论设备保修及发展动态

王禄超 程中华 高 伏

一、引言

基本上所有的新设备投放到市场都会出现保修问题。保修的主要作用是确保消费者购买到的东西得到及时补救，保证使用设备的性能达到厂家指定的要求。保修是一种合同协议，要求制造商矫正所有在保修期内发生的故障。矫正包括修复、更换或偿还。消费者通常认为新设备具有不确定性，对于新研发的设备，保修起到了更重要的作用，提供保修可以减少不确定性，进而提高制造商销售量。所以保修服务已经成为市场竞争的重要工具。保修费用也已成为厂家的一个巨大负担，通常占到厂家销售总额的1.5%～7%。从制造商的观点来说，设计一个好的保修策略使保修费用最小很重要。从消费者的观点来说，能够购买到设备性能良好，价格低廉，并能够保证使用可靠度的设备则是他们的期望。

二、保修的相关概念

1.保修的定义

保修是指产品或设备的生产者与经销商，为确保设备在一定时期内性能充分满足所规定的要求，而做出的一种承诺。设备保修完成有很多种样式。比较重要的有维修合同和保险单。维修合同，对于保修服务商（通常指制造商）在一定时期内免费或者用很少的费用修理这个产品或设备，完成保修安排则是一种责任。

2.保修的内容

一般的保修至少包括：保修的时间和类型；保修条件下制造商的责任，包括不承诺、排除和限制等声明；保修条件下消费者的义务。包括一个争论的决定机制，通常以延期声明的形式，所有争论可适用的法律声明或国家权限。

3.保修期和保修周期

保修期一般指一个时间长度，作为一个表达制造商单独或者联合消费者负责维修设备的有限保修的部分。不管保修期确定或者变化，它都通过保修类型确定。有时候保修期也可根据设备使用量和日历时间来定义。这种类型的保修策略是二维保修。一个熟悉的形式，在实际中的汽车工业，就是：更换或修理到一个寿命限制或者一个使用量限制，无论哪一个先到。通过合并两个不同寿命的测量，可以规定大量其他二维保修。

保修周期的概念出现在更换设备范围的更新保修的情况。例如，一个保修设备，指定在它运作的第一个月内，部件故障后更换，并且任何更换部件适用于同样的保修。因此保修期是一个月，但是制造商的保修责任可能要比一个月长，制造商将会继续保修直到部件或更换件能适用一个月。我们将提到的这个更长的时间称为保修周期。而对于非更新设备的保修，保修期和保修周期基本没有差别。

4.保修类型

在过去的几十年里，工业系统的复杂程度发生了巨大变化，选择恰当的维修计划使得系统的可靠性最大；维修的观点也在这几十年发生了重大变化，维修被认为是不可避免的并且很难控制的任务。在上世纪60年代，人们开始意识到，直接维修的效益影响资金和生产程度、运筹费用，有时甚至是雇员的安全，如果进行适当的预防性维修/更换保修，公司可以节省资金并且便于进行计划生产。

通过对保修问题进行了详细的分析，并对保修策略详细分类，此处对保修策略作简要说明。保修策略有两类：一维保修和二维保修。在一维保修中，策略按照单独变量（像时间、使用量）来定义。一维保修的两种最常见的保修策略是简单保修策略（包括免费更换和按比例策略）和复合保修策略（免费更换和按比例策略组合）。图1为一维保修策略的分类图。在免费更换策略下，制造商同意在保修期内免费修复或提供更换/维修故障部件；在按比例策略下，如果设备在保修期结束前故障，制造商按比例对消费者进行赔偿，并更换/维修故障部件。在二维保修中，保修通常取决于两个变量——时间和使用量。例如，一辆新汽车通常保修3年或3.6万km（这两个其中的任何一个条件先达到）。

三、保修的起源发展

关于保修的确切起源很难确定，从600年前英国法典的很多领域和20世纪美国法庭的观点引出了担保法律。后来担保的研究经历了巨大的变化，直到1950年，担保的研究才以一个合法的行业实施，此前担保的文章仅仅出现在法律杂志。担保研究自1950年开始，被研究学者带到了许多学科，关于保修的文献很广泛、很分散，被不同学科的杂志、会议和其他出版物刊登，包括经验和理论研究，分析方法有向前发展的趋势。本文主要从部件保修策略方面就保修的研究情况做简要论述。

1.单部件设备的保修研究

当前已经有许多学者对保修问题进行了多领域的研究，国内也有部分研究，由于单部件设备的研究较多部件设备而言简单，单部件设备保修的研究发展较快。所以，首先从单部件设备修复性保修和预防性保修方面进行阐述。

（1）修复性保修研究。以前对保修的研究主要针对修复性保修策略，包括免费更换策略、按比例保修策略和二者组合策略等。国外许多学者对修复性保修工作进行了大量的研究，具有代表性的工作如下：

对于不可修设备，基于更新理论，实施免费更换策略，在免费替换和按比例保修策略，研究分析了以设备短期和长期平均费用率最低为目标，建立设备的保修费用模型。

对于可修设备，基于非更新免费保修策略及可靠性改进策略，在更换、小修和大修等条件下一生产者长期单位时间平均效益为目标函数建模，对设备的销售价格、保修期及可靠性进行优化。考虑设备的实际维修情况，提出了基于更新理论的不完全维修。还考虑用修复的设备来更换，建立不完全维修模型。假定修复的设备比新设备的可靠性低，这种更换也被认为是不完全更换，或不完全维修策略。如果这种不完全更换策略联合更新免费更换策略，就是不完全更新免费更换策略。

（2）预防性保修研究。由于设备预防性维修在维修领域的广泛应用，预防性维修也引入到了设备保修，研究也由初始的“修复如新”或“修复如旧”发展到一种更贴近实际的维修——不完全维修，最终通过优化定期维修间隔期来降低保修费用。

上述预防性保修研究主要是一维保修，而实际问题中也存在许多二维保修的情况。比如在考虑汽车保修时，仅仅单独考虑时间或行程在处理退化设备可靠性分析问题的单一方面影响不能得到满足，因为使用量通常是另一个说明设备退化所必须的因素。最近一些年在可靠性分析领域越来越重视二维保修策略。关于二维保修的研究也越来越多，比较典型的分析就是针对汽车保修的二维因素（时间和公里数）对其进行保修费用的研究。

2.多部件设备的保修研究

为便于理论研究，多数学者对保修进行研究时针对单部件设备的研究较多，而实际复杂设备中两部件或多部件更为普遍，所以，对多部件的研究更能贴近实际设备。为简化模型，多数学者把复杂设备看成是由一个部件和另一个部件（剩余部件）组成。部件寿命服从独立同分布，建立串联、并联以及串并联系统的费用模型。也有学者基于Markov方法对三部件系统进行保修费用评估。在国内方面，对于保修的研究较少，较典型的研究为以设备长期平均费用率最低为目标研究最优预防性维修策略；针对老化特性设备中，分析预防性维修策略，建立基于回复因子的不完全维修模型。

四、保修的现状分析及趋向预测

保修问题自上世纪60年代就开始了广泛的研究，至今为止，保修所涉及的学科范围已经涵盖法律、市场、社会、经济学、行为学、工程学、会计学、管理学、运筹学和统计学等。研究主要是对保修的期限、策略、费用、管理等进行优化，但仍有一些方面需要继续研究。基于上述对保修发展的研究分析，保修的研究重点将会体现在以下方面：

（1）考虑消费者需求及利益的文献较少。许多学者主要基于生产者的观点针对费用进行优化建模，选择恰当的保修策略，使得生产者的保修费用最低，并且在研究中也慢慢引入了预防性维修策略，较好的降低了生产者的保修费用。考虑消费者文献也主要是通过对费用这一单一目标进行优化，研究也相对较少，对消费者观点的体现不是很明显。因此，针对此种现象，引入可用度这一目标函数，通过对费用和可用度两个目标同时进行优化研究，可以较好的考虑生产者和消费者双方的利益和需求，深化保修的实际应用价值。

（2）是针对单部件设备或单一系统进行研究，考虑多部件设备的研究较少，而且在考虑多部件设备的研究时多是假设部件或设备之间的分布为独立同分布，很少考虑部件故障的相关性。由于实际设备中，许多设备都是多部件设备，且部件或设备的寿命分布不尽相同，相互之间还存在一定的故障相关性。所以，对多部件不同分布以及部件之间存在故障相关性的保修研究将是一个很有实际应用价值的问题。

（3）基于多故障模式的保修研究也相对较少，研究不够成熟，对这方面进行较深入研究也具有重大意义。

五、结论

保修问题已经成为社会所关注的热点问题，保修期内进行预防性维修也越来越重要，设备保修将有助于提高生产者生产水平，有助于满足消费者购买需求，有助于提高科学技术水平，有助于促进社会发展。本文对保修的起源和发展进行了必要的分析说明，主要从单部件、多部件设备的修复性和预防性保修策略方面对保修的研究进行了分析。通过分析，可以发现，在保修研究中引入设备可用度，考虑生产者和消费者双方的利益需求，提高对实际设备的分析能力，对多部件设备及故障相关内容进一步研究，更能促进保修服务与社会实践的结合，体现保修的实际应用价值。