基于灰色關(guān)聯(lián)度理論的車輛裝備維修保障費(fèi)用影響因子分析

曹會(huì)智 陳澤東 單長華 牛俊峰 楊超

[摘要] 本文針對維修保障費(fèi)用影響因素的復(fù)雜性，在灰色關(guān)聯(lián)分析的基礎(chǔ)上，對影響維修保障費(fèi)用的諸多影響因子進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。以量化的形式體現(xiàn)各個(gè)影響因子對維修保障費(fèi)用的影響程度，克服了以往權(quán)重賦值主觀性較強(qiáng)的局限，并以某單位EQ1118運(yùn)輸車的具體實(shí)例說明了該方法的可行性。

[關(guān)鍵詞] 灰色關(guān)聯(lián)度； 維修保障費(fèi)用； 影響因素； EQ1118

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 23. 043

[中圖分類號(hào)]E072； F224[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1673 - 0194（2012）23- 0071- 02

0引言

在車輛裝備全壽命周期費(fèi)用中，維修保障費(fèi)用占60%-70%，通過分析車輛維修保障費(fèi)用的影響因子，達(dá)到在車輛裝備使用過程中降低維修保障費(fèi)用的目的，是節(jié)省車輛裝備全壽命周期費(fèi)用的重要途徑。

影響車輛裝備維修保障費(fèi)用的因素主要有：裝備重量、裝備價(jià)格、可靠度、裝備數(shù)量、功率、任務(wù)量、自然環(huán)境（雨霧、風(fēng)沙、溫度、濕度等）、人為因素（人員操作、人員培訓(xùn)、人員素質(zhì)等）等。這些因素需要明確哪些是主要的、哪些是次要的，哪些影響大、哪些影響小，可以在使用過程中對這些因素合理處置，以達(dá)到降低維修保障費(fèi)用的目的。由于影響裝備維修保障費(fèi)用的因素部分參數(shù)已知，而其他參數(shù)則是未知的，即實(shí)際上是一個(gè)灰色系統(tǒng)，所以本文嘗試用灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度分析法，分析影響車輛裝備維修保障費(fèi)用的影響因子。

1灰色關(guān)聯(lián)度分析原理

灰色關(guān)聯(lián)度分析是多因素統(tǒng)計(jì)分析的一種方法。它以各因素的樣本數(shù)據(jù)為依據(jù)，用灰色關(guān)聯(lián)度來描述各因素間相關(guān)性的強(qiáng)弱。基本原理是：如果樣本序列反映兩因素變化態(tài)勢基本一致，它們之間的關(guān)聯(lián)度就大；反之關(guān)聯(lián)度就小。

1.1關(guān)聯(lián)度分析步驟

1.1.1無量綱化處理

原始數(shù)據(jù)不能直接用于分析，因?yàn)樵紨?shù)據(jù)的數(shù)值大小和量綱不同，因此，首先要進(jìn)行數(shù)據(jù)的無量綱化處理。

無量綱化是用數(shù)學(xué)工具研究實(shí)際問題時(shí)常用的方法。其方法通常是在參數(shù)中選取一個(gè)特征值，經(jīng)過恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)處理，將量綱不同的參數(shù)的量綱消除。無量綱化的基本方法有：特征值法、標(biāo)準(zhǔn)化法、比重法、初值法，用公式表示如下：

（1） 特征值法

yi = ■ yi= ■

（2） 標(biāo)準(zhǔn)化法

yi = ■

其中，x = ■■xi， S = ■

（3） 比重法

yi = ■

（4） 初值法

yi = ■

以上式中，xi為有量綱參數(shù)的第i個(gè)參數(shù)值；x 為參數(shù)的均值；yi為無量綱化處理后的參數(shù)值。

在研究中具體采用哪種方法要依情況而定。

1.1.2求關(guān)聯(lián)系數(shù)

具體步驟如下：

（1） 求差序列

利用Δi（k） = | x0（k） - xi（k） |，其中 i = 1，2，…，m；k = 1，2，…，n。

（2） 求二級最大差和最小差

Δmax = ■■| x0（k） - xi（k） |

Δmin = ■■| x0（k） - xi（k） |

（3） 求關(guān)聯(lián)系數(shù)

根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)定義：

ξi（k） = ■

其中，ρ為分辨系數(shù)，在（0，1）之間取值。ρ越小，關(guān)聯(lián)系數(shù)的差異越大，一般取ρ = 0.5。

1.1.3關(guān)聯(lián)度計(jì)算

由關(guān)聯(lián)系數(shù)求得比較序列與參考序列的關(guān)聯(lián)程度。計(jì)算關(guān)聯(lián)度可采用平均值或者加權(quán)求得。本文選擇采用平均值方法，該關(guān)聯(lián)度公式為：

γi = ■■ξi（k） = ■[ξi（1） + ξi（2） + … + ξi（m）]

其中，i = 1，2，…，m。

對關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序，關(guān)聯(lián)度越大，說明比較序列與參考序列變化的態(tài)勢越一致，說明該序列對參考序列的影響也越大。

2車輛裝備維修保障費(fèi)用影響因子的灰色關(guān)聯(lián)分析

以某單位EQ1118 GA型運(yùn)輸車為例，在收集維修保障費(fèi)用的影響因素時(shí)，考慮到數(shù)據(jù)收集的可行性，選擇了以下影響因素：k1——任務(wù)量（千米）；k2——裝備故障數(shù)（次/年）；k3——訓(xùn)練時(shí)間（小時(shí)）；k4——年平均相對濕度（%）；k5——年平均氣溫（℃）。

k1、k2、k3是通過調(diào)研獲得，k4、k5則是通過查閱各年的《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》獲得。獲得的維修保障費(fèi)用影響因素?cái)?shù)據(jù)見表1。

運(yùn)輸車的壽命一般在20年左右，在壽命周期內(nèi)大中小修都不是固定的，所以每年的費(fèi)用相差很大，基本沒有規(guī)律可言?？紤]到為軍級以上單位服務(wù)的定位，只研究單車意義不大，所以本文討論的是車型費(fèi)用，即單位該車型的平均費(fèi)用。作為參考序列的EQ1118 GA維修保障費(fèi)用見表2。

每年的費(fèi)用已經(jīng)經(jīng)過了費(fèi)用時(shí)間價(jià)值的處理。

將影響因素進(jìn)行歸一化得：

10.992 21.049 31.436 61.158 61.125 31.129 211.139 51.046 51.418 60.953 41.046 50.953 211.063 51.182 11.450 81.109 81.202 31.138 710.954 80.935 40.954 80.854 80.903 20.951 611.032 81.046 11.026 31.019 71.026 31.039 4

參考序列的歸一化結(jié)果為[1，1.013 2，1.034 99，1.486 1，1.217 5，1.157 4，1.161 3]

通過上述灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算步驟，經(jīng)過程序計(jì)算，得到：

γ1 = 0.903，γ2 = 0.743，γ3 = 0.837，γ4 = 0.625，γ5 = 0.740

對各灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序，得到結(jié)果如下：

γ1 > γ3 > γ2 > γ5 > γ4

通過灰色關(guān)聯(lián)度排序，可知對EQ1118GA維修保障費(fèi)用影響程度由大到小排列為：任務(wù)量、訓(xùn)練時(shí)間、故障率、年平均氣溫、年平均相對濕度。

由以上排序可以看出，車輛裝備每年的任務(wù)量對維修保障費(fèi)用的影響最大，這也符合實(shí)際情況，車輛裝備行駛里程越多，發(fā)生故障的概率越大，其維修費(fèi)用越多。訓(xùn)練強(qiáng)度對維修保障費(fèi)用的影響體現(xiàn)在人員對于裝備使用及維修保養(yǎng)的熟練程度上，訓(xùn)練時(shí)間的多少反映了裝備的訓(xùn)練強(qiáng)度，訓(xùn)練時(shí)間越多，人員素質(zhì)相對越高，發(fā)生故障的概率越小，當(dāng)然，這也是有一定限度的；故障率反映了裝備可靠性的高低，當(dāng)車輛裝備可靠性降低時(shí)，發(fā)生故障的情況就會(huì)增多，從而使其維修保障費(fèi)用增多；年平均氣溫和平均相對濕度對維修保障費(fèi)用的影響體現(xiàn)在對器材的影響上，如裝備在沙漠、雨林等環(huán)境下，其故障率會(huì)明顯增加。

3結(jié)論

本文運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對車輛裝備維修保障費(fèi)用和各影響因素的關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行分析，量化分析了維修保障費(fèi)用與各因素的關(guān)聯(lián)程度。通過實(shí)例分析可以看出計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況能夠很好吻合，因此該方法的應(yīng)用對車輛裝備保障部門具有一定的指導(dǎo)作用，也能為決策部門的決策提供參考依據(jù)。

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