运筹学-管理科学基础

1、运筹学-管理科学基础一、一、 运运 筹筹 学学 概念概念 绪绪二、运筹学发展简史二、运筹学发展简史三、运筹学的基本特征三、运筹学的基本特征四、运筹学的基本及应用理论四、运筹学的基本及应用理论 绪绪六六 现代战争对运筹学提出的新问题现代战争对运筹学提出的新问题七、运筹学的发展趋势七、运筹学的发展趋势八、学习本课程的要求八、学习本课程的要求五、运筹学学科地位五、运筹学学科地位 绪绪目的：目的：1、理解运筹学的概念及其内涵、理解运筹学的概念及其内涵2、了解运筹学的开展简史、基、了解运筹学的开展简史、基 本特征及根本理论本特征及根本理论3 、充分认识运筹学的地位及其、充分认识运筹学的地位及其 在现代战

2、争中的作用在现代战争中的作用4 、把握运筹学的开展趋势及本、把握运筹学的开展趋势及本 课程的学习方法课程的学习方法 司马迁司马迁? ?史记史记. .高祖本记高祖本记? ?“夫运筹帷幄之中，决胜于千里之外夫运筹帷幄之中，决胜于千里之外 运筹学的英文原名是运筹学的英文原名是“operations operations researchresearch ，1 1年，它是由英国罗威就年，它是由英国罗威就整个防空作战的研究工作提出的，原意为整个防空作战的研究工作提出的，原意为“作作战研究，简称为战研究，简称为OROR。1 1、运筹学一词的来源、运筹学一词的来源2 2、运筹学概念、运筹学概念 运筹学是一种

3、向行政部门提供定量依据，以使它们运筹学是一种向行政部门提供定量依据，以使它们对所负责的行动做出更好的决策的科学方法。对所负责的行动做出更好的决策的科学方法。 运筹学是一门利用所有的科学技术作为工具去解决为执运筹学是一门利用所有的科学技术作为工具去解决为执行部门提供决策依据这一专门问题的应用科学，它用到数学，但行部门提供决策依据这一专门问题的应用科学，它用到数学，但不是数学的分支。它常常促成新装备的引进，但并不是开发新产不是数学的分支。它常常促成新装备的引进，但并不是开发新产品的研究室的附属物。工程师是建筑者和装备生产者的参谋，而品的研究室的附属物。工程师是建筑者和装备生产者的参谋，而运筹学工作

4、者那么是装备使用者的参谋！运筹学工作者那么是装备使用者的参谋！莫尔斯、金博尔的莫尔斯、金博尔的? ?运筹学方法运筹学方法? ? 运筹学是运用科学的方法，解决工业、商业、政府和运筹学是运用科学的方法，解决工业、商业、政府和国防事业中，由人、机器、材料、资金等构成的大型系统国防事业中，由人、机器、材料、资金等构成的大型系统管理中所出现的复杂问题的一门学科。管理中所出现的复杂问题的一门学科。 大不列颠运筹学会大不列颠运筹学会 运筹学是一门在紧缺资源的情况下，如何设计与运行运筹学是一门在紧缺资源的情况下，如何设计与运行一个人机系统的决策科学。一个人机系统的决策科学。 美国运筹学会美国运筹学会军事运筹学

5、军事运筹学military operations research)military operations research)是是系统研究军事问题的定量分析及决策优化的理论和方法系统研究军事问题的定量分析及决策优化的理论和方法的学科，是军事学门类的一门新兴边缘学科。军事上需的学科，是军事学门类的一门新兴边缘学科。军事上需要优化而且能够进行定量分析的各类军事问题构成它的要优化而且能够进行定量分析的各类军事问题构成它的研究领域，涉及作战、军事训练、武器装备、军队组织研究领域，涉及作战、军事训练、武器装备、军队组织编制与干部管理、后勤等方面。军事运筹学的主要任务编制与干部管理、后勤等方面。军事运筹学

6、的主要任务是从数量方面揭示各类军事系统的结构、功能及其运行是从数量方面揭示各类军事系统的结构、功能及其运行规律，为科学地进行军事实践活动、合理利用资源、提规律，为科学地进行军事实践活动、合理利用资源、提高军事效益、启发新的作战思想等提供理论和方法。高军事效益、启发新的作战思想等提供理论和方法。 ? ?中国军事百科全书中国军事百科全书. .军事运筹学分册军事运筹学分册? ?军事运筹学：研究军事问题的定量分析及决策优化的理军事运筹学：研究军事问题的定量分析及决策优化的理论和方法的学科，是军事学术的重要组成局部，属于综合性的新论和方法的学科，是军事学术的重要组成局部，属于综合性的新兴边缘学科。主要是

7、通过运用数学模型、电子计算机技术和定量兴边缘学科。主要是通过运用数学模型、电子计算机技术和定量分析等方法，揭示各种军事系统的结构、功能及其运行规律，为分析等方法，揭示各种军事系统的结构、功能及其运行规律，为科学地进行军事实践活动，合理利用资源，提高军事效益提供一科学地进行军事实践活动，合理利用资源，提高军事效益提供一定的理论依据。定的理论依据。 ? ?军语军语?97?97年版年版研究对象：研究对象：需要优化而且能定量分析的各类军事问题需要优化而且能定量分析的各类军事问题主要任务：主要任务：揭示各类军事系统的结构、功能及其运行揭示各类军事系统的结构、功能及其运行 规律，提供理论和方法规律，提供理

8、论和方法研究目的：研究目的：辅助管理者和决策者进行科学决策辅助管理者和决策者进行科学决策手段方法：手段方法：模型、量化方法、计算机模拟与仿真等已模型、量化方法、计算机模拟与仿真等已 知的科学技术知的科学技术1 1、古代古代运筹思想渊源中国运筹思想渊源中国 1914年，英国工程师兰彻斯特第一次应用微分方程分析数量优年，英国工程师兰彻斯特第一次应用微分方程分析数量优势与胜负的关系，定量地论证了集中兵力原那么的正确性势与胜负的关系，定量地论证了集中兵力原那么的正确性 丹麦工程师丹麦工程师A.K.A.K.埃尔朗，首次提出了排队论模型，用于研究埃尔朗，首次提出了排队论模型，用于研究排队系统运行效率和效劳

9、质量问题。排队系统运行效率和效劳质量问题。 F.哈里斯首创库存论模型，用于确定平均库存与经济进货量，哈里斯首创库存论模型，用于确定平均库存与经济进货量，提高了库存系统的综合经济效益。提高了库存系统的综合经济效益。 2 2、一战至二战结束是运筹学的萌芽时期一战至二战结束是运筹学的萌芽时期19361936年到年到19381938年期间，罗威在英国波德塞研究应用雷年期间，罗威在英国波德塞研究应用雷达对敌机进行跟踪定位的问题，铁寨研究对已方战斗机进达对敌机进行跟踪定位的问题，铁寨研究对已方战斗机进行引导的方法行引导的方法19401940年年8 8月，英国派尔将军聘请曼彻斯特大学教授布月，英国派尔将军聘

10、请曼彻斯特大学教授布莱凯特成立新的运筹学小组，负责研究雷达装置同火炮控莱凯特成立新的运筹学小组，负责研究雷达装置同火炮控制设备之间的密切配合问题制设备之间的密切配合问题英军深水炸弹50米17米8.5米德军潜艇德军潜艇反潜深水炸弹的合理爆炸深度问题商船装高炮的合理性问题德军飞机德军飞机盟军商船盟军商船19471947年，丹契克提出单纯形法年，丹契克提出单纯形法19561956年，贝尔曼提出动态规划理论年，贝尔曼提出动态规划理论19171917年，丹麦的爱尔朗提出排队论年，丹麦的爱尔朗提出排队论19391939年，前苏联的康托洛维奇发表了年，前苏联的康托洛维奇发表了? ?生产组织与方案生产组织与方

11、案中的数学方法中的数学方法? ? 3、 二战后到二战后到60年代是运筹学的形成时期年代是运筹学的形成时期19511951年，莫尔斯和金博尔年，莫尔斯和金博尔 的的? ?运筹学方法运筹学方法? ?1956195619571957年，库普曼的年，库普曼的? ?搜索论搜索论? ?19441944年，冯年，冯诺伊曼和摩根斯特恩合著的诺伊曼和摩根斯特恩合著的? ?对对策论与经济行为策论与经济行为? ?标志性研究成果有：标志性研究成果有：19511951年，美哥伦比亚大学和海军研究生院等院校先年，美哥伦比亚大学和海军研究生院等院校先后设置运筹学专业后设置运筹学专业 1948 1948年和年和1952195

12、2年，英国和美国相继成立了运筹学年，英国和美国相继成立了运筹学会会19591959年成立了国际运筹学会联合会年成立了国际运筹学会联合会6060年代初，美国在国防经费预算分配中建立了以年代初，美国在国防经费预算分配中建立了以效费分析为根底的方案预算管理体制效费分析为根底的方案预算管理体制 学科建立：学科建立：4、60年代中期至今是运筹学的开展时期年代中期至今是运筹学的开展时期19571957年，约翰霍普金斯大学的齐默尔曼年，约翰霍普金斯大学的齐默尔曼“卡模卡模尼特陆战模拟模型在计算机上成功运行尼特陆战模拟模型在计算机上成功运行美国在美国在19651965年到年到19751975年的年的1010年

13、间建立各类军事年间建立各类军事模型达模型达400400500500个个5、运筹学在我国的开展、运筹学在我国的开展 1956年，中科院力学所建立第一个运筹学研究室年，中科院力学所建立第一个运筹学研究室 1959年，中科院数学所成立运筹学研究室年，中科院数学所成立运筹学研究室 1960年，两室合并年，两室合并 1980年，召开第一届代表大会和学术讨论会年，召开第一届代表大会和学术讨论会 1982年，参加国际运筹学联合会年，参加国际运筹学联合会1985年，参加亚太地区运筹学联合会的筹建年，参加亚太地区运筹学联合会的筹建6、运筹学在我军的开展、运筹学在我军的开展50年代开始于军队院校有关火力运用理论的

14、的教学中年代开始于军队院校有关火力运用理论的的教学中78年年5月，中国航空学会召开了军事运筹学座谈会月，中国航空学会召开了军事运筹学座谈会1978年底，成立年底，成立 “反坦克武器系统工程试点小组反坦克武器系统工程试点小组1979年，军事科学院成立作战运筹分析研究室年，军事科学院成立作战运筹分析研究室1984年，军队各级指挥院校先后设置了军事运筹学课程年，军队各级指挥院校先后设置了军事运筹学课程1984年，全军成立了军事运筹学会年，全军成立了军事运筹学会1987年，军科运筹所开始招收硕士学位研究生年，军科运筹所开始招收硕士学位研究生2000年，年，“九五规划国家级重点教材九五规划国家级重点教材

15、?作战运筹学作战运筹学?出版出版7、我院运筹学学科建设情况、我院运筹学学科建设情况1984年，我院在全军首次设置了军事运筹学课程年，我院在全军首次设置了军事运筹学课程1990年，我院开始招收军事运筹学硕士研究生年，我院开始招收军事运筹学硕士研究生 1984年，我院编写了全军第一本军事运筹学教材年，我院编写了全军第一本军事运筹学教材 该教材获得全军教学成果一等奖该教材获得全军教学成果一等奖1993年，军事运筹学成为我院首批获得硕士学位授年，军事运筹学成为我院首批获得硕士学位授 权学科权学科 2000年，军事运筹学学科与军事科学院联合招收博士年，军事运筹学学科与军事科学院联合招收博士研究生研究生1

16、987年和年和2000年，在我院成功地举办了两届军事运筹年，在我院成功地举办了两届军事运筹学年会学年会目前我院正在申请军事运筹学博士学位授权点目前我院正在申请军事运筹学博士学位授权点 1它是以研究事物内在规律，探求把事情办得更好它是以研究事物内在规律，探求把事情办得更好的一门事理科学。的一门事理科学。2它是在有限的资源条件下，研究人机系统各种资它是在有限的资源条件下，研究人机系统各种资源利用最优化的一种科学方法。源利用最优化的一种科学方法。3它是通过建立所研究系统的数学模型，进行定量它是通过建立所研究系统的数学模型，进行定量分析的一种分析方法。分析的一种分析方法。 4它是多学科交叉的解决系统总

17、体优化的系统方法。它是多学科交叉的解决系统总体优化的系统方法。 5它是解决复杂系统活动与组织管理中出现的实它是解决复杂系统活动与组织管理中出现的实际问题的一种应用理论与方法。际问题的一种应用理论与方法。 6它是评价比较决策方案优劣的一种数量决策方法。它是评价比较决策方案优劣的一种数量决策方法。 (1)(1)概率论与统计学。是运筹学最根本的数学工具，是军事运概率论与统计学。是运筹学最根本的数学工具，是军事运筹学的根底理论之一。筹学的根底理论之一。 (2)数学规划理论。数学规划在军事资源分配等方面的运筹分析中，数学规划理论。数学规划在军事资源分配等方面的运筹分析中，有着广泛的应用。有着广泛的应用。

18、 1运筹学根本理论。运筹学根本理论。(3)(3)决策论。它引导军事决策人员根据所获得的各种系统的状决策论。它引导军事决策人员根据所获得的各种系统的状态信息态信息, ,按照一定的目标和衡量标准进行综合分析按照一定的目标和衡量标准进行综合分析, ,使决策使决策者有规可循者有规可循, ,增加决策科学性增加决策科学性. .通常在军事决策问题的运筹通常在军事决策问题的运筹分析中，有广泛的应用。分析中，有广泛的应用。 (4)(4)排队论。是研究关于公用效劳系统的排队和拥挤现象随机排队论。是研究关于公用效劳系统的排队和拥挤现象随机特性和规律的理论。军事上，常用于作战、通信、后勤保障等特性和规律的理论。军事上

19、，常用于作战、通信、后勤保障等领域的运筹分析中。领域的运筹分析中。 (5)(5)库存论。它是研究合理经济地进行物资储存与控制策略的理论。库存论。它是研究合理经济地进行物资储存与控制策略的理论。军事上，主要用于后勤管理领域。军事上，主要用于后勤管理领域。 (6)(6)图与网络分析。广泛应用于作战指挥、训练演习、武器装图与网络分析。广泛应用于作战指挥、训练演习、武器装备研制、后勤管理等军事活动的组织方案、控制协调等方面的备研制、后勤管理等军事活动的组织方案、控制协调等方面的运筹分析中。运筹分析中。 (7)(7)对策论。它是研究冲突现象和选择可行策略的一种理论。对策论。它是研究冲突现象和选择可行策略

20、的一种理论。适用于军事对抗和冲突条件下的决策策略等方面的运筹分适用于军事对抗和冲突条件下的决策策略等方面的运筹分析中。析中。 (8)(8)搜索论。它是研究在探测手段和资源受到限制的情况下，搜索论。它是研究在探测手段和资源受到限制的情况下，如何以最短时间和最大可能、最有效地找到某个特定目标如何以最短时间和最大可能、最有效地找到某个特定目标的理论和方法。通常用于，军事目标搜索、边防巡逻、搜的理论和方法。通常用于，军事目标搜索、边防巡逻、搜捕逃犯，以及军事情报检索等方面的运筹分析中。捕逃犯，以及军事情报检索等方面的运筹分析中。(9)(9)武器射击运筹理论武器射击运筹理论( (含火力运用理论含火力运用

21、理论) )。有关武器系统射击效。有关武器系统射击效率及火力最正确运用的理论。率及火力最正确运用的理论。(10)(10)兰彻斯特方程。描述敌对双方交战过程中，兵力变化关系的微兰彻斯特方程。描述敌对双方交战过程中，兵力变化关系的微分方程组。主要用于作战指挥、军事训练、武器装备论证等方面的分方程组。主要用于作战指挥、军事训练、武器装备论证等方面的运筹分析中。运筹分析中。 (11)(11)军事模型与模拟。作战模拟就是作战对抗过程的仿真实验。在军事模型与模拟。作战模拟就是作战对抗过程的仿真实验。在各类军事问题的运筹分析中，有广泛的应用。各类军事问题的运筹分析中，有广泛的应用。 (12)(12)相关的理论

22、与方法。在研究解决军事问题中，还经常相关的理论与方法。在研究解决军事问题中，还经常 应用到应用到一些相关理论和方法，如模糊数学、系统动力学、决策支持系统等。一些相关理论和方法，如模糊数学、系统动力学、决策支持系统等。 运筹学的应用理论，是在几十年的研究与实践中，针对不同运筹学的应用理论，是在几十年的研究与实践中，针对不同层次、不同领域的军事运筹研究问题而建立起来的。其所涉及的层次、不同领域的军事运筹研究问题而建立起来的。其所涉及的应用领域有国防规划、军事战略分析、战法研究、作战指挥、后应用领域有国防规划、军事战略分析、战法研究、作战指挥、后勤保障、军事训练、武器研制、火力运用、武器装备和军事人

23、力勤保障、军事训练、武器研制、火力运用、武器装备和军事人力资源管理等。随着现代军事运筹活动的广泛深入的开展，还必将资源管理等。随着现代军事运筹活动的广泛深入的开展，还必将产生专门适用于军事外交、军事经济、军备控制等领域新的军事产生专门适用于军事外交、军事经济、军备控制等领域新的军事运筹学理论。运筹学理论。 “现代科学技术体系分为十一个大部门，每个部门又分为三现代科学技术体系分为十一个大部门，每个部门又分为三个层次：根底理论层次、技术理论层次和应用技术层次。对个层次：根底理论层次、技术理论层次和应用技术层次。对于军事科学这个大部门，根底理论层次是军事学，技术理论于军事科学这个大部门，根底理论层次是军事学，技术理论层次是军事运筹学，应用层次是军事系统工程层次是军事运筹学，应用层次是军事系统工程钱学森在钱学森在“军事系统工程研究开展军事系统工程研究开展20年报告年报告 会上的发言会上的发言1 1 现代战争的根