表明,与原策略相比,该策略能够缩短维修周期,提高使用可用度,保证系统的持续安全运行.     

基于改进PSO 的航天测控装备维修器材库存优化

针对维修器材积压浪费的问题,对航天测控装备维修器材库存进行优化.借鉴现有多级库存优化相关研究成果,采用改进的粒子群优化算法,将测控装备维修器材库存优化过程描述为在测控装备的可用度达到规定水平,考虑非串件拼修和串件拼修2种维修策略,构建基于测控装备可用度和器材保障费用约束的维修器材库存优化模型,获得测控装备维修器材最优的携运行方案,通过实例进行验证.结果表明,该模型与优化算法具有一定的可信性及较好的应用价值.     

升力式航天器再入最优轨迹研究

从无量纲飞行器质点运动方程出发，引入了能量参数对运动方程进行推导，使得运动方程和优化问题易于处理．通过将气动力假设为能量参数的分段连续线性函数。并且采用Runge-Kutta数值计算方法，将轨迹优化问题转化为多维非线性规划问题．应用广义乘子法对其进行数值求解．针对给定不同最大航迹角的2种情况，获得了总加热量最小，满足终端要求以及过载、动压、热流约束的最优轨迹，分析了返回最优轨迹的特点。     

基于组合粒子群算法的运载火箭弹道优化设计

提出一种基于粒子群算法和方向加速法组合成的PSO-Powell算法,能进行大范围搜索,其最优解具有全局收敛性。在该算法中,对粒子群算法的参数设置进行了改进,提升了其性能,并引入增广拉格朗日乘子法处理优化问题的约束条件,提高了最优解的精度。仿真结果表明PSO-Powell算法应用于运载火箭弹道优化设计具有良好效果,可以提升运载能力,具有一定工程应用价值。     

基于马尔可夫过程的备件库存动态特性分析

研究了非稳态需求下的备件库存动态变化特性,建立了备件消耗量分布函数的马尔可夫状态转移方程,得到消耗量均值和方差关于时间的导函数。在此基础上给出了计算任意时间点备件消耗量均值和方差的流程及消耗量分布函数的计算方法。运用数值积分的方法绘制出消耗量及延期交货量变化曲线并分析备件需求率和周转速率对消耗量和延期交货量的影响。