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运筹学与人工智能的关系论文

2023-02-20 03:13 来源:学术参考网 作者:未知

运筹学与人工智能的关系论文

人工智能下财务会计向管理会计转型论文

在学习、工作中,大家都不可避免地会接触到论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧,以下是我为大家整理的人工智能下财务会计向管理会计转型论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。

摘要:

随着人工智能在各领域的全面普及以及市场竞争的加剧,企业迫切需要通过应用管理会计来提高自身的管理水平和决策能力;另一方面,人工智能已代替人工完成繁杂、重复的基础财务工作,并自动收集和存储大量业财数据,使得大量财务人员能有更多时间和精力,通过利用、分析业财数据,转型参与到企业管理与决策之中,并为之提供有价值的信息。因此,人工智能背景下财务转型势在必行。然而目前,企业财务转型并不顺利,为此,本文在解析管理会计和财务转型内涵的基础上,深入研究了目前企业在财务转型过程中出现的问题和面临的困难,并探讨解决对策,希望能为推进企业财务转型提供参考与借鉴。

关键词:

人工智能;财务会计;管理会计;财务转型

引言:

在这个信息科技高速发展的时代,人工智能技术在各行业、各领域的应用越来越广泛,对企业的财务会计工作影响也很大,财务会计中简单又重复的基础工作已被人工智能逐渐取代,财务会计向管理会计的转型是必然趋势,但由于传统的财务会计思想根深蒂固,转型过程中困难重重,面临的问题也较多,转型整体推进较为缓慢,本文通过分析转型过程中出现的问题,研究解决对策,以推动企业加速向管理会计转型,更好适应新时代的发展。

一、管理会计的内涵及与财务会计的关系

管理会计(ManagementAccounting)是从传统的会计系统中分离出来的,是与财务会计并列的,着重给企业管理层提供合理决策建议,用来改善企业经营管理,提高企业经济效益的一个会计分支。管理会计是根据企业编制的计划、作出的决策以及不同的经济活动,运用管理会计的相关工具,参与到企业的规划、决策、评价等活动中,进而推动单位实现战略规划。,财务会计是对企业过去发生的经济业务或事项,用书面的形式进行确认、记录、计量和报告,为企业利益的不同相关方提供财务会计报告,因此财务会计是对外报告会计。而管理会计是以财务会计信息为基础,利用专门的工具方法分析处理业财数据,为企业的经济活动进行事前规划决策、事中监督控制、事后评价考核提供有效的信息,因此管理会计是对内会计,对于提高企业管理水平和决策能力都具有非常重要作用。

二、财务转型的内涵及必要性分析

(一)财务转型的内涵

财务职能转型是由原来的核算型会计转变为管理型会计,利用先进的信息技术,将会计人员从大量重复繁杂和基础的会计工作中解放出来,这样可以让会计人员有更多时间和精力参与企业的管理与决策活动,并为这些活动提供有价值的信息。如从事战略规划、项目决策、成本管理、业绩管理等那些具有高附加值、有创造性的工作,因此财务会计向管理会计转型是以信息技术为依托的,是信息技术发展的必然结果。企业财务转型的目标主要是为了有效地支撑企业经营活动的全过程,从而逐步由日常简单核算为重点的财务会计向以资源整合、决策支持为重点的管理会计转型,同时做到有效引导,积极协助有关部门能够对经营活动的全过程做到较好的价值管理,从而不断提升企业经济增加值。财务转型也不是一蹴而就可以完成的,需要有一个漫长的过程,是企业在不断自我变革中实现科学发展、可持续发展的必然过程。一般而言,财务转型的主要方向有以下几种:

1.战略财务模式

战略财务是将企业的长期目标和行动计划数字化为可预测的财务模型,假定在不同的经营、投资及筹资的条件下,模拟分析目标企业的经营盈利等情况,利用企业价值评估方法对企业和股东价值进行评估,让高层管理人员看到不同的战略对企业会产生不同的财务影响,从而选择对企业具有最佳财务战略的方案。在新的经济形势下,财务不能再被动的接受企业管理变革,因为企业的经营战略和财务战略的联系日益紧密,战略财务的模式也越来越被较多的企业所认可。

2.共享财务模式

共享财务模式是指集团公司将分布在不同地区或不同国家的经济业务,集中在财务共享中心来进行处理,这是一种常见的将财务工作和企业战略管理统一结合在一起的管理方式,对于促进更多的企业将其统一的财务业务以及相关工作结合在一起共同解决,如此不仅保证了会计记录和报告的规范、结构统一,提升了工作的效率,也在最大程度上推进集团企业资源的利用效率,在推进企业不断实施新的战略计划提供了有力的保障。对于促进企业的不断扩张以及海外市场的探索具有深刻意义。与普通企业的财务处理模式最大不同在于,财务共享服务中心可以利用其规模效应大大降低人力成本,提供工作效率,同时可以快速提高财务人员的`业务水平,进而提升企业的核心竞争能力。

3.精益业务管理财务

精益业务管理财务就是把财务逐渐延伸到业务工作中。财务部门利用业务部门的精益管理思想和财务管理思想进行高度融合,将财务部门的传统财务预算、会计核算和财务分析的职能部门转化为利润中心。通过精益化的成本核算,掌握生产环节的每个步骤或工序的具体成本组成,包括固定成本、可变成本以及生产纯成本和管理不善成本等,从而可以有针对性的提出有效节约成本的建议,进而达到指导或建议生产部门实施降低产品总成本的目的。财务部门可以针对生产环节实施前后进行产品成本差异分析,按照标准产品价格计算为企业多产生的利润。

(二)财务转型的必要性分析

1.企业当前的客观需求

21世纪,经济全球化以及新兴经济体的井喷,使得各国经济之间相互交融,增加了经济发展的复杂性。在此背景下,企业发展面临着诸多不确定因素,要求管理者对可能面临的风险做出准确的判断,同时要求企业不仅要具备强大的核心经营能力,还要具备一流的管理能力,企业要想提升这些能力,就需要财务部门从财务视角为企业管理与决策提供价值相关信息,因此,竞争倒逼企业迫切需要财务转型,即由核算型会计转为管理型会计,加强对管理会计的应用,提升企业经营管理能力。

2.会计核算方式发展为转型提供了条件

自计算机普及以来,经过几十年的高速发展,特别是财务处理软件的应用,对各种会计信息进行加工处理,甚至开始运用编程来实现某些数据的自动分类和归集,为管理会计的应用提供了大量、有价值的数据,为管理会计的应用奠定了基础,因此财务会计向管理会计转型的基础条件之一已经具备。

3.人工智能的应用为财务转型提供了条件

近年来,人工智能开始广泛应用于会计领域,计算机人工智能自动完成日常会计核算工作,诸如自动生成凭证、利用AI图片识别技术来对原始单据进行初步审核、批量文件处理等,节省出大量财务人员,使他们能把更多的时间和精力放在对经营活动的分析和预测上,即放在管理会计上,因此人工智能在财务会计领域的应用为财务转型提供了另一个条件。当企业既有内在需求,又有外在条件时,财务会计向管理会计转型成为必然。

三、目前企业财务转型面临的问题

(一)对财务转型重视程度不够

在多数企业中,一般地,核心部门是销售、研发等部门,而财务部门处于非核心职能部门地位。财务部门在企业经营决策中的参与度较低,一些企业管理者对会计的认识还停留在记账、核算、报税等初级层面。由于领导层对管理会计的重要性认识不够充分,导致目前财务会计向管理会计转型困难重重,特别是部门之间的配合工作推动困难比如人事部门并不能从相关人员安排和岗位设置上进行很好的配合,业务部门也会狭隘的认为财务转型使得业务部门的工作量增加,并对财务人员深度介入业务有抵触情绪;财务部门人员也感觉难以取得相关业务数据,理解不了业务实质,很难进行深度挖掘和分析,打消了主动参与财务转型的积极性。最终结果是财务转型工作流于形式,管理会计信息没有在企业经营决策中发挥实质作用。

(二)缺乏开展管理会计工作的相关机制

要想深度发挥管理会计的优势,必须大力推进业财融合,将财务工作嵌入业务前端,从事后管控前移至事前规划、事中管控,做到财务全流程参与,及时发现业务流程中出现的风险,并及时有效进行风险管理。但是由于业务部门和财务部门关注的绩效指标天然存在差异,财务部门往往比较关注资产负债表、投资收益率、预算执行情况等企业整体性的经营指标。而业务部门则重点关注销售额、市场占有率、款项回笼情况等。并且,财务部门比业务部门更关注风险防控,而业务部门为了做大销售,往往愿意冒更大的风险进行大规模赊销活动,拓展业务。这些都会导致业财融合工作中出现互相争执不下,甚至出现冲突和摩擦,最终影响财务转型的效果。导致该问题的主要原因在于企业缺乏业务与财务部门对接机制,缺乏必要的开展管理会计工作的制度安排,即缺乏必要的业财融合制度安排。

(三)专业管理会计人才缺乏

当前我国低层次的财务会计人才已明显过剩,但是复合型管理人才却十分紧缺。在当前人工智能时代,要想胜任专业的管理会计工作,不仅需要厚实的专业知识功底,还要精通信息技术、统计学、运筹学等相关知识,更需要熟悉企业的相关业务流程。企业现有的财务人员本身就不多且水平有限,能够熟悉业务并且熟练运用大数据技术开展管理会计工作的人才更是十分稀缺,这也是制约财务转型的一个重要因素。

(四)信息化建设水平不足

目前一些规模较大的企业都有诸多信息系统,分属不同的业务线和不同部门,且各系统的软件厂商也不同,分别产生各领域的数据和报表,相互独立,不同系统之间没有有效衔接,产生大量信息孤岛,造成数据传输效率低、抽取困难,准确性较差,数据之间相关性较弱。而财务转型要求信息口径统一的数据,且需要这些数据能够实施共享,这样财务部门才能实时获取并处理分析这些数据,以获取价值相关信息,为管理层决策提供依据,因此信息化建设的不足降低了管理会计信息对经营决策的支撑作用,甚至对决策造成负面影响。

四、推进企业财务转型的对策建议

(一)企业领导重视,强化财务转型意识

企业财务转型不仅仅是财务部门自己的事情,而是需要得到企业各层级各部门的大力支持配合,这更是对企业综合管理行为的重塑,将影响着企业的组织、流程、制度、业务等方方面面。领导层的重视是财务转型顺利落地的重要保障,因此企业应将财务转型作为“顶层”设计,必须得到“一把手”的高度重视,必须在企业宏观层面建立财务转型意识。由企业高层领导牵头,统筹协调,自上而下推进转型工作,减少实施阻力,最大程度形成合力,为财务转型创造良好的氛围。同时,财务人员也要自觉提高转型意识,认识到财务转型的重要性和必然性,提高参与转型工作的积极性,提升自身综合素质,在时代的变革浪潮中主动进行角色转换升级。

(二)优化激励机制,促进业财融合

为减少财务转型落实过程中各部门之间的冲突和阻力,企业应建立确保管理会计工作开展的相关制度,如业务部门与财务部门对接机制,促使业务部门与财务部门沟通协作,推进业财融合。此外,企业还应优化完善现有的激励考核机制,特别是考虑一些跨部门工作人员的实际情况,将个人绩效与协作绩效挂钩,使相关各方利益都得到尊重和保障,鼓励员工勇于担当,主动作为。充分调动各方人员参与的积极性,信息共享,相互合作,增强层级及部门间的配合度,深度推动业财融合,为财务转型创造良好激励条件。在具体考核指标的设置上,对于一些部门考核指标之间有冲突的,应增进部门协调,完善考核体系,做到部门利益与企业整体利益统一;既要考虑本部门员工完成本职工作,又要兼顾为其他部门提供的协助和支持。让员工能实实在在享受到企业价值增值带来的成果,提升员工工作价值感,留住和吸引优秀人才,积极鼓励员工攻坚克难,提升效率,加快推进业财融合和财务转型。

(三)加强学习培训,更新财务人员知识结构

在财务会计向管理会计转型及业财融合的变革中,财务部门扮演的是发起人角色,财务人员必须主动学习、主动改变。在知识结构方面,除了原有的财务会计专业知识外,财务人员还需要学习和了解的领域主要有:管理会计知识,如量本利、盈亏平衡点、作业成本法等分析方法;企业管理、企业战略相关知识,拓宽视野,培养大局思维;了解行业的现状及发展趋势,熟悉本企业业务流程、深刻理解业务本质;大数据分析相关技能,如数据库软件ACCESS、统计软件SPSS、基本编程Python等。学习形式可以灵活多样,比如针对性的培训、讲座、引进高端复合型人才对原有财务团队进行传帮带、部门内部及甚至跨部门轮岗交流等等。财务人员应主动学习,向管理型、价值创造型、决策型复合人才转变,实现职业生涯的华丽转身。

(四)健全信息系统,为财务转型提供数据支撑

健全的信息系统有助于财务转型的顺利实施,提升企业的价值创造能力和竞争优势。企业应对现有的信息系统进行全面细化梳理和高效整合,并实现对数据信息的专业化术语及数据口径的标准统一,规范管理流程,完善管理制度,提高数据准确性及相关性;各部门子系统之间要实现无缝衔接和有效传输,真正打破信息孤岛和信息壁垒,确保各类信息共享互通,保障信息的全面性、多样性、及时性,全面提供信息质量,为财务转型工作开展夯实数据基础,从而为企业的经营决策提供更有效的信息支撑。人工智能时代背景下,财务会计向管理会计转型已经刻不容缓,而转型工作的具体落实则需要采取科学有效的策略。本文在深入研究了目前企业在财务转型过程中存在的问题和面临的困境的基础上,提出了只有树立转型意识、促进业财融合、更新财务人员知识结构、完善信息系统才能实现转型工作的顺利推进,拓展财务的工作领域,提升财务工作水平,创造财务工作价值。随着我国经济的不断发展,以及信息技术、人工智能等在企业的不断应用,未来企业在财务转型过程中还会遇到各种各样的困难和问题,但是管理会计的应用是必然的,未来还需要我们不断发现问题,并及时探讨解决对策,为推动企业健康稳步发展建言献策。

参考文献:

[1]丁双奎.人工智能背景下财务会计向管理会计转型分析[J].中国乡镇企业会计,2021(07):162-163.

[2]马怀玉.基于人工智能时代的财务会计向管理会计转型研究[J].企业改革与管理,2021(12):182-183.

[3]张颖.人工智能下财务会计向管理会计转型[J].纳税,2021,15(19):69-70.

[4]程燕茹.人工智能时代财务会计向管理会计的转型探讨[J].现代商业,2021(16):166-168.

[5]丁建华.人工智能时代财务会计向管理会计的转型[J].纳税,2021,15(19):57-58.

[6]王宏翆.浅谈人工智能时代财务会计向管理会计的转型[J].商业会计,2020,02(b):200-201

智能控制原理

加急!'!!军事运筹学的论文

论文摘要:文章针对侦察无人机航路规划这一问题,分析了影响航路规划的因素,构建了航路规划的模型。结合侦察无人机航路规划的特点与模型,论证了基于蚁群算法求解的理由与优点,并对蚁群算法的初始信息素强度与启发因子进行了改进。最后以岛屿进攻战役这一特定作战任务为例。利用MATLAB实现了侦察多目标时的航路规划问题。
  
  引言
  
  航路规划是指在目标点与起始点之间,为运动物体寻找满足某种性能指标和某些约束的线路、路径。目前对于航路规划的研究主要用于导弹、鱼雷、飞机等飞行器的飞行线路选择上,对于无人机的侦察航路的系统研究还不多见。在文献[3]中虽然也应用蚁群算法进行了航路规划,但没有充分考虑到威胁点存在和目标点价值对航路的影响,且对蚁群算法没有进行启发因子和信息素初始强度方面的创新。在相关外文文献中,由于美军无人机航程较大,其航路规划的约束条件就相对较少,可供借鉴的内容也很有限。而针对岛屿进攻战役这一特殊作战样式的研究更是尚属空白。本文正是基于这一背景下对该问题进行研究,以实现在充分发挥无人机最大作战效能的同时,又尽可能地降低无人机被毁伤概率。
  
  1、影响航路规划的因素分析
  
  影响侦察无人机航路规划的主要因素有如下四个方面。
  1.1 目标价值
  目标价值是衡量某一时刻对某一目标实施火力突击必要程度的综合指标(用Vm表示)。可采用层次分析法获得各个目标的价值Vm,也可以再进行归一化处理,得到各目标的相对价值系数Ku,以此来衡量目标的重要程度。
  对不同的目标实施侦察时,对于价值较高的目标可安排更长的有效侦察时间,而对于价值相对较低的目标,则应适当压缩有效侦察时间。
  1.2有效飞行时间(距离)
  侦察的主要目的是发现对己方有价值目标并及时描述目标的状态,因此发现目标的概率是航路是否合理的一个重要指标。距离目标越近,飞机上侦察设备能够搜索目标区的时间也就越长,发现目标的概率也就越大。
  在执行侦察任务时,为了获得某一目标的有效信息,无人机必需接近目标并使目标处于其机载电子、光学侦察设备的作用距离内。如果为了实时监控某一目标,侦察无人机还必需在此目标的上空盘旋、停留,以使目标长时间地处于机载设备的监控之下。因此对目标的发现概率可以用有效飞行时间来表征。它表示侦察无人机对目标总的侦察、监控时间,为处理方便,若侦察无人机以等速率飞行,则其有效侦察飞行时间也可转变为有效飞行距离表征。
  1.3生存能力
  侦察无人机要完成侦察任务就必须具备一定的生存能力。而其生存能力主要与侦察无人机的隐形规避性能、敌方雷达、防空武器的性能等相关。即侦察无人机的生存能力既受本身的易感性、易损性、可靠性影响,也受敌方的侦察探测和打击能力影响。
  从侦察无人机完成飞行任务过程来看,包括发射、正常飞行和突破拦截三个过程,若用概率Pf、Pl、Ps表示三个过程的完成情况。
  1.4航程(油量)限制
  航程是指侦察无人机起飞后,中途不经加油所能飞越的最大水平距离,即飞行距离。是表征侦察无人机远航和持久飞行能力的指标。由于其在地面一次所加的油量是有限的,因此它的航路必然受到航程的限制,且由于无线电的作用距离受限,飞机执行任务的位置不能超过其作战半径。
  
  2、航路规划构模
  
  侦察无人机多数情况下执行特定的侦察监视飞行任务,指挥员期望的目标是在有限的飞行时间与航程内发现尽可能多的目标,同时付出的代价最小。
  就航路规划的约束条件而言,首先是威胁量不能超过指挥员的许可范围,其二,是侦察无人机总的飞行距离不能超过侦察无人机的航程。一旦两者之一不能成立,表明要求的任务是无法完成的,即
  
  3、蚁群算法及其改进
  
  蚁群算法作为一种新的计算模式引入人工智能领域,被称为蚂蚁系统,该系统基于以下假设:
  (1)蚂蚁之间通过环境进行通信。每只蚂蚁仅根据其周围的局部环境做出反应,也仅对其周围的局部环境产生影响;
  (2)蚂蚁对环境的反应由其内部模式决定;
  (3)在个体水平上,每只蚂蚁仅根据环境做出独立选择。在群体水平上,单只蚂蚁的行为是随机的,但蚁群通过自组织过程形成高度有序的群体行为。
  3.1 基于蚁群算法进行航路规划的特点
  基于蚁群算法的侦察无人机航路规划方法,能够保证在航路制订时得到一条具有较小可被探测概率及可接受航程的飞行航路,这种航路规划方法还具有以下特点:
(1)在蚂蚁不断散布生物信息激素的加强作用下,新的信息会很快被加入到环境中,而由于生物信息激素的蒸发更新,旧的信息会不断被丢失,体现出一种动态特性;
  (2)最优路线是通过众多蚂蚁的合作被搜索得到的,并成为大多数蚂蚁所选择的路线,这一过程具有协同性;
  (3)由于许多蚂蚁在环境中感受散布的生物信息激素同时自身也散发生物信息激素,这使得不同的蚂蚁会有不同的选择策略,具有分布性。这些特点与未来战场的许多要求是相符的,因而采用蚁群算法对侦察无人机的航路进行规划具有可行性与前瞻性。
  3.2蚁群算法的改进
  (1)ij(t)的初值
  为了更好的考虑威胁,在定义在初始条件下定义轨迹强度不同,根据蚂蚁选择路线最优选择轨迹强度高的路线,而无人机的航路规划中则应该更优的选择距离威胁点较远的航路。那么可以定义轨迹的初始强度与距离成反比。即与威胁点越近的路线,信息素强度越小。对于两目标点间的每条路径,其信息素轨迹初始强度。
  
  4、基于改进蚁群算法的侦察无人机航路规划的实现
  
  4.1航路规划的初始条件
  蚁群算法用于航路规划主要运用在对多目标实施搜索侦察的航路规划问题,即航路规划需要得出的是飞行经过各个目标的数量和次序,以使侦察无人机经过尽可能多的目标点。
  在进行初始规划的过程中,为更方便蚁群算法的实现,首先确定坐标系,将上述各目标点及威胁点用坐标系来表示,这样可以便于实际的运算。
  假设在岛屿进攻战役中以某市为坐标点(100,100)的位置,以3公里为1个坐标系单位长度建立平面直角坐标系(这是在充分考虑了将主要有价值点都包括在一个(120×120)的范围内而合理构建的)。则可以确定上述各点的坐标系位置,得到各点坐标。同时各个目标点的价值系数通过层次分析法可求得到结果(具体过程略)。
  4.2蚁群算法模型的实现
  4.2.1蚁周系统的各初始参量的确定
  为计算和表示方便,将目标点定义为向量Mi(其中i=1,2,3,…,12),威胁点定义为向量Ti(其中i=1,2,3)。采用蚁群算法实现目标点的类旅行商(TSP,Traveling Salesman Problem)问题,目前已经开发的蚁群算法包括蚁密系统、蚁量系统和蚁周系统,而实际应用多数应用后者。为模拟系统中蚂蚁行为的方便,定义标记。
  4.3蚁群算法模型分析
  通过比较的方法,定性分析各个情况下的目标函数值和航路规划图。不难发现在考虑了目标点价值和威胁点威胁的情况下,航路尽可能地避开了威胁并优先选择通过目标价值较大的点。这样无人机的被毁伤概率较低,且如果发生被毁伤事件时,已经发现的总体目标价值最大。
  针对四种情况进行定量分析,假设指挥员的倾向性为0.6,即略侧重于考虑威胁代价。2000表示对每个目标的有效侦察距离均为2000m,计算目标函数的值,可见考虑完备时虽然航路总长最大但总体的目标函数值也最大,航程最优,即侦察无人机应按照依次通过这些目标点。
  
  5、结束语
  
  通过上述分析,在给定侦察无人机的侦察任务情况下经运算可求得最优的初始航路,它可以有效地提高无人机的侦察效能,降低无人机的被毁伤概率,它对于目前军事斗争准备中如何使用侦察无人机具有一定的指导意义。随着我军侦察无人机性能的提高及型号的不断丰富,在对未来岛屿进攻战役中如何对这些机型进行航路规划尚有待于进一步探讨。

谈谈你对运筹学的认识及运筹学发展的现状

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问题描述:

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解析:

何谓“运筹学”?它的英文名称是Operations Research,直译为“作业研究”,就是研究在经营管理活动中如何行动,如何以尽可能小的代价,获取尽可能好的结果,即所谓“最优化”问题。汉语是世界上最丰富的语言,中国学者把这门学科意译为“运筹学”,就是取自古语“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”,其意为运算筹划,出谋献策,以最佳策略取胜。这就极为恰当地概括了这门学科的精髓。

在人类历史的长河中,运筹谋划的思想俯拾皆是,精典的运筹谋划案例也不鲜见。像“孙子兵法”就是我国古代战争谋略之集大成者;像诸葛亮更是家喻户晓的一代军事运筹大师。然而,把“运筹学”真正当成一门科学来研究,则还只是近几十年来的事。第二次世界大战中,英美等国抽调各方面的专家参与各种战略战术的优化研究工作,获得了显著的成功,大大推进了胜利的进程。战后,从事这些活动的许多专家转到了民用部门,使运筹学很快推广到了工业企业和 *** 工作的各个方面,从而促进了运筹学有关理论和方法的研究和实践,使得运筹学迅速发展并逐步成熟起来。

运筹学发展到现在,虽然只有五十多年的历史,但其内容已相当丰富,所涉及的领域也十分广泛。以《运筹学国际文摘》收集的各国运筹学论文的内容为例,按技术分类就有50多种。现在这门新兴学科的应用已深入到国民经济的各个领域,成为促进国民经济多快好省,健康协调发展的有效方法。

我国运筹学的应用是在1957年始于建筑业和纺织业。1958年开始在交通运输、工业、农业、水利建设、邮电等方面都有应用,尤其是运输方面,提出了“图上作业法”并从理论上证明了其科学性。在解决邮递员合理投递路线问题时,管梅谷教授提出了国外称之为“中国邮路问题”解法。从60年代起,运筹学在我国的钢铁和石油部门得到了全面和深入的应用。1965年起统筹法的应用在建筑业、大型设备维修计划等方面取得了可喜进展。从70年代起,在全国大部分省市推广优选法。70年代中期最优化方法在工程设计界得到广泛的重视。在光学设计、船舶设计、飞机设计、变压器设计、电子线路设计、建筑结构设计和化工过程设计等方面都有成果。70年代中期的排队论开始应用于研究港口、矿山、电讯和计算机设计等方面。图论曾被用于线路布置和计算机设计、化学物品的存放等。存贮论在我国应用较晚,70年代末在汽车工业和物资部门取得成功,近年来运筹学的应用已趋于研究规模大和复杂的问题,如部门计划、区域经济规划等,并已与系统工程难于分解。

关于运筹学将往哪个方向发展,从70年代起就在西方运筹学界引起过争论,至今还没有一个统一的结论,这里提出某些运筹学界的观点,供大家进一步学习和研究时参考。

美国前运筹学会主席邦德(S.Bonder)认为,运筹学应在三个领域发展:运筹学应用、运筹科学、运筹数学,并强调在协调发展的同时重点发展前两者。这是由于运筹数学在70年代已形成一个强有力的分支,对问题的数学描述已相当完善,却忘掉了运筹学的原有特色,忽视了对多学科的横向交叉联系和解决实际问题的研究。现在,运筹学工作者面临的大量新问题是:经济、技术、社会、生态和政治因素交叉在一体的复杂系统,所以从70年代末80年代初,不少运筹学家提出“要注意研究大系统”,“要从运筹学到系统分析”。由于研究大系统的时间范围有可能很长,还必须与未来学紧密结合起来;面临的问题大多是涉及技术、经济、社会、心理等综合因素,在运筹学中除了常用的数学方法,还引入了一些非数学的方法和理论。如美国运筹学家沙旦(T.L.Saaty)于70年代末期提出的层次分析法(AHP),可以看作是解决非结构问题的一个尝试。针对这种状况,切克兰特(P.B.Checkland)从方法论上对此进行了划分。他把传统的运筹学方法称为硬系统思考,认为它适合解决那种结构明确的系统的战术及技术问题,而对于结构不明确的、有人参与活动的系统就要采用软系统思考的方法。借助电子计算机,研究软系统的概念和运用方法应是今后运筹学发展的一个方向。

什么是运筹学

Operation Research原意是操作研究、作业研究、运用研究、作战研究,译作运筹学,是借用了《史记》“运筹策于帷幄之中,决胜于千里之外”一语中“运筹”二字,既显示其军事的起源,也表明它在我国已早有萌芽。

运筹学作为一门现代科学,是在第二次世界大战期间首先在英美两国发展起来的,有的学者把运筹学描述为就组织系统的各种经营作出决策的科学手段。P.M.Morse与G.E.Kimball在他们的奠基作中给运筹学下的定义是:“运筹学是在实行管理的领域,运用数学方法,对需要进行管理的问题统筹规划,作出决策的一门应用科学。”运筹学的另一位创始人定义运筹学是:“管理系统的人为了获得关于系统运行的最优解而必须使用的一种科学方法。”它使用许多数学工具(包括概率统计、数理分析、线性代数等)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,以期发挥最大效益。

现代运筹学的起源可以追溯到几十年前,在某些组织的管理中最先试用科学手段的时候。可是,现在普遍认为,运筹学的活动是从二次世界大战初期的军事任务开始的。当时迫切需要把各项稀少的资源以有效的方式分配给各种不同的军事经营及在每一经营内的各项活动,所以美国及随后美国的军事管理当局都号召大批科学家运用科学手段来处理战略与战术问题,实际上这便是要求他们对种种(军事)经营进行研究,这些科学家小组正是最早的运筹小组。

第二次世界大战期间,“OR”成功地解决了许多重要作战问题,显示了科学的巨大物质威力,为“OR”后来的发展铺平了道路。

当战后的工业恢复繁荣时,由于组织内与日俱增的复杂性和专门化所产生的问题,使人们认识到这些问题基本上与战争中所曾面临的问题类似,只是具有不同的现实环境而已,运筹学就这样潜入工商企业和其它部门,在50年代以后得到了广泛的应用。对于系统配置、聚散、竞争的运用机理深入的研究和应用,形成了比较完备的一套理论,如规划论、排队论、存贮论、决策论等等,由于其理论上的成熟,电子计算机的问世,又大大促进了运筹学的发展,世界上不少国家已成立了致力于该领域及相关活动的专门学会,美国于1952年成立了运筹学会,并出版期刊《运筹学》,世界其它国家也先后创办了运筹学会与期刊,1957年成立了国际运筹学协会。

运筹学的特点是:1.运筹学已被广泛应用于工商企业、军事部门、民政事业等研究组织内的统筹协调问题,故其应用不受行业、部门之限制;2.运筹学既对各种经营进行创造性的科学研究,又涉及到组织的实际管理问题,它具有很强的实践性,最终应能向决策者提供建设性意见,并应收到实效;3.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,所以它也可看成是一门优化技术,提供的是解决各类问题的优化方法。

运筹学的研究方法有:1.从现实生活场合抽出本质的要素来构造数学模型,因而可寻求一个跟决策者的目标有关的解;2.探索求解的结构并导出系统的求解过程;3.从可行方案中寻求系统的最优解法。

运筹学的具体内容包括:规划论(包括线性规划、非线性规划、整数规划和动态规划)、图论、决策论、对策论、排队论、存储论、可靠性理论等。

数学规划即上面所说的规划论,是运筹学的一个重要分支,早在1939年苏联的康托洛维奇(H.B.Kahtopob )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方面首先研究和应用一线性规划方法。1947年旦茨格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的发展,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。非线性规划的基础性工作则是在1951年由库恩(H.W.Kuhn)和达克(A.W.Tucker)等人完成的,到了70年代,数学规划无论是在理论上和方法上,还是在应用的深度和广度上都得到了进一步的发展。

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,相隔一百年后,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。

排队论又叫随机服务系统理论。1909年丹麦的电话工程师爱尔朗(A.K.Erlang)排队问题,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。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。它是研究系统随机聚散现象的理论。

可靠性理论是研究系统故障、以提高系统可靠性问题的理论。可靠性理论研究的系统一般分为两类:(1)不可修系统:如导弹等,这种系统的参数是寿命、可靠度等,(2)可修复系统:如一般的机电设备等,这种系统的重要参数是有效度,其值为系统的正常工作时间与正常工作时间加上事故修理时间之比。

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种种决策问题类型。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,以寻求决策的动态最优。

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。构成对策问题的三个根本要素是:局中人、策略与一局对策的得失。目前对策问题一般可分为有限零和两人对策、阵地对策、连续对策、多人对策与微分对策等。

运筹学是软科学中“硬度”较大的一门学科,兼有逻辑的数学和数学的逻辑的性质,是系统工程学和现代管理科学中的一种基础理论和不可缺少的方法、手段和工具。运筹学已被应用到各种管理工程中,在现代化建设中发挥着重要作用。

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