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1面向健康管理的維修方案的確定依據

傳統的維修方案多以維修資源是否滿足維修任務或維修任務是否重要為依據來確定，不僅判斷方法單一，而且方案制定的主觀性較強。這種方案確定的依據在維修任務量小、維修工作簡單的情況下可以基本滿足要求，但隨著裝備系統結構日趨復雜，裝備故障機理日益多樣，在復雜電磁環境下的裝備失效數量突發性增大的前提下，再以傳統的單一依據或主觀性較強的依據來進行維修方案的確定則顯得無能為力。面向健康管理的維修方案確定，以裝備的健康狀態為基礎，并綜合維修保障系統中維修資源的情況，確定維修任務的優先權，為維修方案的確定提供依據。隨著CBM、PHM在先進武器裝備中的應用，裝備的健康狀態已成為裝備使用與保障的重要依據。根據美軍PHM的實踐，在裝備執行任務及返回過程中，裝備的健康狀態評價參數就已通過現代通訊設備發送到維修基地。部件的健康狀態、剩余壽命、維修所需資源等數據已經能夠智能化的顯示在維修保障系統。因此，裝備的健康狀態是面向健康管理的維修方案確定的基本依據。從裝備維修的角度來看，裝備的健康狀態是指，裝備保持一定可靠性和維修性水平的能力，是裝備在使用期內可靠度和維修度保持在一定范圍（保證裝備完成預定功能）的置信水平。在裝備健康管理理論中，健康狀態涉及到部件的劣化趨勢、未來作戰任務等因素。因此，面向健康管理的維修方案確定依據如圖2所示。

2基于Vague集與TOPSIS的維修方案確定方法

根據裝備健康狀態等級和維修保障系統情況進行維修方案的確定可以轉化成為一個多屬性決策問題，而通過“正理想解”和“負理想解”給受評價各方案進行排序的接近理想點法（TechniqueforOr-derPreferencebySimilaritytoanIdealSolution，TOP-SIS）方法因計算簡單、快捷已廣泛應用于經濟、軍事等多個領域，是解決多屬性決策問題最常用方法之一。但單獨使用TOPSIS方法無法解決在維修方案確定過程中，不確定因素較多、信息的不完備、不精確等問題。因此，為了提升對模糊信息的表達解釋能力，本文借助Vague集來模擬專家的經驗及決策過程，通過Vague和TOPSIS方法的結合，以期實現維修方案確定的科學性與合理性。

2.1模型假設為了構建基于Vague集和TOPSIS的維修方案確定模型，先作如下假設：*維修隊列中等待維修的裝備數量較多。如前所述，當待維修裝備數量較少時，靠經驗即可確定維修方案。因此，基于Vague集與TOPSIS方法確定維修方案僅考慮在維修隊列中有多個待維修任務T={T1，T2，…，Tn（}n>3）的情況；*維修資源有限。若維修資源充足，則可以對維修工作開展并行工作，因此，本文僅考慮維修資源有限的情況。另外，維修方案中維修資源的匹配由維修資源管理系統智能化處理，因此，本文僅考慮對維修隊列中優先權的確定問題；*當因維修資源不滿足任務條件時，需要進行資源訂購及等待，當訂購或等待的資源到達時，再次觸發維修隊列中優先權的確定，重新進行維修等待隊列的排隊。因此，維修隊列重新排隊的條件有兩個：一是有新的維修任務到達，二是有新訂購或等待的維修資源到達。但本文僅假設在已有的維修隊列中進行研究，重新觸發的計算思路與方法同本文的方法一樣，直接調用即可，不再贅述。

2.2評價指標Vague值的確定面向健康管理的維修任務方案確定主要是根據健康狀態確定維修任務優先權。而裝備健康狀態等級影響因素中，“維修復雜程度”、“未來作戰環境”、“維修緊急程度”等都需要專家主觀打分，信息的模糊程度較大。為此，對這些決策評價指標采用Vague值描述。

2.3TOPSIS法評價指標權重的確定權重的確定方法較多，常用的有AHP法、熵值賦權法、三角模糊數等。其中熵作為從熱力學引入的概念，在信息論中用以衡量系統的無序程度。

2.4基于TOPSIS的維修任務優先權的確定在TOPSIS方法中，主要是通過計算加權規范化矩陣，獲得計算正、負理想解，然后計算各方案對正、負理想解的貼近度。

3算例

假設在某時刻，維修隊列中有5個維修任務，Task={T1，T2，…，T5}。各維修任務在維修排隊時，通過裝備的健康管理系統已獲取相關健康狀態評估數據。設評價指標為H={h1，h2，…，h7}作為評價指標，結合表1，將原始數據表示為下頁表2所示。利用步驟3.2~3.3，將表1的原始數據處理后，得到Vague集的正負理想解，如下頁表3所示。其余方案方法同上。利用步驟3.4，根據表3的值計算出最終評價指標：C=（0.291，0.334，0.586，0.833，0.276）可見，對于維修隊列的5個維修任務，應該按照T4→T3→T2→T1→T5的順序制定相應的維修方案，以獲得最終的維修保障效益。

4總結

隨著健康管理系統在先進裝備上的應用，基于健康狀態的維修已經成為單裝備維修方案確定的依據。本文通過建立Vague和TOPSIS相結合的維修方案的確定方法，能更好地利用健康管理系統中單件裝備相關健康信息，實現多裝備維修任務下維修方案的確定，對維修保障分隊進行方案確定將有更現實的意義。

作者：劉志勇榮麗卿高軍單位：軍械工程學院