西方海洋防方中的运行机制

西方海洋防方中的运行机制

运营是一项行动研究或行动研究，换句话说，“应用研究”或“行动研究”。什么是运筹学?从不同角度可以给出不同的定义,下面是一些有代表性的定义。钱学森等:由一支综合性的队伍,采用科学的方法,为一些涉及到有机系统(人—机)的控制系统问题提供解答,为该系统的总目标服务的学科。Morse(运筹学界的元老):执行部门对所控制的业务作出决策提供数量上的依据的一门科学或利用所有应用科学、执行部门对其所属业务作出决策提供数量上的依据的一门科学。近代一些运筹学工作者:运筹学是应用系统的、科学的、数学分析的方法,通过建摸、检验和求解数学模型而获得最优决策的科学。无论给出怎样的定义,其核心都是用科学方法来处理自然环境和社会环境中有关人和物的运行体系。1.应期研究的特点第一次世界大战期间,1914~1915年间,兰彻斯特为研究战争的胜负与兵力多寡、火力强弱之间的关系发表了若干军事论文;爱迪生在研究反潜战的项目中,汇编各项典型统计数据,用于选择回避或击毁潜艇的最佳方法,使用“战术对策演示盘”解决了免受潜艇攻击的问题。第二次时世界大战期间,鲍德西(Bawdsey)雷达站的负责人罗伊(A.P.Kowe)提出立即进行整个防空作战系统运行的研究。其成员组是一支综合的队伍,包括心理学家3人、数学家2人、数学物理学家2人、天文物理学家1人、普通物理学家1人、陆军军官1人、测量员1人,所研究的具体问题有:设计将雷达信息传送给指挥系统及武器系统的最佳方式;雷达与防空武器的最佳配置。由于该雷达站成功地进行探测、信息传递、作战指挥、战斗机与防空火力的协调,大大提高了英国本土的防空能力,不久以后在对抗德国对英伦三岛的狂轰滥炸中发挥了极大的作用。雷达站研究工作的重要作用称得上是运筹学的典范。1942年美国大西洋舰队反潜艇指挥官Baker组织并领导了反潜艇战运筹组,即后来隶属于美国海军总司令部的运筹组的前身,这个运筹组集中了一批著名的科学家。战争结束时,海军运筹组的科学家人数已达到70多位,美国陆军空战部队在Leach的领导下建立的作战分析小组也超过了20多个。在第二次世界大战期间,英国、美国和加拿大等国军队里的运筹工作人员甚至超过了700人。这些运筹工作组研究的问题很多,诸如战斗机炮弹的合理载荷量问题,如何用一定数量的战斗机封锁给定的海面海域的问题等等,这些都是他们感兴趣的研究对象。大西洋反潜战是二战期间Morse小组的重要工作,1942年麻省理工学院的Morse教授应美国大西洋舰队反潜战官员Baker舰长的请求担任反潜战运筹组的计划与监督工作,其最出色的工作之一是协助英国打破了德国对英吉利海峡的海上封锁,研究所提出的两条重要建议是:将反潜攻击由反潜艇投掷水雷改为飞机投掷深水炸弹,起爆深度由100m改为25m左右,即当德方潜艇刚下潜时攻击效果最佳;运送物资的船队及护航舰艇的编队由小规模、多批次改为大规模、少批次,从而减少了损失率。结果,丘吉尔采纳了Morse的建议,打破了德国的封锁,重创了德国潜艇部队,Morse同时获得英国及美国战时最高勋章。英国战斗机中队援法决策是二战期间又一个著名战例。当时,二战开始不久,德军突破马奇诺防线,法军节节败退,英国参与抗德,派遣十几个战斗机中队在法国国土上空与德国空军作战,指挥、维护均在法国进行。由于战斗损失大,法国总理要求增援10个中队,时任英国首相的丘吉尔准备同意该请求。英国运筹学者的快速研究结果表明:在当时的环境下,当损失率、补充率为现行水平时,只要两周时间,英国的援法战斗机就一架都不存在了。运筹学家以简明的图表、明确的分析结果说服了丘吉尔,最后丘吉尔决定:不仅不再增援新的战斗机中队,而且还将在法的英国战斗机大部分撤回本土,并以本土为基地继续抗德,使局面出现了很大改观。二战时期军事运筹学的特点表现在:定量化、系统化方法迅速发展;采集真实的实际数据;多学科密切协作;解决方法渗透着物理学思想。古典管理学派对运筹学的发展产生过很大影响,主要思想是寻求一些方法,使人们自愿地联合与协作,保持个人的首创精神和创造能力,达到增加效率的目的。比如,动作研究与泰勒工作制;切削效率与车速、进刀量等因素的数学关系——优选问题;提出管理的基本原则,研究了机构设置、权限、工厂布局、计划等问题;举世闻名的刺激性工资制;用于生产活动分析和计划安排的甘特黑道图,并由此进一步发展成为统筹方法等。值得一提的是苏联科学家康特洛维奇(Л..B.Контрович)的工作。1939年,康特洛维奇对生产中提出的大量组织与计划问题进行了研究,发表了著名的《生产组织与计划中的数学方法》,这是运筹学在理论、方法上较为完整的最早著作。研究的具体问题包括生产配置问题、原材料的合理利用问题、运输计划、播种面积的分配等,研究结果不仅给出了数学模型,而且可以确定最优方案。康特洛维奇的贡献在于使运筹学的理论方法形成体系,其确定极值的方法超出了经典数学分析方法的范畴,遗憾的是研究成果直到二战以后才受到重视。经济理论特别是数理经济学派对运筹学的发展也产生过巨大影响。1758年,弗朗斯瓦·魁奈(Qusnay)在凡尔塞发表《经济表》,对经济中各部门的平衡关系作了最早的研究。沃尔拉思(KathyWalrath)对经济平衡问题的研究是经济学家对数理经济的重大贡献,其数学形式被持续地深入研究、发展和推广(奥地利、德国)。1932年,冯·诺依曼(VonNeumann)提出第一个广义经济平衡模型。近30年来,经济数学和运筹学互相影响,相互促进,共同发展。特别要提到的是冯·诺依曼的开创性工作:1939年提出宏观经济优化的控制论模型,成为数量经济学的一个典型模型;他是近代对策论创始人之一,1944年与O.莫根施特恩合作发表《对策论与经济行为》一书,将经济活动中的冲突、协调、平衡分析问题量化处理,解决了一些基本问题(二人零和对策),他所领导研究的电子计算机成为运筹学的技术实现支柱之一。尤为世人称道的是他慧眼识人,最早肯定并扶持当时未满30岁的丹齐克(G.B.Dantzig)从事的以单纯形法为核心的线性规划研究。追溯运筹学的发展历史,大致可以分为4个时期:萌芽时期、早期研究、形成与发展时期及现代运筹学时期。朴素的运筹学思想自古有之:从阿基米德为迦太基人设计的用于粉碎罗马海军攻占西那库斯城的设防方案,到我国战争时期《孙膑斗马术》的故事;李冰父子主持修建的由“鱼嘴”岷江分洪工程、“飞沙堰”分洪排沙工程和“宝瓶口”引水工程巧妙结合而成的都江堰水利工程;宋真宗皇宫失火,大臣丁渭提出的一举三得重建皇宫的方案;《梦溪笔谈》所记录的军粮供应与用兵进退的关系等事例无不闪耀着运筹帷幄、整体优化的朴素思想。《经济表》一书的问世、第一次世界大战时期的军事研究、生产组织与计划问题的研究是运筹学早期研究的代表。运筹学的形成与发展时期主要指第二次世界大战及战后的一段时间,除了前面所提到的许多著名军事战例之外,运筹学开始进入工业部门和管理领域。到20世纪50~60年代,运筹工作者队伍开始迅速壮大,纷纷成立学会、创办刊物并开始在高校开设运筹学课程;军事运筹学开始面向未来要求展开研究;大量理论成果问世,系统专著出版:1947年丹齐克(G.B.Dantzig)提出单纯形法,1950~1956年间LP对偶理论诞生,1951年Knhn-Tuker定理奠定了非线性规划理论的基础,1954年网络流理论建立,1955年创立随机规划,1958年创立整数规划及割平面解法,同年求解动态规划的Bellman原理发表,1960年G.B.Dantzig-Wolfe建立大LP分解算法;各个分支得到不断充实和完善并形成体系。任何概念都是在发展的过程中不断完善的。究竟什么是运筹学,目前流行的说法比较多。1976年美国运筹学会的定义是:“运筹学是研究用科学方法来决定在资源不充分的情况下如何最好地设计人—机系统,并使之最好地运行的一门学科”。这从一个侧面描写了运筹学的特点。1978年联邦德国科学辞典上的定义是:“运筹学是从事决策模型的数学解法的一门科学。”英国运筹学杂志则认为:“运筹学是运用科学方法(特别是数学)来解决那些在工业、商业、政府和国防部门中,有关人力、机器、物质、金钱等大型系统的指挥和管理方面出现的问题的科学,目的是帮助管理者科学地决策其策略和行动。”从科学的研究对象、内容和性质出发,把运筹学定义为:“针对特定的管理决策问题,依照给定的目标和条件,从众多方案中选择最优方案的一种最优化技术和方法。”这一定义与英文词OperationsResearch的含义比较接近。在英文中,Operation一词的首要含义是:“working,wayinwhichsomethingworks”。另外,该词还有这样一些含义,如:“theconditionofbeinginaction;aproducethatispartofaseriesinsomework”。所以,如果要把OperationsResearch直译为汉语,笔者认为比较贴切的应该是“方法研究”。2.城市河道规划的两种类型运筹学的内容相当丰富,分支也很多,根据其解决问题的主要特点,可将其分为两大类,即确定型模型和随机型模型。确定型模型主要包括:线性规划、整数规划、非线性规划、目标规划、动态规划、图与网络等。随机型模型主要包括:决策论、对策论、排队论、存储论以及可靠性理论等。2.1.线性规划及其求解数学规划包括线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划和目标规划等,其研究对象是计划管理工作中有关安排和估值的问题,解决的主要问题是在给定条件下,按某一衡量指标来寻找安排的最优方案。它可以表示为求解函数在满足约束条件下的极值(包括极大值极小值)问题。数学规划也叫做规划论,是运筹学的一个重要分支,早在1939年苏联的康托洛维奇(Л..B.Контрович)和美国的希奇柯克(F.L.Hitchcock)等人就在生产组织管理和制定交通运输方案时首先研究和应用了线性规划方法。1947年丹齐克(G.B.Dantzig)等人提出了求解线性规划问题的单纯形方法,为线性规划的理论与计算奠定了基础,特别是电子计算机的出现和日益完善,更使规划论得到迅速发展,可用电子计算机来处理成千上万个约束条件和变量的大规模线性规划问题,从解决技术问题的最优化到工业、农业、商业、交通运输业以及决策分析部门都可以发挥作用。从范围来看,小到一个班组的计划安排,大至整个部门,以至国民经济计划的最优化方案分析,它都有用武之地,具有适应性强、应用面广、计算技术比较简便的特点。到了20世纪70年代,数学规划无论是在理论和方法上,还是在应用的深度和广度上,都得到了进一步的发展。数学规划和古典的求极值问题有本质上的不同,古典方法只能处理具有简单表达式和简单约束条件的情况。现代的数学规划中的问题,目标函数和约束条件都很复杂,而且要求给出某种精确度的数学解答,因此算法的研究特别受到重视。这里最简单的一类问题就是线性规划。如果约束条件和目标函数都呈线性关系就叫线性规划。要解决线性规划问题,从理论上讲就是要解线性方程组,因此解线性方程组的方法,以及关于行列式、矩阵的知识,就是线性规划中非常必要和重要的工具。线性规划及其解法——单纯形法的出现,对运筹学的发展起了重大的推动作用。许多实际问题都可以化成线性规划来解决,而单纯形法又是一个行之有效的算法,加上计算机的出现,使一些大型复杂的实际问题的解决成为现实。非线性规划是线性规划的进一步发展和继续。非线性规划的基础性工作是在1951年由库恩(H.W.Kuhn)和塔克(A.W.Tucker)等人完成的。许多实际问题如设计问题、经济平衡问题都属于非线性规划的范畴。非线性规划扩大了数学规划的应用范围,同时也给数学工作者提出了许多基本理论问题,使数学中的凸分析、数值分析等也得到了发展。还有一种规划问题和时间有关,叫“动态规划”,近年来在工程控制、技术物理和通信中的最佳控制问题中,已经成为经常使用的重要工具。2.2.图论的应用图论是一个古老的但又十分活跃的分支,它是网络技术的基础。图论的创始人是数学家欧拉。1736年他发表了图论方面的第一篇论文,解决了著名的哥尼斯堡七桥难题,相隔100多年后,在1847年基尔霍夫第一次应用图论的原理分析电网,从而把图论引进到工程技术领域。20世纪50年代以来,图论的理论得到了进一步发展,将复杂庞大的工程系统和管理问题用图描述,可以解决很多工程设计和管理决策的最优化问题,例如完成工程任务的时间最少、距离最短、费用最省等等。图论受到数学、工程技术及经营管理等各方面越来越广泛的重视。2.3.排污权的发展排队论是运筹学的又一个分支,又叫随机服务系统理论,其研究目的是要回答如何改进服务机构或组织被服务的对象,使得某种指标达到最优的问题。比如:一个港口应该有多少个码头?一个工厂应该有多少维修人员?1909年丹麦的电话工程师爱尔朗(A.K.Erlang)开始了关于电话交换机效率问题的研究,1930年以后,开始了更为一般情况的研究,取得了一些重要成果。在第二次世界大战中对飞机场跑道的容纳量进行估算,使排队论得到了进一步发展,其相应的学科更新论、可靠性理论等也都发展起来。1949年前后,开始了对机器管理、陆空交通等方面的研究,1951年以后,理论工作有了新的进展,逐渐奠定了现代随机服务系统的理论基础。排队论主要研究各种系统的排队队长、排队的等待时间及所提供的服务等各种参数,以便求得更好的服务,是研究系统随机聚散现象的理论。因为排队现象是一个随机现象,因此在研究排队现象的时候,主要采用研究随机现象的概率论作为主要工具。此外,还有微分和微分方程。排队论把它所要研究的对象形象地描述为顾客来到服务台前要求接待,如果服务台已经被其他顾客占用,那么就要排队,另一方面,服务台也时而空闲、时而忙碌。因而就需要通过数学方法求得顾客的等待时间、排队长度等的概率分布。排队论在日常生活中的应用相当广泛,比如:水库水量的调节;生产流水线的安排;铁路分成场的调度;电网的设计等等。2.4.博弈的传统如果决策者的对方也是人(一个人或一群人),双方都希望取胜,这类具有竞争性的决策称为对策或博弈型决策。构成对策问题的3个根本要素是:局中人、策略和一局对策的得失。目前对策问题一般可分为二人有限零和对策、阵地对策、连续对策、多人对策与微分对策等。对策论也叫博弈论,历史上有名的田忌赛马问题就是典型的博弈论问题。作为运筹学的一个分支,博弈论的发展也只有几十年的历史。系统地创建这门学科的数学家,现在一般公认为是美籍匈牙利数学家、计算机之父——冯·诺依曼。最初用数学方法研究博弈论是在国际象棋中开始的——如何确定取胜的着法。由于是研究双方冲突、制胜对策的问题,所以这门学科在军事方面有着十分重要的应用。数学家还对水雷和舰艇、歼击机和轰炸机之间的作战、追踪等问题进行了研究,提出了追逃双方都能自主决策的数学理论。随着人工智能研究的进一步发展,对博弈论提出了更多新的要求。2.5.决策的研究是决策科学的基础决策论研究决策问题。所谓决策就是根据客观可能性,借助一定的理论、方法和工具,科学地选择最优方案的过程。决策问题是由决策者和决策域构成的,而决策域又由决策空间、状态空间和结果函数构成。研究决策理论与方法的科学就是决策科学。决策所要解决的问题是多种多样的,从不同角度有不同的分类方法。按决策者所面临的自然状态的确定与否可分为确定型决策、风险型决策和不确定型决策;按决策所依据的目标个数可分为单目标决策与多目标决策;按决策问题的性质可分为战略决策与策略决策,以及按不同准则划分成的各种决策问题类型。不同类型的决策问题应采用不同的决策方法。决策的基本步骤为:(1)确定问题,提出决策的目标;(2)发现、探索和拟定各种可行方案;(3)从多种可行方案中选出最满意的方案;(4)决策的执行与反馈,以寻求决策的最优动态。2.6.降低企业物资存储存储论也称库存论,是研究物资最优存储策略及存储控制的理论。物资存储是工业生产和经济运转的必然现象。对任何工商企业,如果物资存储过多,则会积压流动资金,占用仓储空间,增加保管费用,存储时间过长造成物资过时,以至造成巨大损失;如果存储过少,则会失去销售机会、减少利润,或因缺乏原料而被迫停产,或因临时采购多而耗人力及费用。因而如何寻求一个恰当的采购、存储方案就成为存储论的研究对象。2.7.关于苏商国政府的调节搜索论是应第二次世界大战中战争的需要而出现的运筹学分支,主要研究在资源和探测手段受到限制的情况下,如何设计寻找某种目标的最优方案并加以实施的理论和方法。在第二次世界大战中,同盟国的空军和海军在研究如何针对轴心国的潜艇活动、舰队运输和兵力部署等进行甄别的过程中产生的。搜索论在实际应用中也取得了不少成效,例如20世纪60年代,美国寻找在大西洋失踪的核潜艇“打谷者号”和“蝎子号”,以及在地中海寻找丢失的氢弹,都是依据搜索论获得成功的。运筹学有广阔的应用领域,它已渗透到诸如服务、库存、搜索、人口、对抗、控制、时间表、资源分配、厂址定位、能源、设计、生产、可靠性等各个方面。3.基于“变尺度法”的治疗方案与技术研究运筹学属于应用数学范畴,具体地说,它是一门管理数学,是一种通过对系统进行科学的定量分析,从而发现问题、解决问题的系统方法论。与其他的自然科学不同,运筹学研究的对象是“事”,而不是“物”,它揭示的是“事”的内在规律性,研究的是如何把事办得更好的方式方法。因此,有人也把运筹学称为事理科学。经过长期的实践,运筹学已形成自己特有的方法论,从整体优化的角度出发,使用科学方法,其人员是一支综合性队伍,研究解决问题的一般过程见图1。这一切标志着运筹学已经走向成熟。计算机的崛起使运筹学飞速发展而进入现代运筹学时期。线性规划算法的研究带动了各个分支理论与方法的更大发展,新领域、新方法不断萌发,应用范围则更加广泛。20世纪70年代末~80年代初对运筹学的大讨论引发了关于运筹学发展的话题,人们对60年代开始偏离理论与实践结合的主流方向形成的“运筹学危机”进行了回顾和反思,同时也看到了运筹学的生机:60~70年代各分支理论体系的充实强化了学科框架,丰富完备了其特定的方法论和特有的理论体系;对于LP求解算法深入探讨中由著名的KleeMinty反例推动了哈奇扬的椭球算法和Karmarkar算法的问世,以及S.Smale关于单纯形法计算量(平均意义下)的结果;变尺度法的出现使非线性规划获得了突破性进展,DFP算法、BFGS算法不仅在理论上完美,而且在计算实践上的成功也为非线性规划的实际应用提供了强有力的支持。在此期间,运筹学的新领域、新方法不断酝酿与萌发:T.L.Saaty创立的层次分析法(AHP)理论严谨、应用有力,具有柔性特征,可融入决策者的偏好和判断。应用领域也得到了新的扩展,表现在运筹学理念与方法为诸多技术领域所接受,航天航空、汽车、机械等行业广泛采用“优化设计”、CAD,1998年Zimmermann(德国Aachen大学)领导的《全德邮件快递线路的优化设计》由公路、铁路、航空部门共同协作、在计算机技术和信息技术支持下完成的大规模实际应用课题投入使用,项目体现出巨大实际价值、明确的目标、整体化的思想、数学化的分析、多学科的协同、模型方法的应用、最优化的结果。系统的整体化,所谓系统可以理解为是由相互关联、相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的有机整体。例如一个企业的经营管理由很多子系统组成,包括生产、销售、技术、供应、财务等,各个系统的工作好坏直接影响企业经营管理的好坏,但各子系统的目标往往不一致,生产部门为提高劳动生产率希望尽可能增大批量;销售部门为满足更多用户的需要,要求增加花色品种;财务部门希望减少积压,加速流动资金周转,降低成本。运筹学不是对每一个决策行为孤立地进行评价,而是把系统内所有重要的部分相互结合起来做出评价,把相互影响的各方面作为一个统一体,从总体利益的观点出发,找出一个优化协调的方案。多学科的配合,一个企业的有效管理涉及很多方面,运筹学研究中吸收来自不同领域、具有不同经验和技能的专家。由于专家们来自不同的学科领域,具有不同的经历经验,增强了发挥小组集体智慧提出问题和解决问题的能力。这种多学科的协调配合在研究的初期,在分析和确定问题的主要方面,在选定和探索解决问题的途径时,显得特别重要。4.运营的发展和软运营的出现第二次世界大战以后运筹学的发展主要分为以下的两个阶段。4.1.第二次世界大战后的蓬勃发展时期4.1.1.基于东南角的病人会出现,从《企业会》第20世纪50年代中期5.此阶段的特点是人数不多、范围较小、出版物及学会等寥寥无几,最早英国一些战时从事运筹学研究的人积极讨论如何将运筹学方法应用于民用部门,于1948年成立“运筹学俱乐部”,在煤炭、电力等部门推广应用运筹学取得了一些进展。1948年美国麻省理工学院把运筹学作为一门课程介绍,1950年英国伯明翰大学正式开设运筹学课程,1952年在美国喀斯(Case)工业大学设立了运筹学的硕士和博士学位。第一本运筹学杂志《运筹学季刊》(O.R.Quarterly)1950年于英国创刊,第一个运筹学会美国运筹学会于1952年成立,并于同年出版运筹学学报(JournalofORSA)。4.1.2.20世纪50年代初期到20世纪50年代末期,被认为是运筹学的成长时期此阶段的一个特点是电子计算机技术的迅速发展,使得运筹学中一些方法如单纯形法、动态规划方法等,得以用来解决实际管理系统中的优化问题,促进了运筹学的推广应用。20世纪50年代末,美国大约有半数的大公司在自己的经营管理中应用运筹学。另一个特点是有更多刊物、学会出现。从1956年到1959年,就有法国、印度、日本、荷兰、比利时等10个国家成立运筹学会,6种运筹学新刊物问世。1957年在英国牛津大学召开了第一次国际运筹学会议,1959年成立国际运筹学会(InternationalFederationofOperationsResearchSocieties,简称IFORS)。4.1.3.我国基于西方国家的治疗方法此阶段的特点是运筹学进一步细分为各个分支、专业学术团体的迅速增多、更多期刊的创办、运筹学书籍的大量出版以及更多学校将运筹学课程纳入数学计划之中。第三代电子数字计算机的出现,促使运筹学得以用来研究一些大的复杂的系统,如城市交通、环境污染、国民经济计划等。我国第一个运筹学小组于1956年在中国科学院力学研究所成立,由钱学森教授从西方国家引入我国。1958年建立了运筹学研究室。1960年在山东济南召开全国应用运筹学的经验交流和推广会议,1962年和1978年先后在北京和成都召开了全国运筹学专业学术会议,1980年4月成立中国运筹学会。在农林、交通运输、建筑、机械、冶金、石油化工、水利、邮电、纺织等部门,运筹学的方法已开始得到应用推广。除中国运筹学会外,中国系统工程学会以及国民经济各部门有关的专业学会,也都把运筹学应用作为重要的研究领域。我国各高等学院,特别是各经济管理类专业已经普遍把运筹学作为一门专业的主干课程列入数学计划之中。目前国际上著名的运筹学刊物有:ManagementScience,OperationsResearch,JournalofOperationelResearchSociety,EuropeanJournalofOperationsResearch等,国内运筹学的专门刊物或较多刊登运筹学理论和应用的刊物主要有运筹学学报、运筹与管理、系统工程学报、系统工程理论与实践、系统工程理论方法应用、数量经济技术经济研究、预测、系统工程、系统科学与数学等。4.2.2流动人口的生存状况,传统思维和社会因素导致营造环境差经历了战后“黄金时期”的飞速发展之后,OR从20世纪70年代起进入了一个衰落阶段:(1)从70年代起,它对企业经营管理的影响已大不如从前。到了1989年,全社会各行业、各部门内的OR小组关闭数量不断增多,呈逐年上升之势,艰难生存下来的、为数不多的小组也基本集中在政府、公共部门、制造业及运输业,大量的OR专业人员转行或被裁减;(2)OR的教育状况亦不容乐观。大学中的OR科、系数目锐减,即使勉强支撑下来的也纷纷易名为商学院或管理学院,几乎没有直接叫OR的专业了,大多数改称管理科学。讲授的科目远远不及往日完善。师资流失严重,且无后续补充,兼具理论与实践经验的教师更是寥寥无几。OR学术界陷入了极为严峻的生存危机之中。内因是变化的依据,外因是变化的条件。OR衰落的根本原因在于其内在缺陷的日益暴露、宏观环境的变迁和其他替代因素的出现。4.2.1.作者角度:“缺乏适应性,实际问题无法解决OR是在战争条件下依靠国家力量组织产生的。当时解决问题具有时间紧迫性和实用性,并且过于依赖政府的宏观组织和资源调配,因此导致了OR过于注重战术性和操作性、对环境变化没有较强的适应能力。由于缺乏对战略性与管理决策性的足够重视,导致了以下现象的出现:(1)视角局限于战术操作层面,使得OR工作者“匠气”十足。过多精力被放在模型构造与算法的精巧性、数学工具的完备性上,追求解决纯技术性的问题,加上学术期刊论文录用标准的不合理,学术研究被错误地引向“重数学技巧、轻实际解决问题能力”的方向发展。(2)忽视了对经营管理问题的环境分析,不能用系统的观点来看待解决实际的OR问题,未认识到所需解决的大多为结构不良问题,当系统内外的不确定性因素较多并涉及人的因素(观点、利益不同时会出现多重目标)时,绝大多数OR工作者在思想和应用方法上都没有足够的准备,显得束手无策,相关理论创新与突破根本无从谈及。因此使得OR的适应性与实用性下降。(3)OR工作者缺乏对经营管理的正确理解,没有系统的经营管理知识和实际经验,个人素质未能及时跟上社会的实际需要,因此导致了视野褊狭,不能敏锐捕捉问题、正确把握问题实质,不能与服务单位保持良好关系,无法成功地推销自己的思想和方案,其最终结果是工作脱离了管理决策的实际。4.2.2.对经济均衡的影响20世纪70年代以来世界经济变化愈加频繁,不确定性大大增加,出现了前所未有的“滞涨”现象、普遍性的行业衰退及1973年~1974年和1979年~1980年两次世界性的石油危机。这些变化又引发了以下情形的出现:(1)“滞涨”的出现使得以国家干预经济为主要思想的凯恩斯主义在西方经济思想体系中一贯的主导地位不复存在。政府采取各种措施均未能有效地防止和消除高失业率与高通货膨胀率的同时出现。理论界出现了一股反计划、反国家干预经济的思潮,提倡对市场经济自我调节的回归。OR强调从宏观上对经济资源做出合理计划、分配、使用,以达到全局最优,其存在、发展和计划与被重视的程度、国家干预经济能力的强弱息息相关,故此时必然受到不利的影响。(2)公共部门大规模地私营化。战后,在西方国家展开的大范围公共部门的国有化进程于20世纪70年代末基本结束。80年代后,与之相反的过程——大量公共部门的私营化、市场化在西方国家如火如荼。“这就使得运筹在公共和政府部门生存的空间大大减少。”(3)行业衰落导致OR的需求锐减。OR的作用在规模化生产的行业(如制造业)中才能更充分地体现,而煤炭、钢铁、电力、交通等最先引入OR的行业已经相当成熟,有的甚至已属夕阳产业。(4)成本上升致使OR人员大量被裁减。石油价格的大幅上扬让企业不得不采取各种手段降低成本。由于供职于企业总部计划部门的专职OR人员在该时期没能发挥应有作用,因而被视为富余人员,惨遭精简。4.2.3.管理理论与组织结构、结构特点对比分析(1)教育与培训使个人与团体的工作能力得到极大提高。有些问题不必经高层OR工作者的处理即可解决。(2)计算机的应用,部分替代了OR的功能。OR处理问题比较迟缓,难以满足市场的需要。电脑软件则克服了这一缺陷,且具有成本低廉、简便易操作的特点。(3)实际企业经营中应用了其他新兴管理理论和技术,诸如企业过程再造、项目管理、全面质量管理、核心竞争力、学习型组织、虚拟企业等,老的管理理论像人力资源管理、信息管理、战略管理、市场营销在此期间亦获得较大发展和广泛的实际应用。相反,OR则固步自封,不能汲取其他理论的有益成分,一味强调定量化、精确化和模型化,故而与管理科学在复杂环境下的“软化”趋势背道而驰。(4)企业组织结构呈扁平化趋势。市场的复杂化要求企业对各种变化迅速做出正确反应。正确、快速决策取代了最优安排而成为企业经营中追求的首要目标。这是对OR提出的更高要求,但OR一时难以给出令人满意的解答。企业对此做出的相应调整表现为扁平型组织的建立。企业底层人员较往日获得了更多的决策权,以往在企业高层作整体规划调配时才能更好发挥作用的OR,此时在企业中的地位便有所下降。4.3.2管理部门的领导需要成为传统治疗方案的“引起争取”20世纪80年代初期,西方运筹学界,特别是美国、德国等发达国家的运筹学界,对运筹学的本质、成就、现状与未来发展展开了一场声势浩大的讨论。主要涉及的方面有对运筹学发展的评价、运筹学发展中面临的主要问题、运筹学框架准则是否需要发展等等。许多人认为,在大部分的大学院系中,运筹学成了学术性的“模型”,而不是现实世界的模型,因而培养出来的运筹工作者向管理者们提供的是由模型表达出来的特定问题的解,这正好同运筹学最初提出的目标背道而驰。运筹学的将来已经逝去,只是尚未被埋葬,需要重建运筹学的未来。运筹学的实践同在大学中所教授的内容有着本质的区别,在刊物上和学校中教授的内容,同实际上正在做的事情之间存在着巨大的分离,而且这种现象还在发展。国际运筹学会副主席泽木尔莫教授认为,运筹学存在四个方面的缺陷:其一是培养上的差距。至今为止,还没有真正地为大学生、硕士生、博士生开设的运筹学课程,教师们还不知如何教会学生将运筹学理论与方法应用于实际;其二是软件上的差距。运筹学与信息技术脱节,缺乏面向用户的运筹学软件;其三是沟通上的差距。运筹学的学术会议多为封闭式的,学术程度很高。做学术报告的人多为数学出身,较少数学公式的报告羞于在会上宣读,而反过来,这样的学生或学者则不会面向管理部门领导人作报告;其四是理论上的差距。运筹学的理论与实践相脱离,包括数学理论与算法在内,有许多特有的结构,至今尚未有好的算法解决。同时运筹学还缺少非数学的理论,包括运筹学的行为理论及为工程师们所用的理论。运筹学之所以存在以上的种种问题,主要是由于传统的运筹学理念受数学理念的影响太大。运筹学的传统理念认为:现实世界是系统化、结构化的,因而生成了传统的运筹学的各个分支;环境是稳定的,因果关系是确定的,环境是合作的,因此,运筹学对模型化工作,对最优解的追求就自然成为核心。但不难看出,这与运筹学的早期工作、目的与初衷是相违背的。改变传统的运筹学理念、建立新的运筹学理念是运筹学适应未来、迎接挑战必须进行的首要工作。运筹学的新理念应该是:现实世界是错综复杂的,整体上的形态不是所有局部问题的简化;环境是变化的、冲突的,存在众多的不确定性,不可能全面预知;特定的思考与分析过程,以及恰当的方法论可以不断地修正认识,从而逐步趋向适应。因此,运筹学的模型为了适应环境与顾及复杂问题,必须注入及强化其柔性,即对人文因素的接纳和对问题实质的逐步接近。在方法论上,应注意交互式过程。在追求的目标上,往往需要从传统意义下的最优解改为可接受的“满意解”、“有效解”。理念更新、实践为本、学科交融是运筹学发展的必由之路。错误的理念是运筹学发生危机的深层原因,正确的理念是运筹学发展的前提与原则。运筹学源于实践,运筹学应该以问题驱动为主、学科驱动为辅,互相支持,相辅相成。在实践中发现新问题,推动新的、好的理论与算法的研究,应该成为运筹学研究的主流。运筹学研究“不可忘本”,需要“返璞归真”。运筹学研究还需要进行学科交叉,不要把运筹学定义得太死,要回到运筹学的原始精神,面向问题,而不是面向口袋里的工具,合作是运筹学成功的基础,这就诞生了软运筹学。软科学研究方法是采用定性与定量相结合的方法来综合利用现代科学技术提供的方法和手段。同样,软运筹学研究的方法也是多种多样的,没有固定不变的放之四海皆准的方法。钱学森教授得出的“从定性到定量综合集成研讨厅体系”是软运筹学的基本方法,主要包括以下内容:几十年世界学术讨论的Seminar经验;从定性到定量的综合集成方法;C3I及作战模拟;情报信息技术;灵境技术;人工智能;人机结合