Outsourcing warranty repairs: Dynamic allocation

In this paper we consider the problem of minimizing the costs of outsourcing warranty repairs when failed items are dynamically routed to one of several service vendors. In our model, the manufacturer incurs a repair cost each time an item needs repair and also incurs a goodwill cost while an item is awaiting and undergoing repair. For a large manufacturer with annual warranty costs in the tens of millions of dollars, even a small relative cost reduction from the use of dynamic (rather than static) allocation may be practically significant. However, due to the size of the state space, the resulting dynamic programming problem is not exactly solvable in practice. Furthermore, standard routing heuristics, such as join‐the‐shortest‐queue, are simply not good enough to identify potential cost savings of any significance. We use two different approaches to develop effective, simply structured index policies for the dynamic allocation problem. The first uses dynamic programming policy improvement while the second deploys Whittle's proposal for restless bandits. The closed form indices concerned are new and the policies sufficiently close to optimal to provide cost savings over static allocation. All results of this paper are demonstrated using a simulation study. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2005     

拦截弹中制导最优弹道簇生成

针对临近空间高超声速目标飞行速度快,跟踪预测难的特点,提出在中制导阶段进行最优弹道设计与弹道簇生成用于对目标预测命中区域进行有效覆盖的方法。通过分析临近空间高超声速目标对现有防空体系带来的挑战,阐明了在中制导段进行弹道簇设计与生成的必要性;将中制导段的弹道规划问题视为求解满足多种约束条件下的最优控制问题,应用最优化理论方法得到了基准的最优弹道;应用邻域最优控制理论,针对终端约束条件进行调整,设计了邻域最优弹道簇的生成算法。仿真验证了所提方法的有效性。     

搜索路径给定时的搜索对策问题及其应用

搜索路径给定时的最优搜索方案问题,也可以理解为是关于搜索者和目标的二人对策问题,主要讨论了当搜索路径给定时的单个搜索者和单个目标的搜索对策问题。首先根据问题的特点,利用动态规划和迭代的方法,确定关于目标逃逸路径混合策略的最优分区,证明该分区是多面体凸集;针对目标不同逃逸路径的分区,求出搜索者的最大期望收益,再将问题转化为二人有限零和对策,计算出搜索者的支付矩阵,确定最优搜索策略。最后结合海军护航行动,对我舰载直升机搜索小型海盗船进行分析和计算,说明搜索路径给定时的最优搜索对策对于双方的资源分配和提高搜索效率具有一定的应用价值。     

基于敏感性分析的贫燃甲烷氧化反应简化机理

以GRIMECH 3.0详细反应动力学机理为基础,计算了贫燃甲烷氧化时各个基元反应对关键中间组分的生产与消耗贡献,并利用敏感性分析的方法研究了甲烷氧化过程中各基元反应对整体反应速率的贡献程度。在确定主反应路径的前提下,构建了包含16种组分,31步反应的甲烷氧化的简化反应动力学机理并与详细机理做了比较。该简化机理主要适用于当量比0.2以下的极端贫燃工况。     

方差全局灵敏度求解的空间分割结合无迹变换方法

为有效计算基于方差的全局灵敏度指标尤其是非线性程度较高的响应函数的,将积分空间的可加性以及无迹变换结合起来,利用函数在子空间内非线性程度会降低以及无迹变换方法在概率空间内对低非线性函数性质具有强捕捉能力的特点,提出计算基于方差的全局灵敏度指标的高效方法。该方法只需产生一组无迹变换样本就可以近似求得各阶灵敏度指标,并且该近似解随空间分割个数的增加而收敛于真值。通过非线性程度较高的验证算例及工程算例验证了所提方法在处理非线性功能函数上的高效性和准确性。     

舰载火箭子母弹最优火力分配

舰载火箭子母弹对岸上目标实施火力压制射击时,火力分配方式直接影响毁伤效果和火力支援任务的完成.针对舰载火箭子母弹的射击特点,首先分析了海上射击误差,然后探讨了集群目标的简化处理方法,最后给出了最优火力分配时表尺差计算公式,并进行了举例分析.利用最优火力分配方法来计算舰载火箭子母弹效力射表尺差,避免了指挥员战场射击指挥的盲目性,可以在相同弹药消耗量情况下取得最佳射击效果,对未来舰载火箭子母弹的火力运用具有较高的现实意义.     

纯方位系统定位与跟踪的本载体最优轨线方程及其最优轨线

给出了纯方位系统在目标任意变速变向运动或不动情况下,目标定位与跟踪中的本载体确定性控制最优和次优轨线方程以及其最优轨线。这一结果是完全用解析方法得到的。     

一种多约束条件下高超声速导弹对地攻击的三维最优变结构制导律

针对高超声速空地导弹多约束高精度末制导的基本需求,在三维解耦的俯仰平面和转弯平面上分别设计制导律。在综合考虑脱靶量、落角、入射角等多种约束条件后,运用最优控制构造的最优制导律设计了一种三维最优变结构制导律,接着利用梯度自适应下降法和T-S模型改进了速度约束控制。最后通过典型弹道的结果显示该制导律能够满足多约束高精度制导的需要,具有良好的弹道性能。     

Optimal burn‐in procedure for periodically inspected systems

Burn‐in is a widely used method to improve the quality of products or systems after they have been produced. In this paper, we study burn‐in procedure for a system that is maintained under periodic inspection and perfect repair policy. Assuming that the underlying lifetime distribution of a system has an initially decreasing and/or eventually increasing failure rate function, we derive upper and lower bounds for the optimal burn‐in time, which maximizes the system availability. Furthermore, adopting an age replacement policy, we derive upper and lower bounds for the optimal age parameter of the replacement policy for each fixed burn‐in time and a uniform upper bound for the optimal burn‐in time given the age replacement policy. These results can be used to reduce the numerical work for determining both optimal burn‐in time and optimal replacement policy. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2007     

潜艇纯方位接敌跟踪航路优化方法探讨

潜艇利用纯方位定位跟踪系统对目标进行定位跟踪时 ,目标位置线在优化潜艇的接敌跟踪航路中具有重要的作用。通过研究目标位置点与目标位置线和目标方位之间的关系 ,构造出一个优化潜艇接敌跟踪航路模型