航材的短缺和积压问题日益困扰着正在发展的中国民航，尤其是最近几年，随着机队规模的不断扩大，如果不能有效地处理好航材备件问题，那么势必影响飞行安全或者造成巨大的库存积压。所以，一套科学的航材预测和管理方法显得尤为重要。 当前对航材需求的单件预测模型都有了比较成熟的理论，比如泊松模型，渐进正态模型等；但是对于航材备件系统的优化却很少有成熟的理论，对航材控制的理论和方法的研究十分薄弱，与此相应的航空公司在航材计划、库存控制方面的手段十分落后。 传统的备件系统优化模型基本上都是基于串、并联系统的，这和民航实际相差很远。如果用服务水平的概念来定义航材的保障率，可以有效地避免飞机各零部件间的复杂的逻辑关系，而且体现了航材供应部门的供应水平。本文从民航实际出发，讨论了三种基于服务水平的备件系统优化模型：资金约束的保障率期望值模型，保障率期望值约束的资金优化模型，保障率机会约束的资金优化模型。 对于三种优化模型均采用了蒙特卡罗仿真结合贪婪算法寻求最优解，同时将三种模型作为库存优化系统模块集成到了厦门航空公司的基于可靠性的航材管理系统当中。 在论文的最后还介绍了作者参与开发的厦门航空公司航材管理系统中的消耗件管理模块和航材计划有效性模块，有了这些模块的集成，该航材管理系统变得更加完善和实用。