裝備器材調(diào)劑供應(yīng)保障決策模型

可榮博， 王鐵寧， 于雙雙

(裝甲兵工程學(xué)院技術(shù)保障工程系， 北京 100072)

我軍裝備器材保障是在經(jīng)費(fèi)限額內(nèi)，實(shí)行總部、軍區(qū)和部隊(duì)的逐級申請與供應(yīng)，是在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制和傳統(tǒng)戰(zhàn)爭背景下建立起來的。器材生產(chǎn)以軍工企業(yè)為主，器材申請以逐級上報(bào)為主，器材供應(yīng)以逐級發(fā)放為主，器材存儲點(diǎn)多、量大、位置分散。在這種保障模式下，部分器材的需求在匯總過程中被逐級放大，導(dǎo)致器材資源點(diǎn)積壓了大量器材，大大超出本級修理單位的消耗量，增加了器材采購和維護(hù)等成本[1-3]。

隨著器材保障改革的開展和對器材保障新模式的研究以及信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，我軍裝備器材保障正在經(jīng)歷保障模式由“數(shù)量型”保障向“效能型”保障轉(zhuǎn)變，保障力量由軍隊(duì)保障向軍地聯(lián)合保障轉(zhuǎn)變，籌措模式由單一模式向多元模式轉(zhuǎn)變的過程[4]。其中，調(diào)劑供應(yīng)能夠通過保障點(diǎn)之間的資源合理調(diào)劑，逐漸平衡各資源點(diǎn)的器材積壓和缺貨情況，既節(jié)省了部分器材采購成本，又減少了積壓器材的維護(hù)成本，是解決當(dāng)前器材保障存在問題的有效途徑[5]。

1 調(diào)劑供應(yīng)的概念

需求點(diǎn)A向所屬直接建制保障資源點(diǎn)(以下簡稱保障點(diǎn))B申請器材，保障點(diǎn)B器材庫存不能夠滿足需求。在相關(guān)機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，由A的非建制保障點(diǎn)C或多個其他保障點(diǎn)向A供應(yīng)器材，稱調(diào)劑供應(yīng)。

調(diào)劑供應(yīng)可分為區(qū)內(nèi)調(diào)劑供應(yīng)和跨區(qū)調(diào)劑供應(yīng)：區(qū)內(nèi)調(diào)劑供應(yīng)指在由軍區(qū)內(nèi)部戰(zhàn)役保障點(diǎn)和戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)組成的保障區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行橫向調(diào)劑；跨區(qū)調(diào)劑指2個或多個保障區(qū)域之間的調(diào)劑供應(yīng)。

2 調(diào)劑供應(yīng)決策模型

2.1 模型假設(shè)

為便于模型分析與求解，做出如下假設(shè)：

1)各保障點(diǎn)的庫存數(shù)量已知；

2)運(yùn)輸與供應(yīng)時間遠(yuǎn)小于需求產(chǎn)生周期，即每次調(diào)劑可以在下一次需求產(chǎn)生之前完成；

3)各級保障點(diǎn)訂單于期末同時到貨；

4)主要考慮器材訂貨成本、調(diào)劑準(zhǔn)備成本、運(yùn)輸調(diào)度成本、庫存維護(hù)成本等與器材直接相關(guān)的成本，其他突發(fā)因素產(chǎn)生的成本忽略不計(jì)；

5)每個戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)都存在一個器材消耗單位，即戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)同時也是需求點(diǎn)。

2.2 模型描述

在信息化條件下，器材保障系統(tǒng)被視為2級保障系統(tǒng)：1)由軍區(qū)內(nèi)部戰(zhàn)役保障點(diǎn)和戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)構(gòu)成的區(qū)域保障系統(tǒng)，由區(qū)域保障中心統(tǒng)一進(jìn)行器材管理與調(diào)度，滿足區(qū)內(nèi)器材消耗；2)由總部戰(zhàn)略保障點(diǎn)及各區(qū)域保障資源構(gòu)成的全軍器材保障系統(tǒng)，由總部保障中心對全軍器材統(tǒng)一掌握，制定全軍保障計(jì)劃，協(xié)調(diào)各區(qū)域間的器材資源調(diào)配。

本文研究內(nèi)容是在各保障點(diǎn)庫存已知的情況下，尋求一種合理的調(diào)劑策略，使得成本最小化。系統(tǒng)的總成本可分為正常供應(yīng)成本、區(qū)內(nèi)調(diào)劑成本、跨區(qū)調(diào)劑成本、緊急訂貨成本和庫存維護(hù)成本5部分。

1)正常供應(yīng)成本

正常供應(yīng)成本是指器材在逐級供應(yīng)過程中產(chǎn)生的成本。包括由總部戰(zhàn)略保障點(diǎn)向區(qū)域戰(zhàn)役保障點(diǎn)供應(yīng)的成本、由區(qū)域戰(zhàn)役保障點(diǎn)向軍區(qū)內(nèi)部戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)供應(yīng)的成本以及戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)向自身器材消耗單位供應(yīng)的成本。

在實(shí)際需求到達(dá)之后，戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)首先用自身庫存滿足需求，滿足需求之后的庫存量為

至此，區(qū)域戰(zhàn)役保障點(diǎn)仍需對有需求的戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)進(jìn)行器材供應(yīng)，供應(yīng)后區(qū)域戰(zhàn)役保障點(diǎn)的庫存為

式中：Hi為供應(yīng)之前器材在區(qū)域戰(zhàn)役保障點(diǎn)i中的庫存量；H′i為供應(yīng)之后器材在區(qū)域戰(zhàn)役保障點(diǎn)i中的庫存量；R′ij為供應(yīng)之前器材在區(qū)域i內(nèi)的各戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)j中的需求量。此時，需求未被滿足的各級戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)的需求則變?yōu)?/p>

式中：H為供應(yīng)之前總部戰(zhàn)略保障點(diǎn)的庫存量；H′為供應(yīng)之后總部戰(zhàn)略保障點(diǎn)的庫存量；R″ij為供應(yīng)之前器材在戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)j中的剩余需求量。

由此，可以得到正常供應(yīng)的成本為

式中：CSij為每一件器材從區(qū)域戰(zhàn)役保障點(diǎn)i到戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)j正常供應(yīng)所需要的運(yùn)輸成本；CS0j為每一件器材從總部戰(zhàn)略保障點(diǎn)到戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)j正常供應(yīng)所需要的運(yùn)輸成本；R?ij為總的正常供應(yīng)之后，器材在戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)j中的需求量。

2)區(qū)內(nèi)調(diào)劑成本

區(qū)內(nèi)調(diào)劑成本指區(qū)域保障系統(tǒng)內(nèi)部調(diào)劑供應(yīng)產(chǎn)生的成本。由于區(qū)內(nèi)調(diào)劑需要產(chǎn)生額外的調(diào)劑準(zhǔn)備成本，所以區(qū)內(nèi)調(diào)劑是在正常供應(yīng)無法滿足需求的條件下進(jìn)行的，即區(qū)域i的區(qū)內(nèi)調(diào)劑只針對上述過程中區(qū)域戰(zhàn)役保障點(diǎn)庫存為0的情況，即H′i=0。

在這種情況下進(jìn)行區(qū)內(nèi)調(diào)劑，實(shí)施供應(yīng)后的戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)的庫存為

式中：Hik為調(diào)劑供應(yīng)之前戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)k的庫存量。

接受區(qū)內(nèi)調(diào)劑供應(yīng)后的戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)j的需求為

則區(qū)內(nèi)調(diào)劑成本為

3)跨區(qū)調(diào)劑成本

跨區(qū)調(diào)劑成本是指跨區(qū)域保障系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)劑供應(yīng)產(chǎn)生的成本。當(dāng)區(qū)域i不能滿足該區(qū)域內(nèi)需求或成本消耗較大時，需要考慮跨區(qū)調(diào)劑。各區(qū)域資源點(diǎn)實(shí)施跨區(qū)調(diào)劑后，戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)k的庫存為

接受調(diào)劑供應(yīng)后的戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)的需求為

則跨區(qū)調(diào)劑成本為

4)緊急訂貨成本

若經(jīng)過以上3種供應(yīng)后仍有戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)的需求未被滿足，就需要向工廠提出緊急訂貨需求。未被滿足的需求Rj必須都由緊急訂貨來滿足，即訂貨總數(shù)量為

緊急訂貨總成本為

5)庫存成本

當(dāng)供應(yīng)結(jié)束之后，剩余的庫存將被保管存放，這些器材將產(chǎn)生庫存成本，即

式中：Hij為保障點(diǎn)j的器材庫存量；CH為單位器材的保養(yǎng)成本。

綜上，調(diào)劑供應(yīng)的總成本為

2.3 算例分析

建立調(diào)劑模型的目標(biāo)是要使總成本最小化，在求解的過程中。嚴(yán)格按照正常供應(yīng)、區(qū)內(nèi)調(diào)劑、跨區(qū)調(diào)劑和緊急訂貨的順序，對每種供應(yīng)方式建立動態(tài)規(guī)劃模型，以確定供應(yīng)單位和供應(yīng)數(shù)量，最終獲得總體調(diào)劑供應(yīng)方案和總成本。

選擇100項(xiàng)常用器材和1個總部戰(zhàn)略保障點(diǎn)、5個區(qū)域戰(zhàn)役保障點(diǎn)、30個戰(zhàn)術(shù)保障點(diǎn)，器材需求已知。分別對考慮調(diào)劑和不考慮調(diào)劑的保障方案進(jìn)行建模、求解，計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 2種模式下的成本比較

可以看出：2種模式的正常供應(yīng)成本基本相同，區(qū)別較大的是調(diào)劑成本和緊急訂貨成本；考慮調(diào)劑后，器材可以在保障點(diǎn)之間進(jìn)行調(diào)劑，減少了器材采購的數(shù)量，降低了緊急供應(yīng)成本；另外，通過調(diào)劑使得部分積壓庫存得到消耗與平衡，庫存維護(hù)成本也隨之減少。因此，合理的調(diào)劑供應(yīng)是降低保障成本、提高器材保障率、減少庫存積壓、避免庫存浪費(fèi)的有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

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