新體制下導(dǎo)航裝備維修保障效能評(píng)估研究

岳地久，何 晶，程麗彬，鄒曉浩

（1.空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院，西安 710077；2.解放軍95486 部隊(duì)，成都 610000；3.解放軍94755 部隊(duì)，福建 漳州 363000）

0 引言

導(dǎo)航裝備向空中戰(zhàn)機(jī)提供方位、距離和位置信息，標(biāo)志指定地點(diǎn)和指示地面目標(biāo)，保障戰(zhàn)機(jī)全天候遂行任務(wù)，是空軍裝備體系的重要組成部分。無(wú)論是平時(shí)還是戰(zhàn)時(shí)，導(dǎo)航裝備均可能發(fā)生故障，影響飛行安全。維修保障是保持和恢復(fù)故障裝備技術(shù)狀態(tài)的基本保證。軍隊(duì)規(guī)模結(jié)構(gòu)和力量編成調(diào)整改革以來(lái)，導(dǎo)航裝備維修保障體系發(fā)生深刻變化，開展維修保障效能評(píng)估，能夠綜合反映維修保障系統(tǒng)組成要素、運(yùn)行機(jī)制和結(jié)構(gòu)規(guī)模的共同作用情況［1］，檢驗(yàn)新體制下用于維修保障的人力、物力、財(cái)力、信息、技術(shù)和管理等因素與裝備的匹配程度和有機(jī)結(jié)合程度，是有效提高導(dǎo)航裝備戰(zhàn)斗力的重要實(shí)踐活動(dòng)。

在維修保障效能評(píng)估方面，多數(shù)研究結(jié)合具體類型裝備建立特定系統(tǒng)評(píng)估指標(biāo)體系［2-6］，通過構(gòu)建層次分析（AHP）［7］、模糊綜合（FCE）［8-9］等評(píng)估模型，引入分形［10］、云重心［11］、理想點(diǎn)［12］等算法計(jì)算系統(tǒng)效能，取得了很多成果，但針對(duì)新體制下導(dǎo)航裝備維修保障效能評(píng)估的研究所見甚少。AHP 和FCE 理論上比較成熟，方法科學(xué)合理，簡(jiǎn)便易行，可信度高［13-15］，在效能評(píng)估方面［16-18］得到廣泛應(yīng)用。因此，本文基于改進(jìn)AHP-FCE 對(duì)新體制下導(dǎo)航裝備維修保障效能進(jìn)行評(píng)估，旨在為機(jī)關(guān)檢查指導(dǎo)部隊(duì)維修保障系統(tǒng)效能發(fā)揮情況和相關(guān)決策提供依據(jù)。

1 新體制下導(dǎo)航裝備維修保障分析

導(dǎo)航裝備維修保障是指導(dǎo)航裝備從部署部隊(duì)開始，直到退役報(bào)廢為止，為使裝備保持、恢復(fù)規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)或改善裝備性能而對(duì)裝備進(jìn)行的維護(hù)和修理活動(dòng)［19］。以往導(dǎo)航裝備維修保障大多實(shí)行三級(jí)維修體制，即基層級(jí)、中繼級(jí)和基地級(jí)。但隨著軍隊(duì)信息化建設(shè)步伐加快，大量新裝備列裝，三級(jí)維修體制在保障過程中出現(xiàn)了修理周期過長(zhǎng)，備件、人員和保障系統(tǒng)重復(fù)設(shè)置，資源利用率不高等問題。美軍在裝備維修方面試行“現(xiàn)場(chǎng)級(jí)+支援級(jí)”二級(jí)維修體制［20-21］，取得較好的軍事效益和經(jīng)濟(jì)效益。構(gòu)建導(dǎo)航裝備“基層級(jí)+基地級(jí)”的二級(jí)維修體制，取消中繼級(jí)，將基層級(jí)無(wú)法維修的板件模塊直接交由基地級(jí)修理，優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在維修和供應(yīng)兩方面：基層級(jí)主要利用備件實(shí)行換件搶修，當(dāng)基層級(jí)因技術(shù)受限、備件缺少而無(wú)法排故時(shí)，基地級(jí)快速支援，協(xié)同修復(fù)裝備；基地級(jí)對(duì)壞件進(jìn)行集中修理，利用物流系統(tǒng)配送，使得維修地點(diǎn)更加集中，能更有效地協(xié)調(diào)維修資源，減少了重復(fù)工作的資源消耗以及運(yùn)輸、包裝等額外環(huán)節(jié)耗費(fèi)的時(shí)間和費(fèi)用。

軍隊(duì)規(guī)模結(jié)構(gòu)和力量編成改革落實(shí)以來(lái)，導(dǎo)航裝備維修保障力量隸屬關(guān)系、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、擔(dān)負(fù)任務(wù)和工作模式均發(fā)生較大的變化，原有的維修、器材儲(chǔ)供等業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)和指揮關(guān)系，處理流程隨之作出較大調(diào)整。新體制下，導(dǎo)航裝備維修更加強(qiáng)調(diào)信息流轉(zhuǎn)，以信息為主導(dǎo)、流程為輔助，基層級(jí)信息站和基地級(jí)信息中心實(shí)時(shí)掌握導(dǎo)航裝備故障狀態(tài)、備件存儲(chǔ)、維修力量分布、維修進(jìn)度等信息，為維修保障指揮決策提供依據(jù)，也為效能評(píng)估提供所需數(shù)據(jù)。導(dǎo)航裝備平時(shí)維修流程如圖1 所示。

圖1 導(dǎo)航裝備平時(shí)維修流程

2 新體制下導(dǎo)航裝備維修保障效能評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1 評(píng)估指標(biāo)體系建立的原則與要求

導(dǎo)航裝備維修保障效能是指導(dǎo)航裝備維修保障系統(tǒng)運(yùn)用已有維修保障能力，在完成特定的保障任務(wù)過程中發(fā)揮出來(lái)的實(shí)際效果［19］，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念。新體制下導(dǎo)航裝備維修保障效能可以從兩個(gè)方面度量：一是故障的導(dǎo)航裝備有沒有按時(shí)修復(fù)，修復(fù)質(zhì)量如何；二是維修保障系統(tǒng)完成維修任務(wù)過程中，系統(tǒng)內(nèi)各要素磨合程度如何，維修耗費(fèi)了多少時(shí)間和資源。因此，對(duì)裝備維修保障效能進(jìn)行評(píng)估時(shí)，某一指標(biāo)只能反映評(píng)估對(duì)象的某一局部，而要全面反映評(píng)估對(duì)象的整體和綜合情況，則需要建立一個(gè)互為聯(lián)系的評(píng)估指標(biāo)體系。構(gòu)建裝備維修保障效能評(píng)估指標(biāo)體系的基本原則是目的性、可操作性、可比性、適用性、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)相結(jié)合，要求是系統(tǒng)完整、層次清晰、主次分明、簡(jiǎn)明實(shí)用［19］。

2.2 新體制下導(dǎo)航裝備維修保障需求

1）優(yōu)化資源配置。維修資源是實(shí)現(xiàn)裝備維修保障的物質(zhì)基礎(chǔ)和前提條件，包括人力、物力、信息等。對(duì)于裝備維修保障中需要的各類維修要素、可調(diào)配資源，資源配置的方向地域、數(shù)量規(guī)模、品種結(jié)構(gòu)，軍隊(duì)按照任務(wù)需求和裝備現(xiàn)狀，運(yùn)用統(tǒng)籌方法，經(jīng)過了定量計(jì)算和充分論證，具有統(tǒng)一性、科學(xué)性。新體制下，維修保障要實(shí)現(xiàn)“精確保障”“準(zhǔn)確維修”，要求資源配置在制度化、規(guī)范化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化責(zé)任，精益求精，使維修資源既能適應(yīng)需要，又節(jié)約高效。

2）提高管理效益。新體制下，組建了新的導(dǎo)航裝備維修保障機(jī)構(gòu)，部隊(duì)編制精簡(jiǎn)，保障力量整合，信息化程度提高。維修管理需要運(yùn)用現(xiàn)代管理科學(xué)的理論和方法，對(duì)裝備維修保障工作進(jìn)行政策指導(dǎo)、組織、指揮和控制，協(xié)調(diào)維修過程中人員、部門之間的關(guān)系以及合理分配人力、財(cái)力、物力。通過高效的維修管理，確保制度落實(shí)，促進(jìn)人員技能提升，器材設(shè)施完好，信息收集有效，最終達(dá)到科學(xué)地利用各種維修資源，以最低的資源消耗，及時(shí)迅速地恢復(fù)導(dǎo)航裝備的工作能力，保障航空兵部隊(duì)作戰(zhàn)訓(xùn)練任務(wù)順利完成。

3）注重維修效率。導(dǎo)航裝備一旦發(fā)生故障，可能影響飛行安全。維修保障系統(tǒng)需要迅速響應(yīng)，快速?zèng)Q策，協(xié)調(diào)各方爭(zhēng)分奪秒地排除故障，避免發(fā)生影響部隊(duì)飛行的嚴(yán)重問題。新體制下，部隊(duì)對(duì)裝備實(shí)戰(zhàn)化需求提高，保障工作也要更加適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，強(qiáng)化平戰(zhàn)一體思想，要堅(jiān)持以提高戰(zhàn)斗力為根本，大大提高維修質(zhì)量和效率。同時(shí)，也應(yīng)樹立“過好緊日子”的思想，把有限的經(jīng)費(fèi)用在刀刃上，減少維修耗損。

2.3 評(píng)估指標(biāo)體系的建立

導(dǎo)航裝備維修保障是一系列復(fù)雜活動(dòng)的有機(jī)組合，既涉及維修保障機(jī)構(gòu)、修理人員、維修器材、維修設(shè)備設(shè)施等實(shí)體要素，又涉及裝備維護(hù)修理、供應(yīng)保障等活動(dòng)要素，根本任務(wù)是恢復(fù)裝備戰(zhàn)斗力，理想狀態(tài)是維修人員盡可能少、時(shí)間盡可能短、費(fèi)用盡可能低、效果盡可能好，即以最小的投入獲得最好的效果。

維修資源是進(jìn)行維修活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，人力、物力、信息資源配置的數(shù)量質(zhì)量以及與裝備的配套程度直接影響維修任務(wù)完成情況。維修管理的目標(biāo)是落實(shí)規(guī)章制度，保證維修系統(tǒng)時(shí)刻處于良好狀態(tài)，隨時(shí)遂行維修任務(wù)，其管理水平是影響維修系統(tǒng)發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素。裝備維修效率反映了維修保障系統(tǒng)整體運(yùn)行狀況，維修過程花費(fèi)的時(shí)間、經(jīng)費(fèi)以及維修質(zhì)量動(dòng)態(tài)映射了系統(tǒng)運(yùn)行的好壞。

運(yùn)用AHP 進(jìn)行系統(tǒng)分析，首先要將所包含的因素分組，每一組作為一個(gè)層次，按照最高層、若干有關(guān)的中間層和最低層的形式排列起來(lái)，構(gòu)成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)［17］。根據(jù)圖1 所示維修業(yè)務(wù)流程和新體制下導(dǎo)航裝備維修保障需求，以維修資源配置、維修管理效益、裝備維修效率為一級(jí)指標(biāo)，逐層分解影響要素，建立3 層效能評(píng)估指標(biāo)體系，如圖2所示。

圖2 導(dǎo)航裝備維修保障效能評(píng)估指標(biāo)體系

2.4 評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算解析

針對(duì)2.3 節(jié)建立的評(píng)估指標(biāo)體系，各指標(biāo)的計(jì)算解析如表1 所示。

3 基于改進(jìn)AHP-FCE 的導(dǎo)航裝備維修保障效能評(píng)估

FCE 法以模糊推理為主，精確與非精確、定性與定量相結(jié)合，在處理復(fù)雜評(píng)估問題時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯［22］。采用FCE 進(jìn)行維修保障效能評(píng)估，總體框架如下頁(yè)圖3 所示。

3.1 確定評(píng)估因素集

3.2 建立評(píng)語(yǔ)集

表1 評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算解析

圖3 導(dǎo)航裝備維修保障效能評(píng)估總體框架

表2 評(píng)估模型

3.3 應(yīng)用改進(jìn)AHP 建立權(quán)重集

AHP 標(biāo)準(zhǔn)方法是構(gòu)造判斷矩陣、計(jì)算判斷矩陣的最大特征值和特征向量，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)［15］。運(yùn)用改進(jìn)AHP，構(gòu)造擬優(yōu)一致性矩陣以修正判斷矩陣的一致性并計(jì)算各評(píng)估指標(biāo)權(quán)重，使之自然滿足一致性檢驗(yàn)。改進(jìn)AHP 法［1］計(jì)算步驟如下：

3）采用方根法求矩陣Q 的特征向量，并將方根正規(guī)化：

3.4 建立隸屬度函數(shù)

對(duì)于滿編率、稱職率、配套率等指標(biāo)，指標(biāo)值越大，維修效能越好，與效益型指標(biāo)類型標(biāo)準(zhǔn)相一致，采用上梯形函數(shù)形式的隸屬函數(shù)進(jìn)行描述；而花費(fèi)時(shí)間、維修耗損等則取值越低越好，屬于成本型指標(biāo)，故選擇下梯形函數(shù)形式的隸屬函數(shù)［17］來(lái)描述，函數(shù)圖形如圖4 所示。

圖4 效益/成本型指標(biāo)隸屬函數(shù)

3.5 評(píng)判結(jié)果輸出

模糊綜合評(píng)價(jià)從底層指標(biāo)開始。對(duì)第3 層指標(biāo)，由隸屬度函數(shù)生成模糊關(guān)系矩陣Rij，與權(quán)重向量Aij進(jìn)行模糊運(yùn)算，得到初級(jí)評(píng)價(jià)集為：

模糊算子“°”采用點(diǎn)乘。以此初級(jí)評(píng)價(jià)集作為其對(duì)應(yīng)的上一層評(píng)價(jià)因素的單因素評(píng)價(jià)，進(jìn)一步構(gòu)造上一層次的評(píng)價(jià)矩陣進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，直至最終得到總的模糊綜合評(píng)價(jià)集：

4 應(yīng)用實(shí)例

以對(duì)某部空軍維修保障效能進(jìn)行評(píng)估為例。首先通過實(shí)地查閱資料，查詢信息中心（站）數(shù)據(jù)等并經(jīng)過匯總、計(jì)算，得到某部空軍各項(xiàng)指標(biāo)具體數(shù)據(jù)如表3 所示。然后基于本文所建立的評(píng)估模型，對(duì)其效能進(jìn)行評(píng)估。

表3 某部空軍導(dǎo)航裝備維修保障數(shù)據(jù)匯總表

4.1 計(jì)算權(quán)重向量

組織20 名專家依據(jù)兩兩指標(biāo)的相對(duì)重要性，按照“1～9 標(biāo)度法”［15］對(duì)圖2 所示評(píng)估指標(biāo)第1 層指標(biāo)進(jìn)行比較打分，計(jì)算專家評(píng)分算術(shù)平均值，構(gòu)造判斷矩陣，然后由3.3 步驟，利用MATLAB 計(jì)算出指標(biāo)權(quán)重值，詳見表4。

表4 維修保障效能影響因素權(quán)重

即一級(jí)指標(biāo)權(quán)重向量為

A=［0.682 1 0.214 3 0.103 6］

同理可得二級(jí)指標(biāo)權(quán)重向量Ai、三級(jí)指標(biāo)權(quán)重向量Aij。

4.2 模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)表2，表3，隸屬度函數(shù)［17］，求得人力資源下各指標(biāo)的隸屬度，得到人力資源單因素評(píng)判矩陣：

結(jié)合權(quán)重向量A11，求得人力資源下各指標(biāo)綜合評(píng)判結(jié)果：

同理可得其余第2 層各指標(biāo)綜合評(píng)判結(jié)果B12，B13。則維修資源配置下的單因素評(píng)判矩陣：

結(jié)合權(quán)重向量A1可得維修資源配置評(píng)判指標(biāo)集：

同理可得維修管理效益、裝備維修效率評(píng)判指標(biāo)集B12，B13。則有維修保障效能下的單因素評(píng)判矩陣：

結(jié)合權(quán)重向量A 可得維修保障效能評(píng)判指標(biāo)集：

4.3 輸出評(píng)判結(jié)果

由最終評(píng)價(jià)結(jié)果可以得出，某部空軍導(dǎo)航裝備維修保障效能有77.94%的可能屬于“好”這一等級(jí)，74.32%的可能屬于“較好”，69.35%的可能屬于“一般”，59.87%的可能屬于“差”。根據(jù)最大隸屬度原則，77.94%的可能屬于“好”的這一等級(jí)為最終的評(píng)價(jià)結(jié)果，即某部空軍導(dǎo)航裝備維修保障效能評(píng)估結(jié)果為“好”。這一結(jié)果與該部空軍聞令而動(dòng)，積極推進(jìn)新體制下導(dǎo)航裝備維修保障改革，加強(qiáng)維修保障人力、物力、經(jīng)費(fèi)投入，實(shí)施科學(xué)管理的實(shí)際結(jié)果相一致，客觀反映了某部空軍導(dǎo)航裝備維修保障水平。

5 結(jié)論

本文分析了新體制下導(dǎo)航裝備維修保障特點(diǎn)與需求，基于AHP 法構(gòu)建了新體制下導(dǎo)航裝備維修保障效能評(píng)估指標(biāo)體系，運(yùn)用FCE 進(jìn)行效能綜合評(píng)估。實(shí)例表明，所建指標(biāo)體系符合要求，評(píng)估方法簡(jiǎn)便易行，可信度高。此評(píng)估方法可用于機(jī)關(guān)檢查指導(dǎo)導(dǎo)航裝備維修保障系統(tǒng)的資源配置、管理水平、工作效率等，能夠總體反映被評(píng)估系統(tǒng)內(nèi)要素整體磨合程度，還可為相關(guān)決策提供依據(jù)。同時(shí)，該指標(biāo)體系和評(píng)估方法具有較強(qiáng)的適用性，也可用于其他裝備維修保障系統(tǒng)效能評(píng)估。