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龙图腾网获悉中国人民解放军海军航空大学青岛校区申请的专利基于蒙特卡罗与灰色系统的战时航材需求预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114676898B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210262498.3，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权基于蒙特卡罗与灰色系统的战时航材需求预测方法是由郭峰;吴捷;李琨;魏宇坤;张鑫宇;郭星香;周伟设计研发完成，并于2022-03-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于蒙特卡罗与灰色系统的战时航材需求预测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于蒙特卡罗与灰色系统的战时航材需求预测方法，含有以下步骤：基于蒙特卡罗仿真构建非战斗损耗需求预测模型；基于蒙特卡罗仿真构建战斗损耗需求预测模型；分别采用非战斗损耗需求预测模型、战斗损耗需求预测模型及灰色动态GM1，1模型对战时航材需求量进行预测，将非战斗损耗需求预测模型预测的航材需求量与战斗损耗需求预测模型航材需求量相加，并与灰色动态GM1，1模型预测的需求量进行相互对比检验。本发明对蒙特卡罗仿真预测和灰色系统预测的预测结果进行对比分析，相互对照，减少误差，预测精度高，无需大量储备所需航材，减少了资源浪费。

本发明授权基于蒙特卡罗与灰色系统的战时航材需求预测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于蒙特卡罗与灰色系统的战时航材需求预测方法，其特征在于，含有以下步骤： S1、构建非战斗损耗需求预测模型； 假设：1航材发生故障的时期内只考虑一种故障率曲线；2航材无法正常工作后，使用储备的航材进行替换，不考虑维修后重新使用；3航材一经发生故障，就立即用储备件换下，更换时间忽略不计；4航材需求主要受到其中一个因素影响，不考虑多种因素混合影响；5依据航材可靠性，在自然情况下发生故障，假定航材使用寿命服从含有尺度参数α、形状参数β两个待定参数的韦布尔分布；6假定由战场环境因素产生的航材需求服从参数为θ的指数分布；7假定由人为操作不当产生的航材需求服从参数为μ、σ的正态分布； 假定有M个特定类型的航材，每个航材已经使用了不同的时长； 根据战斗的持续时间确定每次仿真前进的步长Δt，设n表示Δt的数量，Sk表示对第k个航材仿真设定次数的结果，1≤k≤M，t0表示该航材已经工作的时长，p表示该航材在战争持续时间内无法使用的概率；并且有： p＝1-1-pλ×1-ph×1-pr 式中，pλ为韦布尔分布的概率密度，ph为指数分布的概率密度，pr为正态分布的概率密度，λt表示韦布尔分布的概率密度函数，fht表示指数分布的概率密度函数，frt表示正态分布的概率密度函数，t为战争持续时间； 在对每个航材计算机模拟共1000×M次后,得到战争持续时间内M个航材对应的需求量Sn为： 以每组计算机模拟1000×M次重复进行另一组仿真，假定另一组计算机仿真得到的航材需求量为Sn l,l＝1,2,...,L，L为仿真进行的次数，L小于1000×M，则该类航材需求量预测值Sw为： 使用取整函数对航材需求量预测值Sw进行取整，经过处理后得到航材最终需求量Sw'为： 公式4所示航材最终需求量Sw'的计算公式即为构建的非战斗损耗需求预测模型； S2、构建战斗损耗需求预测模型； 依次用事件K、D、H、F分别代表作战飞机在一架次的作战出动中遭受空对空导弹、地对空导弹、航空机炮、防空火炮的攻击，用M表示战机某一个航材遭受战伤的事件，作战飞机在一架次出动中某部件的战斗损伤概率P表示为：P＝P飞机生存∩某个航材受损； 通过对毁伤某一航材需要的最小动能Ek，根据速度与能量的关系求得毁伤航材的最小攻击速度v为： 式中，md为爆炸碎片的质量； 根据爆炸碎片的运动方程解得其中，dt是时间t的微小改变量，Cx表示爆炸碎片迎风阻力系数，ρ表示在设定温度和压力条件下的空气密度，S表示爆炸碎片的迎风面积； 再依据弹体爆炸之后碎片的初速度v0和爆炸碎片质量md，得出爆炸碎片的有效毁伤半径r为： 设弹着点三维坐标为x0,y0,z0，将攻击目标视为长方体，目标的中心三维坐标为x1,y1,z1，长方体的长、宽、高依次设为g、d、h，则目标所占的区域为： 可能出现损伤的区域为： 式中，xg为长方体的长g在x轴上的投影坐标，yg为长方体的长g在y轴上的投影坐标，zg为长方体的长g在z轴上的投影坐标； 当可能出现损伤的区域为空集时，爆炸碎片不造成航材的损伤； 根据均匀分布在0,1之间的随机数R，用随机模拟的方法确定攻击模式，根据有效击中点的概率分布随机确定攻击位置x,y,z； 根据公式6计算出有效毁伤半径r，再根据弹着点三维坐标x0,y0,z0和各个航材的中心位置x1,y1,z1，计算航材是否位于有效毁伤半径r内，若该航材能够正常工作，则此航材的损伤次数不变，记开始时的损伤次数I＝0，若航材位于可能发生损伤的区域之内，根据战机的立体视图确定该航材是否被其它部件遮挡，若无被遮挡情况且弹体爆炸碎片飞行初速度大于该航材最小必要打击速度，则判定该航材损伤，该航材损伤次数增加一次，统计总的损伤次数； 对敌方武器的攻击进行N次计算机仿真，用随机模拟累计得到的航材损伤的次数除以模拟的总次数，得到某一航材在一次作战行动中战损概率根据中心极限定理得到： 式中，Xi为随机变量，表示装备该航材的战机在W次作战出动中损毁的数量，随机变量可能的取值有0,1,2,...,W；为随机变量Xi的平均值，a'、b'为任意有限区间的任意常数，满足a'b'；假定最大可以接受的误差为ε，通过概率计算所需计算机仿真次数n至少为每次作战行动中该航材损毁的事件与其他架次作战行动的损毁事件相互独立，已知随机变量Xi服从参数为W和Ps的二项分布，则： 式中，pXi＝j为装备该航材的战机在W次作战出动中损毁j次的概率； 则航材战斗损耗需求量的计算公式为： 式中，PM为战时航材储备的满足率； 求解需求量Sz，使用取整函数对航材需求量预测值Sz进行取整，经过处理后得到战斗损耗所需储备的航材数量表示为： 公式12所示航材最终需求量Sz'的计算公式即为构建的战斗损耗需求预测模型； S3、分别采用非战斗损耗需求预测模型、战斗损耗需求预测模型及灰色动态GM11，模型对战时航材需求量进行预测，将非战斗损耗需求预测模型预测的航材需求量与战斗损耗需求预测模型航材需求量相加，并与灰色动态GM11，模型预测的需求量进行相互对比检验。

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