運(yùn)籌學(xué)在中國(guó)-welcometoxiang-sunzhang'sresearch

1、運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)章祥蓀,2024/3/10,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),本報(bào)告的目的,中國(guó)學(xué)界對(duì)運(yùn)籌學(xué)的理解 中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)的基本情況 中國(guó)運(yùn)籌學(xué)者最近在做些什么 促進(jìn)中日兩國(guó)運(yùn)籌學(xué)者的進(jìn)一步交流和合作,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),中國(guó)古代運(yùn)籌思想,Operations Research (Operational Research) 在中文里翻譯為“運(yùn)籌”。來(lái)源——公元前三世紀(jì)楚漢相爭(zhēng)中，漢高祖劉邦的謀士張良常出謀獻(xiàn)策，為劉

2、邦打敗項(xiàng)羽，推翻秦朝，統(tǒng)一中國(guó)立下大功。劉邦稱(chēng)譽(yù)他“運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之外”。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),運(yùn)籌學(xué)的性質(zhì),運(yùn)籌學(xué)是從本世紀(jì)三四十年代發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興學(xué)科，它的研究對(duì)象是人類(lèi)對(duì)各種資源的運(yùn)用及籌劃活動(dòng)，它的研究目的在于了解和發(fā)現(xiàn)這種運(yùn)用及籌劃活動(dòng)的基本規(guī)律，以便發(fā)揮有限資源的最大效益，來(lái)達(dá)到總體、全局最優(yōu)的目標(biāo)。這里所說(shuō)的“資源”是廣義的，既包括物質(zhì)材料，也包括人力配備；既包括技術(shù)裝備，也包括社會(huì)結(jié)構(gòu)。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),現(xiàn)代運(yùn)籌學(xué)發(fā)

3、展簡(jiǎn)史,真正作為一門(mén)新興學(xué)科的系統(tǒng)研究并予以正式命名的運(yùn)籌學(xué)這段輝煌的創(chuàng)業(yè)史，是在二次大戰(zhàn)前后揭開(kāi)的。二次大戰(zhàn)勝利后，美英各國(guó)運(yùn)籌學(xué)的研究不但在軍事部門(mén)繼續(xù)予以保留，而且研究隊(duì)伍還進(jìn)一步得到擴(kuò)大和發(fā)展，同時(shí)在政府和工業(yè)部門(mén)也開(kāi)始推行運(yùn)籌學(xué)方法，籌建運(yùn)籌學(xué)小組。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),中國(guó)古代的對(duì)策論,公元前四世紀(jì)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期齊國(guó)的將軍田忌與齊王賽馬的故事。雙方各遣三馬一對(duì)一比賽。孫臏發(fā)現(xiàn)田忌的馬雖然不如齊王的，但相差不多。于是獻(xiàn)策：以下馬對(duì)齊王

4、的上馬，以上馬對(duì)齊王中馬，以中馬對(duì)齊王下馬，結(jié)果田忌以二比一獲勝。今天來(lái)講，這就是簡(jiǎn)單的對(duì)策論。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),古代工程中的運(yùn)籌思想,宋真宗時(shí)（公元1008-1017）宮廷失火，需要重建。采取了如下方案：先在通向?qū)m殿的大道上就近取土，取土后大道形成深溝, 于是引入汴水, 成為人工小河。由此基建材料可由水路運(yùn)入工地；宮殿修成后，又將基建廢料棄置溝中，重新建成大道。這一方案取土近、棄土近、運(yùn)輸便，是工程的優(yōu)化。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),古代工程中的運(yùn)

5、籌思想,宋朝沈括所著《夢(mèng)溪筆談》中記載:“慶歷（公元1048）中,河決北都商胡,久之未塞。三司度支副使郭申錫親往董作。凡塞河決，垂合，中間一埽，謂之‘合龍門(mén)’，功全在此。是時(shí)屢塞不合。時(shí)合龍門(mén)埽長(zhǎng)六十步。有工高超者獻(xiàn)議，以謂：‘謂埽身太長(zhǎng)，人力不能壓，埽不至水底，故河流不斷，而繩纜多絕。今當(dāng)以六十步為三節(jié)，每節(jié)埽長(zhǎng)二十步，中間以索連屬之。先下第一節(jié)，待其至底，方壓第二、第三?！f工爭(zhēng)之，以為不可，云：‘二十步埽不能斷漏，徒用三節(jié)，所費(fèi)當(dāng)

6、倍，而決不塞?！^之曰：‘第一埽水信未斷，然勢(shì)必殺半。壓第二埽，止用半力，水縱未斷，不過(guò)小漏耳。第三節(jié)乃平地施工，足以盡人力。處置三節(jié)既定，即上兩節(jié)自為濁泥所淤，不煩人功?！赍a主前議，不聽(tīng)超說(shuō)?！榷ǘ９?，而河決愈甚，申錫坐謫。卒用超計(jì)，商胡方定?！?運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),現(xiàn)代運(yùn)籌學(xué)在中國(guó)的興起,現(xiàn)代運(yùn)籌學(xué)被引入中國(guó)是在五十年代后期。中國(guó)第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)小組在錢(qián)學(xué)森、許國(guó)志先生的推動(dòng)下在1956年于中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所成立。錢(qián)學(xué)森先

7、生在MIT取得碩士學(xué)位，在加州理工大學(xué)（California Institute of Technology）取得博士學(xué)位后成為該校的第一位Goddard講座教授。許國(guó)志先生在堪薩斯大學(xué)取得博士學(xué)位后，在馬里蘭大學(xué)流體力學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所當(dāng)研究員。他們兩人是第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)小組的領(lǐng)導(dǎo)者。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),1959年，第二個(gè)運(yùn)籌學(xué)部門(mén)在中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所成立，這是大躍進(jìn)中數(shù)學(xué)家們投身于國(guó)家建設(shè)的一個(gè)產(chǎn)物。力學(xué)所小組與數(shù)學(xué)所的小組于1960年合

8、并成為數(shù)學(xué)研究所的一個(gè)研究室，當(dāng)時(shí)的主要研究方向?yàn)榕抨?duì)論、非線(xiàn)性規(guī)劃和圖論，還有人專(zhuān)門(mén)研究運(yùn)輸理論、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)分析（例如投入產(chǎn)出方法）。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),1963年是中國(guó)運(yùn)籌學(xué)教育史上值得一提的一年，數(shù)學(xué)研究所的運(yùn)籌學(xué)研究室為中國(guó)科技大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系的第一屆畢業(yè)生（58屆）開(kāi)設(shè)了較為系統(tǒng)的運(yùn)籌學(xué)專(zhuān)業(yè)課，這是第一次在中國(guó)的大學(xué)里開(kāi)設(shè)運(yùn)籌學(xué)專(zhuān)業(yè)和授課。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),五十年代后期，運(yùn)籌學(xué)在中國(guó)的應(yīng)用集中在運(yùn)輸問(wèn)題上，其中一個(gè)廣為流傳容易明白

9、的例子就是“打麥場(chǎng)的選址問(wèn)題”，目的在于解決當(dāng)時(shí)手工收割為主的情況下如何節(jié)省人力和實(shí)踐。國(guó)際上大家都知道的“中國(guó)郵路問(wèn)題”（Chinese Postman Problem）模型也是在那個(gè)時(shí)期由管梅谷教授提出的。所以，現(xiàn)在非常熱門(mén)的“物流學(xué)”，在當(dāng)時(shí)就有一些雛形的研究，但可惜中國(guó)的大工業(yè)落后，又不是市場(chǎng)環(huán)境，使我們?cè)谙喈?dāng)長(zhǎng)的時(shí)期中遠(yuǎn)離了當(dāng)代“物流學(xué)”的發(fā)展主流。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)(ORSC),中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)于文化大革命后的1980

10、年成立，當(dāng)時(shí)作為中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)的一個(gè)分會(huì)。第一屆全國(guó)大會(huì)在山東省濟(jì)南召開(kāi)，華羅庚教授當(dāng)然地被選為第一屆理事長(zhǎng)，副理事長(zhǎng)有許國(guó)志先生。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),歷史回顧,中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)在1982年成為國(guó)際運(yùn)籌學(xué)聯(lián)合會(huì)（IFORS）的成員。第二屆全國(guó)代表大會(huì)和學(xué)術(shù)會(huì)議于1984年在上海召開(kāi)，越民義先生被選為該屆理事長(zhǎng)。第三次全國(guó)會(huì)議于1988年在安徽省九華山召開(kāi)，徐光煇先生任理事長(zhǎng)。第五次全國(guó)代表大會(huì)和第六次全國(guó)代表大會(huì)分別于1996年和2000年在西安市

11、和湖南長(zhǎng)沙舉行，章祥蓀教授出任理事長(zhǎng)。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),組織結(jié)構(gòu),中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)現(xiàn)有注冊(cè)會(huì)員1200多名。中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)下屬有多個(gè)專(zhuān)業(yè)分會(huì)：如決策科學(xué)分會(huì)；數(shù)學(xué)規(guī)劃分會(huì)；排序分會(huì)；圖論組合分會(huì)；排隊(duì)論分會(huì)；青年分會(huì)；可靠性分會(huì)；金融工程及金融風(fēng)險(xiǎn)管理分會(huì)；智能計(jì)算分會(huì)；企業(yè)管理運(yùn)籌分會(huì)；經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)分會(huì)等， 各分會(huì)定期或不定期進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。北京、陜西、山東、大慶等一些省市還有地區(qū)性運(yùn)籌學(xué)會(huì)，部隊(duì)系統(tǒng)有軍事運(yùn)籌學(xué)學(xué)會(huì), 僅大慶油田運(yùn)籌學(xué)會(huì)就有會(huì)員二

12、百多名，他們?cè)谠S多領(lǐng)域應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)理論與方法， 取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),亞太運(yùn)籌中心(APORC),中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)還負(fù)責(zé)組織及管理亞太運(yùn)籌學(xué)研究中心(APORC---Asia-Pacific OR Center)的日常學(xué)術(shù)活動(dòng)，APORC已組織四次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議并出版了四本論文集，日本運(yùn)籌學(xué)家是每次最大的代表團(tuán)。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),運(yùn)籌學(xué)在中國(guó)的一些近期應(yīng)用,（1）中國(guó)運(yùn)籌學(xué)近期應(yīng)用的亮點(diǎn)是由華羅庚教授點(diǎn)燃的。在文化大革命

13、期間，身為中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)和中科院院士的他，親自率領(lǐng)一個(gè)小組，大家稱(chēng)為“華羅庚小分隊(duì)”，到農(nóng)村、工廠(chǎng)講解基本的優(yōu)化技術(shù)和統(tǒng)籌方法（PERT），使用于日常的生產(chǎn)和生活中。自1965年起的十年中，他到了約二十個(gè)省和無(wú)數(shù)個(gè)城市，受到各界人士的歡迎，他的工作得到了毛澤東主席的肯定和表?yè)P(yáng)。華羅庚先生這一時(shí)期的推廣工作播下了運(yùn)籌學(xué)哲學(xué)思想的種子，大大推動(dòng)了運(yùn)籌學(xué)在中國(guó)的普及和發(fā)展。直到今天，許多中國(guó)公民還記得“優(yōu)選法”這個(gè)詞匯，但不一定知道“運(yùn)籌學(xué)

14、”。,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),糧食產(chǎn)量預(yù)測(cè),（2）中科院陳錫康教授提出了系統(tǒng)綜合因素方法預(yù)測(cè)糧食產(chǎn)量。關(guān)鍵技術(shù)包括投入占用產(chǎn)出分析、考慮邊際收益率遞減的非線(xiàn)性預(yù)測(cè)方程，以及最小絕對(duì)和方法。自1980年始，在每年的四月底成功地預(yù)測(cè)中國(guó)全年的糧食產(chǎn)量，五月初報(bào)送給中國(guó)政府主要領(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)的政府職能部門(mén)。 三個(gè)突出的特點(diǎn)：預(yù)測(cè)提前期在半年以上（一般預(yù)測(cè)方法提前期一般是2個(gè)月）；平均預(yù)測(cè)誤差為1.6%（一般預(yù)測(cè)方法的平均預(yù)測(cè)誤差為5-10%）；預(yù)報(bào)

15、糧食產(chǎn)量豐、平、欠方向正確。1999年陳錫康研究員等在北京召開(kāi)的第十五屆IFORS大會(huì)上獲得一等獎(jiǎng)。 陳錫康提供（xkchen@mail.iss.ac.cn）,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),金融管理與經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用,（3）將優(yōu)化及決策分析方法，應(yīng)用于金融風(fēng)險(xiǎn)控制與管理、資產(chǎn)評(píng)估與定價(jià)分析模型等；例如陜西省運(yùn)籌學(xué)會(huì)近年的一些運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用:證券投資： 滬深股市股指波動(dòng)的交互影響效應(yīng)分析 深圳股市內(nèi)幕交易（例資產(chǎn)重組

16、）的實(shí)證分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展（預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)、優(yōu)化）： 陜北果業(yè)發(fā)展決策的優(yōu)化分析 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型在陜北果業(yè)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用 陜北水果生產(chǎn)基地戰(zhàn)略方針多層次分析決策模型 陜西省經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的相對(duì)有效性評(píng)價(jià) 陜西工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)及對(duì)策 徐渝提

17、供 （xuyu@pub.xaonline.com）,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),工程管理,基于多層次灰色決策模型的施工方案評(píng)價(jià)應(yīng)用灰色理論、方法結(jié)合工程實(shí)例建立了多層次灰色決策模型對(duì)工程施工方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得到了滿(mǎn)意的結(jié)果。建設(shè)項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)的仿真分析結(jié)合贏利性民用建筑項(xiàng)目的特點(diǎn)，建立了經(jīng)濟(jì)模型及其投資回收期仿真模型，并對(duì)仿真模型進(jìn)行了精度估計(jì) 徐渝提供（xuyu@pub.xaonline.com）,運(yùn)

18、籌學(xué)在中國(guó),社會(huì)保障與服務(wù)業(yè),1、運(yùn)用排隊(duì)理論方法對(duì)超市收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行分析，建立了在一定的顧客滿(mǎn)意度條件下超市的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用模型，按運(yùn)營(yíng)成本最小的目標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化；2、住院排隊(duì)系統(tǒng)病床配置調(diào)整方法的分析研究3、還應(yīng)用排隊(duì)理論建立了門(mén)診排隊(duì)模型與住院排隊(duì)模型，進(jìn)行了某醫(yī)院的住院排隊(duì)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真，針對(duì)擴(kuò)建、新建醫(yī)院建立了線(xiàn)性規(guī)劃決策模型。 徐渝提供（xuyu@pub.xaonline.com）,運(yùn)籌學(xué)在中

19、國(guó),現(xiàn)代物流與供應(yīng)鏈管理,供應(yīng)鏈上庫(kù)存協(xié)調(diào)的利益分享機(jī)制研究應(yīng)用庫(kù)存理論及其整合模型建立并分析了競(jìng)爭(zhēng)型與協(xié)商型庫(kù)存協(xié)調(diào)的利益 分享模型，對(duì)其效率和特征進(jìn)行了比較企業(yè)供應(yīng)鏈模型和采購(gòu)滿(mǎn)意度評(píng)價(jià)研究與陜西省物資儲(chǔ)運(yùn)總公司合作的《陜西省區(qū)域現(xiàn)代物流配送示范工程》項(xiàng)目可行性分析與初步設(shè)計(jì) 徐渝提供（xuyu@pub.xaonline.com）,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),最近的一些理論研究方向,(1) 數(shù)學(xué)規(guī)劃研究 ? 開(kāi)展對(duì)非

20、線(xiàn)性規(guī)劃信賴(lài)域方法的深入和細(xì)致的研究(袁亞湘); ? 開(kāi)展對(duì)非線(xiàn)性共軛梯度法進(jìn)行深入研究工作者(戴域虹、袁亞湘、韓繼業(yè)、鄧乃揚(yáng)、王長(zhǎng)鈺等); ? 鄧乃揚(yáng)教授提出一類(lèi)使用PCG技術(shù)的不精確牛頓法，大型問(wèn)題顯示出其巨大潛在作用; ? 研究求解變分不等式問(wèn)題的一類(lèi)投影和收縮算法(何炳生、孫德峰、修乃華、王長(zhǎng)鈺、王宜舉等); ? 開(kāi)展對(duì)求解變分不等式問(wèn)題的非光滑算法研究，以及開(kāi)展對(duì)求解變分不等式問(wèn)題的非內(nèi)點(diǎn)光滑化算法研究

21、。 修乃華提供（nhxiu@center.njtu.edu.cn）,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),最近的一些理論研究方向,(2) 不確定性決策研究? 供應(yīng)鏈管理。主要研究基于信息更新下，供應(yīng)鏈模型的優(yōu)化和決策。? 隨機(jī)存儲(chǔ)模型。主要用博弈理論和隨機(jī)比較理論來(lái)研究供應(yīng)商和銷(xiāo)售商之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題。? 在不確定性環(huán)境下實(shí)時(shí)供應(yīng)鏈控制和應(yīng)急管理? 具有多類(lèi)顧客到達(dá)的隨機(jī)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與設(shè)計(jì)。主要研究?jī)?yōu)化與設(shè)計(jì)中最

22、基本的兩個(gè)問(wèn)題，即具有多類(lèi)顧客到達(dá)隨機(jī)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與擴(kuò)散逼近。 張漢勤提供（hanqin@amath8.amt.ac.cn）,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),最近的一些理論研究方向,(3) 離散與組合優(yōu)化研究 基于判定樹(shù)計(jì)算模型的計(jì)算復(fù)雜性理論：Rivest-Vuillemin猜想(堵丁柱 dzd@cs.umn.edu, 高隨祥 sxgao@gscas

23、.ac.cn)近似算法：NP-難解問(wèn)題的近似算法設(shè)計(jì)和分析Steiner樹(shù)問(wèn)題：Steiner樹(shù)問(wèn)題的幾何,網(wǎng)絡(luò)和各種推廣模型計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)：交換網(wǎng)絡(luò)，光纖網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(堵丁柱 dzd@cs.umn.edu, 胡曉東 xdhu@public.bta.net.cn)排序問(wèn)題：排序問(wèn)題的在線(xiàn)，半在線(xiàn)和離線(xiàn)模型(何勇 heyong@math.zju.edu.cn)裝箱問(wèn)題：裝箱問(wèn)題的在線(xiàn)，離線(xiàn)和高維模型(張國(guó)

24、川 zgc@math.zju.edu.cn)  胡曉東提供（xdhu@amath3.amt.ac.cn）,運(yùn)籌學(xué)在中國(guó),最近的一些理論研究方向,(4)信息科學(xué)、生命科學(xué)中的運(yùn)籌學(xué)研究 將全局最優(yōu)化、圖論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等運(yùn)籌學(xué)理論及方法應(yīng)用于分子生物信息學(xué)中的DNA與蛋白質(zhì)序列比較、芯片測(cè)試、生物進(jìn)化分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)等問(wèn)題的研究；最近中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院成立了“生