艦船維修效益綜合評(píng)估模型研究＊

張 珂 狄 鵬 劉 剛

（1.海軍駐青島造船廠軍事代表室 青島 266400）（2.海軍工程大學(xué)管理工程系 武漢 430033）

1 引言

艦船維修是對(duì)使用中的艦船裝備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和修理活動(dòng)的統(tǒng)稱。維護(hù)保養(yǎng)是艦員對(duì)船體和各種裝備進(jìn)行技術(shù)保障活動(dòng)的一種經(jīng)常性制度，它包括：日檢修、周檢修、月檢修和航行檢修。修理則是根據(jù)艦船船體和各種裝備耗損情況以及由于各種事故或戰(zhàn)斗造成的破損，適時(shí)的進(jìn)行修復(fù)和更換［1～2］。艦船裝備維修是艦船裝備的重要技術(shù)保障工作，是海軍建設(shè)事業(yè)的重要組成部分，戰(zhàn)時(shí)對(duì)保持和恢復(fù)海上艦艇戰(zhàn)斗力具有十分重要的意義。

隨著裝備先進(jìn)型、復(fù)雜性程度的日益提高，裝備的使用維修費(fèi)用急劇上升。因此在滿足維修目標(biāo)的基礎(chǔ)上，維修效益應(yīng)得到足夠的重視，以達(dá)到在經(jīng)費(fèi)一定的情況下通過維修使艦船最大限度的滿足使用需求，即取得最大維修效益的目的。隨著海軍艦船數(shù)量的增加，提高艦船維修效益日益受到重視。因此，研究艦船維修效益綜合評(píng)估，如何將有限的經(jīng)費(fèi)發(fā)揮最大效用，對(duì)于海軍艦船維修事業(yè)的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

艦船維修費(fèi)主要包括：船機(jī)電修理費(fèi)、武備系統(tǒng)修理費(fèi)、觀通系統(tǒng)修理費(fèi)、航海系統(tǒng)修理費(fèi)、器材購(gòu)置費(fèi)、帆纜涂料保障費(fèi)、特裝購(gòu)置費(fèi)、艦員自修保養(yǎng)費(fèi)等。

對(duì)艦船維修效益進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析時(shí)，主要考慮其“費(fèi)用—效能”之間的關(guān)系［3～4］。影響費(fèi)用效能的因素很多，本文選擇其中影響較大的、對(duì)艦艇維修有實(shí)際指導(dǎo)意義的因素進(jìn)行分析，以求通過研究，達(dá)到提高維修效益的目的。影響維修費(fèi)用的因素很多，主要有維修結(jié)構(gòu)、維修保障體系、維修時(shí)機(jī)、物價(jià)指數(shù)和裝備自身可靠性及維修性等因素［5～8］。

在艦船修理周期內(nèi)，采用不同的維修結(jié)構(gòu)，不同的修理間隔，其費(fèi)用差別很大。采用同樣的修理間隔，不同的維修結(jié)構(gòu)，其費(fèi)用差別也較大。好的維修保障系統(tǒng)，能使裝備的作用充分發(fā)揮出來(lái)，艦船維修保障體系要素主要有：維修規(guī)劃；人員和人員培訓(xùn)；維修設(shè)施和設(shè)備；檢測(cè)和試驗(yàn)設(shè)備；運(yùn)輸和裝卸；技術(shù)資料及維修經(jīng)費(fèi)等。維修時(shí)機(jī)的選擇將影響艦船裝備的有效工作期和修理次數(shù)，從而也影響維修效益。在我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，物價(jià)受市場(chǎng)影響波動(dòng)較大，對(duì)維修費(fèi)產(chǎn)生明顯的影響。一般說來(lái)，可靠性和維修性越好的裝備其維修費(fèi)相對(duì)越低；反之，它的維修費(fèi)越高［9～10，12］。

2 艦船維修費(fèi)效分析

艦船裝備維修費(fèi)用—效能分析簡(jiǎn)稱維修費(fèi)效分析，是通過對(duì)裝備進(jìn)行費(fèi)用和效能分析，力圖用最低的維修費(fèi)用，達(dá)到裝備預(yù)定的維修效果，從而提高裝備維修價(jià)值的系統(tǒng)分析方法。

2.1 費(fèi)效分析的一般步驟

費(fèi)效分析是一種系統(tǒng)分析方法。由于各系統(tǒng)的特殊性，企圖找到一個(gè)能夠處理各系統(tǒng)的一切問題和通用于一切情況的方法是很難的。但是根據(jù)費(fèi)效分析基本要素，提出一個(gè)合乎邏輯的分析結(jié)構(gòu)還是可能的，美國(guó)陸軍武器裝備司令部頒發(fā)的工程師手冊(cè)中，提出了分析的一般過程與步驟［6］。根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況，費(fèi)用—效能分析的一般步驟如圖1所示［7］。

圖1 費(fèi)用—效能分析一般步驟

2.2 艦船系統(tǒng)效能

艦船系統(tǒng)效能是艦船在規(guī)定條件下完成規(guī)定任務(wù)的能力。它包括能力指數(shù)K、在航率H和系統(tǒng)任務(wù)能力恢復(fù)率W三個(gè)部分。

1）能力指數(shù)K

艦船能力指數(shù)K是指完成預(yù)定任務(wù)的能力，采用“綜合因數(shù)法”來(lái)計(jì)算。這種方法認(rèn)為：武器裝備的能力是全艦作戰(zhàn)能力的主體，平臺(tái)和C4ISR系統(tǒng)是艦船作戰(zhàn)能力的基礎(chǔ)和倍增器，艦船作戰(zhàn)能力指數(shù)為各種任務(wù)指數(shù)的總和。若i項(xiàng)裝備執(zhí)行j項(xiàng)任務(wù)的武器指數(shù)為Rij；平臺(tái)保障和C4ISR系統(tǒng)的綜合效能因子為E，則j項(xiàng)任務(wù)指數(shù)為Cj：

艦船能力指數(shù)為K：

2）在航率H

艦船在航率H是指艦船在服役期內(nèi)能執(zhí)行航行任務(wù)的時(shí)間占總服役期的比率：

3）系統(tǒng)任務(wù)能力恢復(fù)率W

一般說來(lái)，每一型艦船都有其特定的任務(wù)目標(biāo)，另外，艦船在特定的時(shí)期、特定的地點(diǎn)也可能有其特定的任務(wù)。因此，在衡量艦船的作戰(zhàn)能力時(shí)，不但要考慮艦船的總體能力，還要考慮其針對(duì)特定任務(wù)的能力。在評(píng)估艦船維修效益時(shí)，系統(tǒng)任務(wù)能力恢復(fù)率是一個(gè)重要指標(biāo)。

艦船的任務(wù)系統(tǒng)可以分解到若干裝備中去，不妨將裝備的完好能力指數(shù)定為1，令維修前裝備能力為X，維修后裝備的能力為Y。按各裝備所具有的能力對(duì)完成任務(wù)的重要性賦予不同的權(quán)值系數(shù)k，用來(lái)綜合評(píng)估系統(tǒng)任務(wù)能力恢復(fù)率。可以得到如下系統(tǒng)任務(wù)能力恢復(fù)率函數(shù)W：

3 艦船維修效益綜合評(píng)估

對(duì)艦船維修效益進(jìn)行評(píng)估，就是研究在一定維修費(fèi)用的情況下，通過一系列維修活動(dòng)，如何使得艦船能力、在航率和系統(tǒng)任務(wù)能力達(dá)到最大，即將一定的維修經(jīng)費(fèi)發(fā)揮最大維修作用。設(shè)艦船維修的“效費(fèi)比”值為P，服役期間總的維修費(fèi)用為C，C＝Cs＋Cn，其中Cs為服役期內(nèi)計(jì)劃維修費(fèi)用，Cn為服役期內(nèi)臨時(shí)修理費(fèi)用。

根據(jù)式（1），（2），（4），（5），則

其中：E為平臺(tái)保障和C4ISR系統(tǒng)的綜合效能因子；H為在航率；Cs為服役期內(nèi)計(jì)劃維修費(fèi)用；Cn為服役期內(nèi)臨時(shí)修理費(fèi)用；Rij為第i項(xiàng)裝備執(zhí)行j項(xiàng)任務(wù)的武器指數(shù)；ki為第i項(xiàng)裝備權(quán)值系數(shù)；Xi為第i項(xiàng)裝備維修前的能力指數(shù)；Yi為第i項(xiàng)裝備維修后的能力指數(shù)。

可以取已知效費(fèi)比P值中最大值定為上限（maxP＝Pw）；取最小P值定為下限（minP＝Pb）。以Pw—Pb為準(zhǔn)則，建立艦船維修效益綜合評(píng)估函數(shù)V（P）如下

其中：V（P）為維修效益評(píng)估函數(shù)，0≤V（P）≤1；Pb為艦艇維修效費(fèi)比下限；Pw為艦艇維修效費(fèi)比上限；a，b為維修效費(fèi)參數(shù)，a＞0，b＞0。

V（P）為P的函數(shù)，大體上與P成正比。其函數(shù)曲線如圖2所示。

圖2 評(píng)估函數(shù)曲線圖

根據(jù)上述建立的評(píng)估函數(shù)，可以得知，在總的維修費(fèi)用一定的情況下，艦船在建造服役后，能力指數(shù)、在航率這兩個(gè)因素因?yàn)榇w和任務(wù)的固定，基本不會(huì)產(chǎn)生大的變化，因此，要產(chǎn)生較大的維修效益，即使得費(fèi)效比盡可能的大，最有效的途徑就是提高系統(tǒng)任務(wù)能力恢復(fù)率，即提高維修后裝備能力指數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文分析了影響艦船維修效益的主要因素，總結(jié)了費(fèi)效分析的一般步驟。在此基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)效能角度出發(fā)，即從能力指數(shù)、在航率和系統(tǒng)任務(wù)能力恢復(fù)率三個(gè)方面對(duì)艦船維修效益進(jìn)行了綜合評(píng)估模型研究，得出艦船綜合評(píng)估函數(shù)。根據(jù)此函數(shù)，分析得出提高維修后裝備能力指數(shù)，是提高艦船維修效益的有效途徑。

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