【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于装备，具体涉及一种基于系统动力学的装备保障工序与资源联合优化方法。
技术介绍
1、保障性是指系统的固有特征和使能系统要素能够在整个系统生命周期内进行有效和高效的维护功能，包括维护和其他支持功能。在系统化作战背景下，武器系统的部署与保障呈现出大规模的特征，这对武器系统的保障设计提出了新的挑战。由于众多装备和各种保障资源的持续相互作用，装备保障活动是复杂的、非线性的。使用传统的基于经验的方法和物理实验方法来检查和评估设备的支持能力一直具有挑战性。
2、装备保障是指为了武器装备顺利遂行各种任务而采取的各项保障性措施与进行的组织指挥活动的统称，包括维修保障、供应保障及支援保障等。装备的保障活动可以看作是一个系统动力学过程，它取决于装备与保障资源之间的交互逻辑，其逻辑可以描述为：
3、(1)根据现行的工序分析设备所需的保障资源清单；
4、(2)获取所需的保障资源；其中，如果没有可用的保障资源，设备将等待；仅在可用资源存在的情况下，设备才会占用保障资源对装备执行相应的保障活动；
5、(3)更新设备和保障资源的状态；
6、(4)执行下一个保障工序或完成所有保障活动。
7、在传统的装备出动或保障活动中，所出动的装备数量一般不具备大规模使用的特点，其保障活动规划通过简单的人工推演即可实现。而随着体系化作战需求的不断深化，大规模部署导弹装备与保障资源的不断交互，使其保障活动呈现出复杂性的特点，依靠人工经验的保障活动规划已经难以满足要求；同时，复杂的保障活动也给保障
8、保障工序与资源联合仿真是在保障资源优化的基础上，考虑保障工序的部分柔性可调，在这种条件下，如何在工序调整策略及资源的联合约束下，优化工序步骤与资源方案，使得设备的保障效率最高，是工序与资源联合优化的核心问题，涉及到“变工序、变资源”两个维度。
9、目前的研究主要集中在保障资源分配的优化上，因此通常假设保障工序是固定的、不可优化的，而对保障资源和工序的联合优化鲜有讨论。但是在实际工程的保障资源分配过程中，由于保障工序无法随着保障资源的分配而灵活调整，因此设备之间会相互争夺保障资源，进而导致部分设备不能及时占用保障资源，使设备处于等待状态，最终拖累整体的装备保障效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中由于保证工序的固定导致的部分设备不能及时占用保障资源、保障效率低的问题，为此提供了一种基于系统动力学的装备保障工序与资源联合优化方法。
2、为实现上述目的，本专利技术所提供的技术解决方案是：
3、一种基于系统动力学的装备保障工序与资源联合优化方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
4、步骤1：建立保障流程工序与资源联合优化模型，优化问题为：
5、maxmp(x,p)
6、s.t.
7、
8、其中，mp表示出动或保障完成的装备数量；
9、{x|x1,x2,...,xk,x∈z,hi≥xi≥1}表示各类保障资源选取的数量，hi表示xi的最大选择数量；
10、p＝[pij]＝[p11,p12,...,pnm]表示各个装备的工序调整方案，n为装备数量，m为工序数量；
11、为保障资源的经济规模，q表示经济规模约束，ci为各类保障资源的价格；
12、po为策略矩阵，[puv]为优化后的工序调整方案，u＝1,2,...,n，v＝1,2,...,m；
13、步骤2：对步骤1的优化问题进行求解，输出最优资源组合，对装备工序流程保障与资源联合优化活动进行调配。
14、进一步地，
15、所述步骤2采用遗传算法对步骤1的优化问题进行求解，将所有可能的资源组合作为解空间，从中选取各类保障资源的选取数量组合{x1,x2,...,xk}作为初始种群个体，组成初始种群，并给定进化终止时间，包括以下子步骤：
16、步骤2.1：进行仿真运算，得到各种群个体的工序组合；
17、步骤2.2：构建策略矩阵po：
18、将待分析的工序定义为矩阵的列(j＝1,2,……,m)，将可调换顺序的工序定义为矩阵的行(i＝1,2,……,m)；定义工序在等待时可被替换对应的矩阵元素(i,j)值为1，否则为0；
19、其中，m表示工序数量；当矩阵元素(i,j)值为1，则表示第i个工序和第j个工序的执行顺序可调换；当矩阵元素(i,j)值为0，则表示必须先执行第i个工序后执行第j个工序；当矩阵元素(i,j)和(j,i)值都为1，则表示第i个工序和第j个工序的执行顺序完全不可互换；
20、步骤2.3：将策略矩阵按照工序顺序进行随机调整，生成新的分析矩阵；
21、步骤2.4：遍历步骤2.3中得到的分析矩阵是否符合调整策略，若符合调整策略，则计算出动或保障完成的装备数量mp，并将mp作为个体适应度输出；
22、步骤2.5：判断该种群是否达到终止进化时间；
23、若未达到终止进化时间，则在种群中选择个体适应度最好的个体进行复制，组成新的种群，并按照设定的交叉概率与变异概率从种群中选取个体进行交叉和变异，获得下一代种群，转向步骤2.1；
24、若达到进化时间，则利用个体适应度判断该种群是否满足仿真要求：
25、若不满足仿真要求，则转向步骤2.6；
26、若满足仿真要求，则输出种群中的所有最优个体，并转向步骤2.7；
27、步骤2.6：调整经济规模约束或进化时间，转向步骤2.1；
28、步骤2.7：将所有最优个体作为资源组合的最优解输出，完成对装备工序流程保障与资源联合优化的活动调配。
29、进一步地，
30、所述步骤2.4包括以下子步骤：
31、步骤2.4.1：初始化遍历流程，令i＝1；
32、步骤2.4.2：判断：
33、若i＝m+1，则转向步骤2.4.5；
34、否则转向步骤2.4.3；
35、步骤2.4.3：判断分析矩阵第i列中非零元素的位置：
36、当非零元素位置中第一个不为1，则将第一个非零元素的行号以上的行删除，转向步骤2.4.4；
37、否则，转向步骤2.4.4；
38、步骤2.4.4：判断分析矩阵是否出现全零列：
39、若出现则表明工序不可行，将mp＝0作为个体适应度输出；
40、若未出现则令i＝i+1，并转向步骤2.4.2；
41、步骤2.4.5：通过生成装备工序与保障资源状态随时间变化的甘特图计算出动或保障完成的装备数量mp，并将mp作为个体适应度输出。
42、本专利技术的构思及原理：
43、本专利技术提出了一种支持资源与支本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于系统动力学的装备保障工序与资源联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于系统动力学的装备保障工序与资源联合优化方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于系统动力学的装备保障工序与资源联合优化方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于系统动力学的装备保障工序与资源联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于系统动力学的装备...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志伟，刘欣，张雨露，陈思酉，张同川，崔巍巍，洪东跑，兑红炎，杨金玲，张新虎，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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