王 鼎 譚小艦 郭建忠

(1.海軍駐西安地區(qū)軍事代表局 西安 710000)(2.內(nèi)蒙古北方重工集團(tuán)有限公司 內(nèi)蒙古 014030)

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某新型艦炮武器維修保障方案評(píng)價(jià)與優(yōu)化*

王 鼎1譚小艦2郭建忠1

(1.海軍駐西安地區(qū)軍事代表局 西安 710000)(2.內(nèi)蒙古北方重工集團(tuán)有限公司 內(nèi)蒙古 014030)

針對(duì)艦炮武器保障方案評(píng)價(jià)問題,根據(jù)艦炮武器維修保障方案的內(nèi)涵,建立了基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論的艦炮武器維修保障系統(tǒng)評(píng)價(jià)模型,并以某新型艦炮武器基地級(jí)維修保障備選方案為例,對(duì)其進(jìn)行基本模擬及政策模擬,確定最優(yōu)方案,并對(duì)方案中維修保障能力對(duì)不同保障資源的敏感度進(jìn)行了分析,明確最優(yōu)保障方案的主要改進(jìn)方向,輔助決策者進(jìn)行決策。

艦炮武器; 維修保障方案; 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

Class Number U672

1 引言

新型驅(qū)護(hù)艦裝備的艦炮是大型的系統(tǒng)裝備,分機(jī)多、技術(shù)復(fù)雜,技術(shù)面涵蓋火炮、機(jī)電控制、計(jì)算機(jī)控制及通信等多種專業(yè)技術(shù)。科學(xué)、有效地在艦炮武器新裝備部隊(duì)階段對(duì)其維修保障方案的評(píng)價(jià)已成為提高艦炮武器戰(zhàn)備完好性、降低維修保障費(fèi)用和加快艦炮武器形成戰(zhàn)斗力的重點(diǎn)研究課題的一部分。但實(shí)際得到的很多信息是模糊、不確定和難以量化的,對(duì)新型艦炮武器保障方案進(jìn)行評(píng)價(jià)的關(guān)鍵就是把這些模糊、不確定的和難以量化的信息轉(zhuǎn)化為確定的、量化的信息[1～3]。本文運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論來評(píng)價(jià)艦炮武器的保障能力,為艦炮武器的基地級(jí)維修保障方案的制定提供了一定的參考依據(jù)。

2 艦炮武器維修保障系統(tǒng)

艦炮武器基地級(jí)維修保障系統(tǒng)是在艦炮武器壽命周期內(nèi)用于艦隊(duì)保障基地維修艦炮武器的所有保障資源及其管理的有機(jī)組合,是為達(dá)到既定目標(biāo)時(shí)所需的維修保障資源相互協(xié)調(diào)而形成的一個(gè)系統(tǒng)。艦炮武器基地級(jí)維修保障資源是指為滿足艦炮武器戰(zhàn)備完好性與持續(xù)穩(wěn)定作戰(zhàn)能力要求,直接用于艦炮基地級(jí)維修所需的人力、物力和信息等的統(tǒng)稱[4～6]。艦炮武器基地級(jí)維修保障資源通?？煞譃橐韵掳祟?如圖1所示。

圖1 艦炮武器中繼級(jí)維修保障資源

3 基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論的艦炮武器基地級(jí)維修保障系統(tǒng)的仿真建模

3.1 關(guān)于艦炮武器基地級(jí)維修保障系統(tǒng)模型的因果關(guān)系

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)用系統(tǒng)思考的觀點(diǎn)來界定系統(tǒng)的邊界、運(yùn)作及信息傳遞流程,以因果反饋關(guān)系描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)復(fù)雜性,并建立量化模型,利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)模擬不同策略下現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的行為模式,最后通過改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)幫助人們進(jìn)行決策[7]。

因果關(guān)系圖是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析現(xiàn)實(shí)世界的有力工具[8],在因果關(guān)系圖中,各變量彼此之間的因果關(guān)系是用因果鏈來連接的。通過對(duì)艦炮武器基地級(jí)維修保障過程的框圖進(jìn)行分析,建立了模型的因果關(guān)系圖,如圖2所示,存在五條反饋回路。

圖2 因果關(guān)系圖

3.2 艦炮武器基地級(jí)維修保障系統(tǒng)仿真模型的建立

首先,根據(jù)對(duì)系統(tǒng)的因果分析,利用Vensim軟件構(gòu)建系統(tǒng)模型的混合圖,如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型系統(tǒng)流圖

基于以上分析,利用本模型可以對(duì)某新型艦炮武器基地級(jí)維修保障備選方案進(jìn)行基本模擬,確定最優(yōu)保障方案,并通過政策模擬對(duì)保障方案中維修保障能力相對(duì)于不同保障資源的敏感度進(jìn)行分析,得以明確最優(yōu)保障方案的主要改進(jìn)方向,為艦炮武器的保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)[9～11]。

4 某新型艦炮武器基地級(jí)維修保障方案評(píng)價(jià)實(shí)例研究

4.1 基本模擬

在確定了某新型艦炮武器基地級(jí)維修保障方案評(píng)價(jià)模型中的主要參數(shù)后,就可以進(jìn)入模型的基本模擬,分別對(duì)三種基地級(jí)維修保障方案進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為該新型艦炮武器裝備部隊(duì)后二十年內(nèi)在三種方案所規(guī)劃的保障資源與建立的維修保障系統(tǒng)維修保障情況下平均可工作的艦炮數(shù)量。模擬時(shí)假設(shè)該新型艦炮武器初始可工作數(shù)量為100座,初始不可工作數(shù)量為0座,其基本模擬結(jié)果如圖4所示。

圖4 可工作艦炮數(shù)量預(yù)測(cè)曲線

由基本模擬結(jié)果可知:方案一為該新型艦炮武器基地級(jí)維修保障最優(yōu)方案。

4.2 政策模擬

對(duì)于方案一,可以利用該模型的政策模擬進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,也就是通過改變模型中的某些政策變量來分析該政策對(duì)系統(tǒng)輸出結(jié)果的影響[4～6],從而確定方案的優(yōu)化方向。

本研究將保障資源延遲率作為政策變量,通過對(duì)比模型中該新型艦炮在不同保障資源延遲率分別降低50%的保障情況下平均可工作的艦炮數(shù)量,進(jìn)行基地級(jí)維修保障能力對(duì)不同保障資源的敏感度分析,以確定方案一改進(jìn)的主要方向,其政策模擬結(jié)果如圖5所示。

圖5 可工作艦炮數(shù)量預(yù)測(cè)曲線(方案改進(jìn))

由政策模擬結(jié)果可知:在方案一中備件保障延遲率降低50%的情況下,平均可工作艦炮數(shù)量增加6.1%;在維修設(shè)備保障延遲率降低50%的情況下,平均可工作艦炮數(shù)量增加4.8%;在維修人員保障延遲率降低50%的情況下,平均可工作艦炮數(shù)量增加3.6%;在技術(shù)資料保障延遲率降低50%的情況下,平均可工作艦炮數(shù)量增加1.2%。

5 結(jié)語

由上述分析可知,對(duì)于方案一所規(guī)劃的保障資源與建立的維修保障系統(tǒng)的改進(jìn)應(yīng)在符合其它保障要求的前提下向備件供應(yīng)保障與維修設(shè)備供應(yīng)保障方面傾斜。因?yàn)檫@樣既可保證其經(jīng)濟(jì)性又可提高其保障性。通過該模型對(duì)新型艦炮武器的維修保障方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析,其結(jié)果可以為艦炮武器基地級(jí)維修保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供參考,進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化其保障方案。

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Assessment and Analysis of Maintenance and Support System of Naval Gun Weapon

WANG Ding1TAN Xiaojian2GUO Jianzhong1

(1. Xi’an Military Represntative Bureau of Armament Department, Xi’an 710000) (2. Inner Mongolia Northern Heavy Industries Group Co., LTD, Mongolia 014030)

Based on the problem of the supportability assessment of the naval gun weapon system, and according to the conception of intermediate-level maintenance and support system of naval gun weapon, the evaluation model of maintenance and support system of naval gun weapon is created by SD method. Then, the alternative project of some new naval gun weapon is evaluated, and then the optimum alternative project and the main orientation to improve the project are concluded.

naval gun weapon, maintenance and support project, system dynamics model

2014年12月3日,

2015年1月23日

王鼎,男,博士研究生,工程師,研究方向:兵器發(fā)射理論與技術(shù)。

U672

10.3969/j.issn1672-9730.2015.06.030