高可用度运行是关键设备系统运营企业产生收益的根本保障,一旦出现故障会给运营商带来严重的收益损失。近年,越来越多的运营商选择将关键设备的维修服务外包给设备供应商。关键设备的可用度既受到供应商生产阶段的可靠性投资水平、售后阶段的维修能力和备件库存水平投资的影响,也受到运营商在设备服役阶段对设备运作环境条件投资的影响。运营商为了减小突发故障造成的严重收益损失以及可能地继发资金流风险,购买业务中断保险成为减缓收益损失和资金流风险的重要措施。当前基于性能合同（PBC）成为关键设备运营商与供应商之间的新型主流服务合同选项,它是根据服务性能结果给予供应商补偿。传统的基于资源的合同（RBC）因其固有的激励扭曲机制而逐渐被淘汰。鉴于关键设备领域这种商务新模式,运营商如何合理设计服务合同来增强激励供应商,同时又要选择购买合理的业务中断保险来减缓潜在的收益损失和资金流风险,更具体的研究工作包括:（1）研究考虑供应商服务能力的性能合同与保险集成设计。以备件库存与维修中心构成的闭环服务过程整体外包为背景,引入业务中断保险（BI）,以委托-代理理论为建模框架,分别研究集中决策、RBC合同和PBC合同下供应商服务能力及运营商合同的设计。探讨PBC合同与BI保险集成情景下供应商最优的可靠性与库存水平决策;分析供应商决策随合同参数变化规律以及BI保险对传统维修合同RBC以及PBC合同的影响规律;最后通过数值分析比较了三种合同下供应商服务能力、保险水平以及运营商收益的大小,（2）研究考虑合作双方服务能力的性能合同与保险集成设计。以运营商和供应商共同影响设备的可用度为背景,分析合同双方存在双边道德风险时,PBC合同与BI保险集成情景下运营商最优的运作能力与供应商最优的维修能力决策,引入业务中断保险（BI）后,探讨保险与维修合同两者之间的相互作用机制。通过总结本文研究工作,给出两种情境下合作双方的服务能力决策,通过得到的PBC合同和业务保险合同的最优参数表达式分析对合作双方服务能力的影响规律,为运营商在不同情境下如何设计PBC合同及是否购买业务中断保险提供了理论指导。该研究是维修服务运作与保险领域跨界研究的首次尝试,其理论分析结果有助于为关键设备运营企业跨部门决策提供指导。