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關(guān)鍵詞:運(yùn)籌學(xué);空中交通管理;應(yīng)用
0. 引言
運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用性的實(shí)用科學(xué),是用多種數(shù)學(xué)工具及邏輯判斷方法來(lái)對(duì)系統(tǒng)中的人、財(cái)、物的組織管理及籌劃調(diào)度等問(wèn)題進(jìn)行研究的一種管理學(xué)科,它能有效的對(duì)管理系統(tǒng)中的各種資源進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃與安排,并為相關(guān)決策者提供有價(jià)值的參考依據(jù),有力促進(jìn)效益最佳化的實(shí)現(xiàn)[1]。對(duì)于空中交通管理而言,能夠運(yùn)用到空中交通管理中的運(yùn)籌學(xué)知識(shí)有很多,包括線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、排隊(duì)論、網(wǎng)絡(luò)分析以及對(duì)策論等等,而在這其中,運(yùn)籌學(xué)內(nèi)容中的線性規(guī)劃以及整數(shù)規(guī)劃中的等很多課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)都與空中交通實(shí)踐過(guò)程不謀而合,能有力的起到提升空中交通管理安全性及管理效率的作用,因而對(duì)其在在空中交通管理中的應(yīng)用做出仔細(xì)探究則顯得尤為迫切與重要,現(xiàn)分析如下:
1. 在空中交通管理中線性規(guī)劃的應(yīng)用
1.1機(jī)場(chǎng)空側(cè)容量評(píng)估優(yōu)化中線性規(guī)劃的應(yīng)用
完善的機(jī)場(chǎng)空側(cè)的容量評(píng)估體系能對(duì)機(jī)場(chǎng)航班的有效安排起到重要促進(jìn)作用。一般情況下機(jī)場(chǎng)空側(cè)容量評(píng)估體系主要由滑行道系統(tǒng)、停機(jī)坪系統(tǒng)以及跑道體統(tǒng)等三部分內(nèi)容構(gòu)成,而對(duì)這三方面不同內(nèi)容的評(píng)估目的也有所差異,即依次為改良滑行道的路徑、對(duì)停機(jī)位指派進(jìn)行優(yōu)化以及進(jìn)港先服務(wù)、離港優(yōu)先隔。將機(jī)場(chǎng)空側(cè)容量評(píng)估的模型轉(zhuǎn)化為多目標(biāo)線性規(guī)劃后,其目標(biāo)函數(shù)則為經(jīng)濟(jì)成本函數(shù)與延誤時(shí)間函數(shù),約束條件既通過(guò)進(jìn)港以及離港定位點(diǎn)的設(shè)定,來(lái)轉(zhuǎn)化成節(jié)點(diǎn)的流量控制[2]。
1.2地面等待問(wèn)題中線性規(guī)劃的應(yīng)用
統(tǒng)籌學(xué)中線性規(guī)劃在地面等待問(wèn)題的應(yīng)用中一般情況下需要通過(guò)以下三個(gè)步驟才能進(jìn)行有效解決。首先就是對(duì)影響地面等待的各個(gè)因素進(jìn)行科學(xué)、仔細(xì)的分析,并確定出決策中的變量因素。其次就是將問(wèn)題的解決的目的加以明確和定位,同時(shí)緊密結(jié)合決策變量來(lái)對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定。最后就是以機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行限制為重要依據(jù),來(lái)決定約束的條件。通過(guò)以上三個(gè)步驟我們便可以將地面等待問(wèn)題有效轉(zhuǎn)換成線性規(guī)劃問(wèn)題,而在其中目標(biāo)函數(shù)則是綜合飛機(jī)延誤時(shí)間的最小化,約束條件則包括機(jī)場(chǎng)在容量方面的約束、航班的到達(dá)約束、單位時(shí)間內(nèi)機(jī)場(chǎng)的最大起駕次以及飛機(jī)起飛時(shí)間與次數(shù)方面連續(xù)性的約束。
2. 在空中交通管理中整數(shù)規(guī)劃的應(yīng)用
2.1整數(shù)規(guī)劃在機(jī)位分配中的應(yīng)用
整數(shù)規(guī)劃除了在限制方面不同于線性規(guī)劃外,其在原理、操作流程以及模型上都與線性規(guī)劃在空中交通管理中的應(yīng)用大體相似。在整數(shù)模型建立之后,運(yùn)用單純性的方法以及計(jì)算機(jī)的計(jì)算軟件來(lái)進(jìn)行求解,以促進(jìn)機(jī)位分配最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn),同時(shí),在建立機(jī)位分配模型時(shí),所選取的目標(biāo)函數(shù)即為旅客轉(zhuǎn)機(jī)路程最優(yōu)、機(jī)位空閑時(shí)間均衡、航班等待延誤時(shí)間最小等,其中可以將機(jī)位空閑時(shí)間均衡與航班等待延誤時(shí)間進(jìn)行整體的規(guī)劃,使得機(jī)位分配模型將旅客與地面服務(wù)人員異動(dòng)距離的最小化作為目標(biāo)。其中決策參數(shù)即為機(jī)位作業(yè)時(shí)間以及機(jī)位最小間隔時(shí)間[3]。
2.2整數(shù)規(guī)劃在機(jī)位分配中的流程設(shè)置
將實(shí)時(shí)調(diào)配的流程設(shè)計(jì)應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)機(jī)位的分配中,能夠有效的提升機(jī)位分配的有效性。同時(shí),在進(jìn)行停機(jī)位的指派時(shí)要將機(jī)位號(hào)、機(jī)型以及所屬公司等飛機(jī)的屬性匹配問(wèn)題進(jìn)行充分考慮。而其主要流程一般由以下七個(gè)步驟組成:第一步 ,對(duì)航班預(yù)期到達(dá)的時(shí)間進(jìn)行仔細(xì)的確認(rèn);第二步,對(duì)航班所需要調(diào)整的時(shí)間段進(jìn)行科學(xué)的設(shè)定;第三步,調(diào)整進(jìn)港航班集合;第四步,將集合中的航班在機(jī)位預(yù)指派中進(jìn)行取消;第五步,對(duì)和航班需要調(diào)整時(shí)間段有交集的極為空閑時(shí)間進(jìn)行及時(shí)的更新;第六步,運(yùn)用遺傳算法對(duì)集中航班的機(jī)位進(jìn)行合理的調(diào)配;第七步,以機(jī)位調(diào)配方案為重要依據(jù),對(duì)機(jī)位空閑時(shí)間進(jìn)行更新,實(shí)現(xiàn)調(diào)整方案的輸出。另外,在對(duì)機(jī)位指派問(wèn)題中的求解過(guò)程中可以采取以下幾種方法:貪心算法、禁忌搜索算法、模擬退火算法、圖著色算法、蟻群算法(ASP)、遺傳算法以及Memet-ic 算法,同時(shí),還可以對(duì)其中若干個(gè)算法進(jìn)行組合來(lái)進(jìn)行求解[4]。
3. 結(jié)語(yǔ)
總而言之,運(yùn)籌學(xué)作為一門利用數(shù)學(xué)方法來(lái)解決生產(chǎn)、管理問(wèn)題的重要學(xué)科,對(duì)于空中交通管理效率的提升而言,有著十分重要的戰(zhàn)略指導(dǎo)意義。為此,相關(guān)管理人員應(yīng)當(dāng)加大對(duì)運(yùn)籌學(xué)的學(xué)習(xí)與研究力度,并將運(yùn)籌學(xué)有效應(yīng)用于空中交通管理中,唯有如此,才能進(jìn)一步促進(jìn)公眾交通管理在安全性與效益性方面的有效增長(zhǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]石文先,朱新平. 智慧空中交通管理系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2013(03)
[2]萬(wàn)健,李楠,李琦. 空中交通管理系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)研究[J]. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2013(01)
【關(guān)鍵詞】運(yùn)籌學(xué);交通運(yùn)輸管理;實(shí)際
隨著科技和社會(huì)的不斷發(fā)展,運(yùn)籌學(xué)作為一門以解決實(shí)際問(wèn)題為主的學(xué)科,已經(jīng)滲入到了很多領(lǐng)域上,尤其是在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和社會(huì)生活中被人們廣泛的應(yīng)用。在進(jìn)行運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)中,雖然它屬于軟科學(xué)的中的一種,只是通過(guò)理論知識(shí)進(jìn)行研究,但是由于它存在比較強(qiáng)的邏輯思維,在人們學(xué)習(xí)形成了很大的阻礙。運(yùn)籌學(xué)是系統(tǒng)工程學(xué)和現(xiàn)代管理學(xué)中的一種基礎(chǔ)理論和不可缺少的方法和手段,目前運(yùn)籌學(xué)已被應(yīng)用到各個(gè)管理行業(yè)中,對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化的社會(huì)建設(shè)有著十分重要的作用。
1.運(yùn)籌學(xué)概論
運(yùn)籌學(xué)又被稱之為作業(yè)研究,是指以應(yīng)用數(shù)學(xué)和形式科學(xué)的跨領(lǐng)域研究,利用像是統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)模型和算法等方法,去尋找復(fù)雜問(wèn)題中的最佳或近似最佳的解答。它經(jīng)常用于解答生活中的各種復(fù)雜的問(wèn)題,幫助人們?cè)谏钪姓业揭粋€(gè)屬于自己的答案。對(duì)于運(yùn)籌學(xué)知識(shí)的研究我們主要采用的實(shí)分析、矩陣論等方法進(jìn)行研究,以便挖掘更多的知識(shí)。
我們?cè)谶\(yùn)用運(yùn)籌學(xué)在處理各種不同的問(wèn)題時(shí),一般都是采用確定目標(biāo)、制定方案、建立模型、制定解法這四個(gè)方面入手,運(yùn)用科學(xué)的理論來(lái)分析問(wèn)題的實(shí)質(zhì),這樣的處理方案,把復(fù)雜的問(wèn)題瞬間簡(jiǎn)單化,從而方便人們的解決。所以正是由于,在解決問(wèn)題是有著系統(tǒng)、全面的分析方法,我們才在各個(gè)方面,廣泛的運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)。而且在學(xué)習(xí)中,也有著許多專業(yè)和運(yùn)籌學(xué)密不可分,例如應(yīng)用數(shù)學(xué)、工業(yè)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等都和運(yùn)籌學(xué)有著密切的聯(lián)系。
在我國(guó)古代,運(yùn)籌學(xué)就開始運(yùn)用在人們的社會(huì)中,但是當(dāng)時(shí)卻少一種比較系統(tǒng)全面的分析,人們只能把運(yùn)籌學(xué)通過(guò)一種思想傳遞的方式,在社會(huì)中進(jìn)行運(yùn)用和傳播。當(dāng)時(shí)人們對(duì)于運(yùn)籌學(xué)的理解還比較片面,而且涉及范圍也比較狹窄,主要就是運(yùn)用在戰(zhàn)爭(zhēng)中而對(duì)于運(yùn)籌學(xué)的真正發(fā)展,那還是在20世紀(jì)40年代,那時(shí)候運(yùn)籌學(xué)的思想主要是英國(guó)和美國(guó)提出并用于社會(huì)的發(fā)展當(dāng)中,而真正引入我國(guó)的時(shí)候,是20世紀(jì)50年代末。對(duì)當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)這些先進(jìn)的思想是我國(guó)社會(huì)主義發(fā)展所需要的,因此在通過(guò)科學(xué)家們的努力下,現(xiàn)在已經(jīng)建立了一個(gè)系統(tǒng)全面的運(yùn)籌體系,對(duì)社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的建設(shè)有著重要的意義。
2.運(yùn)籌學(xué)的特點(diǎn)
對(duì)運(yùn)籌學(xué)特點(diǎn)的分析,是運(yùn)籌學(xué)發(fā)展、前進(jìn)和開展新思想的唯一方法。目前我們歸納的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
2.1主要使用數(shù)學(xué)方法
運(yùn)籌學(xué)在教學(xué)和與數(shù)學(xué)有著密切的聯(lián)系,在人們對(duì)運(yùn)籌學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)我們不僅要求人們要有比較強(qiáng)的邏輯思維,還要有著一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。在對(duì)運(yùn)籌學(xué)進(jìn)行定義的時(shí)候,我們就把數(shù)學(xué)方案作為協(xié)助運(yùn)籌學(xué)發(fā)展的一件工具。而且這門應(yīng)用科學(xué)在實(shí)際操作中也需要,許多數(shù)學(xué)提供的信息和技巧,才能使其發(fā)揮出最大的效率。
2.2以優(yōu)化思想為核心
運(yùn)籌學(xué)主要就是以最簡(jiǎn)單的方法對(duì)實(shí)際科學(xué),做出最優(yōu)化的判斷,以最優(yōu)化的方法,來(lái)解決人們生活中的問(wèn)題,這樣往往會(huì)使得人們?cè)谏鐣?huì)中得到最大的收益。由于運(yùn)籌學(xué)以這樣的思想為核心,因此這就讓運(yùn)籌學(xué)形成了一門獨(dú)特而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)。
2.3多學(xué)科交叉
運(yùn)籌學(xué)思想廣泛解決不同學(xué)科領(lǐng)域的問(wèn)題。解決實(shí)際中提出的決策問(wèn)題,為決策者選擇理想方案提供科學(xué)依據(jù),同時(shí)它綜合運(yùn)用心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程技術(shù)等學(xué)科的理論及方法。既提供量化因素,也進(jìn)行定性分析,最終能向決策者提供建設(shè)性意見,并收到實(shí)效。
2.4 應(yīng)用性
我國(guó)在1956年曾用過(guò)“運(yùn)用學(xué)”的名詞,到1957年正式定名為運(yùn)籌學(xué)。不管是最初僅應(yīng)用在軍事上,還是到最后應(yīng)用到社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域,運(yùn)籌學(xué)都是扮演著“工具”的角色。運(yùn)籌學(xué)既對(duì)各種經(jīng)營(yíng)進(jìn)行創(chuàng)造性的科學(xué)研究,又涉及到組織的實(shí)際管理問(wèn)題,它具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。運(yùn)籌學(xué)從來(lái)自于企業(yè)和生活的實(shí)際案例出發(fā),了解事實(shí),理清問(wèn)題結(jié)構(gòu),對(duì)問(wèn)題進(jìn)行量化,建立數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)軟件求解,最終服務(wù)于實(shí)際生活。
2.5多分支性
運(yùn)籌學(xué)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,已經(jīng)成為具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),完善的結(jié)構(gòu)體系,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方法的學(xué)科。并已有眾多分支學(xué)科,包括數(shù)學(xué)規(guī)劃、圖論與網(wǎng)絡(luò)、排隊(duì)論、存貯淪、決策論、對(duì)策論、設(shè)備維修更新理論、搜索論、可靠性理論等。而且每一個(gè)分支在實(shí)際生活中已經(jīng)滲透多個(gè)領(lǐng)域,得到廣泛使用。
3.運(yùn)籌學(xué)在交通運(yùn)輸中的理論體現(xiàn)及應(yīng)用
3.1教學(xué)規(guī)劃論
數(shù)學(xué)規(guī)劃論可以處理成千上萬(wàn)個(gè)約束條件和變量的大規(guī)模線性規(guī)劃問(wèn)題。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。包括線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、應(yīng)用規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃等。從解決技術(shù)問(wèn)題的最優(yōu)化,到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及決策分析部門都可以發(fā)揮作用。具有適應(yīng)性強(qiáng),應(yīng)用面廣,計(jì)算技術(shù)比較簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。具體地講,線性規(guī)劃可解決交通運(yùn)輸系統(tǒng)中物資調(diào)運(yùn)、配送和人員分派等問(wèn)題。我國(guó)曾經(jīng)利用線性規(guī)劃理論進(jìn)行水泥、糧食和鋼材的合理調(diào)運(yùn),取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益;動(dòng)態(tài)規(guī)劃可用來(lái)解決諸如最優(yōu)運(yùn)輸路徑、資源分配、運(yùn)輸?shù)蚨?、?kù)存控制、設(shè)備更新等同題;應(yīng)用規(guī)劃論典型的例子就是“運(yùn)輸問(wèn)題”,即將數(shù)量和單位運(yùn)價(jià)都是給定的某種物資從供應(yīng)站運(yùn)送到消費(fèi)站,在滿足供銷平衡的同時(shí)。定出流量與流向,達(dá)到總運(yùn)輸成本最小。應(yīng)用規(guī)劃論還可以解決運(yùn)輸系統(tǒng)中合理選址、車輛調(diào)度、貨物配裝、物流資源(人員或設(shè)備)指派、投資分配等問(wèn)題。
3.2圖論
圖論是一個(gè)古老的但又十分活躍的分支,在物流中的應(yīng)用非常顯著。其中最明顯的應(yīng)用體現(xiàn)在運(yùn)輸問(wèn)題,比如城市間的物資調(diào)運(yùn)、車輛調(diào)度時(shí)運(yùn)輸路線的選擇等。運(yùn)用了圖論中的最小生成樹、最短路、最大流、最小費(fèi)用等知識(shí),可求得運(yùn)輸所需時(shí)間最少、路線最短、費(fèi)用最省的路線等一系列實(shí)際問(wèn)題。另外,運(yùn)用圖論的知識(shí)繪制鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)線路圖、公路網(wǎng)的設(shè)計(jì)和分析、市內(nèi)公共汽車路線的選擇和行車時(shí)刻表的安排、出租汽車的詞度和停車場(chǎng)的設(shè)立等,可輔助決策者進(jìn)行最優(yōu)的安排。
3.3排隊(duì)論
排隊(duì)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)水平之問(wèn)的平衡問(wèn)題。以較低的投入求得更好的服務(wù)?,F(xiàn)實(shí)生活中排隊(duì)現(xiàn)象普遍存在,如運(yùn)輸站車輛進(jìn)出站的排隊(duì),商店顧客排隊(duì)付款、客服中心顧客電話排隊(duì)等待服務(wù)等。交通領(lǐng)域中也有多見。在高速公路收費(fèi)站服務(wù)臺(tái)的設(shè)計(jì)與管理中運(yùn)用排隊(duì)論進(jìn)行定量分析,運(yùn)用排隊(duì)論知識(shí)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì),并建立速公路收費(fèi)站服務(wù)臺(tái)與工作人員的配備模型,對(duì)避免盲目確定收費(fèi)亭建設(shè)規(guī)模大小,提高收費(fèi)站服務(wù)臺(tái)的服務(wù)和管理水平,降低運(yùn)營(yíng)成本等方面發(fā)揮重要作用。
3.4對(duì)策論
對(duì)策論是一種定量分析方法,可以幫助我們尋找最佳的競(jìng)爭(zhēng)策略。以便戰(zhàn)勝對(duì)手或者減少損失。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,交通行業(yè)也充滿了競(jìng)爭(zhēng)。例如在一個(gè)城市內(nèi)有兩個(gè)配送中心經(jīng)營(yíng)相同的業(yè)務(wù),為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額,雙方都有多個(gè)策略可供選擇,可以運(yùn)用對(duì)策論進(jìn)行分析,尋求最佳策略。又如,某一地區(qū),汽車運(yùn)輸公司要與鐵路系統(tǒng)爭(zhēng)奪客源,有多種策略可供選擇,也可用對(duì)策論研究競(jìng)爭(zhēng)方案,最終獲得利益的最大化。對(duì)策論可以在競(jìng)爭(zhēng)性定價(jià)、新服務(wù)的推出、銷售計(jì)劃的制定、加強(qiáng)廣告與宣傳、新設(shè)備的引入等方面發(fā)揮作用。
關(guān)鍵字:運(yùn)籌學(xué);企業(yè)管理
運(yùn)籌學(xué)問(wèn)題和運(yùn)籌思想可以追溯到古代,它和人類實(shí)踐活動(dòng)的各種決策并存。現(xiàn)在普遍認(rèn)為,運(yùn)籌學(xué)是近代應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)分支,主要是將生產(chǎn)、管理等事件中出現(xiàn)的一些帶有普遍性的運(yùn)籌問(wèn)題加以提煉,然后利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行解決。界定運(yùn)籌學(xué)作為在科學(xué)界的一門獨(dú)立學(xué)科的出現(xiàn),應(yīng)當(dāng)說(shuō)是在1951年,即P.M.Morse和G.E.Kimball的專著“運(yùn)籌學(xué)方法”出版的那一年。運(yùn)籌學(xué)的思想貫穿了企業(yè)管理的始終,運(yùn)籌學(xué)對(duì)各種決策方案進(jìn)行科學(xué)評(píng)估,為管理決策服務(wù),使得企業(yè)管理者更有效合理地利用有限資源。優(yōu)勝劣汰,適者生存,這是自然界的生存法則,也是企業(yè)的生存法則。只有那些能夠成功地應(yīng)付環(huán)境挑戰(zhàn)的企業(yè),才是得以繼續(xù)生存和發(fā)展的企業(yè)。作為企業(yè)的管理者,把握并運(yùn)用好運(yùn)籌學(xué)的理念定會(huì)取得“運(yùn)籌帷幄之中,決勝千里之外”之功效。
一、企業(yè)發(fā)展原則與戰(zhàn)略管理
企業(yè)戰(zhàn)略管理是企業(yè)在宏觀層次通過(guò)分析、預(yù)測(cè)、規(guī)劃、控制等手段,充分利用本企業(yè)的人、財(cái)、物等資源,以達(dá)到優(yōu)化管理,提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)化的日益加深,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,我國(guó)企業(yè)面臨著更多的環(huán)境因素的影響與沖擊。企業(yè)要求得生存與發(fā)展,必須運(yùn)籌帷幄,長(zhǎng)遠(yuǎn)謀劃,根據(jù)自身的資源來(lái)制定最優(yōu)的經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略,以戰(zhàn)略統(tǒng)攬全局。企業(yè)戰(zhàn)略過(guò)程包括,明確企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo),制定戰(zhàn)略規(guī)劃,作出和執(zhí)行戰(zhàn)略決策,并最后對(duì)戰(zhàn)略作出評(píng)價(jià)。企業(yè)戰(zhàn)略管理作為企業(yè)管理形態(tài)的一種創(chuàng)新,應(yīng)是以市場(chǎng)為導(dǎo)向的管理、是有關(guān)企業(yè)發(fā)展方向的管理、是面向未來(lái)的管理、是尋求內(nèi)資源與外資源相協(xié)調(diào)的管理、是尋找企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展為目的。也就是將企業(yè)看作一個(gè)系統(tǒng),來(lái)尋求系統(tǒng)內(nèi)外的資源合理分配與優(yōu)化,這正體現(xiàn)了運(yùn)籌學(xué)的思想。我國(guó)企業(yè)戰(zhàn)略管理的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)自己的國(guó)情,制定對(duì)應(yīng)的戰(zhàn)略。主要側(cè)重規(guī)定企業(yè)使命、分析戰(zhàn)略環(huán)境、制定戰(zhàn)略目標(biāo)。中國(guó)現(xiàn)在絕大部分商品已由賣方市場(chǎng)轉(zhuǎn)為買方市場(chǎng),知識(shí)經(jīng)濟(jì)正向我們走來(lái),全球經(jīng)濟(jì)一體化的程度在加深,我國(guó)企業(yè)不僅直接參與國(guó)內(nèi)市場(chǎng),還將更直接面臨與世界跨國(guó)公司之間的角逐,企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)的檔次和水平日益提高,因而企業(yè)將面臨更加復(fù)雜的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。只有確定了宏偉的奮斗目標(biāo),才能使企業(yè)凝集全部的力量,眾志成城,向一個(gè)共同方向努力,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)有限資源的最有效的利用。顯然,運(yùn)籌學(xué)理念的作用舉足輕重。
二、企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃與市場(chǎng)營(yíng)銷
1、生產(chǎn)計(jì)劃。使用運(yùn)籌學(xué)方法從總體上確定適應(yīng)需求的生產(chǎn)、貯存和勞動(dòng)力安排等計(jì)劃,以謀求最大的利潤(rùn)或最小的成本,運(yùn)籌學(xué)主要用線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃以及模擬方法來(lái)解決此類問(wèn)題。線性規(guī)劃問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型是指求一組滿足一個(gè)線性方程組(或線性不等式組,或線性方程與線性不等式混合組)的非負(fù)變量,使這組變量的一個(gè)線性函數(shù)達(dá)到最大值或最小值的數(shù)學(xué)表達(dá)式.
建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟:
(1)確定決策變量(有非負(fù)約束);對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō),一般是直生產(chǎn)某產(chǎn)品的計(jì)劃數(shù)量。
(2)寫出目標(biāo)函數(shù)(求最大值或最小值)確定一個(gè)目標(biāo)函數(shù);
(3)寫出約束條件(由等式或不等式組成).約束條件包括指標(biāo)約束需求約束、資源約束等;
(4)最后根據(jù)目標(biāo)函數(shù)為作出最合適的企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃決策。
2、市場(chǎng)營(yíng)銷。一個(gè)市場(chǎng)研究專家試圖用數(shù)據(jù)證明消費(fèi)者的洞察多么有意義,而一個(gè)戰(zhàn)略管理咨詢專家則強(qiáng)調(diào)成功營(yíng)銷案例中隱藏的思路更有價(jià)值。我認(rèn)為市場(chǎng)營(yíng)銷管理的任務(wù)主要是探查決策環(huán)境,進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的搜集、加工、分析,確定影響決策的因素或條件。因此,在確定目標(biāo)階段實(shí)際上包含了問(wèn)題識(shí)別和問(wèn)題診斷兩個(gè)內(nèi)容。在設(shè)計(jì)方案階段要理解問(wèn)題,建立模型,進(jìn)行模擬,并獲得結(jié)論,提供各種可供選擇的方案(方案主要通過(guò)對(duì)產(chǎn)品、價(jià)格、銷售渠道、促銷等基本環(huán)境的控制來(lái)影響消費(fèi)需求的水平、時(shí)機(jī)和構(gòu)成)。評(píng)價(jià)方案階段要根據(jù)確定的決策準(zhǔn)則,從可行方案中選擇出最優(yōu)或滿意的方案。這些都都可以使用運(yùn)籌學(xué)的理念來(lái)為管理者提供輔助決策。三、企業(yè)庫(kù)存管理與運(yùn)輸問(wèn)題
1、庫(kù)存管理。如果說(shuō)生產(chǎn)計(jì)劃是從信息流的角度指揮、控制生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行,那么庫(kù)存的管理則是從物質(zhì)流的角度來(lái)指揮和控制。庫(kù)存管理的目標(biāo)是如何最有效的利用企業(yè)的物質(zhì)資源的問(wèn)題。
由于庫(kù)存的物質(zhì)屬性,因此對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的日常運(yùn)行具有更直接的作用,庫(kù)存是指處于存儲(chǔ)狀態(tài)的物品或商品。庫(kù)存具有整合需求和供給,維持各項(xiàng)活動(dòng)順暢進(jìn)行的功能。而庫(kù)存的存在又意味著占用資金、面積、資源,這種矛盾的處境導(dǎo)致了庫(kù)存管理的必要性與難度?,F(xiàn)在流行的庫(kù)存管理系統(tǒng)的庫(kù)存管理軟件,一般含貨品進(jìn)貨、出貨管理系統(tǒng),倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng),報(bào)表系統(tǒng)等子模塊等,運(yùn)用的原理還是運(yùn)籌學(xué)模型。
2、運(yùn)輸問(wèn)題。在企業(yè)管理中經(jīng)常出現(xiàn)運(yùn)輸范疇內(nèi)的問(wèn)題,例如,工廠的原材料從倉(cāng)庫(kù)運(yùn)往各個(gè)生產(chǎn)車間,各個(gè)生產(chǎn)車間的產(chǎn)成品又分別運(yùn)到成品倉(cāng)庫(kù)。這種運(yùn)輸活動(dòng)一般都有若干個(gè)發(fā)貨地點(diǎn)(產(chǎn)地)、又有若干個(gè)收貨地點(diǎn)(銷地);各產(chǎn)地有一定的可供貨量(產(chǎn)量);各銷地各有一定的需求量(銷量);運(yùn)輸問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是如何組織調(diào)運(yùn),才能滿足各地地需求,又使總的運(yùn)輸費(fèi)用(公里數(shù)、時(shí)間等)達(dá)到最小。運(yùn)輸模型是線性規(guī)劃的一種特殊模型。這模型不僅實(shí)用于實(shí)際物料的運(yùn)輸問(wèn)題,還實(shí)用于其它方面:新建廠址的選擇、短缺資源的分配問(wèn)題、生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題等。
四、企業(yè)人事管理與財(cái)務(wù)管理
1、人事管理。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來(lái),現(xiàn)代企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)變成人才的競(jìng)爭(zhēng)。知識(shí)經(jīng)濟(jì)條件下,經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的知識(shí)含量高,對(duì)過(guò)去一直貫穿和滲透于農(nóng)業(yè)和工業(yè)經(jīng)濟(jì)中的知識(shí)的作用就凸顯得日益突出,知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái),是知識(shí)成為社會(huì)的主要財(cái)富,知識(shí)和信息逐步成為與人力、資金并列的企業(yè)第三大“戰(zhàn)略資源”。因此,人力資源的競(jìng)爭(zhēng)已成為企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。所以企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)和發(fā)展?fàn)顩r,應(yīng)該建立戰(zhàn)略導(dǎo)向型的人力資源管理,根據(jù)客戶總部與下屬公司不同的架構(gòu),建立對(duì)應(yīng)的人力資源管理模式,最大程度地通過(guò)戰(zhàn)略紐帶將“分割”的人力資源管理職能整合起來(lái),帶動(dòng)企業(yè)文化、企業(yè)管理等的全面提升,以內(nèi)部管理的完善獲取市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)。這顯然蘊(yùn)涵的是運(yùn)籌學(xué)的理念。還可以用指派問(wèn)題對(duì)人員合理分配;用層次分析方法可以確定一個(gè)人才評(píng)價(jià)體系等。
2、財(cái)務(wù)管理。運(yùn)籌學(xué)的理念在財(cái)務(wù)與會(huì)計(jì)中顯得更為突出也就是說(shuō)它解決企業(yè)如何最有效的利用資金資源的問(wèn)題。其涉及到投資決策分析、成本核算分析、證券管理等。在投資決策分析中,企業(yè)如何利用剩余資金,如何投資往往有多種方案。而運(yùn)籌學(xué)的作用就是要要對(duì)這些不同的投資方案進(jìn)行決策,以確定最優(yōu)的方案,使得企業(yè)的收益最大。通常是利用線性規(guī)劃模型、決策論來(lái)進(jìn)行判斷。
參考文獻(xiàn):
[1]曹敬東,“管理科學(xué)之運(yùn)籌學(xué)在企業(yè)中的應(yīng)用初探”,科技資訊,2007(2).
【關(guān)鍵詞】整數(shù)規(guī)劃 選課模型 最優(yōu)解
1.整數(shù)規(guī)劃原理。在整數(shù)規(guī)劃中,為了滿足整數(shù)的要求,初看起來(lái)似乎只要把已得的非整數(shù)解舍入化整就可以了。實(shí)際上化整后的數(shù)不見得是可行解和最優(yōu)解,所以應(yīng)該有特殊的方法來(lái)求解整數(shù)規(guī)劃。在整數(shù)規(guī)劃中,如果所有變量都限制為整數(shù),則稱為純整數(shù)規(guī)劃;如果僅一部分變量限制為整數(shù),則稱為混合整數(shù)規(guī)劃。整數(shù)規(guī)劃的一種特殊情形是0-1規(guī)劃,它的變數(shù)僅限于0或1。0-1規(guī)劃在整數(shù)規(guī)劃中占有重要地位,可以解決許多實(shí)際問(wèn)題,例如指派問(wèn)題、選地問(wèn)題、送貨問(wèn)題等等。
0-1整數(shù)規(guī)劃的一般模型是:
2.課程優(yōu)選模型的建立。
2.1 問(wèn)題的提出?,F(xiàn)在,多數(shù)高校采取的都是學(xué)分制,大學(xué)課程是按學(xué)分值進(jìn)行設(shè)置的,大學(xué)生學(xué)費(fèi)主要依據(jù)按學(xué)分多少收取。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好選擇自己所喜歡的課程,但是不合理的選課將造成學(xué)校資源的浪費(fèi),同時(shí)也將增加學(xué)生的選課費(fèi)用。因此,合理選擇所學(xué)課程是大學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的一個(gè)重要組成部分。能否合理優(yōu)選自己的課程,不但是我們順利完成學(xué)業(yè)的關(guān)鍵,還可以為我們自己節(jié)約大筆費(fèi)用,節(jié)約學(xué)校的教學(xué)資源,達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理學(xué)好知識(shí)的目的。
目前,高校所學(xué)課程類型主要有三種:必修課程、限選課程和選修課程。必修課程是必選學(xué)科,而限選課程和任選課程則可以根據(jù)個(gè)人的愛好自己決定。學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況和學(xué)校關(guān)于學(xué)分選擇的規(guī)定,采用適合的方法,合理優(yōu)選出自己的選課計(jì)劃。我們可以借助0-1整數(shù)規(guī)劃原理建立課程優(yōu)選模型來(lái)解決此問(wèn)題。下面結(jié)合某高校學(xué)生的選課實(shí)例對(duì)課程優(yōu)選模型予以闡述。
2.2 模型的建立。
某高校學(xué)生要求經(jīng)濟(jì)合理地選擇大三下學(xué)期課程。該學(xué)期可選課程中包括必修課程共7門,總共17個(gè)學(xué)分(此7門必修課程未在文中列出);限選課程共有14門,任選課程有15門。限選課程和任選課程的學(xué)分設(shè)置情況以及部分課程之間的關(guān)系見表1。另外,學(xué)校關(guān)于選課的相關(guān)規(guī)定如下:
①所選課程的總學(xué)分不能少于26學(xué)分;
②任選課的至少選1門;
③限選課的至少選2門;
④必選課的學(xué)分為120元/學(xué)分,限選課程為108元/學(xué)分,任選課程為98元/學(xué)分。
我們針對(duì)上述情況建立0-1整數(shù)規(guī)劃模型。具體如下:
①選取所選學(xué)分總費(fèi)用最小值作為本問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)z;
②用xi表示是否選擇課程,其中,xi=1表示該課程被選擇,xi=0表示該課程未選擇;
③若選課程i時(shí)必須同時(shí)選課程j,則可以用xi-xj=0表示;
④若選課程i前先選課程j,則用 , 表示;
⑤若兩門課程不能同時(shí)選,則用 表示。
于是,建立如下的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型:
2.3 求解模型。用VB編程來(lái)求解上述問(wèn)題,運(yùn)行結(jié)果為:x3=x4=x23=x25=1,其他xi=0。即選修4門課程,課程標(biāo)號(hào)分別是3,4,23,25;本學(xué)期的最低學(xué)費(fèi)為2962元。
一般來(lái)說(shuō),得到一個(gè)整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題的最優(yōu)解是很困難的,所以該整數(shù)規(guī)劃模型的解也不唯一。我們通過(guò)對(duì)變量的約束進(jìn)行隱式枚舉的方法給出其他一些選課方案,見表2。
由于必修,限選和任選課程學(xué)分的費(fèi)用不一樣。所以由表2可以得出,要使費(fèi)用最低,則在滿足模型的情況下,盡量選擇費(fèi)用最低的任選課程,并所選的學(xué)分不超過(guò)總選修的9個(gè)學(xué)分。在本文中所給出的所有最優(yōu)的選課方案中,學(xué)費(fèi)最低的為選修4個(gè)學(xué)分的限選,5個(gè)學(xué)分的任選,其總的最低學(xué)費(fèi)為2962元。
3.結(jié)束語(yǔ)。本文利用0-1整數(shù)規(guī)劃原理建立模型解決了高校學(xué)生課程優(yōu)選問(wèn)題。實(shí)際上,整數(shù)規(guī)劃原理已廣泛應(yīng)用于我們的生產(chǎn)生活當(dāng)中,它不僅在工業(yè)和工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究方面有許多應(yīng)用,而且在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)可靠性、編碼和經(jīng)濟(jì)分析等方面也有新的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
1 焦永蘭主編.《管理運(yùn)籌學(xué)》[M].北京:中國(guó)鐵道出版社, 2007
2 郭耀煌主編.《運(yùn)籌學(xué)原理與方法》[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,1994
關(guān)鍵詞:不同類型機(jī)排序 與位置相關(guān) 拒絕 排序
中圖分類號(hào):O2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)07(b)-0214-02
排序問(wèn)題也稱調(diào)度問(wèn)題或時(shí)間表理論,是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)分支,有特別廣闊的實(shí)際背景和應(yīng)用前景。鐵路上的火車調(diào)度,公共服務(wù)問(wèn)題,宇宙飛船的飛行計(jì)劃,學(xué)校課程表的制定等等,都要用到排序理論。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,工件的加工時(shí)間往往依賴于工件的實(shí)際加工位置。Mosheiov[1]提出工件的實(shí)際加工時(shí)間是與工件原有加工時(shí)間和位置相關(guān)的函數(shù),其中,給出了總時(shí)間表長(zhǎng),總完工時(shí)間的多項(xiàng)式時(shí)間算法。Gordon[2]提出工件的實(shí)際加工時(shí)間是與工件原有加工時(shí)間和位置指數(shù)相關(guān)的函數(shù),其中,并給出了總時(shí)間表長(zhǎng),總完工時(shí)間的多項(xiàng)式時(shí)間算法。Wang等[3]研究了加工時(shí)間與開始加工時(shí)間相關(guān)的,三臺(tái)機(jī)器同順序流水作業(yè)的排序問(wèn)題,目標(biāo)函數(shù)為最大完工時(shí)間。Gerstl等[4]研究了工件的加工時(shí)間與位置相關(guān)的、帶有拒絕的平行機(jī)排序問(wèn)題,目標(biāo)函數(shù)為總完工時(shí)間。研究表明當(dāng)機(jī)器的數(shù)量固定時(shí),此問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化成指派問(wèn)題。Wang等[5]研究了帶有指數(shù)學(xué)習(xí)效應(yīng)和一般函數(shù)退化效應(yīng)的單機(jī)排序問(wèn)題,其中工件的加工時(shí)間是由工件的開始加工時(shí)間和工件的位置決定的,目標(biāo)函數(shù)分別為最大完工時(shí)間和總完工時(shí)間,證明了它們是多項(xiàng)式時(shí)間可解的。Kuo等[6]證明了問(wèn)題是多項(xiàng)式時(shí)間可解的,算法復(fù)雜性為。Kuo等[7]證明了在給定每臺(tái)機(jī)器加工的工件數(shù)前提下,問(wèn)題是多項(xiàng)式時(shí)間可解的。
1 問(wèn)題描述
假設(shè)有個(gè)工件,需要在臺(tái)變速處理機(jī)上被加工。在工件存在拒絕的情況下,即工件可能不被加工,但由此可能產(chǎn)生已定的代價(jià)。其中接受工件的個(gè)數(shù)為,拒接工件個(gè)數(shù)為,。接受工件在臺(tái)變速處理機(jī)上加工,每臺(tái)處理機(jī)的容量是一定的,分別為,且。如果工件被拒絕,則有一個(gè)懲罰費(fèi)用。
工件的實(shí)際加工時(shí)間與工件的基本加工時(shí)間和其在處理機(jī)上的位置相關(guān),即。工件的總完工時(shí)間為。該文研究帶有拒絕情況下,加工時(shí)間與位置相關(guān)的不同類型機(jī)排序問(wèn)題,運(yùn)用三參數(shù)表示法,表示為:
2 主要性質(zhì)
假設(shè)1.在工件的加工過(guò)程中,機(jī)器無(wú)空閑。即工件在第臺(tái)處理機(jī)第個(gè)位置加工,第位置不能為空,若為空,工件必須放置在第個(gè)位置。
引理1.工件在每臺(tái)工件上的完工時(shí)間分別為:
定理1.問(wèn)題存在時(shí)間復(fù)雜性為的最優(yōu)算法。
證明:工件的總完工時(shí)間為:
則帶有拒絕的目標(biāo)函數(shù)可化簡(jiǎn)為:
(1)
由上式可知,這個(gè)問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化成指派問(wèn)題。矩陣的行表示被加工工件,矩陣的列表示工件可能被加工的位置。矩陣包含兩塊(接受矩陣和拒絕矩陣),分別表示有個(gè)加工工件和個(gè)拒絕工件。對(duì)于一個(gè)給定向量,機(jī)器有列個(gè)位置分配。由于不知道工件被拒絕的數(shù)量,第二塊包含列,第二塊的維數(shù)為。因此,指派矩陣的總維數(shù)為。
下面,先定義矩陣的費(fèi)用值。第一塊包含工件的加工時(shí)間與它們?cè)谙鄳?yīng)機(jī)器上位置權(quán)的乘積。通過(guò)等式(1),在機(jī)器上位置的位置權(quán):
第二塊對(duì)角線上的值為,其余均為無(wú)窮。為了方便起見,定義第二塊(也就是拒絕工件)作為第臺(tái)機(jī)器。這臺(tái)機(jī)器包含個(gè)可能排列的位置,這意味著這塊包含列,位置從到。定義的值:
它表示把工件指派在機(jī)器上位置的費(fèi)用。另外,令為變量,如果工件排在機(jī)器上位置時(shí),;否則。因此,上面討論的排序問(wèn)題可以歸結(jié)為下面的指派問(wèn)題:
對(duì)于一個(gè)給定的向量,當(dāng)時(shí),可能取值為。如果已知前臺(tái)機(jī)器的工件數(shù)且,那么最后一臺(tái)機(jī)器加工的工件數(shù)也唯一確定。得出分配向量的數(shù)量上界為。該過(guò)程需要重復(fù)執(zhí)行所有可能的次,()。因此,該問(wèn)題要運(yùn)行的總次數(shù)為。已知指派問(wèn)題的算法復(fù)雜性為,因此問(wèn)題存在時(shí)間復(fù)雜性為的多項(xiàng)式時(shí)間算法。
3 結(jié)論
該文研究帶有拒絕的不同類型機(jī)排序問(wèn)題,工件的實(shí)際加工時(shí)間是與工件位置的一般函數(shù),目標(biāo)函數(shù)是極小化接受工件的排序指標(biāo)與拒絕工件總懲罰之和。通過(guò)將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為指派問(wèn)題,證明了問(wèn)題是多項(xiàng)式可解的。對(duì)于其他目標(biāo)函數(shù),如最大完工時(shí)間,總誤工工件數(shù)和最大延誤時(shí)間等,也可進(jìn)行研究,我們將繼續(xù)努力。
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