基于使用可用度的裝備合同商保障費用控制

陳祥斌，史 蕓，李 超，歐 燾

(1.軍事交通學院 裝備保障系，天津 300161；2.軍事交通學院 汽車指揮系，天津 300161； 3.77123部隊，四川 綿陽 621000)

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● 裝備保障 Equipment Support

基于使用可用度的裝備合同商保障費用控制

陳祥斌1，史 蕓2，李 超1，歐 燾3

(1.軍事交通學院 裝備保障系，天津 300161；2.軍事交通學院 汽車指揮系，天津 300161； 3.77123部隊，四川 綿陽 621000)

在實施裝備合同商保障過程中，根據合同內容對其決策方案及費用進行科學預測，是裝備合同商保障管理部門重要的決策參考依據。分析裝備合同商保障費用的構成，構建裝備合同商保障費用和裝備使用可用度的計算模型，并對模型求解得到裝備合同商保障單位時間費效比的函數表達式，最后通過示例進行驗證，證明該方法簡單易行。

合同商保障；使用可用度；費用控制

裝備合同商保障費用控制是在保證項目質量、滿足合同要求的前提下，對項目實施過程中所產生的費用通過計劃、組織、控制、協調等一系列方法和手段來實現預定的費用目標，并盡可能地降低保障費用的一項活動[1]。可用度(Availability)，是指裝備在任一隨機時刻需要和開始執行任務時，處于可工作或可使用狀態的概率，是對裝備可用性的概率度量，屬于裝備使用部門最關心的重要參數之一[2]。裝備合同商保障的一個重要目的，就是利用合同商確保裝備的可用度，可用度也就成為實施合同商保障的重要指標。因此，基于使用可用度來對裝備合同商保障的費用進行有效控制，較為符合目前我軍裝備合同商保障工作的實際情況。

1 裝備合同商保障費用分析

實行合同商保障，將裝備保障體制由軍方獨立保障時分階段的管理體制變為全壽命保障體制，使得裝備承研承制單位從設計之初就開始注重提高裝備的可靠性與維修性，并注重同步開展保障資源研制，有利于裝備維修水平的同步形成與提高。而且由于競爭機制的存在，各候選合同商為了中標，也都會積極主動地提高產品質量、提高維修水平和降低維修費用。其中，較為復雜的一個因素就是保障延遲的變化，實施合同商保障后，零部件供應的流程得到一定程度的簡化，這是有利于縮短保障延遲時間的。但是，針對合同商不同的保障區域和合同商的力量集結來說，對于具體的一項維修業務，保障延遲時間有可能會不減反增。此外，實施合同商保障，使裝備維修保障融入到市場經濟環境之中，這樣便會對物價的變化反應更為強烈。另外，隨著裝備維修保障體制的變化，維修經費使用政策也必然要做出相應的調整，這將對合同商維修經費產生很大的影響，具體如圖1所示。

圖1 合同商保障下維修費用影響因素分析

2 裝備合同商保障費用計算模型

2.1 預防性維修費用

預防性維修費用，是在發生故障之前，為使產品保持在規定狀態所進行的各種維修活動所需要的費用，一般包括擦拭、潤滑、調整、檢查、定期保修和定期更換等活動費用[3]。

在合同期T內，合同商和軍隊共同承擔的預防性維修次數

(1)

式中：τAif表示合同商對單元i進行第f項預防性維修工作的間隔期；τBif表示軍隊對單元i進行第f項預防性維修工作的間隔期；γif=0表示軍隊對單元i進行第f項預防性維修；γif=1表示合同商對單元i進行第f項預防性維修。合同商承擔的預防性維修次數

軍隊承擔的預防性維修次數

(2)

(3)

(4)

軍隊和合同商進行預防性維修時，還存在一種關于人員、備件等的供應延遲以及合同上違約供應延遲的可能。記dApdif為合同商對單元i進行第f項預防性維修時的正常供應延誤時間，dBpdif為軍隊的正常供應延誤時間，dApdlif為由于合同商違約造成的供應延誤時間，papdlif為合同商供應違約的風險概率，capdif為合同商對單元i進行第f 項預防性維修時供應延遲的單位損失費用，cBpdif為軍方對單元i進行第f項預防性維修供應延遲的單元損失費用，則合同商和軍方預防性維修費用變為

(5)

(6)

2.2 修復性維修費用

修復性維修費用，是指當產品發生故障時對產品的故障或缺陷進行實際修理所需要的費用。其中，合同商保障修復性維修費用，是指當產品在合同期內發生故障時，合同商根據維修保障合同內容對產品故障進行維修所需要的費用[4]。

(7)

軍方修復性維修費用為

(8)

2.3 軍方支付總費用

合同期T內，軍方需要支付的總費用CA+B(T)為

dAflijkpAflijk+cAfdijk(dAfdijk+dAfdlijkpAfdlijk)]×{ln[1-

(1-γijk)

(9)

3 裝備合同商保障可用度計算模型

3.1 預防性維修時間

由于維修時間與故障發生的次數成正比，因此，維修停機時間的分析與維修費用分析相似。記dApif、dBpif分別為合同商和軍隊對單元i進行第f項預防性維修工作所需的時間，則合同期T內合同商和軍隊實施預防性維修時間分別為

(10)

(11)

在分析合同商保障的預防性維修時間時，還應該考慮到合同商如果出現違約所造成預防性維修延誤時間。記dAplif為合同商對單元i進行第f項預防性維修時由于違約造成的維修時間延誤；pAplif為合同商預防性維修違約的風險概率，則此時合同商實施預防性維修停機時間為

(12)

軍隊和合同商進行預防性維修時，還存在供應延遲以及合同商違約供應延遲的可能。記dApdif和dBpdif分別為合同商和軍隊對單元i進行第f項預防性維修時的正常供應延誤時間，dApdlif為由于合同商違約造成的供應延誤時間，pApdlif為合同商供應違約的風險概率，則合同商和軍方供應延誤時間為

(13)

(14)

合同商和軍方預防性維修停機時間為

(15)

(16)

3.2 修復性維修時間

記dAfijk和dBfijk分別為合同商和軍方對單元i第j類故障模式中第k種故障實施修復性維修所需時間，ξAijk和ξBijk分別為合同商和軍方維修單元i第j類故障模式中第k種故障的修復系數，在合同期T內，合同商和軍方實行修復性維修的停機時間為

(17)

(18)

dAlfijk為進行修復性維修時由于合同商違約造成的維修時間延誤，pAflijk為合同商修復性維修違約的風險概率，則合同商修復性維修停機時間為

(19)

3.3 后勤延誤時間

考慮修復性維修時的后勤延誤時間，記dAfdijk為合同商對單元i第j類故障模式中第k種故障實施預防性維修時的正常供應延誤時間，dBfdijk為軍隊的正常供應延誤時間，dAfdlijk為修復性維修時由于合同商違約造成的供應延誤時間，pAfdlijk為修復性維修時合同商供應違約的風險概率，則軍方和合同商修復性維修后勤延誤時間為

(20)

(21)

3.4 總停機時間與可用度

裝備總的停機時間為

(22)

合同期T內裝備的使用可用度表示為

(23)

4 單位時間費效比模型

單位時間費效比函數表達式為

(24)

運用MATLAB軟件對所建的合同商保障費用模型、可用度模型以及費效比模型進行優化仿真，根據所需要的使用可用度的最大值或者目標值，得出不完全修復性維修策略下適合簽訂的合同期限，分析不同合同期下所對應維修保障費用與可用度數據，并提出費用預測決策方案。

5 示例分析

對某裝備進行不完全修復性維修，維修后，故障率恢復至“修復如新”和“修復如舊”之間，用修復系數ξ表示不完全修復性維修后故障率的恢復程度。在維修間隔期內，進行定期預防性維修，且預防性維修后故障率不發生變化。假設每次進行不完全修復性維修時的修復系數ξA=0.97，每次預防性維修的平均費用CAfi=15 000元，每次預防性維修的平均時間dApi=2天，每次故障修復性維修的平均費用CAfi=17 000元，每次修復性維修的平均時間dAfi=5天；合同商預防性維修違約概率pApi1=0.05，修復性維修違約的概率pApi2=0.08，合同商預防性維修違約造成的單位損失費用cApi1=1 000 元/天，預防性維修違約時的平均延遲時間dApi1=1天；合同商修復性維修違約造成的單位損失費用cAfi2=1 500元，修復性維修違約時的平均延遲時間dAfi2=3天。對于非可修理件的平均延遲時間dApdi=1天，供應延遲造成的單位損失費用cApil3=500元/天，預防性維修和修復性維修過程中供應延遲的違約概率pApdi3=pAfdi3=0.05，每次供應違約的平均延遲時間dApdi3=2天。

根據公式(24)得出單位時間費效比函數：

運用MATLAB工具軟件計算，對維修費用、可用度等函數變化進行數學仿真，具體如圖2所示。

圖2 維修費用、可用度和維修單位時間費比函數

從圖中可以直觀地看出，當預防性維修間隔期為某一定值，合同期延長變化時，對應維修費用會相應增加，可用度下降，單位時間費效比則呈現上升趨勢，在不同合同期條件下可以取得最優單位時間費效比，使得保修費用和可用度得到權衡優化；當合同期為某一定值，預防性維修間隔期變化時，對應維修費用、可用度以及單位時間費效比均有最優值，在一定的單位時間費效比前提下，對維修費用和可用度進行綜合權衡優化，可取得預防性保修間隔期的最優解。

6 結 語

裝備合同商保障的費用控制，是有效落實裝備合同商保障的重要條件。通過對裝備合同商所保障費用的整體分析，對維修費用和可用度進行建模優化，并對其進行驗證與分析，依據使用可用度目標值確定最佳的合同期限與預防性維修間隔期，將為輔助軍方簽訂更為科學有效的合同商保障合同提供技術支持，也為解決裝備合同商保障費用控制問題提供了一種科學的方法和思路。

[1] 蘭曉宸，張諍敏，張 蕾，等．基于偏差分析的航空裝備軟件費用控制方法[J]．計算機工程與科學，2014，36(4)：73-78．

[2] 甘茂治，康建設，高崎．軍用裝備維修工程學[M]．北京：國防工業出版社．2005：116-117．

[3] MURTHY D N P,BLISCHKE W R．Warranty Management and Product Manufacture[M]．London：Springer Science Business Media Inc．2005：36-37．

[4] BLISCHKE W R,MURTHY D N P．Product Warranty handbook[M]．New York：Marcel Dekker．1996：128-137．

(編輯：孫協勝)

Cost Control of Equipment Contractor Support Based on Operational Availability

CHEN Xiangbin1, SHI Yun2, LI Chao1, OU Tao3

(1.Equipment Support Department, Military Transportation University, Tianjin 300161, China;2.Automobile Command Department, Military Transportation University, Tianjin 300161, China;3.Unit 77123, Mianyang 621000, China)

In the process of equipment contractor support, scientific prediction on decision-making and costs according to the contract is an important reference for management of equipment contractor support. Firstly, the paper analyzes the composition of equipment contractor support cost. Then, it establishes calculation models of equipment contractor support cost and equipment operational availability, and obtains function expression of equipment contractor support cost-effectiveness in unit time. Finally, it tests the simplicity and easiness of this method through an example.

contractor support; operational availability; cost control

2016-06-22；

2016-08-29．

陳祥斌(1982—)，男，碩士，講師．

10.16807/j.cnki.12-1372/e.2016.12.009

E234

A

1674-2192(2016)12- 0034- 05