基于初始保障投入和使用保障费用(COREF)模型的使用可用度研究综述

1基于初始保障投入和使用保障费用（COREF）模型的使用可用度研究综述邹细刚1概述美国空军大学的学术论文《基于寿命周期费用模型的使用可用度再研究》指出，采用改进后勤保障费用（LSC）模型来评价费用和使用可用度（详见《基于后勤保障费用（LSC）模型的使用可用度研究综述》一文）具有重大缺陷，该模型未采用费用分析改进小组（CAIG）提出的并已被批准的飞机费用要素结构，经修正后的LSC模型的输出无法在防务系统采办审查委员会（DSARC）决策过程中使用。而《基于寿命周期费用模型的使用可用度再研究》一文采用国防部费用分析改进组（CAIG）批准的费用要素结构，对初始保障投入和使用保障费用（COREF）模型进行了改进，使改进后的模型能够输出费用和使用可用度，以支持系统采办审查委员会（DSARC）的各里程碑决策。该论文还利用HH–60D直升机项目数据库中的样本数据给出了改进后的COREF模型估算费用和使用可用度的案例。2寿命周期费用模型分析《基于寿命周期费用模型的使用可用度再研究》根据以下四个适用准则，考查了五个寿命周期费用模型（见表1）的适用性：a)模型针对系统寿命期的哪个阶段？b)模型能否直接评估可用度或利用了可用度参数或R&M参数？c)模型是否适用于评价可用度？d)模型是否使用了费用分析改进小组（CAIG）批准的费用要素结构？表1五种寿命周期费用模型序号模型1面向费用的资源估算（CORE）模型2飞机的研制和生产费用（DAPCA）模型3后勤保障费用（LSC）模型4后勤合成（LCOM）模型5费用计算和评价信息的计划（性）评审（PRICE）模型《基于寿命周期费用模型的使用可用度再研究》指出，采用改进LSC模型来评价费用和使用可用度未采用费用分析改进小组（CAIG）提出的并已被批准的飞机费用要素结构，经修正后的LSC模型的输出无法在防务系统采办审查委员会（DSARC）决策过程中使用。同时指出改进CORE模型可以用于评价使用可用度，但难度较大，而初始保障投入和使用与保障（O&S）费用模型（也称为COREF模型）使用了与LSC模型一样的基本变量结构，且使用了CAIG批准的费用要素结构。因此，COREF模型满足上述适用准则，并选择该模型进行了适用性改进。23COREF模型评价可用度的适应性改进3.1COREF模型中费用公式的修正3.1.1维修人力工时及费用计算公式的修正基层级修理的FLU的比例（RTS）、基层级维修周期（BRCT）和调配运送时间（OST）是COREF模型和LSC模型都通用的参数。除此之外，对COREF的变量清单必须进行扩展，以包括必需的维修工时和后勤延误因素。维修人力需求计算公式：式中：MMPk——为运行年度k的维修人力工时需求；PAAk——为运行年度k经批准使用的飞机；UR——为每架飞机的平时利用率（hrs./mo.）；MHPMP——为每人每月的可用总工时；OVHFAC——为适用于维修主管和PMEL因素的总因子；EFFAC——为工时效率因子；Y——为标有两位（从10到99的）工作单元代码（WUC）的LRU/FLU数量；M——为标有两位（从01到09的）WUC的；j——为指明每个两位码WUC的指数；jN——为第j种两位码WUC中的LRU数量；MMHi——为第i项LRU/FLU的每飞行小时的维修工时；MMHm——为第m种用于支援性和通用的标有WUC（从01至09的）LRU/FLU数量的维修工时；QPAi——为每架飞机的相同LRU/FLU的数量。维修工时因素（MMHi）可结合LCC工时变量重新进行描述。由于MMHi以每飞行小时的工时来表示，而LSC模型的变量以每次维修活动的平均工时来表示，因此LSC模型变量必须进行换算，从而反映出MMHi的单位：既然维修活动的总次数可被计算为MTBM的倒数乘以总飞行小时，或被计算为TFFHkMTBMi1，则可将MMHi转化为：FH））（（MHFHMH维修活动的总次数维修活动//MmmKiNiiYjkkMMHEFFACMHPMPOVHFACURPAAQPAMMHEFFACMHPMPOVHFACURPAAMMPj111))(())()(()()())(())()((…………公式（1）3简化为：通过代换，KMMP转化为：若计划性维修工时也考虑的话。则：式中：SMI——为计划性维修检查之间的飞行小时间隔。MRO——为每次不能完成原位维修纪录的平均工时；MRF——为每次不能完成离位维修记录的平均工时；SR——为每次不能完成供应事项所记录的平均工时；TR——为每次不能完成运输事项所记录的平均工时。其中的MRO和MRF是间接维修劳动力因素，可合并到维修人力需求计算公式中。假定当维修活动完成时，大多数记录的保存工作也完成了，而且考虑到维修活动经常涉及不止一个LRU或FLU，则运行年度K的维修人力工时计算公式转换为：那么，基层级军官维修工时：kkiiiiiiTFFHTFFHMTBMIMHBMHPAMHBCMHMMH))(/1)((MmmkiYjNiiiiiiYjjkkkMMHEFFACMIPMPOVHFACURPAAQPAMTBMIMHBMHPAMHBCMHMTBMMRFMROEFFACMHPMPOVHFACURPAASMISMHEFFACMHPMPOVHFACURPPAMMPj1111))(())()(()())(())()(())(())()(())((KKMMPOFFFACOFFXCiiiiiiMTBMIMHBMHPAMHBCMHMMH)(…………公式（2）MmmKiYjNiiiiiikkMMHEFFACMHPMPOVHFACURPAAQPAMTBMIMHBMHPAMHBCMHEFFACMHPMPOVHFACURPAAMMPj111))(())()(()())(())()((…………公式（3）MmmkYjNiiiiiiikkkMMHEFFACMHPMPOVHFACURPAAQPAMTBMIMHBMHPAMHBCMHEFFACMHPMPOVHFACURPAASMISMHEFFACMHPMPOVHFACURPAAMMPj111))(())()((())(())()(())(())()((…………公式（4）…………公式（5）4式中：OFFFAC——基层级维修的军官比例。基层级战士维修工时：式中：AMNFAC——基层级维修的战士比例。中继级军官维修工时：式中：OFFFCC——中继级维修的军官比例。中继级战士维修工时：式中：CIVFAC——中继级维修的战士比例。则：总的维修工时费用：式中：OFFPYR——军官的平均工资；AMNPYR——战士的平均工资。3.1.2补充备件费用计算公式的修正运行年度k的累计供应线备件费用计算公式如下：首先要计算现场可更换单元的备件库存水平。其计算运行年度K和前一年度k-1的基层库存水平（STK）：其中每个基地的平均需求率：也可将it表示为：YiNiNiiiikijkjkjjUCMTBDDRCTNRTSPFFHUCSTKMFPS111)()())()(())(()(iiiiittSTK6.1))(())((OSTNRTSBRCTRTStiii))()((TRSROSTNRTSBRCTRTStiii))(())((1iKiKMTBDMQPAPFFH))((KKMMPAMNFACAMXC))((KKMMPOFFFCCOFFCC))((KKMMPCIVFACCMXC))(())(())(())((AMNPYRCMXCOFFPYROFFCCAMNPYRAMXCOFFPYROFFXCMMCKKKKK…………公式（6）5其次计算运行年k输送备件的增量费用：则运行k年补充备件费用计算公式为：式中：nk1:——标识年度k要增加的费用要素的符号；H——为停产的年度；K——使用寿命；1——为部署的第一年度；k——为运行年度的指数；APSSk——库存列为“S”的产品的额外供应线备件费用（APSK）；APSNk——非库存列为“N”的产品的额外供应线备件费用（APSN）；CSSk——库存列为“S”的年度报废备件费用；CSNk——非库存列为“N”的产品的年度报废备件费用；PSESk——为特殊保障设备备件的年度费用；CSESk——为通用保障设备备件的年度费用；TESk——为训练设备备件的年度费用；RPLSESk——为更换保障设备备件的年度费用。然后每飞行小时补充备件费用：最后，总的补充备件费用计算公式如下：RSFHTK=PAAk*FKk*RSFHk式中：PAAk——运行年K经批准使用的飞机数量；FKk——每年每架飞机的飞行小时数；RSFHk——每飞行小时补充备件费用。3.2使用可用度计算公式的修正在《基于寿命周期费用模型的使用可用度研究》一文中，采用后勤保障费用（LSC）模型的变量，将使用可用度的计算公式转换为如下公式：)(1KKKPSPSAPSkKkkHHkkKkkKHkkKkkKkkHkkHkkRPLSESTESCSESPSESCSNCSSAPSNAPSSRS1111311311::::::::KKKTFFHRSRSFH…………公式（7）6公式（8）描述了系统实际经历的预防性和修复性维修的时间，其中对平均后勤延误时间（ALDT）的计算采用了下述公式：由于基层级修理的FLU的比例（RTS）指的是本场站可修理的，所以对ALDT的估值是比较乐观的。但如果考虑订货和运输因素（OST，SR和TR）与本站无法修理的FLU部分（NRTS）等要素都相关，且假定任何时候记录整理功能完成时维修工也完成，则考虑本站无法修理的FLU部分（NRTS）订货和运输因素的后勤延误时间ALDT计算公式如下：按照这个公式维修工时和供应延误也计入了ALDT中，但仍漏了几个影响到使用可用度和延长系统不能工作时间的因素。其中包括设施延迟（机库空间、发动机开车设施、专用燃料系统修理场地等）和保障/测试设备延迟（工作站点、燃料加注车、测试装置等）。这些延迟因素因武器系统和使用方案的不同而不同。还有其他可予以考虑的因素。如果考虑这两个因素的话，则ALDT计算公式变为：式中：FACDEL——为所需设施的延迟因素；SEDEL——为所需保障/测试设备的延迟因素。将公式（9）替换公式（8）中的后勤保障延误时间部分，则使用可用度OA计算公式修正为：上述计算公式的主要变量说明见表2。表2计算公式中变量说明序号变量符号说明1ALDT平均后勤延误时间。2kAPS额外供应线备件费用，以保障武器系统寿命周期内的飞机数量和飞行小时数的增加。3kAPSN非库存列为“N”的产品的额外供应线备件费用。4kAPSS库存列为“S”的产品的额外供应线备件费用。5BCMH在实施修理活动或报废该产品之前，对已拆卸的FLU或LRU进行车间工作台检查、筛选和故障验证的平均工时。6BMH对修复的一线单元或现场可更换单元实施中继级维修（基地车间）（包括故障隔离、修理和确认）所需的平均工时。)/)()((MTBFOTRTSTRSROSTMRFMROALDT)/)()((MTBFOTNRTSTRSROSTMRFMROALDT)/)())((MTBFOTSEDELFACDELNRTSTRSROSTMRFMROALDT……公式（9）…………公式（8）)]}/)]()[()/]()()[()/)([(/{)(MTBFOTRTSTRSROSTMROMRFMTBFOTRTSBRCTIMHBMHPAMHBCMHSMIURBMHPAMHBCMHSMHSTOTSTOTAO)]}/]())([()/]()()[()/)([(/{)(MTBFOTSEDELFACDELRTSTRSROSTMROM