戰(zhàn)時(shí)裝備搶修業(yè)務(wù)流程框架建模研究

張 星，郝立山，李 華

（1.軍械工程學(xué)院，石家莊 050003；2.石家莊陸軍指揮學(xué)院，石家莊 050084）

戰(zhàn)時(shí)裝備搶修業(yè)務(wù)流程框架建模研究

張 星1，郝立山2，李 華1

（1.軍械工程學(xué)院，石家莊 050003；2.石家莊陸軍指揮學(xué)院，石家莊 050084）

在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下，裝備的戰(zhàn)損情況將會(huì)變得越來越復(fù)雜，針對(duì)在未來復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)條件下如何確定裝備的戰(zhàn)斗損傷情況，并進(jìn)行快速修理，進(jìn)而提高裝備的生存性和戰(zhàn)場(chǎng)搶修效率，保持裝備持續(xù)作戰(zhàn)能力的問題，進(jìn)行了戰(zhàn)時(shí)裝備搶修業(yè)務(wù)流程框架建模的研究，介紹了裝備搶修的相關(guān)概念，將裝備搶修的軍事概念模型劃分為多個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)，對(duì)裝備搶修業(yè)務(wù)流程進(jìn)行分析抽象并進(jìn)行建模，采用概率隨機(jī)抽樣方法進(jìn)行損傷分析，并對(duì)修理任務(wù)、修理能力和修理時(shí)間進(jìn)行定量分析，設(shè)計(jì)出合理的裝備搶修業(yè)務(wù)流程框架，為相關(guān)研究提供參考。

裝備搶修，模型，損傷分析，修理

0 引言

在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下，戰(zhàn)場(chǎng)情況瞬息萬(wàn)變，裝備保障越來越復(fù)雜，如何快速確定裝備的戰(zhàn)斗損傷情況，并進(jìn)行快速修理，進(jìn)而提高裝備的生存性和戰(zhàn)場(chǎng)搶修效率，保持裝備持續(xù)作戰(zhàn)能力的研究是一項(xiàng)重要課題。建立一套裝備戰(zhàn)損模型，獲取裝備戰(zhàn)損率，對(duì)裝備搶修過程進(jìn)行分析抽象并進(jìn)行建模，對(duì)指導(dǎo)作戰(zhàn)指揮訓(xùn)練、提高部隊(duì)的裝備保障能力具有十分重要的軍事意義［1］。裝備搶修業(yè)務(wù)流程包括毀傷分析、機(jī)動(dòng)、展開、修理、撤收等一系列動(dòng)作，本文著重對(duì)裝備搶修過程中裝備的毀傷分析和搶修分隊(duì)的機(jī)動(dòng)及修理流程進(jìn)行抽象分析建模，建立裝備搶修業(yè)務(wù)流程的基本框架，對(duì)其他相關(guān)研究提供參考。

1 相關(guān)概念

1.1 裝備搶修

裝備搶修是對(duì)作戰(zhàn)或其他行動(dòng)中損壞的武器裝備進(jìn)行的突擊性修理。裝備的修理通常分為小修、中修和大修。

1.2 維修策略

維修策略是指裝備故障或損壞后如何維修，它規(guī)定了某種裝備預(yù)定完成維修的深度和方法。裝備系統(tǒng)維修策略一般分為：不修復(fù)、局部修復(fù)和全部修復(fù)。

1.3 損傷形式

損傷形式包括：受擊損壞，技術(shù)損壞，自然磨損損壞。

1.4 損壞程度

損壞程度分為：輕損、中損、重?fù)p、報(bào)廢。

1.5 搶修性

搶修性是指在作戰(zhàn)條件下和在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，以應(yīng)急手段和方法維修時(shí)，使損傷裝備恢復(fù)到完成某種任務(wù)所需功能或能自救的能力。

2 搶修分隊(duì)基本情況

裝備搶修分隊(duì)是能獨(dú)立實(shí)施裝備搶修行動(dòng)并完成搶修任務(wù)的基本保障單位，由一定數(shù)量的人員和搶修裝備組成，可受保障隊(duì)、保障群、后方指揮所直接指揮，保障完畢后向指令下達(dá)方報(bào)告任務(wù)執(zhí)行情況。

裝備戰(zhàn)場(chǎng)搶修指在戰(zhàn)場(chǎng)上或緊急情況下，當(dāng)裝備遭到損傷時(shí)，運(yùn)用應(yīng)急診斷技術(shù)，對(duì)裝備的損傷程度及現(xiàn)場(chǎng)可修復(fù)程度進(jìn)行快速評(píng)估，如果通過評(píng)估認(rèn)為“現(xiàn)場(chǎng)可修”，且時(shí)間緊急，即可經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)指揮員同意，利用現(xiàn)場(chǎng)可以得到的資源，運(yùn)用應(yīng)急修理技術(shù)或現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)造臨時(shí)性的應(yīng)急方法，快速修復(fù)損傷裝備，使之及時(shí)投入作戰(zhàn)或完成當(dāng)前任務(wù)，或能夠?qū)嵤┳跃取?zhàn)場(chǎng)搶修的核心內(nèi)容是戰(zhàn)場(chǎng)裝備損傷評(píng)估和戰(zhàn)場(chǎng)損傷修復(fù)［2-3］。

3 軍事概念模型

3.1 搶修行動(dòng)列表

裝備搶修業(yè)務(wù)包括多種流程，根據(jù)實(shí)體任務(wù)和仿真需要，將裝備搶修的軍事概念模型劃分為多個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)，如表1所示。

待命是裝備沒有任務(wù)的空閑狀態(tài)，是沒有動(dòng)作的一個(gè)基本動(dòng)作，本模型不作描述。展開和撤收是分隊(duì)搶修的一些相關(guān)動(dòng)作，本模型也不作描述。本文主要是對(duì)裝備搶修中的損傷分析、機(jī)動(dòng)和修理3個(gè)環(huán)節(jié)著重進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。其中裝備修理是一個(gè)組合行動(dòng)，組合行動(dòng)一般由多個(gè)基本行動(dòng)構(gòu)成，對(duì)應(yīng)于某一類具體任務(wù)的處理過程［4-5］。

表1 裝備搶修分隊(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)列表

裝備搶修保障行動(dòng)的流程如圖1所示。

圖1 裝備搶修保障行動(dòng)流程

3.2 裝備搶修損傷分析模型

3.2.1 損傷分析概述

損傷是裝備遭受敵方火力打擊后的一種被動(dòng)受損行為，從保障的角度看，它是產(chǎn)生裝備技術(shù)保障需求的根源。損傷分析的主要任務(wù)是在損傷計(jì)算后，確知裝備受損的情況下，對(duì)裝備進(jìn)行損傷分析，獲得裝備損傷程度、損傷部件等信息，并將損傷情況上報(bào)上級(jí)單位。

3.2.2 裝備損傷等級(jí)計(jì)算

本模型采用概率隨機(jī)抽樣方法進(jìn)行損傷分析。根據(jù)裝備類型查找對(duì)應(yīng)的損傷等級(jí)分布P1～P4，對(duì)每一個(gè)概率Pi，產(chǎn)生0～1隨機(jī)數(shù)Si，對(duì)隨機(jī)數(shù)Si變換得Si'=（Si-0.5）/5，從而得到在±10%范圍內(nèi)生成新的概率Pi'=Pi+Si'，對(duì)Pi'歸一化得Pi''。再次抽取0～1隨機(jī)數(shù)S，根據(jù)S的大小，判定裝備的損傷等級(jí)［6］，判斷式為：

損傷分析流程如圖2所示。

圖2 裝備搶修組損傷分析流程

3.3 裝備搶修機(jī)動(dòng)模型

3.3.1 作戰(zhàn)行動(dòng)概述

機(jī)動(dòng)是裝備搶修分隊(duì)作戰(zhàn)的基本行動(dòng)，其目的在于到達(dá)保障位置。裝備搶修分隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)根據(jù)上級(jí)意圖、受領(lǐng)的任務(wù)和戰(zhàn)場(chǎng)情況組織實(shí)施機(jī)動(dòng)。

3.3.2 執(zhí)行規(guī)則描述

①行動(dòng)執(zhí)行條件

行動(dòng)執(zhí)行條件主要包括：

a.裝備搶修分隊(duì)沒有遭受火力打擊，需要執(zhí)行機(jī)動(dòng)任務(wù)，且處于待命狀態(tài)。

b.裝備搶修分隊(duì)遭受敵火力打擊后仍有機(jī)動(dòng)能力，需要執(zhí)行機(jī)動(dòng)任務(wù)，且處于待命狀態(tài)。

②行動(dòng)終止條件

行動(dòng)終止條件主要包括：

裝備搶修分隊(duì)在機(jī)動(dòng)過程中收到敵火力打擊存在毀傷且失去機(jī)動(dòng)能力；

裝備搶修分隊(duì)已機(jī)動(dòng)到指定位置；

裝備搶修分隊(duì)收到上級(jí)行動(dòng)終止命令；

裝備搶修分隊(duì)遭遇工程障礙不能通行。

③行動(dòng)狀態(tài)變遷及其執(zhí)行流程

裝備搶修分隊(duì)在機(jī)動(dòng)過程中的狀態(tài)變遷情況如表2所示。

表2 裝備搶修分隊(duì)機(jī)動(dòng)過程中的狀態(tài)變遷表

裝備搶修分隊(duì)的機(jī)動(dòng)流程如圖3所示。

圖3 裝備搶修分隊(duì)的機(jī)動(dòng)流程

④行動(dòng)交互描述

裝備搶修分隊(duì)在機(jī)動(dòng)過程中可能產(chǎn)生或接收的各類交互見表3。

表3 行動(dòng)信息交互表

3.4 裝備搶修修理模型

3.4.1 修理行動(dòng)概述

修理是裝備搶修保障的基本行動(dòng)，主要完成對(duì)故障裝備的電子、電氣設(shè)備和機(jī)械、液壓、機(jī)電等故障部件的換件修理。

修理行動(dòng)的終止條件及相應(yīng)的處理如下：

裝備搶修分隊(duì)在修理過程中存在損傷且失去修理能力：將狀態(tài)修改為損傷狀態(tài)并向裝備指揮所進(jìn)行損傷上報(bào)。

裝備搶修分隊(duì)接到上級(jí)停止行動(dòng)命令：退出修理，轉(zhuǎn)為撤收狀態(tài)。

修理時(shí)間到，修理任務(wù)完成：退出修理，轉(zhuǎn)為撤收狀態(tài)。

3.4.2 裝備修理任務(wù)的計(jì)算

裝備修理任務(wù)的計(jì)算對(duì)應(yīng)于保障組的級(jí)別、類別或修理要求。通?；鶎蛹?jí)承擔(dān)裝備輕損的修理任務(wù)，中繼級(jí)承擔(dān)裝備中損以下的任務(wù)［8］（如果修理要求只承擔(dān)中損的修理，則按要求計(jì)算）。設(shè)某部隊(duì)的裝備輕損修理任務(wù)為Tq，裝備中損修理任務(wù)為Tz，則

式中，T0為針對(duì)輕損的某種裝備，其某類可更換單元的標(biāo)準(zhǔn)修理組時(shí)；r為針對(duì)輕損的某種裝備，某類可更換單元的個(gè)數(shù)；m為某種裝備損壞的可更換單元的類數(shù)；n為某類損壞裝備的個(gè)數(shù)；p為損壞裝備的類數(shù)。

裝備中損修理任務(wù)Tz的計(jì)算方法同Tq。

3.4.3 裝備修理能力的計(jì)算

裝備修理能力是以修理組為單位進(jìn)行計(jì)算的，主要影響因素包括敵火力壓制強(qiáng)度與維修器材的充足情況［9］。對(duì)于一個(gè)修理組來說，設(shè)小組工作能力為u，則

式中，k1為人員利用系數(shù)，可取80%；k2為時(shí)間利用系數(shù)，可取80%；k3為敵火力壓制等級(jí)影響系數(shù)；k4為維修器材充足程度影響系數(shù)。

3.4.4 裝備修理時(shí)間的計(jì)算

對(duì)于某個(gè)修理組，裝備修理時(shí)間為承擔(dān)的裝備修理任務(wù)量與裝備修理能力之比。設(shè)某修理分隊(duì)一次修理行動(dòng)的修理時(shí)間為t，單位為小時(shí)，則

3.4.5 修理行動(dòng)執(zhí)行流程

圖4 裝備搶修的修理流程

裝備搶修的修理流程如圖4所示。

裝備搶修分隊(duì)在修理過程中的狀態(tài)變遷情況如表4所示［10］。

表4 裝備搶修分隊(duì)修理過程中的狀態(tài)變遷表

4 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)裝備搶修業(yè)務(wù)流程進(jìn)行分析，抽象出損傷分析模型和裝備修理模型，在對(duì)裝備修理過程中的狀態(tài)變化進(jìn)行建模的前提下，采用概率隨機(jī)抽樣方法進(jìn)行損傷分析，對(duì)修理任務(wù)、修理能力和修理時(shí)間進(jìn)行定量分析。但是戰(zhàn)時(shí)裝備搶修業(yè)務(wù)流程建模是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，本文對(duì)模型進(jìn)行了合理的簡(jiǎn)化，將裝備搶修業(yè)務(wù)流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)抽象出來，實(shí)際工作中需要對(duì)模型中的資源和任務(wù)等進(jìn)行更為詳細(xì)的分類，要描述一個(gè)完善的和非常詳細(xì)的裝備搶修業(yè)務(wù)模型，還有很多工作要做。

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Modeling of Equipment Rush Repairing Work Process in Wartime

ZHANG Xing1，HAO Li-shan2，LI Hua1
（1.Ordance Engineering College，Shijiazhuang 050003，China；
2.Shijiazhuang Army Command College，Shijiazhuan 050084，China）

Under the war in the information age，the battle damage of equipment will become more and more complicated，aimming at how to make sure the battle damage of equipment in the future complicated battlefield condition，and carry on quickly fixing，then raise the survivability and equipment rush repairing efficiency，keep the equipment sustainbility，carry on the research that the modeling of equipment rush repairing work process in wartime，the related concept of equipment rush repairing is introduced，the military concept of equipment rush repairing is divided into several battle action，the equipment rush repairing work process is abstracted and modelled，damage analysis is made using the random probability sampling，and quantitative analysis of the repair task，the repair ability and the repair time is made，and then the reasonable equipment rush repairing work process is devised，which can give a reference for the correlational research.

equipment rush repairing，model，damage analysis，repair

TP391

A

1002-0640（2015）05-0116-04

2014-03-15

2014-04-26

張 星（1985- ），男，河北石家莊人，碩士研究生。研究方向：裝備保障指揮及自動(dòng)化。