可维修备件多级保障库存优化研究及应用

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1、华中科技大学硕士学位论文不能够更好地满足现阶段我们对装备精确保障维修的需求。管理人员在配置装备系统修复需要的不同型号的备件储存量，大多依旧采用传统的优化模型。虽然这种管理措施同样能够使装备运行能够达到预期完整性要求指标。但是通常都是以增加备件库存量为代价，这样就会在装备的维修保障过程中造成备件存储过量，带来备件资源的浪费，造成巨大的经济损失。除此之外传统的管理模式下装备保障维修费用[19][20]没有与装备正常运行的可用度、完整性、满足率等参数指标之间建立有机的联系，管理者并不能直观地了解两者间的关系。针对这种现状本论文选择以可修复装备备件保障优化问

2、题为对象，通过搭建可[8]修复装备备件多级保障优化模型，并运用边际效应分析方法对模型进行求解，在保证一定的装备系统可用度等保障能效指标的前提下合理选者备件库存配置方案，减少维修经费开销，提高装备综合服务质量。在我国现代化建设大步向前的背景下，我国各领域现代化装备的集成性及复杂性都在进一步提高，对这些装备的维修和后期保障的工作的复杂程度也越来越大。一些高科技领域的大型装备都需要面临高额的经费开销和较高水平的保障能效指标[11]，这一直就备受各国军方的重视，现在也有越来越多的民用企业开始重视这样的问题。所以能够研究设计出一套先进成熟的装备备件库存优化管理

3、系统对整个装备的维修供应保障过程来说是非常重要的。在我们研究这个课题中影响装备能否维持要求的可用度水平的因素有很多，比如相应型号的装备备件库存量、在多级站点供应保障结构中各类备件在维修站点的配置数量以及备件的供应存储与消耗的关系等等。在现代化装备备件保障维修管理的过程中有很多问题是需要决策者进行定量估计的，这就不得不要求我们采用一套科学合理的分析管理办法去解决上述的诸多问[15][16]题。从国内已有的相关文献资料看来，我国对装备维修保障库存优化的研究展开得较晚，至今在我国军事化领域对武器装备备件的管理仍然是以管理者多年来积累的经验作为指导依据。这样

4、就必然导致了部队在对装备备件的保障维修过程中出现如部分保障站点装备备件储量过大带来备件库存积压，同时其他部分保障站点装备备件储量过少带来大量的备件产品短缺，使故障装备因为维修备件短缺不能及时维修造成整个装备不能正常运行甚至停机，这两种情况都会给部队及国家带来严重2华中科技大学硕士学位论文[9]的损失。民用领域方面对传统备件管理方法的应用占的比例更大。所以本文广泛收集与装备供应保障维修相关资料以及文献，通过对国内外学者们建立起来的保障库存优化的成熟理论及方法的研究与借鉴，运用更为科学合理的方法去对装备备件保障维修中费效比关系等重要问题进行建模研究。通过

5、本论文的研究能够对我国备件库存优化的发展和进步提供支持。1.2国内外研究现状各国对装备维修保障问题的研究已经展开多年，通过国内外学者的研究已经使装备保障维修库存优化问题取得了明显的进展。逐步形成了一些成熟的理论体系，同时也建立了很多关于可维修备件保障供应库存优化模型，部分优化模型已经被设计开发成为商用系统优化软件用于对实际问题的解决。目前很大一部分关于装备备件保障供应库存优化配置问题的研究其理论基础都是由美国兰德公司（RAND）的著名备件管理专家克雷格C.舍布鲁克（CraigC.[1]Sherbrooke）博士于1986年发表的文献中提出的Multi

6、-echelontheoryforrecoverableitemcontrolmodels（METRIC）模型所展开的，文中从基本的装备备件保障供应库存优化问题着手，从单级保障逐步描述到更为复杂的多级保障备件库存优化建模。在此研究的基础之上国外一些学者也通过对METRIC理论的分析研究，改进模型中有关装备备件保障多级库存优化的运算方法，建立了改进型METRIC模型。例如[2]Muckstadt等在1973年发表的文献提出了MOD-METRIC模型，这种改进型的模型是将备件保障经费开销作为模型优化的约束条件，同时对内场更换装备备件(Line-repla

7、ceunit)和外场更换装备备件(Shop-replaceunit)的基本特性都做了详细表述，是较先对装备备件的多层级(multi-indenture)问题进行分析研究的，他们将装备备件结构的多层级问题加入到模型中完成多种备件多任务维修的库存优化实验。而[3]Sherbrooke博士自己也在1986年的文章中通过对自己理论的进一步研究，提出了VARI-METRIC模型，规定装备备件需求服从负二项分布以取代之前的采用的泊松分布。将装备保障维修过程中备件的使用可用度作为目标函数，将系统可用度作为评[4]价装备备件库存优化评估中的一个保障能效指标。Sher

8、brooke博士将之前的3华中科技大学硕士学位论文VARI-METRIC模型做了进一步的改进优化，因此使装备