【摘要】：艦船是國家海上實(shí)力的標(biāo)志之一,其研制水平提升是增強(qiáng)海軍作戰(zhàn)能力,提升海軍核心軍事競爭力,走向軍事強(qiáng)國的重要途徑。艦船是一種具有多任務(wù)、多功能、長期使用的可修復(fù)大型復(fù)雜裝備系統(tǒng),其研制、使用周期長,采購使用和保障費(fèi)用昂貴,尤其是新研艦船的全壽命周期費(fèi)用巨大并有大幅上漲趨勢。長期以來,我國海軍裝備部門在裝備研制和論證過程中存在兩個(gè)極端思想:一是重裝備性能指標(biāo),輕費(fèi)用權(quán)衡,研制過程中片面追求性能指標(biāo)的提升,導(dǎo)致裝備研制和采購費(fèi)用急劇增加;二是片面采用采購費(fèi)用最低的準(zhǔn)則,即以采購費(fèi)用最低作為采購裝備的依據(jù),導(dǎo)致裝備后期的維修保障費(fèi)用劇增。如何提高艦船技術(shù)性能水平,研發(fā)出既滿足軍方的技戰(zhàn)術(shù)要求,同時(shí)有效控制全壽命周期費(fèi)用的艦船,是我國海軍裝備論證與研制部門面臨的重要課題。在新形勢下,為提高經(jīng)費(fèi)使用效益,海軍軍內(nèi)貫徹嚴(yán)格的經(jīng)費(fèi)管理制度,明確了按戰(zhàn)斗力標(biāo)準(zhǔn)使用經(jīng)費(fèi)的原則。深入研究艦船全壽命周期費(fèi)用發(fā)生和發(fā)展變化的內(nèi)在規(guī)律,科學(xué)有效的降低和控制艦船全壽命費(fèi)用,加大艦船全壽命周期費(fèi)用管理力度勢在必行。在艦船的全壽命周期費(fèi)用中,使用與保障費(fèi)所占比重最大,而艦船的可靠性又是影響使用與保障費(fèi)用的重要因素。目前,對艦船全壽命周期費(fèi)用管理尤其是從可靠性視角對艦船全壽命周期費(fèi)用進(jìn)行優(yōu)化研究尚不深入。因此,本論文從可靠性視角,對艦船全壽命費(fèi)用試圖通過進(jìn)一步的系統(tǒng)、深入研究,在分析艦船研制與采購費(fèi)用、艦船使用維修與保障費(fèi)用的影響因素的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于可靠性的艦船全壽命周期費(fèi)用預(yù)測相關(guān)模型以及優(yōu)化與權(quán)衡模型,提出艦船全壽命周期費(fèi)用優(yōu)化的相關(guān)對策建議。論文從海軍裝備論證部門的角度出發(fā),研究全壽命周期費(fèi)用的決策管理與可靠性工程理論在艦船全壽命周期費(fèi)用管理中的應(yīng)用,綜合運(yùn)用解釋結(jié)構(gòu)模型、層次分析、群組決策特征根等方法,識別出影響艦船研制與采購費(fèi)用、使用維修與保障費(fèi)用最為顯著的影響因素;并應(yīng)用多元回歸分析技術(shù),構(gòu)建基于影響因素的艦船全壽命周期費(fèi)用估算模型;對裝備性能與可靠性設(shè)計(jì)中的指標(biāo)方案和備選方案進(jìn)行決策方法研究,考慮在經(jīng)濟(jì)可承受性目標(biāo)的范圍內(nèi)對裝備的多個(gè)備選方案進(jìn)行決策的問題;通過費(fèi)用、性能與可靠性設(shè)計(jì)的權(quán)衡研究求出最優(yōu)的費(fèi)用目標(biāo)和指標(biāo)方案。首先,在分析海軍發(fā)達(dá)國家現(xiàn)行的艦船全壽命周期費(fèi)用的決策與管理方法的基礎(chǔ)上,對艦船全壽命周期費(fèi)用、性能與可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要流程、艦船全壽命周期費(fèi)用分解的方法和主要原則、影響艦船全壽命周期費(fèi)用的主要因素及其相互關(guān)系進(jìn)行了深入研究。其次,運(yùn)用解釋結(jié)構(gòu)模型和層次分析等方法,識別出可靠性參數(shù)是艦船研制與采購費(fèi)用中最為顯著的影響因素,分析了可靠性對艦船研制與采購費(fèi)用的影響,并構(gòu)建了基于可靠性的艦船研制與采購費(fèi)用估算模型,并以算例形式對所構(gòu)建的費(fèi)用估算模型進(jìn)行驗(yàn)證。再次,運(yùn)用了群組決策特征根的方法,篩選出可靠性和維修性兩項(xiàng)最為顯著的艦船維修與保障費(fèi)用影響因素,并建立了基于可靠性和維修性的艦船使用維修與保障費(fèi)用之間關(guān)系的預(yù)測模型,以算例形式對建立的預(yù)測模型進(jìn)行驗(yàn)證。依據(jù)可靠性對艦船全壽命周期費(fèi)用影響分析,以艦船的可靠性參數(shù)(如可靠度、故障率等)、維修性參數(shù)為基礎(chǔ),以艦船全壽命周期費(fèi)用最低為目標(biāo)函數(shù),建立了艦船的全壽命周期費(fèi)用優(yōu)化模型,為艦船可靠性與費(fèi)用的權(quán)衡優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。研究了在艦船立項(xiàng)論證階段的費(fèi)用、性能與可靠性的權(quán)衡方法。建立艦船系統(tǒng)的可靠性分配方案、維修性分配方案和保障性分配方案,提出費(fèi)用、性能與RMS的費(fèi)用的權(quán)衡模型。以費(fèi)效比最小為目標(biāo)確定艦船裝備的優(yōu)化方案,并分析了方案設(shè)計(jì)階段存在多種備選方案時(shí)的權(quán)衡和決策方法。最后,通過對基于可靠性對艦船全壽命周期費(fèi)用的研究,借鑒國外海軍發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn),根據(jù)各項(xiàng)費(fèi)用不同特點(diǎn),提出了艦船全壽命周期費(fèi)用優(yōu)化戰(zhàn)略,以及基于可靠性的艦船裝備研制費(fèi)用、采購費(fèi)用、使用維修費(fèi)用和使用保障費(fèi)用管理等的對策及建議。
【圖文】：

第３章基于可靠性的艦船研制與采購費(fèi)用研究逡逑４）優(yōu)選總體方案，進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)、提出分系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)要求５）協(xié)調(diào)型號初步技術(shù)要求，選擇確定總體方案，主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)的規(guī)調(diào)各分系統(tǒng)指標(biāo)要求，協(xié)調(diào)型號試驗(yàn)要求，規(guī)劃大型地面試驗(yàn)和海試初６）擬定可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)和可靠性指標(biāo)分配，擬定可靠提出可靠性增長方案和可靠性鑒定試驗(yàn)方案，擬訂標(biāo)準(zhǔn)化要求和標(biāo)準(zhǔn)化７）進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備攻關(guān)，提出型號研制必須解決的技術(shù)改造、；提出關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵零部件、材料、電子元器件項(xiàng)目并落實(shí)解決方法８）初步確定主要設(shè)備和配套件試制生產(chǎn)廠家等。逡逑以看到，上述因素已經(jīng)決定了艦船裝備的全壽命周期費(fèi)用。目前國內(nèi)的艦號和在列型號在全壽命周期費(fèi)用方面尚無有價(jià)值的費(fèi)用情況統(tǒng)計(jì)分析。逡逑國國防部分析了阿利？伯克級驅(qū)逐艦各研制階段對全壽命周期費(fèi)用的影響。逡逑１００邋邐逡逑

邐Ｉ段Ｉ邋段邋Ｉ邋ｐｊｌｋ邋｜邐＇丨逡逑圖３．３壽命周期階段決策對費(fèi)用的影響曲線逡逑Ｆｉｇ３．３邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｄｅｃｉｓｉｏｎ邋ｍａｋｉｎｇ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｃｏｓｔ邋ｄｕｒｉｎｇ邋ｔｈｅ邋ｌｉｆｅ邋ｃｙｃｌｅ邋ｓｔａｇｅ逡逑３邋？邋２邋可靠性費(fèi)用解析逡逑采購費(fèi)用受可靠性的影響非常ｍ著。具備高可靠性的裝濟(jì)必然在研制生產(chǎn)階段采用逡逑Ｈ有高可靠度指標(biāo)的苓部件、先進(jìn)的屮產(chǎn)技術(shù)、島素質(zhì)的人Ｉ隊(duì)伍，會(huì)提高裝備的生產(chǎn)逡逑成本。ｍ是顯而易見，可靠性水平的提高那么艦船的故障率就會(huì)下降，費(fèi)用也會(huì)大大降逡逑低。１９８８年中越３．１４海戰(zhàn)雖然取得了很火的勝利，們在海戰(zhàn)時(shí)山于自動(dòng)艦炮的可靠性逡逑水平較低，僅僅兒發(fā)過后自動(dòng)裝彈機(jī)就發(fā)生了故障，，不得己轉(zhuǎn)化人：丨：操作致使越鹵海軍逡逑eA大一艘戰(zhàn)艦逃離戰(zhàn)場�？煽啃裕促M(fèi)用是對承盾體，這方Ｉｆ０需要綜合權(quán)衡考慮。逡逑經(jīng)驗(yàn)表明，在？定的范圍內(nèi)，艦船裝備的采購費(fèi)用隨可靠性的提高而緩慢增加，但逡逑達(dá)到某－點(diǎn)后，采購費(fèi)用將隨性能的提高而呈指數(shù)式急劇增氏，因此，在費(fèi)川急劇增高逡逑之前
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：F426.474;F406.7

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本文編號：2601288