仿真基礎下軍用飛機保障設備利用率計算模型的研究

馮燕+黃晨輝+薛海明

摘 要 文章闡述了仿真基礎下軍用飛機保障設備利用率計算模型的相關問題，首先分析了基于資源工時的利用率問題，再結合闡述量化方法，對具體的軍用飛機保障問題進行了研究。從本次研究結果可知，文章所介紹設備利用率模型具有可行性，能夠滿足軍用飛機保障的基本要求，所以應該得到相關人員的重視。

關鍵詞 軍用飛機；保障設備；設備利用率

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）205-0107-02

軍用飛機保障設備是指直接或者間接用于設備維護的相關設備，例如車輛、工藝裝備等。確定軍用飛機保障設備的利用率情況，能夠更好地了解相關設備的使用情況，在提高設備利用率、提高資金效益等方面占據優勢，能避免資金與物資的流失，對于提高軍用飛機出行效率具有重要意義。在本次研究中，本文結合具體的數學模型，對軍用飛機設備保障利用率的計算模型做進一步研究。

1 資源工時利用率的問題研究

1.1 軍用飛機保障設備的使用特征

學術界對軍用飛機保障設備的利用率定義為：在規定時間周期內，實際使用保障設備的數量與該級別實際擁有設備的比例綜合。

通過對該定義可以發現，設備保障利用率需要確定3個要素，分別是設備的實際使用數量、所確定的時間周期與該級別所擁有的總數量[ 1 ]。在這3個要素中，實際使用的數量難以界定，因此也成為相關問題研究的難點。這是因為設備的利用率數據無法通過設備的使用頻度來體現；并且從規定時間周期的大角度來看，所有設備都會被使用，因此所有設備的利用率計算值均可以認為是100%，這就不能確定設備的利用率程度。

從定義的內容來看，定義的內涵強調了設備的消耗、使用、補充等要素，并將其作為理論依據來進行分析。

1.2 數學模型的建立

從人們的認知來看，設備資源的利用率U應該滿足下列條件：

0≤U≤1，U∈R

并且在這個條件下，必須要保證保障設備的利用率能夠體現設備被使用的實際情況，包括真正的保障時間、設備的使用與消耗情況等。所以在數據分析中，必須要保證這個數據具有可借鑒意義，并且計算值不能過于集中，必須要體現設備之間的數據差異。而在實際上，上文所介紹的軍用飛機保障設備利用率的定義明顯沒有考慮時間因素的影響，那么根據上述定義所分析的設備利用率則會存在質量問題。針對這個情況，本次研究中將結合資源工時（資源工時，資源的數量與工作時間的乘積）的相關概念，進一步描述軍用飛機保障設備的利用率情況。基于此，本文給出軍用飛機保障設備的利用率新定義：在規定時間內，使用保障設備資源工時與該級別實際擁有設備資源工時之間的比值。

根據上述定義，所確定的數學模型公式為：

在上述公式中，T代表規定時間的周期；O（t）代表設備使用數量隨著時間而變化的函數；R（t）代表設備閑置狀態下，閑置設備數量隨著時間變化的函數；S（t）代表隨著時間變化，設備總量發生變化的關系函數。

根據上述數學模型，需要注意的是，在模型構建中必須要充分考慮設備資源與設備需求之間的關系，只有在保證工作日生產設備的使用要求后，才能根據具體的工時數據來確定其累積量，保證保障和設備利用率的分析結果具有應用價值。

1.3 基于仿真的計算模型分析

在本次研究中，若采用經典的排隊理論來對設備保障模型進行分析，在數據處理中，需要將每個保障設備作為應用效率的一部分進行數據分析，這樣才能在最大程度上保證設備種類、型號、數量等多種要素的要求。在實際上，仿真模型下所涉及到的系統規模十分龐大，這就決定了在整個數據分析過程中必須要將飛機本身作為保障系統的主體，并且考慮這樣一種情況：數據分析中可能需要同時占用一種以上的保障設備。針對這種情況，可以采用排隊論的思想[2]，對設備保障的服務模型進行描述，并將其作為保障設備的關鍵資源，這樣才能更深層次地了解飛機保障設備的利用率水平。例如，將飛機的充氣點作為一個服務臺，這個服務臺中具有充氮車等多種保障設備（或者保障資源）。在這個服務臺的運行過程中，隨機時間變量都會影響其整體的服務效果，因此，就應該從隨機時間的角度來反饋維修過程對資源的占用情況，當維修結束后，保障設備再次被存入庫房中。

在對所有的服務過程進行合并后能夠得到相互獨立的服務過程，在這個獨立服務過程的分析中，分別用不同的指標來表示服務過程中開始與結束。此時需要注意的是，該過程不一定要應對于一個具體的保障活動，而是根據保障設備的被使用情況，來反饋這個設備對利用率的計算情況，因此，整個分析過程可以忽視時間累加問題的影響。同時在對服務過程合并后，由于每個服務過程中會包含著多個服務過程，因此在軍用飛機保障設備利用率的問題研究中，需要通過詳細的要素來判斷其利用率的變化情況，這一點在下文有描述。

2 模型分析中關鍵指標的研究

影響軍用飛機保障設備利用率的指標分為很多種，包括保障設備的應用頻次、使用間隔等，這些指標都會受以下指標的影響。

2.1 可用性矩陣

根據上述指標，在確定軍用飛機保障設備利用率時，就能依靠這個模型來快速確定相關設備的利用率情況。

2.2 可信性模型

可信性的概念與上文所介紹的可靠性相似，但是就其實質而言，可以認為可信性的相關數據指標具有更強的適應性，能夠用于衡量裝備系統在不同條件下的工作情況，因此通過可信性模型來評估軍用飛機保障設備利用率模型具有可行性。在此基礎上，建立可信性的數據模型D，則有：

在上述矩陣模型中，mR代表任務的可靠度，主要指軍用飛機保障設備保障工作的可靠度概率情況。

3 結論

仿真基礎下的軍用飛機保障設備利用率模型能夠有效滿足保障設備應用的相關要求，本文圍繞這一問題分析，設計了一個保障和設備的利用率計算模型，并對相關模型的重要參數進行了分析。從本次研究結果可知，本文所介紹的軍用飛機保障設備利用率計算模型具有可行性，能夠評估不同狀態下的保障設備使用要求，具有推廣價值，因此應該得到相關人員的重視。

參考文獻

[1]冉寶峰，徐常凱，張英鋒，等.基于端點梯形白化權函數的飛機保障性灰色評估[J].火力與指揮控制，2016，41（9）：118-122，127.

[2]冉寶峰，徐常凱，張英鋒，等.基于Vague物元-結構熵權TOPSIS法的飛機保障性評估[J].軍械工程學院學報，2016，28（3）：6-12.endprint