（五）保障性分析方法

保障性分析（Logistic support analysis，LSA）作為系統(tǒng)工程過程的一部分，是專門用來分析裝備系統(tǒng)在初步設(shè)計(jì)、研制、試驗(yàn)、生產(chǎn)、建造、使用及維修中的各種保障性和保障問題，并通過反復(fù)地迭代分析有力地支持制定保障性要求、制定與優(yōu)化保障系統(tǒng)方案、進(jìn)行保障性設(shè)計(jì)特性的設(shè)計(jì)、確定與優(yōu)化保障資源要求，以及評(píng)估保障性等任務(wù)的完成。

保障性分析是一種系統(tǒng)分析的方法。它是運(yùn)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)和思維推理，在確定或不確定的條件下，對(duì)所分析解決的有關(guān)保障性和保障問題，探索可能采用的方案，通過評(píng)價(jià)和權(quán)衡分析，為達(dá)到預(yù)期目標(biāo)選擇最優(yōu)解決方案決策的一種輔助分析手段。也就是說，在某種意義上，裝備的設(shè)計(jì)是在不斷選擇最佳的設(shè)計(jì)方案來滿足各種使用需求的過程，這個(gè)優(yōu)化過程在初步系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)是十分明顯的；同樣在研制后期制定保障計(jì)劃和確定保障資源要求時(shí)，也需要選擇最佳的備選保障計(jì)劃和選擇最佳的保障資源配置，因此，保障性分析有一個(gè)基本的分析步驟。只是，因所分析問題本身的復(fù)雜程度、分析的目標(biāo)與要求以及解決問題的途徑不同，運(yùn)用

保障性分析輔助解決各種具體問題時(shí)，分析的程序與步驟允許有所不同。保障性分析的基本分析步驟見圖4。

圖4　保障性分析的基本分析步驟

1．規(guī)定分析問題

保障性分析在裝備的整個(gè)壽命周期內(nèi)應(yīng)用的范圍十分廣泛，它支持保障性設(shè)計(jì)和綜合技術(shù)保障工作，但是，應(yīng)用的重點(diǎn)是在裝備研制的各階段，在裝備研制的前期用于影響主裝備的保障性特性的設(shè)計(jì)，在研制后期用于確定保障資源要求。

經(jīng)常應(yīng)用保障性分析的問題范圍如下。

①在初步設(shè)計(jì)時(shí)，通過評(píng)定系統(tǒng)使用要求，協(xié)助制定保障性要求和維修方案。

②在裝備設(shè)計(jì)時(shí)，通過備選方案的評(píng)價(jià)與權(quán)衡，選擇最佳方案。

a．根據(jù)維修方案的約束，確定裝備的各個(gè)部分是報(bào)廢或是修理，以及在哪個(gè)維修級(jí)上修的修理策略的設(shè)計(jì)決策；

b．評(píng)價(jià)與確定設(shè)計(jì)方案對(duì)可靠性與維修性特性的影響，如保證可達(dá)性要求的組裝方案、保證良好維修性的診斷測(cè)試方案等；

c．如新設(shè)計(jì)由于費(fèi)用或交貨時(shí)間等原因不合適，選用哪一種現(xiàn)成設(shè)備的設(shè)計(jì)決策。

③評(píng)定和詳細(xì)確定保障資源要求，包括：保障設(shè)備的類型與數(shù)量，備件清單與庫(kù)存量要求，人員數(shù)量、技術(shù)等級(jí)和訓(xùn)練要求，技術(shù)資料，保障設(shè)施，計(jì)算機(jī)保障資源，以及運(yùn)輸與裝卸要求等。

④評(píng)估裝備在使用環(huán)境中的保障性和保障效能。

根據(jù)裝備研制階段的保障性設(shè)計(jì)和綜合技術(shù)保障工作的需要所制定的保障性分析計(jì)劃，規(guī)定每一個(gè)需要分析的問題。

2．確定分析目標(biāo)與要求

對(duì)分析的問題，要明確需要分析解決什么樣的問題，有哪些約束條件，通過分析要達(dá)到什么目標(biāo)和要求，以及有哪些解決問題的途徑。

3．確定可行的備選方案

為了通過分析得出所分析問題的解決方案，開始時(shí)，可找出多個(gè)可能的備選方案，并對(duì)多個(gè)備選方案進(jìn)行初步篩選，從中選出少數(shù)幾個(gè)可行的備選方案，以避免因過多的分析工作量而造成人力、財(cái)力與時(shí)間的浪費(fèi)。例如在確定維修方案、診斷方案、可靠性與維修性設(shè)計(jì)方案、裝備組裝方案的保障性分析時(shí)，都可以找出多個(gè)可能的備選方案，但在詳細(xì)分析之前，一般都必須篩選出少數(shù)幾個(gè)最具可能的備選方案。在確定可行的備選方案時(shí)，要考慮備選方案與費(fèi)用、戰(zhàn)備完好性、保障性的主宰因素的關(guān)系。

4．制定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

為了從若干個(gè)備選方案中選出最優(yōu)的方案，必須有一個(gè)評(píng)價(jià)其優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。評(píng)價(jià)保障性分析的各種分析問題的準(zhǔn)則，一般應(yīng)該是用定量或定性的保障性的指標(biāo)要求。由于分析的問題所在的層次和復(fù)雜性不同，需要用不同的保障性參數(shù)指標(biāo)，圖5給出了各個(gè)層次的評(píng)價(jià)參數(shù)。

圖5　評(píng)價(jià)參數(shù)的層次

5．應(yīng)用分析技術(shù)，建立分析模型

根據(jù)所分析的問題，應(yīng)用系統(tǒng)工程和運(yùn)籌學(xué)中的模擬技術(shù)、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、排隊(duì)論、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等數(shù)學(xué)方法，建立分析數(shù)學(xué)模型。例如，考慮經(jīng)濟(jì)因素的修理級(jí)別分析時(shí)建立費(fèi)用網(wǎng)絡(luò)模型；進(jìn)行預(yù)防性維修分析時(shí)建立以可靠性為中心維修（RCM）的邏輯決斷模型：進(jìn)行備件分析時(shí)建立泊松分布函數(shù)模型。

對(duì)模型的要求是正確、全面、簡(jiǎn)單和便于擴(kuò)充與修改。所謂正確，是正確地描述問題的內(nèi)在關(guān)系，正確地表達(dá)輸入與輸出的因果關(guān)系，同時(shí)也能反映系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和預(yù)測(cè)未來的事件：所謂全面，是要全面綜合主要的影響因素；所謂簡(jiǎn)單，是要略去影響很小的因素，善于簡(jiǎn)化模型，以利于突出主要影響因素：所謂便于擴(kuò)充與修改，是當(dāng)分析問題的范圍擴(kuò)大時(shí)模型的規(guī)模也能很方便的擴(kuò)展，當(dāng)分析問題的約束條件、輸入的數(shù)據(jù)變化或出現(xiàn)某些不定因素，或現(xiàn)有的模型不能滿足分析的要求時(shí)能方便地修改模型。

保障性分析的模型包括：數(shù)學(xué)模型、仿真模型、邏輯模型與圖形模型以及實(shí)體模型。模型可以用手工計(jì)算，也可以用計(jì)算機(jī)計(jì)算處理或計(jì)算機(jī)仿真。

某些與保障性分析密切相關(guān)的分析技術(shù)，如故障模式、影響及危害性分析（FMECA），以可靠性為中心的維修分析（RCMA），修理級(jí)別分析（LORA）等是用于解決特定問題的分析技術(shù)。它們已經(jīng)有一套比較成熟的數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)模型和分析步驟，從廣泛意義講它們也屬于保障性分析的范疇。

6．收集輸入數(shù)據(jù)

能否得出正確、有效的分析結(jié)果，達(dá)到分析的目標(biāo)，除了建立一個(gè)良好的模型，還必須輸入有用的數(shù)據(jù)，因此要收集分析所必須的輸入數(shù)據(jù)，在某種意義上，保障性分析的成效取決于收集數(shù)據(jù)的范圍與深度。在研制早期，所能收集的數(shù)據(jù)是有限的，分析工作是經(jīng)常利用現(xiàn)有類似裝備系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)和由這些數(shù)據(jù)得出的估算關(guān)系式，以及結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)計(jì)和主觀判斷。隨著研制的進(jìn)展，當(dāng)研制出裝備的硬件并進(jìn)行試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)使用后，除了有裝備的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)外，還可以獲得大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)使用保障數(shù)據(jù)，使得分析工作有了充實(shí)的輸入數(shù)據(jù)，保證分析更有效、更深入地進(jìn)行。

保障性分析的主要數(shù)據(jù)來源如下。

（1）現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)　現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)主要是國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有類似裝備的數(shù)據(jù)，包括根據(jù)這些數(shù)據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型和估算關(guān)系式。在研制早期，利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析是制定保障性要求、進(jìn)行可靠性維修性分配與預(yù)計(jì)、分析并找出現(xiàn)有裝備的保障性與保障的缺陷，以及制定初始的使用方案、設(shè)計(jì)方案和保障方案的備選方案的主要途徑。

（2）裝備設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)　裝備設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)主要包括：正在研制裝備的各類規(guī)范、設(shè)計(jì)圖樣等描述裝備技術(shù)狀態(tài)的產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)、可靠性維修性的分配與預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)、可靠性分析與維修性分析等相關(guān)分析數(shù)據(jù)，以及備件、保障設(shè)備、保障設(shè)施等保障資源的數(shù)據(jù)在內(nèi)的產(chǎn)品保障數(shù)據(jù)。隨著研制的深入，這一類可供保障性分析的研制裝備的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)將不斷地得到充實(shí)。

（3）裝備試驗(yàn)數(shù)據(jù)　裝備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)主要包括：正在研制裝備的研制試驗(yàn)、使用試驗(yàn)與定型試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)范圍，包括性能試驗(yàn)和保障性試驗(yàn)（如可靠性試驗(yàn)、維修性試驗(yàn)及綜合技術(shù)保障演示試驗(yàn)等）的數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)能反映正在研制裝備的功能、作戰(zhàn)性能與保障性能的情況，是保障性分析的重要數(shù)據(jù)來源。由于裝備的試驗(yàn)貫穿于裝備整個(gè)研制與定型的過程，因此，必須在研制的各個(gè)階段不斷地收集各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)，充實(shí)與更新現(xiàn)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（4）裝備現(xiàn)場(chǎng)使用保障數(shù)據(jù)　裝備現(xiàn)場(chǎng)使用保障數(shù)據(jù)是新研裝備部署到部隊(duì)以后，在部隊(duì)使用環(huán)境中利用現(xiàn)場(chǎng)信息收集系統(tǒng)所收集裝備的使用、供應(yīng)、維修與訓(xùn)練數(shù)據(jù)。裝備使用現(xiàn)場(chǎng)使用保障數(shù)據(jù)包括裝備初始部署期間和使用與保障階段收集的全部使用保障數(shù)據(jù)。利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行保障性分析，不僅可以進(jìn)一步評(píng)估新研裝備的保障性和初始作戰(zhàn)能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)保障缺陷和提出改進(jìn)硬件、軟件及保障計(jì)劃的建議，而且為后續(xù)裝備的研制或改型提供歷史數(shù)據(jù)。

上述幾類數(shù)據(jù)中與裝備保障有關(guān)的數(shù)據(jù)應(yīng)按規(guī)定的數(shù)據(jù)格式存入保障性分析記錄或裝備保障數(shù)據(jù)庫(kù)，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性和完整性。