本文格式为Word版,下载可任意编辑运筹学第一讲起源与发展 第一讲:运筹学与管理科学概论 #本讲的主要内容 一、运筹学的产生与管理科学(Management Science)学派 二、伯法与管理科学 三、生产系统的决策 四、决策的分类与次优化问题 五、生产管理的分析方法 六、生产系统的设计与操纵 七、管理科学的透视与展望 #教学目的: 使学生了解运筹学产生的背景与过程,对运筹学的全貌有一个全面的了解了解运筹学从一种技术到一门学科再到一个管理流派的蜕变进程,从而加深对运筹学在管理学科的地位、作用与适用范围的理解 #学时数:四学时 一、运筹学的产生与管理科学(Management Science)学派 管理科学学派又被称为数量学派,是把数理方法用于管理的典范管理学教科书上往往见到的量本利分析模型,按照约束条件区分决策确实定型、风险型、非确定型和博弈型,在筹划和操纵中使用关键线路法和筹划评审法等网络技术,对生产过程举行系统分析和设计,甚至概括到库存管理和厂址选择等等,都属于这一学派 在管理学的进展史上,管理科学(Management Science)是一 个弥漫争议的词汇。
其讨论的核心问题是:管理到底是艺术还是科学譬如行为学派、系统学派、权变学派等,都强调管理中对人的鼓舞、对环境的协调、和反应机制对管理科学学派的批评者主要认为管理的艺术成分多于定量的成分 1、运筹学的萌芽 运筹学(管理科学)的萌芽,来自于人们对数学的敬仰从上古开头,人类就在苦苦探索着“数字化生存”的道路中国古代的八卦,实际上就是来自于当时的数学中国传统中对三、五、九等数字的迷信,“九五之尊”的至高无上等等,就反映了人类对数学的一种崇拜西方也不乏用数学来解释世界的探索者到了近代,这种对数学的推崇进展到颠峰17世纪的笛卡尔认为,世界上的一切客观存在都可以用数学描绘出来,包括人脑的思维活动也可以用数学加以解释牛顿对数学和力学的付出,运动定律和万有引力定律的察觉,进一步使人们对世界的数学性确信无疑马克思确信世界的数学性和数学的完备性,马克思曾断言道:一门科学,当它只有能够用数学方法表达的时候,它才是完备的 运筹学/管理科学萌芽已久有人认为,公元前212年,叙拉古请阿基米德设计的用以打破罗马人海上封锁的筹划,就可以看做是运筹学的开端在中国,也有不少人认为,战国李冰父子在四川修建的都江堰,就是古代的系统工程。
北宋真宗年间丁胃修皇宫的故事:取土、运料和处理垃圾的系统思维方法表达了运筹学的思想我国古代的《孙子兵法》、 春秋战国时代诸侯战役的案例:《围魏救赵》等、三十六计等都是对策论辉煌的篇章 管理学界公认的运筹学初创时间,几乎同科学管理运动同时1909年,丹麦数学家厄兰(A. K. Erlang),扶助公司解决了哥本哈根街道上的线继线问题,发表论文《概率论与会话》,成为创立现代排队论概念的先驱1924年,贝尔测验室的道奇、罗米格、休哈特创造了统计抽样表,用于取样检验和质量操纵,这是概率论用于管理的先声,但当时并未被人们所采纳到1928年,贝尔测验室的另一成员弗莱(T. C. Fry),出版了《概率及其工程应用》,对排队论的统计根基理论做出了付出在这一方面成果较多的要数费希尔(R.A. Fisher),他在1925年集中研究统计理论,提出了X平方测验、贝斯统计、抽样理论、试验设计等一系列统计方法另外,1916年,英国的兰彻斯特(F. W. Lanchester)曾提出过军事行为中双方人力、火力数量与战役结果关系的计算公式,这是现代军事运筹最早提出的战役模型同年,美国的爱迪生(Thomas A. Edison)也曾设计过一个海军作战程序,分析了商船在海战中走Z形路线的优缺点。
但是,在当时的社会环境条件下,无论是在军事方面,还是在工商企业的管理方面,都对这些成果不屑一顾数学方法和管理实践,在当时并未能够结合起来 但是,多数人认为,由于数学手段的局限性,更加是过去一向缺乏对不确定的模糊概念举行数学求解的方法,加之没有大 型计算工具,所以,到19世纪为止,运筹学尚未能诞生 2、运筹学的诞生 (二战中) 运筹学/管理科学的真正诞生并投入实际应用,是在其次次世界大战期间英国人在战役中最早采用运筹方法 1、当时,为了对付德国的空袭,解决英伦三岛的防空协同作战问题,英国成立了第一批运筹学小组(Operational Research,本意为作战研究,至今中国台港澳地区还把这一名词翻译为“作业研究”,大陆翻译为“运筹学”)最著名的一个小组是由雷达的研发者、物理学家、诺贝尔奖获得者布莱克特(P. M. S. Blakett)领导的这个小组的成员,包括三位生理学家,两位数量物理学家,一位天文物理学家,一位军官,一位大地测量学家,一位普遍物理学家,两位数学家他们告成地解决了伦敦的防空问题 2、美国也很快察觉了运筹学的潜力,国防研究委员会主席科南特(James B. Conant)和参谋长联席会议新武器装备委员会主席布什(Vannevar Bush),在美国海军和第八轰炸机司令部建立了运筹学小组,举行护航和反潜作战、轰炸德国、轰炸日本的方案设计,并取得了相应成果。
最有效的是大西洋海战盟军对德国潜艇的打击) 最出名的案例时大西洋海战 二次世界大战期间,德国同英、美为争夺大西洋制海权而举行的海战 大西洋海上交通线是英国赖以输入战略物资、原料和粮食的生命线为迫使英国屈服,德国抉择以海军主力破坏大西洋海上交通线,英国那么针锋相对,将强大的皇家海军投入保卫海上交通线,战役遂由此起整个战役大体分为三个阶段 第一阶段:(1939.9-1941.12)德国使用大型水面战斗舰船、航空兵和潜艇捕获和击沉大批英国商船德47号潜艇潜入英海军基地,击沉英战列舰“皇家橡树”号但德舰的水面攻击在英国海军反攻下损失严重北海海战中,受伤后被围困在蒙德维亚港的德战列巡洋舰“施佩”号被凿沉此后,德国宣布实行“无限制潜艇战”开头,德国用单艇伏击盟国运输船,效果不大1941年2月后,改为以飞机引导艇群举行伏击,取得重大战果,共击沉英国商船500万吨德国空军在布雷、封锁港口、航道,伏击和轰炸运输部队方面也取得重大战果 其次阶段:(1942.1-1943.5)美国参战后,德国将新型远程潜艇开至美国大西洋沿岸举行伏击,仅3个月,就击沉商船100余万吨德潜艇司令邓尼茨得意地称:“钟摆每摇摆一次,德围潜艇就把一吨盟军作战物资送入海底”。
英、美为对付德国海军,投入大量军舰为商船护航,研制和使用了深水炸弹、声纳、探磁仪等新式反潜装备,投入大量飞机,加强海上和空中反潜巡 — 6 —。