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多约束下随船备件配置优化方法

系统工程理论与实践 2015年第6期35卷 1561-1566页

作者：蔡芝明金家善李广波海军工程大学动力工程学院武汉430033

理想的随船备件库存配置方案应该通过多约束条件与优化目标之间的综合权衡得到,在传统的随船备件库存优化模型中常以使用可用度、平均等待时间、延期交货量、费效比等作为优化目标,但国内使用部门及型号研制单位在制定随船备件库存方案... 详细信息

理想的随船备件库存配置方案应该通过多约束条件与优化目标之间的综合权衡得到,在传统的随船备件库存优化模型中常以使用可用度、平均等待时间、延期交货量、费效比等作为优化目标,但国内使用部门及型号研制单位在制定随船备件库存方案时常以备件保障概率作为优化目标确定装备备件库存方案.为解决上述问题,首先分析了目标函数及约束条件;然后构建了以备件保障概率为目标函数的随舰备件库存优化模型并应用拉格朗日乘子法及边际效应法原理给出了随船备件库存模型计算及优化流程;其次,运用罚函数原理对保障资源约束因子进行了确定及动态调整;最后,通过对案例结果进行分析,验证了该研究方法的可行性.

关键词：随船备件多约束备件保障概率边际算法拉格朗日乘子法资源约束配置优化

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混合约束下随船备件配置优化方法

北京航空航天大学学报 2015年第12期41卷 2340-2347页

作者：蔡芝明金家善陈砚桥海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室武汉430033 海军工程大学动力工程学院武汉430033

国内外针对随船备件配置优化问题的研究目前主要集中在只有定性或定量约束上,而对既有定性又有定量约束的混合问题研究比较少.首先以舰船出海任务准备阶段为背景,以保障费用、仓库空间、载荷及维修能力为约束条件,以备件保障概率为目标... 详细信息

国内外针对随船备件配置优化问题的研究目前主要集中在只有定性或定量约束上,而对既有定性又有定量约束的混合问题研究比较少.首先以舰船出海任务准备阶段为背景,以保障费用、仓库空间、载荷及维修能力为约束条件,以备件保障概率为目标函数,建立了约束因素判断矩阵并进行一致性检验,运用专家打分、归一化及边际效应法对模型进行求解;其次提出了一种系统资源约束因子确定、动态调整的方法,并对模型算法进行了优化;最后通过案例分析验证了本文提供的方法能够为解决混合约束下随船备件配置优化问题提供新的尝试.

关键词：混合约束备件备件保障概率配置优化判断矩阵边际效应法

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基于关键性的备件库存配置优化模型

系统工程与电子技术 2017年第8期39卷 1765-1773页

作者：蔡芝明金家善陈砚桥海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室湖北武汉430033 海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033

针对可修复备份多级管理模型当备件关键性不同时无法再使用边际效应法的问题,以舰艇编队索马里护航备件携带为研究背景,提出了一种基于备件关键性的初始库存优化方法。首先,建立了备件关键性影响因素的评价指标体系,针对其具有模糊性的... 详细信息

针对可修复备份多级管理模型当备件关键性不同时无法再使用边际效应法的问题,以舰艇编队索马里护航备件携带为研究背景,提出了一种基于备件关键性的初始库存优化方法。首先,建立了备件关键性影响因素的评价指标体系,针对其具有模糊性的特点,采用模糊层次分析法(fuzzy analytic hierarchy process,FAHP)分析了备件重要度指标之间的相对权重的关系,给出了模糊判断矩阵及其一致性的求解方法;其次,给出了基于蒙特卡罗仿真方法的备件关键性求解模型和流程;再次,改进了边际效应法,建立了基于备件关键性的舰艇备件库存优化模型;最后,研究表明,基于FAHP和蒙特卡罗方法求解备件关键性的模型可以降低人为主观性的影响,操作简单且易于实现;将修正了的边际效应法用于求解备件初始库存,有重点针对关键性较高备件的同时也能兼顾一般。

关键词：备件关键性模糊层次分析法蒙特卡罗仿真方法可用度边际效应法

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多约束下备件多层多级库存优化模型

北京航空航天大学学报 2016年第7期42卷 1494-1501页

作者：蔡芝明金家善陈砚桥海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室武汉430033 海军工程大学动力工程学院武汉430033

备件库存优化是提高装备保障效率和战备完好性的有效途径之一,针对目前部队现有多约束多层多级备件供应模式及工程实践要求的问题,以舰艇编队索马里护航任务准备阶段备件携带方案优化为研究背景,以舰艇保障经费、载荷和仓库体积为约束条... 详细信息

备件库存优化是提高装备保障效率和战备完好性的有效途径之一,针对目前部队现有多约束多层多级备件供应模式及工程实践要求的问题,以舰艇编队索马里护航任务准备阶段备件携带方案优化为研究背景,以舰艇保障经费、载荷和仓库体积为约束条件,以舰艇编队期望短缺数最小和可用度最大为目标函数,运用拉格朗日乘子法和边际效应法求出舰艇编队最优多层多级备件携带方案。通过实例将优化前后基地和后方仓库备件总的质量、体积及费用与对应约束指标上限进行对比分析,结果表明:本文模型和方法可以有效解决编队备件携带问题,同时也可为其他领域解决此类问题提供借鉴。

关键词：备件多层多级多约束库存优化舰艇编队

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基于CML模型的编队器材携带方案优化方法

国防科技大学学报 2016年第2期38卷 128-137页

作者：金家善蔡芝明陈砚桥海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室湖北武汉430033 海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033

随船备件配置优化问题研究目前主要集中在只有定量或定性约束上,而对既有定性约束又有定量约束的混合约束问题未见文章提及,同时研究对象多为单船,而对舰艇编队研究比较少。针对此问题,以舰艇编队出海任务准备阶段为背景,以保障费用、... 详细信息

随船备件配置优化问题研究目前主要集中在只有定量或定性约束上,而对既有定性约束又有定量约束的混合约束问题未见文章提及,同时研究对象多为单船,而对舰艇编队研究比较少。针对此问题,以舰艇编队出海任务准备阶段为背景,以保障费用、舰艇仓库空间、舰艇最大排水量及舰员维修能力作为模型的约束条件,以编队备件保障概率为目标函数,采用正态逆向云模型、边际效应法及拉格朗日乘子法(称为CML模型)对此类问题进行求解,给出系统资源因子求解步骤及分析方法,并对本模型进行动态调整和优化。实例分析表明本模型求解方法和步骤可以为多个定量和定性约束下舰船备件携带问题提供新的参考。

关键词：混合约束编队备件配置云模型边际效应法拉格朗日乘子法

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多约束下轨道飞行器备件配置方案建模与优化

上海交通大学学报 2015年第9期49卷 1366-1372页

作者：金家善蔡芝明陈砚桥海军工程大学动力工程学院武汉430033

针对航空类装备携带备件方案的确定需要综合考虑多项约束指标因素的特点,以轨道飞行器飞入太空随行备件携带方案优化配置为研究背景,在费用、质量及体积3项指标约束条件下,以所有备件期望短缺数总和最小为目标函数,建立了备件配置方案... 详细信息

针对航空类装备携带备件方案的确定需要综合考虑多项约束指标因素的特点,以轨道飞行器飞入太空随行备件携带方案优化配置为研究背景,在费用、质量及体积3项指标约束条件下,以所有备件期望短缺数总和最小为目标函数,建立了备件配置方案的优化模型.通过设置初始因子初值求出备件初始配置方案,同时引入拉格朗日乘子将各项约束因子转化为保障资源约束因子,采用边际效应法求解并对模型进行优化.最后,对6种方案计算结果进行比较得出备件配置最优方案,并通过实例分析,证明了该方案的科学性和有效性.

关键词：轨道飞行器航空航天装备备件配置优化短缺数边际效应法多约束

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舰艇编队不同备件保障方案的对比研究

兵工学报 2016年第12期37卷 2356-2365页

作者：金家善蔡芝明陈砚桥海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033 海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室湖北武汉430033

舰艇编队备件配置方案对其战备完好性的形成起着重要作用,通过优化库存管理策略,建立符合工程实际的备件携带方案,可以在舰艇满足编队最低可用度要求的前提下,最大限度地降低保障经费。以舰艇编队索马里护航备件利用率低为研究背景,针... 详细信息

舰艇编队备件配置方案对其战备完好性的形成起着重要作用,通过优化库存管理策略,建立符合工程实际的备件携带方案,可以在舰艇满足编队最低可用度要求的前提下,最大限度地降低保障经费。以舰艇编队索马里护航备件利用率低为研究背景,针对该问题以最低可用度约束下保障经费最小为优化目标,以多层级备件需求率为基础,建立了无串件拼修和无横向供应、无串件拼修和有横向供应、有串件拼修和无横向供应、有串件拼修和有横向供应4种不同情况下的舰艇编队库存管理优化模型,并给出了模型计算步骤和求解方法。通过4种备件保障方案的对比分析,提出了舰艇编队备件配置的决策和建议。

关键词：兵器科学与技术串件拼修横向供应多层级备件携带方案舰艇编队

多指标约束下考虑保障效能的装备多层级备件携行方案优化

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系统工程与电子技术 2017年第7期39卷 1532-1541页

作者：陈砚桥蔡芝明金家善孙立杰曹凯海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室湖北武汉430033 海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033

针对多指标约束下考虑保障效能的装备多层级备件携带问题进行了研究,提出了装备保障效能的评估方法。首先,将备件携带影响因素分为直接和间接约束两类,引入云模型使两者之间可以相互转换;其次,给出了各级维修保障站点备件需求率解析计... 详细信息

针对多指标约束下考虑保障效能的装备多层级备件携带问题进行了研究,提出了装备保障效能的评估方法。首先,将备件携带影响因素分为直接和间接约束两类,引入云模型使两者之间可以相互转换;其次,给出了各级维修保障站点备件需求率解析计算公式;第三,以3个保障效能指标作为约束条件,4个约束因素作为目标函数,建立模型;第四,对模型进行了求解和动态优化;最后,用实例对比分析验证了模型的科学性。

关键词：边际效应法保障效能指标云模型拉格朗日乘子法

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舰船维修保障系统设计方法研究

控制工程 2012年第S1期19卷 70-73页

作者：蔡芝明金家善闾晨光海军工程大学船舶与动力学院湖北武汉430033 海军装备部武汉局湖北武汉430033

针对按理论方法开展维修保障系统设计的复杂性及由此导致难以工程实现的问题,提出了以带有包容性的典型修理事件解释具体的能力要求、对新的设计的合理性进行了论证、并给出了修理事件确定的方法、并提供了维修保障资源确定的新方法,最... 详细信息

针对按理论方法开展维修保障系统设计的复杂性及由此导致难以工程实现的问题,提出了以带有包容性的典型修理事件解释具体的能力要求、对新的设计的合理性进行了论证、并给出了修理事件确定的方法、并提供了维修保障资源确定的新方法,最后以完成典型修理事件所需的各种保障资源作为维修保障系统设计的方法,可有效解决舰船装备维修保障系统工程设计的有关难题。方法简单,不仅分析计算的工作量很小,时间短,而且不需要丰富的数据积累为支撑。在数据积累比较匮乏的情况下,可以完成维修保障系统的设计,为系统的建设提供决策依据。可以有效解决目前舰船维修保障系统的设计问题,应用前景广阔。

关键词：维修保障系统修理事件修理事件相似度典型修理事件