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。     

装甲装备器材仓库备件库存优化方法

如何寻求装备维修备件保障费用与装备完好性之间的最佳平衡,是装备管理过程中面临的重要问题。依据装甲装备使用与维修保障的特点,提出一种备件仓库库存优化方法,构建多级库存模型,分析备件周转、申领、调度对器材保障效果的影响及其与备件库存费用之间的关系,通过AnyLogic软件对某类装甲装备在一年内的使用与维修情况进行仿真。结果表明,该方法能以最低的器材保障延误时间和最小的器材保障费用来满足维修任务需求。     

基于主从博弈的装备维修器材供应链协调订货

为了减小维修单位的库存压力,提出一种基于Stackelberg主从博弈的装备维修器材供应链协调订货机制。结合装备维修器材供应现状,供应商作为主方提出最小补充期策略和数量折扣,维修单位作为从方以最佳订货策略响应,以供应商成本最小化为目标建立优化模型,构建带有惩罚因子的特殊适应度函数,利用粒子群优化算法进行求解,并运用军事算例进行仿真。仿真结果表明：该机制不仅可以降低整个供应链的成本,也可以使其成员有不同程度的收益。     

决策树在装备维修器材筹措中的应用

针对装备维修器材筹措工作中品种选择的问题,应用决策树分类方法,对典型装备正常周转器材库存数 据进行挖掘分析。对器材筹措基本业务、筹措品种选择需求以及筹措决策树的作用进行描述,应用C4.5 算法,通过 计算信息增益比例来选择分裂属性,对装备维修器材进行相关属性约简、属性值域简化和决策树构造,得到器材筹 措品种选择需要重点考虑的因素及各因素的重要性。应用结果表明,该分析能够为装备保障方案优化提供重要参考 依据。     

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。     

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。     

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。     

不确定交货下的装备维修器材供应链协调对策

为协调不确定交货条件下装备维修器材供应链各成员的利益关系,运用Stackelberg主从博弈理论进行对策研究.以维修单位作为主方,提出最佳订货量和单位缺货惩罚成本策略,从方即供应商以额外供应能力作为响应;以维修单位预期成本最小化为目标建立优化模型,结合约束条件构建带有惩罚因子的特殊适应度函数;利用粒子群优化算法进行仿真计算.仿真结果表明:Stackelberg主从博弈可以有效协调装备维修器材供应链,保证供应链及各成员的利益.     

考虑拼修与多种维修活动的维修任务选择模型

选择维修策略与拼件维修策略是2种重要的装备群维修策略。将二者结合,给出了一种考虑拼件维修与多种维修活动的维修任务选择模型,此外在系统定义、任务定义、维修资源等方面都对维修任务选择模型进行了拓展。先给出模型的假设条件,针对考虑拼件维修策略与多种维修活动的维修任务选择问题,建立一种非线性的0-1规划模型,得出基于智能算法的分解算法框架,并通过具体实例证明了模型的有效性。该模型适用于管理人员在考虑拼件维修策略与多种维修活动情况下做出合理的维修任务选择决策。     

以装备可用度为中心的保障方案优化方法

为在有限保障经费下提高装备的供应可用度,需要对备件的库存与订购策略进行优化.对随机需求下的可修件和不可修件分别给出了期望缺货数的计算方法,从而获得单个部件可用度和保障费用的计算模型;对于可以分解为多个层级、由多种类型部件构成的装备,给出了其可用度的计算模型;利用边际效应法,分层级将可修件的库存分配、不可修件的订购策略结...     

装备维修器材供应保障优化决策问题研究

为解决传统经验型决策结果不精确的问题,对装备维修器材保障中的生产、库存和配送路径环节集成优 化决策进行研究。根据优化决策的基本思想,对协同决策问题网状结构进行分析,以PRP 优化决策理论为基础,建 立器材供应保障决策问题的MILP 优化模型,并利用小规模算例验证模型的有效性。实例验证结果表明,该研究可 为实施低成本、高精度的装备维修器材供应保障工作提供参考。     

可用度约束条件下装备健康管理信息测试周期优化研究

针对传统测试周期设计没有考虑装备健康状态和可用度约束对周期决策影响的问题,研究了面向装备健康管理的测试周期优化模型。在装备健康状态退化模型基础上,提出了控制限维修策略。基于此,建立了以更新周期内费用率最小为优化目标,以装备使用可用度为约束条件,以测试周期为决策变量的非线性权衡优化模型。基于更新过程实现了测试周期优化设计。仿真结果表明,所提模型能有效指导贮存模式装备测试周期优化设计,具有一定的工程应用价值。     

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。     

多级保障设备寿命期内的可用度模型

针对具有三级维修机构保障的复杂设备,在小修修复如旧、中修大修均可使设备年轻固定时间的假设下,通过对设备使用和修理流程分析,给出了设备寿命期内的使用与修理状态转移图,建立了设备寿命期内的维修间隔期与可用度关系模型,求出了设备在固定的维修间隔期和一定维修转换规则下的平均可用度。案例分析得到了使可用度达到最大时的设备最佳维修间隔期,并通过与大修修复如新进行比较,说明了模型的适用性与灵敏性,可为设备维修决策提供依据。     

Research on Three-Echelon Inventory Model and Algorithm for Valuable Spare Parts in Weapon Equipment

According to the current situation of repair and supply for valuable spare parts in the weapon equipment of the PLA,using the research results of the repairable spare parts inventory theory,an inventory model of the valuable spare parts in three-echelon repair and supply system is established by expanding the classical METRIC model and theory,and the genetic algorithm is utilized to solve the model.In the algorithm,the chromosome representation and initial population production,the crossover and mutation operators are designed.By using an example,a simulation analysis is carried out to verify the model’s correctness.     

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。     

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.