基于边际效应的备件保障概率库存优化模型.pdf

鼻工鼻动化先盥嗣量与■理0．I．Automation
2008年第27卷第l1期AdvancedManufactureandManagement2008，Vo1．27，No．11

文章编号：1006—1576(2008)1卜0037—03
基于边际效应的备件保障概率库存优化模型

程海龙，康锐，龙军，康晓明
(北京航空航天大学工程系统工程系，北京100083)

摘要：分析及时送修策略下的备件保障过程的特点，总结备件保障概率的函数模型，构建以费用为约束的系统
级备件保障概率目标函数，并进行特性分析。然后基于边际效应方法描述备件库存优化流程，并修正各产品初始备
件量值，以符合模型边界条件。最后通过具体案例的应用，对模型进行进一步的说明和检验。
关键词：备件；保障概率；边际效应；优化
中图分类号：0232文献标识码：A

OptimizationModelonSupportProbabilityofSparePartInventory
BasedonMarginUtility

CHENGHai—long，KANGRui，LONGJun，KANGXiao—ming
(Dept．ofSystemEngineeringofEngineeringTechnology,BeihangUniversity,Beijing100083，China)

Abstract：Analyzecharacteristicsofsparesupportingprocesswiththestrategyofone-by—onerepair，andsummarize
supportprobabilitymode1．Then，thetargetfunctionofsystemsupportprobabilityiscreatedundercostconstraint，andits
characteristicsareanalyzed．Next，optimizationapproachofsparesinventoryisdescribedwithmarginanalysis，andthe
limitsareconfirmedbymodifyinginitializedsparesofallitems．Finally．givefurtherdemonstrationandproofofthe
optimizationmodelthroughparticularcaseapplying．
Keywords：Sparespart；Supportprobability；Marginutility；Optimization

0引言立起来的，该库存策略的含义为：初始库存水平为
s，当库存量降为s一1时，即发出订购请求，且订购
随着装备系统日趋复杂，备件保障及其库存管理
量为1。在此策略下，当装备某部件出现故障需要
成为制约装备战备完好性、任务持续能力的重要因素。
备件时，会从仓库申领，并立即进行换件维修；为
为合理控制备件费用，国外学者已提出了许多库存预
保证库存水平恒定，故障件被及时送修，同时向上
测模型【l~6l，但众多模型的目标函数往往是装备可用
级站点订购该备件，或等待修复的故障件入库，构
度，或是后勤延误时间，与实际情况相矛盾。在实际
成了及时送修策略。恒定的库存水平有如下函数：
工作中，备件库存管理部门并不对装备的可用度和后
勤延误时间负全责。在备件管理中用一个单一的控制s=SoH"I-SDI-SB0(1)
备件库存的指标，更具有现实意义，因此针对备件保式中：s为初始库存量，SoH为现有库存量，SDI
障概率建立目标函数库存优化模型。文献[7】给出了以为在修或再供应的备件数量，sBo为备件短缺量。
备件满足率为指标的预计模型，但未给出边际效应法由上式知，供应保障中库存水平恒定的情况
的适用条件，使模型应用范围受到了限制。故在分析下，备件需求的产生和故障件的修复过程是一类典
备件保障概率函数特性的基础上，结合边际效应分型的生灭过程。对应初始库存水平为s的情况，备
析法对于目标函数的限制，调整初始备件库存量使件保障过程中共有s+1种状态不会产生备件短缺，
其位于凸区间起点，进而在费用的约束下建立不同分别对应着无任何备件需求的状态O，此时soH为8，
品种备件数量之间的权衡关系，给出库存优化模型。sDI为0；产生i个备件需求的状态i，此时SoH为
s-i，SDI为i；产生s个备件需求的状态s，此时SoH
1模型描述
为0，SDI为s，仍没有发生备件短缺；此后的任何
1．1及时送修策略下的备件生灭过程分析状态，备件库存为0，产生SBo，即无法对装备进行
及时送修策略是在(s一1，s)库存策略基础上建换件维修。备件保障的状态转移过程如图l。

收稿日期：2008—