战时保障（精选5篇）
战时保障 篇1
车辆装备是军事装备体系的重要组成因素, 车辆装备保障在装备保障体系中同样占据着重要地位。保持和恢复车辆装备的技术性能, 对于确保各类军事行动顺利完成起着不可替代的作用。同时, 信息化条件下的局部战争, 具有全时空、高机动、高损耗的特点, 车辆装备保障必须适应这种快节奏的要求, 灵活机动、提高时效。
如何在把握战场态势的前提下, 根据车辆装备的战损情况以及现有的保障力量与资源, 合理地利用机动保障力量来完成车辆装备的抢修任务, 将直接影响到部队作战任务的完成。因此, 加强战时车辆装备机动保障方面的研究具有重要的意义。本文借助仿真技术对战时车辆装备机动保障指挥决策的相关问题进行了初步的研究。
1 仿真在战时车辆装备保障中的应用
战时装备保障, 不同于平时装备保障的最突出特点就是, 在注重经济效益的同时, 更看重军事效益, 要求装备保障及时、迅速、有力。在未来战场状况不确定的情况下, 利用计算机模拟所得的数据来科学拟订各种预案有着重要意义:它可以使车辆装备保障指挥人员通过对战时保障方案进行模拟仿真, 对各类保障物资的消耗和补充以及所需的保障力量进行预测;另外, 运用计算机仿真, 可以为指挥人员提供多种保障方案, 并通过运行仿真判断各方案的优劣, 为决策者提供重要的参考依据。本文即是运用仿真模拟战时车辆装备保障中指挥员依据现有的保障资源对保障方案进行决策的过程。
2 仿真模型的建立与分析
2.1 仿真的原则与要求
未来的局部战争, 战场环境恶劣, 车辆装备战损量大, 而部队自身的伴随保障力量保障资源和能力都有限。因此, 必须充分利用就近的机动保障力量。这就要求仿真必须根据车辆装备的维修保障任务以及各机动保障分队的人员素质、保障资源和保障能力来合理分配抢修任务。力求在上级规定的时间内, 以较小的代价恢复车辆遂行任务的能力。
2.2 仿真过程分析
鉴于EXTEND系统仿真软件在创建模型以及动态模拟各种离散或者连续事件等方面的突出优点【1】, 本文即运用EXTEND仿真来研究在一定的作战环境和任务需求情况下, 指挥员根据现有的保障资源和要求制定战损车辆装备的保障方案, 并对其进行优化。
在下面的实例中, 某机步师所属的运输分队在承担某运输任务时遭敌火力打击, 车辆战损情况较为严重。伴随保障能力不足, 需要及时支援保障。上级决定从就近的三个维修分队中紧急抽调人员组成三个维修保障单元前往支援。这三个保障单元的维修能力不同, 与运输分队的距离也不一样, 而且由于各自人员和设备等条件的限制, 所需的维修费用也不同。三个保障单元的具体情况如表1。
在仿真中假定三个保障单元的维修作业时间服从正态分布。为了方便建模, 各单元的作业时间均以分钟记, 现假定保障单元1的作业时间均值为45 (min) , 方差为25 (min) , 保障单元2的作业时间均值为65 (min) , 方差为64 (min) , 保障单元3的作业时间均值为90 (min) , 方差为100 (min) 。为了方便计算, 实例中给定了三个保障单元的平均作业成本。现假设战损车辆共计18台, 全部维修任务由三个保障单元联合完成, 且三个保障单元的维修机工具和设备齐全。考虑到各单元内部人员之间的协调配合问题, 原则上不拆散编制, 重新分组, 即以保障单元为单位受领任务【2】。而且为了尽快恢复运输分队的输送能力, 要求所有任务在8小时即480 min以内完成, 同时考虑到经济效益, 要求维修费用尽可能少。
该例子可以归结为一个有约束条件的多目标规划问题:
现用a、b、c (台) 分别表示分配给三个保障单元的维修任务, 用T1、T2、 T3 分别表示三个保障单元完成一台车维修所花费的时间。其中T1～N (45, 25) , T2～N (65, 64) , T3～N (90, 100) 。现令保障单元1所负责的a台车维修耗时分别为T1 (1) 、T1 (2) ……T1 (a) 。则保障单元1总的维修时间为:
Time1=T1 (1) + T1 (2) +…+T1 (a) ,
类似可得保障单元2和3的总的维修时间分别为:
Time2=T2 (1) + T2 (2) +…+T2 (b) ,
Time3=T3 (1) + T3 (2) +…+T3 (c) , 且各保障单元花费的总时间为总维修时间与机动时间之和。
根据以上分析, 该目标规划问题可以表示为:
Mincost=400a+350b+250c。
2.3 EXTEND模型建立
由于三个保障单元的作业时间服从正态分布, 无法直接确定具体数值, 本文采取的求解方法是:借助于EXTEND模型中的Evolutionary optimizer模块, 在作业时间和维修费用的约束下对各个参数进行优化【3】, 从而找出最佳的保障方案。按照这个思路, 可建立的EXTEND仿真模型如图1。
下面对仿真模型进行相关说明:
(1) “任务产生模块”用来产生故障车辆, 通过对话框可以设置故障车辆的数量和相关属性。
(2) “任务指派”模拟待修车辆分别进入三个保障单元的维修作业点。
(3) “维修时间”中“Rand”模块设置单车维修时间服从正态分布, “Station”模块模拟维修车间, “Accumulate”模块统计各保障单元总的维修时间, 并通过“Plotter”模块显示。
(4) “维修车辆数目”中“Count”模块统计各保障单元所维修车辆的数目。
(5) “优化模块”中可以限定总的维修任务和时间以及费用要求, 并在此基础上对各保障单元的维修任务进行优化。
2.4 仿真结果分析
运行Evolutionary optimizer (优化模块) 50次, 各保障单元的维修时间由于服从正态分布而使总的维修时间不断变化, 但每次运行结果中各保障单元的任务分配以及总的维修成本都是一样的, 这说明方案已达最优。最终从200多种可能的情况中找出了51种满足条件要求的方案如下图2所示 (图2中只列出了26种) 。图2中的a、b、c分别表示三个保障单元的维修任务;time1、time2、time3分别表示三个保障单元总的维修时间;MinCost表示总的维修成本。
依照仿真的结果, 可制定如下的维修保障方案:保障单元 1、2、3的维修任务分别为:6台、7台和5台, 总的维修费用为6100元。各保障单元的维修作业时间服从设定的正态分布规律, 且全部保障任务在8小时内完成。
对仿真结果中三个保障单元的维修作业时间样本, 分别建立置信度为95%的置信区间来估算仿真本身存在但未知的维修作业时间的均值。先计算各保障单元时间样本的均值:
X1=288.45, X2=176.88, X3=266.65。按照置信区间估算公式:
3 结论
通过建模仿真对车辆装备机动保障进行模拟, 可以获得许多宝贵的数据, 使指挥和决策得到优化, 减少相应的风险。战时车辆装备保障的不可预见性大, 尤其是在高技术条件下, 局部战争对战时车辆装备保障的要求很高, 使得完成保障任务的难度增大。将计算机仿真技术运用于战时车辆装备保障, 将大大提高战时车辆装备保障决策的科学化和信息化的水平。
参考文献
[1]朱卫峰, 费奇.复杂物流系统仿真及其研究现状.系统仿真学报, 2003;15 (3) :353—356
[2]蔡强, 张勇.战场机动抢修单元效能评估系统建模与仿真研究.见:石洪波.军事运筹学2008年学术年会论文集, 北京:海潮出版社, 2008:375—379
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[4]李鹏波, 张士峰.关于仿真可信性的度量.计算机仿真, 2000;17 (1) :19—52
战时保障 篇2
满意度最大条件下的战时保障补给站选址问题研究
设施选址是装备保障系统构建过程中的重要决策步骤.文章首先分析了现代战争中装备保障设施尤其是终端补给站选址问题对形成装备保障快速反应能力的重要性,提出了以作战区域内所有作战单位的保障满意度最大为目标的.有限补给站选址优化模型,作战单位对选址方案的保障满意度是从所需的资源数量和保障反应及时性两个方面进行考虑的.之后基于拉格朗日松弛算法设计了模型的启发式求解算法,实验结果表明该算法有效.
作 者：王文峰 谭林 郭波 WANG Wen-feng TAN Lin GUO Bo 作者单位：国防科技大学,信息系统与管理学院,系统工程系,湖南,长沙,410073刊 名：运筹与管理 ISTIC PKU英文刊名：OPERATIONS RESEARCH AND MANAGEMENT SCIENCE年，卷(期)：16(5)分类号：O224关键词：装备保障 选址-分配问题 部分覆盖 拉格朗日松弛
战时保障 篇3
关键词：基层财务人员,战时保障能力
基层战时财务保障工作是战时财务保障的基础环节, 也是落实国家军队的战时财务保障政策法规的基础环节, 也是提高军队战时经费使用效益的基础环节。作为基层战时财务保障工作执行的载体, 基层财务人员的素质和质量直接影响战时财务保障工作的执行效果。
1现代战争对基层财务人员能力素质的要求
1.1具有熟练的专业业务素质
业务素质是基层财务人员的基本能力要求, 是财务人员的才干、能力和技能的综合反映。财务人员要高效完成战时财务保障工作就必须熟练掌握财务专业知识和技能, 能够胜任相应的岗位, 满足第一任职需要。这是最基本的职业能力, 也是新军事变革条件下实现财务高效、精确化保障战时财务人员必须具备的基本要求。基层财务人员是管理型的劳动者, 必须适应新军事变革的环境, 具有熟练的专业知识和技能, 能够熟练地将现代化管理科学知识和方法应用于战时财务保障工作的全过程, 能够当好上级党委、手掌的参谋助手, 能够自觉地、创造性地完成各项战时财务保障工作任务, 取得较高的保障效益。
1.2具有较强的信息处理能力
未来的战时财务保障将更多地依靠各种辅助决策系统和智能处理系统去实施, 通过“信息流”实现战时财务保障精确化。一是财务管理自动化。未来信息化战争, 将充分借助财务信息管理系统实现对财务信息的自动化存储、分类、分析与传输;将充分借助财务决策系统, 灵活运用各种辅助决策模型与方法、实现财务保障方案的自动化生成、评估与优选。二是财务管理可视化, 通过自动化、卫星定位技术、通讯网络技术等相关技术和手段实现对财务保障的全面跟踪与查询, 特别是战时财务保障将更加及时、准确, 财务保障的效率与质量将大大提高。三是财务管理智能化, 信息技术的运用将大幅度提高财务管理的智能化水平, 使其具有自动反馈的功能、信息识别与积累功能、自我诊断等多种功能, 从而拓宽了财务管理系统在未来精确化财务保障中的作用, 如环境分析系统与财务管理系统相结合, 可实现依据不同的战场环境的特点而合理的实施战时财务保障, 生成保障预案。未来作战财务保障信息化程度的提高, 要求基层财务人员必须具有较强的信息处理能力。
1.3具有较强的指挥协调能力
未来联合作战财务保障难度增大, 主要表现在:一是保障对象多元化;二是保障关系复杂化;三是保障环境多样化。未来战争具有作战环境和作战样式的多样性的特点, 财务保障针对的战场环境也各不相同, 有的在严寒高原地区展开, 有的在海洋展开。财务保障的复杂性, 要求基层财务人员必须具有较强的组织指挥协调能力, 使财务保障力量及财务保障活动在时间和空间上形成协调一致的有序结构, 才能充分发挥财务整体保障效能。一方面要具有综合协调财务保障系统与整个后勤保障系统、作战系统的能力, 即在不同的作战样式和作战阶段中, 能够准确判断战场敌我态势和整个后勤保障形势, 并依次及时调整财务保障方案, 使其始终与整个作战系统相适应, 与整个后勤保障系统相协调。另一方面具有综合协调财务保障系统内部各个财务保障力量的能力。从财务保障全局的角度出发, 科学配置财物资源, 合理运用财务保障力量, 正确选择财务保障方式, 做到各个作战方向、作战部队之间财务保障力量的相互配合和支援, 各种作战样式之间、不同作战阶段财务保障方案的顺利转换与紧密衔接。
2提高基层财务人员战时财务保障能力的对策
2.1完善基层财务人员战时财务保障能力建设的法规保障
基层财务人员战时财务保障能力是提升军队战斗力和加强军队财务建设的重要举措。必须发挥军队对基层财务人员战时财务保障能力建设的保障、控制和监督作用, 我军应尽快制定出台全军性的财务人员战时财务保障能力建设的法律、法规, 以明确军队单位、个人在财务人员战时财务保障能力建设的地位和作用, 保障财务人员战时财务保障能力建设的经费来源, 明确财务人员战时财务保障能力建设的机构, 规范各类违纪的处置办法等, 使财务人员战时财务保障能力建设工作做到有法可依。
2.2做好基层财务人员数量的预测和规划
针对基层财务人员数量失衡, 不能满足战时财务保障的要求, 要合理预测基层财务人员的供求量, 必须根据一定的资料和数据, 对一定时期内基层财务人员的需求、进出、流失和储备等情况, 进行全面的分析、判断并做出预测, 以达到保证基层财务人员供给平衡的目的。首先要收集、贮存和处理基层财务人员信息 (包括每年财务人力资源的流入量、流出量以及各个人员的基本信息等) , 以此建立财务人员数据库;通过电子计算机, 建立具有高速数据处理、分析、判断的电子计算机中心;构成能够把基层财务人员信息传输给电子计算机并且把各种计算机连接起来的现代通讯系统, 并且实现军队各级相关部门实现数据共享;为各级干部部门提供输入基层财务人员的原始数据, 查询和显示信息的终端设备。
2.3改革基层财务人员培养模式
针对现代化战争对基层财务人员素质能力要求, 改革人才培养模式。一是培养创新性财务人才。培养创新型的财务人才首先要树立“创新教育”的教育观念。“创新教育”是指在加强财务基础知识教育的同时, 高度重视财务人才能力的培养, 不断提高受教育的财务人才的创造性和创造力。二是培养复合性财务人才。我军财务人员培养这方面基本模式仍未完全改变, 仍是一种“专业对口”的人才培养模式。这种完全“专业对口”式的人才培养模式限制了财务人才发展, 远远不能适应现代化战争形势下对基层财务人员发展的需要。要适应现代战争的需要, 实现高效、精确化财务保障, 必须培养新型的复合型财务人才, 要进一步拓宽专业口径, 提高复合程度, 淡化财务专业界限, 使之能够适应不断发展变化的多种任职岗位的需要。要达到这些目标, 后勤院校应进一步加强合成作战理论、联合作战理论、军兵种知识、外军知识和军事运筹理论等课程的教学力度, 深化教学改革, 努力培养一专多能的财务人员。要围绕财务学员所学专业, 增加专业学科的新知识、新技术内容的教学, 将最新研究成果及时充实于教材。要强化指挥, 管理与财务专业技术的有机融合, 努力使学员既懂指挥, 又懂管理, 又懂专业技术。对初级财务管理人员实行“军政后”合训, 对中级财务管理人员实行“军政合训”、“指参合训”, 对高级财务管理人员实行“陆海空、军政后装合训”, 使财务人员能够适应各种工作岗位的转换。三是培养信息化服务型财务人才。在信息化战争条件下, 实现精确、快捷的财务保障是取得战场优势的重要条件, 从而精确的财务保障离不开及时准确的信息, 这就要求我们必须加快信息化服务型财务人才的培养。军队信息化的推广, 促进军队财务由核算型向管理型拓展, 后勤保障和财务管理将成为和平时期部队建设的核心内容, 以财务管理为核心的部队供应管理信息系统, 将是今后一个时期部队软件开发和运用的主流, 这就要求基层财务人员必须要掌握多种财务软件和多种开发语言、能够处理信息流传递过程中遇到的各种问题。
2.4做好基层财务人员的在职培训教育
建立健全的继续教育运行机制, 为打赢高技术条件下的局部战争做好基层财务人才的准备。从士兵到士官, 从士官到干部, 从具有初级专业技术职务干部到中级专业技术职务干部, 从中级专业技术职务干部到高级专业技术职务干部, 从单一学科知识的学习到综合知识的掌握运用, 形成继续教育完整的培训体系。确立各项继续教育制度, 是执行继续教育法规的制度保障。要在总部下达的有关继续教育规章制度的基础上, 制定出《基层财务人员继续教育暂行规定》, 明确继续教育的目的、内容、对象, 规定开展继续教育的方式和时间, 采取有效措施, 实施对教学机构、手段、师资和经费的组织管理, 制定继续教育的质量评估标准和考核、奖惩办法, 同时要合理选择在职培训方式。在职培训是财务干部在不脱离现有工作岗位的情况下参加军事系统内部或地方组织的各种成人再教育。根据财务人员的工作性质应灵活的选择培训方式, 合理选择培训内容。打破以往缺什么补什么的做法, 传授一些新知识、新理论和应急操作方面的新技术, 使之学之能用。要针对现代化战争出现的新情况、新问题、确定培训的重点, 总之在培训内容的选择上要有针对性, 要瞄准战争、紧贴战场, 纵向深入, 横向拓宽, 切实提升基层财务人员战时财务保障能力。
参考文献
[1]马继春, 朱连清.军队财务学专题研究[M].沈阳:白山出版社, 1994.
[2]朱连清.论军队财务人力资源管理[J].军事经济研究, 2004, (1) .
战时保障 篇4
战时车辆装备保障方案是指依据作战使用要求、车辆装备使用特点和保障决心, 对完成车辆装备保障任务和实施措施的基本设想[1]。在现代高技术战争条件下, 作战双方对抗激烈、时间任务紧迫、利用资源有限, 在什么时机、选择什么样的维修级别、进行什么样的维修保障成为车辆装备保障方案的重要内容。能否选择最优的车辆装备保障方案, 对赢得战时车辆装备保障的主动权具有重要意义。而当前车辆装备保障方案的优化还处于起步阶段, 只是借助经验来进行。故本文采用集对分析理论, 结合层次分析法, 对战时车辆装备保障方案进行评估。
1集对分析基本概念
集对分析是我国学者赵克勤提出的一种全新的系统分析方法。所谓集对, 是指存在联系的两个集合。集对分析[2]是指研究这两个集合的联系度。联系度指这两个集合对其共有属性的相同、相异、相反的程度。假设这两个集合具有N个共有属性, 其中它们相同属性有S个, 相反属性有P个, 那么既不相同也不相反而是相异的属性F就有N-S-P个。得到集对联系度表达式:u=a+bi+cj。其中a为相同属性联系度即同一度, 用S/N表示;b为相异属性联系度即差异度, 用F/N表示;c为相反属性联系度即对立度, 用P/N表示;i为差异度系数;j为对立度系数。由于集对分析是对所论2个集合所具有的特性作同、异、反分析并加以度量[3], 所以规定j恒取值-1, i在[-1, 1]内视不同情况取值[4]。
2车辆装备保障方案评估模型
2.1决策矩阵的构造
设有P1, P2, P3, …, Pn等n个车辆装备保障方案, 而每个方案中有E1, E2, E3, …, Em等m个评价指标, 每个指标有一个指标值, 记为kij (i=1, 2, …, n;j=1, 2, …, m) , 则基于集对分析的车辆装备保障方案评价的决策矩阵为:H= (kij) n×m。
2.2建立同一度矩阵
为提高保障方案的可靠性, 需要选取一个“理想方案”P0。集对分析法认为, 方案中的各项指标各有优劣, 可以选取它们中间的最优者构成一个方案, 来作为理想方案。而由于在方案评估优选的问题中, 往往只需讨论其它方案与理想方案各指标的接近程度, 越接近理想方案的越优。所以讨论同一度即可, 不用讨论差异度与对立度[5]。
取P0与待评估保障方案Pi为一个集合对子, 对该集合对子作同一度分析。设理想方案P0=[k01, k02, …, k0j, …, k0m], 其中k0j为P0方案的第j个指标的值, 其大小为H矩阵中第j个指标中的最优值。比较决策矩阵的指标值kij和理想方案P0中对应的指标值koj, 即可形成评价方案Pi与理想方案P0指标不带权重的同一度矩阵:
Q= (aij) n×m。
式中, aij为评价指标值与P0中对应指标值k0j的同一度。因为a+b+c=1, 所以在计算同一度a=S/N时, 总是较小的数除以较大的数, 即:
2.3层次分析法确定指标权重[6]
由于车辆装备保障方案涉及的因素多, 结构层次性强, 因此对这类问题的研究需要运用结构模型化技术。层次分析法把复杂问题分解为各个组成因素, 又将这些因素按支配关系分组形成递阶层次结构, 对同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较, 构造两两判断矩阵, 然后求解矩阵的特征根和特征向量即权重向量W。
2.4指标合成
指标合成可采用对各项指标值与其相对应的权重系数进行线性叠加, 或非线性叠加, 或线性与非线性混合叠加等指标合成方法, 采用哪种方法应根据问题的性质而定[2]。本文采用线性叠加合成方法。综合评价矩阵为:
R=QWT=[a1, a2, …, am]T。
其中:
3实例应用
假设某汽车维修分队担负某作战方向的保障任务, 制定了四份保障方案 (P1、P2、P3、P4) 。为最大限度的发挥现有保障力量, 在最短时间内恢复战损车辆的战斗力, 需要对现有的保障方案进行优化评估。评估从保障目的和保障效益两方面考虑, 每方面含多个子评估指标[7]。其评估指标体系分为3层, 由层次分析法得出各项指标权重向量W=[0.68, 0.16, 0.05, 0.07, 0.04], 如表1所示。
通过计算和专家评估, 确定各方案的指标数, 如表2所示。
在指标中, 车辆修复率越高越好, 车辆器材消耗率、维修用油消耗率、维修人员伤亡率、保障装备损坏率都是保障效益的侧面体现, 应该越低越好。所以构造理想方案:
P0=[k01, k02, k03, k04]=[0.92, 0.63, 0.24, 0.05, 0.10]。
且由表2可得决策矩阵:
同一度矩阵:
综合评价矩阵:
R=QWT=[0.75 0.87 0.89 0.84]T。根据备选方案指标值的大小, 可得出4个备选方案的优劣顺序为:P3>P2>P4>P1。
4结束语
科学合理的车辆装备保障方案, 是快速恢复战损车辆战斗力的重要保证, 但在实际应用中常因缺乏合适的方法而导致方案选择的不理想。本文利用集对分析与AHP相结合的方法, 能够有效量化保障方案的综合评价, 为保障方案的选择提供帮助。该方法计算简便, 评价模型概念清晰、理论严谨、评价结果直观可靠, 为战时车辆装备保障方案的优选提供了一种新的思路。
摘要：车辆装备的正常使用依赖于经济而有效的保障, 而能否选择最优的车辆装备保障方案则是保障得力与否的关键。运用集对分析方法, 从基本概念出发, 提出车辆装备保障方案评估模型。通过建立待评估方案决策矩阵, 构造理想方案。运用层次分析法确定评价指标权重, 对各项指标值与其相应权重系数线性叠加, 最后根据结果得出保障方案的优劣顺序。
关键词：集对分析,层次分析法,车辆装备,保障方案
参考文献
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[4]余亮, 邢昌风.集对分析在武器系统效能评估中的应用.电光与控制, 2008;15 (3) :68—71
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[6]汪应洛.系统工程.北京:机械工业出版社, 2003:130—140
战时保障 篇5
目前,我军装备维修作业体制仍以三级维修作业体系为主,即基层级维修、中继级维修和基地级维修。这样的维修保障体制是与我军长期以来各军兵种的装备部署数量和作业特点相适应的。但随着我军装备体制编制的不断调整,电子信息装备数量的不断增加,以及对战场装备维修的快速性与及时性的要求不断提高,现有维修保障体制已然不能适应实战要求,装备维修保障由三级维修体制向二级维修体制转化的趋势似乎已成为必然。但体制模式的改革、研究、论证与实行绝不是一朝一夕之事,既需要借鉴外军维修体制改革的经验,同时又要考虑我军装备发展与维修保障特点之国情。为有效探讨不同维修体制下的装备维修保障效能之差异,深入分析维修保障体制对装备维修保障效能的影响,本文采用兼具定性分析和定量分析手段的系统动力学方法来对该问题进行研究,借助具有计算机仿真功能的系统动力学模型来实现系统仿真与优化的目的。
1装备战时维修保障系统活动过程
装备战时维修保障系统,是战时装备保障系统的重要组成部分,是指为满足装备作战需要,在战场上运用应急诊断与修复技术,迅速的对故障装备进行损伤评估并根据需要快速修复损伤部位,使装备能够恢复战斗力,并完成某项预定任务或实施自救的保障系统。它包括了技术侦察、损伤评估、抢救后送、故障维修、物资供应、指挥管理、保障防卫等诸多子系统,以及保证各系统间有效运行、发挥作用的制度、原则和方法。如图1所示。
由图1可知,维修保障系统通过对战场损伤装备的维修保障活动,恢复和保持参战装备的完好性。即在作战任务下达后,待修装备进入维修保障系统,通过故障分析、损伤评估、故障维修等一系列维修保障活动后,成为符合战技要求的装备。当然,这里的“维修保障活动”应理解为对滞留的、故障的、受损的装备的搜索、评估、后送、修理以及将它们送回到部队、储藏地点或新编部队地点的系列活动的总和。
2装备战时维修保障系统SD模型构建
装备战时维修保障系统是包含了从战术级维修保障机构到战略级维修保障机构的多级别维修保障子系统的复杂系统。系统内部各子系统相互联系、相互影响,既要实现自身的功能发挥,又要作为一个整体实现整体效能的发挥。而且这种整体效能不再是几个子系统效能的简单叠加,根据系统工程的观点,对这样的系统进行效能分析与研究,必须从系统整体出发,对整体与要素,以及要素与要素之间的相互作用关系理透摸清,方能准确描述其作战效能的真实性。通常,这种关系错综复杂,往往呈非线性作用,用一般计算机仿真方法很难描述,而采用非线性作用机理的系统动力学方法则能够轻松解决这样的难题。
系统动力学采用结构———功能模拟法,从系统的微观结构入手建模,通过构造系统的基本运行结构,来模拟与分析系统的动态行为。因此,能够清晰地描述系统要素之间的相互关系,有效仿真和分析作战行动中装备维修保障活动的动态行为特征。
2.1作战想定利用系统动力学进行作战仿真,首先应该进行作战想定,以便于对仿真数据进行确定,对仿真参数进行合理的界定。假设在我军某次渡海登岛作战当中,我方初始投入可作战装备数量为800辆(架/具),维修人员总计10000名,维修保障器材10000套(件),敌投入参战装备700辆(敌方防御作战,保障便利,假定装备数量不发生损失),敌作战效能0.15,敌损毁器材效能为0.1,作战时间为25小时。
2.2因果关系图根据装备战时维修保障系统活动过程,结合具体的战场想定,可以看出装备战时维修保障系统的工作过程实质上是一个交战(装备战损)———装备维修———装备补充———交战(装备战损)的反馈回路,它反映了敌我双方交战情况下,装备维修保障系统的动态运行过程。
对这样的活动过程进行建模,首先要对影响系统维修保障活动的主要因素进行分析,这就需要构建系统因果关系图。通过因果关系图将系统内部各要素之间的相互影响关系详细刻画,有利于把握系统结构,了解系统的动态行为。装备战时维修保障系统的因果关系图如图2所示,图中箭尾要素对箭头要素产生作用,“+”表示正影响关系,“-”表示负影响关系。各种影响关系交互作用构成因果反馈回路,包括正反馈和负反馈回路。回路中的要素及其关系是下一步系统模型建立的基础。
根据装备战时维修保障系统活动过程,可知装备战场维修保障的基本流程为:装备在战场上由于敌军的攻击生成战损装备,战损装备首先进入一级维修(阵地抢修),维修成功的装备可继续投入战场使用,一级维修单位无法维修的装备转入二级维修(后方维修)。通常,二级维修存在一定的时间延迟。二级维修成功的装备将直接投入战场补给装备,而二级维修也不能完成的装备则进行报废或继续报送三级维修单位(大后方修理厂)。根据这一流程可构建系统因果关系图如图2所示。
2.3系统流图
系统动力学模型的原型就是系统流图。系统流图的建立又是系统仿真的基础。因此,一个既能反映实际又不至过于复杂的系统流图成为整个系统仿真分析的关键。装备战时维修保障系统流图的建立,首先要进行模型变量的选取。这就需要基于装备维修保障系统的因果关系图分析,将影响装备维修保障效能的关键变量抽离出来并分类。一般来说,构成系统动力学模型的关键变量主要有五类:状态变量、速率变量、辅助变量、常量和表函数。本模型中共设计32个变量,其中状态变量7个,分别为:我方可投入作战装备数量,战损装备数量,待修装备数量,一级维修人员数量,二级维修人员数量,三级维修人员数量,维修器材数量;速率变量7个:战损速率,可修复速率,修复速率,一级维修人员伤亡速率,二级维修人员伤亡速率,三级维修人员伤亡速率,维修器材损耗速率;常量5个:敌方力量作战效能,敌杀伤一级维修人员效能,敌杀伤二级维修人员效能,敌杀伤三级维修人员效能,敌方力量损毁器材效能;辅助变量13个:一级维修人员伤亡率,二级维修人员伤亡率,三级维修人员伤亡率,维修器材伤损率,战损率,可修复率,修复率,敌方参战力量,维修人员数量,维修人员数量对修复率的影响因子,维修器材数量对修复率的影响因子;2个表函数:维修人员数量对修复率的影响表,维修器材数量对修复率的影响表。变量确定之后,还要对各变量之间的影响关系进行确定,并加以数学描述。当所有变量及其关系都确定后,装备战时维修保障的系统基模便建立起来了。
基于以上考虑,首先建立三级维修的保障系统流图,如图3所示。然后将该模型进行简化,便得到二级维修的保障系统流图,如图4所示。两个模型除变量略有不同外,其运行机制没有太大差异。
3装备战时维修保障系统仿真分析
在模型建立后,便可利用系统动力学的专用软件vesim来对模型进行模拟仿真,以比较两种不同维修体制下的维修保障效能之差异。
首先进行模型模拟时间长度设置。可基于战场环境,模拟一场战斗,将时间长度设置为25小时。然后将反映变量关系的基本DYNAMO方程输入,模型验证通过后,便可运行模型并输出仿真结果。
模拟分析的初始条件在战时维修保障系统作战想定中已经给定,模型运行所需数据可以根据实战经验和数理统计得到,在具体仿真试验中也可以进行改变,来反映这些参数对装备维修保障系统效能的影响。在输入所有作战数据后,运行模型便可得到我方可投入作战装备数量分别在三级维修和二级维修条件下运行的模拟比较图,见图5。
可见,我方可投入作战装备数量在后勤零补给的情况下,经历最初的迅速衰减后,逐步趋于稳定,但仍远少于装备初始量。这说明随着战斗推进以及我方维修保障系统的介入,我方装备参战初始时的高损伤状态在维修保障系统的有效工作下得到明显缓解,但由于维修保障能力有限,可投入作战装备数量得不到更多支持,参战装备的战损率和修复率在一定程度上达到平衡。同时,三级维修和二级维修体制下的可用装备数量差异也在模拟比较图中得到了直观体现:战斗后期,三级维修体制下的可用装备数量要少于二级维修,并且衰减趋势明显。出现这种情况,部分是由于在不同的维修体制下,各维修级别可支配的维修资源存在差异,另一部分是因为战时基层级维修保障单位实施维修任务的基本方式是伴随保障和现场修理等靠前抢修,敌方作战力量对其作战效能不同,即我方维修保障人员的伤亡情况不同。另外,不同维修保障体制下,各层级可支配的维修保障资源不同,在另一个角度上对战损装备的修复率的影响也不同,如图6所示。三级维修体制下,装备修复率急剧下滑,造成了待修装备的大量积压。
4结论
论文以战时装备维修保障系统效能优化为目的,通过对装备维修保障系统的基本活动过程进行分析,采用兼具定性分析和定量仿真功能的系统动力学方法,构建了装备战时维修保障系统SD模型,并通过动态仿真及政策实验,明确了影响战时装备维修保障系统保障效能的主要因素,并得出以下结果与结论:(1)在装备维修保障系统运行优化研究中,与其他方法相比,系统动力学具有独特优势,主要表现在对复杂系统的分析上,采用结构分析与计算机仿真相结合的方法,通过设定、更改模型结构或参数来实现反馈控制与优化的目的,有助于探寻装备维修保障系统运行的内在原因。(2)建立了不同维修级别的战时装备维修保障系统模型,从维修资源分配的角度对维修保障系统模拟后发现,在战场主动权得到保证的前提下,二级维修在维修资源利用、战损战备修复速率上要优于三级维修,可以有效减缓参战装备数量的衰减速度。
参考文献
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