裝備器材調劑供應保障決策模型

可榮博， 王鐵寧， 于雙雙

(裝甲兵工程學院技術保障工程系， 北京 100072)

我軍裝備器材保障是在經費限額內，實行總部、軍區和部隊的逐級申請與供應，是在計劃經濟體制和傳統戰爭背景下建立起來的。器材生產以軍工企業為主，器材申請以逐級上報為主，器材供應以逐級發放為主，器材存儲點多、量大、位置分散。在這種保障模式下，部分器材的需求在匯總過程中被逐級放大，導致器材資源點積壓了大量器材，大大超出本級修理單位的消耗量，增加了器材采購和維護等成本[1-3]。

隨著器材保障改革的開展和對器材保障新模式的研究以及信息技術的不斷應用，我軍裝備器材保障正在經歷保障模式由“數量型”保障向“效能型”保障轉變，保障力量由軍隊保障向軍地聯合保障轉變，籌措模式由單一模式向多元模式轉變的過程[4]。其中，調劑供應能夠通過保障點之間的資源合理調劑，逐漸平衡各資源點的器材積壓和缺貨情況，既節省了部分器材采購成本，又減少了積壓器材的維護成本，是解決當前器材保障存在問題的有效途徑[5]。

1 調劑供應的概念

需求點A向所屬直接建制保障資源點(以下簡稱保障點)B申請器材，保障點B器材庫存不能夠滿足需求。在相關機構的統一協調下，由A的非建制保障點C或多個其他保障點向A供應器材，稱調劑供應。

調劑供應可分為區內調劑供應和跨區調劑供應：區內調劑供應指在由軍區內部戰役保障點和戰術保障點組成的保障區域范圍內進行橫向調劑；跨區調劑指2個或多個保障區域之間的調劑供應。

2 調劑供應決策模型

2.1 模型假設

為便于模型分析與求解，做出如下假設：

1)各保障點的庫存數量已知；

2)運輸與供應時間遠小于需求產生周期，即每次調劑可以在下一次需求產生之前完成；

3)各級保障點訂單于期末同時到貨；

4)主要考慮器材訂貨成本、調劑準備成本、運輸調度成本、庫存維護成本等與器材直接相關的成本，其他突發因素產生的成本忽略不計；

5)每個戰術保障點都存在一個器材消耗單位，即戰術保障點同時也是需求點。

2.2 模型描述

在信息化條件下，器材保障系統被視為2級保障系統：1)由軍區內部戰役保障點和戰術保障點構成的區域保障系統，由區域保障中心統一進行器材管理與調度，滿足區內器材消耗；2)由總部戰略保障點及各區域保障資源構成的全軍器材保障系統，由總部保障中心對全軍器材統一掌握，制定全軍保障計劃，協調各區域間的器材資源調配。

本文研究內容是在各保障點庫存已知的情況下，尋求一種合理的調劑策略，使得成本最小化。系統的總成本可分為正常供應成本、區內調劑成本、跨區調劑成本、緊急訂貨成本和庫存維護成本5部分。

1)正常供應成本

正常供應成本是指器材在逐級供應過程中產生的成本。包括由總部戰略保障點向區域戰役保障點供應的成本、由區域戰役保障點向軍區內部戰術保障點供應的成本以及戰術保障點向自身器材消耗單位供應的成本。

在實際需求到達之后，戰術保障點首先用自身庫存滿足需求，滿足需求之后的庫存量為

至此，區域戰役保障點仍需對有需求的戰術保障點進行器材供應，供應后區域戰役保障點的庫存為

式中：Hi為供應之前器材在區域戰役保障點i中的庫存量；H′i為供應之后器材在區域戰役保障點i中的庫存量；R′ij為供應之前器材在區域i內的各戰術保障點j中的需求量。此時，需求未被滿足的各級戰術保障點的需求則變為

式中：H為供應之前總部戰略保障點的庫存量；H′為供應之后總部戰略保障點的庫存量；R″ij為供應之前器材在戰術保障點j中的剩余需求量。

由此，可以得到正常供應的成本為

式中：CSij為每一件器材從區域戰役保障點i到戰術保障點j正常供應所需要的運輸成本；CS0j為每一件器材從總部戰略保障點到戰術保障點j正常供應所需要的運輸成本；R?ij為總的正常供應之后，器材在戰術保障點j中的需求量。

2)區內調劑成本

區內調劑成本指區域保障系統內部調劑供應產生的成本。由于區內調劑需要產生額外的調劑準備成本，所以區內調劑是在正常供應無法滿足需求的條件下進行的，即區域i的區內調劑只針對上述過程中區域戰役保障點庫存為0的情況，即H′i=0。

在這種情況下進行區內調劑，實施供應后的戰術保障點的庫存為

式中：Hik為調劑供應之前戰術保障點k的庫存量。

接受區內調劑供應后的戰術保障點j的需求為

則區內調劑成本為

3)跨區調劑成本

跨區調劑成本是指跨區域保障系統進行調劑供應產生的成本。當區域i不能滿足該區域內需求或成本消耗較大時，需要考慮跨區調劑。各區域資源點實施跨區調劑后，戰術保障點k的庫存為

接受調劑供應后的戰術保障點的需求為

則跨區調劑成本為

4)緊急訂貨成本

若經過以上3種供應后仍有戰術保障點的需求未被滿足，就需要向工廠提出緊急訂貨需求。未被滿足的需求Rj必須都由緊急訂貨來滿足，即訂貨總數量為

緊急訂貨總成本為

5)庫存成本

當供應結束之后，剩余的庫存將被保管存放，這些器材將產生庫存成本，即

式中：Hij為保障點j的器材庫存量；CH為單位器材的保養成本。

綜上，調劑供應的總成本為

2.3 算例分析

建立調劑模型的目標是要使總成本最小化，在求解的過程中。嚴格按照正常供應、區內調劑、跨區調劑和緊急訂貨的順序，對每種供應方式建立動態規劃模型，以確定供應單位和供應數量，最終獲得總體調劑供應方案和總成本。

選擇100項常用器材和1個總部戰略保障點、5個區域戰役保障點、30個戰術保障點，器材需求已知。分別對考慮調劑和不考慮調劑的保障方案進行建模、求解，計算結果如表1所示。

表1 2種模式下的成本比較

可以看出：2種模式的正常供應成本基本相同，區別較大的是調劑成本和緊急訂貨成本；考慮調劑后，器材可以在保障點之間進行調劑，減少了器材采購的數量，降低了緊急供應成本；另外，通過調劑使得部分積壓庫存得到消耗與平衡，庫存維護成本也隨之減少。因此，合理的調劑供應是降低保障成本、提高器材保障率、減少庫存積壓、避免庫存浪費的有效途徑。

參考文獻：

[1] 王鐵寧, 徐勝良, 梁波. 通裝備件多級聯合保障模式研究[J]. 中國物流與采購, 2012(24): 43-44.

[2] 單志偉. 裝備綜合保障工程[M]. 北京：國防工業出版社, 2007:23-24.

[3] 張志輝. 隨機需求下的多級庫存控制方法研究[D]. 長春：吉林大學, 2008.

[4] 王鐵寧. 裝甲裝備器材管理[M]. 北京: 解放軍出版社, 2008:12-13.

[5] 羅毅. 軍事物流供應鏈設計與物流模式研究[D]. 長沙：國防科學技術大學, 2006.