一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法，该确定方法包括如下步骤：1)确定保障活动中各保障作业间的逻辑关系和时序关系；2)建立保障活动中各保障作业间的保障活动逻辑图；3）确定保障活动中执行保障作业时需要的保障资源的类型；4）建立保障活动中各保障作业间的逻辑关系矩阵；5）根据所述的逻辑关系，建立各保障作业的发生概率矩阵；6）确定消耗型或非消耗型保障资源的数量。本发明可以弥补传统方法中忽视保障作业间逻辑关系和时序关系、忽视保障资源消耗类型、没有规范的保障资源汇总方法等不足造成的保障活动资源计算不准确的问题，使保障活动资源计算结果更接近真实水平，可为保障资源规划提供科学依据。
【专利说明】一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种保障活动资源的确定方法，特别涉及一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法。
【背景技术】
[0002]产品在使用和维修过程中，离不开保障活动。保障活动由保障作业构成，保障作业间存在逻辑关系和时序关系，即保障活动是由保障作业在一定的逻辑关系约束下，以一定的时序关系构成的。
[0003]保障活动通常需要使用一定的保障资源才能完成。以往的使用与维修工作任务分析(0&MTA)只是要求将使用与维修保障活动划分为保障作业，分析每个保障作业的保障资源需求，最后将保障资源汇总。但上述分析主要存在以下几个问题:(1)抹煞了保障作业之间的逻辑关系和时序关系，将保障活动简单地认为是各项保障作业的串行；(2)没有提供规范的保障资源汇总方法，或简单地将各项保障作业需要资源的累加和作为保障活动的资源，而没有分析逻辑关系和时序关系对保障活动资源的影响；(3)由于保障资源是否具有消耗属性，保障活动资源的确定方法是不同的，而目前的分析方法没有针对保障资源的消耗特点，分类提供保障活动资源的确定方法。显然现有的分析方法得到的结果是不科学不准确的，进而造成保障资源规划不合理，保障系统效费比无法达到最优化。因此，需要从保障作业间逻辑关系和时序关系的角度，针对不同消耗属性的保障资源，分别提供保障活动资源的确定方法。
【发明内容】
[0004]针对以上现有技术的不足，本发明提供一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法，解决以往忽视保障作业间逻辑关系和时序关系、忽视保障资源消耗类型、没有规范的保障资源汇总方法等造成的保障活动资源计算不准确的问题，可为保障资源规划提供科学依据。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案来实现:
[0006]一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法的流程如图1所示。具体步骤为:
[0007]第一步确定保障活动中各保障作业间的逻辑关系和时序关系
[0008]一项保障活动由具有逻辑关系和时序关系的保障作业组成。保障作业间的逻辑关系和时序关系不同，保障活动资源就不同。因此，明确保障作业间的逻辑关系和时序关系是保障活动资源确定的基础。
[0009]保障作业间的逻辑关系包括五种:
[0010]①与串行，即前一个保障作业执行完，就可以按顺序继续执行下一个保障作业，如拆卸飞机座椅就存在与串行的逻辑关系，首先需要打开座舱盖，接着才能用机场电源接通座舱中的机场供电开关进行供电，而后才能将座椅向上升至上位；[0011]②与连接，即前面多个保障作业都执行完，才能开始执行下一个保障作业，如飞机挂弹就存在与连接的逻辑关系，首先需要准备梯子，准备导弹，准备挂弹车，而后才能进行挂弹的操作；
[0012]③与分支，即前一个保障作业执行完，后面多个保障作业都开始执行，如飞机某典型任务的任务前准备就存在与分支的逻辑关系，首先需要将飞机进行系留，而后才能选择进行冲氮气过程，或加燃油过程；
[0013]④或连接，即前面多个保障作业任意一个执行完，都可以开始执行下一个保障作业，如车辆的供电中就存在或连接的逻辑关系，在供电的过程操作中，可以选择取力发电装置供电，也可以选择柴油发电机组供电，而后才可进行后续的过程；
[0014]⑤或分支，即前一个保障作业执行完，后面多个保障作业中任一个开始执行，如某故障发生后，故障隔离至模糊组，而后需要选择进行换件修部件A或换件修部件B。
[0015]保障作业间的时序关系包括:
[0016]串行关系是指两项保障作业按一定顺序顺次执行，包括:
[0017]①连续串行，即前一保障作业结束，后一保障作业立即开始；
[0018]②间断串行，即前一保障作业完成一段时间后，后一保障作业才开始执行。
[0019]并行关系是指两项保障作业同时在执行，包括:
[0020]①同时开始，即两项保障作业同时开始执行；
[0021]②同时结束，即两项保障作业同时执行完毕；
[0022]③覆盖，即一项保障作业的执行时间覆盖另一项保障作业的执行时间；
[0023]④交叠，即两项保障作业的执行时间有部分交叠的情况；
[0024]⑤完全重合，即两项保障作业同时开始，同时结束。
[0025]可见，保障作业间的逻辑关系反映了各保障作业何时开始、开始时间之间的关系；保障作业间的时序关系除了反映上述开始属性外，还可以反映了何时结束、结束时间之间的关系。
[0026]第二步建立保障活动中各保障作业间的保障活动逻辑图
[0027]通过将保障活动抽象成保障作业以及保障作业间的逻辑关系，采用保障活动逻辑图对保障活动进行建模。保障活动逻辑图是一个由节点与连接弧组成的有向图。
[0028]节点分为作业节点、控制节点与标志节点。作业节点表示保障作业，图形化符号采用矩形，如附图2所示；控制节点表示作业节点之间的逻辑关系，用图形化符号表示保障作业间的逻辑关系如附图3?附图7所示；标志节点包含开始节点和结束节点，开始节点是一个保障活动的唯一入口点，它没有前驱节点。结束节点是一个保障过程的唯一出口，它无后继节点，标志节点的图形化符号如附图8所示。
[0029]连接弧表示保障作业的执行关系。它是位于节点之间的有向线段，从前驱节点指向后继节点。只有前驱节点执行完毕后，并经过该连接弧的转移，后继节点才被允许执行。
[0030]当保障活动逻辑图中出现两个控制节点、控制节点与标志节点直接相连的情况，致使前后两个作业节点的逻辑关系无法确定时，那么在两个控制节点之间增加一个空的作业节点，这个空的作业节点表示不执行任何保障作业。
[0031]第三步确定保障活动中执行保障作业时需要的保障资源的类型
[0032]保障资源的消耗属性分为消耗型和非消耗型两类。[0033]消耗型保障资源是指随着保障作业的执行，保障资源消耗掉，且无法通过维护维修等手段恢复还原其使用性能，如不可修的备件、消耗品等。对于消耗型保障资源，保障活动中消耗型保障资源的数量随着执行作业数的增多而增大，因此，消耗型保障资源的数量与保障作业是否开始有关，即与保障作业及作业间的逻辑关系有关。
[0034]非消耗型保障资源是指在保障作业执行时，保障资源处于占用状态，保障作业执行完，释放保障资源，保障资源变为空闲状态，仍然可以被其他作业使用，如保障设备工具、人力人员、技术资料等。因此，保障活动中非消耗型保障资源的数量不仅与何时开始有关，还与何时结束有关，即与保障作业及作业间的逻辑关系和时序关系都有关。
[0035]第四步建立保障活动中各保障作业间的逻辑关系矩阵
[0036]将保障活动中各保障作业间的逻辑关系用矩阵表示，目的是将逻辑关系对保障资源确定的影响引入保障资源确定模型中。假设某个保障活动可分解为m个保障作业，用集合表示保障活动为A=H…，AJ，建立保障作业之间的逻辑关系矩阵如下:
[0037]j=l, 2，…，m)(I)
[0038]其中，的取值与保障作业i和保障作业j的逻辑关系相关，具体对应关系为:
[0039]保障作业i和保障作业j是或连接关系时，riJ=-l ；
[0040]保障作业i和保障作业j是其他逻辑关系时，riJ=l ；
[0041]保障作业i和保障作业j没有关系时，^j=O0
[0042]第五步基于逻辑关系构建保障作业发生概率矩阵
[0043]由于保障作业间存在逻辑关系，各保障作业并不是都必定发生，因此需要将发生概率对保障资源确定的影响引入模型。构建保障作业发生概率矩阵F= (f\，f2,…，fm)T，每个保障作业的发生概率确定为:
[0044]若一个保障作业与若干个保障作业存在“或连接”或“或分支”的关系，那么，这若干个保障作业的发生概率之和为I ;
[0045]若一个保障作业与若干个保障作业存在“与连接”或“与分支”的关系，那么，这若干个保障作业的发生概率均为I ;
[0046]若一个保障作业与另一个保障作业之间存在“与串行”关系，那么两个作业发生概率相同。
[0047]第六步确定消耗型或非消耗型保障资源的数量
[0048]其中，确定消耗型保障资源的数量具体步骤如下:
[0049]保障活动中消耗型保障资源的数量等于各保障作业中该种保障资源数量与保障作业发生频率之积的和。假设m个保障作业都使用了某消耗型保障资源，资源数量矩阵表示为Na= (nA1, nA2,…，nAffl)，则保障活动使用的该消耗型保障资源数量Nsa计算方法为:
[0050]
【权利要求】
1.一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法，其特征在于，该确定方法包括如下步骤: 1)确定保障活动中各保障作业间的逻辑关系和时序关系； 2)建立保障活动中各保障作业间的保障活动逻辑图； 3)确定保障活动中执行保障作业时需要的保障资源的类型； 4)建立保障活动中各保障作业间的逻辑关系矩阵； 5)根据所述的逻辑关系，建立各保障作业的发生概率矩阵； 6)确定消耗型或非消耗型保障资源的数量。
2.根据权利要求1所述的一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法，其特征在于，步骤I中所述的逻辑关系包括:与串行、与连接、与分支、或连接或或分支。
3.根据权利要求1所述的一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法，其特征在于，步骤I中所述的时序关系包括:串行关系或并行关系。
4.根据权利要求1所述的一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法，其特征在于，步骤3中保障资源的类型分为消耗型资源和非消耗型资源。
5.根据权利要求1所述的一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法，其特征在于，步骤4中保障作业之间的逻辑关系矩阵为:
R=[riJ]mXm(i, j=l, 2, ---,m) (I) 其中，的取值与保障作业i和保障作业j的逻辑关系相关，具体对应关系为: 保障作业i和保障作业j是或连接关系时，riJ=-l ； 保障作业i和保障作业j是其他逻辑关系时，riJ=l ； 保障作业i和保障作业j没有关系时，1^_=0。
6.根据权利要求1所述的一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法，其特征在于，所述步骤5中的保障作业间的发生概率矩阵为:F=(f\，f2,…，fm)T，每个保障作业的发生概率确定为: 若一个保障作业与若干个保障作业存在“或连接”或“或分支”的关系，那么，这若干个保障作业的发生概率之和为I ; 若一个保障作业与若干个保障作业存在“与连接”或“与分支”的关系，那么，这若干个保障作业的发生概率均为I ; 若一个保障作业与另一个保障作业之间存在“与串行”关系，那么两个作业发生概率相同。
7.根据权利要求1所述的一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法，其特征在于，所述步骤6中确定消耗型保障资源数量Nsa的计算方法为:
Nsa =naxF = YjnAix ft，其中资源数量矩阵表示为 NA=(nA1，nA2, --?, nAm)。
i=\
8.根据权利要求1所述的一种基于逻辑关系和时序关系的保障活动资源的确定方法，其特征在于，所述步骤6中确定非消耗型保障资源数量的计算方法为: I)建立保障作业开始时间矩阵、结束时间矩阵和时间节点矩阵 设各保障作业的工作时间矩阵表示为Tw= (twl，tw2,…，tj，保障作业的开始时间用矩阵表示为Ts= (tsl，ts2,…，tsm)，tsk表示第k个保障作业开始时间，保障作业结束时间用矩阵表示为Te= (tel，te2,…，tem)，&表示第k个保障作业结束时间，则 Te=Ts+Tw= (tel+twl, te2+tw2,...，tem+tj (3) 对于起始保障作业，开始时间ts等于O ; 对于其他保障作业，当所有的rik≥0(i=l, ---,m)时,则其第k个保障作业开始时间是其所有紧前保障作业结束时间的最大值，因此，tsk的计算公式为:tsk=max{telXrlk, te2Xr2k, — , temXrmk}(4) 当存在rik≤0(i=l，-,m)时，则其第k个保障作业开始时间是其所有紧前保障作业结束时间与保障作业发生频率之积的和，因此，tsk的计算公式为:
【文档编号】G06Q10/06GK103679331SQ201310445674
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】曲丽丽, 石高荣, 何俊 申请人:北京电子工程总体研究所