軍用越野車輛更新方案決策分析

黃 韜，趙祥君，于坤炎，王立輝

(軍事交通學(xué)院 軍用車輛系，天津300161)

目前，我軍現(xiàn)役越野車輛主要有輕、中、重和超重型4 個(gè)系列，主要車型包括 BJ2022、NJ2045/6、EQ2102、SX2190、SX2300。輕 型 越野指揮車使用壽命15 a、其他越野車20 a，當(dāng)平均服役年限不超過其壽命周期1/2 時(shí)，則車輛整體狀況較好，否則老化趨勢(shì)嚴(yán)重。統(tǒng)計(jì)表明，首批服役時(shí)間達(dá)到使用壽命的車型為SX2190(20 a)，接近使用壽命的車型為NJ2045(13 a)、EQ2102(16 a);平均服役年限超過使用壽命周期1/2 的車輛為NJ2045(7. 83 a)，接近使用壽命1/2 的車型為EQ2102(8.3 a)、SX2190(8.92 a)。總體分析，現(xiàn)役越野車輛總體狀況較好，但NJ2045、EQ2102、SX2190 開始顯現(xiàn)老化，因此需要提前籌劃這些車型的更新。

1 更新形式

根據(jù)現(xiàn)役越野車輛使用特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀，可供選擇的更新方案主要包括用原型新車輛更換、原車輛延壽改造、用改進(jìn)型新車輛更換3 種形式。

(1)用原型新車輛更換。若該型新車輛目前仍在生產(chǎn)中，則可通過采購新車進(jìn)行更新。采用這種方式優(yōu)點(diǎn)是不需要對(duì)駕駛員和維修人員進(jìn)行額外培訓(xùn)，能夠較快形成戰(zhàn)斗力和保障力;缺點(diǎn)是隨著服役時(shí)間的增長，原型車輛的某些技術(shù)已落后，戰(zhàn)術(shù)技術(shù)水平也會(huì)降低，繼續(xù)采購該型車輛裝備部隊(duì)，則會(huì)影響車輛裝備整體戰(zhàn)術(shù)技術(shù)水平的提升，并且無法滿足部隊(duì)新的需求。

(2)原車輛延壽改造。車輛裝備延壽是指對(duì)部隊(duì)現(xiàn)役車輛裝備，在適當(dāng)時(shí)機(jī)通過維修、更換、再制造、技術(shù)升級(jí)等恢復(fù)性和升級(jí)性改造方式，延長車輛裝備使用壽命、技術(shù)壽命的活動(dòng)。其中，恢復(fù)性改造(翻新)是使車輛從外觀、性能、使用壽命上接近或恢復(fù)到新車輛狀態(tài)的活動(dòng)，恢復(fù)改造后車輛結(jié)構(gòu)和性能不變，只是延長了使用壽命;升級(jí)性改造(技術(shù)升級(jí))是指在恢復(fù)性改造的同時(shí)插入成熟的新技術(shù)，彌補(bǔ)車輛能力上的不足或結(jié)構(gòu)缺陷的活動(dòng)，從而使升級(jí)改造后的車輛在延長使用壽命的同時(shí)提高戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能［1］。

在采購經(jīng)費(fèi)有限的情況下，延壽改造是外軍廣泛采用的一種裝備更新方式［2］。通過對(duì)現(xiàn)役車輛裝備的延壽改造，可利用低于采購新車的費(fèi)用，有效延長車輛技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命，同時(shí)恢復(fù)并提高原裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能。所以，現(xiàn)役越野車輛延壽改造已成為越野車輛發(fā)展的戰(zhàn)略舉措，是提高越野車輛整體戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能，使其軍事效益和經(jīng)濟(jì)效益平衡發(fā)展的重要途徑［3］。

(3)用改進(jìn)型新車輛更換。針對(duì)車輛在使用過程中出現(xiàn)的問題，以及較長服役期內(nèi)技術(shù)呈現(xiàn)落后的狀況，現(xiàn)役越野車輛各車型均進(jìn)行了技術(shù)升級(jí)改造，發(fā)展了改進(jìn)型車型，如在NJ2046、EQ2102、SX2190 基礎(chǔ)上分別發(fā)展了NJ2046 改、EQ2102N、SX2190N。

NJ2046 改提升了動(dòng)力性，解決了嚴(yán)寒地區(qū)冷啟動(dòng)和離合器操縱困難問題，提高了橫向穩(wěn)定性和制動(dòng)性能;EQ2102N 換裝了大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，更換了寬斷面無內(nèi)胎子午線越野輪胎并增設(shè)了輪胎中央充放氣系統(tǒng)，改進(jìn)了分動(dòng)器結(jié)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)，加裝轉(zhuǎn)向減振器等;SX2190N 更換了大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，增設(shè)了輪胎中央充放氣系統(tǒng)，增加了電加熱裝置，加裝了ABS 系統(tǒng)等。通過技術(shù)升級(jí)，現(xiàn)役越野車輛性能有較大提升，進(jìn)一步滿足了部隊(duì)作戰(zhàn)與保障對(duì)車輛裝備的需求。

2 更新車輛效能

2.1 效能評(píng)價(jià)指標(biāo)

對(duì)比延壽改造車型、改進(jìn)型新車型及原型新車型的主要性能差異，參照已有的越野車輛戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)體系［4］，構(gòu)建適合車輛更新的效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。以EQ2102 為例，結(jié)合其可能的更新方案，其效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見表1。

表1 EQ2102 更新效能評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重

2.2 效能評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

越野車輛更新效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中既有定量指標(biāo)又有定性指標(biāo)，且區(qū)分了一、二、三級(jí)，因此可采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重。參照已有越野車輛戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重［3］，確定構(gòu)建的EQ2102 更新效能評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重(見表1)。

2.3 車輛效能計(jì)算

2.3.1 指標(biāo)處理

(1)定量指標(biāo)。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中定量指標(biāo)可通過試驗(yàn)測(cè)得具體數(shù)值，然后再對(duì)指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理。對(duì)指標(biāo)值越大越好的指標(biāo)，無量綱化公式為

對(duì)指標(biāo)值越小越好的指標(biāo)，無量綱化公式為

(2)定性指標(biāo)。對(duì)定性指標(biāo)可以通過設(shè)定相應(yīng)的評(píng)價(jià)因子，每個(gè)評(píng)價(jià)因子大小計(jì)為，從而將問題定量化。如乘坐舒適性指標(biāo)，可設(shè)定座椅形式、駕駛室空調(diào)、噪聲等評(píng)價(jià)因子，然后依據(jù)定量指標(biāo)處理方法處理。

2.3.2 效能計(jì)算

(1)二級(jí)指標(biāo)效能計(jì)算。設(shè)二級(jí)指標(biāo)效能為βij，三級(jí)指標(biāo)效能為βijk，三級(jí)指標(biāo)權(quán)重為Wijk，則

(2)一級(jí)指標(biāo)效能計(jì)算。設(shè)一級(jí)指標(biāo)效能為βi，二級(jí)指標(biāo)效能為βij，二級(jí)指標(biāo)權(quán)重為Wij，則

(3)整車效能計(jì)算。設(shè)整車效能為β，一級(jí)指標(biāo)效能為βi，一級(jí)指標(biāo)權(quán)重為Wi，則

3 更新方案決策模型

車輛的3 種更新方案各有特點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求對(duì)各更新方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，選取最優(yōu)更新方案。當(dāng)前用于裝備更新方案優(yōu)化決策的方法主要有最低總費(fèi)用比較法、成本現(xiàn)值比較法和綜合比較法等。結(jié)合本文研究內(nèi)容，選用最低總費(fèi)用比較法進(jìn)行車輛更新方案決策。最低總費(fèi)用比較法是通過分別計(jì)算各方案在不同服役年限內(nèi)的總費(fèi)用，根據(jù)所需服役年限，按照總費(fèi)用最低的原則進(jìn)行方案選擇的方法［5］。

設(shè)繼續(xù)使用舊車輛n年內(nèi)總費(fèi)用為TC0，原車輛延壽改造n年內(nèi)總費(fèi)用為TCm，用原型車輛更新n年內(nèi)總費(fèi)用為TCn，用改進(jìn)型新車輛更新n年內(nèi)總費(fèi)用為TCh，則各方案總費(fèi)用的計(jì)算公式如下:

式中:Km、Kn、Kh分別為各方案所需的投資;C0j、Cmj、Cnj、Chj分 別 為 各 方 案 在 第j年 的 運(yùn) 行 成 本;V0L、VmL、VnL、VhL分別為舊車輛、延壽改造車輛、原型新車輛、改進(jìn)型新車輛到第n年的殘值;V00為原有車輛在決策年的可售價(jià)值;β0、βm、βn、βh分別為各方案的效能系數(shù)，可將βn作為基準(zhǔn)參數(shù)，取βn=1;rj、rn分別為第j年、第n年的現(xiàn)值系數(shù)，即

式中i0為年利率。

4 實(shí)例分析

現(xiàn)以EQ2102 為例進(jìn)行分析，根據(jù)越野車輛退役與報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，退役年限為20 a。可假設(shè)在15 a 末對(duì)其進(jìn)行更新，則依據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用式(1)、(2)計(jì)算出，舊EQ2102 繼續(xù)使用、對(duì)原EQ2102 延 壽 改 造、用 新 EQ2102 更 換、用 新EQ2102N 更換4 種方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)效能(見表2)。

根據(jù)各級(jí)指標(biāo)及整車效能計(jì)算公式，得出EQ2102 各方案效能系數(shù)(見表3)。各方案的年運(yùn)行成本及殘值見表4。

表2 EQ2102 各方案評(píng)價(jià)指標(biāo)效能

表3 EQ2102 各方案的效能系數(shù)

表4 EQ2102 各方案年運(yùn)行成本及殘值 元

根據(jù)各更新方案總費(fèi)用計(jì)算公式，可得出不同服役年限各方案的總費(fèi)用(見表5)。

由表5 可知，若該車型只考慮再使用5 a，則以繼續(xù)使用舊車輛的方案為最佳，符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的使用20 a 報(bào)廢的要求;若計(jì)劃使用5 a 以上，則最佳方案是對(duì)原車輛進(jìn)行延壽改造。所以，在經(jīng)費(fèi)有限的情況下，采用延壽改造對(duì)EQ2102 進(jìn)行更新是較有效的方式。同時(shí)對(duì)比新車更換2 種方案可知，采用EQ2102N 車型更換總費(fèi)用較低。因此，如果經(jīng)費(fèi)充足可以選擇用新車進(jìn)行替代更新，選擇使用改進(jìn)型車型進(jìn)行更新，則軍事、經(jīng)濟(jì)效益較好。

表5 EQ2102 各方案總費(fèi)用 元

5 結(jié) 語

采用最低總費(fèi)用比較法進(jìn)行越野車輛更新方案決策，可直觀得出最優(yōu)更新方案，同時(shí)由于考慮了車輛更新后的效能差異，更新方案選擇較全面合理，對(duì)車輛裝備的更新決策具有指導(dǎo)意義，可為總部相關(guān)裝備提供更新決策參考。

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［4］ 軍事交通學(xué)院. 重型高機(jī)動(dòng)性戰(zhàn)術(shù)車輛系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)［R］.北京:總裝陸裝科訂部車船局，2007.

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