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[導讀]保障性是裝備系統可保障和受保障程度的一種設計特性。它是繼可靠性、維修性之后,在20世紀80年代以來才被人們普遍認識、研究與定義的。

一、保障性基本概念

保障性是裝備系統可保障和受保障程度的一種設計特性。它是繼可靠性、維修性之后,在20世紀80年代以來才被人們普遍認識、研究與定義的。

保障性定義為:裝備諸設計特性和計劃的保障資源(包括人力)滿足裝備系統可用性和戰(zhàn)時利用率要求的程度。

根據保障性的定義,可以進一步理解保障性的以下內涵。

(1)用戰(zhàn)備完好性衡量保障性的優(yōu)劣

不管是平時或戰(zhàn)時都可以用可用性來衡量裝備系統保障性的優(yōu)劣。可用性是裝備在任一隨機時刻需要和開始執(zhí)行任務時,處于可工作或可用狀態(tài)的程度。裝備在使用環(huán)境下的可用性的參數是使用可用度。它是綜合反映裝備硬件、軟件、保障能力、環(huán)境條件以及行政管理水平對裝備可使用程度的影響。

戰(zhàn)時可以用利用率來衡量保障性的優(yōu)劣。利用率要求(utilization requirements)是指裝備的預期利用率,如每天使用小時數,總工作量的百分數、每日使用的循環(huán)數、設施負載等常用的利用率參數有能執(zhí)行任務率和出動率(如出動架次率與出航率等)。使用可用度和執(zhí)行任務率及出動率是戰(zhàn)備完好性的主要參數,因此,可用戰(zhàn)備完好性來衡量保障性的優(yōu)劣。

裝備系統戰(zhàn)備完好性(materiel system readiness)定義為:裝備系統在預定的平時與戰(zhàn)時的利用率下承擔和保持執(zhí)行規(guī)定任務的能力。裝備系統戰(zhàn)備完好性的典型參數有使用可用度、出動率、能執(zhí)行任務率及資源準備率等。裝備系統戰(zhàn)備完好性主要取決于裝備的可靠性與維修性、保障系統的特性與能力,以及保障資源的數量與配置地點。它是表示在平時和戰(zhàn)斗開始時裝備提供設計的功能輸出(如運動、射擊、通信等)的能力。平時的戰(zhàn)備完好性通常用使用可用度來度量,而戰(zhàn)時的戰(zhàn)備完好性是在平時的戰(zhàn)備完好性基礎上,增加戰(zhàn)斗考驗的規(guī)模和持續(xù)的時間,即用能執(zhí)行任務率與出動率等戰(zhàn)時利用率參數來度量。

(2)保障性取決于裝備的諸設計特性和計劃的保障資源

保障性取決于兩個方面:一是與主裝備保障有關的諸設計特性,它反映裝備可保障,即需保障和易保障的程度;二是計劃的保障資源的特性和充足程度,它反映裝備受保障的程度。

裝備的設計特性是設計時賦予裝備的固有特性,決定于研制所確定的技術狀態(tài)。與裝備保障有關的設計特性有可靠性、維修性、測試性、運輸性、人素工程特性、生存性、安全性、標準化及自保障性等,其中關系最密切的是可靠性與維修性??煽啃员憩F為裝備出現故障的頻度。它直接決定維修工作頻次、零備件供應的種類與數量,也影響對工具、保障設備、保障設施、技術資料,以及維修人員的數量、專業(yè)技術職務與技術等級、訓練及維修工時與維修費用等的需求。維修性表現為裝備維修的難易程度。它直接決定了維修對保障設備、工具、保障設施、技術資料,以及維修人員的數量、專業(yè)職務與技術等級、訓練及維修工時數與維修費用等的需求。

計劃的保障資源是保障裝備所必需的資源。這些資源是設計時規(guī)劃其要求,并按要求研制、購置、籌措,且部署使用時按計劃配置。計劃的保障資源是構成保障系統的物質基礎。計劃的保障資源要與主裝備的諸多設計相匹配,其充足程度應滿足戰(zhàn)備完好性的要求。

二、保障性的地位

從20世紀60年代中期開始,美國國防部重視裝備的保障問題,提出了綜合后勤保障的策略措施,初期的ILS政策主要是強調整個后勤保障要素的綜合開發(fā),指出使用與保障費用是裝備壽命周期費用的重要組成部分,要求在設計中綜合考慮,并在研制中予以評價與綜合,當時并沒有提出保障性的概念。

20世紀80年代以來,美國國防部發(fā)現大部分武器裝備的采辦周期長,維修與后勤保障工作繁重,戰(zhàn)備完好性差。因此,美國國防部在繼續(xù)重視ILS要素綜合開發(fā)的同時,突出了戰(zhàn)備完好性與保障性要求,將戰(zhàn)備完好性與保障性置于武器裝備研制的最優(yōu)先位置。

20世紀90年代,美國國防部總結了80年代以來的采辦經驗,進一步提高保障性的重要地位,覺得把保障性提高到與費用、進度、性能同等重要地位還不如干脆將保障性納入到性能里面去。雖然,提高裝備系統的保障性可以顯著地提高裝備的作戰(zhàn)效能,但保障性的提高要受到經濟承受能力(或稱經濟可承受性)(affordability)限制。因為,可靠性、維修性要求的提高和保障資源要求的增多,將導致費用的劇增而在經濟上無法承受。因此,裝備的可靠性、維修性并不是愈高愈好,其保障資源也不是愈充足愈好,而是要求在可承受的壽命周期費用的約束條件下,滿足戰(zhàn)備完好性的目標,或者以最低的壽命周期費用實現戰(zhàn)備完好性目標。也就是說,在裝備采辦過程中要求達到費用、進度與性能(含保障性)的最佳平衡。因此,壽命周期費用也是衡量保障性優(yōu)劣的重要標準。

綜上所述,對保障性的地位的認識可以歸納以下幾點。

①保障性是描述裝備系統可保障和受保障程度的一種綜合性的設計特性。它包含了可靠性、維修性、測試性、運輸性等諸多與保障有關的設計特性和全部計劃的保障資源對裝備保障特性的影響。因此,它比可靠性、維修性、測試性、運輸性等描述主裝備的設計特性,涉及面更寬,具有更大的綜合性。

②以最低的壽命周期費用實現戰(zhàn)備完好性與保障性目標是裝備采辦的主要目標。戰(zhàn)備完好性是裝備的一種作戰(zhàn)使用的需求,保障性是從裝備設計的角度來達到這種需求的固有特性,而這種特性又需要在使用環(huán)境中用達到的戰(zhàn)備完好性水平來檢驗,兩者具有一致性。

③保障性是裝備性能的兩大組成部分之一,在確定性能要求時,要把保障性納入到裝備的性能規(guī)范之中,而且要包括可靠性、維修性等關鍵的保障性要素。

三、保障性分析

保障性分析作為支持綜合技術保障工作的一種系統分析方法,是裝備采辦過程中實現戰(zhàn)備完好性與保障性目標的有效手段。它原來稱后勤保障分析(logistics support analysis,LSA),是隨著美國國防部推行綜合后勤保障,在維修工程分析(maintenance engineering analysis)的基礎上發(fā)展起來的。LSA最早出現在1971年發(fā)布的美國軍用標準MIL-STD-1369(NC)《綜合后勤保障大綱要求》上,后來經1973年最初發(fā)布并經多次修訂和改版的軍用標準MILSTD-1388-1《后勤保障分析》與MIL-STD-1388-2《國防部對后勤保障分析記錄的要求》的完善,逐漸形成了一套完整的、規(guī)范化的分析方法。我國參照MIL-STD-1388-1A編制了國家軍用標準GJB 1371—92《裝備保障性分析》并于1992年發(fā)布。我國從一開始就取名為“保障性分析”但縮略語仍沿用LSA,以便于與國際接軌。與GJB 1371相配套的國家軍用標準GJB 3837—99《裝備保障性分析記錄》已于1999年發(fā)布。美國國防部在1996年發(fā)布的DoD 5000.2-R和1997年發(fā)布的MIL-HDBK-502中將后勤保障分析改稱為保障性分析。但他們沒有對保障性分析進行重新定義,其內涵與后勤保障分析一致。

(一)保障性分析的定義與目標

1.保障性分析的定義

保障性分析是作為系統工程過程的一部分,是裝備綜合技術保障的分析性工具。在裝備研制與生產的過程中應用某些科學與工程的成果,通過反復地論證、綜合、權衡、試驗與評價的過程,以有助于:考慮保障問題以影響設計;確定與設計及彼此之間有最佳關系的保障要求;獲得裝備所需的保障;在使用階段,以最低的費用與人力提供所需的保障。

2.保障性分析的目標

在裝備的采辦過程中,實施保障性分析的目標為:確保保障性作為一項裝備的性能要求納入裝備設計;確保優(yōu)化保障系統設計和保障體制。保障性分析是確保保障性要求納入裝備的設計過程對各種分析技術與方法的綜合和運用。

(二)保障性分析的原理與特點

1.保障性分析是協調裝備設計工程與綜合技術保障相聯系的橋梁

按照綜合設計方法必須在裝備的研制早期就綜合考慮保障問題,并在裝備系統的設計過程中影響主裝備的設計與同步設計保障系統。根據系統工程原理,在研制過程的各個階段利用保障性分析來協調設計工程與綜合技術保障的工作,并使保障性分析過程與裝備設計工程各個階段的進展相一致。

2.保障性分析是一個多學科、多接口的綜合性分析

保障性分析是一種綜合性的分析方法。它協調與綜合了可靠性、維修性、測試性、生存性等有關保障性的專業(yè)工程專業(yè)的分析,通過設計接口互相交換并綜合了諸專業(yè)工程專業(yè)分析的信息,以輔助裝備保障性特性和保障系統的設計。保障性分析及相關輔助分析,主要包括:系統使用要求分析;可靠性、維修性預計;故障模式、影響及危害性分析(FMECA);以可靠性為中心的維修分析(RCMA);修理級別分析(LORA);使用與維修工作分析(OAMTA);人素工程分析;故障診斷權衡分析;生存性分析(SA);運輸性分析;壽命周期費用分析(LCCA);零備件及庫存分析;保障設備與設施要求分析;數據要求與信息系統分析。

此外,保障性分析還綜合了人員訓練要求分析、安全性分析等。保障性分析及相關輔助分析要根據系統要求進行剪裁,并對有效的維修與保障基礎設施建設提供決策信息。

3.保障性分析是一個反復、有序迭代的分析過程

保障性分析是貫穿于裝備壽命周期各個階段,特別是裝備的研制與生產階段的一個反復、有序迭代的分析過程。隨著裝備研制的進展,各階段研制任務的逐步深入與詳細,保障性分析按照裝備系統結構分解層次,從高到低,從系統級逐漸深入到分系統級與綜合技術保障要素級;而且隨著分析所需要的輸入信息逐漸準確與細化,分析的詳細程度也由粗到細并與各階段的分析要求相適應。通過反復迭代、有序的分析不斷地修正分析結果,優(yōu)化裝備和保障系統的設計與研制,以達到費用、進度、性能與保障性的最佳平衡。

4.保障性分析是系統工程和運籌學分析技術的綜合運用

實施保障性分析時,要綜合運用模擬技術、線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、排隊論、網絡分析、概率論與數理統計等系統工程的和運籌學的分析技術來解決裝備的各種保障問題。例如:在研制早期階段確定維修頻次可以利用仿真或蒙特卡羅分析法;在制定保障設備要求時可以采用排隊論分析法;在早期確定零備件要求時,應用泊松分布函數與庫存論理論;在確定保障資源的分配、運輸與器材裝卸要求時,經常利用線性規(guī)劃或動態(tài)規(guī)劃方法;在進行費—效分析或壽命周期費用分析時,可以采用統計分析與網絡分析方法等。

(三)保障性分析的任務

與保障性分析目標相對應,保障性分析應用于兩個方面:一是提出有關保障性的設計因素;二是確保建立優(yōu)化的保障系統與保障體制。前者是根據裝備的任務需求,確定戰(zhàn)備完好性與保障性目標,進而提出與確定可靠性、維修性、測試性、運輸性等有關保障性的設計要求,以影響裝備的設計,這是將保障性考慮有效地納入裝備設計,使研制的裝備具有可保障與易保障的諸設計特性;后者是根據裝備系統的戰(zhàn)備完好性與保障性目標,確定保障要求和制定保障方案,進而制定保障計劃和確定保障資源要求,確保建立經濟有效的保障系統。由此可以進一步明確在裝備采辦過程中,實施保障性分析應完成的主要任務有:

1.制定保障性要求

在論證階段和方案階段,根據新研裝備的作戰(zhàn)需求和部隊使用的保障性約束,通過保障性分析制定保障性的定性與定量要求。定量要求一般包括:戰(zhàn)備完好性與壽命周期費用等保障性綜合參數的指標:可靠性、維修性、測試性、運輸性等有關保障性的設計參數的指標;保障系統與保障資源參數的指標。要隨著研制的進展和不斷地細化與明確,將這些要求寫入相應的研制與合同文件。這些保障性要求是戰(zhàn)術技術指標要求的重要組成部分,并作為裝備系統設計的輸入,影響裝備的硬件、軟件的設計和保障系統的設計,即進行裝備系統保障性設計:同時,還要根據裝備的作戰(zhàn)需求和部隊使用的保障性約束,制定包括裝備的保障體制、維修與供應機構的設置、裝備的保障方式(如部隊保障,承制廠保障,或兩者相結合)等保障要求。

2.制定與優(yōu)化保障系統方案

實施保障性分析要對新研裝備的每一備選方案制定備選保障方案,并參與裝備備選方案的評價與權衡分析。從裝備的保障性、戰(zhàn)備完好性、費用與環(huán)境影響等要求出發(fā),通過對裝備備選的使用方案、保障方案與設計方案反復地進行評價與權衡分析,優(yōu)化裝備的設計和確定最佳的保障系統方案,制定可行的保障計劃,從而使得研制的裝備系統在費用、進度、性能(包括作戰(zhàn)性能與保障性)之間達到最佳的平衡。

3.確定與優(yōu)化保障資源要求

實施保障性分析要確定并優(yōu)化新研裝備在使用環(huán)境中達到預期的戰(zhàn)備完好性與保障性水平所需的保障設備、保障設施、備件的種類與數量、人員的數量與技術等級、訓練與訓練器材、運輸與裝卸設備及技術資料等保障資源要求,特別是新的與關鍵的保障資源要求;此外,還分析新研裝備投入現場使用的保障問題并提出解決的措施,以及制定停產后保障計劃,為規(guī)劃保障資源的研制、購置、籌措與供應提供依據。研制裝備的同時,確定與優(yōu)化保障資源要求,是裝備交付部隊使用時能夠及時、經濟有效地建立保障系統和在使用階段以最低費用與人力提供裝備所需保障的重要保證。

4.評估保障性

作為一種對新研裝備保障性的有效控制手段,要在壽命周期各個階段利用保障性試驗、驗證與評價對保障性進行評估。評價保障性達到的實際水平和是否符合合同規(guī)定的要求,及時發(fā)現保障性的缺陷并提出糾正的措施。

5.建立獨立的保障性分析記錄數據庫

在實施保障性分析的過程中,將收集的大量有關保障的數據與保障性分析記錄(logistics support analysis record,LSAR),以一定的格式儲存到電子計算機內,建立一個包括可靠性、維修性、測試性及各綜合技術保障要素等信息在內的獨立的保障性分析記錄數據庫,并在分析過程中不斷地更新數據。該數據庫用于裝備綜合技術保障和保障性分析的決策,有關裝備保障性的設計、研制、試驗評估與改進,保障資源的研制、購置、籌措與供應,還可以作為后續(xù)型號研制的歷史數據。建立獨立的保障性分析記錄數據庫,可以協調可靠性、維修性等專業(yè)工程專業(yè)的分析,減少分析的重復性,提高數據的精確度,確保有關保障性的分析數據的唯一性與共享。

(四)保障性分析的內容和分析過程

1.保障性分析的內容

GJB 1371《裝備保障性分析》是適用于各類裝備系統和設備開展保障性分析的通用基礎軍用標準。該標準規(guī)范了裝備壽命周期內實施保障性分析的要求、方法和程序。標準的內容包括5個工作項目系列、15個工作項目、81個子項目,可以根據型號研制的類型、裝備的規(guī)模、設計的自由度與技術狀態(tài)、可用的時間與資源等情況,在壽命周期的不同階段對這些保障性分析的工作項目與子項目進行適當的剪裁。因此,可以認為該標準是由有特定含義和彼此相關的工程分析工作項目綜合在一起,按照規(guī)定的分析程序實施分析,形成一個與設計工程相協調的分析過程。標準還規(guī)定了每個工作項目的目的、子項目內容,以及工作項目的輸入、輸出的信息要求。

2.保障性分析的過程

在裝備研制時,保障性分析是一個反復有序的迭代,并與裝備研制進展相適應的分析過程。該過程貫穿于壽命周期各個階段,也是支持綜合技術保障與保障性設計得以有效地開展的系統工程過程。根據上述保障性分析的任務,在研制的早期階段分析的主要目標是通過設計接口影響裝備的保障性特性的設計,這種用以影響設計的分析,由系統級開始按硬件層次由上而下順序延伸;在后期階段,通過詳細的維修規(guī)劃,從下而上地詳細標識全部保障資源。此外,在裝備壽命周期的各階段還要進行保障性的評估與驗證工作。

(五)保障性分析方法

保障性分析(Logistic support analysis,LSA)作為系統工程過程的一部分,是專門用來分析裝備系統在初步設計、研制、試驗、生產、建造、使用及維修中的各種保障性和保障問題,并通過反復地迭代分析有力地支持制定保障性要求、制定與優(yōu)化保障系統方案、進行保障性設計特性的設計、確定與優(yōu)化保障資源要求,以及評估保障性等任務的完成。

保障性分析是一種系統分析的方法。它是運用系統工程的觀點和思維推理,在確定或不確定的條件下,對所分析解決的有關保障性和保障問題,探索可能采用的方案,通過評價和權衡分析,為達到預期目標選擇最優(yōu)解決方案決策的一種輔助分析手段。也就是說,在某種意義上,裝備的設計是在不斷選擇最佳的設計方案來滿足各種使用需求的過程,這個優(yōu)化過程在初步系統設計時是十分明顯的;同樣在研制后期制定保障計劃和確定保障資源要求時,也需要選擇最佳的備選保障計劃和選擇最佳的保障資源配置,因此,保障性分析有一個基本的分析步驟。只是,因所分析問題本身的復雜程度、分析的目標與要求以及解決問題的途徑不同,運用

保障性分析輔助解決各種具體問題時,分析的程序與步驟允許有所不同。

1.規(guī)定分析問題

保障性分析在裝備的整個壽命周期內應用的范圍十分廣泛,它支持保障性設計和綜合技術保障工作,但是,應用的重點是在裝備研制的各階段,在裝備研制的前期用于影響主裝備的保障性特性的設計,在研制后期用于確定保障資源要求。

經常應用保障性分析的問題范圍如下。

①在初步設計時,通過評定系統使用要求,協助制定保障性要求和維修方案。

②在裝備設計時,通過備選方案的評價與權衡,選擇最佳方案。

a.根據維修方案的約束,確定裝備的各個部分是報廢或是修理,以及在哪個維修級上修的修理策略的設計決策;

b.評價與確定設計方案對可靠性與維修性特性的影響,如保證可達性要求的組裝方案、保證良好維修性的診斷測試方案等;

c.如新設計由于費用或交貨時間等原因不合適,選用哪一種現成設備的設計決策。

③評定和詳細確定保障資源要求,包括:保障設備的類型與數量,備件清單與庫存量要求,人員數量、技術等級和訓練要求,技術資料,保障設施,計算機保障資源,以及運輸與裝卸要求等。

④評估裝備在使用環(huán)境中的保障性和保障效能。

根據裝備研制階段的保障性設計和綜合技術保障工作的需要所制定的保障性分析計劃,規(guī)定每一個需要分析的問題。

2.確定分析目標與要求

對分析的問題,要明確需要分析解決什么樣的問題,有哪些約束條件,通過分析要達到什么目標和要求,以及有哪些解決問題的途徑。

3.確定可行的備選方案

為了通過分析得出所分析問題的解決方案,開始時,可找出多個可能的備選方案,并對多個備選方案進行初步篩選,從中選出少數幾個可行的備選方案,以避免因過多的分析工作量而造成人力、財力與時間的浪費。例如在確定維修方案、診斷方案、可靠性與維修性設計方案、裝備組裝方案的保障性分析時,都可以找出多個可能的備選方案,但在詳細分析之前,一般都必須篩選出少數幾個最具可能的備選方案。在確定可行的備選方案時,要考慮備選方案與費用、戰(zhàn)備完好性、保障性的主宰因素的關系。

4.制定評價準則

為了從若干個備選方案中選出最優(yōu)的方案,必須有一個評價其優(yōu)劣的標準,這個標準就是評價準則。評價保障性分析的各種分析問題的準則,一般應該是用定量或定性的保障性的指標要求。由于分析的問題所在的層次和復雜性不同,需要用不同的保障性參數指標。

5.應用分析技術,建立分析模型

根據所分析的問題,應用系統工程和運籌學中的模擬技術、動態(tài)規(guī)劃、排隊論、概率論與數理統計,網絡技術等數學方法,建立分析數學模型。例如,考慮經濟因素的修理級別分析時建立費用網絡模型;進行預防性維修分析時建立以可靠性為中心維修(RCM)的邏輯決斷模型:進行備件分析時建立泊松分布函數模型。

對模型的要求是正確、全面、簡單和便于擴充與修改。所謂正確,是正確地描述問題的內在關系,正確地表達輸入與輸出的因果關系,同時也能反映系統的動態(tài)特性和預測未來的事件:所謂全面,是要全面綜合主要的影響因素;所謂簡單,是要略去影響很小的因素,善于簡化模型,以利于突出主要影響因素:所謂便于擴充與修改,是當分析問題的范圍擴大時模型的規(guī)模也能很方便的擴展,當分析問題的約束條件、輸入的數據變化或出現某些不定因素,或現有的模型不能滿足分析的要求時能方便地修改模型。

保障性分析的模型包括:數學模型、仿真模型、邏輯模型與圖形模型以及實體模型。模型可以用手工計算,也可以用計算機計算處理或計算機仿真。

某些與保障性分析密切相關的分析技術,如故障模式、影響及危害性分析(FMECA),以可靠性為中心的維修分析(RCMA),修理級別分析(LORA)等是用于解決特定問題的分析技術。它們已經有一套比較成熟的數學方法、數學模型和分析步驟,從廣泛意義講它們也屬于保障性分析的范疇。

6.收集輸入數據

能否得出正確、有效的分析結果,達到分析的目標,除了建立一個良好的模型,還必須輸入有用的數據,因此要收集分析所必須的輸入數據,在某種意義上,保障性分析的成效取決于收集數據的范圍與深度。在研制早期,所能收集的數據是有限的,分析工作是經常利用現有類似裝備系統的歷史數據和由這些數據得出的估算關系式,以及結合以往的經驗進行預計和主觀判斷。隨著研制的進展,當研制出裝備的硬件并進行試驗和現場使用后,除了有裝備的設計數據外,還可以獲得大量的試驗數據和現場使用保障數據,使得分析工作有了充實的輸入數據,保證分析更有效、更深入地進行。

保障性分析的主要數據來源如下。

(1)現有數據庫的數據 現有數據庫的數據主要是國內外現有類似裝備的數據,包括根據這些數據建立的數學模型和估算關系式。在研制早期,利用現有數據庫的數據進行比較分析是制定保障性要求、進行可靠性維修性分配與預計、分析并找出現有裝備的保障性與保障的缺陷,以及制定初始的使用方案、設計方案和保障方案的備選方案的主要途徑。

(2)裝備設計數據 裝備設計數據主要包括:正在研制裝備的各類規(guī)范、設計圖樣等描述裝備技術狀態(tài)的產品定義數據、可靠性維修性的分配與預計數據、可靠性分析與維修性分析等相關分析數據,以及備件、保障設備、保障設施等保障資源的數據在內的產品保障數據。隨著研制的深入,這一類可供保障性分析的研制裝備的設計數據將不斷地得到充實。

(3)裝備試驗數據 裝備的試驗數據主要包括:正在研制裝備的研制試驗、使用試驗與定型試驗的數據。這些數據范圍,包括性能試驗和保障性試驗(如可靠性試驗、維修性試驗及綜合技術保障演示試驗等)的數據。這類數據能反映正在研制裝備的功能、作戰(zhàn)性能與保障性能的情況,是保障性分析的重要數據來源。由于裝備的試驗貫穿于裝備整個研制與定型的過程,因此,必須在研制的各個階段不斷地收集各種試驗數據,充實與更新現有的試驗數據。

(4)裝備現場使用保障數據 裝備現場使用保障數據是新研裝備部署到部隊以后,在部隊使用環(huán)境中利用現場信息收集系統所收集裝備的使用、供應、維修與訓練數據。裝備使用現場使用保障數據包括裝備初始部署期間和使用與保障階段收集的全部使用保障數據。利用這些數據進行保障性分析,不僅可以進一步評估新研裝備的保障性和初始作戰(zhàn)能力,及時發(fā)現保障缺陷和提出改進硬件、軟件及保障計劃的建議,而且為后續(xù)裝備的研制或改型提供歷史數據。

上述幾類數據中與裝備保障有關的數據應按規(guī)定的數據格式存入保障性分析記錄或裝備保障數據庫,以保證數據的準確性、一致性和完整性。

7.綜合評價

綜合評價是將輸入數據輸入到模型中去,用評價準則去評價各個可行備選方案的輸出,尋求滿足分析目標的最優(yōu)解決方案。綜合評價一般包括以下分析。

(1)評價與權衡分析 運用優(yōu)化技術和綜合評價技術,用評價準則衡量各個備選方案滿足指標要求的程度,由于評價準則往往是有多項參數指標,即是一個多目標優(yōu)化的問題,因此,要綜合評價與權衡各個方案的優(yōu)劣,找出一個最佳平衡的方案。應用層次分析法的綜合評價技術是評價與權衡分析時經常采用的方法。

(2)敏感度分析 在分析時,可能會有少數幾個關鍵參數,由于輸入數據不充分、不準確或受某些約束條件的限制等原因,使分析結果的可信程度難以確定而影響權衡分析時,需要進行敏感度分析。敏感度分析是將參數的量值擴大或縮小若干倍并輸入模型,求解輸出的變化和對權衡分析結果的影響。如參數變化是在不敏感的區(qū)域,則對權衡分析的結果影響很小,設計較為健壯。例如平均故障間隔時間(MTBF)是壽命周期費用和備件需求量函數的因變量,在研制早期可以用現有裝備(比較系統)的現場使用統計的MTBF數據;研制時,可使用可靠性分配或預計的數據,如考慮到不準確性,可用0.5倍和1.5倍的MTBF值計算對輸出結果的敏感度。

除上例以外:經常在保障性分析時進行敏感度分析的范圍有:①裝備系統使用率或工作時間的變化對維修活動次數、保障設備與保障設施利用率的影響;②維修停機時間TMDT對維修費用的影響;③要求的備件滿足率的變化對各維修級備件庫存量的影響;④直接維修工時的變化對維修人員費用的影響:⑤零部件報廢率對備件費用的影響。

(3)風險分析 傳統的風險是指不受控隨機事件按已知概率分布發(fā)生所導致的結果:傳統的不確定性是指不受控隨機事件按未知概率分布發(fā)生所導致的結果。上述定義對于項目風險管理有局限性。從工程項目的風險管理的角度,其風險是指不希望發(fā)生事件的發(fā)生概率及發(fā)生后果的嚴重性,而不確定性僅考慮不希望事件發(fā)生的肯定程度。風險與不確定性的一個明顯差異是前者的不希望事件的概率分布可用隨機抽樣的方法求得,而后者的不希望事件卻無法求得其概率分布。風險的大小取決于不希望事件后果的嚴重性和發(fā)生的概率,只有高可能性與嚴重后果的事件出現高風險。裝備研制過程總會發(fā)生一些不希望事件,并影響到保障性分析的結果,因此,在保障性分析時,需要進行風險分析和不確定性分析。

影響保障性分析的風險有技術風險、計劃決策風險和保障風險。所謂技術風險是指采用新技術、新材料、新工藝、新設計對裝備提出前所未有的性能要求所承擔的風險。計劃決策風險是指工程項目方向的各種因素所帶來的風險,如由政策改變、計劃不周、決策不利造成的風險、預見性不強或能力不足造成研制中斷等。保障風險一般是指研制的裝備在部署時可能出現的保障性問題,是與使用和維修有關的風險。

進行風險分析之前,要先進行風險評估,通過風險辨識找出與工程項目有關的真實風險(找出有可能發(fā)生妨礙實現工程項目目標的事件),并初步量化風險的發(fā)生概率和影響的嚴酷度,然后逐步向風險分析轉移,隨著研制的進展可行備選方案得以確定,對各備選方案的風險影響作出評價,由風險分析考察風險分析輸入變量的變化所造成后果的變化。風險分析的目的是將通過綜合評價得出的最佳方案的風險的影響盡量降低到最小程度。風險分析的結果為后繼的風險控制措施提供依據。

實踐表明,在新裝備設計時,一方面要盡量采用那些經過試驗驗證,證明是比較成熟的新技術、新材料、新工藝;另一方面要把保障性分析的重點集中于風險大,而又對性能、費用及保障性影響大的領域。

(4)應變分析 應變分析是保障性分析要考慮到:新裝備系統研制過程某些基本要求較大的變化對分析結果的變化,并導致對保障性設計和綜合技術保障工作的影響或決策的改變。它與敏感度分析的聯系緊密而且方法相似。例如若某裝備使用要求中部署地點的數目可能減少一半時,分析對維修方案和保障要求的影響為:由于部署地點的數目減少一半,可能使三級維修方案轉變?yōu)閮杉?不設中繼級維修機構)維修方案,而且影響到保障設備、保障設施、人員與訓練等要求和保障資源配置的變化。應變分析可能涉及輸入數據和模型的修改。

8.得出分析結果

根據所分析問題的目標與要求,每個問題的保障性分析都要輸出分析數據,得出分析的結果。分析結果應記入保障性分析記錄,并按要求存入保障數據庫,供數據用戶使用。

對于分析結果,在可能的條件下應給出輸出數據的精度、置信水平,以及敏感度、風險與不確定性、應變等分析的結果。

最后,要對分析的假設、模型、輸入數據進行核對,鑒定分析結果的有效性。當鑒定結果不滿足要求時,應重新組織分析。

9.提出決策與措施

根據保障性分析的結果,對新裝備的設計、研制作出正確的決策并采取相應的措施。

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