题目：武器装备费用优化与风险分析的理论与应用研究

现代武器装备中高新技术含量不断提高，研制费用和研制周期大大增加，各种不确定因素增加，导致研制失败的风险增大。因此，进度、费用和风险是武器装备管理的重点，而且三者之间是相互联系、相互影响的，必须综合加以考虑。本文在系统总结武器装备进度、费用与风险管理理论与应用研究的基础上，进一步深入研究并提出了武器装备费用参数建模、时间—费用分布模型及其参数估计、时间和费用不确定的网络计划资源均衡优化、进度／费用／技术风险评估等理论及应用问题。本文的主要研究成果如下：⑴ 研究了武器装备研制费用参数模型的建立方法根据我国同类武器装备研制费用及其相关数据收集困难，样本数据少，解释变量之间多存在多重共线性等特点，以及采用普通最小二乘回归法（OLS）建立的费用估算式精度低、稳健性差的实际。重点研究了多元回归建模中，适用于小样本和解释变量之间存在多重共线性的新方法—偏最小二乘回归法（PLS），并且在某型无人侦察机和美国军用飞机发动机研制费用估算的实例研究中得到了验证。 ⑵ 研究了武器装备研制费用分布模型及其参数估算方法国内外研究表明，Weibull时间—费用分布比较准确地反映了大型复杂系统研制费用随时间分布的内在规律。在以往研究的基础上，本文重点比较研究了Weibull时间—费用模型的几种参数估计方法：经验估计法、线性回归分析法、Weibull累积分布法，高斯—牛顿迭代法，并结合三个研制系统重点研究了这几种方法在事前投资预算、事中预测、事后拟合评估三个阶段的应用。⑶ 研究了时间和费用不确定性的网络计划资源均衡优化问题资源均衡优化问题体现了资源最佳配置的思想，以往研究的重点在均衡优化算法上，针对的是确定型网络计划或以活动时间和费用的期望值构造的确定型网络计划，且时间—费用模型为均匀分布的情况。本文重点研究了网络计划活动的持续时间和费用是随机分布，且活动持续时间上费用分配（时间—费用模型）为非均匀分布（Weibull分布）的资源均衡优化问题。首先，通过网络计划Monte Carlo仿真，用N次仿真输出结果中的代表性样本（第m次仿真输出）构造了一个确定性网络计划，比用N次仿真输出的平均值作为代表值更具实际意义；然后，假定该确定性网络计划各活动持续时间上费用的分配服从Weibull分布，由此在整个工期内叠加得到一个呈现“高峰”和“低谷”的落差很大的多峰时间—费用模型；最后，采用启发式“削峰填谷法”进行了均衡优化，得到了一个较为均衡的投资强度分布。⑷ 研究了武器装备进度／费用／技术风险评估方法基于Monte Carlo仿真方法和统计分析方法，建立了费用风险和进度风险估计模型以及进度—费用联合风险估计模型。在计算机上模拟实际系统的运行，并对系统在整个仿真运行期间内的进度／费用的动态变化进行观察和统计，对仿真输出结果进行统计分析，从而获得费用风险、进度风险及进度—费用联合风险分布的统计特征（风险分布曲线、风险分布曲面）和风险概率估计。由于技术风险的复杂性和产生结果的滞后性，以及难以量化等特点，在以往的风险研究中，技术风险评估模型和方法的研究成果较少。本文综合运用专家调查法、层次分析法、模糊分析法、风险因子评价法、等风险曲线图法，提出了一种定性与定量相结合的基于风险因子模糊评价法的技术风险评估模型，并应用于某航空预研项目技术风险评估的实证分析中。 ⑸ 设计开发了基于网络计划仿真的费用优化及风险分析软件系统在Arena仿真语言环境和Excel2000统计软件环境下，设计开发了一个针对特定随机型活动网络计划的进度／费用风险分析以及费用优化的集成化软件系统。该系统能实现特定随机型网络计划各活动持续时间和费用的概率分布参数的输入和修改、仿真建模及运行、仿真结果动态可视化输出、网络计划的进度／费用仿真及其风险估计、代表性样本点的选择、网络计划各活动Weibull分布的参数估计、整个工期多峰时间—费用分布的生成及其均衡优化，可用于辅助武器装备研制项目及其他大型工程项目的风险分析与投资管理。