基于目标规划的航材调拨模型构建

俞 魁，崔崇立 （空军勤务学院，江苏 徐州221000）

库存航材调拨工作在很大程度上依赖于以往的工作经验，或者是机关助理员个人偏好，主观性随机性大，虽然有比例分配法、按装备重要程度分配法、按航材消耗分配法等方法[1]，但是未从系统的数学角度去分析航材调拨策略。所以如何进行航材调拨，是提高航材保障水平，提高新时代基层单位作战能力的体现。

1 航材调拨流程分析

基层年度申请计划生成后，上报对口机关，机关汇总所有基层的申请计划，结合基层任务、基层库存、在修和待修数量、历史消耗、装机数、装机剩余寿命等，对基层申请数进行审核，如果出现异常申请数据，需要和基层一起进行调整，然后再进行年度分配工作[2]。流程如图1所示。

1.1 航材调拨影响因素分析

（1）基层担负任务重要程度。在相同需求情况下，应先考虑满足重点方向、重点基层、重点机型的需求；

（2）基层器材紧缺程度。基层申请时，对可能造成停飞的基层，优先满足需求；

（3）调出调入单位之间的远近。多个仓库满足基层需求，在遵循本区优先供应原则的基础上，再选取距离近的仓库进行发付；

（4）场站基层的库存优化。对场站基层的库存结构进行优化，库存数大于年需求数一定倍数（系统计算评估得出）的，且仓库库存不满足调拨需求的，考虑参与调出（这部分要好好研究，防止来回调拨）。

（5）其他因素。一个基层最好接收一个仓库的调拨物资；

车辆运输，还需要根据配送路线考虑供需单位之间的优化组合。

1.2 航材调拨仓库库存影响分析

机关对各单位器材申请进行汇总，按照器材编码排序，根据仓库库存数是否满足申请需求，分以下三种情况实施。

（1）基层申请总数小于仓库库存总数。按照需求单位循环，选取最近仓库进行调拨；

（2）基层申请数大于仓库库存总数。该项器材的需求，如果加上基层的多余（库存数大于本股年需求数的部分）库存能够满足，参照1的操作，否则按照3操作；

（3）基层申请数大于总供给数。在进行调拨时，要综合考虑担负任务、需求紧缺度、距离等因素，然后才能进行合理的循环。

2 基层申请数大于总供给数器材调拨策略设计

2.1 影响因素量化设计

循环顺序的选择：综合紧缺度、担负任务、距离三种因素，加权确定满足的优先顺序。

权值的确定：需求紧缺度权值最高、担负任务权值其次、距离权值最小。

2.2 调拨流程分析

在进行调拨时，可按照逐件分配（应用边际效益理论）、逐单位分配（物流运输最优化）进行分配。

（1）根据权值的大小，逐单位循环，根据需求数进行调拨，循环至可调拨库存为0结束；

（2）逐件器材循环：计算权值，先拿出1件满足权值最大的，然后重新计算权值，再拿出1件满足权值最大的，循环至可调拨库存为0结束。

2.3 循环思路优劣比较

（1）逐单位循环

优点：循环次数较少，执行快速；

缺点：相同需求基层可能由于排序问题，器材满足差异较大。

（2）逐件器材循环

优点：申请单位器材需求能够得到较大程度上的满足；

缺点：循环次数较多，且权值更新计算量较大。

考虑保障情况，建议选择逐件器材调拨策略。

2.4 调拨流程设计

每个调出单位预设库存数、调拨数2个参数。调拨数预设为0。每个需求单位预设申请数、满足数、库存数、缺货数4个参数。满足数预设为0，缺货数预设为申请数。如图2所示。

3 航材调拨决策模型构建

航材调拨模型主要解决供需矛盾条件下航材分配的问题[3]。当仓库库存数满足基层需求数时，可应用最短路模型，确定分配方案。最短路模型是成熟的数学模型，在此不做过多讨论。当仓库库存数不满足基层需求时，采用多目标规划、多阶段决策构建模型。

3.1 构建分配满意指数、系统缺货指数模型

分配满意指数（Distribute-Satisfaction Index，DSI），是指各场站基层的航材分配单位满意率与其相对应的航材分配优先系数的乘积之和，用来反映整个年度航材分配工作的满意程度。由定义可知，为使年度航材分配决策最优，分配满意指数越大越好[4]。其数学表达式为：

式中：ui表示场站i的重要程度系数，最重要的基层，ui=1；最不重要的单位，则取较小值，如ui=0.1；对其他基层，可按重要程度的大小，给出重要程度系数值。Gi表示场站i的分配数，Qi表示场站i需求数，vi表示场站i对航材需要的紧急程度系数，与重要程度系数类似，可按紧急程度大小，给出紧急程度系数值。系统缺货指数（System OOS Index，SOI），是参与某项器材分配的各个场站基层本年度将实施航材保障的平均缺件数之和。由定义可知，为使年度航材分配决策最优，系统缺货指数越小越好[5]。系统缺货指数的数学表达式为：

式中：S为基层某项器材的实际库存量，则假设第i个场站参与某项器材的分配，那么第i个场站该项器材的实际库存量Si就等于该项器材的当前库存量Xi和分配量Yi之和，即Si=Xi+Yi，n表示参与某项器材分配的场站个数。表示各场站对该项器材的需求量为X的概率。

3.2 构建航材分配多目标优化模型

航材分配的目标是基层分配的满意度最高，缺航材停飞的几率最低，所以在上述指标的基础上，构建多目标优化模型如下：

式中：M为可供分配的库存数。

3.3 零星申请调拨策略

零星申请计划策略主要按照“先仓库后场站基层”、“距离先近后远”、“调出单位库存数先多后少”的策略综合考虑。

（1）查找有无满足申请数的仓库，有则选择最近距离的仓库进行调拨；（2）如果仓库库存不满足申请需求，查找有无满足申请数的基层。根据器材需求的紧缺程度，如果器材紧缺，则选择最近基层，否则选择库存数量最多的基层进行调拨。

4 总结

通过研究，更加丰富了航材调拨思路，优化了现有航材调拨流程，相比于传统的偏向人工决策方式，从数学上分析了调拨的优化建设方向，总结了分别属于不同调拨情况的策略，该调拨模型的构建能够为之后的调拨流程智能化提供有效的参考。