軍事物流基地保障能力模擬與仿真

王 敏，辛世成

(1.軍事交通學院 軍事物流系，天津300161;2.軍事交通學院學員旅，天津300161)

軍事物流基地是指具有一定規模、物資種類齊全、組織體系完整、信息化程度高，融物資的籌措、儲存、保管、配送和信息支持等功能于一體的新型物資保障實體，是調節軍事物流流向、流量和流速的重要結點，是我軍現代軍事物流體系的重要組成部分［1］。大力開展軍事物流基地建設，切實提高軍事物流基地保障能力，是建設現代軍事物流體系必不可少的環節，是打贏未來信息化戰爭的最基本需求。

軍事物流基地的建設是一個系統工程，其保障能力的生成受倉儲設施、裝備設備、人員素質和信息化水平等多種因素影響。在這些因素的相互制約和共同作用下，軍事物流基地保障能力得到動態變化與提升。因此，研究和論證軍事物流基地的建設方案，必須分析影響軍事物流基地保障能力的相關要素及其因果作用關系，并在此基礎上針對資源投入情況，開展軍事物流基地相關要素的建設，以提升軍事物流基地的保障能力。

1 軍事物流基地保障能力生成要素的提取和分析

軍事物流基地保障能力的生成具有其自身的特點和發展規律。構成軍事物流基地保障能力的諸要素，通過一定排列組合即形式結構來實現軍事物流基地的功能，并通過各要素及結構形式的不斷變革和優化來實現軍事物流基地的發展。各要素在軍事物流基地系統中相互依存、相互影響。文獻［2］提取和分析了構成軍事物流基地保障能力的5種要素，即倉儲設施、裝備設備、物資儲備、人員素質和信息化水平。在此基礎上，通過分析各要素與物流基地建設之間的聯系，得到不同要素對軍事物流基地保障能力的貢獻權重，從而動態模擬得到軍事物流基地建設水平隨各要素的變化趨勢［2］。然而關于各要素內部的作用形式以及特點未見研究。考慮到軍事物流基地各個建設要素內部也具有一定的關系，且各要素內部關系較為復雜，可能為一階反饋模型，也可能為二階負反饋模型。因此，在深入分析各個要素特點的基礎上，針對不同的建設要素建立適宜的模型，可以更加全面真實地得到軍事物流基地建設系統的動態變化過程。

2 軍事物流基地保障能力模擬仿真

開展軍事物流基地建設要緊緊結合各個要素進行，通常由于軍事物流資源的有限性，不能在各個要素上都投入足夠的資源進行建設［3］。因此需要考察各個要素的相互關系，及其對保障能力影響的作用過程，動態模擬不同要素在不同的資源投入狀態下生成軍事物流基地保障能力的大小，從而科學地做出資源投入決策，確定合理的建設方案。

對系統進行動態模擬的方法較多，如系統動力學、微觀仿真模型、元細胞自動機模型、神經網絡模型等［4－6］。考慮到相關要素作用關系的非線性，本文采用系統動力學方法進行動態模擬與仿真。系統動力學(system dynamics，SD)是美國麻省理工學院(MIT)J.W.弗雷斯特(J.W.Forrrester)教授最早提出的一種對社會經濟問題進行系統分析的方法論和定性與定量相結合的分析方法［7］。近些年，SD應用到許多領域，尤其在國土規劃、區域開發、環境治理和企業戰略研究等方面［8］。由于SD能夠對這些復雜社會經濟系統進行定量分析與條件預測，基于SD的仿真方法得到長足發展。運用系統動力學對軍事物流基地保障能力進行模擬仿真，就是在分析影響保障能力各要素性質及相互作用關系的基礎上，建立軍事物流基地保障能力因果關系圖和流圖，利用系統動力學Dynamo仿真語言建立方程進行計算，并據此進行定量分析，以獲取正確決策所需的信息。

2.1 因果關系圖的建立

文獻［2］分析了軍事物流基地影響要素的內部關系，軍事物流基地保障能力取決于倉儲設施水平、裝備設備水平、倉儲物資水平、人員素質水平和信息化水平。而倉儲設施水平又取決于倉儲設施建設速率、倉儲設施在建面積以及在建設施投入使用速率等;裝備設備水平取決于新裝備的訂購量和現有裝備與期望裝備水平的差距;倉儲物資水平與物資訂貨量和物資差額等相關;軍事物流基地人員素質水平取決于人員培訓速率、培訓量和供需差等;信息化水平取決于信息化建設速率和信息化建設量等。因此，建立倉儲設施、裝備設備、倉儲物資、人員素質和信息化建設5條不同的反饋回路構成軍事物流基地保障能力因果關系圖(如圖1所示)。

2.2 流圖的建立

根據圖1，在分析軍事物流基地保障能力建設與各要素資源投入量的具體作用關系上，建立軍事物流基地保障能力生成過程流圖(如圖2所示)。

2.3 Dynamo方程的建立

根據軍事物流基地保障能力生成過程流圖，在分析各變量之間存在的函數關系的基礎上，建立軍事物流基地保障能力的Dynamo方程。設Li(i=1，4，5)為水準變量，分別代表倉儲設施在建面積、人才培訓量、信息化建設量;Ii(i=1，2，…，5)為另一組水準變量，分別代表倉儲設施面積、裝備設備數量、倉儲物資量、人才擁有量、信息化水平;Yi(i=1，2，…，5)為期望水平;Ui(i=1，2，…，5)為轉化因子。則水準變量方程(L)，速率變量方程(R)和輔助變量方程(A)如下:

圖2 軍事物流基地保障能力生成過程流圖

上述方程式中，轉化因子Ui(i=1，2，…，5)分別為單位的建設面積差值、裝備數量差距、物資差額、人員供需差、信息化水平差距對應的建設水平，是根據歷史數據和專家經驗而獲得的一組標準系數。

2.4 變量和參數的確定

假定某軍事物流基地為提升總體保障能力，依據物流基地的實際情況和固定獲批經費(假定1 000萬元)，在兼顧各建設要素均衡性的基礎上，提出3種建設投入方案(見表1)。

表1 3種方案的各要素建設投入情況 萬元

專家根據軍事物流基地實際情況，通過經驗法和打分法確定各水準變量的初值和常量數值［9］(見表2)。

各要素建設投入與建設時間以及調整時間之間的關系也有經驗規律可循(見表3)。

表2 水準變量的初值、期望值與常量值

表3 各要素建設投入相關時間參數表 月

2.5 仿真計算

根據建立的Dynamo方程和給出的參數和初值，利用系統動力學仿真軟件Vensim_PLE進行計算，可得到3種方案下，軍事物流基地保障能力生成過程的動態變化曲線(如圖3所示)。進一步分析還可以確定在不同方案中中倉儲設施、裝備設備、倉儲物資、人員素質和信息化等建設要素的動態變化趨勢圖，以方案二為例可以看出各要素的動態變化(如圖4所示)。

圖3 3種方案下軍事物流基地保障能力動態變化

2.6 結果分析

(1)由圖3可知，無論采用哪種投資建設方案，軍事物流基地保障能力生成過程都是迅速提升，到達頂點后回落，輕微震蕩后保持平穩。這表明軍事物流基地建設系統的非線性特征，是多個不同階的負反饋回路共同作用的結果。對3個方案進一步對比分析發現:方案一和方案二的保障能力提升曲線明顯高于方案三，并且方案二曲線對應的斜率值時刻大于方案一，因而方案二保障能力提升更快，由于其在震蕩后能夠較早達到穩定值，在做建設決策時應選擇方案二，以實現軍事物流基地保障能力的快速提升與迅速穩定。

圖4 方案二各建設要素水平動態變化

(2)由圖4可知:裝備設備水平、倉儲物資水平、信息化水平在一定時間內的動態變化符合S型曲線，是一階負反饋模型;倉儲設施水平和人員素質水平在一定時間內的動態變化為震蕩曲線，是二階負反饋模型。這說明倉儲設施建設和人員素質的培養經歷了一個先增長、后波動、最終趨于穩定的過程，較其他3種要素來說更為復雜。從圖4中可看出，各建設要素達到穩定所經歷的時間不同，其中裝備設備、倉儲設施、信息化水平在30個月內較早到達穩定，其余要素到達穩定時間較晚。為避免個別要素建設水平的滯后成為影響軍事物流基地總體保障能力提升的短板，或個別要素水平發展過快而出現產能過剩的情況，應在基地建設前期重點進行倉儲設施建設和人力資源培訓，在后期逐步重點發展裝備設備建設、信息化普及和倉儲物資的儲備。

3 結語

本文以軍事物流基地保障能力為研究對象，提取了倉儲設施、裝備設備、倉儲物資、人員素質、信息化水平5個影響因素，考慮到資源有限的實際情況，運用系統動力學方法，對軍事物流基地保障能力提升過程進行了模擬仿真。結果表明:軍事物流基地保障能力生成是一個存在波動的動態變化過程，是其各個影響因素共同作用的結果。通過不斷變化各個影響因素的投入比例，可以實現在有限資源投入下軍事物流基地建設方案的對比選優，為基地建設方案的決策提供科學的參考依據。由于模型建立時各要素速率變量與相應投入之間存在一定的關系，后續研究還要針對歷史數據和專家意見對相應的表函數進行修正，以期達到更加精準的效果。

［1］ 張志鵬，張亦兵.軍事物流基地建設模式的選擇［J］.軍事經濟研究，2011，32(8):41-43.

［2］ 王敏，荀燁，張莉.基于系統動力學的軍事物流基地保障能力動態模擬與仿真［J］.軍事交通學院學報，2014，16(10):57-61.

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