改进粒子群算法在舰船备件配置优化问题中的应用∗
2021-04-04
计算机与数字工程 2021年3期
(中国人民解放军92771部队 青岛 266000)
1 引言
2 舰船备件配置优化
舰船备件配置可以看作一个复杂的多约束、非线性组合优化问题,其优化过程复杂,计算量大,收敛速度较慢,且容易陷入局部最优解。
2.1 可靠度要求
可靠度是指装备在一定的条件下,在规定的时间内,完成要求功能的概率。装备可靠度是时间的函数,通常记为R(t)。设T为装备寿命的随机变量,则可靠度函数为

装备失去本该具有的功能就是失效。装备从开始工作到失效前为正常工作时间T,称为装备寿命[4]。用F(t)表示寿命T的分布函数,则:

系统装备整体可靠度由所有基本单元可靠度决定,本文将整个系统视作串联。设系统装备由m个部分组成,第i部分有n个备件,则该装备系统的第i个部件的可靠度:

只有串联系统所有相对独立部分均工作正常时,整个系统才能正常工作,所以可用下式对系统可靠度进行表达:

2.2 费用要求
系统备件的供应受到资金的影响,所以备件优化问题必然受到费用的约束。尤其是在战时,费用问题更为突出明显,有限的资金如何发挥最大的作用对任何一样物资的供应都有着极其严格的要求。
2.3 模型的建立
记M为备件种类,xi为第i种备件的存储数量,向量V=[xi x2…xM]即表示了一个储备方案;ci为第i种备件的单价,C0为可用于备件储备的总费用,R0为武器系统任务可靠度最低门限值。C=f1(V)为最终用于备件储存的总费用,R=f2(V)为装备系统任务可靠度优化结果值,依部件之间结构关系运算求得[5]。一般备件优化模型可分以下几类。……
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