從圖上作業(yè)法到中國(guó)郵路問(wèn)題運(yùn)籌學(xué)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用

從圖上作業(yè)法到中國(guó)郵路問(wèn)題運(yùn)籌學(xué)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用

一、我國(guó)運(yùn)輸企業(yè)運(yùn)輸領(lǐng)域的治療與發(fā)展運(yùn)營(yíng)績(jī)效的英文名稱(chēng)是“績(jī)效研究”，簡(jiǎn)稱(chēng)“績(jī)效研究”，即研究如何在管理活動(dòng)中發(fā)揮作用以及通過(guò)盡可能少的成本獲得盡可能多的績(jī)效，即所謂的“優(yōu)化”。中國(guó)學(xué)者把這門(mén)學(xué)科意譯為“運(yùn)籌學(xué)”,極為恰當(dāng)?shù)馗爬诉@門(mén)學(xué)科的精髓。在人類(lèi)歷史的長(zhǎng)河中,運(yùn)籌謀劃的思想比比皆是,精典的運(yùn)籌謀劃案例也不鮮見(jiàn)。然而,把“運(yùn)籌學(xué)”真正當(dāng)成一門(mén)科學(xué)來(lái)研究,則是近幾十年來(lái)的事。第二次世界大戰(zhàn)中,英美等國(guó)抽調(diào)各方面的專(zhuān)家參與各種戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)的優(yōu)化研究工作,獲得了顯著的成功,大大推進(jìn)了戰(zhàn)爭(zhēng)勝利的進(jìn)程。戰(zhàn)后,從事這些活動(dòng)的許多專(zhuān)家轉(zhuǎn)到了民用部門(mén),使運(yùn)籌學(xué)很快推廣到了工業(yè)企業(yè)和政府工作的各個(gè)領(lǐng)域,從而促進(jìn)了運(yùn)籌學(xué)有關(guān)理論和方法的研究和實(shí)踐,使得運(yùn)籌學(xué)迅速發(fā)展并逐步成熟起來(lái)。運(yùn)籌學(xué)發(fā)展到現(xiàn)在,雖然只有五十多年的歷史,但其內(nèi)容已相當(dāng)豐富,所涉及的領(lǐng)域也十分廣泛。以《運(yùn)籌學(xué)國(guó)際文摘》收集的各國(guó)運(yùn)籌學(xué)論文的內(nèi)容為例,按技術(shù)分類(lèi)就有50多種。現(xiàn)在這門(mén)新興學(xué)科的應(yīng)用已深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,成為促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康協(xié)調(diào)發(fā)展的有效方法。我國(guó)運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用是在1957年始于建筑業(yè)和紡織業(yè)。1958年開(kāi)始在交通運(yùn)輸、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利建設(shè)、郵電等領(lǐng)域都有應(yīng)用,尤其是運(yùn)輸方面,提出了“圖上作業(yè)法”,并從理論上證明了其科學(xué)性。在解決郵遞員合理投遞路線問(wèn)題時(shí),管梅谷教授提出了被國(guó)外稱(chēng)為“中國(guó)郵路問(wèn)題”的解法。從60年代起,運(yùn)籌學(xué)在我國(guó)的鋼鐵和石油部門(mén)得到了全面和深入的應(yīng)用。1965年起,統(tǒng)籌法在建筑業(yè)、大型設(shè)備維修計(jì)劃等領(lǐng)域的應(yīng)用取得了可喜進(jìn)展。從70年代起,在全國(guó)大部分省市推廣優(yōu)選法。70年代中期最優(yōu)化方法在工程設(shè)計(jì)界得到廣泛的重視,在光學(xué)設(shè)計(jì)、船舶設(shè)計(jì)、飛機(jī)設(shè)計(jì)、變壓器設(shè)計(jì)、電子線路設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和化工過(guò)程設(shè)計(jì)等方面都有成果。70年代中期的排隊(duì)論開(kāi)始應(yīng)用于研究港口、礦山、電訊和計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)等方面。圖論曾被用于線路布置和計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、化學(xué)物品的存放等。存貯論在我國(guó)應(yīng)用較晚,70年代末在汽車(chē)工業(yè)和物資部門(mén)取得成功。近年來(lái),運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用已趨于研究大規(guī)模和復(fù)雜的問(wèn)題,如部門(mén)計(jì)劃、區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)劃等,并已與系統(tǒng)工程難以分解。二、理論基礎(chǔ)的確立從有運(yùn)籌學(xué)概念開(kāi)始,它就與經(jīng)濟(jì)工作密切地聯(lián)系在一起,并相互滲透和交叉發(fā)展。與經(jīng)濟(jì)工作聯(lián)系最為緊密的理論有系統(tǒng)論、運(yùn)籌學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理學(xué),運(yùn)籌學(xué)作為經(jīng)濟(jì)學(xué)科體系的理論基礎(chǔ)之一,其作用是提供實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)優(yōu)化的技術(shù)與工具,是系統(tǒng)理論在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用的具體方法。運(yùn)籌學(xué)作為一門(mén)實(shí)踐應(yīng)用的科學(xué),已被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)方面,并且解決了許多實(shí)際問(wèn)題,取得了很好的效果。以下是當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用較多的幾個(gè)方面。(一)營(yíng)管活動(dòng)的問(wèn)題數(shù)學(xué)規(guī)劃論主要包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃和動(dòng)態(tài)規(guī)劃。研究?jī)?nèi)容與生產(chǎn)活動(dòng)中有限資源的分配有關(guān),在組織生產(chǎn)的經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)中,具有極為重要的地位和作用。它們解決的問(wèn)題都有一個(gè)共同特點(diǎn),即在給定的條件下,按照某一衡量指標(biāo)尋找最優(yōu)方案,求解約束條件下目標(biāo)函數(shù)的極值(極大值或極小值)問(wèn)題。具體來(lái)講,線性規(guī)劃可解決物資調(diào)運(yùn)、配送和人員分派等問(wèn)題;整數(shù)規(guī)劃可以求解完成工作所需的人數(shù)、機(jī)器設(shè)備臺(tái)數(shù)和廠、庫(kù)的選址等問(wèn)題;動(dòng)態(tài)規(guī)劃可用來(lái)解決諸如最優(yōu)路徑、資源分配、生產(chǎn)調(diào)度、庫(kù)存控制、設(shè)備更新等問(wèn)題。(二)庫(kù)存控制相關(guān)理論存儲(chǔ)論又稱(chēng)庫(kù)存論,主要是研究物資庫(kù)存策略的理論,即確定物資庫(kù)存量、補(bǔ)貨頻率和一次補(bǔ)貨量。合理的庫(kù)存是生產(chǎn)和生活順利進(jìn)行的必要保障,可以減少資金的占用,減少費(fèi)用支出和不必要的周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié),縮短物資流通周期,加速再生產(chǎn)的進(jìn)程。在工廠、港口、配送中心、物流中心、倉(cāng)庫(kù)、零售店等都或多或少地保有庫(kù)存,為了實(shí)現(xiàn)物流活動(dòng)總成本最小或利益最大化,人們大多都運(yùn)用了存儲(chǔ)理論的相關(guān)知識(shí),以輔助決策,并且在各種情況下都能靈活套用相應(yīng)的模型求解,如常見(jiàn)的庫(kù)存控制模型分確定型存儲(chǔ)模型和隨機(jī)型存儲(chǔ)模型。其中,確定型存儲(chǔ)模型又可分為幾種情況:不允許缺貨,一次性補(bǔ)貨;不允許缺貨,連續(xù)補(bǔ)貨;允許缺貨,一次性補(bǔ)貨;允許缺貨,連續(xù)補(bǔ)貨。隨機(jī)型存儲(chǔ)模型也可分為一次性訂貨的離散型隨機(jī)型存儲(chǔ)模型和一次性訂貨的連續(xù)型隨機(jī)存儲(chǔ)模型。常見(jiàn)的庫(kù)存補(bǔ)貨策略也可分為以下四種基本情況:連續(xù)檢查,固定訂貨量,固定訂貨點(diǎn)的(Q,R)策略;連續(xù)檢查固定訂貨點(diǎn),最大庫(kù)存的(R,S)策略;周期性檢查的(T,S)策略以及綜合庫(kù)存的(T,R,S)策略。針對(duì)庫(kù)存物資的特性,應(yīng)選用相應(yīng)的庫(kù)存控制模型和補(bǔ)貨策略,制定一個(gè)包含合理存儲(chǔ)量、合理存儲(chǔ)時(shí)間、合理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和合理存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。(三)圖與網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用20世紀(jì)50年代以后,圖論廣泛應(yīng)用于解決工程系統(tǒng)和管理問(wèn)題,將復(fù)雜的問(wèn)題用圖與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描述簡(jiǎn)化后再求解。圖與網(wǎng)絡(luò)理論有很強(qiáng)的構(gòu)模能力,描述問(wèn)題直觀,模型易于計(jì)算實(shí)現(xiàn),很方便地將一些復(fù)雜的問(wèn)題分解或轉(zhuǎn)化為可能求解的子問(wèn)題。圖與網(wǎng)絡(luò)在物流中的應(yīng)用也很顯著,其中最明顯的應(yīng)用是運(yùn)輸問(wèn)題、物流網(wǎng)點(diǎn)間的物資調(diào)運(yùn)和車(chē)輛調(diào)度時(shí)運(yùn)輸路線的選擇、配送中心的送貨、逆向物流中產(chǎn)品的回收等,運(yùn)用了圖論中的最小生成樹(shù)、最短路、最大流、最小費(fèi)用等知識(shí),求得運(yùn)輸所需時(shí)間最少、路線最短或費(fèi)用最省的路線。另外,工廠、倉(cāng)庫(kù)、配送中心等物流設(shè)施的選址問(wèn)題,物流網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)部工種、任務(wù)、人員的指派問(wèn)題,設(shè)備更新問(wèn)題,也可運(yùn)用圖論的知識(shí)輔助決策者進(jìn)行最優(yōu)的安排。(四)物流過(guò)程物流排隊(duì)論也稱(chēng)隨機(jī)服務(wù)理論,主要研究各種系統(tǒng)的排隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、等待時(shí)間和服務(wù)等參數(shù),解決系統(tǒng)服務(wù)設(shè)施和服務(wù)水平之間的平衡問(wèn)題,以較低的投入求得更好的服務(wù)。排隊(duì)現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活中普遍存在,物流領(lǐng)域中也多見(jiàn),如工廠生產(chǎn)線上的產(chǎn)品等待加工,在制品、產(chǎn)成品排隊(duì)等待出入庫(kù)作業(yè),運(yùn)輸場(chǎng)站車(chē)輛進(jìn)出站的排隊(duì),服務(wù)中心顧客電話排隊(duì)等待服務(wù),商店顧客排隊(duì)付款,等等。根據(jù)系統(tǒng)排隊(duì)的服務(wù)設(shè)施數(shù)量、系統(tǒng)容量、顧客到達(dá)時(shí)間間隔的分布、服務(wù)時(shí)間的分布等特征,可分為(M/M/1/∞)、(M/M/1/k)、(M/M/1/m)、(M/M/s/∞)、(M/M/s/k)、(M/M/s/m)幾種不同的情況,不同情形可以套用相應(yīng)的模型求解。(五)物流決策的概念及分類(lèi)對(duì)策論也稱(chēng)博弈論,對(duì)策是指在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中作出的決策,決策論即研究決策的問(wèn)題,對(duì)策論可歸屬為決策論,它們最終都是要作出決策。決策普遍存在于人類(lèi)的各種活動(dòng)之中,物流中的決策就是在占有充分資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)物流系統(tǒng)的客觀環(huán)境,借助于科學(xué)的數(shù)學(xué)分析、實(shí)驗(yàn)仿真或經(jīng)驗(yàn)判斷,在已提出的若干物流系統(tǒng)方案中,選擇一個(gè)合理、滿(mǎn)意方案的決斷行為,如制定投資計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃、物資調(diào)運(yùn)計(jì)劃、選擇自建倉(cāng)庫(kù)或租賃公共倉(cāng)庫(kù)、自購(gòu)車(chē)輛或租賃車(chē)輛,等等。物流決策多種多樣,按照不同的標(biāo)準(zhǔn)可化分為很多種類(lèi)型,其中按決策問(wèn)題目標(biāo)的多少可分為單目標(biāo)決策和多目標(biāo)決策。單目標(biāo)決策目標(biāo)單一,相對(duì)簡(jiǎn)單,求解方法也很多,如線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等。三、在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的再利用和發(fā)展(一)傳統(tǒng)法學(xué)沒(méi)有運(yùn)用具體的數(shù)學(xué)、麻黃和麻黃雖然運(yùn)籌學(xué)的理論很成熟,并在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中很多方面都有實(shí)用性,可現(xiàn)行許多企業(yè),特別是中、小型生產(chǎn)企業(yè),并沒(méi)有重視運(yùn)籌學(xué)理論的實(shí)際應(yīng)用,理論歸理論,遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)并沒(méi)有運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)知識(shí)加以科學(xué)的計(jì)算、論證、輔助決策。因此,對(duì)于當(dāng)前許多企業(yè)部門(mén),應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)管理者、決策者的理論實(shí)踐教育,使之意識(shí)到運(yùn)籌學(xué)這門(mén)理論的應(yīng)用價(jià)值。(二)進(jìn)一步探索起了東北部運(yùn)現(xiàn)行的運(yùn)籌學(xué)知識(shí)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要集中在以上幾個(gè)方面,運(yùn)籌學(xué)作為一門(mén)已經(jīng)比較成熟的理論,應(yīng)該讓其在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的發(fā)揮更大的作用,進(jìn)一步探索,盡量把經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中數(shù)字模糊化、量化不清的方面數(shù)字化,運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確化。(三)治療企業(yè)治療體現(xiàn)了重管理的互聯(lián)網(wǎng)金融在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中把運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用的知識(shí)程序化,編制成相應(yīng)的軟件包,使更多不懂運(yùn)籌學(xué)知識(shí)的人也能運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的軟件輔助決策。目前運(yùn)籌學(xué)的軟件比較多,但是具體到經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用的還寥寥無(wú)幾,因此針對(duì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中常用的運(yùn)籌學(xué)軟件應(yīng)大力開(kāi)發(fā)。另外,把運(yùn)籌學(xué)的部分功能融合在其他經(jīng)濟(jì)管理軟件中,也是一個(gè)很好的發(fā)展方向,能引起管理者和主管部門(mén)的重視,提高企業(yè)的管理水平,取得比較好的經(jīng)濟(jì)效益。(四)在具體的生活中,也存在著保證收放質(zhì)量的問(wèn)題運(yùn)籌學(xué)的理論雖然在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用很多,并在某些領(lǐng)域演