本书从装备智能保障系统工程与决策的基本概念出发，力求在方法论上结合目前国内外最新的研究成果，突破装备智能保障系统工程与决策理论、方法与技术，实现装备智能保障系统的综合最优化。本书包括：绪论，装备保障指挥控制组织结构智能优化、装备保障任务智能调度、装备保障资源智能调度，基于经验退化模型的装备智能故障预测、基于置信规则推理与知识训练的装备健康状态评估，装备大修质量综合量化决策、装备保障资源供应商选优决策等理论、方法和应用。

随着人工智能和军事智能技术的发展，未来战争形态必然朝着敏捷作战、体系对抗等概念发展，而“作战牵引保障、保障服务作战”的要求决定了装备保障必须适应敏捷精确、全域联动、智能高效等保障需求。 本书以装备智能保障系统工程与决策的基本概念为切入点，对装备保障指挥控制组织结构优化、装备保障任务调度、装备保障资源调度、装备故障预测、装备健康状态评估、装备大修质量综合量化决策、装备保障资源供应商选优决策等理论、方法和应用问题进行全面、系统的探讨和论述，力求在方法论上结合目前该领域国内外最新的研究成果，突破装备智能保障系统工程与决策理论、方法和技术，实现装备智能保障系统的综合最优化，达到最优设计、最优控制和最优管理的目标。 全书共8章。 第1章主要论述装备与装备保障、系统与系统工程的概念，装备智能保障提出的背景，装备智能保障系统工程与决策的概念及研究的主要内容。 第2章针对装备保障指挥控制组织结构优化问题，建立了以组织结构总工作负载均方根最小化为目标的优化数学模型，提出了一种用于求解组织结构优化模型的改进多种群遗传算法。 第3章针对装备保障任务智能调度优化问题，建立了以时效优先为目标的任务调度数学模型，设计了以动态列表规划算法为主的求解框架，提出了基于自适应搜索策略和变异操作的二元离散型混沌蝙蝠算法的任务调度方法。 第4章针对装备保障资源智能调度优化问题，建立了以时效优先为目标、考虑保障资源能力更新机制的优化数学模型，提出了基于动态列表规划和混沌入侵杂草蝙蝠算法的资源调度方法及基于分布式入侵杂草蝙蝠双子群算法的混合资源调度方法。 第5章分别研究了基于线性模型和卡尔曼滤波的故障预测技术及基于布朗运动模型和粒子滤波的故障预测技术，解决了装备健康管理中获取关键零部件剩余寿命知识的问题。 第6章研究了机载导弹健康管理中的规则推理与知识训练问题，提出了一种基于置信规则推理与知识训练的装备健康状态评估方法。 第7章从大修质量过程评价和修后评价两个维度，建立了大修质量综合评价指标体系层次模型，从主客观两个维度综合确定组合权重，进而结合同时考虑最大化“群体效益”和最小化“个体损失”的VIKOR，提出了装备大修质量综合量化决策的组合赋权VIKOR。 第8章针对装备征用动员背景下保障资源需求不确定性大、响应时效性和质量要求高等特点，分别提出了装备保障资源供应商选优决策的两种实现途径：快速选优决策和综合选优决策，并分别构建了两种选优决策模式下的选优评价指标体系。本章还针对装备保障资源供应商快速选优决策问题，提出了一种基于直觉模糊熵和VIKOR框架的群决策方法；针对装备保障资源供应商综合选优决策问题，提出了一种基于组合赋权和改进TOPSIS法的选优决策方法。 全书由王坚浩、唐希浪统稿，第1章由王坚浩、崔利杰著，第2～4章由王坚浩著，第5、6章由唐希浪著，第7章由王坚浩、王文杰、张亮著，第8章由张亮、王钰琪、王坚浩著。此外，空军工程大学装备管理与无人机工程学院相关专家为本书的撰写提供了无私的帮助。 本书在写作过程中参阅了大量的参考文献，借鉴引用了部分研究成果，特此致以真挚的谢意。本书可作为军事装备学、控制科学与工程、管理科学与工程等学科领域的硕士和博士研究生的教材或参考书，也可供装备管理、装备智能保障系统工程、装备智能保障决策等领域的科研工作者学习和参考。 由于著者水平所限，书中错误和不完善之处在所难免，恳请读者批评指正。 著 者 2021年1月

第1章 绪论 1 1.1 相关基本概念 1 1.1.1 装备与装备保障 1 1.1.2 系统与系统工程 2 1.1.3 装备综合保障工程与装备保障性系统工程 4 1.2 装备智能保障系统工程与决策 6 1.2.1 装备智能保障的提出 6 1.2.2 装备智能保障系统 7 1.2.3 装备智能保障系统工程 9 1.2.4 装备智能保障决策 10 1.3 装备智能保障系统工程与决策主要研究内容 11 第2章 装备保障指挥控制组织结构智能优化 13 2.1 装备保障指挥控制组织结构描述 13 2.2 装备保障指挥控制组织结构优化数学模型 15 2.2.1 目标函数 15 2.2.2 约束分析 17 2.2.3 数学模型 18 2.3 多种群遗传算法求解 18 2.3.1 染色体编码 19 2.3.2 适应度函数设计与约束处理 20 2.3.3 遗传算子设计 21 2.4 案例仿真与分析 23 2.5 本章小结 31 第3章 装备保障任务智能调度 32 3.1 装备保障任务调度问题描述 32 3.2 装备保障任务调度数学模型 33 3.2.1 目标函数 33 3.2.2 约束分析 34 3.2.3 数学模型 35 3.3 基于动态列表规划和二元离散型混沌蝙蝠算法求解 35 3.3.1 算法流程 35 3.3.2 基于动态列表规划的任务选择 36 3.3.3 基于二元离散型混沌蝙蝠算法的资源分配 37 3.4 案例仿真与分析 42 3.5 本章小结 45 第4章 装备保障资源智能调度 46 4.1 装备保障资源调度问题描述 46 4.2 装备保障资源调度数学模型 48 4.2.1 保障资源能力损耗及更新模型 48 4.2.2 目标函数 48 4.2.3 约束分析 49 4.2.4 数学模型 50 4.3 基于动态列表规划和混沌入侵杂草蝙蝠算法求解 50 4.3.1 算法流程 50 4.3.2 基于动态列表规划的任务选择 51 4.3.3 基于二元离散型混沌入侵杂草蝙蝠算法的资源分配 52 4.4 分布式入侵杂草蝙蝠双子群算法求解 54 4.4.1 基于佳点集的种群初始化 54 4.4.2 具有修复操作的解编码 55 4.4.3 基于优先排序的冲突消解 56 4.4.4 适应度函数设计与约束惩罚处理 57 4.4.5 Fuch混沌搜索 57 4.4.6 离散化映射操作 57 4.4.7 重组算子 58 4.4.8 算法流程 58 4.5 案例仿真与分析 60 4.5.1 案例仿真 60 4.5.2 仿真结果影响分析 65 4.6 本章小结 65 第5章 基于经验退化模型的装备智能故障预测 67 5.1 电磁阀加速退化试验 67 5.1.1 电磁阀退化机理分析和健康因子构建 67 5.1.2 电磁阀性能退化试验的建立 70 5.1.3 结果分析 73 5.2 基于线性模型和卡尔曼滤波的故障预测 74 5.2.1 建立线性退化模型 74 5.2.2 基于卡尔曼滤波的故障预测框架 76 5.2.3 结果分析 79 5.3 基于布朗运动模型和粒子滤波的故障预测 83 5.3.1 建立布朗运动退化模型 83 5.3.2 基于粒子滤波的故障预测框架 84 5.3.3 基于粒子滤波估计退化状态和模型参数 86 5.3.4 结果分析 90 5.4 本章小结 91 第6章 基于置信规则推理与知识训练的装备健康状态评估 93 6.1 置信规则推理 94 6.1.1 置信规则的表达 94 6.1.2 置信规则的输入 95 6.1.3 基于ER算法的置信规则推理 97 6.2 知识训练 99 6.2.1 知识训练问题描述 99 6.2.2 基于MCMC的知识训练方法 104 6.3 基于置信规则与知识训练的健康状态评估 107 6.3.1 实例背景 107 6.3.2 数值量模糊化处理 109 6.3.3 健康状态评分 110 6.3.4 置信规则推理 111 6.3.5 知识训练 113 6.3.6 结果分析 113 6.4 本章小结 116 第7章 装备大修质量综合量化决策 117 7.1 装备大修质量综合评价指标体系构建 118 7.1.1 综合评价指标体系构建原则 118 7.1.2 综合评价指标体系构建 119 7.1.3 综合评价指标解析 119 7.2 基于组合赋权VIKOR的装备大修质量综合量化决策 122 7.2.1 基于AHP和熵权法的组合赋权方法 122 7.2.2 基于VIKOR的综合量化决策 128 7.3 装备大修质量综合量化决策实证研究 129 7.3.1 实证数据的收集与处理 129 7.3.2 指标权重确定 130 7.3.3 综合量化决策 132 7.3.4 敏感性分析 133 7.3.5 稳定性分析 135 7.4 本章小结 137 第8章 装备保障资源供应商选优决策 138 8.1 装备保障资源供应商选优决策的实现途径 138 8.1.1 快速选优决策模式 139 8.1.2 综合选优决策模式 139 8.2 装备保障资源供应商快速选优决策 139 8.2.1 选优评价指标体系 139 8.2.2 决策问题描述 141 8.2.3 直觉模糊多准则群决策 142 8.3 装备保障资源供应商综合选优决策 147 8.3.1 选优评价指标体系 147 8.3.2 指标信息收集 149 8.3.3 指标信息预处理 151 8.3.4 基于组合赋权和改进TOPSIS的选优决策 152 8.4 实例分析 159 8.4.1 装备保障资源供应商快速选优决策实例分析 159 8.4.2 装备保障资源供应商综合选优决策实例分析 164 8.5 本章小结 175 参考文献 176