[发明专利]一种装备规模需求综合分析方法

权利要求书

1.一种装备规模需求综合分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确定装备规模分析背景，明确分析目标，细化对手装备规模，包括装备型号、数量；

（2）基于装备能力标准值，考虑匹敌修正系数的蓝彻斯特平方率关系，建立装备规模匹敌模型，分析计算我方匹敌装备规模；建立装备规模匹敌模型的方法为：

假定对手某型装备能力标准值为，数量为；我方同类型装备能力标准值为，数量为；引入考虑匹敌修正系数的蓝彻斯特平方率关系，建立装备规模匹敌模型如下：

；

其中，代表双方整体能力对比，体现匹敌策略，表示优于竞争对手；，取能力值最接近的装备进行规模匹敌，可取得的极小值；

（3）引入装备规模实际约束模型，包括经费约束、产能约束、寿命结构约束、编制约束；

（3.1）经费约束模型：某型装备费用为，装备总经费需满足；的计算如下所示：

；

其中，某型装备购置单价，维护费用，报废处理费用，现有数，需求数；

（3.2）产能约束模型：，即装备规模增量需求与实际产能匹配；

（3.3）寿命约束模型：采用报废比例来描述某装备年度到寿情况；

（3.4）编制约束模型：装备需求数量不超过总编制数量，即；

（4）构建基于能力值排序的装备递补模型，采用引入装备递补矩阵的改进遗传算法，快速迭代收敛得到符合我方实际情况的匹敌装备规模；

（4.1）构建装备递补模型；为了实现装备规模实力的匹敌，对于实际产能不足或超编制的装备，采用其他装备递补，具体过程如下：

假定装备型号全集为，则，其中，表示产能或编制条件不满足的装备集，产能不足量或者超编量为、；表示产能过剩且未超编的装备集，产能过剩量或编制余留量为、；

对于某待补充的装备，将集合按装备能力值与接近程度进行排序得到，从能力值最接近的开始匹配；其中，为两型装备能力值比例系数，；

①若的产能过剩量满足需求，即，此时需检查补充后数量是否超编，即，若满足则装备匹配完毕；

②若的产能过剩量满足需求，但补充后数量超编，则需要将满编后，利用进行补充，重复上述分析至全部补充完毕或者全部用完为止；

③若的产能过剩量不满足需求，即，首先将数量的全部补充，其次利用进行补充，重复上述分析至全部补充完毕或者全部用完为止；

（4.2）装备规模全局优化：采用考虑了装备规模递补方法的改进遗传算法，引入装备递补矩阵，提高算法收敛速度；

（4.2.1）装备匹配编码：假设算法编码位长度为m，每个编码位的取值范围为0~n，编码含义描述为：若第i位编码值为j，则表示第i个装备从第j个装备开始匹配；当j=0时，表示第i个装备无其他装备补充；

初始编码为；其中，R为产能或编制条件不满足的装备集，S为产能过剩且未超编的装备集，R_mS_jm表示采用与R_m能力值最接近的S_jm来递补，而R_mS_jm-i表示能力值排在第i+1位的递补装备，S_1m，S_2m，S_{3m，……，}S_jm为经过装备递补计算的各型装备数量；那么，装备递补矩P_SR如下所示：

；

（4.2.2）适度函数建立：建立装备总经费限制适度函数作为评价装备规模的条件，对个体进行优选或淘汰，计算出每个装备规模组合的经费值作为适度值；

（4.2.3）选择算子、变异算子、交叉算子建立：选择算子选用轮盘赌算法，按照与每个装备规模组合适度值成正比的方法确定被选择的概率；交叉算子选用随机单点交叉算法，在编码长度范围内，产生随机数作为交叉点，将两组算子在交叉点处做交叉，产生新装备规模组合；同时，设定基因突变概率p_s，此时随机从递补搜索限定范围外的装备中选择某装备来递补迭代，使算法进化速度加快，不易陷入局部最优解；

（4.2.4）算法终止条件：设定装备经费且迭代收敛，即迭代至装备经费趋于平稳的极值，为极值调节参数。