陳 明,荀 燁,秦 超
(1.軍事交通學(xué)院 研究生管理大隊,天津300161;2.軍事交通學(xué)院軍事物流系,天津300161)
軍事物流基地是現(xiàn)代軍事物流體系的重要節(jié)點,也是現(xiàn)代軍事物流體系建設(shè)的核心。近年來,軍事物流基地依托地理位置重要、容量規(guī)模較大、交通條件便利、總體布局合理的后方倉庫,通過整合資源、健全力量、整治設(shè)施、配備裝備及信息化改造等措施,不斷加強建設(shè),在物資保障方面發(fā)揮著越來越重要的作用。軍事物流基地配送保障效能的研究,對提高軍隊物資保障時效,促進軍隊戰(zhàn)斗力提升,建設(shè)精確化后勤力量,打贏信息化條件下局部戰(zhàn)爭都具有較強的理論和實際意義。
目前,科研人員對于軍事物流基地的選址、建設(shè)模式、布局評估、物資存儲和保障方式等都有較為詳細的研究,但是在軍事物流基地物資保障效能方面研究成果較少。系統(tǒng)效能評估ADC法(avaibility,dependability,capability)對于保障效能評估來說是一個較為新穎的方法,蘇?。?]、荀燁[2]等都曾運用ADC法進行建模評估。但是它們只是簡化的ADC法應(yīng)用,所建模型將一些因素理想化、合一化,必將在一定程度上脫離實際;文章普遍將復(fù)雜系統(tǒng)的狀態(tài)劃分為“可用”或“不可用”、“可信”或“不可信”、“有能力的”或“沒有能力的”,賦值取整,計算較為簡單。然而復(fù)雜系統(tǒng)一般由多個因素組成,有的設(shè)備故障或失效時,可能只使其性能降低,但仍可以不同程度地完成部分給定任務(wù)。所以,在實際情況中,系統(tǒng)可能處于若干個不同明顯劃分的工作狀態(tài),只劃分為兩個狀態(tài)必然不夠精確。本文利用系統(tǒng)效能評估ADC法,選取一個方面,將各項因素細化,充分考慮各個環(huán)節(jié)的狀態(tài),對軍事物流基地保障效能的評估進行研究。
后勤保障是部隊進行一切活動的基礎(chǔ),尤其戰(zhàn)時,更需要后勤予以及時、準確地保障。軍事物流基地的存儲物資能力、物資收發(fā)能力、作業(yè)時間等,都直接影響到后勤保障方案的制訂與修改。作為現(xiàn)代軍事物流體系重要組成部分,軍事物流基地通過信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),利用現(xiàn)代化的物流設(shè)施設(shè)備,為部隊提供籌、儲、供、運、修等多功能集成的綜合化物流服務(wù),滿足多軍種、多建制、多方向綜合軍事物資保障需求的保障實體,是軍隊軍事物流建設(shè)的重要方向。要適應(yīng)軍隊遂行多樣化軍事任務(wù)要求,將倉儲物資高效配送到戰(zhàn)場的各個方向、各個地域、各個部隊,必須依賴于精確化的配送保障力量[3]。對軍事物流基地進行保障效能評估,可以較為準確地了解倉庫的綜合保障能力,為指揮員提供可靠的決策依據(jù),為后勤實現(xiàn)現(xiàn)代化精確保障提供必要的支撐。效能評估站在新的高度,將軍事物流基地系統(tǒng)放置于新軍事變革的信息化建設(shè)之中,更加系統(tǒng)、全面地分析了軍事物流基地的建設(shè)要求,為其發(fā)展探索了新的方向。通過對軍事物流基地作業(yè)保障的研究,本文將軍事物流基地物資保障效能的重要影響因素分為裝卸站臺保障效能、人員業(yè)務(wù)素質(zhì)保障效能、信息管理系統(tǒng)保障效能和交通運輸保障效能[2]。
ADC法是美國工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢委員會(WSEIAC)于1965年提出的,其建立的模型又稱WSEIAC模型,是目前用于武器系統(tǒng)效能評估最常用的一種方法,它主要取決于所評估系統(tǒng)的可用度、可信度和能力。其具體模型表達式為
式中:A={a1,a2,…,an}為系統(tǒng)的可用度(有效性)向量,表示系統(tǒng)開始執(zhí)行任務(wù)瞬間處于可工作狀態(tài)或可承擔任務(wù)狀態(tài)的程度或量度,通常由它們的概率表示,ai(i=1,2,…,n)為開始執(zhí)行任務(wù)時處于 i狀態(tài)的概率;D=[dij]i×j為可信度矩陣,是對系統(tǒng)在開始執(zhí)行任務(wù)處于某一狀態(tài)而結(jié)束處于另一狀態(tài)的轉(zhuǎn)移性指標的描述,反映系統(tǒng)可靠性的好壞,dij為開始瞬間系統(tǒng)處于i狀態(tài)而在使用過程中轉(zhuǎn)移到 j狀態(tài)的概率;C=[cjk]j×k為系統(tǒng)的能力矩陣,反映其與實際要求能力之間的符合程度,cjk為在狀態(tài)j時完成任務(wù)k的能力。
裝卸站臺保障效能受到很多因素的影響,包括各項裝備、人員作業(yè)能力等。裝卸站臺作業(yè)所需裝備主要包括叉車、帶式輸送機、牽引車、地磅和電子吊秤等。在實際應(yīng)用中,各個裝備都有備用,并不存在某一個或者全部裝備出現(xiàn)問題而導(dǎo)致整個裝卸站臺不能繼續(xù)工作的情況。但是,某種正在作業(yè)的裝備出問題需要更換和修理,也會導(dǎo)致保障效能降低。考慮到實際情況及發(fā)生的概率,在模型建立中只考慮叉車、帶式輸送機、牽引車3項因素,這3項因素對裝卸站臺保障效能的影響屬于并聯(lián)關(guān)系,將其編號為1、2、3,得到裝卸站臺系統(tǒng)狀態(tài)(見表1)。
表1 裝卸站臺系統(tǒng)狀態(tài)
3.1.1 可用度分析
用A1、A2、A2分別表示叉車、帶式運輸機、牽引車這3個因素的可用度。設(shè)3個因素的平均故障間隔時間分別為 TMTBF1、TMTBF2、TMTBF3;平均故障修復(fù)時間 TMTTR1、TMTTR2、TMTTR3。則有
得到裝卸站臺系統(tǒng)可用度向量為
式中:
3.1.2 可信度分析
裝卸站臺系統(tǒng)可信度矩陣為
由文獻[4]可知,裝備可信度在系統(tǒng)運行過程中可視為指數(shù)函數(shù):
式中t為執(zhí)行任務(wù)時間。
假定裝備在任務(wù)執(zhí)行過程中是不可修復(fù)的,計算可得
其他同理,最后可求得裝卸站臺系統(tǒng)可信度矩陣為
3.1.3 能力矩陣分析
在可執(zhí)行任務(wù)狀態(tài)下,設(shè)Q1為叉車可用情況下的任務(wù)完成能力,Q為叉車故障時的任務(wù)完成能力;Q2為帶式輸送機可用情況下的任務(wù)完成能力,Q為帶式輸送機故障時的任務(wù)完成能力;Q3為傳輸帶、牽引車在可用情況下的任務(wù)完成能力,Q為其在故障時的任務(wù)完成能力。z1、z2、z3分別為3項因素在裝卸站臺系統(tǒng)能力中所占權(quán)重,根據(jù)表1,計算可得能力矩陣為
由式(1)~式(3)可得裝卸站臺保障效能應(yīng)為
人員業(yè)務(wù)素質(zhì)的高低將決定著操作人員對應(yīng)環(huán)節(jié)的作業(yè)效率,是一切物流活動的基礎(chǔ)。倉庫人員的技術(shù)業(yè)務(wù)水平需要進行培訓(xùn)實踐才能得到提升。由于可用度的本質(zhì)即為“初始狀態(tài)”,在人員業(yè)務(wù)工作效能的評估中,可用度A2可用人員培訓(xùn)率來表示,可信度D2數(shù)值為1,而能力C2則表示其他條件正常時,該狀態(tài)下單位時間內(nèi)的物資保障能力。由3.1同理可得,人員業(yè)務(wù)素質(zhì)保障效能為
軍事物流基地信息管理系統(tǒng)由通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、指控中心子系統(tǒng)、安防監(jiān)控子系統(tǒng)、存儲環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)、信息安全子系統(tǒng)、電源監(jiān)控子系統(tǒng)、防雷子系統(tǒng)組成。但是對某次任務(wù)的執(zhí)行保障效率來說,只考慮通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和指控中心子系統(tǒng)兩個部分。當服務(wù)器、通信線路和通信控制設(shè)備故障時,依據(jù)實際情況,認為通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)保障效率近似為零;在執(zhí)行任務(wù)的過程中,裝備不能立刻被修復(fù),系統(tǒng)可用時,能力為1。分析通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的系統(tǒng)狀態(tài),由3.1同理可得通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)效能E'和指控中心子系統(tǒng)保障效能E″。設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和指控中心子系統(tǒng)在信息管理系統(tǒng)保障效能中所占權(quán)重分別為w1、w2,那么信息管理系統(tǒng)保障效能為
運輸配送在整個物資保障環(huán)節(jié)中占據(jù)十分重要的地位。影響該環(huán)節(jié)的因素有兩個:一是運輸決策,另一個是交通運輸工具的狀態(tài)。其中,運輸決策主要由路徑的選擇和交通工具及裝備的分配構(gòu)成,路徑選擇的優(yōu)化程度和交通工具分配的合理程度都將在一定程度上影響交通運輸環(huán)節(jié)的保障效能。交通工具通常由公路運輸車輛、載貨火車、運輸飛機和貨船組成,它們在不同情況下和不同任務(wù)中起著不同程度的作用,有時同時運用多種運輸方式,有時則不同運輸方式交叉運用,最終將物資運送到所需單位。
設(shè)決策的合理程度為T。路徑選擇的合理程度T1為實際運送時間與最優(yōu)路徑情況下運送時間之比;運輸裝備分配的合理程度T2為單位運輸工具的貨物運輸量與理想情況下單位工具貨物運輸量之比。決策一旦決定,則認為在執(zhí)行任務(wù)期間是不可改變的??梢愿鶕?jù)專家分析來確定二者在整體決策合理程度上所占比重分別為q1、q2。那么,決策整體合理程度為
為方便說明,在運輸裝備方面,分別將運輸車輛、火車和飛機編號為1、2、3(具體實施依照情況而定),執(zhí)行任務(wù)時故障不可修復(fù)。分析運輸裝備狀態(tài),由3.1同理可得運輸裝備的保障效能為E4=A4D4C4,得到交通運輸?shù)谋U闲転?/p>
通過對軍事物流基地物資保障效能各子系統(tǒng)的評估,確定各子系統(tǒng)基本效能權(quán)重為 ω1、ω2、ω3、ω4。得到軍事物流基地物資保障效能為
本文以某軍事物流基地為例進行模型的實例驗證。從貨物質(zhì)量角度出發(fā)進行運算,實際情況中根據(jù)貨物運輸?shù)牟煌€有其他的計量方式,如件數(shù)等。通過資料查詢和專家咨詢,由AHP—熵權(quán)法確定各個指標權(quán)重,參數(shù) T1=1,T2=0.9,執(zhí)行任務(wù)時間t為24 h,人員培訓(xùn)率為70%。理想狀態(tài)下,任務(wù)要求運輸車輛載質(zhì)量為3 t,火車每節(jié)車廂載質(zhì)量為20 t,所配備叉車載質(zhì)量1 t,手動牽引車載質(zhì)量0.5 t。而帶式輸送機輸送量的計算涉及多項因素,它需要知道輸送物料(名稱)的性質(zhì):如成件品單位質(zhì)量和物品的外形尺寸;卸料方式和卸料裝置形式;給料點數(shù)和位置;輸送機布置形式及尺寸,需依具體任務(wù)而定。本文根據(jù)文獻[5]進行輸送能力的計算。運輸設(shè)備出現(xiàn)故障時造成對物資保障效率的影響依照該基地設(shè)備頻發(fā)的故障種類而定,不同種類故障對設(shè)備工作效率影響程度不一,按照實際不同種類故障發(fā)生概率,算例中Q'i取Qi的60%,且通信設(shè)備、貨運火車與汽車故障發(fā)生時能力為0。其他評價參數(shù)見表2和表3。依據(jù)實際情況和效能目標函數(shù)本身性質(zhì),咨詢專家后制訂評價標準見表4。
表2 設(shè)備可靠性參數(shù)
表3 模型各指標權(quán)重
表4 評價標準
表3中,z'1、z'2、z'3、z″1、z″2分別為主計算機、終端、通信控制設(shè)備、貨運汽車、火車在能力矩陣計算中所占的權(quán)重。由式(4)~式(8)計算得到某軍事物流基地保障效能E=0.731 3,由表4可知,該物流基地物資保障能力評價為良。根據(jù)文獻[6],選用模糊綜合評價法對該物流基物資保障效能進行評估,并將兩者結(jié)果進行對比。通過搜集相關(guān)數(shù)據(jù)和專家評判,在同評語集下,得到最終模糊評價向量結(jié)果為B,即評估結(jié)果為良好,與本文ADC法所得出的結(jié)果基本一致,證明了該模型可行性與有效性。然而與模糊綜合評價等方法不同的是,ADC法在計算中的數(shù)據(jù)來源更多的是客觀性的,結(jié)果較為精確。對于ADC法的計算結(jié)果處理,也可以參考文獻[7],將不同樣本的評估結(jié)果進行對比,這樣更有利于物資保障計劃制訂的精確性,有利于被評估單位進一步加強物資保障能力建設(shè),有利于在保障能力為同評價層次的不同保障單位之間做出決策。
本文運用ADC法對物資保障效能進行評估,并加以改進,在一定程度上更加貼近實際。也有不少學(xué)者對ADC法本身的精確性計算進行積極研究,如王君等[8]對可信賴矩陣進行較為詳細的研究,閆永玲等[9]對能力矩陣進行詳盡的分析,他們的方法也值得借鑒。另外,ADC法在物資保障效能評估的應(yīng)用中,仍有許多問題需要進一步研究,如各項裝備或系統(tǒng)的損壞程度具體劃分,以及該程度所對應(yīng)的任務(wù)完成能力如何量化等,解決這些問題將會使計算結(jié)果更加準確,更加符合實際。
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