中華大學

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中華大學碩士論文

題目：機隊妥善率維持之系統動態模型建構 A Concept Model for the Maintenance of Fleet

Readiness Constructed by System Dynamic Approaches

系所別：科技管理研究所學號姓名： M 0 9 5 0 3 0 2 8 雍允中指導教授：陳俐文博士指導教授：林錦煌博士

中華民國九十七年八月

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謝辭

專科畢業十餘年後，在長官、同事與家人的鼓勵下，95 年秋重新回到校園，

受限於個人學識淺薄、工作環境限制、研究素材蒐集不易，以及補修課程負荷等因素，將屆論文繳交截止日，本篇論文才得以完稿，而在撰擬謝辭的此時，

回想要感謝的人實在太多了。

研究過程中，感謝俐文老師、錦煌老師多次配合我的工作特性，必須安排課餘時間指導論文寫作，靜宜大學詹秋貴老師在口試期間提供的寶貴審查意見，讓本篇論文的內容得以更趨充實與圓潤，還有校內的賀博、陳文欽、王明朗等多位老師在課程上的指導與協助；而在系統動態學建模、測試與驗證階段，

尤其要感謝祖安的指正，經常必須犧牲週末假期與我共同研討；當然，也感謝家人的體諒，而必須減少共聚的時光。

此外，當初推薦與鼓勵我就讀研究所的陳銘同中將，在我論文撰寫期間與其他 7 位同僚因執行演訓任務於高雄中寮山發生空難，著實令人倍感難過與哀傷，除了失去一位關愛我的長官與摯友，對陸航未來整體發展更是一大損失，

也謹以此論文向其表達無限追思與懷念。

雍允中謹識民國 97 年 8 月 17 日

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摘要

邁入 21 世紀的今天，陸、海、空三軍作戰的成敗關鍵仍繫於後勤整備的完善與否。對於航空機隊而言，後勤管理的指標在於裝備妥善率，主要的重點在於如何整合各項資源以達成戰備支援之最佳化，發揮機隊最大可用效能。

本研究以系統動態學因果環路圖方法論進行現況分析，確認影響機隊妥善的關鍵因素後，界定修護排程作業與備料籌補程序為本次研究之主要範圍，輔以質性研究方法論，蒐整現行機隊管理規定與修護管制人員作業模式，作為機隊妥善率維持系統動態模型建構之基礎，藉以完成下列研究目的：

1.建構機隊妥善率維持之系統動態模型，表達各關聯因素間之因果關係。

2.探究執行機隊妥善率管理有關之排程、料件供補等相關系統行為，俾藉以洞悉目前妥善率維持相關作法。

3.剖析現行作業方式衍生但尚未被發現的缺陷，藉以評估與改善現有系統之執行成效。

研究發現，修管人員為達部頒妥善率的要求，現行所採行的作業模式，例如：管制飛行派遣、零件拆移等措施，不僅無法全然支援飛行訓練任務之達成，

也無法持續維持妥善率在部頒水準之上。模型驗證顯示，修護管制單位應併同瞭解後勤的限制因素，在風險控管前題下修增每日飛行時數、提高每月飛行天數、或調整部分訓練任務於模擬機實施，才能使其計畫合理可行。由於目前對臨機性損壞之耗料需求仍無法全然掌控，修管人員唯有積極突破料件採購前置期程限制有效提高撥補率，並充分適時支應檢修需求，始能長期有效維持機隊妥善並充分支援飛行訓練任務之達成。

關鍵詞：妥善率、質性研究、系統動態學

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Abstract

The objective of this paper is to present a concept-based module that helps a fleet’s planner in army to comprehend the complex decision-making by trade-off effects between required readiness and flight training hours.

Based on the causal relationship found in process contains two major factors – Maintenance Scheduling and Logistics as scope. And to associate with the

qualitative research approach and to construct system dynamics model accordingly.

Subsequently analyze the simulation outcomes in cope with the pre-defined objectives. Three objectives could be accomplished through the above process:

1. Establish model for maintenance of fleet readiness with System Dynamics.

2. Visualize the behavior of selected factors within maintenance scheduling process.

3. Improve the working quality of planning activity on fleet’s readiness.

By validation process, new knowledge was gained from anti-intuition system behavior demonstrated by SD model. Restraining the flight mission as PMC (Partial Mission Capable) or adopting cannibalization as FMC (Fully Mission Capable), those traditional methods apparently doesn’t work out to retain the required readiness all the way to end, not mention to support the scheduled flight mission.

Instead, changing the current planning fashion by increasing aviation hours and adopting a better mechanism in respect of supply chain management will bring things back on track.

Through this study, we realized system dynamic approach can actually help army to improve their long- term integral effectiveness on fleet’s maintenance and simulation can be used to enforce motivation for changes as well.

Keywords : readiness, qualitative research, system dynamics

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表次

表 1 飛機保修廠修護幕僚組織主要職掌表 ... 3

表 2 機隊修護排程相關文獻資料 ... 18

表 3 系統主要行為建模重點說明 ... 33

表 4 修護規劃類型與料件申請方式說明表 ... 35

表 5 修護規畫類型與模型變數名稱說明表 ... 35

表 6 模式修正執行情形 ... 65

表 7 情境模擬外生變數因子水準組合模式表 ... 66

表 8 情境模擬結果統計表 ... 69

表 9 案例驗證外生變數因子水準組合模式表 ... 72

表 10 案例驗證結果統計表 ... 75

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圖次

圖 1 飛機修護廠修護幕僚組織架構圖 ... 3

圖 2 研究程序圖 ... 13

圖 3 飛機定期保養與機隊妥善維持因果環路圖 ... 27

圖 4 飛機管制派遣與機隊妥善維持因果環路圖 ... 28

圖 5 飛機系統故障與機隊妥善維持因果環路圖 ... 29

圖 6 修護排程與機隊妥善率管理之因果環路圖 ... 30

圖 7 修護計畫規劃類型與料件申請之關聯 ... 36

圖 8 飛機進廠檢修判定模式(I) ... 38

圖 9 飛機進廠檢修判定模式(II) ... 41

圖 10 飛機停飛封存/解封模式 ... 42

圖 11 飛機管制派遣模式 ... 43

圖 12 臨機性故障修護機數產生模式 ... 43

圖 13 臨機性損壞率與可訓機每機鐘點之表函數關係 ... 44

圖 14 機隊妥善率計算模型 ... 46

圖 15 保修單位料件需求產生及用料撥補申請 ... 49

圖 16 三級單位料件需求產生及用料撥補申請 ... 50

圖 17 實際與理論可支援飛行時數 ... 51

圖 18 系統結實性質測試-I ... 52

圖 19 系統結實性質測試-II ... 53

圖 20 系統極端條件測試 ... 54

圖 21 各級規劃件變動曲線圖 ... 56

圖 22 物料需求與撥補率 ... 57

圖 23 料件齊備可安排進廠檢修 ... 57

圖 24 二、三級規劃件實際進廠檢修曲線圖 ... 58

圖 25 各級規劃件與管制派遣、待料封存曲線圖 ... 59

圖 26 戰備與訓練妥善率比較圖 ... 59

圖 27 二級規劃件入廠修護行為模式修正 ... 61

圖 28 修正二級規劃件進廠條件後之戰備妥善率 ... 62

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圖 29 修正二級規劃件進廠條件後之訓練妥善率 ... 62

圖 30 增列拆移後之修正模式 ... 64

圖 31 拆移前、後之妥善率比較圖 ... 64

圖 32 輔助變數修訂前後對累積飛行時數影響比較圖 ... 67

圖 33 每日飛行時數比較圖 ... 68

圖 34 縮短料件採購時間對撥補率之影響 ... 70

圖 35 縮短料件採購前置期程對妥善率之影響 ... 71

圖 36 縮短四級規劃件在廠檢修時間對妥善率之影響 ... 72

圖 37 案例驗證實驗結果(組合模式 2) ... 73

圖 38 案例驗證實驗結果(組合模式 3) ... 74

圖 39 取消管制派遣後妥善率變動曲線圖 ... 75

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第一章緒論

儘管機隊修護管理已建立系統化的作業模式，但妥善率仍迭有偏低的情形發生，繼而影響機隊的調度與運作；對於主張飛行操作效能、精準夜視導航、

及強大壓制火力的軍用飛機而言，裝備維修比一般民航機隊更為繁複，且又在必須兼顧飛航安全的要求下，妥善率之維持與管理相對並非易事。失敗的機隊妥善管理，肇發於不良的規劃力，要使機隊達到高妥善的標準，亟需藉助事前謀略的規劃力與面對臨機狀況的決斷能力，而洞悉航機修護管理規劃特性有助於機隊妥善率之維持。

第一節研究動機

對於上級交付之任務要能推動，領導者必須要有人、裝、錢、權，任務才能達成；其中人、錢、權都是上級賦予的，必須假他人之手才能獲得，但此處所指的裝，也就是裝備，對於一個機隊而言，就是飛機的妥善率，則要靠使用單位自己想辦法來維持；沒有一種裝備是可以一直保持 100%妥善，對於講求高度安全係數的飛機而言，除需掌握機隊臨機損壞的故障狀況，更應藉由嚴謹且周而復始的定期保養與檢查，來達到預見風險、防患未然的效果，以相對提升裝備妥善率。

Douglas(2002)提出軍隊在派赴戰場執行任務之前，即應全力投入戰備整備的工作，而部隊指揮官最主要的任務就是如何提升裝備妥善；而國軍近年來積極擘劃立體化作戰方式，各型攻擊、戰搜與反潛等飛機已儼然成為達成該項目標的主要裝備，按國防部軍備局(2004)提出主要裝備必須符合平時備便與戰時佈署之要求，而妥善率就是代表系統功能正常的一項比值，更是戰力的指標；

如何維持高妥善率，一直就是航機修護管制人員的主要目標，他們一方面必須密切掌控飛機情況的動態資料，針對飛行線發生的臨機故障派遣專業實施排除，同時也要了解修護工場的檢修進度，針對飛行戰備與演訓任務檢討派遣，

甚且還要對即將屆期的定更檢項目實施料件預籌；因此，所要顧及的動態行為層面相當複雜，也顯示出妥善率的維持是一項嚴峻的挑戰。

研究首先以現況分析的方式展開，針對航機妥善率維持的動態性，利用質性研究敘事探究的方法，依整體後勤之觀點，彙整飛機保修廠之修管人員從事

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機隊管理的心智模式及作業準據，探討可能影響妥善率的各項因素。

第二節現況分析

由於社會科學系統充滿了變數與不確定性，若要確實了解社會科學系統的內涵、問題，甚至加以解決，首先應以系統的觀念，釐清各子系統內部的因果關係，然後再擴及子系統與子系統間的關聯，才能進一步確立系統問題的驅動因子，在了解問題發生的根本原因後，解決的辦法或方式也就呼之欲出。

本研究係探討機隊妥善維持之動態特性，考量維護機隊妥善率達到部頒標準值的作業要求實非易事，在此，首先以整體後勤的觀點加以探討，Brooks and Wallace(1989)即指出明確的後勤支援對航空裝備全壽期維護管理的重要性，建構整體後勤(Integrated Logistic Support, ILS)的管理流程，才能運用經濟且有效的方式執行相關後勤作業，達成前述目標的最佳方式，且同時提出整體後勤計畫必須涵括保養工作排程、人力資源、補給支援、支援裝備、資訊軟硬體支援、

訓練、技術資料、包搬儲運等等；Galloway(1996) 更以整體後勤支援的觀點，

來釐清與妥善維持有關的構面，他提出妥善率的表達方式有任務能力、可操作度或出擊架次，而不論何種方式都與支援度有關聯，若將支援度予以量化則區分為人力需求、料件補給支援、檢修支援裝備、技術文件、訓練、資訊系統等等，並可將再將其彙整分類為修護工作排程、後勤支援介面整合與標準化程序等。

依目前軍機修護廠的組織架構與作業職掌，其中飛機保養廠之修護工場及航材管理庫房，負責實際從事軍機修維工作；而修護幕僚管理組織負責協助修護作業之遂行，區分為修護管制、品質管制、標準訓練等單位(如圖 1 )所示。

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圖 1 飛機修護廠修護幕僚組織架構圖

飛機保修廠之主要任務係執行機隊保養及維護作業，以充分支援飛行戰演訓任務遂行，而廠內編設之修管、品管及標訓等幕僚組織，其主要功能即在於協助單位主官整合機隊預防保養、檢查、飛行線故障排除與系統主件翻修等作業，而各單位依工作執掌執行相關業務推展，其中修管負責修護排程及檢修料件的籌獲、品管肩負出廠品質把關及飛安工作維繫、標訓則擔任修護人員召募與培訓(如表 1 )。

表 1

飛機保修廠修護幕僚組織主要職掌表

單位修護管制室品質管制室標準訓練室

主要工作職掌

飛機修護排程檢修進度管制修護料件籌補

修護品質稽核技術等級鑑定飛安機制管控

修護人力培訓修護能量籌建技術文件審查

顯然可見，妥善率之維繫與品質、人員及排程等主要議題有關。以下即彙整研究者對就出廠品質、技術人員養成、工作排程執行力等三類主要現象之現

飛機修護廠

修護管制室品質管制室標準訓練室

修護管制組

工材補給祖

品質管制組

試飛檢驗組

標準訓練組

記錄分析組

技令管理組

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況說明。

一、出廠品質

飛機檢驗區分進廠檢驗(最初檢驗)、工作中檢驗及出廠檢驗(最終檢驗)三種類型；進廠檢驗是確認待修裝備是否完成單位級保養工作，並查閱各項飛機(含附件)之保養資料是否完整，檢查合乎送修條件，則辦理發工及進廠，否則填寫拒修原因通知單位改進後再辦理進廠；工作中檢驗係依檢驗標準及技術手冊規定，查驗各項檢修過程，是否正確使用儀器(工具)，並可經由審查施工程序，

提供工具使用、修(配)方法與料件更換之建議；而對妥善率造成直接影響的，

應屬出廠檢驗，因為該檢驗若不合格，檢驗人員會填寫退修原因，送回原承修工廠進行修護，而延宕飛機出廠時間；此外，如果出廠檢驗把關不夠嚴謹，當機屬單位領回飛機後才發現性能、品質缺失，則屬於裝備修護不滿意報告的作業範疇，此時也必須派員現地修護或重行進廠修護，前述兩種修護品質不佳現象，都會致使飛機妥善率降低無法提升，同時也因為重工產生，影響既定工作排程的推動。

關於如何維繫修護品質，則在強化人員技術等級的鑑訂考評，可區分人員訓練及檢修程序二個構面來討論；第一項是人員訓練，優良的技術只能憑藉紮實的訓練，且飛機修護需要長期經驗的累積，技術傳承並非只靠師父帶徒弟，

而要學習者本身深切了解每一個機械組件的功能與特性，配合資深修護人員的保修經驗，才能更上一層樓；然而因為軍事養成教育存在著「教官講解一個步驟、學員跟著執行一個步驟」，長期下來，導致新進人員喪失自我學習的能力，

在修護作業不能有所精進。且檢修程序強調落實技術文件的管控，囿於飛機維修技令均係向美原廠或美軍方引進，無疑的，檢修人員必須按照技術指令明載上述各項作業細節，循程序、按步驟、遵要領執行飛機維修工作。然而技令不是一成不變的，實際修護一段時間後，可能會配合新型機具、測裝的研發改良，

飛機組件材質疲勞、損耗狀況，或廠商的設計、加工不良等因素，而必須修改(簡化或增加)檢修程序，或縮短定期更換件管制時隔。因此可否持續獲得最新技令修訂資料，並即時轉知修護人員納入相關標準檢修作業程序(Standard Of Procedure, SOP)、檢驗程序(Standard of Inspection Procedure, SIP)修訂，與修護品質提升有絕對性的關聯。當然，原文版技令的語文壓力，常形成修護人員對

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技令望之卻步，即使技術文件更新後也乏人問津，因而降低了運用成效。另外，

在完成技術文件更新的同時，須藉由講習、示範與教育訓練的方式，誘導修護人員了解新的作業程序，提升應有的素質，也與技術完整性存在密切的關係。

其次，航空器講求飛安，就修護層面而言，落實飛安技術通報的執行，可以藉由他人的經驗教訓，避免重複類似的飛安事件重複發生，相關的具體做法，

在於有效掌握飛機原製造廠、美國聯邦航空局(Federal Aviation Administration, FAA)、美國陸軍航空暨飛彈指揮部(Army Aviation and Missile Life Cycle Management Command, AMCOM)、國內行政院飛安委員會等單位頒發之飛安技術通報與服務通報，此類技術通報，均係前述單位針對飛安是件研析，以專業立場提出緊急性的一次檢查，品管部門必須鉅細靡遺的管控全機隊執行狀況，

列入品質稽核的重點項目，以避免類案再生。

二、技術人員養成

修護人員的技術培養本非一蹴可及，優越的技術除有助於例行性的預防保養勤務執行，最為可貴的，是在飛機遭遇非預期的故障情況時，能夠迅速找出解決問題的方法，讓裝備儘速恢復妥善；然而技術的培育，實須藉由長期的工作經驗累積，才能在面對突發故障時，做出最適切的處置。以軍方而言，資深技術人員除非退伍似乎不會有「人才流失」議題，因為這些資深技術人員即使再不滿，不到退伍也沒有工作選擇權。既是如此，又何有人才流失問題? 保修人員長期工作士氣低落應是主要問題根源，形成因素研判應與待遇不佳、工作環境與管理者的專業素養有顯著關係。

眾所週知，軍人的自由本來就是有所限制，國內軍人的社會地位也不高，

在營內生活管理要求嚴謹，生活文康設施有限，工作環境相對明顯嚴苛許多。

另外，常有部外空降的管理者因非屬飛行單位背景，常欠缺航空保修事務管理經驗以致上下觀念不同，容易影響修護人員的工作意願而選擇轉換職務。另外，

升任制度的頻變，例如:軍事學經歷的要求，亦嚴重打擊以技術紮根的保修人員士氣，造成資深技術人員不斷流失。當然，此現象必然對維修技術傳承的完整 性發生負面影響。

三、維修排程執行力

飛機維修排程最基本的原則是要滿足部頒妥善率標準值的要求，此外，單

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位各項演訓需求架數也不容忽視，且由於演訓通常採移地訓練方式執行，必須仰賴特殊機具設施的場站修護項目，就有必要在演訓前的整備階段，提前安排進廠執行修維工作；這些都是考驗修管人員事前的規劃力，以及臨機應變的處置能力。

飛機修護概可區分為計畫性與非計畫性兩種類型，所謂計畫性修護，涵括預保勤務(定期更換、定期檢查)、次要缺失改正(未影響飛安之一般性缺點)，非計畫性修護則係指臨機性故障、原廠轉頒之技術通報或修改工作命令，以及飛機組件故障導致停用；良好的修護管制人員，須參照部頒妥善率標準值、飛行演訓預畫時數及計畫性修護屆點項目，先期排定各機進廠時間，並在遭受非計畫性修護影響的情況下，適時調整各機進廠排程，以維護機隊妥善率達到部頒標準值的要求。影響維修排程之因素可就下列四方面探討，分別是(一)修管人員業務執行能力、(二)發生頻繁的非計畫性修護要求、(三)可用修護工時及(四) 保養用料齊備度不足等問題：

(一)首先，在修管人員業務執行能力方面，不同機型所應用的維修觀念不同，維修的方式也不同，其影響的層面包括人力技術需求以及維修的支援裝備，

機隊種類越多排程的困難度也相對的提高。且計畫性維修工作的來源依檢修項目不同，分別採行飛機時數(Aircraft Flight Hour)管制及曆期(Calendar Day)管制。不同的檢修項目進廠的停用天數亦不同，相同的工作量投入人力不同其排程結果也不同，該現象考驗著修管人員業務執行能力之優劣。

(二)發生頻繁的非計畫性修護要求，也同樣考驗著修管人員業務執行的緊急應變與協調能力。非計畫性修護要求而言，由於計畫常比不上變化，航空器隨著使用年限增加，臨機性故障相形成長增加，而修護管理者為了維繫機隊妥善率標準，而必須排擠計畫性修護排程，此舉也間接影響工作排程的執行；此外，在面對臨機性故障排除時，如果料件可以適切支應檢修任務，

還僅單單是修護人員調整派遣的問題，但料件發生欠撥則會引發後續委商交修、緊急採購、進廠排程研修等一連串的問題，充分考驗修管人員工作負荷能力。

(三)在可用修護工時之層面，主要是因為軍職修護人員除須執行飛機檢修作業外，仍須具備基本軍人素養，舉凡除了政治教育課程、行車安全教育等營

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務營規宣教外，另外 3000 公尺跑步、輕兵器射擊、手榴彈投擲及刺槍術等體能戰技訓練，皆須仰賴平時不間斷的紥實苦練，致可用修護工時常遭受非檢修項目之外務干擾。另外，修護工廠主管對檢修任務派遣與修管單位認知差異，亦是形成修護工時不足的主因。由於組織愈龐大，分工也就愈細，修管部門與修護工廠屬平行單位，未具強制要求權力，修管以機隊維持為其主要工作目標，修護工廠主管關注的層面則不限於此，反較重視兵棋推演之戰訓任務，以及組織成員之軍紀安全，基此，修管部門規劃之進廠期程，或提出之加班檢修要求，常因修護工廠執行其他任務，而無法如期達成。

(四)修護用料與裝備之齊備度，與軍機是否能如期完工出廠息息相關，能夠如期完工出廠則代表較高的工作排程的執行力。然而，料件不足的現象卻使得排程執行力難以提昇。究其成因，重點在於計畫性備料清單審認作業之嚴謹度不足;年度前備料需求審查作業執行的是未來 24 個月以後的料件需求項量，在欠缺有效推估計量模式下，未來事不可知，是故人工概算的料件需求項量當然與實際料件需求項量有所差距。當備料無法供補修護所需，則必須採取相關措施彌補，如透過國內、外招標方式專案辦理緊急採購，此類採購通常需支付較高的價款，且增加人工行政作業的成本，並受限於供應商庫儲存量可否滿足；但當欠撥料件屬於可修件，且庫儲仍有待修品時，為撙節零附件預算支用，帳管單位仍會要求採行待修品交修以達到軍品再生納補的效能，該交修方式依能量權責劃分為軍方自修、友軍協修、委商送修、送美回修，然而交修亦須獲得相關次級零組件，且受限於非計畫性作業規範，往往肇致飛機長期停用而須執行封存作業，徒然增加保養耗材支出及修護工時浪費。其次，物流觀念尚未建立與航材補給作業限制等，亦使得料件無法如期、如質、適地、適量供補第一線修護單位所需，係受限於補給作業流程，對外採購交貨方式依循轉交模式，以向美軍售採購為例，美軍接獲本軍需求後，除非庫儲件可以滿足，否則仍依優先等級狀況辦理招標訂約，已經造成獲得時程的延後，且廠商在申購組件產製後，並沒有將料件直接送達最終修護使用單位，而是先寄交軍方在美議定的轉運商，再以批量方式轉送國內，爾後再經由內部的補給流程循序撥

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補。此外，補給作業程序尚未全面執行資產透明化，常常實際有料，卻無法立刻提供修護單位使用，例如：甲單位短缺料件，乙單位有，但無法得知。另外申請作業採人工書面申請，而增加作業時程。

再深入保養用料的補充作法，區分為消耗品採購、新品(週轉件)採購、送美回修。其中待修件規劃委商送修者，與委商預算能否全數滿足支應有關。由於國防政策誘導使然，軍機已漸採策略性商維，而商維預算能否全數滿足支應，

已隱然影響飛機妥善率之維持，預算編列現雖依循可修組件年度計畫交修項量，但隨著機齡使用時數增加，非計畫性之臨機性損耗亦有不斷成長趨勢，故此項因子又與計畫性備料密不可分。

四、現況分析小結

綜合前述相關分析，可知良好的妥善率是支援飛行訓練任務達成的主要因素，然而隨著飛行時數增加，機件因正常操作或人為疏忽均會產生磨耗，非預期的臨機性故障會伴隨增長，此時，對於不影響飛安的故障缺失，可納入後續計畫性檢修併同執行改正，但對動力、傳動、飛操系統組件故障且造成飛機停用，則必須立即安排進廠檢修，相對就產生了非計畫性修護項目。在非計畫性修護項目產生後，一定會排擠原先擬定的計畫性修護項目，攪亂既定的修護工作排程，同時也反映出料件需求項量計算的精準度。計畫性修護源自於飛機修護手冊規定的各項定期保養項目，其中清潔、擦拭、旋緊、調整、潤滑、檢查等一般性保養勤務，可安排於飛行線上實施，飛機不需辦理進廠，採配合每日飛行任務前、後，由飛機編配之機工長執行；此外，週期性的階段檢查與定期更換件，因執行全機蓋板拆除或涉及總成、主件拆裝，修護工時相對較長，且必須挹注專業人力，在考量飛機棚廠檢修空間與特種機具、檢測儀器等限制因素，必須調整各機避免於同一時間屆點。因此，飛機進廠排程就顯得相當重要，

排程作業由修管單位負責規劃與執行，首先，必須參照每月計劃飛行時數及各機之累積鐘點，擬訂每月保養計劃日程，管制按時執行保養檢查。修護計畫之擬訂係修護管制作業中樞，每月 25 日以前必須完成次月修護計畫頒訂，月修護計畫內容包括一切有關飛機及其支援裝備之修護排程與使用行動；而每週修護工作，確按任務需求及實際修護進度，對每月修護計畫加以必要調整，而週修護計畫則按預知之每日計畫需求與修護實況予以調整。

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第三節研究範圍

定義研究範圍，首先必須明白目前軍用機隊妥善率的計算方式; 妥善率可分為全妥善(飛機全系統均可操作)及部分妥善(飛機部分任務系統損壞停用，但仍可執行飛行訓練任務)。不論是全妥善或部分妥善，又有可能因為定檢(更)即將屆期而管制飛行任務派遣，此時不可列入可訓機。現況對於妥善率的判定是以飛機是否堪用為計算標準，妥善率的計算公式為飛機堪用數除以飛機總數。

再者，考量各項檢修作業均須在料件齊備的狀況下執行，料件需求補給水準對檢修能否遂行有著極大的關聯，本研究所探討的補給水準，係指在與檢修作業前之備料齊備度，針對「某一基地」之「特定機型」之「可修件」需求(不含消耗件)進行動態分析；該可修件包含計畫性檢修所產生之定更(檢)及非計畫性之臨機損壞，責由野戰層級配合階檢執行更換後，轉由基地級執行翻修，翻修需求項量係參照使用單位計畫性備料清單，並按保養權責劃分表(Maintenance Allocation Chart, MAC)區分為本軍自修、友軍協修、國內委商、送美回修。然而，當可修件存量仍無法滿足保修需求，則需循軍售採購新品。

一般而言，修護計畫擬定後即表示工作排程已獲確定，肆後並應持續掌控任務需求及實際修護執行進度情況，加以必要之調整，以使全機隊妥善率達到部頒要求標準，充分支援飛行任務之達成；綜合考量影響修護排程的因素分別繫於飛機情況、飛機時數、料件籌補、工作負荷、支援機具、棚廠檢修空間等等，任何一項因素無法配合，就要重新調整工作排程，然而如何了解相互之間的動態性變化，是所有從事修護管制人員不可或缺的專業素養。其中關於修護計畫之擬定、調整與用料撥補流程之流程與作業管控，更是考量妥善率維持之首要工作指標。

前一節現況分析中提出與妥善率維持主要有關的因子(factor) ，其中區分為工作排程執行力不彰、技術人員流失、以及出廠品質控制不易等三個構面；由於實務作業上屬於工作排程執行力不彰的問題最為人詬病，訪查瞭解多數修管人員甚至認為只要提高工作排程的執行力，就能有效維持妥善率在要求水準之上。囿於研究資源限制，其中有關人力及品質構面之動態結構分析將不包含於本次研究範圍。因此，本論文研究主要以此構面出發，藉由其動態性的探索作為後續機隊修護管理工作之推動，提供現況改善與爾後策略訂定之參考。

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第四節研究目的

蕭瑞麟(2006)強調質性研究方法有一個很重要的使命，那就是要使事物被看見(Making things visible)，而要達成這個使命，研究者至少需完成以下三個目標的其中之一：第一、使原來沒有注意到的問題被注意到了。第二、使原來已經被注意到的東西重新被認識與省思，第三、使看不見的東西被看見，讓人恍然大悟、使人豁然開朗。本研究參照前述論點，在軍機維修的動態系統中，首先運用質性研究方式，歸納與妥善率有關的行為現象因子，找出影響各現象的因果關連，再運用系統動態學量化的演繹方式，釐清各因子間的強度進行所謂外生變數 (Exogenous Variables) 模擬。

外生變數模擬的目的主要是在解答所謂 ”What If” 問題。實驗進行時固定外生變數值，納入各種行為組合模式觀察其內生變數的變化，驗證各變數間的因果關聯。初期這樣的實驗可以有效地協助研究者者迅速掌握變數關聯性，提昇對現象的解釋能力以及完整建構模型的能力。再者，針對研究問題可以對外生變.數設定不同水準值，觀察其內生變數所產生的變化，探討各觀測變數的動態性。實驗的重點在解答所謂 ”What If” 問題。根據行為方程式之被解釋變數，進行外生變數值的調整或加或減一個數值，透過優化求解過程使該被解釋變數之預測值趨近目標值，並達到同時影響其他變數預測值的目的。這類所謂 ”What If”的問題，包含真實世界中的未知情境，它們不一定發生。一旦發生，

系統動態學模式則成為策略實驗室的角色，利用模型實驗進行行動、替代方案及影響力的評估，協助管理者具備洞悉問題的能力並預先發展出應變的政策。

本研究中的修管人員為能維繫部頒妥善率標準值，除縝密的計畫作為外，

還需仰賴修護人力的配合，並強調保養用料的齊備度。但計畫的飛行時數卻時有增減的情形，例如：上級臨時賦予的演訓任務，因應天然災害支援地方政府執行災難搶救，天候未達放行標準取消派遣，甚至囿於釐清飛安意外事件而暫時停飛等。飛行時數一旦產生變動，修護計畫也相對必須做出更改；然而在修護執行階段亦是如此，期間修護人力編組情形、投入工時、檢修備料籌補狀況、

外務干擾等更非修管人員所能預期全盤掌控，這些都是會影響計畫性修護進度之執行。

由於前述這些因子一直處在變動的情況下，要如何才能維持部頒的妥善

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率？部頒妥善率是綜合各項戰演訓需求而制訂，目標值應如何檢討訂定，才不會造成上有政策，下有對策的表面妥善率？而要回答這些問題，均有賴於納入研究實施探討。綜合前述系統動態學方法論之特性，彙整出本研究之研究目的以及研究問題如下：

1.建構機隊妥善率維持之系統動態模型，表達各關聯因素間之因果關係。

2.探究執行機隊妥善率管理有關之排程、料件供補等相關系統行為，俾藉以洞悉目前妥善率維持相關作法。

3.剖析現行作業方式衍生但尚未被發現的缺陷，藉以評估與改善現有系統之執行成效。

第五節研究程序

屬於結構性複雜的系統行為，其動態性經常是超乎人類理解範圍，對於這類型的問題，系統動態學強調以系統化的思考方式，依據己知的知識觀察系統行為，並使用系統動態的迴饋原則及變數間的因果關聯，構建、澄清交錯複雜的變數網絡(鄧翠玲，2004)。本研究使用系統動態學作為主要的研究方法，系統動態學有別於其他計量模型，更能夠有效發展出一個具像、符合人類直覺、

可量化的妥善率管理模式以符合研究目的之進行。

研究程序始於運用系統化的思考方式將所見問題抽離出來，以現況分析的程序確定本次研究之研究範圍及研究目的，其後透過文獻探討、次級資料蒐集的過程，繪製因果環路回饋圖澄清各變數間正/負環路關係，決定觀測變數、模型建構時所需參數值以及相關行為模組設計等。配合研究問題特性及分析便利性設定動態假說，並在各項系統行為成立前提下，參照系統內各元素間關聯性進行模型之建構，據以發展流圖及撰寫行為方程式；並利用模式結構測試過程反覆進行模式修正程序，俾使模式表現接近真實世界中的已知知識，以此為基礎進行模擬驗證與驗證結果分析(如圖 2)。

進行驗證之前會先進行模式修正程序；有二種情形會進行模式修正：其一，

結構是否有謬誤或表達不當的方程式，其二是當發現系統模型產出之結果與實際狀態發生差距時，重覆此程序直到模式結果接近真實狀況為止。為有效提高模型的可信賴度，因此反覆修正模式反覆驗證模式的程序是必要的。

模式建構反映影響修護計劃及用料撥補流程中的可能變因，以及管理者可

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能採取的應變措施。去除真實世界中的不受控性，模型系統控制其他因子維持不變，只改變某特定因子水準藉以觀察其所引發的效應。經由回饋環路得以驗證假說、觀察並解釋特定問題所引發的系統行為，用演繹的方法發展推導出與妥善率維持有關的各項管理議題與新思維新作法。

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圖 2 研究程序圖

模式修正

系統參數取得

研究限制研究主題確定

研究方法選定

研究範圍確定

模式建立及行為方程式撰寫

模式結構測試

結論與建議模擬結果分析研究目的確定文獻探討

次級資料蒐集現況分析

模式驗證

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第二章文獻探討

本研究主要在構建機隊妥善率維持之動態模式，故首先針對機隊妥善率之文獻進行回顧；另外，由於研究範圍界定於航機修護排程與料件供補兩個主軸，

且該兩個層面對機隊妥善維繫具有關鍵性的影響，因此亦回顧修護排程與供應鏈管理之相關研究，以為本研究模式建立之參考。

第一節機隊妥善率

一、機隊妥善率的定義

由於軍用飛機多係循軍售體系向美籌獲，相關後勤維保作業亦與美軍相仿，依 Department of the U.S. Army [U.S. Army](1999)航空保養規定，飛機妥善率區分為全妥善(FMC, Fully Mission Capable)與非妥善(NMC, not mission capable)兩種類型，飛機在全妥善狀況下，可以派遣執行各項戰鬥任務，非妥善則指飛機目前處於停飛狀態，可能為執行計畫性或非計畫性保養，接獲緊急飛安訊息、修改工作命令、技術通報，或料件短缺；所以非妥善狀況又區分為保養停飛非妥善(NMCM, not mission capable maintenance)與補給待料非妥善 (NMCS, not mission capable supply)。

對本文研究的軍用飛機，則在維繫國防部部頒的妥善率標準值；妥善率的計算公式，係以妥善飛機數除以編配機數，再乘以 100%；其中妥善飛機表示飛機妥善能安全飛行，除機體狀況妥善外，其指管、偵蒐及武器系統亦應是功能良好妥善；而編配機數乃實際配賦部隊之飛機數，與編制數有別，其中編配數包括基地保有與工廠修護機數。

二、影響機隊妥善率維持的因子

Oliver, Johnson, Whit, and Arostegui(2001)在其「妥善率預測」論述中定義妥善率(Readiness)即是任務能力(Mission Capable, MC)，MC 是衡量軍機作戰能力的指標，代表遂行作戰任務的能力，而其相反詞則為非妥善(Not Mission Capable, NMC)，NMC 可區分為因保養造成的非妥善(Total Not Mission Capable rate for Maintenance, TNMCM)與補給造成的非妥善(Total Not Mission Capable rate for Supply, TNMCS,)。研究以任務能力(MC)做為戰機妥善率的衡量指標，

並指出目前美空軍按備份料件存量與採購預算額度的模型 (FAMMAS,

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Funding/Availability Mulitimethod Allocator Spares)來預測妥善率，該模型使用過去、現在及未來的預算額度，合併過去三年因保養與補給待料造成非妥善 (NMCS)的歷史資料來推估妥善率。研究中特別指出該模型忽略了其他可能影響妥善率維持的因子，所以該研究的目的在於探索與妥善率有關的其他因子 (factor)有哪些？其間的關聯又是如何？這些因子包含人員、環境、可靠度與維護度、預算、飛行操作、後勤管理等等；而依研究分析結果可以明顯看出「可靠度」與「維護度」居於最主要的原因，他們並同時舉出類似研究的結果亦是如此。

Kyung, Hong, and So (2007)則提出軍機戰力在現代戰爭中扮演極重要的角色，為了維持飛機高妥善率，後勤管理的機制必須相當健全，繼而推導出有效的航機後勤管理關鍵在於健全的補給體系與修護管理作業，然而由於學術界尚沒有針對機隊後勤管理能力回饋機制執行相關研究，Kyung et al.即針對韓國空軍後勤運作現況，整合了後勤管理相關因子，以結構方程模式(Structural Equation Model , SEM)導出空軍後勤管理指標(Air Force Logistics Management Index, ALMI)，指標的內容包含料件補給能力、修護管制、人力工時管理、檢修設備及儀具測裝管控、料件運補、後勤資訊系統、後勤補保問題反應機制、

及後勤政策等；研究結果顯示後勤資訊系統的推動佔最大影響力，因此推論短期內可藉由補給及保養的整合資訊系統來提升管理指標；然而只考慮單一因子並無法改善後勤能力，其他諸如後勤政策也具有相當的影響力。

有關可靠度與維護度，按前述學者提出的相關因子有 TNMCM 時數、保養停用時間、平均失效率／平均檢修時間、可修件失效、拆移作業及保養工時等，

但卻沒有進一步研析，或提出後勤管理人員應如何控管可靠度與維護度；在此，

引用國防部軍備局(2003)對可靠度與維護度的定義：可靠度(Reliability)係指在一定時間內及既定之運作條件下，可發揮令人滿意的運作績效之機率。可靠度工作期使系統部署服役時，可達成既定之可靠度需求水準。在各階段中應有相關作為，包括規劃、模式建立、可靠度配當、預估、設計、分析、測試、零附件標準化與管制工作。而維護度(Maintainability)又稱維修度，指武器系統在既定之維修層級，由合格之專業人員，經律定之作業程序與後勤資源，維護修復至所要求之程度。如同可靠度，維護度可採機率表現之量測值。廣泛而言，維

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護度應包括精確、方便、迅速、經濟且安全等五個彼此相互關連之特性。維護度工作目的就是期使系統部署服役時長保系統可用性，其在研發與生產階段所需之作為，包括工作規劃、模式建立、維護度配當、預估、設計、分析、評估、

驗證、及對合約商、次合約商與分系統之監督、管制等工作。此外國防部聯合後勤司令部(2007)對可靠度與維護度則提出較為簡要精闢的闡釋，強調可靠度使一個系統在一定時間內及既定的運作條件下，可發揮令人滿意的運作績效之機率，通常以平均失效率(Mean Time Between Failure, MTBF)為表示，而維護度以最適宜的方法更換和恢復運作任務妥善需求的系統能力。而經由以上的說明，可以瞭解為何「可靠度」與「維護度」會對裝備妥善率的維持產生重大的影響，更可瞭解縝密修護排程這項因子對妥善率維持的重要性。

此外，鑒於現今武器系統操作的目標就是為了獲得更多的戰鬥力(失效率降低就可以造就更多的成功任務)及較少的支援成本(減少維護人員的需求以降低訓練成本，採用更簡單且迅速的模組化維修，相對所需採購備份件也就可以較少)。而為達成該目標，則須運用完善的系統工程方法，並採最佳設計、製造及支援實務之觀念，方能獲得一個可靠、可維持及可用的系統；故在規劃武器系統及其後勤支援需求時，應先瞭解可靠度、維護度對相關系統妥善與後勤支援的影響。可靠度是主張系統可用時間至失效的時間，應該在武器裝備概念探索階段完成建構，在實際操作階段很難加以控制，僅能偏向強化系統的維護度；

所以應以維護度為主軸，探討預防保養與定期維護、系統操作故障或失效的修護管制作為；其中預保的勤務作為在於防範裝備故障與失效，而故障係指任何品項未能表現其應有之性能，如飛行前、中、後檢查所發現的一般性缺失，但不致影響系統的運作，失效則指任何嚴重影響任務(Mission-critical)或與飛行安全(Flying safety)有關的品項，且未能表現應有之性能，必須要檢修完成後才能恢復執行飛行任務。所以，可以瞭解整合管制預防保養排程與用料需求，是維繫機隊妥善的主要目標之一，但要如何落實執行，則有待進一步研究。

三、機隊妥善率維持之補保體系

依照國防部陸軍司令部(2004)修護作業規定，軍用機隊的修護階層區分為單位、野戰、基地三個層級，其中單位保養(Organizational Level Maintenance) 係指航空部隊各機屬單位對其所配賦裝備系統之保養工作。由航空部隊各機屬

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單位執行，其性質著重於一般性預防保養勤務保養工作。野戰保修(或稱中間保養，Intermediate Level Maintenance)係指具備多種專長人員，配賦多項裝備、試驗裝備、工具及次總成件、總成件、零附件等，以半固定或永久性工場，完成某一系統內各類武器裝備之保養修護及直接支援使用單位之修護機構，由基地內飛保廠執行，其性質著重於有限度之檢修及改進單位保養缺失之絞正性修護與週(階)檢等工作。而基地修護(Depot Level Maintenance)係指有固定駐地、永久性工廠組織，擔任其專業之航空、武器裝備及系統附件等最高階層修護工作，

其性質著重於航空、武器裝備系統及機敏性航儀電等附件翻(檢)修，屬修復性修護。修護階層間的支援方式，通常由基地修護支援野戰保修，野戰保修支援使用單位修護。

第二節修護排程

民航機的妥善狀況，對公司營運績效具有決定性的影響，對軍用各式航機而言，則非以營利為目標，而以國家安全為主要著眼，然其妥善率良窳，攸關戰時火力發揚及平時演訓遂行；當妥善率偏低，加班檢修是否可以立即獲致提升？軍方部分主管最直觀的想法，就是要求修護工廠增加檢修工時，甚或連夜加班。對他們來說，飛機故障停用導致妥善偏低的解決之道，好像只要藉由增加工時就會獲得改善。倘若如此，妥善率為何還是會有偏低的情形？檢視修護成果分析報表內，藉量化數據顯示修護人員的工時運用狀況，然而修護工時達成比例，與妥善率的高低並無絕對的關聯，此間可能忽略了與檢修有關的因素，

如人、料件、機具設備及管理層面等，這些都會對機隊妥善產生影響。在上述情況存在的前提下，飛機檢修仍必須符合飛安品質，並達成部頒妥善，以支援飛訓任務。而對於修管部門而言，該如何在修護計畫訂定階段或執行階段，落實計畫作為和適切調整工作排程？

飛機裝備不若地面裝備，車輛發生故障可以臨停路邊等待檢修，航空器一旦發生機組件失效必須按照緊急操作程序採取迫降，倘若失敗則極有可能引發生命財產的損失，所以為能符合飛行安全的要求，飛機製造廠及各航空監管單位，均會依據飛機組件(總成)材質、設計原理及飛行期間可能產生的磨耗，訂定不同的檢查、調整、翻修或汰換時隔，以確保各項元件的安全性。

計畫性檢修的主要目的，就是為了達成前述的預防保養規劃，而對於一個

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機隊而言，應將各機進廠時隔予以區隔分離，避免預防保養項目在同一時間屆點，而導致飛機裝備停用。

有關論述航機修護排程的文獻，Walid and Félix(2000)、Chellappan and Ali(2003)、郭秀貴，任維廉與黃靖媛(2006)、顏上堯，陳俊穎與袁瑞霞(2007)、

Bollapragada, Gupta, and Lawsirirat(2007) 、 Quan, Greenwood, Liu, and Hu (2007) 、Yao, Ergun, Johnson, Schultz and Singleton (2008)等人均陳述修護排程對機隊整體運作具有相當重大的影響，且運用不同的研究方法提出修護排程方式，其目的多係探討建立修護排程最佳化以降低對飛行派遣的影響，或以縮短在廠檢修時間、調整修護人力編組以減少機隊修護費用支出(如表 2)；然多以民用型飛機為主要探討對象，對於軍用飛機的管理特性並未與以探究。

表 2

機隊修護排程相關文獻資料

作者發表年份研究重點

Walid and

Félix 2000

飛行派遣除與修護排程息息相關外，也與機組員調派、飛行計畫與機場地面勤支作業存在相當密切的關聯。

Chellappan

and Ali 2003

航機修護排程是航空公司營運所考量的最主要因素，面對保養排程之相關限制因素，研究者以啟發式演算法建構修護排程，以減少飛機維保與派遣的費用支出。

郭秀貴等 2006

發動機修護工廠需要良好的排程規劃與控制，

然目前排程規劃方法過於簡化且不易準確預估完工時間。研究採用關鍵鏈專案排程技術，進行民用航空器發動機翻修組裝排程規劃，結果發現可以減少 15.54%之總完工時間。

顏上堯等 2007

考量實務營運目標與相關的限制條件，發展一中期航機修護排程模式，以輔助航機維修廠規劃最佳的航機進廠修護排程作業。

Bollapragada

et al. 2007 飛機發動機等重要組件委外修護已為各航空公司所接受，研究者發展一個修護排程最佳化模

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表 2 (續)

作者發表年份研究重點

型，以使承包商可達成裝備修護，並能減少支出以獲得最大收益。

Quan et al. 2007

航機計畫性修護因涵蓋多項檢修，而必須投入較多人力資源，否則就必須接受較長的在廠檢修時程，研究者運用進化演算法則，以整合人力派遣與修護排程。

Yao et al. 2008

機隊的計畫性與非計畫性保養，佔機隊維持費的比例相當大，研究中指出非計畫性保養對機隊的費用支出更為顯著。

相對於民航機，軍用飛機修護排程的管理也相當重要，Oliver(2001)指出修護管制員的作業能力會影響飛機檢修時間與待料停用時程，且不良的修護計畫極有可能延長非妥善裝備的恢復時間，此外，上級修護政策的變化也會影響妥善率的維繫。另限於台灣地理環境及政治因素，同一機型的軍用飛機架數並不多，且大多於同一時期採購，理論上，飛機的機齡與機體時間應該差異不大；

孫惠民(2005)曾以飛機定期維修期程為限制條件，並以飛機機體使用時數差異最小化，運用動態規劃法之概念建立飛機派遣模式，以達成作業成本最小化、

飛機使用時數平衡之機隊管理策略、飛機維護及飛安限制管理。然就實務面而言，受限於外場演訓任務、料件供補、及修護排程等考量因素，飛機機體使用時數必須藉由修護管制手段來取得各機機體時數的平衡。而 Joo(2008)也指出當系統組件故障或需執行定期保養時，採取模組化的更換作業，可有效簡化野戰保養流程，然此種作法需要籌購相當數量的備份週轉件，但囿於週轉件價格昂貴，庫存管理就顯得相形重要。只是以上的研究，多僅侷限於定期性保養的階段檢查，對於臨機發生的矯正性檢修卻甚少探究，然而，就實務上而言，對於突發的故障才能考驗修管人員對於修護排程的掌控能力，尤其具有妥善率壓力的軍用飛機而言，更是不容有所忽視。

依照部隊現行修護法規有關飛機修護計畫的內容，概可區分為月、週、日計畫；月修護計畫針對單位「飛行計畫委員會」核定之飛行鐘點及架次需求，

完成飛機使用能量預劃，包含飛機計畫可用時間、各類修護檢查比率、故障及

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停機待件率、最大可飛架次等預劃資料；並律定各修護專業單位檢修排程，預為人力、機具、測裝之調整與檢修料件之整備；每週修護計畫目的在依據每週飛機使用及修護實際情況，以修訂其原頒之每月修護計畫，俾飛行及修護計畫能相互配合實施。日修護計畫則按「每週飛機使用及修護計畫」預計次日任務，

飛機如不妥善加班趕修，以減少計畫改變。

計畫性修護的排定依據，係依照預劃的飛行時數為基準，但除了計畫性修護之外，飛機裝備也有可能因為機齡老舊、不正常操作、材質不良等因素發生故障，而產生非計畫性修護需求；這類故障發生時，就會排擠計畫性檢修項目，

而為了達到妥善率的要求，修護工作排程的調整就益顯重要，依照現行作業規定，除了飛行訓練架次的管控外，飛機進廠保養也有相關準據，而對於每月飛行時數與飛機需求之計算要領，係依據陸軍航空裝備保修手冊(2004)相關具體作法：第一，各單位編配飛行人數，乘每月每人應飛行之時數即為該單位全月應飛行總時數；第二，每月飛行天數，除特殊天候及例假日外，全月以十五個飛行天計算；第三，各單位每個飛行日之飛機需求架數(每乙架次以飛機時間二小時，飛行時間四小時計算)以平均十五個飛行天，可飛滿應飛之時數為原則；

第四，為保持彈性及其他因素，各單位每個飛行日，可預派預備機一至二架次；

第五，每日派遣飛行之飛機，應擬訂計劃，列表管制，以作有系統之調派使用。

此外，對於飛機保養規定方面，陸軍航空裝備手冊也強調須達成下列目標，第一，各單位應按每月計劃飛行時數及各機之累積鐘點，擬訂每月保養計劃排定日程，按時執行保養檢查，並對已排定之保養日程，不可任意變更，以利計劃管制；第二，每日進廠執行週檢(階檢)工作之飛機，以一至二架為原則；第三，

各單位每日執行飛機清洗及潤滑之飛機，以一至二架為原則。第四，定期更換件之時間管制，不得同型機同時有兩架以上飛機飛至更換屆點，以免工具裝備不敷使用，並以配合週檢(階檢)之同時執行更換，以免造成多架飛機之停飛。

綜上，由於保養排程必須兼顧維繫部頒妥善率的業務壓力與前述保養規定的限制因素，可能致使部分飛機之機體時間已臨界進廠保養(計畫性修護)，而必須對該等飛機採取管控飛行派遣，避免機體時間持續累積而造成保養屆點停飛；這種管制的作為形成飛機雖然妥善，但卻不能列計為可訓機。同時，雖然強調按每月計劃飛行時數及各機之累積鐘點，擬訂每月保養計劃排定日程，按

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時執行保養檢查，但仍常因飛行任務集中派遣部分飛機執行，導致飛機機體時間快速累積，造致修護計畫的不斷變動。

第三節料件供補

軍用飛機修護料件供補，亦類似於供應鏈管理模式，簡振旺(2008)指出導入供應鏈管理的費用龐大，加上電腦資訊化不足，是影響供應鏈管理模式推動的主要原因；而軍用補給作業與管理的問題，除了電腦資訊化的問題之外，且仍涉及補給申補作業流程是否過於繁複，料件運輸能量可否滿足主動運補，庫儲品項有無久儲未撥造成資金積壓與管理困擾等層面；且軍用料件與戰備需求量有關，無法全然以外界的管理模式取代。此外，簡振旺(2008)雖強調供應鏈目標朝向整合供應商、製造商以及下游零售商，期盼依顧客需求，適時交付所需料件；但軍事裝備採購受限於輸出及進出口管制，且分循軍售管道、國內委製等方式籌獲，滿足顧客需求的指標與彈性並非如預期；因此，軍用補給作業首先要確定使用單位需求，依據以往消耗紀錄研判，由使用單位申請後，循生產、採購、軍售、修護等方式獲得後，再行撥發。

依照目前補給作業原則，除了可修件尚可依循能量建立方式，採取基地自修、友軍協修、國內委商送修或送美回修，以發揮軍品再生納補功能；但如屬新增品項需求，常因產製期較長，且國內不具產能，又限於飛安因素考量，則多循軍售方式辦理籌購；在需求產生後，須經由內部一連串的申補程序，需求訂單才會轉到原製造廠，而料件產製後又要經過冗長的運輸作業，才會送達原需求申請單位，獲得期程可說相對增長。為了因應此類狀況，需求單位就必須採取預籌的方式來辦理(即申請優先等級為 08 的方式)，並由補給部門結合計畫性備料辦理申購；但是修護料件的籌補中，最令作業人員感到困擾，莫過於歷史消耗紀錄以外的非計畫性用料需求，更是造成裝備停用的最大困擾，面對這種臨機性的需求，如果手上也沒有週轉可修件，只好採取緊急申請的方式來辦理(及申請優先等級為 03 的方式)，但需求的資訊並無法即時傳達到製造單位，

也就造成供應鏈的時間延遲，也就是要利用資料庫整合各種資訊。

Rodrigues, Karpowicz, and Kang(2000)等人指出阿根廷與巴西自美引進新型戰機後，均分別建立檢修能量及備份週轉料件，然屬基地級的檢修工作仍需送回美國原廠執行，但因為作業時間過長而造成飛機妥善率維持的困擾；可是

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該研究只提出縮短運輸時程的論點，並未深切探討如何解決料件獲補時間延遲，以提升機隊妥善率。Knezevic(1995)認為航機任務能力維繫的關鍵因素，分別有檢修機具、測試裝備、備份料件、修護人員、技術資料、廠棚設施等等，

而其中最重要的就是備份料件。

另外，國防部軍備局(2003)指出現代美軍運用民間技術產生新的料件支援做法有：第一，透過物流的技術與合約商管理已降低存量(如即時運送 Just in time delivery 技術、全天候包裹運送服務與電子條碼系統技術等)，故後勤作業各項工作，除自行建置能量外，亦可考量交由合約商管理以降低後勤成本。第二，提升管理系統功能已加強存量管制：建立單一條碼系統，使製造、儲存、

修理與配置等過程都可追蹤到料件的流向。第三、建立一觸即應的後勤支援(one touch support)作業體系，如成立補給專線申請電話，或利用掃描器掃過故障品條碼。而依照國軍補給作業規定，新式武器裝備籌購階段，計畫部門皆應採購二年的初次備份料件，支應裝備維持保養所需，爾後的保修用料應由後續維持部門檢討籌獲。而依陸軍補給手冊作業規定，料件申補由保修需求單位填具軍品補給作業單，並循序向上提出申請。初次備份料件的採購項量，係依循原廠或美軍提供的組件平均失效時間(MTBF)、使用經驗，而後續採購料件的項量，

則由需求單位，依照消耗經驗常數、定期保養料件需求及裝備組件平均失效率等資訊計算，充分考驗需求單位料件需求的預估作業能力。

Oliver, Johnson, White and Arostegui(2001)提出造成飛機檢修用料短缺的因素，分別有可靠度與需求、存量、檢修時間、申請與撥補時程等；他同時也對相關的因素提出進一步說明，如在料件的可靠度與需求方面，即組件的可靠度越低，使用次數相對提高，而失效的組件可能藉由修理或更換來恢復妥善，此時除了增加檢修時間，也產生料件申補需求，然而如果能夠掌握料件的可靠度，

也就可以預先建立存量或檢修能量來支應，而有效降低待料停飛的狀況。由於某些組件故障並非預期，當然也就沒有備份料件，甚且連相關的檢修體系也沒有建立，而檢修所需的細部零件因為沒有建立商源管道，料件的籌補更是耗時。

再者，送交基地級或委商執行修護的時程，也造成料件短缺，由於採取二段式的保養制度，故障組件的檢修交由基地級或合約商來執行，因為基地級交修著眼於經濟成本考量，通常要累積一定數量才辦理送修，顯現出野戰層級萎縮後

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造成失效組件無法及時完修，而延長了待料時間。對於另一個造成料件短缺的因素－申請與撥補時程，是指由使用單位提出申請，一直到接收到料件所需的時間，這除了與五級庫庫存量有關外，交運的程序與運輸的期程也會造成影響，

以 F-16 的關鍵性料件而言，平均約需要 37 天。

美國空軍在 1990 年代採行二層級的修護制度後，雖然經由裁撤野戰修護層級而精簡 4,430 人，節省 259 百萬美元的人事成本，但也造成料件修復的彈性縮減降低，確實影響到妥善率的維持。而當飛機因為料件短缺而停飛時，單位就採行拆移(當已停飛飛機的料件可供支應)的方式來恢復妥善，但拆移不但產生雙倍的工時需求，也可能會造成料件不逾期的損壞。而按國防部陸軍司令部 (2004)陸軍航空裝備保修手冊，國軍在定更件及拆移嚴格管制作為下，消極方面乃可避免飛機因長期待料而停飛，導致衍生停飛期間之保養困擾及機件因停擺而受損等不良現象，積極方面可有效提昇飛機妥善狀況，減少停飛架數，達成各項戰、演訓任務。

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第三章研究方法與模式建構第一節研究方法

一、系統動態學概述

美國麻省理工史隆管理學院 Forrester(2007)在回顧系統動態學過去 50 年發展狀況曾指出，系統動態學於 1950 年代綜合了系統理論(System Theory)、控制論(Cybernetics)、伺服機械學(Servo-mechanism)、資訊理論(Information Theory)、

決策理論(Decision Theory)以及電腦模擬(Computer Simulation)等學理所發展的一種強調過程導向的研究方法。系統動態學的方法論擅長於大量變數、高階非線性系統的研究。系統中的因、果回饋關係環環相扣，例如研究世界人口、生產活動、污染、自然資源等問題的「世界動力學模式」、研究都市發展動態的

「都市動力學模式」等。系統動態學應用的領域非常廣泛，包含生態、經濟、

社會、組織、管理、環境保護等。系統動態學研究的主要貢獻是對於動態系統反直覺行為的深入了解，透過行為背後的結構性原因(互動機制)來解釋為何行為產生如此的變化形態，其次透過電腦的模擬提供了政策設計與知識學習的實驗室。

系統動態學對問題的理解，是基於系統行為與內在機制間的相互緊密的依賴關係，並且透過數學模型的建立與操弄的過程而獲得的，逐步發掘出產生變化形態的因、果關係，系統動態學稱之為結構。所謂結構是指一組環環相扣的行動或決策規則所構成的網路，構成系統動態學模式結構的主要元件包含下列幾項，「流」(flow)、「積量」(level)、「率量」(rate)、「輔助變數」(auxiliary)。

積量表示真實世界中可隨時間遞移而累積或減少的事物，代表某一時點環境變數的狀態，是模式中資訊的來源；其中包含可見的，例如存貨水準、人員數，

與不可見的，例如：認知負荷的水準或壓力等；而率量表示某一個積量，在單位時間內量的變化速率，它可以是單純地表示增加、減少或是淨增加率，是資訊處理與轉換成行動的地方；輔助變數在模式中有三種涵意，資訊處理的中間過程、參數值、模式的輸入測試函數。其中，前兩種涵意都可視為率量變數的一部分。

關於系統動態學的建模基本單位－資訊回饋環路結構，其基本組成架構就

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是一種資訊回饋的環路(information feedback loops)；環路是由現況、目標以及現況(積量)與目標間差距所產生的調節行動(率量)所構成的。環路行為的特性在消弭目標與現況間的差距，例如存貨的調節環路。除了目標追尋的負環外，還有一種具有自我增強(self-reinforced)的正回饋環路，即因果彼此相互增強的影響關係，系統的行為則是環路間彼此力量消長的過程。除此之外，結構還須包括時間滯延(time delay)的過程，如組織中不論是實體的過程例如生產、運輸、

傳遞等，或是無形的過程例如決策過程，以及認知的過程等都存在著或長或短的時間延遲。系統動態學的建模過程，主要就是透過觀察系統內流的交互運作過程，討論不同流裡，其積量的變化與影響積量的各種率量行為。通常一個組織的系統分析，須包含結構和政策對行為產生什麼影響的研究，而往往組織賴以解決問題的政策，卻是產生困境的原因。所以如果只對現象做表面的暸解與處理，其內在原因卻未被明白或掌握，這樣的政策最後必然以失敗告終，反之，

則情況將大為不同。

由於大多數定性研究方法，較為偏向或著重於問題導向的解決方式，此類研究方式通常先對問題採取了解分析，提出相對的解決策略或方法，但卻未能再深入觀察變項間彼此互動的關係；此外，傳統的定量數學研究模式雖可區分為解析模式(Analytical model)與模擬模式(Simulation model)，但仍有不盡理想之處；由於研究方式多為運用歷史資料，採迴歸的方式進行演繹，但對外在環境變數所充滿的不可控制性，無法了解整體的影響過程，且通常在輸入問題的目標與限制後，透過不同形式的計算後，產出一組最佳化的決策參數，其中最典型的線性規劃模式，試圖在資源有限的系統中求取最大值或最小值，然而因為解析模式必須嚴格定義各變數間的關係，例如在生產規劃模式中假定成本與生產量間的關係是呈線性或指數變化的型態，且在整體規劃時程中不允許改變假定，因此在解析模式中通常是儘量簡化模式的複雜度；而若採嚴謹的假設又對所能解決的問題範圍產生侷限，不能與真實狀況相結合；過度簡化實際情況結果又會令人對其模式所求得的最佳解存疑。因此，對於複雜的動態、回饋且具時間滯延的問題，需要一種可以提供實驗與定量分析的方法，而系統動態學在處理訊息回饋系統之動態行為上，能提供整體、長期且較週延的解決方式，且此種研究方法的優點在於透過模擬據以驗證各變數之間關係，有效協助策略規

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劃，可針對新的策略、情境和投資等情境做實驗，以了解決策可能造成的結果，

再依結果來選擇可行性的策略，也正好可以補充相關研究的不足。

系統動態學是一種模擬模式，模擬(Simulation)是一種解決問題的方法，模仿真實世界過程或系統中的行為，構建一個以電腦為基礎的數學邏輯模式，透過電腦快速運算的能力，觀察該模式在時間推移下內各組成份子在某假定條件或特定範圍下所產生的交互影響用以推論該系統行為的績效與特質。就模式本質而言，模擬基本上是一種評估式的作法，只有靠改變不同組合的決策參數比較，所得的系統績效決定何種組合為較佳解，並非一般所稱尋求最佳解的解析模式(鄧翠玲，2004)。因此，模擬模式具有「如果…則…」的特質，允許使用者嘗試不同的決策水準觀察系統的變化。

二、模型建構方法

系統模型係以研究目為基礎，將真實世界的特徵與變化規律之抽象化事務予以具像化而產出之代替物，透過研究模型，進行實驗揭示系統的本質、進一步改變系統。建模者在自訂附加的限制條件下，運用數學及邏輯的關聯性表達之。如果模型是有效的，就能夠在受控制的條件下提供研究系統現象的機會。

系統動態學建模的方法，依 Wolstenholme(1990)的分類可分為兩種：回饋環法(the feedback loop approach)和單元式法(the modular approach)。林哲充(2000) 更進一步剖析回饋環法由問題隨時間變化的行為型態著手，稱之為參考行為 (reference mode)。由參考行為推測隱藏在問題背後的結構是由那些型態的因果回饋環路所組成，每個因果回饋環路被辨識出來之後，分辨該變數為積量、率量或輔助變數，再將因果回饋圖轉譯成系統動態學模型。單元式法則是從建模者認為代表問題的一、二個關鍵變數開始，經由思考真實系統的運作情形，找出與關鍵變數相關的系統資源，再分辨其運作流程中的不同狀態，建構資訊流的結構。二者的差異在於，回饋環法是以參考行為作為起點，去推測問題背後的因果結構，並以系統基模來探討問題背後的結構，最後再以此結構進行建模。而單元式法則是從問題的造成因素作為關鍵變數，由這些關鍵變數來進行建模及資訊流的關係形成模擬程式。

本研究使用單元式法進行模型建構模，從問題的造成因素設為關鍵變數，

由變數與變數間建構系統的結構來進行建模，並經由調整關鍵變數來進行模擬

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實驗找出各因素之影響程度。依據系統動態學建模方法論，使用 Vensim DSS v5.0 電腦模擬工具，對航機妥善率維持進行系統動態行為模式設計與建構。在執行建模作業前，先參照前述現況分依與研究範圍，藉助系統動態學之因果環路圖說明機隊妥善維持有關因子之關聯，其中箭號方向標示各主／次要現象變數間的因果關係，箭頭旁的加號表示該相連實體間以相同方向變動，存在正向的因果環路，減號表示相連實體間以相反方向變動，存在負向的因果環路。

首先，妥善率係用以支援飛行時數，而伴隨飛行時數增加後，機體累積時數也會相對成長，為能持續確保裝備性能與飛行安全，諸如清潔、擦拭、潤滑、

檢查、旋緊、調整等之一般保養勤務，以及飛機飛操、動力、傳動、液壓、旋翼等主件的定期性更換或翻修等預防性保養，均需嚴密管控執行。而要推動定期性保養作業，相關料件需求必須要能充分支援，因而在機體累積時數增加後，

定期性保養料件的需求也會相繼提出籌補，在定期保養屆期後，即可辦理進廠檢修。而飛機進廠後，機隊妥善率當然會調降，檢修完工出廠後也相對提高妥善率(如圖 3)。

妥善率飛行時數

進廠檢修架數

機體累積時數 + + 定期性保養

料件需求

定期保養屆期 +

+ - +

-

檢修出廠架數 +

+

圖 3 飛機定期保養與機隊妥善維持因果環路圖

囿於機隊管理者必須維繫部頒妥善率的限制因素，當機體累機時數即將屆滿定期更換或翻修之預防性保養時數前(通常為 10 小時)，即查對所需用料是否皆已全數獲撥，並且先行比對目前機隊妥善率狀況，盱衡安排飛機進廠檢修是

中 華 大 學

中 華 大 學 碩 士 論 文

題目：機隊妥善率維持之系統動態模型建構 A Concept Model for the Maintenance of Fleet

Readiness Constructed by System Dynamic Approaches

系 所 別 ： 科 技 管 理 研 究 所 學 號 姓 名 ： M 0 9 5 0 3 0 2 8 雍 允 中 指 導 教 授 ： 陳 俐 文 博 士 指 導 教 授 ： 林 錦 煌 博 士

中華民國九十七年八月

謝辭

摘要

Abstract

目次

表次

圖次

第一章 緒論

第一節 研究動機

第二節 現況分析