中国运筹学的发展历程

现代运筹学被引入中国是在20世纪50年代后期。在钱学森、许国志先生的推动下,中国第一个研究运筹学的小组于1956年在中科院力学研究所成立。1959年,第二个研究运筹学的部门在中科院数学所成立,当时的主要研究方向为排队论、非线性规划和图论,还有人专门研究运输理论、动态规划和经济分析(例如投入产出方法)。50年代后期,运筹学在中国的应用主要集中在运输问题上,其中一个代表性的工作是研究“打麦场的选址问题”,解决在以手工收割为主的情况下如何节省人力的问题。著名的“中国邮路问题”模型也是在那个时期由管梅谷教授提出的。

1963年,数学所的运筹学研究室为中国科技大学应用数学系的第一届(58级)学生开设了较为系统的运筹学专业课,这是第一次在中国的大学里开设运筹学专业课。

1965年,华罗庚身为中国数学会理事长和中科院数学所所长,亲自率领“华罗庚小分队”到农村、工厂讲解基本的优化技术和统筹方法,使之用于日常的生产和生活中,大大推动了运筹学在中国的普及和发展。

70年至80年代,越民义教授带领他的研究小组对马氏决策和数学规划做了重要研究,带动了一批后继者做非线性规划算法的收敛性分析,得到国际同行的肯定。到了90年代,中国的运筹学界出了一批新人,其中的代表人物是堵丁柱教授,他对Steiner树的研究解决了国际上多年悬而未决的难题,获得了1993年中科院自然科学一等奖和1995年国家自然科学二等奖,还被英国«大不列颠百科全书»列为1992年的全世界六项数学成果之首。

1980年4月,中国运筹学会成立,每四年举行一届代表大会,如表0-1所示。

表0-1

续表

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中国运筹学会自成立以来,积极开展同国际运筹学界的交流合作,逐步确立了中国运筹学会在国际上的地位。

90年代以后,运筹学在中国的应用也有许多质的变化,首先是运筹学的应用同管理信息系统的研制紧密地结合起来,使运筹学和计算机科学的交叉日益深化;其次是运筹学的应用队伍逐渐专业化。中国军事运筹学会集合了海、陆、空各军种和军事科研及教育部门的运筹学家。突出的运筹学应用工作在全国屡见不鲜,其中典型的工作是中科院系统科学研究所陈锡康教授在运筹学经典方法——投入产出法上发展起来的投入占用产出技术,该研究成果获得中国科学院科技进步一等奖。

近年来,运筹学模型已广泛应用于许多领域并深入经济发展的多个方面,诸如生产管理、市场预测与分析、资源分配与管理、工程优化设计、运输调度管理、库存管理、企业管理、区域规划与城市管理、计算机与管理信息系统等。例如:

(1)运输问题。

在经济生活中有这样一类问题,人们需要把货物从若干个地方运到其他若干个地方以满足需要,由于路途远近不同,单位运价不同,那么,如何安排调运才能使总的运输费用最小,这就是运输问题。在实践中,人们常常遇到的是产销不平衡的运输问题,这时可以增加一个虚拟的产地或销地,把产销不平衡的运输问题转化成产销平衡的运输问题,或者是从某个产地到某个销地没有运输路线的问题。

(2)动态规划问题。

动态规划是运筹学的一个重要分支,是解决多阶段决策过程最优化的一种数量化方法。动态规划把比较复杂的问题划分成若干阶段,并且逐段解决,从而最终达到全局最优。动态规划的成功之处在于,它可以把一个n维决策问题变换为一个一维最优化问题(把一个多阶段决策问题变换为一系列互相联系的单阶段问题),然后逐一求解。常见的动态规划问题有资源分配问题、生产与存储问题、背包问题等。

此外,运筹学还成功地应用于设备维修、设备更新、设备可靠性、项目的选择与评价、工程优化设计、信息系统的设计与管理以及城市各种紧急服务系统的设计与管理上。

实践证明,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。