基于资源动态补足的装备体系能力规划方法

doi:10.12305/j.issn.1001-506X.2024.12.19

摘要/Abstract

摘要：

针对在能力规划过程中能力开发序列生成、资源循环利用等问题, 提出基于资源动态补足的装备体系能力规划方法。考虑循环型资源容量受限因素, 建立以时间和成本为目标的多目标能力规划模型, 采用两阶段能力规划求解方法, 提出基于Kahn和非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ, NSGA Ⅱ)混合算法的能力开发序列生成方法和基于资源动态补足方法的能力资源求解方法。以武器装备体系为对象, 建立装备体系能力结构体系和能力规划网络图, 采用层次分析法得到资源假定成本, 给出包含时间、成本、资源容量等要素的方案可行解, 基于甘特图分析能力开发过程和资源消耗情况, 为装备体系论证和设计提供决策依据。

关键词: 武器装备体系, 能力规划, 资源动态补足, 混合遗传算法

Abstract:

A capability planning method for equipment systems based on dynamic replenishment of resources is proposed to address issues such as capability development sequence generation and resource recycling in capability planning processes. Considering the limitations of the volume of cyclic resources, a multi-objective capability planning model with time and cost objectives is established. By employing a two-stage capability planning solution method, a capability development sequence generation method based on a hybrid algorithm combining Kahn and non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ(NSGA Ⅱ), as well as a capability resource solution method based on dynamic replenishment of resources are introduced. Focusing on a specific weapon system of systems (WSoS), the system of systems(SoS) capability structure system and capability planning network diagram are established. By using the analytic hierarchy process (AHP), the resource assumption costs are obtained, providing feasible solutions incorporating elements such as time, cost, and resource volume. The capability development process and resource consumption are analyzed based on Gantt charts, providing decision-making support for equipment system demonstration and design.

Key words: weapon system of systems (WSoS), capability planning, dynamic replenishment of resources, hybrid genetic algorithm

中图分类号:

E917
N94

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图/表 8

图1

图2

图3

表1

表2

图4

图5

表3

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能力	资源需求							t_j	能力	资源需求							t_j
(C_j)	R₁	R₂	R₃	R₄	R₅	R₆	R₇	t_j	(C_j)	R₁	R₂	R₃	R₄	R₅	R₆	R₇	t_j
C₁	0	0	0	0	0	0	0	0	C₁₄	0	0	0	0	0	0	0	0
C₂	0	0	0	0	0	0	0	0	C₁₅	0	0	0	0	0	0	0	0
C₃	0	0	0	0	0	0	0	0	C₁₆	3	4	2	2	6	4	0	2
C₄	0	0	0	0	0	0	0	0	C₁₇	5	6	1	4	3	4	0	3
C₅	0	0	0	0	0	0	0	0	C₁₈	5	5	3	3	2	1	0	3
C₆	2	5	3	1	5	2	0	2	C₁₉	8	5	4	4	3	5	8	8
C₇	0	0	0	0	0	0	0	0	C₂₀	4	4	1	3	4	5	5	6
C₈	4	8	6	2	3	5	2	2	C₂₁	2	2	3	3	4	5	1	1
C₉	0	0	0	0	0	0	0	0	C₂₂	4	3	2	4	4	2	0	3
C₁₀	2	4	1	4	3	2	8	4	C₂₃	3	5	3	2	5	3	0	4
C₁₁	2	3	1	1	1	1	3	3	C₂₄	3	4	5	2	2	4	0	5
C₁₂	0	0	0	0	0	0	0	0	C₂₅	3	5	1	3	6	2	2	2
C₁₃	5	8	2	4	4	1	5	6	C₂₆	4	3	2	3	4	5	2	4

资源	成本
R₁	20
R₂	32
R₃	5
R₄	12
R₅	8
R₆	5
R₇	20

时刻	R₁	R₂	R₃	R₄	R₅	R₆	R₇	正在进行的任务
0	22	26	18	17	22	20	9	6、11、18、20、21、22、24
1	4	27	2	17	22	20	10	6、11、18、20、22、24、26
2	8	32	3	22	26	26	10	11、16、17、18、20、22、24、26
3	8	26	4	18	22	27	15	16、17、19、20、24、26
4	3	27	1	19	22	25	17	17、19、20、24、25、26
5	9	30	8	16	20	18	22	8、13、19、20、25
6	-	21	-	10	10	11	15	8、13、19
7	5	22	4	14	15	11	21	10、13、19、23
8	-	22	-	14	15	11	21	10、13、19、23
9	-	22	-	14	15	11	21	10、13、19、23
10	-	22	-	14	15	11	21	10、13、19、23
R	59	32	40	22	26	27	22	-

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