裝備保障系統建模與應用（第2版）

本書論述了軍事系統研究方法論，描述了裝備保障系統的任務過程、功能結構、組織結構和運行機制，闡述了保障對象維修工作量的分佈規律及其確定方法，採用解析方法，建立了裝備保障系統的輸入、輸出與系統結構之間的對應關系，給出了裝備保障系統的解析模型、優化模型及計算示例。採用多種視圖建模方法，建立了裝備保障系統的功能模型、組織模型、信息模型、資源模型及過程模型，為規範裝備保障系統功能、設計保障系統結構、調配保障系統資源、分析保障系統信息、優化保障系統流程，實現精確、高效的保障提供理論支持。本書可作為裝備機關、軍事院校、科研單位及部隊人員學習裝備保障系統建模的書籍，也可作為裝備保障系統研究與教學方面的參考書。

陳春良，男，陸軍裝甲兵學院教授，博士生導師，技術四級，大校軍銜，中國計算機自動測量與控制技術協會常務理事，中國軍事科學學會軍事裝備分會特邀專家。
曾赴俄羅斯馬林諾夫斯基裝甲兵學院留學三年。主要從事裝備保障理論及建模仿真、裝備質量及測試性理論等領域的教學與科研工作。

方法論篇
第1章軍事系統研究方法論2
1．1系統的概念及基本特徵2
1．2軍事系統研究的程序和原則5
1．3基於控制論的軍事系統研究方法7
1．4軍事系統任務過程及組織結構分析原則9
1．5裝備保障系統分析及建模框架11
1．5．1保障系統功能任務分析12
1．5．2保障系統的組織結構14
1．5．3保障系統運行分析16
1．5．4保障系統建模框架20
1．6集成化多視圖裝備保障系統模型體系23

數學建模篇
第2章保障對象的特性描述27
2．1裝備故障的原因及其度量27
2． 1．1故障的分類及原因分析27
2．1．2裝備技術故障的度量31
2．1．3裝備戰損率的測算32
2．2裝備維修類型的描述36
2．3裝備維修性的描述39
2．3．1維修性的定義40
2．3．2維修性的定性及定量描述41
2．4維修工作量的分佈規律及確定方法42
2．4．1指數分佈42
2．4．2對數正態分佈42
2．4．3艾拉姆咖（Эрланга）分佈43
2．4．4維修工作量分佈規律的確定方法45
2．5基於統計數據的維修工作量分佈規律確定46
2．6基於神經網絡算法的戰傷裝備維修工作量分佈規律確定48
2．6．1戰傷裝備維修工作量的計算方法及計算示例48
2．6．2裝備部件毀傷仿真生成原理52
2．6．3戰傷裝備維修工作量仿真生成算法53
2．6．4仿真應用示例54

第3章裝備保障系統模型構建及計算示例62
3． 1裝備保障系統模型的邏輯結構和形式化描述62
3．1．1裝備保障系統模型的作用及邏輯結構62
3．1．2裝備保障系統的形式化描述63
3．2裝備保障系統輸入模型66
3．2．1模型假設條件66
3．2．2模型的輸入參數集66
3．2．3系統輸入計算模型67
3．3裝備保障系統能力模型70
3．3．1能力模型的形式化描述70
3．3．2保障機構的編成及任務區分70
3．3．3保障能力的計算模型71
3．4裝備保障系統決策模型73
3．5裝備保障系統輸出模型74
3．5．1軍事效益評價指標75
3．5．2經濟效益評價指標76
3．5．3系統輸出計算模型76
3．5．4模型的總體算法流程79
3．6基於典型數據的裝備保障系統計算示例81
3．6．1模型的基礎數據81
3．6．2模型的輸出結果85
3．6．3模型的靈敏度分析87

第4章裝備保障系統優化模型構建及計算示例93
4．1裝備保障系統優化模型分析93
4．1．1優化模型的用途和假設條件93
4．1．2可控參數及取值範圍94
4．1．3優化模型的初始信息95
4．2基於最小二乘準則的裝備保障系統優化模型97
4．2．1能力計算模型97
4．2．2修理流強度的計算模型97
4．2．3優化準則及優化函數99
4．2．4優化程序流程100
4．3基於遺傳算法的裝備保障系統優化方法100
4．3．1算法設計101
4．3．2遺傳算法的程序結構103
4．4基於典型數據的裝備保障系統優化計算示例104
4．4．1進攻戰役裝備保障系統優化計算示例104
4．4．2防禦戰役裝備保障系統優化計算示例106
4．4．3計算示例分析108

集成化多視圖建模篇
第5章裝備保障系統功能建模及應用110
5． 1基於Agent的裝備保障系統結構110
5．1．1裝備保障系統框架結構110
5．1．2裝備保障系統層次結構113
5．2裝備保障系統功能模型的意義及建模方法115
5．2．1裝備保障系統功能模型的意義115
5．2．2 IDEF0方法116
5．3裝備保障系統功能模型121
5．3．1情報與決策支持模塊125
5．3．2資源管理模塊126
5．3．3指揮控制模塊128
5．3．4保障行動模塊129
5．3．5保障評估與信息反饋模塊131

第6章裝備保障系統組織建模及應用134
6．1組織模型概述134
6．1．1組織模型的概念134
6．1．2組織模型的描述方法135
6．2 UML建模方法137
6．2．1 UML建模方法的特點137
6．2．2 UML基本描述138
6．3組織建模應用示例141
6．3．1保障組織結構建模141
6．3．2保障系統的組織元模型142
6．3． 3組織模型與過程的關聯描述145

第7章裝備保障系統信息建模及應用147
7．1裝備保障信息模型概述147
7．1．1信息模型的定義147
7．1．2建模目的及原則148
7．2裝備保障信息模型的建模方法149
7．2．1實體關係建模方法149
7．2．2數據流程圖（DFD）建模方法151
7．3裝備保障信息模型的構建152
7．3．1裝備保障系統的信息流分析152
7．3．2保障指揮和保障行動信息流分析154
7．3．3信息模型的構建示例156

第8章裝備保障系統資源建模及應用160
8．1資源模型概述160
8．1．1資源模型內涵160
8．1．2資源建模的目的161
8．2基於UML的資源建模方法161
8．3基於UML的保障資源建模162
8．3．1資源實體及其分類162
8．3．2資源的屬性及其描述166
8．3 ．3資源模型的靜態描述167
8．4典型裝備保障系統資源建模應用示例170

第9章裝備保障過程建模及應用175
9．1裝備保障過程的建模目的及評價參數175
9．1． 1裝備保障過程的建模目的175
9．1．2裝備保障過程的評價參數177
9．2裝備保障過程的建模方法及建模方案179
9．2．1裝備保障過程的建模方法179
9 ．2．2裝備保障過程的建模方案184
9．3變結構Petri網及建模示例186
9．3．1變結構Petri網概念186
9．3．2變結構Petri網建模示例188
9．4 EI3PN裝備保障過程建模方法193
9．4．1 IDEF3方法擴展193
9．4．2裝備保障過程視圖196
9．4．3裝備保障過程視圖轉為Petri網模型199
9．4．4保障過程模型的合理性分析204
9．4．5 EI3PN建模示例208
9．5裝備保障過程優化211
9．5．1保障過程優化的原則211
9．5．2保障過程優化的方法212
9．6裝備保障過程建模應用示例216
9．6．1保障力量編組216
9．6．2模型想定217
9．6．3保障過程模型222
9． 6．4結果分析及結論228

參考文獻232