運籌學(xué)在系統工程理論中的地位及應用教育論文
[摘 要] 運籌學(xué)在系統工程理論中的地位非常重要,作為定量分析的主要手段。它在實(shí)際應用時(shí)卻存在一定局限性,本文列舉了主要運籌學(xué)理論的應用局限性,并在文中介紹了“軟運籌學(xué)”概念,希望用定性和定量分析相結合的方法,解決實(shí)際問(wèn)題。
[關(guān)鍵詞] 運籌學(xué) 系統工程 局限性 軟運籌學(xué)
一、引言
目前,有些人把運籌學(xué)和系統工程混淆起來(lái),甚至認為二者是一個(gè)內容。國外的運籌學(xué)與國內系統工程有相似的內容,因此被稱(chēng)為“狹義系統工程”;而按錢(qián)學(xué)森教授所建立的系統科學(xué)體系,系統工程的基礎理論是運籌學(xué)、控制論和信息論等組成的一類(lèi)技術(shù)科學(xué),其基本工具是計算機以及為其提供計算方法的計算科學(xué)。
二、運籌學(xué)和系統工程理論的聯(lián)系、區別
1.運籌學(xué)是從系統工程中提煉出來(lái)的基礎理論,屬于技術(shù)科學(xué);系統工程是運籌學(xué)的實(shí)踐內容屬工程技術(shù)。
2.運籌學(xué)解決具體的“戰術(shù)問(wèn)題”;而系統工程側重于研究戰略性的“全局問(wèn)題”。
3.運籌學(xué)只對已有系統進(jìn)行優(yōu)化;系統工程從系統規劃設計開(kāi)始就運用優(yōu)化的思想,是研究整個(gè)過(guò)程的理論。
4.運籌學(xué)是系統工程的數學(xué)理論,是實(shí)現系統工程實(shí)踐的計算手段,是為系統工程服務(wù)的;系統工程是方法論,著(zhù)重于概念、原則、方法的研究,只把運籌學(xué)作為手段和工具使用。
三、常用運籌學(xué)方法應用時(shí)的局限問(wèn)題
1.數學(xué)規劃
不論哪種數學(xué)規劃問(wèn)題,在實(shí)際應用中都有其局限性。首先,數學(xué)規劃理論所要求的“系統”比較難以確定范圍;其次,理論中的約束條件要用數學(xué)表達式表示出來(lái),實(shí)際問(wèn)題中有些問(wèn)題很難用定量的數學(xué)形式表達出來(lái);再次,理論模型有限,很難將各種問(wèn)題都加以解決。
2.動(dòng)態(tài)規劃
動(dòng)態(tài)規劃應用的局限在于,階段的劃分導致動(dòng)態(tài)轉移方程比較難以確定,階段間的聯(lián)系難以形成量化的數學(xué)形式。常見(jiàn)的類(lèi)型如資源分配問(wèn)題、生產(chǎn)庫存問(wèn)題和機器負荷等,一旦問(wèn)題中的某些條件隨實(shí)際情況改變,則模型可能失靈,這些現實(shí)問(wèn)題是很可能出現,但數學(xué)形式的求解方式卻很難快速“應變”。
3.庫存論
常見(jiàn)模型可分確定型不允許缺貨和允許缺貨、進(jìn)貨方式分為一次進(jìn)貨和持續進(jìn)貨,不管是哪種分法,在實(shí)際應用中很難符合實(shí)際情況要求。比如除非對市場(chǎng)需求的預測非常準確,更多的實(shí)際情況是不確定型;還有為了形成“零庫存”狀態(tài),我們需要隨時(shí)觀(guān)察出貨情況,再決定合理進(jìn)貨時(shí)間和進(jìn)貨量。
4.排隊論
排隊問(wèn)題要求對顧客到達、服務(wù)情況等做定量分析,將各種情況概括成各種分布模型。但實(shí)際應用時(shí),隨機情況很多,系統的大小也未必會(huì )達到仿真的'要求,造成結果的誤差。
5.網(wǎng)絡(luò )分析和網(wǎng)絡(luò )計劃
應用過(guò)程中要求對整個(gè)“項目”的情況了如指掌,各個(gè)環(huán)節的銜接關(guān)系非常明確,網(wǎng)絡(luò )圖的繪制就顯得非常重要,而工期的確定由于各個(gè)工作的隨機性存在,工作時(shí)間也有所變動(dòng),項目越大則工期變化越大。
6.決策論
決策的準則通常采用期望值的方式,由于采用“期望”的方式,所以它不是決策最后的實(shí)際益損值,故而與實(shí)際情況發(fā)生時(shí)有一定出入,這就要求決策人還要有一定“主觀(guān)判斷”的能力。
7.對策論
這種方法要求首先確定對策問(wèn)題的贏(yíng)得矩陣,這是一個(gè)定量化過(guò)程,本身就比較主觀(guān),而且有限的模型同樣不能概括所以可能的對策類(lèi)型。
鑒于運籌學(xué)存在的片面性,國內外學(xué)者提出了運籌學(xué)軟化的思想。軟運籌學(xué)研究的議題,本身存在爭議的問(wèn)題,除了使用理性工具中的數學(xué)模型還包括為理請思路引入的概念模型,追求的是滿(mǎn)意解或可行且滿(mǎn)意的行動(dòng)方案。
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