基于解聚過程的維修力量編組分析方法

李三群，武永樂，2，高 健，張國(guó)興，張坤鵬

(1.陸軍工程大學(xué)石家莊校區(qū)裝備指揮與管理系， 石家莊 050003； 2.中國(guó)人民解放軍32142部隊(duì)， 河北 保定 071000；3.中國(guó)人民解放軍69223部隊(duì)， 新疆 拜城 842300； 4.中國(guó)人民解放軍66407部隊(duì)， 北京 100000)

隨著國(guó)防和軍隊(duì)改革的貫徹落實(shí)和部隊(duì)裝備維修保障轉(zhuǎn)型的持續(xù)深入，傳統(tǒng)的裝備維修保障力量編組平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換不夠靈活、編組模式較為單一、效率偏低等問題日益凸顯，造成部隊(duì)整體保障能力提高較慢，難以適應(yīng)新形式下裝備維修保障力量建設(shè)需求。“解聚”過程是指化學(xué)領(lǐng)域的某種分子分離過程，這種微觀分析思想已應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、企業(yè)管理、軍事指揮等多種領(lǐng)域，取得了一定的效果。本文采用解聚分析的思想，分析研究裝備維修保障力量編組問題，適應(yīng)“基于功能規(guī)范建設(shè)、基于任務(wù)靈活使用”的模塊化維修力量體系，努力實(shí)現(xiàn)裝備保障由“基于專業(yè)”向“基于體系”、由“基于平時(shí)”向“平戰(zhàn)結(jié)合”的轉(zhuǎn)型建設(shè)，為裝備維修保障指揮員迅速制定維修保障力量編組方案提供輔助支持。

1 相關(guān)概念

1.1 裝備維修保障力量編組

裝備維修保障力量是用于遂行裝備維修保障任務(wù)的各種力量。由具體實(shí)施裝備維修保障的機(jī)構(gòu)、人員和保障裝備、設(shè)備、設(shè)施、器材等構(gòu)成，是實(shí)施維修保障的基礎(chǔ)。

裝備保障力量編組作為裝備保障力量部署的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是為了便于組織指揮，便于執(zhí)行保障任務(wù)而對(duì)裝備保障力量進(jìn)行的臨時(shí)編配與組合。裝備保障力量編組能否根據(jù)保障任務(wù)的需要進(jìn)行科學(xué)組合，形成最佳的保障結(jié)構(gòu)，對(duì)最大限度發(fā)揮裝備保障效能起著重要的作用。裝備維修保障力量的編組應(yīng)堅(jiān)持“合理、適度、靈活”的原則，確保形成“平時(shí)按建制管理、作業(yè)按任務(wù)調(diào)度、戰(zhàn)時(shí)按單元實(shí)施”的力量運(yùn)用方式。傳統(tǒng)的基于兵種專業(yè)的維修力量編組模式如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)的基于兵種專業(yè)的維修力量編組模式

1.2 解聚方法

解聚(Disaggregation)方法研究的是同一研究對(duì)象下不同分辨率模型之間相互映射轉(zhuǎn)換的問題，實(shí)際上是將低分辨率模型映射為高分辨率模型，并保持高低分辨率模型之間一致的過程[3]。

從功能角度來(lái)看，解聚過程是根據(jù)某項(xiàng)具體任務(wù)抽象出所需要的功能的過程。任務(wù)可以劃分為總?cè)蝿?wù)、分任務(wù)、基本任務(wù)，而所需功能也可相應(yīng)劃分為總功能、分功能和基本功能，如圖2所示。

解聚方法是一種從宏觀到微觀的分析方法，根據(jù)解聚思想，在對(duì)維修保障任務(wù)進(jìn)行抽象的基礎(chǔ)上，按照“任務(wù)統(tǒng)籌、力量統(tǒng)用”的要求組合維修保障力量，快速分析確定所需的裝備維修保障力量類型和數(shù)量，為指揮員快速制定維修保障方案提供新的思路和理論支持。

圖2 裝備保障力量解聚的基本過程

2 裝備維修保障力量解聚過程

2.1 面向任務(wù)的裝備維修力量解聚基本過程

根據(jù)裝備維修保障系統(tǒng)理論，裝備維修力量的解聚過程，主要是功能解聚。在力量編組分析過程中，首先根據(jù)維修保障任務(wù)得出所具備的整體功能，其次按照解聚思想依次分解出復(fù)合功能，最后全部解聚成基本功能。這一過程是從抽象的宏觀層面逐漸深入到微觀層面的過程，也是解聚思想應(yīng)用到維修力量編組分析的過程。

具體操作方法是，首先根據(jù)上級(jí)下達(dá)的裝備維修保障任務(wù)抽象出所需實(shí)現(xiàn)的裝備保障總功能；其次，采取自上而下逐層分解、自下而上逐層聚合的方式，把總功能分解映射為分功能和基本功能。其中，解聚中的分功能可以是多層，根據(jù)維修保障力量單元情況分解至基本功能。

2.2 裝備維修保障力量解聚表示

由功能解聚圖(圖2)可知，總功能層、分功能層和基本功能層是從抽象的宏觀層面逐漸深入到具體微觀層面的過程，是不斷分析、判斷、推理和總結(jié)的過程。

從層面元素角度看：① 總功能層。指由上級(jí)下達(dá)的裝備維修保障任務(wù)抽象提煉出來(lái)的總功能形成的頂層，如對(duì)某型裝甲車輛進(jìn)行搶救搶修，需要裝甲專業(yè)維修力量進(jìn)行編組。② 分功能層。指由多個(gè)功能按某種關(guān)系組合形成的中間層，如某型裝甲車輛的動(dòng)力裝置需要進(jìn)行修理，需要相應(yīng)的維修專業(yè)人員進(jìn)行編組。③ 基本功能層。指由不易再分解的功能基本功能有機(jī)融合形成的功能底層，如某型裝甲車輛發(fā)動(dòng)機(jī)損壞，需2名裝甲底盤修理工耗費(fèi)3個(gè)工時(shí)維修。

從信息量角度看：基本功能層的信息量要大于總功能層的信息量。

從質(zhì)量角度看：不同層提供信息的誤差大小和價(jià)值不同，對(duì)于總功能層，雖然提供的信息誤差較小，但在具體實(shí)施裝備維修保障提供的價(jià)值較小。

從表現(xiàn)形式看：裝備維修保障功能解聚過程可以用功能樹表示層次關(guān)系，以函數(shù)形式表示內(nèi)部邏輯關(guān)系。如圖3。

圖3 基于功能樹的解聚過程表示形式

圖3中，A表示頂點(diǎn)，Ai表示中間節(jié)點(diǎn)、aij表示末端節(jié)點(diǎn)。其基本圖形描述如表1所示。

表1 功能樹的基本圖形描述

按照函數(shù)關(guān)系可以認(rèn)為A表示頂層模型中的變量，Ai表示中間層變量、aij表示底層模型中的變量，其解聚函數(shù)分別表示為：

A=F(A1,A2,A3)

A1=F(a11,a12)

A2=F(a21,a22,a23)

A3=F(a31,a32)

根據(jù)函數(shù)關(guān)系，可得：

A=F(F(a11,a12),F(a21,a22,a23),F(a31,a32))

根據(jù)具體情況，當(dāng)給定低分辨率模型中變量A一個(gè)值后，可以得到許多組滿足高分辨率變量aij的值，選擇符合實(shí)際情況的即可。

2.3 裝備維修保障力量編組解聚分析

裝備維修保障力量編組解聚過程是指針對(duì)具體維修保障任務(wù)，將維修總功能實(shí)體解聚為維修保障力量實(shí)體以及確定每類實(shí)體類型和數(shù)量的一系列過程。

為表述解聚求解過程，以維修保障力量參與完成維修保障任務(wù)為例。平、戰(zhàn)時(shí)，維修機(jī)構(gòu)接到上級(jí)下達(dá)的保障任務(wù)后，抽象出總?cè)蝿?wù)功能和分任務(wù)功能并映射出相關(guān)維修力量，通過功能組合形成大致維修保障力量組合體。根據(jù)故障裝備情況，維修力量解聚為各類維修保障力量，實(shí)施維修保障。其流程如圖4所示。

根據(jù)裝備檢修送修的具體情況，將維修保障力量解聚為檢測(cè)模塊、維修模塊、評(píng)估模塊等，具體維修模塊可以繼續(xù)解聚為各維修單元，如計(jì)量單元、檢測(cè)單元、底盤維修單元、武器系統(tǒng)維修單元、通信系統(tǒng)維修單元、評(píng)估單元等。其維修力量聚合體基本解聚過程如圖5所示。

圖4 裝備維修保障力量解聚分析流程

圖5中，檢測(cè)模塊的主要作用是對(duì)待修裝備進(jìn)行修前檢查測(cè)試，確定受損區(qū)域和待更換模塊；維修模塊主要是完成裝備受損器件的更換和修理；評(píng)估模塊主要任務(wù)是完成修竣裝備的試運(yùn)行、裝備性能測(cè)試評(píng)估和維修質(zhì)量的管理。其維修任務(wù)與維修力量之間的屬性映射關(guān)系可以通過霍爾三維結(jié)構(gòu)表示，如圖6所示。

圖5 維修力量聚合體基本解聚過程示意圖

圖6 維修任務(wù)與維修專業(yè)之間的屬性映射關(guān)系

圖6中，維修任務(wù)與專業(yè)屬性之間是按照某種邏輯關(guān)系相互映射的。通過這種映射關(guān)系，可以為初步實(shí)現(xiàn)維修任務(wù)與專業(yè)屬性由定性描述向定量分析轉(zhuǎn)變奠定基礎(chǔ)。為進(jìn)一步說(shuō)明這種映射關(guān)系，可以建立兩者之間的關(guān)系矩陣，從而可以快速判斷所需裝備維修保障力量類型，繼而為分析維修保障力量所需數(shù)量提供依據(jù)。如表2所示。

表2 待修裝備受損部位與維修專業(yè)的關(guān)系矩陣

通過表2可以確定針對(duì)某維修任務(wù)所需動(dòng)用的裝備維修保障單元類型，并且可以將所有專業(yè)工種進(jìn)行聚合，該組合涵蓋受損裝備的維修需求，一定程度上為落實(shí)維修保障任務(wù)、合理編組裝備維修保障力量提供了輔助支撐作用。如圖7所示。

圖7 面向任務(wù)的裝備維修力量編組基本示意圖

3 實(shí)例分析

以某部修理分隊(duì)執(zhí)行一次裝備維修保障任務(wù)為例，分析其維修力量的解聚過程和編組方法。搶修分隊(duì)接到上級(jí)下達(dá)的搶修某地92式輪式裝甲車任務(wù)后，迅速編組裝備維修保障力量，組成集合了評(píng)估檢測(cè)、武器系統(tǒng)、裝甲底盤、指揮通信的聚合級(jí)力量機(jī)動(dòng)前往裝備受損地點(diǎn)。

根據(jù)92式輪式裝甲車使用人員上報(bào)的受損情況和現(xiàn)場(chǎng)勘察情況，結(jié)合上節(jié)關(guān)系矩陣表中待修裝備受損部位與維修專業(yè)的關(guān)系矩陣，將維修力量區(qū)分為檢測(cè)、評(píng)估、維修三個(gè)模塊。

1) 根據(jù)能夠獨(dú)立完成各自專業(yè)維修任務(wù)所需的最少資源，可將上述檢測(cè)、評(píng)估、維修三個(gè)模塊繼續(xù)分解為若干個(gè)檢測(cè)、評(píng)估和維修單元。

2) 根據(jù)相應(yīng)專業(yè)的檢測(cè)單元、評(píng)估單元所需時(shí)限的要求，適當(dāng)增加或減少檢測(cè)單元和評(píng)估單元數(shù)量，使其盡量少但能完成規(guī)定的任務(wù)。如一組檢測(cè)、評(píng)估單元完成任務(wù)所需10分鐘，二組檢測(cè)、評(píng)估單元完成任務(wù)所需4分鐘，故而適當(dāng)增減檢測(cè)、評(píng)估單元數(shù)量，使其盡可能在規(guī)定時(shí)限完成任務(wù)，最終確定一組評(píng)估單元、二組檢測(cè)單元參與編組，完成規(guī)定任務(wù)所需7分鐘。

3) 通過修理工完成底盤、武器系統(tǒng)、電氣、三防、通信等部分的檢測(cè)評(píng)估，可以確定92式輪式裝甲車的傳動(dòng)裝置處于故障狀態(tài)，根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)緊迫性決定采取換件修理方式。將修理單元解聚為傳動(dòng)箱修理單元、變速器修理單元、主離合器修理單元、其他部件修理單元。假定搶修裝甲車總時(shí)間為40分鐘，則參與編組維修的保障力量維修時(shí)限為33分鐘。

4) 根據(jù)日常維修傳動(dòng)裝置的訓(xùn)練情況，可以確定參與搶修裝甲車底盤部分所需編組的維修單元數(shù)量：一組傳動(dòng)箱修理單元、一組變阻器修理單元、兩組主離合器修理單元。其在30分鐘內(nèi)完成對(duì)92式輪式裝甲車傳動(dòng)裝置的換件修理。

5) 任務(wù)完成、上報(bào)搶修情況。通過上述步驟，現(xiàn)場(chǎng)的維修保障指揮員可以針對(duì)裝備的受損情況解聚聚合級(jí)維修保障力量，靈活編組維修保障單元，及時(shí)向上級(jí)溝通協(xié)調(diào)，優(yōu)化維修力量編組類型數(shù)量，實(shí)現(xiàn)力量運(yùn)用效益的提高。

4 結(jié)論

通過描述裝備維修保障力量編組的整體步驟，應(yīng)用了基于解聚過程的裝備維修保障力量編組的分析方法，確定了裝備維修保障力量的解聚過程和力量類型與數(shù)量的求解過程，為裝備保障指揮員制定編組方案提供了新思路。下一步將在定性分析的基礎(chǔ)上量化編組力量的人員、設(shè)備和器材，從而更加精確地確定編組力量的構(gòu)成。