【摘要】：艦船是國家海上實力的標(biāo)志之一,其研制水平提升是增強海軍作戰(zhàn)能力,提升海軍核心軍事競爭力,走向軍事強國的重要途徑。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,采購使用和保障費用昂貴,尤其是新研艦船的全壽命周期費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極端思想:一是重裝備性能指標(biāo),輕費用權(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用急劇增加;二是片面采用采購費用最低的準(zhǔn)則,即以采購費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,同時有效控制全壽命周期費用的艦船,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)費使用效益,海軍軍內(nèi)貫徹嚴格的經(jīng)費管理制度,明確了按戰(zhàn)斗力標(biāo)準(zhǔn)使用經(jīng)費的原則。深入研究艦船全壽命周期費用發(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用,加大艦船全壽命周期費用管理力度勢在必行。在艦船的全壽命周期費用中,使用與保障費所占比重最大,而艦船的可靠性又是影響使用與保障費用的重要因素。目前,對艦船全壽命周期費用管理尤其是從可靠性視角對艦船全壽命周期費用進行優(yōu)化研究尚不深入。因此,本論文從可靠性視角,對艦船全壽命費用試圖通過進一步的系統(tǒng)、深入研究,在分析艦船研制與采購費用、艦船使用維修與保障費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),研究全壽命周期費用的決策管理與可靠性工程理論在艦船全壽命周期費用管理中的應(yīng)用,綜合運用解釋結(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用、使用維修與保障費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用估算模型;對裝備性能與可靠性設(shè)計中的指標(biāo)方案和備選方案進行決策方法研究,考慮在經(jīng)濟可承受性目標(biāo)的范圍內(nèi)對裝備的多個備選方案進行決策的問題;通過費用、性能與可靠性設(shè)計的權(quán)衡研究求出最優(yōu)的費用目標(biāo)和指標(biāo)方案。首先,在分析海軍發(fā)達國家現(xiàn)行的艦船全壽命周期費用的決策與管理方法的基礎(chǔ)上,對艦船全壽命周期費用、性能與可靠性優(yōu)化設(shè)計的主要流程、艦船全壽命周期費用分解的方法和主要原則、影響艦船全壽命周期費用的主要因素及其相互關(guān)系進行了深入研究。其次,運用解釋結(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用的影響,并構(gòu)建了基于可靠性的艦船研制與采購費用估算模型,并以算例形式對所構(gòu)建的費用估算模型進行驗證。再次,運用了群組決策特征根的方法,篩選出可靠性和維修性兩項最為顯著的艦船維修與保障費用影響因素,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)測模型進行驗證。依據(jù)可靠性對艦船全壽命周期費用影響分析,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用最低為目標(biāo)函數(shù),建立了艦船的全壽命周期費用優(yōu)化模型,為艦船可靠性與費用的權(quán)衡優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。研究了在艦船立項論證階段的費用、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,提出費用、性能與RMS的費用的權(quán)衡模型。以費效比最小為目標(biāo)確定艦船裝備的優(yōu)化方案,并分析了方案設(shè)計階段存在多種備選方案時的權(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用的研究,借鑒國外海軍發(fā)達國家的經(jīng)驗,根據(jù)各項費用不同特點,提出了艦船全壽命周期費用優(yōu)化戰(zhàn)略,以及基于可靠性的艦船裝備研制費用、采購費用、使用維修費用和使用保障費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用研究逡逑４）優(yōu)選總體方案，進行總體方案設(shè)計，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)型號試驗要求，規(guī)劃大型地面試驗和海試初６）擬定可靠性設(shè)計準(zhǔn)則，進行可靠性設(shè)計和可靠性指標(biāo)分配，擬定可靠提出可靠性增長方案和可靠性鑒定試驗方案，擬訂標(biāo)準(zhǔn)化要求和標(biāo)準(zhǔn)化７）進行關(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、電子元器件項目并落實解決方法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用。目前國內(nèi)的艦號和在列型號在全壽命周期費用方面尚無有價值的費用情況統(tǒng)計分析。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邋可靠性費用解析逡逑采購費用受可靠性的影響非常ｍ著。具備高可靠性的裝濟必然在研制生產(chǎn)階段采用逡逑Ｈ有高可靠度指標(biāo)的苓部件、先進的屮產(chǎn)技術(shù)、島素質(zhì)的人Ｉ隊伍，會提高裝備的生產(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下降，費用也會大大降逡逑低。１９８８年中越３．１４海戰(zhàn)雖然取得了很火的勝利，們在海戰(zhàn)時山于自動艦炮的可靠性逡逑水平較低，僅僅兒發(fā)過后自動裝彈機就發(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用是對承盾體，這方Ｉｆ０需要綜合權(quán)衡考慮。逡逑經(jīng)驗表明，在？定的范圍內(nèi)，艦船裝備的采購費用隨可靠性的提高而緩慢增加，但逡逑達到某－點后，采購費用將隨性能的提高而呈指數(shù)式急劇增氏，因此，在費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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