基于故障模式的飛機部附件修理價格模型研究

許旺 劉曉東 魏東濤

摘要：飛機部附件修理具有種類多、數(shù)量大特點，其修理價格的審價和定價作為成本控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，存在著越來越突出的矛盾，嚴(yán)重影響了部隊裝備維護保障的戰(zhàn)備訓(xùn)練和戰(zhàn)斗力生成。文章主要從故障模式的角度去研究部附件修理價格的關(guān)系，構(gòu)建了修理價格模型，并對模型的原理和應(yīng)用進行了闡述，為部附件修理價格的研究提供了一種新的思路。

Abstract： As the key link of cost control， there are more and more prominent contradictions in the evaluation and pricing of repair price， which seriously affect the combat readiness training and combat effectiveness generation of military equipment maintenance support. This paper studies the relationship between the repair price of accessories from the perspective of fault mode， constructs the repair price model， and expounds the principle and application of the model， providing a new way of thinking for the study of the repair price of accessories.

關(guān)鍵詞：故障模式;部附件;模型

Key words： fault mode;department of attachment;model

中圖分類號：V267? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）20-0018-03

0? 引言

飛機部附件修理是維修保障工作的重要內(nèi)容，對保證戰(zhàn)訓(xùn)任務(wù)的順利實施起著至關(guān)重要的作用。隨著國防和軍隊建設(shè)加速推進，空軍的裝備建設(shè)也在發(fā)生著日新月異的變化，大批量的新型作戰(zhàn)飛機進入部隊服役，緊隨而來的是飛機部附件修理量也在成幾何倍數(shù)增加。按照目前管理模式，部附件修理價格制定主要采用事后審價模式，由此引起審價周期長、定價難的問題日益突出，引起各級機關(guān)的高度重視。文章試從部附件故障模式的角度研究其修理價格構(gòu)成的內(nèi)在規(guī)律及聯(lián)系，以期為飛機部附件修理價格管理提供一種新的思路和參考。

1? 部附件修理費用制定常用方法

部附件的修理價格屬于費用估算問題，關(guān)于裝備的費用估算問題相關(guān)的研究起步較早，目前也比較成熟，取得了較好的應(yīng)用效果。部附件由于其數(shù)量多，相對于裝備其本身價格也比較小，所以關(guān)于其研制費用和修理費用的估算模型的研究還不多。結(jié)合部附件的特點和常用的費用估算方法，我們對于部附件修理費用估算的常用方法作一個簡單的評價和比較。

1.1 參數(shù)法

參數(shù)法是研究費用模型最常用的方法。建立部附件修理費用的參數(shù)模型，首先要選取與修理費用有關(guān)系的特征參數(shù)，如和部附件結(jié)構(gòu)相關(guān)的參數(shù)重量和體積，和可靠性相關(guān)的參數(shù)平均故障間隔時間（MTBF），和維修性相關(guān)的參數(shù)平均車間修理時間，以及部附件本身的市場價格和修理費用等等。其次根據(jù)已有部附件相關(guān)特征參數(shù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建立修理費用和部附件各特征參數(shù)之間的函數(shù)。最后，利用統(tǒng)計分析方法（多采用偏最小二乘和多元回歸分析）確定各待定系數(shù)的值，從而建立修理費用的回歸方程。該類方法公式簡單，從大量的歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)挖掘總結(jié)出修理費用和各特征參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，反映了部附件的結(jié)構(gòu)參數(shù)、性能參數(shù)、維修參數(shù)等和修理費用之間變化規(guī)律，但估算結(jié)果較粗略，精度不高。

1.2 工程法

工程法的思想是將在修理過程中，部附件的分部件或分系統(tǒng)修理所需花費的成本依據(jù)費用分解結(jié)構(gòu)進行逐項疊加，最終得出整個部附件修理的總費用。這是傳統(tǒng)的成本估算方法，估算精度高，但過程復(fù)雜、費時，要求高。

1.3 作業(yè)成本法

作業(yè)成本法本質(zhì)是以作業(yè)為基礎(chǔ)，對相關(guān)費用進行計算，這是一種典型的基于過程的成本計算方法。在部附件修理過程中，對每一道修理工序都進行實時動態(tài)成本核算，然后逐項相加即得到整個部附件修理的總費用。該方法是建立在對修理全過程的精確掌控的基礎(chǔ)之上，估算精度高，也是一種成本控制的好方法，但是需要耗費巨大的人力物力，實現(xiàn)難度較大。

1.4 定額法

定額是指在正常的環(huán)境條件下，按照科學(xué)的工作流程，完成部附件修理所需的人工、材料和設(shè)備臺班等的社會平均消耗量標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)相應(yīng)的計價規(guī)則和程序計算所得出的費用。該方法在工程領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛并且取得了良好的應(yīng)用效果，但是目前部附件修理領(lǐng)域相關(guān)的定額制度不完善、定額數(shù)據(jù)庫不系統(tǒng)，因此定額法應(yīng)用于部附件修理費用估算還有待進一步發(fā)展完善。

2? 基于故障模式的部附件修理價格估算模型

部附件的修理是通過對發(fā)生故障的部附件進行診斷、故障定位、分解、更換故障組件等環(huán)節(jié)，恢復(fù)部附件功能的過程，因此，部附件修理與故障模式存在著天然的密切關(guān)系。故障模式就是部附件的“病癥”，找準(zhǔn)病癥，才能對癥下藥。從故障模式的角度研究部附件的修理費用構(gòu)成，便于制定更加科學(xué)的修理措施和施行更加精準(zhǔn)的成本控制，并且通過修理價格反應(yīng)部附件的故障變化規(guī)律，進一步完善和豐富了部附件修理價格定價的可選方案。

2.1 模型概述

文章試從部附件的故障模式的角度對部附件的修理價格進行研究。在實際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，針對一個特定的部附件，其可能發(fā)生的故障模式有若干種（可統(tǒng)計），在某種特定的故障模式下，對應(yīng)一個修理價格。在長期的修理過程中，積累了大量的部附件可能發(fā)生的故障模式，并且還可以通過故障樹分析的方法對其可能發(fā)生的典型故障模式進行詳細(xì)分析。同時，其特定的故障模式下的修理成本也能給出一個相對準(zhǔn)確的計算結(jié)果，而且，該故障模式發(fā)生的概率也能夠從歷史數(shù)據(jù)中統(tǒng)計并計算出來。據(jù)此，就可以計算出該部附件的平均修理價格。該方法的核心思想可以用公式表述為：

其中：

Ci——部附件典型故障模式i下的修理成本;

Pi——故障模式i發(fā)生的概率;

C——部附件的平均修理價格。

為便于研究，將Ci記作單元成本價格。假定一個部附件同時僅出現(xiàn)一個故障，一個故障通常對應(yīng)一種典型故障模式，故本文研究中假定某一特定的部附件發(fā)生故障時只存在一種故障模式的情況。

2.2 故障樹分析——單元成本估算

故障樹分析就是從部件發(fā)生故障（頂事件）不能正常工作出發(fā)，查找可能產(chǎn)生故障的原因（底事件）。一般來說，故障的原因有兩個及以上，每一個底事件就是一種故障模式。因此，故障樹分析是進行單元成本估算的關(guān)鍵?？茖W(xué)全面的對部附件進行故障樹分析，將可能發(fā)生的所有故障模式都能夠一一羅列出來，然后對每一種故障模式下的修理成本就可以很快的計算出來，這樣對該部附件可能發(fā)生的修理成本就有了一個全面的掌握，在這里，把每種故障模式下的修理成本定義為單元成本。單元成本和故障模式是一一對應(yīng)的關(guān)系。

單元成本的估算主要從兩個方面著手。一方面，在長期的修理過程中積累了大量的關(guān)于修理成本的數(shù)據(jù)，而且這個成本數(shù)據(jù)比較公開透明，具有一定的科學(xué)性和實用性;另一方面，對于修理成本歷史數(shù)據(jù)不全面的部附件，我們可以通過邀請相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍υ摬扛郊鞣N故障模式下的修理成本進行估算得來。

2.3 故障模式發(fā)生的概率分析

在本文研究中，故障模式發(fā)生的概率不同于通常定義的部附件的故障率，在這里用故障模式頻數(shù)比來表示故障模式發(fā)生的概率。它表示零部件或產(chǎn)品按第i種故障模式出現(xiàn)的次數(shù)與該零部件或產(chǎn)品出現(xiàn)的全部故障次數(shù)之比，用小數(shù)來表示。故障模式發(fā)生的概率的求法，可以從歷史修理故障數(shù)據(jù)源頭求出，也可以從試驗及使用數(shù)據(jù)中求出。如果沒有可以利用的故障模式數(shù)據(jù)，則可組織相關(guān)專家通過專家打分，最終取平均值作為該部附件各故障模式發(fā)生的概率。

若某部附件共有A、B、C、D四種故障模式，在歷史數(shù)據(jù)中其分別發(fā)生的故障頻數(shù)為NA、NB、NC、ND，則故障模式A發(fā)生的概率的計算公式為：

故障模式B、C、D發(fā)生的概率同樣按照此公式計算得出。

3? 部附件修理費用估算實例分析

我們將飛機的部附件主要分為機械類、機電類、電子類三種類型，在這里我們以機械類部附件飛機前起落架收放作動筒為例收集相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，整理結(jié)果如表1所示。

那么該部附件的各故障模式下的發(fā)生概率計算分別帶入公式：

可得P1、P2、P3、P4的值。

因此該部附件平均修理價格帶入公式：

得到C即為該部附件平均修理價格。該價格適合于在部隊和修理廠簽訂長期修理協(xié)議時作為參考價，不必再執(zhí)行目前一件一審的定價模式，大大地節(jié)省了人力物力，提高了修理效率。同時，也適合為機關(guān)在制定維修預(yù)算時提供參考依據(jù)。

4? 該模型的應(yīng)用前景及意義

基于故障模式的飛機部附件修理價格模型通過單元成本分析的方式將部附件的修理價格構(gòu)成模塊化了，然后通過計算各故障模式的發(fā)生概率并最終求期望的方式得出了該部附件的平均修理價格，這個平均價格在實際應(yīng)用中具有非常重要的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價值。

4.1 為研究部附件修理價格模型提供新思路

目前研究價格模型常用的參數(shù)法和工程法，都是從特征參數(shù)、局部去研究，具有一定的思維局限性。隨著數(shù)據(jù)挖掘和現(xiàn)代計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，研究變量之間的關(guān)系越來越先進，但是，也陷入了一種為了規(guī)律而尋找規(guī)律的模式，注重變量之間的關(guān)系，忽略事物的因果聯(lián)系。本文從故障模式的角度出發(fā)，研究分析造成修理成本的差異的根本原因在于其故障模式的不同，而故障模式發(fā)生的概率在長期的維修管理中總是存在相對穩(wěn)定的，在研究價格模型的同時，也深入研究了其背后的故障模式的變化規(guī)律，豐富了部附件修理價格定價模式的可選擇方案，也開辟了研究部附件修理價格模型的新思路。

4.2 便于探索和修理廠建立長期協(xié)議，改革現(xiàn)有定價模式

長期以來，在部附件的修理價格定價方面采取的是以事后審價的定價方式，需要耗費大量的人力物力，以現(xiàn)有的審價力量難以對上萬個在修項目進行逐個審核，造成了部附件的審價歷史欠賬較多?；诠收夏Ｊ降男蘩韮r格模型所得出的是部附件的平均修理價格，適合部隊在和修理廠簽訂長期的修理協(xié)議時以此價格為依據(jù)，不用在進行一件一審的繁瑣的審價模式，大大的節(jié)省了人力物力，提高了審價的效率。

4.3 為部隊制定修理計劃和修理預(yù)算提供參考

該模型是建立過在對部附件的故障模式及其發(fā)生的概率比較全面清晰的認(rèn)識基礎(chǔ)之上的，這對于我們在以后的工作中確定備件數(shù)量和有針對性的制定維修方案都具有很重要的指導(dǎo)意義。同時，該模型得出的平均價格也可以在部隊制定修理預(yù)算時作為參考依據(jù)。

4.4 模型簡單，便于推廣

該模型簡單直觀，沒有復(fù)雜的公式和算法，沒有生澀的概念和高深的內(nèi)涵，容易被修理一線的工作人員理解和掌握，提升了模型的實用性。而且相關(guān)的數(shù)據(jù)容易被統(tǒng)計收集，具有很強的可操作性，很適合廣泛推廣應(yīng)用。

4.5 探索單元成本管理和控制

本文中提出了基于故障模式的單元成本的概念，單元成本是現(xiàn)代企業(yè)進行成本管理和控制的比較先進的管理手段。在飛機部附件修理領(lǐng)域，引入單元成本的理念，將改變修理企業(yè)原有的業(yè)務(wù)結(jié)合松散的成本核算體系、打破傳統(tǒng)的成本觀念和粗放的成本管理模式，適應(yīng)企業(yè)提升管理素質(zhì)和增加經(jīng)濟效益的需要。

4.6 促進修理廠對部附件故障模式的研究掌握

故障模式的分析是建立模型的基礎(chǔ)，這就促進修理企業(yè)不斷的對部附件的故障模式進行研究和判定，掌握故障模式的征候和變化規(guī)律，適時的制定相應(yīng)的預(yù)防性維修，不斷優(yōu)化修理方案和修理工藝，提高飛機可靠性和完好率。

5? 結(jié)束語

飛機部附件修理費用作為其直接維修保障費用的重要組成部分，研究其費用構(gòu)成和定價模型，對于控制經(jīng)費，合理使用經(jīng)費和使軍費經(jīng)濟效益最大化具有非常重要的意義。民航部門在部附件修理價格定價模式上進行了深入的探索和研究，并且提出了一系列比較有效的方法措施，這對于我們部隊在執(zhí)行部附件修理價格定價時也具有一定的借鑒意義。我們要繼續(xù)加強對部附件修理的定價模式和定價模型的深入研究，為實戰(zhàn)打贏保駕護航。

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