基于ADC方法的運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)效能評(píng)估

趙志豪，　安　紅

(1.空軍勤務(wù)學(xué)院學(xué)員一大隊(duì)，江蘇 徐州 221000；2.空軍勤務(wù)學(xué)院科研部，江蘇 徐州 221000)

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基于ADC方法的運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)效能評(píng)估

趙志豪1，安紅2

(1.空軍勤務(wù)學(xué)院學(xué)員一大隊(duì)，江蘇 徐州 221000；2.空軍勤務(wù)學(xué)院科研部，江蘇 徐州 221000)

摘要：采用ADC方法對(duì)運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)效能評(píng)估構(gòu)建評(píng)估模型,根據(jù)裝卸平臺(tái)使用要求構(gòu)建能力評(píng)估指標(biāo)體系，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了該方法的正確性和可操作性。為該裝備效能評(píng)估提供了科學(xué)決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)；ADC方法；效能評(píng)估

運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)是航空軍事運(yùn)輸裝卸保障的核心裝備，同時(shí)是提升空中戰(zhàn)略投送能力的主要保障裝備。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家不斷的對(duì)運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)更新?lián)Q代，以增強(qiáng)其功能，提升保障能力[1]。我軍配備的運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)也經(jīng)歷了更新?lián)Q代的過(guò)程。運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)含量高，對(duì)該裝備的效能進(jìn)行評(píng)估，有利于科學(xué)評(píng)價(jià)其技術(shù)性能，透徹了解在實(shí)施裝卸作業(yè)中效能發(fā)揮的影響因素，從而便于決策者對(duì)該裝備的應(yīng)用做出正確的決策。

1 ADC方法介紹

ADC方法是武器系統(tǒng)效能評(píng)估的典型解析方法之一，它是由美國(guó)工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢(xún)委員會(huì)(WSEIAC)于20世紀(jì)60年代中期為美國(guó)空軍建立的效能模型,它把系統(tǒng)效能指標(biāo)表示為武器系統(tǒng)可用度、任務(wù)可信度和系統(tǒng)能力的函數(shù)[2]。由于ADC法采用3個(gè)指標(biāo)分別刻畫(huà)裝備在不同階段作戰(zhàn)使用過(guò)程中的有效性，并以3個(gè)指標(biāo)的乘積作為效能值的參數(shù)，其可以完整刻畫(huà)裝備在整個(gè)階段所發(fā)揮的效能，并且操作簡(jiǎn)單、計(jì)算方便，因此本文將選用ADC方法作為運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)的效能評(píng)估解析方法。

ADC方法是用有效性向量A表示系統(tǒng)在開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)時(shí)的可能狀態(tài)；用可信賴(lài)性矩陣D描述系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)期間的隨機(jī)狀態(tài)；用能力向量C表示系統(tǒng)能力[2]，則系統(tǒng)效能E為：

E=A·D·C

(1)有效性向量A是在開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)的量度，公式為A=(a1,a2,…, ai,…, an)，ai為開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)時(shí)系統(tǒng)處于狀態(tài)i的概率， ∑ai=1。

2 基于ADC方法的運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)效能評(píng)估模型

運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)的有效性是其在執(zhí)行運(yùn)輸機(jī)物資裝卸和機(jī)場(chǎng)擺渡時(shí)，其所處的狀態(tài)，即是否能正常執(zhí)行任務(wù)。從效能上考慮，運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)主要有兩大功能：一是作為車(chē)輛本身所擁有的行駛功能，其中行駛功能主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)身、底盤(pán)、電氣四大結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；二是其特有的作業(yè)功能，作業(yè)功能在行駛功能基礎(chǔ)上主要由舉升機(jī)構(gòu)、傳輸平臺(tái)、液壓系統(tǒng)三大結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

2.1 有效性向量A的計(jì)算

運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)的有效性取決于其兩大功能，作為車(chē)輛本身能夠正常行駛，同時(shí)能夠完成裝卸作業(yè)。那么在開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)時(shí)運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)的系統(tǒng)狀態(tài)應(yīng)有4種：①既能正常行駛又能正常作業(yè)；②可以正常行駛但不能正常作業(yè)；③可以正常作業(yè)但無(wú)法正常行駛；④無(wú)法正常行駛也不能正常作業(yè)。

同理，設(shè)平臺(tái)出現(xiàn)故障導(dǎo)致不能正常作業(yè)的故障率為λB,修復(fù)率為μB,令RB為平臺(tái)正常作業(yè)的有效性，其概率：

則

2.2 可信賴(lài)性D的計(jì)算

根據(jù)平臺(tái)車(chē)所界定的4種工作狀態(tài)，可信性矩陣D應(yīng)為4×4矩陣。設(shè)p11，p12，p21，p22，q11，q12，q21，q22分別表示平臺(tái)車(chē)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，正常行駛部分和正常作業(yè)部分：一直處于正常狀態(tài)、從正常到故障狀態(tài)、從故障到正常狀態(tài)、一直處于故障狀態(tài)的概率[3]，那么可信度矩陣的形式就應(yīng)為：

2.3 能力C的計(jì)算

運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)能力品質(zhì)要求除了取決于其正常行駛能力和作業(yè)能力之外，其生存適應(yīng)能力也不應(yīng)忽視。能力評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建采用層次分析法，在對(duì)運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)能力分析時(shí)整理和綜合專(zhuān)家的主觀(guān)判斷，使定性分析與定量分析有機(jī)結(jié)合，把握主要因素，舍去次要因素，最終構(gòu)建能力指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1　平臺(tái)能力評(píng)估指標(biāo)層次圖

則系統(tǒng)能力C1為：

C1=wZCZ+wJCJ+wSCS

其中wZ、wJ、wS分別為作業(yè)能力、機(jī)動(dòng)能力和生存適應(yīng)能力的權(quán)重，且wZ+wJ+wS=1。同理，作業(yè)能力CZ、機(jī)動(dòng)能力CJ、生存適應(yīng)能力CS分別為：

因此，運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)效能為：

3 實(shí)例計(jì)算

(1)為對(duì)以上構(gòu)建的效能評(píng)估模型進(jìn)行驗(yàn)證，現(xiàn)對(duì)我軍新老型運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)效能進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出兩臺(tái)運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)出現(xiàn)故障導(dǎo)致無(wú)法正常行駛的故障率分別為 λA1=0.05， λA2=0.08 ；修復(fù)率為μA1=1，μA2=0.9；平臺(tái)出現(xiàn)故障導(dǎo)致不能正常作業(yè)的故障率為λB1=0.1, λB2=0.1；修復(fù)率為μB1=0.5，μB2=0.4。則有效性向量A分別為：

(2)平臺(tái)的故障時(shí)間服從指數(shù)分布P=exp(-λT),λ為系統(tǒng)的故障率，T為平臺(tái)執(zhí)行一次裝卸任務(wù)所需的平均時(shí)間，規(guī)定每次為30 min。平臺(tái)在執(zhí)行任務(wù)中正常行駛的可靠性為P=exp(-λAT)，正常作業(yè)的可靠性為Q=exp(-λBT)，

則有效性向量D分別為：

(3)通過(guò)專(zhuān)家調(diào)查法對(duì)能力C各項(xiàng)指標(biāo)打分，綜合各專(zhuān)家意見(jiàn)后求出權(quán)重值；指標(biāo)量化方法采取指標(biāo)歸一化為無(wú)量綱的指標(biāo)，結(jié)果如表1所示。

系統(tǒng)效能E為:E1=0.652 5，E2=0.312。

從結(jié)果看出，試驗(yàn)結(jié)論反映新型運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)效能要高于舊型運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)效能，在實(shí)際情況中，新型運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)的確更加注重了作業(yè)性能和機(jī)動(dòng)能力，這兩項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)明顯優(yōu)于舊型運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)，試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際情況相符。

表1 作業(yè)能力C運(yùn)用層次分析法的運(yùn)算

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要通過(guò)借用ADC方法對(duì)運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)效能評(píng)估構(gòu)建評(píng)估模型，根據(jù)裝卸平臺(tái)本身性能特點(diǎn)構(gòu)建能力指標(biāo)體系，并通過(guò)實(shí)例計(jì)算，驗(yàn)證了評(píng)估模型的正確性和可操作性。隨著運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)技術(shù)性能要求越來(lái)越高，希望本文的工作，能夠?yàn)樵撗b備同時(shí)為其他裝備的效能評(píng)估與分析提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]安 紅,唐慶,張家應(yīng).美軍運(yùn)輸機(jī)物資裝卸平臺(tái)發(fā)展研究[J].空軍勤務(wù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2013,3(2):82-84

[2]馬亞龍.評(píng)估理論和方法及其軍事應(yīng)用[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2013

[3]張浩坤.基于ADC方法的高速工程車(chē)系統(tǒng)效能評(píng)估模型研究[J]．工兵裝備研究，2010，29(2)：33-35

收稿日期：2015-12-15

作者簡(jiǎn)介：趙志豪(1990—)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)檐娊贿\(yùn)輸保障裝備與勤務(wù)1075487273@qq.com

DOI：10.13219/j.gjgyat.2016.04.007

中圖分類(lèi)號(hào)：E234

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3953(2016)04-0026-03

On the ADC Method-Based Evaluation of the Efficiency of the Aero Transport Loader

Zhao Zhihao1,An Hong2

(1.Cadet Brigade 1, Air Force Logistics College,Xuzhou 221000,China;2.Department of Scientific Research, Air Force Logistics College,Xuzhou 221000,China)

Abstract:A model for the evaluation of the efficiency of large aero transport loaders is set up in the paper by means of the ADC Method.The capacity-assessing index system is established on the basis of the requirements for the transport loader.Both the validity and operability of the method are testified with practical examples. The paper provides a scientific decision-making basis for the efficiency evaluation of large aero transport loaders.

Key words:large aero transport loader；ADC method;efficiency evaluation