熊 彪， 李必鑫， 王 帥， 樊 榮， 黎 武

(陸軍勤務(wù)學(xué)院油料系， 重慶 401331)

指揮決策是聯(lián)勤保障活動的靈魂，直接影響聯(lián)勤保障效率和水平。聯(lián)勤保障涉及后勤各要素的聯(lián)動，其指揮決策難以進(jìn)行模型化描述，且聯(lián)勤保障指揮決策評估也是當(dāng)前聯(lián)勤機(jī)關(guān)首長和參謀部門最為關(guān)注的問題，對其進(jìn)行研究和創(chuàng)新是提升部隊?wèi)?zhàn)斗力的關(guān)鍵。

目前，國內(nèi)外學(xué)者主要從理論分析的視角研究了聯(lián)勤保障指揮決策問題[1- 2]，但對于聯(lián)勤保障效能的量化評估研究并不多。張子昂等[3]利用層次分析法與模糊綜合評判法對后勤指揮效能進(jìn)行了評估，但這種方法主觀性太強(qiáng)；文獻(xiàn)[4- 5]作者利用多目標(biāo)優(yōu)化等系統(tǒng)還原論方法對后勤保障供應(yīng)鏈效能評估問題進(jìn)行了研究，但這種方法僅適用于解決小規(guī)模、靜態(tài)的后勤保障鏈評估問題，而聯(lián)勤保障決策問題是戰(zhàn)役級以上層次的效能評估問題，涉及的保障實體、資源約束和影響因素眾多，傳統(tǒng)的還原論方法已難以有效解決其評估問題。聯(lián)勤保障系統(tǒng)是一個典型的網(wǎng)絡(luò)化體系，文獻(xiàn)[6- 7]作者利用蒙特卡羅模擬、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)動力學(xué)方法構(gòu)建了保障鏈網(wǎng)絡(luò)仿真模型，但這類仿真模型僅適用于靜態(tài)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，難以準(zhǔn)確描述和模擬聯(lián)勤保障鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化過程。隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對保障鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行評估和優(yōu)化已成為當(dāng)前保障網(wǎng)絡(luò)研究的趨勢[8- 10]。但是，該類研究往往將保障鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)看作穩(wěn)定的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)來分析研究，而實際上聯(lián)勤保障網(wǎng)絡(luò)是一種典型的離散系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨時間的變化而動態(tài)變化。

基于此，筆者在分析機(jī)械化和信息化聯(lián)勤保障指揮決策流程的基礎(chǔ)上，提出了符合離散系統(tǒng)特點的聯(lián)勤保障網(wǎng)絡(luò)模型和保障效能評估指標(biāo)，并通過模擬仿真對比分析機(jī)械化和信息化條件下的聯(lián)勤保障指揮決策效能，為提高聯(lián)勤保障指揮決策水平提供參考。

1 聯(lián)勤保障指揮決策流程分析

聯(lián)勤保障指揮決策流程可以簡單分為機(jī)械化戰(zhàn)爭條件下的傳統(tǒng)聯(lián)勤保障(簡稱“傳統(tǒng)聯(lián)勤保障”)指揮決策流程和信息化戰(zhàn)爭條件下的聯(lián)勤保障(簡稱“信息化聯(lián)勤保障”)指揮決策流程。

1.1 傳統(tǒng)聯(lián)勤保障指揮決策流程分析

傳統(tǒng)聯(lián)勤保障具有以下4個特點：

1) 實行劃區(qū)保障。依據(jù)劃分區(qū)域的原則分配聯(lián)勤保障力量，實行保障。

2) 以分層逐級保障為主，越級保障為輔。傳統(tǒng)聯(lián)勤保障指揮決策受制于指揮體制和管理水平，按照保障層級逐級指揮、逐級保障。

3) 保障方式以被動保障為主。上級后勤指揮機(jī)構(gòu)對下級各保障實體的物資儲備、消耗等信息無法實現(xiàn)全過程實時掌控，只能定期通過后勤報告獲取，各級后勤指揮機(jī)構(gòu)無法主動獲取保障需求，只有當(dāng)各保障實體達(dá)到規(guī)定申請閾值后，方可向上級后勤指揮機(jī)構(gòu)提出后勤保障申請，這種被動的保障方式缺乏主動性，調(diào)控管理空間較小。

4) 保障過程管理以粗放式管理為主。各保障實體的物資消耗閾值、申請量等保障過程管理的信息數(shù)據(jù)只能依靠經(jīng)驗判斷來獲取，人為因素影響較大，管理方式粗放。

傳統(tǒng)聯(lián)勤保障指揮決策流程如圖1所示，具體如下：

1) 根據(jù)機(jī)械化戰(zhàn)爭條件下的保障指揮體制，后勤保障指揮可劃分為多個層級，各層級負(fù)責(zé)本級內(nèi)保障實體的組織指揮及下級保障需求的處理。

2) 各保障實體定期向上級后勤指揮所報告保障實力，當(dāng)物資消耗達(dá)到一定閾值后，即提出保障申請，保障申請信息以電話、電報等形式逐級上報。

3) 上級后勤指揮所收到保障申請信息后，對保障信息進(jìn)行人工處理，分析判斷保障情況：若能滿足申請需要，則派出保障分隊實施逐級保障；若不能滿足申請需要，則向上級后勤指揮所報告并提出保障建議，可由上級保障力量增援或?qū)嵤┰郊壉Ｕ稀?/p>

4) 后勤保障決策人員制定保障計劃，并報上級批準(zhǔn)后，以保障指示的形式下達(dá)給下級保障部(分)隊執(zhí)行。

1.2 信息化聯(lián)勤保障指揮決策流程分析

信息化聯(lián)勤保障是以信息流主導(dǎo)后勤組織計劃流，指揮物資流，形成能量流的過程，與傳統(tǒng)的聯(lián)勤保障模式相比，該保障模式更加強(qiáng)調(diào)區(qū)域一體化保障、精確化保障和主動配送式保障。信息化聯(lián)勤保障指揮決策流程如圖2所示，具體如下：

1) 信息化聯(lián)勤保障依托信息聯(lián)通和處理能力，減少了后勤保障層級，后勤保障指揮體制趨于扁平化，后勤保障組織指揮更加及時、順暢。

2) 依托物聯(lián)網(wǎng)實時感知各保障實體信息，基于通信網(wǎng)絡(luò)將感知需求以保障文電的形式上報聯(lián)勤保障指揮中心。

3) 利用信息系統(tǒng)處理保障需求，并生成保障建議。信息處理中心根據(jù)當(dāng)前戰(zhàn)區(qū)內(nèi)部隊承擔(dān)的作戰(zhàn)任務(wù)、保障任務(wù)、保障力量等保障信息，綜合分析、評估保障態(tài)勢，提出保障建議，包括保障關(guān)系確定、保障力量指派、保障時間確定、保障等級劃分等。

4) 保障建議經(jīng)聯(lián)勤保障指揮中心批準(zhǔn)后，利用通信指揮網(wǎng)絡(luò)以保障指示的形式下達(dá)給相關(guān)保障部(分)隊執(zhí)行。

2 聯(lián)勤保障指揮決策評估模型構(gòu)建

2.1 聯(lián)勤保障網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)模型

后勤保障系統(tǒng)是一個由節(jié)點、邊和屬性組成的有向網(wǎng)絡(luò)圖G=g(V,E,R,ψ)。其中：V為節(jié)點集，代表后勤保障系統(tǒng)中的生產(chǎn)工廠、供應(yīng)倉庫、需求部隊等保障節(jié)點；E為連接節(jié)點的邊集，代表交通網(wǎng)絡(luò)與供應(yīng)保障關(guān)系；R為保障實體屬性集，如實體容量、位置、裝卸貨裝(設(shè))備、保障優(yōu)先級等；ψ為關(guān)系函數(shù)，代表節(jié)點與節(jié)點之間、節(jié)點與邊之間、節(jié)點屬性之間的關(guān)系。圖3為基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型建立的后勤保障網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化模型。

圖3(a)為依據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演化生成的后勤保障網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖,其體現(xiàn)了在整個后勤保障過程中，保障網(wǎng)絡(luò)中保障實體之間曾存在過的保障關(guān)系，但并不代表存在保障關(guān)系的實體之間就一直存在供應(yīng)保障活動。圖3(b)、(c)分別為t、t+n時刻后勤保障網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，可以看出不同時刻的后勤保障網(wǎng)絡(luò)的實際供應(yīng)保障關(guān)系存在差別。如：節(jié)點4在t時刻與節(jié)點2存在保障關(guān)系，而在t+n時刻，其與節(jié)點1建立了保障關(guān)系。后勤保障網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演化取決于保障體制，在聯(lián)勤保障體制下，后勤保障實體按照保障規(guī)則動態(tài)構(gòu)建后勤保障網(wǎng)絡(luò)。指揮決策流程不同，生成的保障網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同，其保障效能也不同。

2.2 聯(lián)勤保障指揮決策模型

2.2.1 傳統(tǒng)聯(lián)勤保障指揮決策模型

機(jī)械化聯(lián)勤保障條件下，由于保障體制和手段等方面的限制，后勤保障活動通常按照供應(yīng)隸屬關(guān)系逐級保障，保障關(guān)系較為固定。在后勤保障網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)聯(lián)勤保障指揮決策模型(Tradition Joint Logistics Support Model,TJLSM)為

Ri={Vj→Vi|Vj∈VM，Vi∈VN}，

(1)

式中：Vi為第i個供應(yīng)節(jié)點；Vj為第j個需求節(jié)點；VN為所有供應(yīng)節(jié)點的集合；VM為所有需求節(jié)點的集合；Ri為供應(yīng)節(jié)點Vi的供應(yīng)關(guān)系隸屬度。通常情況下，Ri是根據(jù)后勤隸屬關(guān)系來確定的。如：圖3(b)中，上級明確供應(yīng)節(jié)點2為需求節(jié)點4、6的上級供應(yīng)節(jié)點，則RN2={Vj→VN2|Vj∈{VM4,VM6}}。在作戰(zhàn)過程中，需求節(jié)點4、6都由供應(yīng)節(jié)點2負(fù)責(zé)保障。

2.2.2 信息化聯(lián)勤保障指揮決策模型

信息化聯(lián)勤保障條件下，所有保障關(guān)系由信息化聯(lián)勤保障指揮決策模型(Information Joint Logistics Support Model,IJLSM)動態(tài)確定。信息化聯(lián)勤保障指揮決策模型為

(2)

信息化聯(lián)勤保障體制下，戰(zhàn)區(qū)設(shè)立統(tǒng)一的聯(lián)勤保障指揮機(jī)構(gòu)來負(fù)責(zé)戰(zhàn)區(qū)后勤保障系統(tǒng)的指揮，戰(zhàn)區(qū)指揮機(jī)構(gòu)依托物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)實時掌握各保障實體的物資儲備量、收發(fā)量和輸送量等，按照精細(xì)化管理要求，自動查詢各供應(yīng)節(jié)點的庫存情況，一旦需求節(jié)點出現(xiàn)保障缺口，即實時生成保障申請，依據(jù)供應(yīng)節(jié)點的庫存信息與需求節(jié)點的消耗信息確定保障優(yōu)先級別，并依據(jù)式(2)動態(tài)實時地確定供應(yīng)節(jié)點，向供應(yīng)節(jié)點下達(dá)保障申請訂單。各供應(yīng)節(jié)點接收保障指揮中心下達(dá)的保障申請訂單后，實時依據(jù)保障優(yōu)先級別對訂單進(jìn)行排序，按照優(yōu)先級由高到低的順序，采取主動配送的方式將物資送至需求單位，依次完成保障任務(wù)。

2.3 聯(lián)勤保障網(wǎng)絡(luò)效能評估指標(biāo)

聯(lián)勤保障網(wǎng)絡(luò)效能評估需要考慮軍事性和經(jīng)濟(jì)性2方面的因素，二者對后勤保障網(wǎng)絡(luò)的影響既相互依存，又相互制約。

針對戰(zhàn)役級后勤保障網(wǎng)絡(luò)，軍事效能最為關(guān)注的是保障能力。倉儲成本并不是后勤保障網(wǎng)絡(luò)最為關(guān)注的問題，在資源充足的情況下，儲備量越大，保障網(wǎng)絡(luò)的彈性越好。因此，對于戰(zhàn)役級后勤保障網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)性，其最為關(guān)注的是關(guān)鍵資源的使用效率，如輸送工具的使用效率。

2.3.1 保障能力

保障能力即利用現(xiàn)有保障資源完成保障任務(wù)的能力和程度，是后勤保障效能的重要指標(biāo)。對于戰(zhàn)役級保障網(wǎng)絡(luò)，若在整個作戰(zhàn)進(jìn)程中，需求節(jié)點所需要的后勤物資始終處于規(guī)定閾值(如0或10%庫存水平)以上，則認(rèn)為保障能力強(qiáng)；若處于閾值以下，則時間越長，保障能力越弱。設(shè)ΔPj為需求節(jié)點Vj的總保障能力，ΔPj值越小，保障能力越強(qiáng)，其計算公式為

(3)

2.3.2 保障效率

在保障需求得到滿足的條件下，必須考慮保障經(jīng)濟(jì)性。通常情況下，對于后勤保障網(wǎng)絡(luò)，整體后勤保障能力由儲存能力、裝載能力、輸送能力、加注能力等構(gòu)成，各能力的保障效率計算公式為

(4)

式中：s為儲備能力、裝載能力、輸送能力、加注能力中的一種能力；Es為能力s的保障效率，其值越大，保障效率越高；Ms為能力s的應(yīng)有水平；As為能力s的實際水平。

3 聯(lián)勤保障指揮決策仿真流程分析

傳統(tǒng)聯(lián)勤保障指揮決策與信息化聯(lián)勤保障指揮決策仿真的區(qū)別主要有如下3點：

2) 訂單優(yōu)先級排序方式不同。傳統(tǒng)聯(lián)勤保障指揮決策中，按照“先生成先保障”的原則對保障訂單優(yōu)先級進(jìn)行排序；而信息化聯(lián)勤保障指揮決策中，按照任務(wù)特性和需求實時動態(tài)地對保障訂單進(jìn)行排序。

3) 保障關(guān)系構(gòu)建方式不同。傳統(tǒng)聯(lián)勤保障指揮決策中，需求節(jié)點Vj與供應(yīng)節(jié)點Vi的保障關(guān)系是固定不變的，按照劃區(qū)保障的原則固定Vi與Vj之間的保障關(guān)系。而信息化聯(lián)勤保障指揮決策中，需求節(jié)點Vj與供應(yīng)節(jié)點Vi的保障關(guān)系并不固定，需依據(jù)實時庫存、運力等信息動態(tài)確立。

4 實例分析

某戰(zhàn)區(qū)油料保障網(wǎng)絡(luò)包括供應(yīng)油庫3座(1、2、3號)，需求油庫(站)16座。其中：1、2、3號供應(yīng)油庫的庫容量分別為10 000、900、1 600 m3；且1號供應(yīng)庫有1條固定管線與煉油廠相連，由煉油廠供應(yīng)油料，并利用輸油管線向2、3號供應(yīng)油庫輸轉(zhuǎn)油料；1、2、3號供應(yīng)油庫利用運油卡車向各需求油庫(站)供應(yīng)油料。已知戰(zhàn)前各油庫的油料都已儲備到位，3個供應(yīng)油庫各配置了50輛運油車，作戰(zhàn)時間為20 d。圖5為某戰(zhàn)區(qū)油料保障網(wǎng)絡(luò)示意圖。

4.1 數(shù)據(jù)分析

表1為仿真模擬相關(guān)數(shù)據(jù)，主要包括需求油庫(站)容量、平均消耗量和初始申請閾值。

加油站平均消耗量表示加油站保障其他作戰(zhàn)部隊時，平均每小時消耗的油料量。本次仿真模擬不考慮油品因素。

初始申請閾值是加油站根據(jù)需要提出申請的庫存容量。當(dāng)加油站的油料儲備量下降到該閾值時，需要向上級供應(yīng)單位提出補給申請，上級供應(yīng)單位接到補給申請后，派出運油分隊向各加油庫(站)補給油料。

4.2 運力分析

煉油廠至1號供應(yīng)油庫的管線輸油能力為30 m3/h，1號供應(yīng)油庫至2、3號供應(yīng)油庫的管線輸油能力為20 m3/h。戰(zhàn)區(qū)現(xiàn)有運油車輛150輛，按照戰(zhàn)前部署，在1、2、3號供應(yīng)油庫分別部署運油力量50輛，設(shè)其運行速度為30 km/h，仿真過程中不考慮車輛損壞情況。

表1 仿真模擬相關(guān)數(shù)據(jù)

4.3 仿真分析

利用Rockwell Software公司開發(fā)的ARENA仿真軟件，構(gòu)建了某戰(zhàn)區(qū)油料保障網(wǎng)絡(luò)仿真評估模型系統(tǒng)。在各初始參數(shù)相同的條件下，從保障能力和保障效率2方面對傳統(tǒng)和信息化2種聯(lián)勤保障指揮決策的保障效能進(jìn)行評估。

4.3.1 保障能力分析

表2為2種聯(lián)勤保障指揮決策下該戰(zhàn)區(qū)油料保障網(wǎng)絡(luò)保障能力對比?？梢钥闯觯翰捎肨JLSM時，通過對再補給申請閾值進(jìn)行優(yōu)化處理，取最優(yōu)申請閾值方案進(jìn)行仿真，該戰(zhàn)區(qū)油料保障網(wǎng)絡(luò)仍有15個油庫(站)出現(xiàn)了庫存量為0(斷供)的情況，如2號供應(yīng)油庫在模擬仿真的20 d內(nèi)有39.9 h斷供，該戰(zhàn)區(qū)16個需求油庫(站)，共產(chǎn)生了785 h的斷供；而采用IJLSM，斷供總時長下降至422.4 h。通過模擬仿真評估分析可知：采用IJLSM生成的保障網(wǎng)絡(luò)保障能力更強(qiáng)。這主要取決于聯(lián)勤保障指揮決策流程。采用TJLSM生成的保障網(wǎng)絡(luò)對保障申請實行粗放式被動管理，各需求油庫(站)的庫存量只有低于規(guī)定的再補給申請閾值，才能向上級后勤指揮所提出保障申請，該申請是一個大批量的物資申請訂單，需同時派出多輛輸送車輛組成車隊實施保障，本實例中，15次模擬平均產(chǎn)生訂單196個，需運輸車輛3 229臺次，平均每個訂單需車輛約16.5臺次。而信息化條件下，各需求油庫(站)不設(shè)定再補給申請閾值，保障需求信息由戰(zhàn)區(qū)聯(lián)勤保障指揮中心依托信息化技術(shù)實時感知，當(dāng)需求滿足派生訂單要求(本實例設(shè)定為需求量≥1臺運油車容量)后，自動生成保障申請訂單，選定并指揮供應(yīng)油庫(站)執(zhí)行訂單，訂單下發(fā)后，供應(yīng)油庫(站)根據(jù)保障對象的實時庫存容量及需求油庫(站)的需求情況對當(dāng)前所有訂單重新進(jìn)行排序，再分步執(zhí)行保障任務(wù)。因此，與傳統(tǒng)聯(lián)勤保障模式相比，信息化聯(lián)勤保障模式是一種主動配送式、精細(xì)化的保障模式，有效提高了保障能力。

表2 2種聯(lián)勤保障指揮決策模型的保障能力對比

4.3.2 保障效率評估

對于戰(zhàn)區(qū)油料保障網(wǎng)絡(luò)保障效率，最為關(guān)鍵的是輸送效率、裝載效率和卸載效率。

1) 油料輸送效率。表3為2種聯(lián)勤保障指揮決策模型的油料輸送效率對比?？梢姡翰捎肨JLSM，經(jīng)過15次仿真實驗，訂單需求車輛平均為3 229臺次，模擬20 d作戰(zhàn)周期內(nèi)，保障過程中實際發(fā)出車輛為2 001臺次，訂單滿足程度約為62%；采用IJLSM，訂單滿足程度約為96%，表明采用精細(xì)化管理、精確化保障的IJLSM，其油料輸送效率更高。

2) 油料裝載效率。表4為2種聯(lián)勤保障指揮決策模型的油料裝載效率的對比。可以看出：經(jīng)過15次的仿真實驗，采用TJLSM的車輛在1號供應(yīng)油庫等待指派任務(wù)的平均等待時間為9.5h，而訂單在1號供應(yīng)油庫等待車輛保障的平均等待時間為27.68 h，這說明車輛與訂單的匹配度不高，協(xié)調(diào)性較差，出現(xiàn)車輛空閑時無訂單，或訂單產(chǎn)生時車輛已外出執(zhí)行任務(wù)的情況。采用IJLSM時，綜合考慮了供應(yīng)油庫訂單量和運油車輛可用數(shù)量等情況，從而使車輛與訂單更匹配、更協(xié)調(diào)，保障的精確化水平更高。

表3 2種聯(lián)勤保障指揮決策模型的油料輸送效率對比

表42種聯(lián)勤保障指揮決策模型的油料裝載效率對比h

保障模型車輛等待指派任務(wù)平均等待時間訂單等待車輛保障平均等待時間1號2號3號1號2號3號TJLSM 9.512.334.0227.6821.33102.32IJLSM 14.6715.50.50029.39