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。     

面向作战任务的装甲装备群携行备件配置优化

为提高携行备件配置方案的针对性,以遂行多阶段作战任务的装甲装备群为研究对象,综合考虑作战任务、装备群组成及备件仓库预置地点等因素对抢修策略的影响,合理统筹伴随维修保障能力与备件需求间关系,构建面向作战任务的装甲装备群携行备件配置优化模型,实现携行备件资源的针对性配置。通过算例,验证了该优化模型的可行性及有效性。     

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。     

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。     

导弹备件配置优化研究初探

科学合理的配置导弹武器装备备件,既可保证装备的战备完好性,又可以节省装备的保障经费开支.通过对国外有关导弹备件配置优化的资料分析,总结了导弹装备备件的定义、备件品种的分类与确定以及备件需求量分析与计算、备件配置优化模型的研究状况,揭示了导弹备件配置优化的发展趋势.     

基于任务演化重要度的合成部队维修器材两级配置优化方法

维修器材是实施装备维修保障的重要物质基础，维修器材的合理配置是做好装备维修保障的关键。针对不同任务阶段部件功能状态对装备系统功能状态影响程度不同的实际，建立装备部件的任务演化重要度模型；以基于任务演化重要度的备件保障度为目标，构建合成部队维修器材两级动态配置优化模型。通过引入拉格朗日算子将多约束转为复合单一因子约束，建立约束因子动态更新机制以适时满足指挥员不同权重因子判定规则。提出一种基于MA-OD目标分解的改进边际分析法并进行算例分析。研究结果表明，在任务背景驱动下，考虑任务演化重要度的维修器材两级配置优化方法，能够为合成部队指挥员制定部队平时和战时器材配置方案提供一定的方法支撑，对提升装备使用可用度具有重要意义。     

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。     

可修部件的面向任务备件优化配置技术

面向任务的备件优化配置是在给定任务条件下,通过预测维修保障系统计算备件需求,得到最优备件携行量.针对可修部件,使用排队论相关法分别建立单阶段和多阶段任务的相应面向任务的备件携行量优化模型.用该模型计算其面向任务期间的最优备件携行量.     

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。     

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。     

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。     

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。     

面向任务携行航材品种确定和消耗预测的特征选择分析

为进一步提高对携行航材品种确定和消耗数量预测的准确性,针对非线性多影响因素的品种分类和消耗预测模型中的特征选择问题进行研究.对影响携行航材需求的因素进行分析,建立三级特征体系,并针对品种确定和消耗预测提取相应的特征集合;采用XGboost、灰色关联度分析(grey relation analysis,GRA)、决策试验和评价实验法(decision making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)等方法对各影响特征进行重要性排序和相关性分析;综合运用定性和定量分析方法筛选特征;分别建立可用于品种确定和数量预测的精简版特征集合.该研究可为后续提高携行航材品种确定和预测的准确率和运算效率提供参考.     

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.     

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。