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老大河待整

【整理】管理科学简单概念介绍1

前几天有人问到管理科学的概念，现在简单回答。以下内容一部分来自1983/1984年的课堂笔记，一部分来自教科书，一部分来自90年代文献，一部分来自与时俱进，一部分来自工作接触，所以可能知识有点老，而且由于西西河不能贴数学公式和图表，所以只能够做一点点肤浅介绍（题外话，虽然自从来了西西河，打字技术获得突飞猛进发展，但是还是搞不定数学公式和图表）。

实际上目前不懂数学是完全不可能懂得管理科学的。

一、管理科学简单历史

管理科学中主要使用的是运筹学。某种程度上，讲管理科学，就是指运筹学，（有时说管理科学也指美国兰德公司发展的系统分析）。

1、背景

19世纪末，电力、石油等新能源的开发大大促进了工业的发展。电气化工业和化学工业的出现又使生产技术设备日趋复杂，并进一步促使交通和通信系统大规模扩建。同时市场的需求成为约束生产发展的重要因素，企业间的竞争开始出现。

在这种情况下，管理者不得不开始重视生产与经营之间的协调和综合，即企业在有限资源约束条件下，如何实现低成本，高质量，高产出，满足市场需求，提高竞争能力。也即开始运用资源最优配置的思想来考虑这类问题。

（1）、最初尝试----排队问题

1910年，丹麦数学家A.K.埃尔朗受热力学统计平衡理论的启发而建立了电话系统统计平衡模型。

1925年，美国电话电报公司成立贝尔电话实验室，发展了埃尔朗的电话系统模型，创造了一套电话系统分级复联的科学方法，并利用概率模拟装置，经过理论计算和实验验证来求出最佳通话服务方式，提高系统运营效率。

30年代，瑞典数学家巴尔姆和苏联数学家辛钦又对电话呼叫过程进行深入的数学分析，提出呼叫过程的普遍性、平稳性、有限性和无后效性等4个特征,奠定了关于随机聚散现象的基本理论----排队论的理论基础。在近代工程技术中对管理技术产生和发展影响最大的首推电话通信工程。

（2）、群星闪耀的时代----管理科学的诞生的前夜

美国管理学家F.W.泰勒继承前人对劳动工时的研究，从系统的角度来研究提高劳动生产率。他通过实验发现减轻劳动强度能使生产量成倍增长以及计件工资和超产奖励的优点，并在此基础上制定劳动定额、合理安排工序。1911年，泰勒发表《科学管理》一书,创立了著名的泰勒制。

1939年,苏联数学家康托罗维奇发表《生产组织与计划的数学方法》。他认为提高工业生产率的途径除改进技术（即改进设备、工艺和寻找优质原料等）外，还需要在生产组织计划方面寻求改进，即正确分配设备、订货、原料和燃料等。他采用了与经典数学分析求解极值迥然不同的解乘数法。这些工作与运筹学结合起来为现代管理科学的形成创造了条件。

19世纪出现的埃杰维斯合同曲线和瓦尔拉斯经济系统平衡模型是运用数学研究经济的早期尝试。1936年，W.列昂剔夫把瓦尔拉斯供求模型的平衡方程应用到集中计划经济的情况，提出了投入产出模型。此后投入产出模型成为应用于经济分析和经济预测的重要工具。

30年代初，荷兰物理学家J.廷伯赫等人将建模和数学方法引入经济学，建立了计量经济学。

1928年,数学家J.von诺伊曼在与维也纳经济学家讨论经济问题中竞争现象的博弈对策时，完成了对策论（又称博弈论）的奠基性工作。1944年诺伊曼和经济学家O.莫根施特恩合作发表了对策论的专著《竞赛理论与经济行为》。

1936年诺伊曼和瓦尔德先后发表了关于经济平衡方程与不动点原理的文章，为瓦尔拉模型建立了严谨的数学基础。这项工作后来被发展成数理经济学。

上世纪40年代开始，随着通信技术的发展和工业自动化的兴起，出现了研究信息和控制的基本规律的信息论和控制论，N.维纳提出控制论和C.E.香农提出的信息论为管理科学的发展提供了养分。

2、诞生

在第一次和第二次世界大战期间，军事上的需要促使数学家去研究提高作战指挥能力和武器效能的方法。1914年～1916年期间，英国F.W.兰彻斯特提出描述作战双方兵力变化过程的数学方程式，后称兰彻斯特方程。

30年代后期，英国成立了世界上第一个运筹学研究小组，研究雷达配置和高炮效率。后来又在陆、海、空三军分别设置研究组织，研究雷达的合理配置和运用、飞机出击时间和队形编列的效能以及有效的后勤保障等问题。

美国和加拿大等国也相继成立运筹学研究组织。美国数学家用概率论和数理统计方法研究反潜问题，提出了舰艇躲避或攻击潜艇的最优战术。

在第二次世界大战结束前的半个世纪中，数学家、物理学家、工程师、经济学家、生物学家们所作的大量开创性和学科交叉性的工作，为管理科学的诞生准备了充分的条件。其中特别是运筹学的产生更具有重要意义。

运筹学研究实际系统的有效运用问题，可为系统优化提供一整套定量研究方法。运筹学后来成为管理科学方法论最主要的思想和方法的源泉。

第二次世界大战爆发，为了提高资源配置效率，赢得战争（现代战争本质就是后勤战争），管理者面临着越来越复杂的组织、管理、协调、规划、计划、预测和控制等问题。这些问题的特点是在空间活动规模上越来越大，时间上变化越来越快，层次结构上越来越复杂，后果和影响上越来越深远和广泛。要解决高度复杂的问题，单靠经验已显得无能为力，需要采用科学的方法。所以管理科学首先是从军事和大型工程系统的研制中产生和发展起来的。

例如美国贝尔电话实验室在1940年开始建立横跨美国东西部的微波中继通信网时就充分利用当时的运筹学成就来规划和设计新系统。这项工作因第二次世界大战而停顿。战后分别于1947年和1951年完成该网的TD-X和TD-2系统，并投入使用。

1945年，美国国防部和科学研究开发署与道格拉斯飞机公司订立了称为兰德计划的合同，为美国空军研究洲际战争，并提出有关技术和设备的建议。1947年，在福特基金会的支持下，成立了兰德公司，继续为战后美国空军的发展战略和规划提供咨询服务。

50年代以后，兰德公司扩大了工作范围，成为一个非营利的咨询机构。兰德公司在多年积累的研究经验的基础上创立了系统分析。系统分析的目的是根据系统目标和评价指标来寻求最优方案。系统分析几乎是同管理科学并行地发展起来的，这两个名词之间也常出现混用现象。

兰德公司创造的系统分析以及规划计划预算编制法、特尔斐法、社会实验法等方法丰富了管理科学方法论。

运筹学大规模使用于管理是在接近二战结束时，美国为解决盟军在欧洲的战略空军资源最优配置，采用了数学规划模型。以后随着国防工程和企业生产规模的不断扩大，运筹学使用越来越广泛。

第二次世界大战以后，运筹学迅速推广到经济管理部门，为制定政策提供依据，取得了良好的经济效果。1951年，美国P.M.莫尔斯和G.E.金布尔合著《运筹学》一书的出版标志着运筹学的成熟。

50年代末，为了管理大型工程项目，在线条图的基础上发展了用于系统管理的网络技术。1957年，美国杜邦公司发展了协调大企业内各部门工作的关键路线法。1958年，美国海军特别计划局在执行“北极星”导弹核潜艇计划中发展了控制工程进度的新方法----计划协调技术（PERT），使“北极星”导弹提前两年研制成功。这些项目用网络技术来进行管理，可在不增加人力、物力和财力的情况下使工程进度提前、成本降低。

美国1961年开始进行的阿波罗工程，由地面、空间和登月三部分组成，于1972年成功结束。在工程高峰时期有两万多家厂商、 200余所高等院校和80多个研究机构参予研制和生产,总人数超过30万人,耗资255亿美元。完成阿波罗工程不仅需要火箭技术,还需要了解宇宙空间和月球本身的环境。为此又专门制定了“水星”计划和“双子星座”计划，以探明人在宇宙空间飞行的生活和工作条件。为了完成这项庞大和复杂的计划，美国航空航天局成立了总体设计部以及系统和分系统的型号办公室，以对整个计划进行组织、协调和管理。在执行计划过程中自始至终采用了系统分析、网络技术和计算机仿真技术，并把计划协调技术发展成随机协调技术。

1972年，历时11年的美国载人登月的阿波罗工程的项目管理由于采用了大量的运筹学技术和最优控制技术，使这项无前例的庞大工程基本上按预算完成。阿波罗工程的圆满成功使世界各国开始接受管理科学。

此后，运筹学在管理中的应用范围也逐渐地从军事项目和工程项目扩展到经济管理。

3、主要发展

管理科学作为一门定量技术，可概括为建模、仿真、分析和优化 4个方面。

（1）、建模和仿真

建模是将一个实际系统的结构、输入输出关系和系统功能用数学模型加以描述。

仿真是在计算机上对模型进行实验和研究。仿真便于改变模型参数以获得各种方案，以便选择最优方案和设计最合理的系统。建模和仿真需要融合多学科的知识和不同领域的专家通力合作。60年代提出的模糊子集合理论，70年代出现的大系统理论、队决策理论和以前建立的运筹学、对策论、控制论、现代控制理论、信息论以及有关应用领域的学科都可为建模提供素材、方法和原理。

（2）、社会经济系统的管理研究

1952年，J.廷伯赫提出了适用于静态和平稳经济结构的线性镇定策略理论。1953年，A.塔斯庭首先采用自动控制理论的观点来解决经济问题。1954年，A.W.菲利普斯又采用 PID（比例-积分-微分）控制原理来改善经济政策的稳定性。50年代中期，H.A.西蒙等人研究了宏观经济的最优控制问题。60年代，美国麻省理工学院教授J.W.福雷斯特应用控制理论和计算机仿真研究复杂系统时创立了系统动力学。它是一种适用于长期预测的建模和仿真方法，可用于对社会、经济等复杂系统进行初步的研究。1965年，罗马尼亚出版了《经济控制论》一书。1978年，在第4届国际控制论和系统大会上讨论了控制论和社会的关系，提出了社会控制论。

目前在经济方面的主要建模方法已有投入产出模型、计量经济模型、系统动力学模型和经济控制论模型等。

但由于对经济规律的掌握还不很充分，经济系统建模尚处在初级阶段。70年代以来，科学家试图对世界范围内的资源、生态环境和经济发展模式等重大问题进行定量研究和预测，构造了大量模型。 J.W.福雷斯特和 D.梅多斯分别在1971年和1972年提出著名的世界模型Ⅱ和世界模型Ⅲ。此后，不少国家的学者纷纷提出各种世界模型，诸如生存战略模型、发展新景世界模型、重建新秩序世界模型、世界经济模型、人类发展目标世界模型等。

在社会、经济、管理等有人参与的复杂系统中，人的行为受心理、经验等因素偶然变化的影响，使系统有很大的不确定性。人的思维本身也具有模糊性，需要用模糊子集合描述。在现代社会中，人类活动范围日益广阔，制定完善策略所需知识和信息迅速增加，已经达到任何一个决策人或机构无法完全收集和处理的程度。信息和决策功能的分散化势在必行。

社会系统是迄今为止最复杂的系统。1972年，何毓琦和祝开景把队决策理论的研究范围从静态推广到动态情况。队决策理论可为大型分散控制（管理）系统的信息结构（即信息在处于不同层次和空间位置上的决策人之间的分配）和相应的控制（管理）策略提供设计的参考。对策论与决策论和行为科学等结合起来在主从对策(又称斯塔克尔贝格对策)和激励对策方面的研究，提供了一种适用于社会、经济和管理系统的建模方法。这种建模方法反映了系统中的层次结构，可用于宏观控制政策的制定。

对策论就理论框架而言，是研究社会系统的理想工具。但是，对策论把人的社会性、复杂性、心理和行为的不确定性大大简化了。对策论目前的成就还不能处理社会系统的复杂性问题。对于社会系统，需要采用定性和定量相结合的研究方法。

（3）、软系统方法

70年代，我们开始重视对软系统的管理科学方法论的研究。硬系统或称良结构系统是指机理清楚，能用明确的数学模型描述的系统，如物理系统和工程系统。对于硬系统已有较好的定量研究方法，可以计算出系统行为和最优的结果。软系统或称不良结构系统是指机理不清，很难用明确的数学模型描述的系统，如社会系统和生物系统。

软系统的管理科学方法论一般处理较粗的信息，而且以定性为主。常用软系统的管理科学方法有特尔斐法、智暴、想定情景法、生活质量法、层次分析法等。此外，模糊子集合理论、对策论、系统动力学和聚类分析、相关分析等数理统计方法以及心理学和社会学中的不少方法都在借鉴使用。

70年代，计算机技术，特别是软件工程的发展促进了管理科学的发展。人工智能的发展，特别是专家系统和决策支持系统的出现为管理科学的定性和定量研究方法提供了有力的工具。

（4）、成熟软件包

现在已出现许多高效率的管理科学算法和软件。例如，已有线性规划、非线性规划、动态规划、排队排序、库存管理、计划协调技术／关键路线法、计划协调实时控制、系统建模、实时仿真、作战模拟、决策支持系统、决策室等成套应用软件和完整的系统作为商品出售。

管理科学采用网络技术并配以大屏幕图形显示和实时控制系统，可以显示全部或局部网络,还可以通过实时对话笔修改,经网络把修改过的网络计划传送给各个执行单位。这种系统是上级部门进行决策和指挥协调的有力工具。

4、管理科学与企业管理

上世纪80年代开始，应用管理科学的思想和方法对企业运营活动进行组织与管理成为潮流。

企业系统由人、资金、设备、原材料、任务和信息六个要素组成，它们都要满足一定的约束条件。进行经营管理首先要认识它们的约束条件，从而能动地求得在约束条件下系统的最优运转。

约束分为两类，一类是经济规律的约束，一类是技术条件的约束。在约束条件下求得总体最优是企业管理科学的核心问题。

管理科学在80年代以后的主要发展是：企业管理方法最优化、管理工具现代化和管理结构合理化。

目前，管理结构一般采用递阶控制形式，即把控制系统分成若干层次和等级的决策单元，其特点是下级决策单元只接受上级决策单元的命令，上级不逾越下级而直接介入被控系统。整个递阶系统有一个总目标，各决策单元和谐地工作以实现总目标的最优。递阶控制结构可由两种形式实现：多层控制结构和多级控制结构。

多层控制中，第一层是直接控制层，它根据上层决策（给定）直接控制系统的过程，并调节环境条件变化所引起的扰动。第二层是优化层，它根据给定的任务指标和约束条件，建立系统优化模型并求出最优解,据此制订控制策略并提出给定值,实现最优控制功能。第三层是自适应层，即根据市场供销情况等决定生产计划，并补偿条件变化,校正系统的最优运行。

多级控制是企业常用的控制结构。

广泛应用计算机和网络，是现代管理的重要标志。这可以提高管理工作的准确性、及时性、经济性和科学性。

在企业中，信息系统平台可以做以下几方面的工作：

①事务管理中大量的数据处理工作，如计算工资、统计报表、库存管理等。

②系统分析和成本效益分析等。

③编制生产计划、安排生产进度等。

④企业经济活动预测和决策工作，如利用计算机进行仿真实验。目前企业已广泛建立管理信息系统（MIS）、计划资源管理系统（ERP）、供应链管理系统（SCM）、客户关系管理系统（CRM ）、知识管理系统（KMS）和决策支持系统（DSS）从事上述工作。

⑤技术管理和生产管理，如计算机辅助设计和计算机辅助制造等。

⑥自动控制和远程控制，以形成企业完整的自动化管理体系。

管理科学简单概念介绍2

链接出处

管理科学简单概念介绍3