徐廷学，陈洪光，韩建立，姜永生

(1.海军航空工程学院 a.兵器科学与技术系;b.研究生管理大队;c.科研部，山东 烟台 264001;2.中国人民解放军91440 部队，河南 洛阳 471000)

航空器材是军用飞机维修保障的核心物质基础，是航空兵部队形成和保持作战能力的重要保证。而提高航材供应保障军事效益和经济效益的关键在于准确合理地确定航材备件的品种和数量，科学的航材消耗量确定方法成为航材保障领域急需研究解决的课题［2］。在此只研究新机型消耗性航材是指装机使用达到规定寿命或出现故障后，从飞机上拆除，即行报废的航材［3］。虽然消耗性航材的单价一般不是很贵，但消耗量却很大，因此对其消耗量必须进行科学预测，保证航材供应具备良好的军事经济效益。通过分析新机型消耗性航材的特点和消耗规律，以航材本身的可靠性为基础、以供应保障经验为参考，科学准确确定航材消耗的品种和数量。

新机型刚刚开始部署使用时，并没有航材消耗统计资料。必须以航材本身的可靠性为基础研究新机型航材保障策略:一方面从军工厂获得与每种航材自身可靠性有关的技术指标，包括使用寿命、故障率、贮存期等。另一方面参照原机型或类似机型同种航材的可靠性指标乘以调整系数来作为本机型航材的可靠性指标。

1 影响航材消耗量的主要因素分析

①零、部件的故障率(α1):主要是一种固有特性，它反映了零部件本身的设计、制造水平。②工作应力(α2):同一构件在不同的装备上使用，或虽在同一装备上但由于安装位置不同，该构件受四周实际状况(指电的、光学的、机械的因素)的影响不同，发生故障的可能性及对航材的需求也不一样。③零、部件对于损坏的敏感性(α3):指在搬运、装配、维修及使用过程中，零、部件因非正常因素而受到损坏的可能性。④气候条件或地理条件(α4):装备所在地区的温度、湿度、风沙、腐蚀和大气压力的变化都会影响装备的使用可靠性，从而影响航材消耗量。⑤航材的使用强度(α5):装备系统及其需要维修部分超出正常使用要求范围(过多或过少使用)，将影响该部分的故障率。⑥航材的任务目标(α6):指航材任务量的多少对航材消耗量的影响率。⑦航材的管理水平(α7):指航空兵场站对飞机的维护保养水平对航材消耗量的影响率［4］。

2 利用网络分析法确定各影响因素的权值

权重是表征影响因素重要程度大小的度量，要准确评估航材的装机使用寿命，需要确定各个影响因素的权重。处于装机使用状态下的航材，随着某一两项影响因素的严重恶化，航材的综合可靠性也急剧下降，这与实际情况是一致的，网络分析法充分考虑到了各因素之间的相互影响，利用“权重矩阵”对各相互作用并影响的因素进行综合分析得出其混合权重。

网络分析法的系统元素划分为2 部分:控制层和网络层。控制层包括问题目标及决策准则，网络层是由受控制层支配的元素组成的元素集［5］。

在网络分析法中，要对元素的重要性程度进行比较，重要性程度如表1 所示。

假设网络控制层中有m 个元素P1、P2、…Pm，网络层中的元素集有C1、C2、…Cn。以控制层的元素Pi为准则，并按照标度构建判断矩阵。将元素Cj对Ci的影响程度构造判断矩阵，得到判断矩阵的特征向量。

表1 重要性程度

对判断矩阵进行一致性检验，如果矩阵通过了一致性检验，则归一化特征向量就是元素Cj对元素Ci影响程度的排序向量，数值越大表示对元素集Cj影响越大，数值为零表示2 个元素集不相关［6］。

以Pi为主准则，以不同的元素集作为次准则分析其他元素集对它的影响，得到n 个排序向量组成一个权重矩阵Ai，即:

3 以改进的加权系数法确定新机型航材初始消耗量

设某型号航材有n 个影响因素，第i(i=1，…，n)个影响因素的权重为wi，则该型号的航材使用寿命:

其中T 为航材出厂时规定的可靠使用寿命。所以该型号航材单机型的年消耗量［7］:

4 实例分析

一般新机型装备部队后，前3a 由军工厂进行技术和备件的保障。设某场站新来一批新型歼击机，收集到模型航材的工程研制中的数据包括航材的可靠性、维修性的实验数据、故障率(0. 05)、工作应力(0. 85)、对于损坏的敏感性(0.80)和确定的可靠使用寿命(2 000 h);相似航材的统计数据包括气候条件或地理条件对航材的影响水平(0.70)、航材的使用强度(0.50)、该型机承担的任务目标(0.50)及该场站的管理水平(0.80)。

利用网络分析法对各个影响因素的权重进行分析。首先构建ANP 方法的网络结构，即确定度量模型的控制层元素以及网络层元素;然后根据专家意见确定判断矩阵、权重矩阵并检验其一致性，进而得出各个影响因素权重的大小，即对总目标影响程度的大小。

具体的评语集:

V={V1，V2，V3，V4，V5}={无影响，稍微影响，明显影响，强烈影响，严重影响}

影响因素集:

α={α1，α2，α3，α4，α5，α6，α7}={零、部件的故障率，工作应力，零、部件对于损坏的敏感性，气候条件或地理条件，航材的使用强度，航材的任务目标，航材的管理水平}

针对某一个影响因素进行两两比较，判断哪一个影响因素对它的影响作用更大，从而得到该影响因素对其他影响因素的归一化的排序向量。这里用aij表示，它表示第i 个影响因素对第j 个影响因素的影响权值，且有

处理结果得到下面一个权重矩阵:

通过ANP 的专门计算机软件Super Decision，可以很方便得到加权矩阵。然后通过计算可以得到A 的极限矩阵，并且得到对应于1 的归一化特征向量即影响航材消耗量的各个因素的权重结果:

ω = (0.10，0.05，0.06，0.19，0.32，0.23，0.05)

将获得的参数带入式(2)中，得到该种航材的装机使用寿命预测值:

设该场站同种型号飞机的年度飞行小时预计共为5 690 h，则带入式(3)可得该型号航材年度消耗量:

所以该型航材的年度消耗量预计为5 个。

5 结束语

科学地确定新机型航材消耗量的品种和数量一直是航材保障领域研究的难题。本文采用改进的加权系数法对新机型航材消耗量进行了预测研究，充分考虑了影响航材消耗的各个主要因素，合理利用了航材的出厂参数，比较精确地预测了新机型航材的消耗量，改进了当前新机型航材保障完全靠经验的方法。下一步，将利用航材实际的消耗数据对影响航材消耗量的参数进行修正，构建更加准确的预测模型。

［1］刘洋，薛培生，郑炳贤.航材备件需求确定流程及方法研究［J］.江苏航空，2006(4):12-13.

［2］曹文静，施建洪，崔嘉.一种针对交互式软件的功能测试方法［J］.海军航空工程学院学报，2009(5):583-586.

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