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运筹学与管理科学精选(九篇)

运筹学与管理科学

第1篇:运筹学与管理科学范文

[关键词]运筹学 软件 教学 实践

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)22-0060-03

运筹学作为一门以决策支持为目标,以定性分析与定量方法相结合,为决策者选择最优或较优决策提供理论依据的交叉学科,其理论与方法已广泛应用于人事管理、经济管理、军事科学、社会科学等领域,受到了国际范围的普遍关注与重视。我国在1998年将运筹学确定为经济、管理等专业的主干课程之一,越来越多的专业开设了运筹学课程。但由于运筹学课程特点、教学方法的不足以及经管类学生的特征,运筹学教学效果不理想,运筹学教学有待改善。笔者以自身的教学体会,发现利用运筹学软件辅助运筹学教学,可以改善运筹学教学。

一、经管类运筹学课程特点及教学中的问题

(一)经管类运筹学课程的特点

依据运筹学的理论与方法体系,以及经管类专业的特点,可以看出经管类运筹学课程有以下几个特点:

1.应用性。经济管理类专业主要培养应用型人才,面对的是现实中的实际问题,运筹学本身也是从解决实际问题引发出来并上升为一门学科体系。因此,经济管理类运筹学课程具有很强的实际应用背景。经管类专业学生在今后的现实中,会面对生产计划、运输问题、库存管理、决策方法、设备更新、项目评价与选择等问题,掌握这些问题的基本解决方法是非常必要。

2.理论性。任何一门学科都有其自身的理论体系,运筹学来源于实践,但高于实践,已经形成了相对完备的理论体系和体系结构以及完善的科学方法,如数学规划、图与网络,存储论、排队论、对策论、决策论、可靠性理论等。经济管理类运筹学课程以实际问题为背景,介绍了基本的理论体系,这些基本理论是解决实际问题的方法论。

3.综合性。现代管理强调定量分析,运筹学正是为管理提供定量分析的依据。运筹学综合应用数学、系统科学、信息技术与经济管理等学科的方法与理论,解决实际问题。运筹学的综合性体现在两个方面:一是解决问题方法的综合性,在实际问题的解决中,系统全面考虑问题的各个因素,寻求合理的数学模型,采用恰当的计算技术非常关键;二是研究内容与理论体系的综合性,现实生活的各个领域,普遍存在资源限制下的优化等问题,这些问题解决丰富了运筹学理论体系,提供了新的运筹方法。经济管理类运筹学课程从实际问题出发,介绍了运筹学方法在实际中的运用,具有较强的综合性。

(二)运筹学教学中的问题

1.重理论,轻实践。传统的经管类运筹学偏重于理论与解题技巧的讲授,忽视或者轻视实践环节。部分教师热衷于公理、定理的证明与演绎,迷恋于数学方法的精巧,注重运筹学的理论教学,在实践教学环节投入的课时较少,导致学生的学习与实践脱节,使学生对理论理解不深入,只能生硬地套用公式应考与作业,不能灵活地应用运筹学方法与理论解决实际问题。

2.教学方法单一,教学效果不理想。传统的运筹学教学采用的手段是板书,以理论推导为主,教学信息少,课堂效率低。随着多媒体教学的兴起,又过度依赖多媒体教学,教学信息量大,速度较快,教学方法还是传统的满堂灌,缺乏启发、提问、交流、实践等互动式教学,学生缺乏足够的时间消化、吸收课堂讲授内容,更不用说灵活应用相应知识解决实际问题。

3.学生缺乏学习兴趣。在经管类运筹学的教学中,学生的学习兴趣一直是一个需要关注的问题。传统的经管类运筹学教材以讲述理论为主,注重阐述完整的理论体系,需要高等数学、线性代数与概率论为基础,对学生的数学基础要求较高。而经管类专业的学生却与该要求存在明显的差距。首先,我国高等教育的大众化,以及地区教育质量的差异,导致学生基础差距较大;其次,经管类专业文理兼收,学生的数学基础差距较大。在这样的背景下,以讲解运筹学理论为主的授课方式明显脱离了实际。同时,运筹学计算量大且繁琐,运筹学方法体系多,采用理论讲解的教学方式会使相当多的学生对运筹学产生恐惧心理,面对这些形形的符号与抽象的数学公式,自然感到运筹学的学习索然无味,学习效果可想而知。

4.考核方法单一,有失公平性。目前运筹学考核方法单一,大部分是以闭卷考试的方法判定优劣,考核的内容是一些理论公式及简单的应用,缺乏实践环节与实际能力的判定,导致学生为应付考试死记硬背,扼杀创造性,有失公平性。

二、运筹学软件教学的必要性

传统的经管类运筹学教学存在许多不足,导致运筹学教学效果不理想。笔者在运筹学教学中引入软件教学,改变课堂教学方式,达到了减轻学生学习负担,激发学生学习兴趣的教学效果。

(一)加强运筹学软件教学,是经管类学科发展的要求

定量化分析是当今解决经济管理问题的主要方法,量化分析离不开信息技术与计算方法,掌握并能应用一种软件解决现实问题已经成为经管类学生的一项基本要求。在运筹学教学中,加强软件教学,有助于培养学生利用计算软件处理数据,分析和解决实际问题的能力,同时,也适应了经管类学科发展的要求。

(二)加强软件教学,可以激发学习兴趣

运筹学具有较强的理论性,计算量大且繁琐,经管类学生对这些理论性强、计算繁复的数学演绎有一种天生的厌恶心理,不愿意自学与课后复习。软件教学注重基本理论与实际背景,舍弃了繁杂的数学演绎,加强了直观性,可以克服学生的恐惧心理。软件教学暗合了当今学生对信息技术的喜好,通过课堂演示与课后练习,使学生在享受计算机技术带来的愉悦中,认识到运筹学的学习不是一件困难的事情,同时,也体会到运筹学解决实际问题的巨大潜力,激发学生对未知事物的好奇心,提升学生的学习兴趣。

(三)加强软件教学,可以减轻教学负担,提高教学效果

在运筹学教学中,注重软件教学,教师在课堂教学中可以简化或省略一些复杂的理论推导,从而节省时间与精力,专注于学生解决问题能力的培养,克服以往运筹学教学中费力不讨好的窘境;软件教学可以化繁为简,有利于学生专注于基本理论的掌握,舍弃数学理论的演绎,有更多时间与精力进行实际能力的训练,提高学习效果;此外,软件教学可以改善教学互动,加强课后实践。

(四)加强软件教学,可以改变考核方式,提升公平性

学生的天赋与特长、爱好各有千秋,单纯的闭卷考试没有考虑这些差异,对部分学生有失公平。软件教学,可以提供不同的考核方式,比如在课堂提问环节中,因为不需要复杂的数学演绎,只要了解问题的本质,建立恰当的数学模型,利用软件求解,可以通过学生演示,从而评判学生的运筹学学习状况;课后实验报告、课后具体案例报告等等都可以成为评判学生能力的依据,这就克服了片面性,从而提升了公平性。

三、运筹学软件教学应考虑的问题

要提高软件教学的质量与教学效果,在软件教学方面,笔者认为要考虑以下几个问题。

(一)选择适合的运筹学软件

运筹学软件有几十种之多,每种软件有其自身的特点与不足。比如常用的Excel、Lingo、Matlab、WinQSB等软件,Excel灵活性好,且可借助Excel的其他工具作进一步分析,但要求熟悉工作表函数;Lingo、Matlab具有运算速度快,精度高、灵活性好,适用于大规模规划问题求解,但要求会编写代码;WinQSB具有操作简便,能给出中间步骤和图形,但要求规范,灵活性差。所以,要依据专业与学生实际情况,选择运筹学教学软件。本着减轻学习负担、提高学习兴趣的目的,依据经管类学生与经管类运筹学教学要求,笔者认为选择WinQSB较为恰当,这是因为该软件教学可以再现运筹学基本理论,可以通过寓理论教学于软件教学中,同时考虑经管类学生计算机软件知识以及数学知识的实际情况,认为牺牲一些灵活性,多考虑规范性,更有利于运筹学的教与学。

(二)软件教学要兼顾理论与应用

在运筹学教学中,要充分认识到传授理论知识还是运筹学教学中的主要环节,软件教学是运筹学教学的辅助手段,不能从一个极端――只注重理论教学走向另一个极端:认为软件教学可以包打天下。在教学中,要合理安排软件教学时间,设计软件教学的时机,做到软件教学与理论教学的平衡。笔者针对不同的问题,设计不同的软件教学,比如对线性规划问题,首先提出问题,介绍软件求解方法,在软件演算过程中,归纳总结基本理论;而在图与网络问题时,首先介绍理论,然后再应用软件教学演示理论结果。对学生提问、交流时,既考虑理论部分,也对软件演示结果提问。

(三)加强课堂演示与课后练习

经管类运筹学课程出发点是培养实践能力,课堂实验是其中重要的环节。在课堂实验时,应讲清楚具体案例建模的运筹学思想、软件求解的过程、结果解释等,要求学生能演示其他类似案例,提供实验报告。除了实验课外,应在平时教学中,抽取部分教学时间,演示运筹学软件的作用。此外,由于运筹学课程知识量大,仅仅依赖课堂学习与实践,学生难以理解并吸收基本理论与方法;同时,运筹学软件的灵活应用也离不开不断的练习,因此,加强运筹学课后练习与实践,不仅可以消化理论知识,还可以提高计算机软件应用能力。

四、结语

经管类运筹学对经管类专业学生来说是一门难度极大的课程,既涉及深奥的数学理论、冗繁的演算过程,还与纷繁复杂的实际问题紧密相连,许多学生对运筹学怀有恐惧心理,缺乏学习兴趣。在运筹学教学中,引进软件教学,较好地将理论与实践结合起来。软件教学简化了理论推导,避免了冗繁的数学演算,使教师讲授理论知识时直观明了,学生学习也不是那么枯燥无味,调动了学生学习的积极性,培养了学生学习运筹学的兴趣。运筹学软件教学,优化了考核方式,提升了公平性。此外,引入运筹学软件教学,使学生在运筹学理论学习与实践应用之间搭建了一座桥梁,提高了实际问题的解决能力,提升了综合素质,真正达到了学以致用的目的。

经过近几年的软件教学实践,学生学习运筹学的积极性有所提高,改变了对运筹学的恐惧心理,学习效果有了明显提高。在软件教学中,应该注意一些基本的问题,如选择适合学生特点与课程要求的教学软件,改变传统的教学观念与教学方法,软件教学与理论教学的平衡,以培养学生问题解决能力为出发点,设计软件教学等。

总之,在运筹学教学中,引入软件教学,适应了时代与学科发展的要求,有利于教学效果的提升,软件教学不但是运筹学教学改革的突破口,也是培养学生创新思维、提升理论与实践相结合能力的一条重要途径。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 《运筹学》教材编写组.运筹学(修订版)[M].北京:清华大学出版社,1990.

[2] 胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2003.

[3] 韦福雷,胡彩梅.理论与实践互动的经管类运筹学教学体系研讨[J].实验室研究与探索,2011,(2).

第2篇:运筹学与管理科学范文

关键词:运筹学 教学方法 教学改革 教学手段

一、运筹学学科特点

运筹学是应用分析、试验、量化的方法,对经济管理系统中的人力、物力、财力等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现最有效的管理[1],其核心是研究优化的理论与方法。运筹学内容丰富、分支众多,已经形成了三个不同的发展领域:运筹学应用、运筹学科学和运筹学数学[2]。教育部1998年颁布的“本科专业目录和专业介绍”中,将运筹学课程列为经济、管理专业的主干课程。运筹学课程已逐渐成为应用数学、管理科学、工程管理、系统科学、信息管理、计算机、机械制造、交通运输等专业的基础课程之一。因此运筹学课程必须既能满足理工类专业的教学需要,又能兼顾经管类等专业的要求。

运筹学具有以下几个特点[3]:(1)定量分析。运筹学使用各种数学工具和逻辑判断方法,对实际问题中提炼出来的模型进行定量分析, 为管理和决策提供定量化的决策支持。(2)最优性。所谓最优,包含两方面的含义:一是从空间上来讲,寻求整体最优;二是从时间上来讲,寻求全过程最优。(3)实用性。运筹学是一门实践性很强的学科。运筹学广泛应用于经济、管理、工程优化设计、工程优化控制、计算机和信息系统、城市规划和管理、资源综合利用, 环境治理等。(4) 多分支性。由于运筹学是面向实际问题的,因此运筹学形成了很多分支,而且还在不断的向前发展。运筹学的分支包括线性规划、整数规划、非线性规划、目标规划、图与网络模型、存储论、排队论、对策论、排序与统筹方法、决策分析、动态规划、预测、搜索论、随机服务理论和可靠性理论等。(5)以计算机为工具求解问题。由于实际问题通常变量较多,运用运筹学理论手工解决实际问题时,计算工作量非常大,且常常容易出现错误, 因此应该借助于计算机工具求解。实际上,计算机技术的快速发展,为运筹学的进一步发展以及在实践中的应用都起到了促进作用。

二、教学现状分析

目前,本校的运筹学课程授课对象为理科专业(包括数学与应用数学、统计学专业)、管理学科专业(包括管理科学、工程管理、房地产经营管理、市场营销、物流管理、工商管理、金融管理专业)以及工科专业(信息管理与信息系统、金融工程专业)的本科大学生。理工科专业学生是理科生源,管理类专业中除部分专业为文科生源,其余专业又为文理生源兼有。相比而言,理科生源学生数学基础较好,文科生源的数学基础相对较差,如何做到在同一时空内,让学生们都能认识、理解、领会和掌握该门课程,并能实现理论和实践的结合,从而解决实际问题,真正达到这门课程的学习目的,需要在教学过程中做一些尝试与改革。目前,我校在运筹学课程教学过程中往往容易出现以下一些普遍存在的问题和不足:

1.学生学习的积极性不高,厌学现象较普遍。随着年龄的增长,大学生学习动机的功利性日益增强,只对他们认为有用的课程感兴趣,而对其它课程则仅仅追求达到学分要求。学习的主动参与性不够,课堂气氛不够活跃,很难主动和教师形成互动,整体学习效果一般。他们将学习重点放在对课本知识的死记硬背上,甚至连计算方法和步骤也采用死记的方法。

2.教学方法的科学性有待加强。运筹学是一门实用性课程,很多老师在授课时,采用传统的板书讲授法,教学手段不够灵活,信息量少,如讲解线性规划中的单纯形方法时,一节课画一张单纯形表,解一道迭代三次的题目时间可能就不够用了,教师只在黑板上孤立的画表格,学生在课堂上被动接受,师生互动性差,教与学信息反馈不及时,很难提高学生的兴趣和调动学生学习的积极性。

3.实验教学和案例分析重视不够。由于大部分教师是重点高校数学专业出身,在给本科生上运筹学课程时,过多注重定义的解释,定理的推导,手工演算的培训上,对应用运筹学的理论、方法分析问题、解决问题讲授不多,从而造成学生对运筹学的基本理论、模型求解方法多有较好的掌握,但当运用所学知识去分析和解决实际问题时,却都显得茫然无措。很少有运用运筹学解决实际问题的案例,不会用运筹学优化软件(如lingo、lindo、mathematic、matlab等)求解最基本的运筹优化问题,更难去解决实际问题。

4.课程考核方法比较单一。通常是以学生平时作业加期末考试成绩作为考核学生学习运筹学课程效果的考核方式,导致学生只会套用书上算法,机械的进行手工计算,忽视了运筹学课程培养学生解决实际问题的能力的目的,偏离了运筹学的本质。

三、教学改革建议

1.分专业教学,体现专业特色。不同的专业,需要不同的运筹学知识,应根据专业培养目标和专业特点明确教学目的,分类设置教学内容,科学设计教学方法,并有所侧重,如应用数学专业更应强调运筹学数学和运筹学科学,在教学过程中应侧重算法的证明和原理推导,还应具有一定的编写计算机程序解决问题的能力,使他们掌握运筹学的基本优化理论和优化方法,掌握课程各主要分支的模型、基本概念与理论、主要算法及其应用;经管类专业运筹学更应强调运筹学应用和运筹学科学,教学目的重点应放在学生对基本概念的理解、基本原理的掌握以及基本方法的应用上,使学生通过运筹学课程的学习,能够运用运筹学的思想、原理、方法分析和解决问题同时加强实践教学,采取多种灵活多变的实践方式,解决实际应用领域中的某些实际问题,为学生进一步从事该方向的学习与研究工作打下坚实的基础。

2.对教学手段、方式进行改革。

(1)采用启发式教学。学生的学习态度直接影响教学质量,因此在教学过程应积极发挥学生的主体作用,如采用启发式教学,充分发挥学生的聪明才智,激发他们的学习热情。例如在讲解整数规划的分支定界法时,对于举例求解约束条件只有两个的例子时,可以选两个层次不同的同学当堂练习,启发学生用图解法求解,从而鼓励学生举一反三,畅所欲言,充分发表自己的观点与想法。

(2)改革教学手段,运用最新科技成果,突出应用性。传统教学模式的板书时间,对学生来说也是一段休息、思考准备的时间,但有时显得单调和低效、课堂信息量少,而且可观性差。对于运筹学这类内容丰富、信息量大、推理和运算复杂的综合性学科的教学活动,还应该充分应用现代化教学手段,通过与现代化教育技术的组合应用,实现运筹学课程教学的优化须借助多媒体、互联网等最新现代教育技术手段,并充分利用网络教学资源加强对学生进行交互式教育,使学生及时了解运筹学发展动态,领悟新思路、掌握新方法,增强运筹学课程的前瞻性和应用性。应用这些最新科技成果辅助教学可以大大提高教学效率,增加学生接触实际问题的机会,提高解决实际问题的能力,使教学更好地为实际应用服务。

(3)改进教学方式。变传统单一的课堂讲授为课堂讲授、专题讲座、计算机实验、参与社会实践等多种形式相结合。举办专题讲座能较好地开阔学生的视野,使学生了解运筹学的发展方向与前沿动态,为培养具有全球化视野的国际性人才打下基础;开展计算机实验可培养学生创新能力,这主要是通过创建计算机能识别的运筹学模型、编写运筹学算法程序和运用计算软件去求解模型这三个环节去实现;参与社会实践则能增强学生的实践能力,让学生运用所学运筹学知识去解决实际问题,在社会生产实践的活动中接受检验,使学生亲身感受学习本课程的实践需要和社会价值,在实践中增长见识和才干、获得成就感。

(4)建立多种联系方式和学习平台。建立基于校园网的交互式网络平台以学校的校园网络为基础,建立起师生交互式的网络交流平台,教师将电子教案和其他教学资源放在网络系统里,供学生查阅、复习或下载。充分利用现代科技技术,给学生任课教师的联系方式,通过qq,e-mail等现代科技技术加强联系,及时解答学生在学习中遇到的问题,激发学生的兴趣。

3.加大案例分析和建模培训力度。单纯的讲解教材中的基本理论和例题,会给学生造成一种错觉:运筹学在理论上很完美,但不能解决实际问题。因此, 在教学的过程中需加强案例教学。案例教学具有以下鲜明特点:第一,目的性。第二,真实性。第三,结果的优化性。加强案例教学,可以加深学生对运筹学概念的理解与应用;加强案例教学有利于学生创造性能力的培养;通过案例教学,可以提高学生们动用所学知识和方法分析问题的能力、合作共事的能力和沟通交流的能力。

一年一度的全国大学生数学建模竞赛是全国高校规模最大的课外科技活动之一,而数学建模的主要方法都来自于运筹学的内容。目前来说,建模竞赛几乎受到了所有高校的高度重视,我校从组队参加全国大学生数学建模竞赛以来,虽然取得了不错的成绩,但是和兄弟院校相比还有一定的差距。因此教师可以结合本校实际,将数学建模带入课堂,适当介绍建模竞赛的历年考题,鼓励学生积极参加各级竞赛,通过竞赛来带动运筹学的教学。

4.改变考核方式。考试是检测教学效果和促进教学的一种有力手段,但是传统考试方式考核的只是理论知识与解题技巧,而运筹学的考核重点应该是学生的优化意识和解决实际问题的能力。所以,与其他课程相比,运筹学的考核方式应该是开放的、多样化的。课程的考核方式应当既要体现学生对基本知识的掌握能力,还要突出学生的实践能力与创新意识,因此在成绩考核方面应当包括基础知识考核、实践能力考核、创新能力考核等方面。基础知识考核用来加强学生对基本理论、算法的理解及应用,主要是通过学生对每堂课的课后习题作业的完成情况来考察;实践能力考核主要考核学生初步的数学建模、应用运筹学理论解决简单实际问题的能力,要求学生做几道应用型的题目,并且只建模不必非求出解;创新能力考核主要是通过布置几道优化方面的数学建模案例,引导学生用学过的优化方法求解,不仅要建立数学模型,还要能运用相关优化软件求解出精确的结果。

5.适当介绍分支由来和现今理论前沿。不同的运筹学分支有各自的特点和经典方法,如线性规划的单纯形法、非线性规划的kuhn-tucker条件,对策论的划线法,这些经典方法都有着各自的创始人和来龙去脉,通过对各分支名人和历史的介绍有助于学生把握运筹学的发展史,从宏观上对运筹学各个分支有整体的认识。同时,通过名人的介绍还有助于开阔学生视野,提高学习兴趣,活跃课堂气氛,提高教学效果。

四、结束语

运筹学的主要目的是在决策时为管理人员提供科学依据,是实现有效管理、正确决策和现代化管理的重要方法之一。随着我国高等教育改革的不断深化,要求在教学中提高学生运用运筹学解决具体问题的实践能力。我们相信通过对运筹学课程教学做一系列的改革,针对不同专业的学生,设置不同的教学目的和教学内容,采用不同的教学方法和教学手段,将教师的主导作用、学生的主体作用以及现代教学技术的辅助作用紧密结合起来,使学生能既掌握基本的理论与方法, 又具有较强的实际应用能力,取得令人较满意的教学效果。

参考文献:

[1]韩伯棠.管理运筹学[m]. 第3版. 北京: 高等教育出版社, 2010年

第3篇:运筹学与管理科学范文

[关键词] 运筹学 管理科学 伦理

〔中图分类号〕F224.3;B82-057 〔文献标示码〕A〔文章编号〕1000-7326(2007)02-0060-05

按照我国的学科分类,管理学下面分管理科学(management science,MS)、工商管理学和宏观管理与政策,而运筹学 (operations research, OR)归于管理科学里面。但是按照国际学界的观点,有人认为运筹学是管理科学的一个分支,也有人则认为管理科学是运筹学的一个分支。按照大多数学者的观点,我们这里将两者作对等的概念来看待。但是为了不与工商管理混淆和简便起见,我们用管理运筹学一词代替管理科学和运筹学。一般来讲,我们一提到管理运筹学,联想到的都是精密的数学运算与求证,其中伦理成分多半会被我们忽视,因此长期以来没得到足够的重视。尤其是我国,到目前为止还没有出现研究管理运筹学中伦理问题的文章。不得不说,这是管理运筹学研究和伦理学研究的一个缺失。然而事实上,运筹学中很多理论,如社会系统(social-systems)、人性系统(human-systems)以及软系统(soft-systems)等理论的出现,都直接与商业伦理相关。然而迄今为止,这些理论成果在国外主流的商业伦理理论文献中得到的关注也还显得十分欠缺。

相对于工商管理而言,管理运筹学更关注模型的最优化问题,因此显得更为“科学”。这导致了这些领域的研究者在很多时候都不愿意承认自己的“人文”面,而有意地将自己归于自然科学的范畴。他们认为运筹学与伦理的相关性非常小,甚至是负相关的。然而,事实并非如此。管理学大师Simon曾经说过,与自然科学不同,管理运筹学仍然是一种“人为的科学”,[1] (P12)所以理应关注人性的东西,把伦理责任作为了一个基本的考虑点和出发点。

一、管理运筹伦理研究:从产生到现在

从20世纪50至60年代开始,管理运筹学主要运用在一些理工科的研究领域,其中理性分析与效用最大化显得十分重要。这要求充分利用精美的数学运算,因而很多分析不得不忽略对社会和政治的关心。后来,有研究者认为管理运筹学应该清除掉社会系统、人性系统和政策等“杂乱”的东西,甚至也要求学生和实践者都应该“坚持他们领域的事实和逻辑”。[2] (P497) 这与后来著名经济学家Friedman (1971)所提倡的“企业的社会责任在于提高利润” 的公司管理目标的观点是十分相近的。然而其实早在1953年12月1日美国管理科学学会(TIMS)成立大会上,以G.B. Dantzig为代表的数学学派和以C.W. Churchman为代表的哲学伦理学派,就对管理科学中的伦理问题展开过争论,算是拉开了对伦理研究关注的起点。

但是在20世纪60年代,管理运筹伦理又开始淡化。究其原因,部分可归结为这个时期对哲学研究的缺失。因为在整个20世纪60-70年代,哲学在英美管理理论中可以称为缺失状态。[3] (P307-312)

从20世纪70年代开始,商业伦理运动出现,其直接动力就是反对前面提到的Friedman等人的狭隘的计算利润最大化的管理思想。1971年版的美国工程学课本中说:“工程师、计划人员和经济学家(必须)意识到政治进程对决定社会优先权的合理性。”①

20世纪80年代,专门的伦理标准以及研究刊物开始出现。1983年美国运筹学研究协会(ORSA)的伦理委员会专门制定了专业标准的伦理手册,以后很多管理运筹学的研究者也开始意识到现存理论必须对伦理进行关注的事实,如Checkland(1989)就担忧“在运筹中的效率来自对工作条件的安排,这会将人的因素影响减到最小”,[4](P279)这是极端危险的。80年代后期,部分研究人员感到理论研究出现了很多问题,纷纷想在管理运筹学理论上有所创新,甚至想提出一些替论,这种思潮正好与商业伦理运动碰到一起。1989年,一本专业性的刊物《人性系统管理》(Human Systems Management) 开始致力于哲学和管理研究,整个管理运筹学由此开始逐渐从传统的研究对象(如利润最大化、成本最小化等)中走出来,朝一些其他方向进行探索。因此,由此形成的新运筹学方法论与传统显出一些“变异”的特性,伦理主义开始在研究中得到成长。另外,《商业伦理杂志》(Journal of Business Ethics) 也开始面世。与此同时,在权威的运筹学课本中也写道:“公正和公平的标准、雇佣与教育、能源和环境、个人隐私和自持、伦理和美德、个人安全和保障都将成为企业内部的核心要素。”[5] (P490)

20世纪90年代是研究这个问题的重要时期,许多学者都纷纷注意到了这个问题。1994年Wallace专门编写了一本书,较为系统地阐述了模型化过程中的伦理问题,[6]同时期在欧洲更是兴起了一股研究伦理与运筹学之间关系的热潮。特别是1994年,欧洲很多刊物上发表了很多有关管理运筹学伦理的文章,《欧洲运筹学研究》就是刊登此类文章的代表刊物。其中代表人物是马里兰大学的Saul I. Gass,撰写了像《运筹学的多面性》等多篇文章,表达了他对这个问题的极度关注。[7] [8] [9] [10] [11]在1999年的世界运筹学和管理学研究协会(INFORMS)的会议上,斯坦福大学的Howard教授专门就管理运筹职业中的伦理议题做了报告。与此同时,1999年美国统计协会(ASA)制定了详细的伦理引导手册。②

进入21世纪之后,随着社会问题的增多,研究人员更是加强了对运筹学中伦理内容的关注。2000年,在匈牙利首都布达佩斯举行的欧洲会议上把伦理问题作为会议的主题。2002年在比利时首都布鲁塞尔举行的会议上,成立了欧洲运筹研究协会和伦理工作组,并在2003年4月在法国北部城镇枫丹白露举行了第一次会议。2004年的布鲁塞尔会议上又由Brans,Gallo, Le Menestrel & Van Wassenhove等人提交了相关的会议论文。[12] [13] [14]很多研究者和实践人员也积极地参与反对将社会的内容清除出管理科学领域的活动,同时也劝戒实践中的企业家,不要不加区别地对人员进行所谓的“军事化”的机械的非人性管理。

二、管理运筹学关注伦理问题的原因:价值与责任

应该说,运筹学仍然是一门新兴学科,其最初的研究往往聚焦在理论的构建上,忽略了伦理问题和具体的应用问题。我们认为,管理科学的研究,既要关注起点,即从人出发,又要关注终点,即为人类服务。事实上对于一门应用学科来说,要被很好应用到实践当中,伦理问题是一个基本要考虑的问题。下面我们将考究一下管理运筹学的价值与责任问题。

《韦伯斯特新世界词典》(Webster’s New World Dictionary)将伦理学定义为“对行为和道德判断标准的研究”。这个定义实际上强调两个方面的内容:一是每个人在行为过程中必须要遵守的道德标准,以伦理的方式进行活动;另一个内容是遵从职业的伦理标准。伦理学并不仅仅是对我们习惯接受的事情进行描述性研究,而是试图发现事物应具备的本质。因此,伦理既是对我们寻求的最终价值和“善”的评论与研究,也是对我们在试图获取最终价值与“善”中所使用的方法的评论与研究。

管理运筹学无疑是一种科学,而关于科学的价值问题,很多人提出过看法。一些意见认为,科学是价值中性的。这样的观点来自两个方面的考虑:一是从方法论上讲,科学研究者们必须客观地看待他们所研究的对象;二是从研究本身来讲,一个研究对象主观上可以有不同的理解,那么中性或者说没有个人价值偏好会使问题的分析变得简单。但是事实并非如此,科学在影响人类社会的同时,也在受着人类社会的影响,它们之间存在相互影响关系是毋庸置疑的。

管理运筹学作为科学的一种,其目的是为人们的管理决策提供工具。与物理学等自然科学不同,后者是模型化真实的自然世界,而管理运筹学是模型化人类系统。由于人类系统的复杂性,每时每刻都会发生各种变化。单纯依靠个人的主观感觉或者对某种事物的欣赏去进行管理是不太可能的。因此像物理学一样,管理学也必须借助数量化的工具去管理我们真实的人类环境,把一些杂乱的真实世界的元素模型化。这样,才能为组织和机构的正确决策提供较为清晰的决策工具。虽然数学模型本身是没有道德标准的,但是模型的最终目的却是在某些具有道德标准事件中运用。另外,在模型之前我们往往必须做一定的假设。模型是在这些假设成立时的推论结果,如果假设不满足,推论便会在一定程度上失去其应用的价值。因此,在考虑假设的时候不可避免地要考虑伦理的因素。作为一个经常在管理运筹学领域进行模型化的研究者,应该在模型的选题上就考虑对公众的意义。

而且,相对其他科学而言,管理运筹学对社会和人们生活的影响更大。一旦一种运筹学理论被应用,那么就会影响到诸如企业的员工、公司产品或者产品的消费者以及股票投资者等等。这样一来,运筹学的设计必须考虑到所分析问题的前后关系,明白结果对人们的影响。正如Tom Koch在其文章中讲到的:“我们是生活在城市中而不是生活在研究里。”

关于管理运筹学的责任问题,Gallo(2004)认为我们所有的知识,包括各种形式的知识,都必须与别人分享,并且能够被他人运用,合作而不是竞争应该成为研究行为的基础。Gallo指出,我们做研究,不仅要考虑到现在而且要考虑到人类的未来。所谓责任,就是要重视运筹学与人类世界之间的关系。关于运筹学,Churchman(1994)曾这样定义:运筹学是应用科学的方法、技术和工具,来处理一个系统运行中的问题,使系统控制得到最优的解决方法。值得指出的是,他这里指出的最优,包含了伦理上的最优。在文章中,他表达了对一味追求“成本最小化而非(伦理)最优化”的担忧。[15] (P99-110)

三、管理运筹学研究:方法的伦理性转变

由于环境和社会问题的日益突出,越来越多的研究人员对伦理问题也日益重视,现在,这样的效用计算方法正被改变,他们开始在研究方法上注入一些伦理的内容。强调伦理内容的新决策分析形式,如多重标准决策分析(multicriteria decision making,MCDM)与伦理决策分析(ethical decision making,EDM)日益受到重视。从目前来看,运筹学方法正朝着如下几个方面进行转变。

(一)从决策分析到后决策(伦理)分析。由于经济理性概念由原来机械式的完全理性发展为有限理性,使得它在内容上加入了许多人文的因素,如公平、利他主义等等。后来,这种理性形式发展成为一种新的理论:伦理决策分析(Ethical Decision Making,EDM)。管理运筹学研究领域,许多研究者都十分同意把伦理分析引入决策分析,或者推荐相似的方法。例如Mason和Mitroff(1981),Linstone(1984),Ackoff(1994)等,他们提出的以调查为基础的方法、多重原则法以及非最优化的做法等,都是与EDM十分相似的。同时他们也认为对于管理者的教育,应该时刻提醒他们要认识到管理中的伦理问题,并且去解决他们。[16] (P78)与传统的决策分析关注现金流不同,MDA关注下面三个领域。(1)描述。MDA对于如何对战略进行描述是十分重要的,公司要应该让员工去了解,公司应确定要选择什么样的语言去描述。模型中的人员有权利了解他们要做什么事情,而不是无知地处于一个系统之中,被当作一种工具却好不知情。(2) 伦理理性。传统的管理科学经常以问题的主观概率去谈论理性选择, 而MDA中所谈论的都是理性和伦理的共同问题。这是因为大家都明白了在管理科学中长期以来依靠概率和期望价值为基础的决策,仅仅是“随意”或者非理性选择的受苦版或者复杂版。意思是,虽然我们努力把分析变得理性,接近于自然科学。但是最后结果还是发现,从头到尾的分析仍然是主观的。(3) 合理模型。MDA会根据情况选择合理的模型,如果有人能够较为科学地知道所选模型的预测是没有用的,而且会导致错误。

(二)从最大化到(伦理)最优化。传统的缺乏伦理分析的最优化不考虑社会成本,不估计其他方面的利益,仅仅以计算公司的最大化为目标。管理者一般只是急于想了解潜在的利益或损失。没有哪种理论建立了多重的标准去告诉人们如何去权衡损益,尤其是整个社会的损益。内部协调对于哲学家和伦理学家来说,并不是新鲜的东西。现在在运筹学社群中,冲突决策的决策方式也被接受,人们不再把眼光放在最大化,而是最优化上。那么最优化是否成为运筹学的中心呢?Churchman教授说几十年前我们不知道什么是最优化。但是新的时代的来临,最优化的概念比起那些高深的数学证明显得更加深刻。[17] (P386)根据Zeleny的说法在伦理分析框架下对于最优性没有绝对的定义,他从六个方面指出了最优性特点,并确定了两个分类标准。[18] (P2)

(三)从博弈论到极端博弈。现代博弈论叛离了它的初衷,对于解释管理学的问题显得极其微弱,相关应用也很缓慢。在许多方面,只是精美数学的滥用,以数学证明伦理。当然另一方面,也有一些看上去更实际的概念模型也开始出现。这种“后博弈理论”被吸收到管理方法论和管理学语言中,典型的如迈克尔・波特的竞争优势理论。这种“后博弈理论”在实践中能被广泛地接受并证明在实践中有用,可以用于解决问题。这种“后博弈理论”被Singer在1995年称之为极端博弈论。[19] (P163-178)在极端博弈论中,每一个博弈方都被认为在多重理性基础上,为获取成功而努力追寻。每个人都像处于一个复杂和动态的世界中,约束不仅来自自己观察到的客观事实,而且来自对自主对未来的看法,以及对于人类更好生活的关注。这里强调决策的主观方面。研究者普遍认为,一个战略如果想取得成功,诀窍就是把抽象的概念模型用自然的语言清楚地表达出来,而不是晦涩难懂。而且要想获得竞争成功,经验主义的运用也是经常必要的。[20](P41-48)

四、管理运筹学研究的未来:问题与建议

从以上的论述来看,应该说伦理问题已经得到很多研究者的关注。而且,很多机构团体也制定出了相关的政策规定。如美国电气及电子工程师学会(The Institute of Electrical and Electronics Engineer,IEEE)的伦理规定有10大要点,规定得非常详细和精确。美国计算机协会(Association of Computing Machinery,ACM)的伦理标准分四个部分24个具体的执行标准。

尽管伦理问题已经得到很多研究者和机构团体的关注,但是实际运用并不理想。Cowton和Gass (2003)指出,除了2003年3月日本开始正式使用外,其他管理科学国家协会没有把这些伦理规定运用下去。尽管管理运筹学中的伦理问题已经在20世纪70年代就受到了美国运筹学研究协会的重视,20世纪80年代再次提出,但没有实质的行动。因此,Cowton和Gass说在管理运筹学研究范围内,对伦理的关心的历史是极其短暂和脆弱的,奇怪的是很多专业的组织和团体很久以前就建立了他们相关的伦理标准。[21]

相对于国际研究者和企业而言,我国国内的重视程度更加缺乏。在全球化的今天,这是十分危险的。今后我们的研究,既要讲求精密科学性,又要讲求伦理性,承担必要的社会责任。对于我们的研究人员和企业,我们给出如下建议:1. 研究设计的选题阶段。研究者和企业要把注意力放在股东和与之受影响的人群,考虑模型结果对他人和人类世界的伦理影响。进入21世纪,人类面临着许多新的挑战和疑问。某种程度上,正是这些挑战带来了我们对伦理的进一步重视。在工业革命之前,人们对环境的影响是十分微弱的。20世纪科学技术发展的速度迅猛,一方面数不清的基础学科取得了巨大成就,另一方面技术的应用领域也十分惊人。然而进入21世纪末以来,很多问题也接踵而来,社会发展日益不稳定,人类对环境的影响变得十分剧烈。面对美好未来的同时,我们也感到被大量危险所包围。我们要思考如何生产清洁的能源,防止污染,解决原材料短缺,防止突如其来的传染病等。所有这些自然的和人类本身的问题都不是独立的,他们之间存在很强的相关性。虽然科学能解决一些问题,但是如果在科学运用过程中缺乏对伦理的考虑,后果是不能想象的。如果我们连出发点就没有考虑这些问题,那么就不能指望结果的完美。2. 实施阶段。企业要明白:“如果我不做,其他人就会做”并不是一个有效的行动理由,企业力图为别人树立一个榜样,不可低估自己的非伦理行为对别人的影响。这一点对于我们建设和谐社会具有十分重要的意义。要发展一种新的商业模式,重新教育员工,施行绿色战略(Green Strategy),这也是促进社会可持续发展的要求。此外建议政府通过法律形式,对违反者进行充分的惩罚,并严格执行的保证措施,另外也可以从其他压力集团(如绿色和平组织等)获得支持,培养社会责任感。3. 评价阶段。对被采用的决策结果评估不能单看短期的财务收入,而且要看长期对社会和生态的影响力。另外与其他学科研究者的知识合作和交流应该受到鼓励和加强,借鉴其他学科的知识,考虑多方面的评价。4. 继续研究更好的决策方法和价值判断方法,同时加强决策的柔性和预防性。管理运筹学的研究者和实践者们应承担起人类21世纪面临的新挑战,发展新技术和方法去解决或减少这些问题。面对新问题,我们要加入或者取消一些原有模型的变量,判断不能依靠单一标准。同时要运用适应环境变化的动态管理办法去应变外部环境可能做出的改变。可喜的是,目前一些动态的管理方法也被提出来,如Rotmans & Van Asselt(1999), De Tombe( 2001、2002)。在对标准决策和动态系统结合研究方面也出现了一些成果,如Brans等(1998)。

最后,还想说明的是尽管管理运筹学加入一些伦理内容会增加我们精密计算的难度,但是作为一门应用科学来讲,这是必要的。否则,管理运筹学就将失去了其存在的价值。

[参考文献]

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[15] Churchman,C. W. Management Science: Science of Managing and Managing of Science[J]. Interfaces,24(4),1994.

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[19] Singer,A. E. Competitiveness as Hyper-Strategy[J]. Human Systems Management 14(2),1995.

第4篇:运筹学与管理科学范文

关键词: 管理运筹学 管理专业 教学改革

管理运筹学是用定量方法研究管理问题的一门学科,它以经济管理活动中计量方法的应用为主体,研究各种系统之间的功能关系及优化途径,以增强决策者从全局的观点出发考虑和解决问题,增强管理决策的效率和科学性。管理运筹学是经济管理类专业的核心基础课之一,其教学目的是使学生掌握运筹学分析和解决问题的基本思想,掌握各种模型及其求解方法,为今后解决实际决策优化问题打下扎实的基础。怎么才能让学生对枯燥、深奥的管理运筹学基本思想和原理、方法,产生学习兴趣并较好地学好这门学科,是一个教师必须认真思考的问题。

1.管理运筹学的特点

1.1系统性和最优性。系统是由相互关联、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。各部分工作的好坏直接影响组织整体的营运情况。各部分的工作目标并不一致。运筹学研究问题不是对各部分的决策进行孤立评价,是从系统的观点出发,用科学的方法去了解和解释运行系统的现象,并把有关相互关联部分的决策结合起来考虑,从系统整体利益出发,寻找一个最优化方案。正是基于这种思想,形成了运筹学独特的、科学的、严谨的工作方法,即通过提出问题、建立模型、模型求解、解的分析与评价,求出最优决策方案,以供决策者参考。

1.2实践性和应用性。运筹学是一门实践性很强的应用科学,其理论、方法、模型都只是工具,应用于解决实际问题才是运筹学的目的。目前,运筹学已在军事、经济等广泛领域有着重大的应用。如:联合航空公司的人员排班问题、潘德罗索工业公司的产品组合问题等。

1.3多学科交叉性。运筹学具有多学科交叉性和边缘性,它综合运用经济学、心理学、物理学、化学、管理学、应用数学、计算机科学中的一些思想和方法来解决实际问题。运筹学是在战争环境中产生的,是由数学家、经济学家、物理学家、军事家、心理学家等组成的研究小组,分别利用各自领域的专业知识多学科交叉对军事问题进行研究,并作出最优决策。

1.4多分支性。运筹学从上世纪30年代末产生以来,经过发展已经形成了一系列具有坚实理论基础,完善体系结构的分支。包括线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、随机规划等。各分支相对独立,教学中需要考虑如何合理选择和组织教学内容。

2.管理运筹学教学存在的问题

2.1课程内容使学生畏难情绪大

管理运筹学课程建模过程复杂,运用数学知识相对深奥。对于大多数属于文、理兼收的管理类专业学生,数学底子薄,在数学学习能力、学习方法上或多或少存在一些问题。很多学生在学习运筹学这门课程前,就产生了畏难情绪,认为这是一门很难学的课程,丧失了学习兴趣,进而严重影响学习热情。

2.2教学过程理论与实践相偏离

管理运筹学教学过程中存在着理论与实践相互脱节的现象.教学中更多地倾向于讲授运筹学各种算法及其原理、数学模型的构建,使得学生深陷于复杂繁琐的计算而不善于处理实际问题。培养出的管理专业学生解决实际问题的能力普遍较差,难以适应经济发展的需要。老师和学生把大量精力投入到数学理论的重复推衍,但面对实际问题仍然不知从何下手。一门课程下来,老师完成了课本上的教学内容,学生学完了老师课堂上讲的东西,但学生如何真正运用运筹学来解决实际问题的能力还是很差,甚至不能应用其解决实际问题。

2.3教学手段单一化

目前大多数运筹学教学仍然是传统的课堂授课方式,在教学方法上大多采用单向灌输式的教学,忽视了学生在教学中的主体地位。课堂上师生间的互动较少,不能激发学生的学习热情,导致学生学习缺乏主动性。学习过程中注重模型运算的结果,而对结合实际应用训练不够,使得学生面对实际问题只能硬搬照抄,缺少应有的灵活性,甚至无从下手。

2.4教学结果的评价手段不尽合理

运筹学需要培养学生的创造性思维和解决问题的能力,但教学结果的评价一般采用传统的闭卷笔试的考试方式,主要考查一些定理和概念。期终以考试卷面成绩来衡量学生学习情况。导致学生将学习重点放在对理论和概念的死记硬背上,甚至连一些复杂的计算步骤和方法也采用死记的方法。这种不合理的考试手段,导致大多数学生在考完试后就把所学的内容忘记了,更谈不上应用。

3.管理运筹学教学改革的措施

3.1激发学生学习兴趣增强课堂教学效果

运筹学的教学大部分在课堂上完成,保证课堂教学的有效性至关重要。学生平时反应该课程较难且枯燥。因此,课堂上首先要激发学生的学习兴趣。第一讲课尤其重要,一定要让学生直观地感受到这门课的价值——如用航空公司人员排程、哥尼斯堡七桥问题、排号机等实际企业的应用例子,给学生耳目一新的感觉,打消学生对该课程学习的畏难情绪,并对管理运筹学进行重新定位。运筹学课堂教学应当是一个生动活泼的、富有个性的学习过程。教师必须要改变传统的以听讲和练习为主的学习方式,由教师引导,让学生在自主探索中去发现、去思考。让学生充分体会到运筹学课程的实际应用价值,并愿意为其付出的足够的努力。

3.2合理确定教学内容

运筹学是一门具有较多分支的学科,因课时数有限,教师在授课过程中应根据不同专业学生的需求和培养目标科学合理地安排授课内容。运筹学是数学方法,而作为经济管理类专业的专业基础课又必须紧密地结合经济管理实践的特点。避免学生将运筹学作为单纯的数学方法来进行学习。我们应尽量选择能够最好地体现运筹学的“定性与定量相结合”,“用数学工具解决管理问题”的思维方式的内容作为教学重点。教师在授课过程中应重点讲解线性规划的基本概念、原理、模型建立的步骤与求解的方法,并结合相关运筹学软件操作解决一些实际应用案例。从实际案例中引出问题,激发学生的兴趣。运筹学的经典案例,能使学生真正投入到分析、运算的过程中,在培养学生理论涵养的同时,对该学科有更为感性的认识。通过运筹学案例讨论,使学生逐渐了解一个具体的管理运筹实践当中涉及了哪些要素、哪些运筹学基本理论。使学生对运筹学的理论与实践有深入的、系统的认识。

3.3改进教学方法和教学手段

在教学方法上,以课堂教学为主,兼有课堂研讨、大作业教学、案例教学等,教学过程中综合使用启发式、互动式、案例式,管理模拟等多种教学方法,使多种方式相互交融、相互穿插。教学手段的选择上,宜在多媒体和黑板板书之间动态转换。多媒体教学拥有数字化技术带来的信息量大、便捷等明显优势;具有方便观看、节奏感强和边讲边演示的特点,且图形色彩鲜明、可视性强、效率高。当然,多媒体课件只是一种辅助教学的工具和手段,对一些定理的证明、例题的讲解等,采用板书的形式能放慢节奏,学生可以边听边思考。因此必须坚持传统教学与现代数字技术相结合,最大限度地使用信息和发挥学生的学习能动性。

3.4采用多种考查方式相结合的全面考核方式

很多学校对学生与教师的考核仅凭其卷面成绩来判定,但考试并不能全面考查学生对专业技能的掌握情况,因此必须采用多种考核并举的方式。考核的方式可以由试卷考查、实验实践考查和平时成绩三部分组成,不同专业可根据自己的特点选择各部分所占比例。这样不仅能全面考察学生对基本知识的掌握,也能锻炼学生的动手与思维能力,使学生的兴趣得到加强,教师教学热情得到提升,评价的科学性和有效性得到提高。平时成绩主要考查学生课堂表现情况和作业完成情况。多种考查方式的结合可让学生摆脱单一的应试学习,提高解决实际问题的能力。

基金项目: 西南科技大学教学研究资助项目(项目编号:10xn0022)。

参考文献:

1.伍学滨,邓小英,梁青.合作式、探究性教学在运筹学教学中的实践与思考[J].赣南医学院学报,2009,10

2.薛伟霞.经管类运筹学教学中“三位一体”创新探讨[J].现代商贸工业,2009,18

3.王广民.研教相融推进运筹学教学改革[J]. 黄冈师范学院学报,2009,12

4.王天虹,宋业新,戴明强. 在运筹学教学中培养学生运筹决策能力的实践与思考[J].科教文汇,2010,2

作者简介:

黄燕琳(1964—),女,汉族,四川宜宾人,西南科技大学经济管理学院副教授,硕士研究生。

第5篇:运筹学与管理科学范文

关键词:管理类专业;运筹学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2013)01-0294-02

运筹学是运用科学的(如分析、试验、量化)的方法,解决政府、国防等部门以及工业、商业等经济领域中的管理问题,帮助管理者进行科学决策的最优化理论。自20世纪50年代以来,运筹学被广泛应用于工程、管理、科研以及国民经济等领域,取得了巨大的经济与社会效益 [1]。随着计算机等信息技术的快速发展,运筹学在管理领域的应用也日益增多,如生产计划、库存管理、运输问题、人力资源管理、市场营销、设备更新、网络优化布局等。运筹学是工商管理、信息管理、物流管理等管理类专业的专业基础课,通过该课程的掌握使学生能够用科学的方法解决未来工作中的管理决策问题,因此,掌握运筹学可以看做是管理类专业学生的工作技能之一。

然而,在笔者近几年的教学过程中发现管理类专业学生对运筹学的学习兴趣较低,甚至出现旷课、抄袭作业等厌学现象。学生对《运筹学》课程的掌握程度较低,远低于《管理学》、《人力资源管理》等专业基础课。为了提高学生学习的兴趣、认识到运筹学在经济管理决策中的重要作用,因此对管理类专业的运筹学教学进行改革是非常必要的。

一、学生厌学原因分析

1.学习动机弱。随着年龄的增长,学生学习的主观意识日益增加,即有目的、有选择性地学习成为大学生学习的主要特点。特别是大学生未来均要面对职业的选择,因此,对于大多数大学生来说,大学中的学习是以积累工作技能为目标的,大学生的职业化学习动机愈来愈明显。然而,在大多数大学生看来,《运筹学》只是运用抽象的理论方法来探讨经济管理决策问题,在实际工作中很少用到,即使能够用到也可以用现成的软件来分析与解决。所以,很多学生对《运筹学》的学习动机不强。

2.学习《运筹学》课程有一定的难度。《运筹学》是用数学的方法来分析经济管理活动中的决策问题,通常要用到大量的数学工具,如线性代数、高等数学等内容。特别是线性规划与非线性规划等内容,如果要完全掌握单纯形法与迭代算法,需要运用线性代数与泰勒级数展开等数学工具进行推导,因此,掌握运筹学的算法与原理非常抽象、枯燥。

3.教学中未能因材施教。由于管理类专业学生的数学基础相对较差,通常对线性代数、微积分等课程掌握不深,因此,在教学过程中讲授抽象的算法与原理推导,很容易使学生产生厌学情绪。同时,运筹学是包含很多分支的一门综合性学科,如线性规划、非线性规划、多目标规划、动态规划、图与网络、对策论、决策论、存贮论、排队论等,每个分支均有不同的问题与模型,需要不同的算法来求解。由于每个分支算法之间的联系不强,如果在教学过程中如果特别强调每个分支的算法,就容易使学生把不同的算法搞混,进而丧失学习的兴趣。

二、优化教学内容

为了激发学生学习的兴趣,在教学工作中需要改进教学内容与思想,突出运筹学的应用性,培养学生运用运筹学解决实际问题的能力。结合管理类专业学生注重知识的实用性、追求理论方法与实践相结合的特点,笔者在教学过程中对运筹学的教学内容进行了改进:

1.选择适合管理类专业的运筹学教材。不同专业对课程的侧重点不同,则教材的侧重点也不尽相同。由于《管理运筹学》中通常将运筹学中的各种定理、推论的证明忽略,重点突出企业管理活动中遇到的问题,并着重阐述这些管理问题的解决方法。因此,选择《管理运筹学》、《运筹学―数据、模型与方法》等作为管理类专业的教材,可以摒弃一些枯燥、抽象的理论,可以让学生更好地理解并掌握运用运筹学解决实际问题的方法,更好地调动学生学习的积极性。

2.教学内容应以管理问题为导向,强调理论与实际管理问题相结合。运筹学的基本思想遵循提出问题、分析问题、解决问题的过程,但与其他学科的不同之外在于,运筹学在提出问题与分析问题过程中通常就是将问题抽象成变量、目标与约束条件并最后形成模型的过程。虽然,不同的经济管理决策问题需要不同的模型来分析与求解,但这一核心方法并没有改变。因此,在教学内容选择上应该以管理问题为导向,突出发现问题与分析问题的方法,弱化问题的求解。例如,通过钢架、塑钢门窗等生产企业的下料问题引出线性规划模型,着重分析建模的思路,包括列出所有可能的裁剪方案、确定决策变量、明确决策目标、制约目标实现的资源约束等。最后,应该将这类线性规划模型进行扩展即从“线裁”到“面裁”(如服装加工、家具生产等企业的合理下料问题)与“体裁”(如齿轮加工企业的合理下料问题),这样才能使学生做到举一反三、触类旁通,真正掌握线性规划建模的方法,并能应用于企业生产实践之中。

三、多样化教学与考核方法

1.通过课堂讲授、小组讨论与上机实验的方式,加强启发式教学。启发式教学法是一种现代教学指导思想,主张学生是学习的主体,而老师的主要任务在于引导学生发现问题、分析问题与解决问题,在教学过程中学生始终是主动的、积极的、能动的,并强调知识的理解、运用、发挥与创造 [2]。为了贯彻启发式教学,变学生被动学习为主动学习,在教学实践中采用了如下的教学手段:(1)运用案例引导教学内容。在运筹学每一个分支的教授过程中,都运用管理活动的经典案例进行引导,如线性规划中美国航空公司的收益管理模型、动态规划中的背包模型、对策论中的田忌赛马模型等。通过引入案例分析,可以让学生从自我理解的角度对案例所反映的这类问题进行归纳、整理,培养学生有效的思维方式、突出了学生的个性化学习,而且学生在教学中的参与积极性也较高。因此,案例引导教学不仅可以激发学生学习的兴趣,而且可以调动学生的主观能动性,获得较好的教学效果。(2)建立学习小组,强化学习效果。将班上的学生按照自由组合的原则分成5~7人的学习小组,在每一个分支讲授结束,均结合实际经济管理问题布置设计性课题,让学习小组自行分析与讨论,建立所设计问题的数学模型、进行求解并对结果进行分析,最后由小组对其解决问题的思路、方法与结论在班上进行汇报并向教师提交管理建议报告。通过这种形式,不仅可以培养学生运用理论知识与方法解决实际问题的能力,而且培养了学生的沟通能力与团队合作精神。(3)游戏教学法与上机实验相结合的实践教学。运筹学是实践性很强的课程,为了能够让学习做到学以致用,上机实验是必不可少的环节。在每一分支讲解结束会给学生布置大型上机作业,要求学生结合每一分支所学的建模思路,利用Lingo软件平台对大型上机作业的建模进行编程、求解,并能够对模型结果进行分析与解释,最终形成实验报告。这种方式不仅能够加深学生对每一分支建模方法的理解,而且可以掌握优化软件的应用方法,为实际工作中解决优化决策问题做好准备。如果说上机实验让学生掌握了软件求解实际问题的方法,那么游戏法则进一步提高了学生学习的兴趣。“寓教于乐”是最有效率的学习方法,游戏教学法是“游戏”和“教学”两者的结合体,通过结合教学的内容,运用游戏的手段如游戏产品、开发游戏课等,从学生的兴趣出发,将所要学习的知识占转换成“游戏”,通过游戏的感性活动,引导学生在游戏中掌握知识[3]。为了能够达到满意的教学效果,在运筹学实验课程的存贮论中设计了“生产者竞赛游戏”、对策论中设计了“选举游戏”等,取得了良好的实验效果。

2.通过小组课程报告、实验分析报告与笔试相结合的考核方式,综合考察学生掌握知识的情况与应用知识的能力。运筹学教学的目的是培养学生解决实际经济管理问题的能力,而以往单一的考试考核模式并不能反映出运筹学教学的目标,结果是使学生只会套用所讲授的算法对试卷中的相关问题机械地进行手工计算。这种考核方式不仅挫伤了学生学习的积极性,而且只会让学生将学习的注意力集中于期末考试,忽视知识的应用性与实践性,无法达到融会贯通、学以致用的目的。因此,结合运筹学实践性的特点与教学目标,突出学生在实践中应用知识的能力,在教学效果考核方面进行了改革。首先,以笔试的方式考察学生对基本概念、原理、算法的理解程度与应用能力,这部分占总成绩的30%;其次,以小组课程报告的方式不仅能够考察学生应用运筹学基本理论解决较复杂实际问题的能力而且也反映了学生沟通与合作的能力,这部分占总成绩的40%;第三,以实验报告的方式考察学生掌握现代信息技术解决优化决策问题方法的水平,这部分占总成绩的30%。多元化的考核方法,可以引导学生从应试学习向提高知识应用能力的方向转变,促进素质教育。

四、结束语

经过两年的运筹学教学改革实践,不仅巩固了学生在课堂上所学习的知识,而且激发了学生学习运筹学的兴趣,转变了学生的学习方式,提高了学生运用运筹学理论知识解决经济管理问题的能力。虽然,运筹学教学改革取得了较好的教学效果,但可以看到未来运筹学的教学仍有许多需要改进的地方,如案例选择要进一步贴近学生生活、引导学生积极参与各种建模比赛培养其创新能力等。教学方法的不断完善能够使学生更容易地理解、掌握与应用知识,从而为学生未来工作能力与科研能力的提高打下良好的基础。

参考文献:

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收稿日期:2012-10-29

第6篇:运筹学与管理科学范文

论文[关键词]运筹学;管理科学;数学模型;实践教学

1引言

产生战争时期的运筹学如今在经济、生产、管理等领域的应用日益广泛.经过近几十年的发展,运筹学的分支几乎扩展到生产实践、管理科学的各个领域,是现代管理科学的基础理论和重要方法及工具.它是抽象的数学理论和实践相结合的“桥梁”,它既为从事应用领域研究的人们提供了完整的数学方法,又为从事数学理论研究的人们展现了广阔的应用前景.

运筹学是数学的一个重要分支,其核心是研究优化的理论和方法,是数学与应用数学专业必修课;同时运筹学又以定量分析的方法研究管理、生产实践等领域的问题,将系统思想、工程思想和管理思想相结合,应用数学的方法,通过建立数学模型、求解数学模型解决实际应用问题,为决策者提供定量化的分析结果,辅助决策.运筹学是现代管理科学的理论基础之一,因此也是经济、管理等专业的主干课程.在运筹学教学中,应该根据管理类专业和应用数学专业的不同专业特点、学生知识基础等情况区别对待,切实达到应有的教学目的和效果.

2培养目标及教学目的比较

1.专业培养目标的比较.

一般地,管理专业要培养掌握坚实的专业基本理论和系统的专业知识,具有从事专业领域决策、管理和研究工作能力的人才.学生毕业后主要在企业、政府管理、经济研究等部门工作.

应用数学专业要培养学生具备扎实的数学基础和一定的理论研究能力;在强调基础知识的前提下,强调理论与实践相结合,培养学生分析问题、运用数学方法解决实际问题的能力;熟练的计算机应用能力.充分体现“宽口径,厚基础,多选择”的培养理念,适应社会需求多样化和学生兴趣与发展方向个性化的要求.学生毕业后应能在科研、经济等部门从事研究或在生产经营及管理部门从事实际应用、开发研究和管理工作.

2.运筹学教学目的的比较.

虽然很多专业都需要学习运筹学,但各专业的培养目标不同决定运筹学教学的目的必然不同.

运筹学作为现代管理科学的基础理论之一,是现代管理科学不可缺少的方法、手段和工具.管理专业的学生通过运筹学知识的学习和训练,目的是开发和启迪学生的独立思考能力和创造能力,培养其运用系统的思想、定量分析的方法解决生产、管理等实际应用方面的问题,学生运用数学的工具和逻辑判断方法,来研究系统中人、财、物的组织管理、筹划调度等问题,使其发挥最大的经济效益.通过运筹学的学习可以提高管理者的素质,提高管理的质量.

这些学生毕业后多数是从事生产实践等方面的管理工作,而非优化理论的研究工作,因而从其任职的需要来说,运筹学学习的重点应放在应用性方面.

运筹学是数学的一个重要分支,经过半个多世纪的发展,已经形成了比较完备的学科知识体系.对应用数学专业,通过运筹学课程的教学,目的是让学生掌握这门学科有关的基本理论,打好扎实的理论基础;另一方面,运筹学毕竟是一门应用性学科,学生还应学会用数学模型的方法解决实际应用中的优化问题,这也是运筹学的精髓所在.

3运筹学教学内容与重点的分析

1.管理专业运筹学课程应侧重应用.

根据以上分析,加之一般管理类学生数学基础较弱,对于基础理论部分感到晦涩难懂,兴趣不大.因此,这类专业的运筹学教学应以应用为主,重点介绍各种类型的运筹模型和求解模型的计算软件,要求学生掌握数学模型的建立、优化思想、求解(计算机求解)及对解的经济分析和评价.数学模型方法是定量化、科学化决策的重要工具.

运筹学的各个分支都是在研究不同领域的实际应用中逐步发展起来的,因此运筹学的方法几乎涵盖各个领域的管理决策问题,例如制定生产计划、规划交通网络、设计产品参数、控制工艺过程、预报经济增长、确定投资方案等都可以用适当的数学模型表示并加以解决.因此应让学生充分了解模型的类型、不同模型的特点与应用,以便今后将运筹学方法运用到实际中去解决问题,可以使得管理更加科学、有效.这部分内容是学生今后进一步学习专业课以及从事经济管理工作要用到的基础知识,所以要求学生要深刻理解、准确把握,并侧重理论联系实际的应用.

管理专业运筹学课时一般都不多,因此可以选择线性规划、对偶理论、运输问题、整数规划及动态规划等基本内容进行讲授.还有一些难度较大的内容(如排队论、存储论等),根据课时情况可作简单介绍,通过典型案例,让学生了解其实际应用.当在实际中确实碰到这类问题时可通过具有不同知识结构的人员通过团队合作的方式加以解决.

2.数学专业运筹学课程应理论、应用并重.

虽然运筹学是一门应用性较强的学科,但它有相应的理论基础,而且这是一门比较年轻的学科,其理论还在不断地发展完善之中.理论来自实践,还要回到实践中去,实际应用要在相应的理论指导下进行,因此运筹学的理论也很重要.

数学专业的学生与管理专业的学生相比,他们的数学基础较好,逻辑思维的能力较强,因此理科的学生应该掌握这门课程的有关理论知识,可以为今后从事理论研究打下基础.

另一方面,理科的学生通常存在重理论、轻应用的现象,而将理论应用于实践,转化成实际的生产力或经济效益才是理论研究的目的,否则只能是纸上谈兵.事实上,通过实践中的应用,还可以发现新的问题,在解决新问题的过程中又可以丰富理论、发展理论.因此学生除了学习有关的理论外,还应该注重联系实际的应用,避免眼高手低.在当前严峻的就业形势下,应用型人才是非常受欢迎的.应用数学专业在课时较充足的情况下,学生的数学基础较好,除了前面提到的管理专业所讲授的基本内容外,还可以讲授难度稍大的排队论、存储论等内容.

3.计算机应用能力的培养.

计算机技术的发展日新月异,计算机的使用也已渗透到社会生产、生活的各个方面,实践中的很多问题都要借助于计算机来解决,计算机在求解数学模型方面也有着强大的功能,是不可或缺的角色.因此在求解运筹学模型方面,除了掌握不同模型的求解思想和方法,还要结合实验教学,介绍求解运筹学模型的数学软件,如lindo,lingo,mathematica等.给学生提供上机实践,使学生学会使用有关的数学软件求解数学模型.

实践教学在以往的运筹学教学中常常是薄弱环节,但在当前的就业形势、计算机技术的发展水平等形式下,通过实践教学,培养学生解决实际问题的意识和能力是非常重要的一方面.实践教学中,通过分小组让学生解决一些实际应用当中的问题,不但可以提高学生学习运筹学的兴趣,让他们感觉到能够学以致用;另外还可以培养合作研究的团队精神,这也是他们将来在工作中不可缺少的一种素质要求.当然,管理专业的学生多偏文科,因此软件编程能力相对弱一些,而应用数学专业的理科学生在这方面要强一些,因此可以根据学生的实际情况,选择难度适当的应用性问题让学生解决.而无论文科还是理科的学生,要想真正学会一门编程语言,都不仅仅是通过课堂所学就足够的,但实践教学可以起到抛砖引玉的作用.

第7篇:运筹学与管理科学范文

关键词:卫生管理、作用、运筹模型、现状、前景

摘要:在卫生事业管理中,随着卫生服务规模的扩大,卫生资源需求的增加,要求卫生服务经济投入越来越多,而政府财政难以满足所有的卫生需求,如何在保证人民基本卫生服务需要的情况下,规划卫生服务,使得投入最小或效率最高,已经成为卫生管理运筹学的重要任务.而卫生服务费用的飞涨限制了一些居民对卫生服务的利用,使用运筹学进行定量管理和规划会减少卫生服务的成本,从而有利于控制卫生服务的价格,增加居民对卫生服务利用的经济可及性.

运筹学:“运筹学是应用分析、实验、量化的方法,对经济管理系统中人力、物力、财力等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现最有效的管理.”定义表明运筹学是应用系统的、科学的、数学分析的方法通过建立卫生管理和求解数学模型,在有限资源的条件下,计算和比较各个方案可能获得的经济效果,以协助管理人员做出最优的决策选择.或者说,运筹学是运用数学方法来研究人类从事各种活动中处理事物的数量化规律,使有限的人、材、物、时、空、信息等资源得到充分和合理的利用,以期获得尽可能满意的经济和社会效益的科学.

运筹学研究的内容丰富,涉及面广,应用范围大,已形成了一个相当庞大的学科.包括:线性规划、整数规划多、目标规划、动态规划、网络分析与网络计划、存贮论、排队论、决策论、对策论、预测技术、综合评价。

运筹学简单地说就是研究投入一定的情况下如何产生最大的效益,或在要获得一定的效益前提下如何把投入降到最小.这是各行业管理的目的.运筹学就是基于管理的这个目的而发展起来的.在卫生事业管理中,随着卫生服务规模的扩大,卫生资源需求的增加,要求卫生服务经济投入越来越多,而政府财政难以满足所有的卫生需求,如何在保证人民基本卫生服务需要的情况下,规划卫生服务,使得投入最小或效率最高,已经成为卫生管理运筹学的重要任务.而卫生服务费用的飞涨限制了一些居民对卫生服务的利用,使用运筹学进行定量管理和规划会减少卫生服务的成本,从而有利于控制卫生服务的价格,增加居民对卫生服务利用的经济可及性.

运筹学研究问题的特点就是从系统的观点出发,研究全局性的规划问题.如医院内医护人员要求多存储药品和医用器材,而库房工作人员则希望少存储以减少损耗和工作量,而管理者的决策则是从全局出发,使整个医院的损耗尽可能的小,发挥的功能尽可能的大.一个防疫站有多个科室,每个科室都希望得到较多的资源,但总的资源是有限的,管理者就必须从整个防疫站要完成的任务出发,合理分配资源,追求总的效益.比如在一段时间可以集中人力、物力搞防疫;一段时间又可以集中力量搞食品卫生.所谓最优决策,往往不是对系统中某一部分为最优,而是对全局而言.比如当用于传染病预防方面的资金有限时,不能均匀地把钱花在每种传染病的预防上,而是首先考虑那些危害大、技术上易行、花钱少的优先防治,才能提高其总效益.

运筹学的应用已经在管理工作中带来了大量的财富。一般是问题的规模越大,越复杂,应用的效果就越显著。特别是电子计算机的迅速发展,使得运筹学在许多公共和非赢利系统中的应用越来越多,并取得了很大的成效.

1972年barnoon和wo 1f 用运筹学摸型研究了诊断过程、贝叶斯分析和统计决策理论及其与临床决策的关系,建立了诊断性化验效率的量度,对比了各种临床决策的死亡率和伤残率,从而为临床医生选择诊断化验项目,做出临床决策提供了依据.1973年北大西洋公约组织在伊斯坦布尔召开生态学决策问题的数学分析会议,charnes等报告了关于控制噪音、水和空气污染的最优模型以及在生产和污染之间如何保持平衡而获得总的经济效益最大的问题.这就不仅把生产和环境卫生统筹考虑,而且确定了它们之间的定量关系.1973年fe1dstein和sundaresan在南朝鲜研究如何合理分配资源(人力、资金、装备、设施)以控制结核病流行,降低死亡率和经济损失.他们主要应用线性模型、成本效益分析网络、把效益分为卫生效益、经济效益和社会效益,研究的结果应用于全国的结核病防治.70年代中期,马丁等用替论、随机模拟模型和线性规划研究了英国城市中垃圾收集、水源设置、老年人保健中心及其它服务网点设立的最优方案.1975年gass等用运筹模型帮助决策者制定城市发展、卫生服务建设、水源开发、空气污染控制和废物处理的最优方案.

dow1ing(1976)用线性规划模型详细研究了综合医院内在各科人员、设备固定的条件下如何提高对住院病人的服务数量和质量.1977年haveman等用运筹方法对国家卫生保险、社会保险、儿童保健计划等进行了成本效益分析,避免了卫生规划中的盲目性,使人们对于各种保险的重要性有了量的认识;coleman等分析了健康维持组织(hm0)如何确定服务内容和服务方式,怎样筹集资金才能最好地满足顾客的愿望,最可能得到联邦政府的赞许.80年代初,parker、lassner、antoine、mtango等在以色列、埃及、巴西、海地、坦桑尼亚等国研究了初级卫生保健资金筹集策略选择、以降低5岁以下儿童死亡率为主要目的的初级卫生人员任务分派方案、控制疟疾及其他常见寄生虫病方案选择及卫生资源合理分配问题.

目前,国外运筹学已应用到卫生服务的各个方面,如医疗、预防、卫生科研、卫生教育、环境保护、卫生用品生产、各机构的规划、管理、控制、评价.公共卫生学院普遍开设了运筹学课程,并已成为卫生管理专业的主要课程之一.运筹技术已为很多卫生管理者所掌握,在很多单位,应用计划评审技术(pert)对各种卫生计划进行评审和控制已成为一项常规.

当前运筹学在我国卫生事业管理中的应用还不普遍,主要原因:一是信息的储存比较落后,很多单位不重视卫生统计工作,不理解统计工作的重要作用,统计方法和内容不正确,目的性不明确,不能充分利用现有资料为管理决策服务;二是常用计算程序包开发不够;三是卫生规划、管理人员尚缺乏运筹技术的训练.

不过随着管理的科学化,在我国运筹学越来越受到广大管理者的重视,近年来在医院管理中也有了一些运筹学应用的例子.周振波等对一县医院的住院问题进行了排队分析,从医院和病人两方面的利益出发,提出了最佳病床使用率是在80—85%之间,而不是越高越好.王庆芳等利用随机模拟方法预测病人门诊量和b超申请量,从而合理安排人力,制定预约方案.朱慧敏等应用计划评审技术研究了在医院各科室现有人力情况下如何通过控制各科室挂号以使服务流量为最大的问题.

在卫生管理中,可应用运筹模型来解决的问题难以穷举,可归纳为下述方面:

1.卫生系统的规划设计运筹学中的规划论、排队论、网络分析等方法,可用于医疗网点的规划与管理、新建医院的选址与规模、急救中心的设计与运作以及区域卫生规划等.

2.卫生资源配置与利用运筹学中的规划论、决策分析方法可用于大型医疗设备的配置与管理、卫生人力资源的开发与合理利用、建立卫生资源合理配置与利用的评价体系.

3.药品库存管理运筹学中的存贮论,可用于多种药品库存管理、确定合理的库存策略、计算最佳的库存量.

4.血库的管理用存贮论方法可以在满足对血液需求时尽量减少迟延时间,保证供应的血液是最高质量的,且又尽量减少血库设施的经营费用.

5.疾病控制管理运筹学中的规划论、决策论、成本效益分析等方法,可用于控制某种流行病发病率的方案的制定、控制某种疾病发病率的各种干预措施的成本效益分析与评价等.

6.财务管理规划论、决策论、价值分析、统计分析等方法,可用于经济项目的预测、预算、成本分析、现金管理、再投资决策等.

7.医学教育目标规划、预测分析等可用于医学教育的规划和投资、教职员工配置、编制课程表、教室和实验室的规划和利用、招生和就业预测等.

8.贵重医疗卫生设备的更新运筹学中的规划论、决策论、网络分析可用于确定在何时更新设备可使总成本最小.

9.病人营养饮食最优组合方案确定应用运筹学中的规划论可解决:如何配料使一定成本下营养最高,或在满足需要营养的情况下使成本最小.

第8篇:运筹学与管理科学范文

关键词:运筹学 道路工程 交通运输

中图分类号:C913.32 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

运筹学是用科学的方法规划和组织人力、物力、财力,通过最优途径的选择使人们的工作在一定期限内收到最合理、最经济、最有效的效果。所谓科学的方法就是从整体观念出发,通盘筹划,合理安排整体中的每一个局部,以求得整体的最佳规划、最优管理和最优控制,使每个局部都服从一个整体目标,做到人尽其才、物尽其用,以便发挥整体的优势,力求避免资源的损失和浪费。道路交通运输运筹学最主要的理论基础就是运筹学,运筹学既是一门理论科学,又是应用科学。运筹学所要解决的问题既是在既定条件下对系统进行全面规划、统筹兼顾,以期达到最优的目标。

2 运筹学的特点

2.1 主要使用数学方法

运筹学是一门以数学为主要工具、寻求各种实际问题最优方案的学科。它强调以量化为基础,使用许多数学工具和逻辑判断方法,来研究系统中人、财、物的组织管理、筹划调度等问题,以期达到最佳效率和效益。

2.2 最优化思想是核心

运筹学是采用科学步骤和数学方法来制订最优决策的科学。运筹学强调最优性,在数学的理论研究中,也常常是以对象的“最优”为目标,这种最优化思想有两层含义:“①指所讨论问题的结论“最优”;②指解决问题的方法“最优”。它以整体最优为目标,从系统的观点出发,力图以整个系统最佳的方式来解决该系统各部门之间的利害冲突。对所研究的问题求出最优解,寻求最佳的行动方案。

2.3 多学科交叉

运筹学思想能够解决实际中提出的决策问题,为决策者选择理想方案提供科学依据,同时它综合运用化学、物理学、计算机科学等学科的理论及方法,既提供量化因素,也进行定性分析,最终能向决策者提供建设性意见。

3 运筹学在道路交通运输系统中的应用

3.1 物资供应问题的最优化

高速公路的物资供应与管理,有其显著的特点:远离基地,无物资储备设施;所需材料品种少、数量大;大部分材料是就地取材,其竞争性强,各种关系复杂,难于处理;公路施工线长、点多,且具有临时性。面对这些特点,要保证供应,确保质量,降低成本,必须摸索出一套与之相应的供应管理办法。在此,我们主要讨论根据现有的交通网,制订一个使物资运到各消费地点而总运费要最小的调运方案。其数学模型为:

已知有个生产地点,,,…。可供应某种物资,其供应量(产量)分别为,有个销地,,,…,,其需要量分别为,从到运输单位物资的运价(单位)为。若用表示从到的运量,那么在产销平衡即的条件下,要求得总运费最小的调运方案,可求解以下数学模型

(,,…,)

(,,…,)

这就是产销平衡运输问题的数学模型。

(2) 实际问题中产销往往是不平衡的,应将其化成产销平衡的问题。

当产大于销,即时,就要考虑多余的物资在哪一个产地就地存储的问题。此时只要增加一个假想的销地,该销地总需要量为 而在单位运价表中从各产地到假想销地的单位运价为,就转化为一个产销平衡的问题。

同理,当销大于产时,也可以转化为一个产销平衡的问题。

(3) 对产销平衡的运输问题,一般采用表上作业法来求解,其步骤为:

① 确定初始基可行解。

一般采用“最小元素法”确定初始基可行解,该方法的基本思想是就近供应,即从单位运价表中最小的运价开始确定供销关系,然后次小。一直到给出初始基可行解为止。用最小元素法得到的解必为基可行解,但未必是最优解。

② 在表上计算空格的检验数,判别是否达到最优解。如是最优解,则停止计算,否则

转到下一步。

最优解判别的方法是计算空格(非基变量)的检验数。因运输问题的目标函数是要求实现最小化,故当所有的检验数大于0时,为最优解;当得到的表中还有负检验数,说明未得到最优解。一般用位势法求空格的检验数。

③ 确定换入变量和换出变量,找出新的基可行解。在表上用闭回路法调整。

一般选最最小的负检验数对应的空格为调入格,以该格为起点作闭路,从该空格开始,沿闭路在各处“+”“-”间隔标号,在所有标号处,选运量最小者为调整数,在标“+”号处加上,在标“-”处减去,把该空格改为数字格,把运量变为的格改为空格。

④ 重复②,③直到得到最优解为止。

3.2 图论的应用

图论是一个古老的但又十分活跃的分支,在物流中的应用非常显著。其中最明显的应用体现在运输问题上,比如城市间的物资调运、车辆调度时运输路线的选择,为使某项任务完成的既快又好,各工序之间的衔接等。运用了图论中的最短路、最大流、最小费用最大流等知识,求解运输所需时间最少、路线最短、费用最省的路线等一系列实际问题。其中运用最多的是最短路和最大流问题。

最短路问题是网络分析中的一个基本问题,它不仅可以直接应用于解决生产实际的许多问题,如管道铺设、线路安排、厂区布局等,而且经常被作为一个基本工具,用于解决其它的优化问题。其定义是:

给定一个赋权有向图(),记D中每一条弧上的权为。给定D中一个起点和终点,设P是D中从到的一条路,则定义路P的权是P中所有弧的权之和,记为,求一条从到的路,使

式中对D的所有从到的路取最小,则称为从到的最短路,为从到的最短距离。在一个图()中,求从到的最短路和最短距离的问题就称为最短路问题。

其次,许多系统包含了流量问题。例如,交通系统有车流量,控制系统有信息流等。这类问题主要是确定系统网络所能承受的最大流量以及如何达到这个最大流量。在运输网络的实际问题中,对于流有两个基本要求:1)每个弧上的流量不能超过该弧的最大通过能力(即该弧的容量);2)中间点的流量为零,也就是说各中间点只起转运作用,它既不产出新的物资,也不得截留过境的物资。

4结束语

运筹学作为一门应用实践的学科,专门研究交通管理中有限资源的计划、组织、分配、协调和控制,以期达到最佳效率和效益。现代交通管理所呈现的复杂性不是简单算术能解决的,运筹学理论是支撑现代交通管理的有效工具。交通事业的发展离不开运筹学的技术支持,运筹学的应用将会使交通运输管理更加高效。

参考文献:

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第9篇:运筹学与管理科学范文

关键词:物流管理;运筹学;数学建模

中图分类号:G714 文献标识码:A 文章编号:1005-6432(2008)41-0150-03

现代物流已被广泛认为是企业在降低物质消耗、提高劳动生产率以外创造利润的第三重要源泉,是现代经济发展过程中协调生产和消费的重要环节,在国民经济中发挥越来越大的作用。物流的核心问题是人才的竞争,我国物流业还处于起步阶段。无论是我国的物流科学基础研究。还是物流教育都很滞后,导致为物流企业提供智力支撑的物流人才匮乏。在此背景下,培养高质量的物流人才刻不容缓。

运筹学是运用系统化的方法,通过建立数学模型,协助得出最优决策的一门学科。它主要研究经济活动和军事活动中能用数量来表达的有关运用、筹划与管理等方面的问题。根据问题的要求,建立数学模型,经过分析运算,做出合理安排,以达到更经济、更有效地配置人力、物力、财力等资源。随着物流学科的发展,运筹学理论在物流领域得到广泛应用,逐渐形成物流运筹学知识体系。物流运筹学主要侧重于运用运筹学理论知识解决物流中的实际问 题。

近几年来,我国物流高等教育发展迅速,规模不断扩大,但应当看到,我国物流高等教育的快速发展也暴露了大量问题。就运筹学的开设来看,目前在全国的物流管理专业的运筹学教学中,已有一些院校改变以往采用的偏数学类运筹学教材,而采用管理运筹学教材,但仍然有许多学生对运筹学学习兴趣不高、学习效果不好。还存在着教材缺乏实用性,大部分重理论轻实践;教学手段落后;教学方法单一;教学与实践相脱节;教学水平不高等情况。

通过对运筹学教学的研究与实践,笔者认为,要提高我国高校物流管理专业运筹学教学效果,应从培养数学建模能力,教学内容的合理安排、师资、教学方法和手段等方面着手。

一、培养数学建模能力

应用运筹学去解决物流实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步,同时也是十分困难的一步。建立数学模型的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分析和解决问题。

培养学生数学建模能力,应在教学内容、教学方法上突出数学建模思想,加强培养学生用数学的意识,从而激发学生创新意识,挖掘学生创造潜能。

二、因材施教,确定教学内容

目前,大多数物流管理专业学生仍然没有摆脱纯数学特色较浓的运筹学教学。以运筹学之重要分支――线性规划为例,它发展较早,理论上比较成熟,应用较广。可以用来解决物流管理中运输、库存、任务分配、计划安排等多方面问题。对于只含两个决策变量的线性规划问题,可以通过平面作图的方法求解;但多于两个变量的情况,必须用单纯形法求解。它的求解过程,是数字的重复迭代过程,解题过程耗费大量时间。理论授课中,只能对那些决策变量和约束条件较少的问题进行讨论,严重脱离了现实。对于整数规划,其求解方法有分支定界法和割平面法等,但步骤烦琐。由于运筹学软件的完善和发展,线性规划、整数规划等运筹学中常见模型的求解完全可以借助计算机完成。压缩理论教学的课时,从而增加学生上机的时间,加强在计算机上使用运筹学软件来解题的实践,培养学生动手操作的能力。这种教学,提高了授课效率,可以让学生有更多的时间去了解数学建模,以及对实际问题进行决策的思想。

物流管理专业是实践性较强的专业,该专业运筹学教学内容应具有明显的专业特色,否则难以达到开设运筹学课程的课程目的。一方面,由于运筹学分支多范围广,物流专业运筹学课程内容安排应基于对现代物流管理理念的理解与把握,从物流管理的各个环节出发,选择与之有较大相关性的分支。例如随着物流业的发展,博弈论在现代物流管理中得到广泛应用。由于现代物流管理的核心是协调与合作,若协调方属于不同的企业,不仅要从技术上寻找物流优化的方案,还要考虑由于最优化而带来的利益的分配问题,企业与其关联企业之间博弈问题处理的好坏将直接关系到优化方案在实施上的可行性。另一方面,所选案例应以所学的理论方法作为支撑,且反映物流环节中普遍而具体的问题。

以现代物流为背景的运筹学不仅保证学生学到比较广泛、有应用意义的优化方法,以及定量建模与分析、解决实际问题的思路与方法,还为他们提供了许多现代物流实际背景,激发了学习的欲望。

三、改进教学方法

随着科技的进步和计算机应用水平的发展,传统的以教师课堂教学为主,学生被动接收的运筹学教学模式,已显得被动和单一。特别对于物流专业的学生,传统的教学模式必将导致学生的学习与社会需求相脱节的局面。因此,对现行的运筹学教学方法的改革已很有必要。

1.引进运筹学计算机辅助系统,使课堂教学更为高效、直观

可根据运筹学课程的特点,合理运用多媒体进行授课,这样既提高了课堂效率,节省了理论推理与解题技巧的讲授时间,又腾出了大量的时间来培养学生的应用能力。另外,在讲授问题求解时,重点讲授算法思想,借助数学软件完成相关计算,摈弃传统教学中复杂的手工计算,并可将传统课堂教学中进行不了的繁杂计算过程,完全地计算出来。例如,在讲述图论与网络章节中求两点间的最短距离问题,用矩阵法计算4×4矩阵的例题,需要64次代入计算公式,计算量巨大。因此,在传统教学中只介绍求法,无法给出计算的主要结果,利用教学软件能在很短的时间内计算出所有的叠加矩阵及最后结果。

2.开展实践教学

在物流人才的培养过程中,实践教学是极其重要的环节。实践环节的教学可采取两种方式,其一,建立校内物流系统实验室。物流系统实验室主要用于培养学生运用所学运筹学知识和一系列建模仿真手段对复杂的物流系统进行设施规划、设计、过程优化,以及流程管理的实际能力。实验室能够模拟现代生产型企业在产品的生产、存储、运输和销售过程的一般情况,但建立物流系统实验室造价高,要有资金保障。其二,积极与物流企事业单位联系,安排学生到企事业单位实地考察学习,使学生能有更多的机会参加丰富多彩的社会实践。

实践教学,不但能大大加强学生对运筹学理论的理解和掌握,而且使学生对物流和运筹学的感性认识与对现实问题的建模能力有一个质的飞跃,从而为将来成为就业市场上受欢迎的物流人才打下坚实的基础。

3.设置课堂讨论环节,启迪学生主动思考

课堂讨论的内容,有的是运筹学的某些基本概念、基本原理或基本方法,也有的是运筹学的应用。在课堂教学中,尽量避免一味灌输,要经常提问,调动学生内在的积极性,活跃思维,积极主动地学习。例如,关于“网络规划”的内容,教材里只有对“边”有容量限制,上课时教师可提出问题:如果“点”有容量限制,怎么办?继续“点拨”同学:日常生活中水管有粗细,有不同的运水能力,这反映“边”的容量不同;但阀门也有大小,这表示“点”也有容量限制。对此,学生将非常感兴趣。进一步启发学生思考:怎样把“点”的容量限制转化为“边”的容量限制;然后,从“点”的前后都只有一条“边”,到前后都有多条“边”的不同情况,鼓励学生回答。最后,再从理论上加以总结,从而活跃了课堂气氛、强化学习效果,并激发学生的探索性、发现性的思维活动。

4.案例教学

让学生分析案例本身不是目的,而是手段,不能为分析案例而分析案例,因而对案例本身要“精心设计”。

案例教学过程中要重视引导学生在研究中学习。由于运筹学是应用型学科,每学完运筹学中一类知识,都可以给学生留出和现实应用相关联的例子,课后让学生根据对所学内容的理解加以应用。下一次上课时先让个别学生讲解自己的分析过程,引导大家进行讨论,然后教师进行讲评。通过分析案例达到两个目的:一是学习专业知识,二是学会分析问题和解决问题的能力。当然还包括阅读能力、自学能力、上机能力、书面表达和口头表达能力等,而能力的培养则带有根本性的意义,掌握了能力,学生将受用一辈子。

四、加强教学队伍建设

教学质量的稳定与提高,有赖于一支精良的教学队伍。然而从总体上看,我国物流教育起步比较晚,大部分院校从事物流教育的师资,几乎都没有物流教育的背景。承担运筹学的教师很多都是数学专业出身并没有涉及物流领域,这样的教师队伍不能满足物流专业运筹学教学的客观需要,难以保障教学质量。

教师要上好物流管理专业的运筹学课,不仅要有扎实和全面的数学知识,还应在供应链和物流方面有较宽的知识面,同时还要有过硬的计算机语言的知识和应用等能力。若教师的专业知识不强,授课内容易脱离专业背景,授课案例缺乏针对性,大大挫伤学生的学习积极性。可从以下三点进行改进:一是引导鼓励教师从事该专业的相关研究,将教学与科研相结合,教研相长;二是安排教师到物流企业进行实地考察,学习物流专业知识,了解物流领域中存在的实际优化问题,积累教学素材;三是进行集体备课,不定期地对课程讲授中出现的问题进行集体讨论,交流一些好的案例,互相补充,提高运筹学教学的实用 性。

物流管理专业运筹学课程的教学目标要求教师既要关注物流领域的发展动态,不断学习新的知识,不断扩大自身的知识面、加强科研业务能力,又要积极改进传统的教学方法和手段,保证运筹学教学的有效性。只有这样才能够成长为适应2l世纪的教学和科研需要的新型物流教 师。

五、改革考核体系,促进素质教育

通过考试方式的改变,引导学生从应试学习向提高素质和应用技能方向转变。几年来我们从考核的各方面进行了探索和改革,从过去的单一卷面考试逐步改革为多元考核方式:平时作业成绩占10%;上机操作成绩占10%;学期论文成绩占20%;笔试成绩占60%。

与原有的考核体系相比,一是强调学生动手操作的能力,将在计算机上使用运筹学软件来解题作为考核的一个组成部分;二是注重考察学生的数学建模能力。我们借鉴全国数学建模竞赛的方式,预先给出多个题目,要求学生根据所给的题目,自己设计求解要求,并根据需要查找相关资料,然后上机求解,并对计算结果进行数据分析,结合实际问题给出可行性建议或决策分析,最后以论文形式上交。

作者单位:九江学院理学院

参考文献: