改进系统备件满足率约束下的备件优化配置建模

为了克服传统的系统备件满足率模型容易陷入极小的缺陷,建立了改进系统备件满足率约束下的备件优化配置模型。运用分层优化的思想,提出了一种改进的分层边际优化算法,以便提高算法的优化效率。给出了该算法的优化步骤,并在理论上分析了算法的优化效率。通过对案例运算结果的分析,证明了所建模型的正确性与合理性。     

基于(T,S)策略的装备可修复备件两级库存配置建模

为了解决当前基于（S-1,S）库存策略的可修复备件库存模型难以适应部队实际的问题,建立了基于(T,S)库存策略的装备可修复备件两级库存最佳配置模型。结合部队实际情况,描述了基于(T,S)库存策略的装备可修复备件两级供应保障模式;综合考虑备件报废率、申请延误时间等因素,研究了(T,S)库存策略下备件保障效能评价指标;在此基础上,建立了以装备使用可用度为约束、备件保障费用最低为目标的两级库存最佳备件配置模型,并设计了模型边际分析求解算法;通过算例分析,验证了模型有效性。对比了(T,S)和（S-1,S）两种库存策略,结果表明,对于故障率较高、价格一般的可修复备件,采取(T,S)库存策略更加经济可行。     

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。     

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。     

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。     

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。     

多约束下舰船装备携行备件保障方案优化方法

针对装备携行备件方案的确定需要综合考虑多项约束指标,以出航任务准备阶段的随舰携行备件方案配置规划为研究背景,在备件质量、体积、费用以及装备可用度4 项指标约束下,建立携行备件方案的配置优化模型。通过引入拉格朗日约束因子将各项指标转化为资源规模约束,采用边际算法对模型进行求解,并提出了初始约束因子的确定方法及其动态更新策略。通过对算例结果进行分析,验证了该研究方法的可行性。     

舰艇编队不同备件保障方案的对比研究

舰艇编队备件配置方案对其战备完好性的形成起着重要作用,通过优化库存管理策略,建立符合工程实际的备件携带方案,可以在舰艇满足编队最低可用度要求的前提下,最大限度地降低保障经费。以舰艇编队索马里护航备件利用率低为研究背景,针对该问题以最低可用度约束下保障经费最小为优化目标,以多层级备件需求率为基础,建立了无串件拼修和无横向供应、无串件拼修和有横向供应、有串件拼修和无横向供应、有串件拼修和有横向供应4种不同情况下的舰艇编队库存管理优化模型,并给出了模型计算步骤和求解方法。通过4种备件保障方案的对比分析,提出了舰艇编队备件配置的决策和建议。     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

基于动态规划的导弹装备可靠性优化方法

可靠性是导弹武器装备重要战术技术指标,导弹武器装备的可靠性优化能够起到节约研制成本、提高装备性能的作用,对导弹武器装备的研制工作具有重要意义。针对费用和质量约束下的导弹装备可靠性优化问题,建立了通用的可靠性优化数学模型,并采用动态规划方法进行求解。通过对某型导弹前舱可靠性设计的优化分析,验证了方法的有效性,同时表明建立的数学模型能够解决部件费用、质量与备用元件数不成正比关系的系统可靠性优化问题,因此具有更广泛的适用性。     

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。     

考虑维修能力的战时备件资源配置方法研究

研究战时备件资源配置问题对赢得战争胜利具有重要意义。综合考虑武器装备的毁损情况、故障装备修复能力和作战任务的时限要求,建立了考虑维修能力的战时备件资源配置优化模型,并提出了模型的求解方法,实现了备件资源的优化配置。研究发现：影响战时备件资源配置的因素主要有武器装备自身的可靠性、遭受打击造成损毁、作战任务的时限性和对故障装备的维修能力。实验结果表明：采用该方法可以有效降低备件资源的供应量,一定条件下确保作战任务在给定的时间窗口内完成。