运筹学概论

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运筹学概论范文第1篇

【关键词】运筹学；交通运输管理；实际

随着科技和社会的不断发展，运筹学作为一门以解决实际问题为主的学科，已经渗入到了很多领域上，尤其是在农业、工业和社会生活中被人们广泛的应用。在进行运筹学的教学中，虽然它属于软科学的中的一种，只是通过理论知识进行研究，但是由于它存在比较强的逻辑思维，在人们学习形成了很大的阻碍。运筹学是系统工程学和现代管理学中的一种基础理论和不可缺少的方法和手段，目前运筹学已被应用到各个管理行业中，对我国现代化的社会建设有着十分重要的作用。

1.运筹学概论

运筹学又被称之为作业研究，是指以应用数学和形式科学的跨领域研究，利用像是统计学、数学模型和算法等方法，去寻找复杂问题中的最佳或近似最佳的解答。它经常用于解答生活中的各种复杂的问题，帮助人们在生活中找到一个属于自己的答案。对于运筹学知识的研究我们主要采用的实分析、矩阵论等方法进行研究，以便挖掘更多的知识。

我们在运用运筹学在处理各种不同的问题时，一般都是采用确定目标、制定方案、建立模型、制定解法这四个方面入手，运用科学的理论来分析问题的实质，这样的处理方案，把复杂的问题瞬间简单化，从而方便人们的解决。所以正是由于，在解决问题是有着系统、全面的分析方法，我们才在各个方面，广泛的运用运筹学。而且在学习中，也有着许多专业和运筹学密不可分，例如应用数学、工业工程、计算机技术等都和运筹学有着密切的联系。

在我国古代，运筹学就开始运用在人们的社会中，但是当时却少一种比较系统全面的分析，人们只能把运筹学通过一种思想传递的方式，在社会中进行运用和传播。当时人们对于运筹学的理解还比较片面，而且涉及范围也比较狭窄，主要就是运用在战争中而对于运筹学的真正发展，那还是在20世纪40年代，那时候运筹学的思想主要是英国和美国提出并用于社会的发展当中，而真正引入我国的时候，是20世纪50年代末。对当时来说这些先进的思想是我国社会主义发展所需要的，因此在通过科学家们的努力下，现在已经建立了一个系统全面的运筹体系，对社会的发展和经济的建设有着重要的意义。

2.运筹学的特点

对运筹学特点的分析，是运筹学发展、前进和开展新思想的唯一方法。目前我们归纳的特点有以下几点：

2.1主要使用数学方法

运筹学在教学和与数学有着密切的联系，在人们对运筹学进行学习时我们不仅要求人们要有比较强的逻辑思维，还要有着一定的数学基础。在对运筹学进行定义的时候，我们就把数学方案作为协助运筹学发展的一件工具。而且这门应用科学在实际操作中也需要，许多数学提供的信息和技巧，才能使其发挥出最大的效率。

2.2以优化思想为核心

运筹学主要就是以最简单的方法对实际科学，做出最优化的判断，以最优化的方法，来解决人们生活中的问题，这样往往会使得人们在社会中得到最大的收益。由于运筹学以这样的思想为核心，因此这就让运筹学形成了一门独特而又严谨的科学。

2.3多学科交叉

运筹学思想广泛解决不同学科领域的问题。解决实际中提出的决策问题，为决策者选择理想方案提供科学依据，同时它综合运用心理学、经济学、化学、物理学、计算机科学和工程技术等学科的理论及方法。既提供量化因素，也进行定性分析，最终能向决策者提供建设性意见，并收到实效。

2.4 应用性

我国在1956年曾用过“运用学”的名词，到1957年正式定名为运筹学。不管是最初仅应用在军事上，还是到最后应用到社会经济等各个领域，运筹学都是扮演着“工具”的角色。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。运筹学从来自于企业和生活的实际案例出发，了解事实，理清问题结构，对问题进行量化，建立数学模型，运用运筹学软件求解，最终服务于实际生活。

2.5多分支性

运筹学经过半个多世纪的发展，已经成为具有坚实的理论基础，完善的结构体系，严谨的科学方法的学科。并已有众多分支学科，包括数学规划、图论与网络、排队论、存贮沦、决策论、对策论、设备维修更新理论、搜索论、可靠性理论等。而且每一个分支在实际生活中已经渗透多个领域，得到广泛使用。

3.运筹学在交通运输中的理论体现及应用

3.1教学规划论

数学规划论可以处理成千上万个约束条件和变量的大规模线性规划问题。研究内容与生产活动中有限资源的分配有关，在组织生产的经营管理活动中，具有极为重要的地位和作用。包括线性规划、整数规划、动态规划、应用规划、目标规划等。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。具有适应性强，应用面广，计算技术比较简便的特点。具体地讲，线性规划可解决交通运输系统中物资调运、配送和人员分派等问题。我国曾经利用线性规划理论进行水泥、粮食和钢材的合理调运，取得了较好的经济效益；动态规划可用来解决诸如最优运输路径、资源分配、运输凋度、库存控制、设备更新等同题；应用规划论典型的例子就是“运输问题”，即将数量和单位运价都是给定的某种物资从供应站运送到消费站，在满足供销平衡的同时。定出流量与流向，达到总运输成本最小。应用规划论还可以解决运输系统中合理选址、车辆调度、货物配装、物流资源（人员或设备）指派、投资分配等问题。

3.2图论

图论是一个古老的但又十分活跃的分支，在物流中的应用非常显著。其中最明显的应用体现在运输问题，比如城市间的物资调运、车辆调度时运输路线的选择等。运用了图论中的最小生成树、最短路、最大流、最小费用等知识，可求得运输所需时间最少、路线最短、费用最省的路线等一系列实际问题。另外，运用图论的知识绘制铁路运输系统线路图、公路网的设计和分析、市内公共汽车路线的选择和行车时刻表的安排、出租汽车的词度和停车场的设立等，可辅助决策者进行最优的安排。

3.3排队论

排队论主要研究各种系统的排队队长、等待时间和服务等参数，解决系统服务设施和服务水平之问的平衡问题。以较低的投入求得更好的服务。现实生活中排队现象普遍存在，如运输站车辆进出站的排队，商店顾客排队付款、客服中心顾客电话排队等待服务等。交通领域中也有多见。在高速公路收费站服务台的设计与管理中运用排队论进行定量分析，运用排队论知识对其进行优化和设计，并建立速公路收费站服务台与工作人员的配备模型，对避免盲目确定收费亭建设规模大小，提高收费站服务台的服务和管理水平，降低运营成本等方面发挥重要作用。

3.4对策论

对策论是一种定量分析方法，可以帮助我们寻找最佳的竞争策略。以便战胜对手或者减少损失。在市场经济条件下，交通行业也充满了竞争。例如在一个城市内有两个配送中心经营相同的业务，为了争夺市场份额，双方都有多个策略可供选择，可以运用对策论进行分析，寻求最佳策略。又如，某一地区，汽车运输公司要与铁路系统争夺客源，有多种策略可供选择，也可用对策论研究竞争方案，最终获得利益的最大化。对策论可以在竞争性定价、新服务的推出、销售计划的制定、加强广告与宣传、新设备的引入等方面发挥作用。

运筹学概论范文第2篇

［关键词］系统工程 实践教学 课程改革

［作者简介］张爱霞（1975-　），女，河北唐山人，河北联合大学矿业工程学院，讲师，主要从事系统工程教学与科研工作；李富平（1965-　），男，河北唐山人，河北联合大学矿业学院，教授，博士，主要从事矿业工程的教学管理工作；赵树果（1969-　），女，河北唐山人，河北联合大学教务处，副教授，在读博士，主要从事矿业工程的教学管理工作。（河北 唐山 063009）

［课题项目］本文系2010年河北联合大学教改立项课题“《管理系统工程》课程实践教学的改革与研究”的阶段性研究成果。（项目编号：Y1017-08）

［中图分类号］G642.3 ［文献标识码］A ［文章编号］1004-3985（2012）26-0134-02

系统工程是高等院校交通工程、采矿工程、安全工程、环境工程等本科专业的一门重要的学科基础课，是以一般系统为研究对象，以现代系统理论和方法为主要内容的一门新兴的管理工程技术课程。课程以定量分析为主研究管理问题，将工程思想和管理思想相结合，应用系统的、科学的、数学分析的方法，通过建模、检验和求解数学模型获得最优决策的科学。要求学生学习系统与系统工程、系统优化、存储论、系统预测、系统决策、系统模拟等内容，培养学生树立系统思想并能运用系统工程方法解决工程实践问题。系统工程课程作为一门专业基础课，具有实践性、应用性强的突出特点。为适应新形势下社会对系统工程专业人才的要求，对课程的教学内容体系、实践教学进行改革探讨具有十分重要的意义。

一、系统工程课程在教学中存在的问题

1.系统工程的学习难度较大。系统工程以大规模复杂系统为研究对象，是在系统理论、管理科学及运筹学等学科基础上形成的一门交叉学科。通过学习使学生掌握分析与解决各种管理系统问题的思想、程序和方法。系统工程侧重于研究战略性的全局问题，涉及面广，教学内容丰富。由于课程内容比较抽象，又缺乏实际的系统工程理论的实践活动，学生难以理解概括性极强的数学表达式和抽象框图的理论表示方法，这增大了系统工程学习的难度。

2.教学效果一般。教与学信息反馈不及时，师生互动性差。部分学生课堂参与性不够，师生互动有限，整体学习效果一般。

3.与专业相关课程的联系程度不大。在教与学的过程中，教师与学生只是单纯地讲授、学习课程，将各门课程生硬地割裂开来，不能够将所学知识融会贯通。将本课程与专业相关课程紧密联系起来，促进学生知识结构的掌握和解决实际问题能力的提升，进而促进对整个专业学习的整体把握，增强解决实际问题的能力是亟待解决的问题。

二、系统工程教学内容体系设计

1.系统工程在培养方案中的地位和作用。系统工程是本科生在修完基础课后接触到的首门专业基础课。通过学习系统与系统工程、系统优化、存储论、系统预测、系统决策、系统模拟等内容，培养学生树立系统思想，并能运用系统工程方法解决工程实践问题。课程对培养学生管理创新能力和实现管理现代化方面起到重要的作用，所学系统工程思维方法是交通工程专业后续课程的基础，系统工程技术方法在后续课程中发挥直接的作用。

2.系统工程内容体系存在的问题和不足。从我国开设系统工程课程的高校来看，由于各高校服务对象不同，对系统工程学的理解不同，教学内容体系与教学大纲的要求差异较大。有的院校授课内容偏重“运筹学”，重点讲授运用数学方法研究最优化问题，如东南大学、北京交通大学；有的院校则偏重于系统工程学，主要是解决系统优化问题，如西安交通大学。

按系统科学体系，系统工程属应用科学层次，是改造世界的基本工具。运筹学属技术科学，是系统工程的基础数学理论与方法，系统思想是辩证唯物论在认识世界中体现的基本思维方法。根据河北联合大学开设系统工程学的教学经验，系统工程学内容体系与学生的培养目标和培养要求有一定的脱节。主要表现在：一方面要求学生掌握系统工程的基本方法和技术，能够解决工作中的实际问题；另一方面要求部分考研深造的学生掌握较扎实的系统工程基本理论和运筹学的基本方法。将系统工程和运筹学有机地结合起来有利于培养学生的系统思维方法和用系统工程方法解决问题的能力，适应不同学校对考研考试内容的不同要求。但目前的教学内容不能统筹兼顾，因此在课程体系建设中，要将运筹学的数学工具和方法与系统工程的基本理论和方法有机结合，做到重点突出，因材施教，以适应不同人才培养的要求。

3.课程内容体系设计。根据以上分析，要对系统工程理论与实践教学进行改革，在系统思想指导下，应用运筹学提供的数学理论与方法，解决实践问题的方法论课程。课程体系由两个相互关联的有机部分组成。第一部分：从系统思想出发，按系统科学在21世纪的发展方向——系统思想定量化和计算机应用设置系统科学方法论和系统科学体系、系统工程的基本观点、基本理论、基本方法和步骤以及系统工程的主要方法——模型化等内容。目的是帮助学生树立与养成系统思想，形成面向问题，在定性分析指导下进行定量分析的系统思维方式，掌握系统工程处理问题的基本观点、基本理论、基本方法和步骤，其核心是树立与养成系统思想。第二部分：从实现系统思想定量化和计算机应用出发，按系统工程的主要方法——模型化和计算机求解为重点，构建由系统最优化模型、系统预测模型、网络优化模型、系统决策及多目标决策、实验和模拟方法、网络计划方法等具体方法。目的是让学生学会针对实践具体问题抽象化建模、求解和结果分析技术，给学生一个“方法库”和“工具库”，核心是定量化方法与工具。

在系统思想指导下，按在定性指导下进行定量的原则进行科学决策是21世纪管理科学的发展方向，是实现管理现代化的必由之路。学生只有掌握了现代决策思想和决策方法，才能适应社会主义市场经济的需求；只有掌握系统思想，全面综合地研究问题，才能适应社会发展需求。系统工程课程正是按照这一指导思想设计、改革和建设的，既体现21世纪人才培养的要求，又能适应社会主义市场经济、社会全面发展和科学发展的要求。

4.实践教学体系设计。系统工程课程实践教学的目的是使学生灵活掌握管理系统工程基础在解决实际应用问题中的基本方法和应用技巧，活学活用所学课程知识；培养学生从实践中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力，提高学生的综合素质和创新能力，培养团队协作精神。

三、教学改革研究成果

1.系统科学体系设置系统工程学课程。结合一般同学和考研同学的需求，突破系统工程学的课程体系框架，引入了运筹学的数学工具和方法，按系统科学体系设置系统工程学课程，包括系统思维方法并应用系统思想进行系统分析，思维方法的发展、系统工程的概念、系统工程与运筹学的关系、系统工程解决问题的方法与步骤；掌握建立模型的理论与方法：预测模型、线性规划、网络及网络计划方法、决策模型等；各种模型求解的基本理论与方法：线性规划、网络模型、CPM网络参数计算、目标规划法等；掌握模型求解结果的分析方法，包括灵敏度分析、预测模型检验等；加强实践环节，引入运筹学软件QM和国际上流行的项目管理软件Project等。

2.制定教学文件，改善教学方法。根据课程内容体系和实践教学体系制定了相应的48学时、36学时的系统工程学大纲、教学日历，整理完善了课件。课堂教学采用多媒体技术与板书相结合的方法，针对不同的内容选择不同的方式进行教学，克服单纯使用板书信息量少、单纯使用多媒体技术速度快、学生理解时间短的缺点，既增大了教学信息量，又能加深学生对问题的理解。

3.教学注重强化学生的理解能力。在教学方法上采用理论教学与实践教学相结合、定性与定量相结合、数学方法与计算工具相结合、课上教学与课后实践相结合的“四结合”的教学方式与方法，选用理论讲授与工程实践案例分析相结合的传授模式，启发式教学与研讨式学习相结合的互动途径。在教学过程中，将重心向模型的建立、求解和求解结果分析转移，侧重实践应用；增加计算机软件应用能力的培养，增加实践环节，重点提高学生的应用能力，通过“案例分析”“建模”“算法”的计算机实习训练，加强对学生实际应用能力的开发与培养；增加工程实践中应用较多的理论与方法内容，基本形成理论—软件—应用一体化的课程体系，体现了“厚基础、重素质”的教育思想。

4.锻炼学生实际解题能力。为培养学生的实际动手能力，重点突出运筹学、系统工程基本理论，先以例题入手，讲解怎么解决问题，在解决问题后分析解决问题过程中所用原理和方法。再让学生重做此类题，掌握原理及方法。每讲后布置两个小时左右的课后习题，追求作业解题层次清晰、方法新颖、书写规范，锻炼学生实际解题能力，计入40%的平时成绩。

5.强化实践动手能力。以48学时为例，其中安排讲课学时40学时，上机8学时。针对上机环节，编写了上机指导书，制定了上机实验、实践安排。系统工程实践性较强，强调结合实际管理等问题的应用。在教学中提出以下方式方法提高学生的实践能力。一是课外阅读，拓展学生视野。在教学过程中结合课程内容，要求学生在课外阅读系统工程及管理学、工业工程等方面学术刊物上的相关文章或有关研究报告，并定期或不定期在课堂上介绍与交流。根据学生的表现或研究结果计入10%的平时成绩。二是提出问题，并完成简明应用系统分析报告。要求每个学生在“系统工程方法论”课程结束前，结合实际提出一个可用系统分析原理加以分析的问题；并以此为基础，组建由3～4人组成的系统分析小组，拟分析问题；随着课程内容的推进，各小组完成应用系统分析报告的框架，结课前在全班进行交流；课程全部结束后，完成正式的系统分析报告。根据系统分析报告的结果计入20%的平时成绩。

6.收集丰富实践案例库。查阅各大院校和相关国家级、省级精品课网站相关资源以及课题组教师科研项目，建立了实践案例库。重点培养学生具备理解和运用运筹学的基本原理和方法解决实际中的优化与决策问题的能力。

四、结论

对系统工程理论与实践教学进行改革，按照该课程在培养方案中的地位和作用进行定位，并在此基础上，根据课程对学生的能力需求，突出培养学生的创新能力，即逻辑思维能力和抽象思维能力。从这一定位出发，要把运筹学与系统工程相结合，通过系统工程和方法论的培养，让学生学会定量方法在实践中的运用。按照运筹学与系统工程的基本思路重新整合教学内容，形成以人为本的先进方法论，培养学生创新能力，并在建设过程中逐渐形成课程特色。经过教改实践，教学内容先进合理，系统、完整地涵盖了系统工程的基本概念、原理及方法，体现了系统工程理论研究的新发展。教改坚持“思想、理论、方法、工具四统一”的教学方法，即加强系统思想、系统工程理论讲述，强调数学模型方法的学习和掌握，结合科研实践总结、收集、编写案例，指导学生上机实践，掌握计算机工具，进行实践课题研究，提高了学生对理论方法的运用能力。通过采用教学案例、课堂讨论、利用计算机解决实际问题法，学生的学习积极性有了明显提高，教学质量有了大幅度上升，收到了明显的教学效果。

［参考文献］

［1］张爱霞，李富平，赵树果.系统工程基础［M］.北京：清华大学出版社，2011.

［2］刘永红.系统工程课程建设与创新［J］.装备制造技术，2007（6）.

运筹学概论范文第3篇

关键词:通信与指挥控制系统; 效能评估; 层次分析法; 模糊理论

中图分类号:TN926.4 文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)11-0044-03

Effectiveness Evaluation of Communication and Command Control

System Based on Fuzzy Theory

QI Tao, YANG Hao, XU Yuan, ZHANG Yun-fei

(Chongqing Communication College, Chongqing 400035, China)

Abstract:The qualitative and quantitative analysis for the effectiveness index of communication and command control systems were performed with the fuzzy theory based on AHP. A complete range of effectiveness evaluation method is advanced, which can provide the basis for the commanders,decision in the war and optimize the resource of communication and command control.

Keywords: communication and command control system; effectiveness evaluation; AHP; fuzzy theory

0 引 言

通信与指挥控制系统是由通信系统、指挥自动化系统、预警探测系统、情报侦察系统、后勤保障系统等组成的一个复杂系统\。近年来,随着信息技术的进步,其飞速发展,呈现出性能日益先进,功能逐步强大的趋势,极大地提高了军事通信与指挥保障能力。如何对其系统效能进行科学评估,以优化系统资源,提高系统效能已成为广大通信和网络研究人员面临的一个难题。

系统效能是预期一个系统能满足一组特定任务要求程度的度量,是系统的有效性、可靠性以及能力的函数,是在规定的条件下达到规定的使用目标的能力\。系统完成特定使命的能力是通过系统的一系列功能来实现的,而这一系列功能是通过大量的性能、指标来保证的,这些功能、性能、指标按一定的层次机构与关联关系有机汇集,构成了系统完成特殊使命任务的评估方法。通信与指挥控制系统由多个功能不同的子系统构成,这些子系统的每种能力涉及很多因素,各个能力之间又可能相关,因此只有建立科学、客观的关系模型和合理的评估指标和流程,才能客观地评价该系统的综合效能。

1 效能评估的过程

鉴于通信与指挥控制系统本身客体组成的复杂性及其作战运用中的诸多主观因素和不确定性,对照目前多种系统效能评价方法的特点,本文引入层次分析法和模糊理论进行综合评估。

1.1 层次分析法

层次分析法(AHP)的基本思想是把待评价的事物按层次分析关系逐层分解成多个层次,每个层次有多个元素组成,构成一个有序的递阶层次结构的元素集\。根据专家意见,对同一层次并属于同一个准则层的所有元素两两相互比较其重要性,再构造出判断矩阵,计算每一元素对上一层次各元素以及对总体目标的影响和贡献,求得与递阶层次结构相应的权重集,作为方案选择和决策的参考依据。

层次分析法的优点是直观性和简洁性,既有比较严格的数学原理和处理手段,又有比较简单的外在表现形式,能够体现经验与理论的统一、定性与定量的统一。层次分析法的核心是量化决策者的经验判断,从而为决策者提供定量形式的决策依据,在目标结构复杂且缺乏必要数据的情况下更为实用。

1.2 模糊理论

模糊理论(Fuzzy Theory)是为了解决真实世界中普遍存在的模糊现象而发展起来的,是基于分类的局部理论,特别适合处理用常规方法无法明确定义的模糊性问题\。

由于在评估中单项指标取值性质往往不同,既有定量指标,又有定性指标,可比性差,加之战场环境极其复杂,对于不同的用户需求,同一指标即使在相同的数值范围内,也会产生不同的影响。因此,在这种情况下,就需要利用专家知识,借助模糊理论将评估指标进行度量统一。

人们对指标的评价往往采用是否达到满意来描述。这样,可以把指标的评价统一为满意程度的大小。为简便起见,并结合系统综合评价的实际情况,将满意度等级映射为性能指标等级,并定义为(很好、好、良、中、差)等模糊概念,其模糊向量定义为在合评估体系结构中存在着的不同性质指标。对不同性质的指标,应采取不同方法获取指标的模糊满意度。对于定量指标,首先需要确定指标的模糊隶属函数,然后由相关专家根据单项指标的数据变化范围,计算出系统内每个指标的模糊向量。对于定性指标,很难对其给以定量化,通常采用专家模糊评价法进行处理。

1.3 评估步骤

运用层次分析法和模糊理论,对通信与指挥控制系统的效能评估步骤(见图5)如下:

(1) 在深入研究用户对通信与指控系统的作战应用需求的基础上,确定最主要的评价指标;

(2) 确立评估指标的递阶层次结构,建立通信与指挥控制系统的效能评估指标体系;

(3) 用层次分析法计算各指标的权重:首先构造指标层的两两比较判断矩阵,然后由判断矩阵计算被比较指标的相对权重,最后进行多级评判计算各层指标的组合权重;

(4) 用模糊数学理论测度每一指标的隶属度和模糊向量;

(5) 用多级模糊综合评价方法对通信与指控系统的综合效能进行评估。

图1 效能评估步骤

2 通信与指挥控制系统效能评估的方法

2.1 效能评估指标体系层次结构模型的建立

系统效能综合评估体系\是指评估过程中,由一系列相互关联的本质属性指标构成的有机整体。评估指标体系即评估的标准和内容,是评估目的的具体化,确定了具体的评估方向。它描述了通信装备作战能力的主要性能参数,是通信装备战术性能、质量和保障特性的综合权衡。评估体系结构是指系统综合效能与效能指标和能力指标的层次结构关系。系统效能指标主要用于度量装备或系统在给定条件下实现其总体功能的程度,它是对装备或系统单项性能――可用性、可靠性与固有能力的综合\。

建立性能综合评估体系结构是对通信与指挥控制系统性能进行评估的前提,针对通信与指挥控制系统的工作特点和系统性能综合评估的任务需求,可以建立如图2所示的性能指标综合评估体系结构。

品质因素(B1):指系统硬件的固有属性、系统硬件结构以及后续保障能力\。包括可靠性、维修性、保障性3个指标。

战场生存能力(B2):指系统应对敌方强烈电子进攻和各种火力打击,维持正常工作的能力。包括抗干扰能力、抗毁生存能力、环境适应能力、机动反应能力、安全保密能力5个指标。

通信性能(B3):指系统保障作战地域内各级指挥中心以及各分系统快速、保密、可靠传输、交换、处理信息的能力。包括信息时延、呼损率、误码率、网络容量、互联互通性和覆盖范围6个指标。

综合指挥控制能力(B4):指系统综合收集和处理本级雷达站、观察哨、阵地观察网等和上级或友邻预警探测系统传来的空中情报、技侦情报、气象情报等信息,指挥机关依据软件系统、指挥控制台和手工作业设备等辅助决策手段进行指挥决策的能力。包括预警探测、情报侦察、辅助决策和自动化作业等4个指标。

图2 通信与指挥控制系统性能指标综合评估体系结构

2.2 构建比较判断矩阵

由于通信与指挥控制系统的效能评估指标性质不尽相同,单位也不同,很难直接进行评估,这里采用评分的办法比较它们在同一层次下的优劣程度,采用专家打分方式,将每层次的各元素进行两两比较。为了减少个别专家评分的主观性,通常邀请多个专家独立地对评价元素的相对重要程度进行评判,最后取各个评价指标中权值的平均值。具体步骤如下:

(1) 向专家进行问卷调查,以获得各个指标的相对重要程度。在此专家问卷采用美国运筹学专家T.L.Saaty提出的标度\,如表1所示。

表1 标度的含义

1两个元素相比,具有同样的重要性

3两个元素相比,一个元素比另一个元素稍微重要

5两个元素相比,一个元素比另一个元素明显重要

7两个元素相比,一个元素比另外一个元素强烈重要

9两个元素相比,一个元素比另外一个元素极端重要

2,4,6,8为以上两两判断之间的中间状态所对应的标度值

倒数Bij=1/Bji Cij=1/Cji

用Pkij(1≤i,j≤18,1≤k≤N)表示第k个专家评定的第i个评价指标相对于第j个评价指标的重要程度。令pij=(∏Nk=1pkij)1/N,则pij表示专家组N个专家评定的第i个评价指标相对于第j个评价指标的重要程度的平均值\。这个过程能消除权重确定过程中人为的影响,保证指标权重的有效性和实用性。A-B判断矩阵和B-C判断矩阵分别为:

X=(pij)4×4, Y=(pij)18×18

式中:i=1,2,3,4分别对应B层的4个指标。

(2) 由判断矩阵计算比较指标的相对权重。

利用Matlab软件分别计算A-B判断矩阵X=(pij)4×4和B-C判断矩阵Y=(pij)18×18的特征向量。记A-B判断矩阵X=(pij)4×4的特征向量为W1=(w1,w2,w3,w4),其中w1,w2,w3,w4分别为B层各指标的权重系数。记Bi(i=1,2,3,4)对应C层互重要程度矩阵的特征向量为wij(j=1,2,…,18;i=1,2,3,4),则可得由wij(j=1,2,…,18;i=1,2,3,4)构成的特征矩阵W2=(wij)4×18。

(3) 对比较判断矩阵进行一致性检验。

一致性检验用来判别比较矩阵的不一致程度,可以用一致性指标CI来衡量:

CI=λmax-nn-1

式中:λmax为比较阵的最大特征根;n为比较矩阵的阶数。计算一致性比率CR,CR=CI/RI,RI为随机一致性指标,其指标见表2\。当CR

表2 随机一致性指标

阶数123456789

RI000.580.901.121.241.321.411.45

(4) 计算各层指标的组合权重向量

在得到W1和W2以后,可计算出通信与指挥控制系统各评估指标的权重向量为:

WZ=W1•W2=(WZ1,WZ2,…,WZ18)

式中:WZi (i=1,2,…,18)分别对应最底层各元素的综合权重系数。

2.3 单因素评判矩阵

把满意度映射为性能指标等级并定义为:

E=(e1,e2,e3,e4,e5)=(很好,好,良,中,差),则可得到各元素指标属于哪一类的隶属度,设ril为专家组,对第i个指标给出第j种评判的比例(即元素指标属于el的隶属度,i=1,2,…,18;l=1,2,3,4,5),则有∑5l=1ril=1,(i=1,2,…,18;l=1,2,3,4,5)这样可得到单因素评判矩阵,记为R,即R=(ril)18×5。

2.4 进行综合模糊评价

经过上一步计算可得到通信与指挥控制系统效能综合评价的18个指标中单因素评价矩阵R,又知权重向量WZ,则可以得到综合因素评判等级的加权向量,记为RZ=(RZ1,RZ2,RZ3,RZ4,RZ5),则有RZ=WZ•R。式中•表示模糊算子,在本文中采用(•,)模型,即先进行普通乘法运算,再进行环和运算\。

2.5 通信与指挥控制系统效能综合评价

根据最大隶属度法则,选择备选集RZ中隶属度最大的一项,即对应于性能综合评价指标的等级,如表3所示。

表3 综合评价指标等级表

隶属度RZ1RZ2RZ3RZ4RZ5

性能指标等级很好好良中差

3 结 语

在层次分析法的基础上,将模糊理论应用于通信与指挥控制系统效能的综合评估中,其主要目的是为了更客观、更确切地反映所研究的问题,从而实现系统性能的最优化设计。虽然实际分析过程中可能有一定的局限性,在对各个指标进行专家打分时没有对网络拓朴结构、网络节点数量、网内用户数量、系统编组方式等对各项指标没有进行定量分析,但是此种评估的思路无疑是合理和科学的,同时也为其他通信系统的优化评估提供了一定的参考依据。

参考文献

[1]朱和平.21世纪综合电子战系统\.北京:军事科学出版社,2003.

[2]郭齐胜,罗晓明,董志明,等.装备作战仿真概论\.北京:国防工业出版社,2007.

[3]戴锋,邵金宏,王力.军事运筹学概论\.北京:军事译文出版社,2002.

[4]杨军.基于模糊理论的卫星导航系统综合效能评估研究\.宇航学报,2004,25(2):147-151,194.

[5]陈浩光,李云芝.武器系统效能评估与评估创新\.装备指挥技术学院学报,2004(8):1-3.

[6]赵超,文传源.作战系统综合效能评估方法探索\.电光与控制,2001(1):63-65.

[7]王国玉,肖顺平,汪连栋.电子系统建模仿真与评估\.长沙:国防科学技术大学出版社,1999.

[8]何家琪,杨浩.军事通信装备学概论\.北京:出版社,2003.

运筹学概论范文第4篇

地方工科院校是我国高等教育体系中一个相对独立的层面，是地方政府根据当地经济建设需求建立的，一般是指省、市政府为发展地方经济和社会事业而投资建设的地方工科院校或以工科为主的多科性院校。和国家高等学校相比，地方工科院校更侧重于培养地方应用型人才，其人才培养应当贴近地方经济建设、社会发展和行业需要，以培养出为地方社会经济发展服务、具有实践能力和创新能力的第一线的应用型人才为目的。工商管理专业主要研究盈利性组织经营活动规律以及企业管理的理论、方法与技术。它是一门跨自然科学、工程科学、技术科学以及人文社会科学的综合叉科学。该专业知识范围较广，学生所学课程也较多，涵盖了经济学、管理学的很多课程。按大类招生和培养是近年来一些高校采取的新的人才选拔和培养模式。在这种招生方式下，高校将相同或相近学科门类，通常是同院系的专业合并，按一个专业大类招生。考生填报志愿时，直接填报该大类名称即可。通过该方式录取的学生在本科阶段用前1年半到2年的时间统一学习基础课，然后再根据自己的兴趣和双向选择的原则进行专业分流。

1工商管理大类招生的必要性

工商管理按大类招生培养，最大的受益者是学生，培养的学生具备“宽、专、交”的能力，即培养具备宽口径、厚基础、对专业学习深入了解的交叉复合型的人才。工商管理大类招生有以下益处：一是对学生有益，一定程度上缓解了考生填报专业志愿的盲目性。我国现行的高等学校学科和专业设置比较细，大体上分为11个学科，71个专业门类，几百个专业。在高考填报志愿的时候，很多考生并不能准确了解各个专业的内涵。因此，在具体选择专业时往往带有很大的盲目性，实行大类招生就可以避免这种盲目性，而学生入学后，通过一段时间的学习和生活，逐渐了解大学、学科、专业，不断地寻找和发现自己的兴趣点，全面了解和认识自己，再选择学习和发展方向，这样更符合学生利益。因此，通过延迟专业选择时间，从而能够更加相对准确地预测和了解毕业时国家和社会发展的趋势，专业的选择能够更加适合社会需求。二是有利于扩展学生的就业空间，大类招生的前2年，学生学习共同的专业基础课，后2年学习专业课。这样就为学生建立起了一个学科发展平台，使学生能够得到宽口径、厚基础的培养，避免学生因过早进入专业学习而导致知识面狭窄。

2工商管理本科专业人才培养存在的主要问题

（1）缺乏学生创新能力的培养。从当前工商管理本科专业的教学体系来看，整个课程教学体系反映为传统的单一知识传授的课程教学模式，这种教学模式的特征表现为：培养出的学生基础知识扎实，但知识面相对较窄，缺乏创新精神。

（2）培养的学生“专业不专”。工商管理专业是按照一级学科设置的本科专业，在培养上必然要求学生有较宽的知识面，但这容易使学生的知识学习不够深入，产生对每个方向的知识都有所了解但又都不精的问题，很容易导致专业学习没有侧重，从而造成“专业不专”的问题，这对学生今后的就业存在一定影响。

（3）从教学安排来看，实践课程不足，学生动手应用能力比较差。现有的工商管理本科专业人才培养方案中虽有暑期社会实践、生产实习、毕业实习等实践环节，但由于时间短、资源少，难免使课程流于形式。为了适应现代化的社会对人才多方面能力的要求，工商管理专业应该把培养基础知识扎实、适应面宽、一专多能的工商管理专业的人才作为培养目标。为此，新的课程体系应该在注重理论教学的基础上，加强对学生实际综合能力的培养，包括社会适应能力、为人处事的能力、心理承受能力等多种能力以及综合素质，从而提高学生的应用能力，为学生尽快适应社会打下良好的基础。

3地方工科院校工商管理专业大类培养的方法

（1）依据地方建设需要，对学生进行有针对性地培养。地方高校的学生主要来自当地，毕业后也为该地区科技、生产、经济建设服务。大多数地方工科院校是地方政府根据该地区经济建设需求建立的，为此，学校在人才培养上应根据地方经济社会发展对人才的实际需求情况来着力加强应用型人才的培养，优化人才培养方案，从地方的实际需要出发确立自己的人才培养目标和规格。将工商管理专业大类培养目标定位于满足多个岗位的专门人才。在这一目标的指导下，专业课程设置不能过细、过专、过窄，在抓必修课的同时，重视选修课的设置。地方工科院校工商管理专业大类培养造就社会主义现代化建设需要的，具备管理、经济、法律及企业管理方面的知识和能力，掌握工商管理专业知识、方法和技能，德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调发展，做人、做事、做学问同步发展，基础扎实、知识面宽、适应性强、综合素质高、有工程实践能力和创新精神，能适应地方经济发展需要的复合型（宽口径）工程应用人才，富有求实和创新精神的应用型工商管理学科高级专门人才。比如安徽建筑工业学院工商管理大类招生中，市场营销专业在培养学生具备管理、经济、法律、市场营销等方面的知识和能力的同时，依托“大土木”专业，该专业注重培养学生房地产及建筑材料营销方面的专业知识和技能，使学生能在建筑企业、房地产企业、建材企业等方面从事市场营销及相关工作[1-2]。

（2）对专业教学计划的课程设置需要进行适当的调整和优化。加强技术基础课教学，合理增加选修课比例，不断促进学科的交叉渗透，以拓宽学生的视野。比如安徽建筑工业学院工商管理大类招生中，工商管理课程体系采用模块式设计，分为通识教育基础课程、工商管理大类学科基础与专业基础课程、专业与专业方向课程和实践教学环节等模块，具体可以归纳为下列课程群：思想政治理论类通识类教育课程群、理论基础课课程群、专业课程课程群实践、创新及课外课程群。在专业课程群中，有体现工商管理大类特点的学科及专业基础课程群和反映工商管理专业特点的专业课程群。在这一课程群的设置时，充分体现了经、管、法课程及建筑业特色课程的兼顾。工商管理大类课程群主要包括：管理学、微观经济学、宏观经济学、统计学、经济法、财务管理、会计学原理、市场营销、管理信息系统、运筹学、土木工程概论、技术经济学、建筑概论、金融学等课程。其中大类学科基础与专业基础课程中必修课中增加了土木工程概论、建筑概论。大类学科基础与专业基础课程中选修课增加了建设法规、工程造价、管理决策模拟、工程项目管、房地产营销。#p#分页标题#e#

运筹学概论范文第5篇

系统科学是对系统的存在方式和运动变化规律的正确反映和真理性认识。除外系统科学又是以系统思想为中心、综合多门学科的内容而形成的一个新的综合性科学门类。系统科学按其发展和现状，可分为狭义和广义两种。

狭义的系统科学一般是指贝塔朗菲左其著作《一般系统论：基础、发展和应用》中所提出的将"系统"的科学、数学系统论、系统技术、系统哲学三个方面归纳而成的学科体系。

广义的系统科学包括系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同学、突变论、运筹学、模糊数学、物元分析、泛系方法论、系统动力学、灰色系统论、系统工程学、计算机科学、人工智能学、知识工程学、传播学等一大批学科在内，是20世纪中叶以来发展最快的一大门综合性科学。

一．系统科学的发展历程

20世纪40年代，在大型军事科研项目的社会背景：计算机技术不断发展的技术背景：整体思维的科学背景下。由于自然科学、工程技术、社会科学和思维科学的相互渗透与交融汇流，产生了具有高度抽象性和广泛综合性的系统论、控制论和信息论（老三论）。由于系统论、控制论和信息论的相互联系与相互结合，形成了具有普遍意义的系统科学理论与系统科学方法。60年代，美国将《系统工程》杂志改为《系统科学》。中国在技术领域的杂志则有《系统科学与教学》、《系统工程的理论和实践》、《系统工程学报》、《系统工程》等。也是这样出现了一门新的综合性科学门类。70年代以来，又相继产生了耗散结构理论、协同学理论、突变论（新三论）和超循环理论，极大的深化和发展了系统科学理论。

二．系统科学包括的内容

系统科学所包括的内容有系统概念、一般系统论、系统理论分析论、系统方法论和系统方法的应用。关于系统科学的内容和结构最详尽的框架，是我国著名科学家钱学森提出来的。他认为系统科学与自然科学和社会科学处于同等地位。他把系统科学的体系结构分为四个层次：第一层次是系统工程、自动化技术、通信技术等，这是直接改造自然界的工程技术层次；第二层有运筹学、系统理论、控制论、信息论等，是系统工程的直接理论，属技术科学层次；第三层次是系统学，它是系统科学的基本理论；最高一层将是系统观，这是系统的哲学和方法论的观点，是系统科学通向哲学的桥梁和中介。

三．系统科学所研究的内容

系统科学是以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群。它着重考察各类系统的关系和属性，揭示其活动规律，探讨有关系统的各种理论和方法。如对企业职工下岗再就业问题，应立即立项组织科学调研，进行系统的分析研究，使这项工作有较充分的科学依据，各个局部与整体间关系更加协调，各项目标更加合理，宏观调控更为有效，还可实现预警作用，及早发现和解决存在的关键问题，提出系统化、科学化的工作方向。

四．系统科学研究的方法

系统方法就是从系统的基本观点和基本原理出发，把研究对象置于系统的形式中，从要素、结构、系统整体、外部环境的相互联系和相互作用中综合的进行考察，以揭示对象系统的本质和规律，达到最佳的处理和解决具体系统问题的一种方法。系统方法的关键是考察要素与要素的关系。如：对于研究教育系统中，我们要知道影响我们现在教育水平的要素是什么，那我们就要从教育这个系统出发，联系我们现在教育的制度，师资问题，教学设备问题，教学外部环境等问题实行综合性研究和考察，揭示现代教学本质和规律。

五.系统方法的基本原则：

1、目的性原则：在运用系统方法研究和解决具体问题时，必须具有明确的目的性。

2、层级性原则：层级性是系统的普遍特性，运用系统方法研究具体系统就必须从系统的这一普遍特性出发。

3、结构性原则：结构性是任何系统所共有的重要属性，因此，结构性原则是系统方法必须遵循的一条重要原则。

4、整体性原则：整体性是系统最基本的特性，也是系统方法最基本的出发点。系统的特性、功能和规律是通过系统整体的运动、变化和发展表现出来的。所以，只有从系统整体出发，才能真正的揭示出系统的特性、功能和规律。

5、相关性原则：由于要素、结构、系统整体和外部环境是紧密相关的，所以在运用系统方法考察系统的任何一个方面时，都必须与这一方面紧密相关的其他各个方面进行综合的、全面的研究。系统方法的相关性原则也是唯物辩证法普遍联系观点的具体体现和实际应用。

6、模型化原则：在运用系统方法研究具体系统时，一般都需要抽象出系统的模型以代替对象系统，并通过对系统模型的研究来揭示对象系统的本质和规律。

7、最优化原则：系统整体的最优化，既是系统方法的根本出发点，也是系统方法的最终目的和归宿，它贯穿与运用系统方法研究具体系统过程的始终。

六.系统科学目的

系统论的任务，不只是认识系统的特点和规律，反映系统的层次、结构、演化，更主要的是调整系统结构、协调各要素关系，使系统达到优化的目的，系统论的基本思想、基本理论及特点，反映了现代科学整体化和综合化的发展趋势，为解决现代社会中政治、经济、科学、文化和军事等各种复杂问题提供了方法论基础。如为解决企业下岗职工的分流安置和再就业问题，我们用系统科学去研究可以得出这样的合理的工作目标。一是短期工作目标，二是长期工作目标。短期工作目标可以是：用5年左右的时间，解决大部分（90％左右）国有企业下岗职工的分流安置和再就业问题，并完善社会保障制度。长期工作目标应该是：通过宏观调控和经济、法律等手段，建立下岗、分流、置、再就业制度和机制。通过进行企业职工下岗再就业的系统分析研究，并不是脱离当前的工作实际，既要考虑长远的工作目标，也要结合当前的工作实际。可以分时间阶段地逐步完善，既做好基础性工作，又做到长远目标与当前工作相结合，

使当前的工作得到改进，使得问题得到实际的解决。

七．目前系统科学的研究方向

对系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同学、突变论、运筹学、模糊数学、物元分析、泛系方法论、系统动力学、灰色系统论、系统工程学、计算机科学、人工智能学、知识工程学、传播学等一大批学科在内的，将其作为研究对象置于系统的形式中，从要素、结构、系统整体、外部环境的相互联系和相互作用中综合的进行考察，以揭示对象系统的本质和规律。如：对于金属材料，有两个这样的科学问题。（1）能否将已建立的电子结构、相结构和组织结构3个层次的理论整合成相互关联的系统理论？（2）金属材料系统中合金相的多样性是否由基本结构单元序列的多种组合方式形成？为此“金属材料系统科学”提出了“基本原子团序列”、“特征原子序列”和“特征晶体序列”是构建合金相的三个基本结构单元的新见解并建立了计算合金相状态、能量和体积的新方法。实施了“金属材料系统科学特征原子序列工程”同时开展了“金属材料系统科学”理论的应用。

八.系统科学发展的成果

1.近年来，系统科学的思想和方法在体育系统得到进一步的推广和应用，并取得了一些成效。为总结经验，使系统科学的思想和方法更好地应用于体育工作，提高体育工作管理水平。正在筹备举办第三届亚冬会的黑龙江省体委在会上进行书面交流。他们认为，系统科学的运用，为举办好第三届亚冬会提供了重要的科学管理的保证。从近两年来的筹备管理工作进展情况看，所带来的效益是明显的，达到了预期的目的。他们借鉴北京亚运会和申办奥运会的经验，运用系统科学的思想、方法和技术去组织管理筹备工作。做到了两个突破，一是思想方式上的突破；二是方法、技术运用上的突破。

2.系统法学是将系统科学与法学相结合而形成的一种法学思想、法学流派和法学理论，其核心思想是法或法律就是系统，任何法的现象都是具有系统意义的现象，可以运用系统科学方法加以解释和说明。系统科学将法的现象视为阶级现象，就自然而然形成阶级分析法学。系统法学也同样对法形成了一个基本观点或定义，既法或法律是系统。系统是个抽象的概念，同时也是容易理解的和接受的概念。因此，这种定义或这种思想，对法学研究的制约最小，为法学研究提供了极大的空间。

3物流信息系统是一门研究如何在企业中应用信息技术，帮助物流管理人员更有效地利用物流信息的学科。它是融管理科学、信息科学、系统科学、通信技术和计算机技术为一体的综合性学科。目标是培养管理信息系统的系统分析员和程序员和强调用户和管理者应该如何参与系统开发过程中的活动，使设计出来的信息系统更加适合管理者的需要。随着计算机和通信技术的发展，信息化社会人们对信息和数据的利用与处理已进入自动化、网络化和社会化的阶段。物流信息系统是物流企业以采集、处理和提供物流信息服务为目标的系统，它的应用标志着物流企业管理现代化水平和信息化程度。

文献：