基于横向转运策略的可修件三级库存优化模型

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1、航空学报ActaAeronauticaetAstrOnauticaSinicaDec．252014V01．35No．123341．3349ISSN1000．6893ON11-1929／Vhttp：／／hkxb．buaa．edu．cahkxb@buaa．edu．cn基于横向转运策略的可修件三级库存优化模型刘任洋，李庆民*，李华海军工程大学兵器工程系，湖北武汉430033摘要：备件横向转运补给是提高装备保障效率的有效途径．针对现有研究不适应部队多级维修供应模式的问题，根据VMETRIC和生灭过程理论，建立了三级保障模

2、式下多类可修备件的库存转运模型，运用启发式算法对模型进行求解，通过仿真验证了算法的正确性。研究了多种保障效能评估指标，以装备可用度为约束、备件购置费用最低为目标，采用边际优化算法得到最优库存方案，并与非转运条件下的方案进行比较。在实际案例中，本文构建的转运模型在提高各项保障效能指标的同时使备件购置费用降低了22．35％。关键词：横向转运；库存优化；可修件；保障效能；多级维修供应中图分类号：V215．7；E911；TJ761．1文献标识码：A文章编号：1000—6893(2014)12-3341—09备品备件是装备

3、正常维护检修的保障性物资，是装备作战效能正常发挥的物质基础和重要保证。目前部队较为常见的是传统的备件维修供应保障模式，在该模式下备件严格按照逐级向上申请的方式进行补给，同级站点之间不考虑横向供应。然而对于执行作战任务的航空编队而言，飞机使用现场之间的距离可能比离上级保障站点的距离近得多。在这种情况下，当某使用现场备件缺货时，有库存的相邻站点对其进行横向补给要比上级保障站点补给节省不少的时间和费用。对于多站点之间横向转运问题的理论研究，国外学者开展得比较早，LeeⅢ建立了单个可修件的两级库存转运模型，利用近似算法分

4、别求出了备件需求被立即满足、被转运满足和无法满足的概率；Axsater[21考虑了和Lee类似的转运系统，利用马尔可夫过程对各基地仓库稳态库存水平进行建模。Kukreja等[3]取消了Axsater模型中备件补货提前期服从指数分布的假设，证明了只要补货提前期的分布具有相同均值，对系统的影响是相同的。而后，Axsaternl将单向转运策略引入备件库存系统，建立了三基地的单向转运模型，并通过与仿真结果对比验证了模型的有效性；0lssonE5]对两个基地问的单向转运问题进行研究，建立了与Axsater不同的需求率模型，

5、取得了更好的效果。国内的研究起步较晚，大多都是对已有模型的扩展，张光宇等[61构建了横向转运费用模型，并与非转运费用模型进行对比，验证了在满足相同保障指标的前提下，转运模型能节省大量库存费用；关娇等[73在两级库存系统中引入横向供应策略，利用蚁群算法对可维修备件库存进行优化，寻求保障费用与备件平均延误时间之间的最佳平衡。在系统的开发与应用方面，欧美等发达国家在成熟的模型和理论体系基础之上，相继开发了VMETRIC、OPUSl0、SIMLOX等一系收稿日期：2014—04—03；退修日期：2014-04．28；录用

6、日期：2014．05-07；网络出版时间：2014—05—1308：13网络出版地址：WWWcnkinet／kcms／detail／10．7527／$1000-689320140091．h订nI基金项目：国防预研项目(51304010206，51327020105)*通讯作者．Tel：027—83442947E-mail：lichen9001@hotmail．corn戮用格武：LiuRY，LiQM，LiH．Optima／modelofthree·echeloninventoryforrepairablespare

7、Dartswithlateraltransshipmentsstrategy[JI．ActaAeronauticaetAstronauticaSinica．2014．35(12)：3341-3349．前任洋，李庆民．李华÷基f横向转运策略的可修件三级库存侥亿模型[J]．航空学报，2014．35(12)：3341-3349．航空学报Dec．252014VoI．35No12列备件优化决策与方案评估工具，其中的横向转运模块有各自不同的适用场合，如VMETRIC只能同时考虑所有同一级别的站点进行横向转运(不论站点之间距离

8、的远近)。但到目前为止，我国还未开发出具有自主知识产权、通用、开放的备件规划决策系统。尽管目前对于横向转运的研究非常广泛，成果颇丰，但在具体装备的应用上普遍存在以下不足：①大部分文献的研究对象是商业供应链系统，供应模式一般为单级，并且只考虑单一备件的库存优化问题[8’11。，这与部队多级保障模式、多类备件配置需求存在差异；②对于可修件而言，目前的研究大多都假设故障件只能单