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要組織好案例教學,最重要和最基本的環節是選擇合適的、恰到好處的案例.教師在案例選擇上應考慮學生的專業方向,所選案例要體現鮮明的專業特點和教學目的,如關于決策分析問題,對經濟管理方向的學生可以講信貸風險綜合決策問題,對信息專業的學生可以講電站建設問題.針對不同專業的學生要采取不同的具有針對性的案例,這樣既能引起學生的學習興趣,也能對學生專業課的掌握起到促進作用.案例的選擇要有趣味性和代表性,并且能充分體現運籌學的思想方法,如背包問題、七橋問題和報童賣報問題等,學生學習起來饒有興趣,增強了學習的積極性.但是目前大多數高校專業教師缺乏企業實踐經驗,學校也缺少統一案例庫和案例教材.這就要求高校采取一定的措施和制度,充分地調動各專業教師和學生、各企事業單位等多方面的積極性,充分地挖掘相關案例資源,建立和完善案例庫.
2結合現代教學手段,采用多種教學方法
隨著科學技術的不斷發展,在授課的方式上除了單純的板書教學,采用多媒體進行教學也日趨成為常態.通過文字、圖片、視頻和聲音等不同的方式來展現運籌學的內涵,可以很大程度上增強學生的數學應用水平.不再受版面限制的高效率的電子板書,課程信息量更大,而且教師可以根據授課需要,隨時將需要的內容呈現在學生面前,使得學生更好地理清問題脈絡.強大的圖形和動畫功能也是多媒體教學中的一個著重點.如講授運籌學中圖解法時,利用動畫演示搜尋最優點的整個過程,學生會感到更清晰生動.多媒體教學中運用各種數學軟件,如Mathematics,Matlab,Lindo等,進行數值模擬和驗證結果,這樣可以加深學生對模型和算法的理解,提高教學質量,同時提高學生的運籌學應用意識和能力.在教學中,要精心挑選簡單、直觀和生活化的案例,除了圖片和動畫外,必要時還可利用超文本技術鏈接視頻和計算機互聯網絡等,以充分發揮多媒體教學手段的優勢.通過讓學生分析一些有專業背景的、綜合性和針對性較強的案例,達到增強學生應用意識,掌握應用方法的目的.如在講授曲線擬合這種抽象的近似方法時,可以將原子彈爆炸產生的蘑菇云對應的曲線作為研究對象,除了演示曲線擬合的近似動畫,還可以鏈接一段原子彈爆炸的視頻以達到更好的教學效果.學生從動畫和影像演示中,輕松地理解和掌握既抽象又枯燥的概念,達到事半功倍的效果.為他們今后的學習和工作奠定必要的理論和實踐基礎,提高學生運用數學知識解決復雜問題的能力.
3提高教師自身素質,加強教師隊伍建設
教師是人才培養和教學改革的中堅力量,師資隊伍建設是課程建設的關鍵.想提高案例教學的效果,最迫切的是提高教師的綜合素質.教師應對案例教學法與傳統教學法的關系有正確的認識,真正實現師生地位的角色轉換,使案例教學的效果得到最大程度的發揮.此外,教師應該而且必須精通運籌學以及相關課程的基本內容,了解與運籌學有關的社會熱點和前沿問題,這樣才能夠挖掘生動的教學案例,不斷豐富自己的教學經驗和社會實踐經驗,靈活地處理學生在案例分析和討論中出現的各種問題,創新案例教學的方法.只有建設一流的運籌學教師團隊,才能保證運籌學案例教學的可持續發展,滿足教育和教學的需要.
4建立多元化考核體系,形成科學評價機制
筆者想從郵政目前存在的問題出發,談談改變郵政落后面貌的根本出路。存在問題之一是業務指導思想和經營思想還不夠端正,在通信組織上有些單位從局部利益出發,不顧全網利益,不服從指揮調度,亂封發,亂經轉,徒然增加許多無效勞動,加劇了郵運和場地的緊張狀況。產生上述情況的主要原因是管理者的頭腦里缺乏“系統”的思想。社會化大生產的實際告訴人們:任何一個組織的管理系統由三級組成(即B.N.Anthony的三級管理模型)見下圖所示。郵政管理系統也不例外。戰略計劃—是三級管理的最高一級,它的任務是確定組織的目標,實現目標的戰略和主要計劃的制定。這一層的管理工作面向復雜多變的環境對組織作出調節以求生存發展。管理控制—是三級管理的第二級,它負責編制達到目標的各種計劃,并實施這些計劃時的管理控制。這種管理工作往往是跨部門的、多種問題的且受到人文因素的很大影響。操作控制—是管理系統的第三層次,是對企業日常工作的管理和控制,這些工作局限于一個部門,受外界和人文的影響比較少。郵政的任何部門都置身于三級管理之中,并構成其中的子系統。因此考慮任何問題,不僅要從本部門(子系統)的實際出發,而且要使整個系統正常運轉。也就是說子系統的任何決策,不僅對本系統來說是上乘決策,而且與整個系統構成最優策略。我們郵政的各級管理者如果能樹立這樣的“系統觀點”,那么郵政通信就會運轉得更好。存在問題之二是在通信發展建設上,一方面建設資金嚴重不足,一方面有些地方對有限的資金又不計投資效益,所建項目又不能形成實際的綜合通信能力,產生經濟效益。這個問題的發生在于管理者的頭腦里缺乏“運籌思想和方法”。
筆者認為對任何項目的投資,首先應“運籌于帷握之中”。這里舉一個投資額分配的例子,來看看如何“運籌”。例如某市局有資金六萬元,擬向三個支局投資,投資一定要有收益。若事先考察到各支局在不同投資額下的收益如表一所示,問市局應如何分配其投資額,使其總收益最大?解決這個問題的辦法就是運籌學中的動態規劃方法。本題可用列表的方式,將甲、乙、丙三支局分成如下三個階段:
1、考慮對甲支局的投資,并分析其最優解,如表二所示,
2、考慮對甲乙丙支局的投資,并分析其最優解,如表三所示;
3、考慮對甲、乙、丙三文局的投資,并分析其最優解,如表四所示。表四告訴我們市局若向甲文局投資2萬元,向乙文局投資3萬元,向丙支局投資1萬元則可獲得最大總收益8萬元。存在問題之三是郵政通信服務質量卜降,人民群眾意見較多。這個問題的原因是多方面的,如場地小,設備落后,人員素質差,方針政策不能適應客觀規律等等。但問題的癥結在J飛郵州運榆網‘卜存在一書合理的節點,使整個郵路不暢。我國的郵政網正如朱高峰同志所指出的:“是五十年代形成的,全國有幾千個封發點,隨著業務量的增長,分揀格口也隨之增加,不少較大的局格口上千個,甚至兒千個,無效經轉量很大,不僅加劇了場地和運輸的緊張,而且造成了分揀勞動的大量重復浪費,影響郵件的傳遞時效”。一句話,不合理的分揀封發體制,嚴重影響了郵件傳輸的正常運行。其實還不僅如此,
4、郵政的收寄、運輸、投遞也存在不少問題??傊脑爨]政運輸網已刻不容緩。改造網路固然需要增加硬件,但更重要的是“軟件”,即建立起科學的網路管理系統。這就需要綜合運用運籌學的網絡分析方法改造現行的郵政網路,使郵政網路更符合郵政運輸的客觀規律。
運籌學具體應用運用效果一、引言
運籌學理論所研究的是利用數字、符號和圖形做為模型,把復雜的事物變成簡單,反映在管理問題中一些問題。這一理論的實際應用,更是發揮了其重要作用。在物流管理中,利用運籌學模型分析,整合資源、合理調配,有物流的管理起到十分重要的意義。
二、物流與運籌學的關系
1.運籌學研究的內容
運籌學做為邊緣學科,應用性很強。運籌學主要研究對象是管理問題。運籌學屬于管理科學的一部分,至今已形成了較完整的科學體系,成為具有許多分支、方法和應用廣泛的一門學科,并在社會經濟各個方面都有著廣泛的應用。
2.運籌學的特點
運籌學將實際系統的復雜問題盡量做到定量化,實現決策的科學化。在發展過程中,吸收了很多其他學科的成果,不斷豐富了自己的內容,形成了較完善的邊緣學科體系,與很多學科的關系變得越來越緊密,運籌學是一門邊緣學科,正在加快擴展自己的應用領域。運籌學的發展促進了很多相關學科的發展,并且逐漸擴展到社會各個領域。
3.運籌學的數學模型
運籌學所研究的模型,一般是將一個系統或過抽象、簡化后,把某些特征及數量指標的相互關系表達出來。它試圖精確地和定量地表示系統的各種數量關系。常用的運籌學數學模型有線性規劃模型、隨機規劃模型、網絡分析模型。
4.運籌學的工作程序
運籌學用于編制長遠規劃,確定系統目標和系統政策,輔助各層次的管理。運籌學系統已進一步發展到了用于決策的需要,廣泛地運用模型,并把管理學、運籌學和計算機技術結合起來。
三、優化方法在物流領域中的具體應用
任何一個系統的目標確定和目標實現過程都不是唯一的,存在著如何在諸多方案中選擇最優方案的問題。隨著系統科學的進步,優化方法的綜合運用得到了廣泛的發展。
1.車輛路線問題及模型
車輛路線選擇是將定量化的系統思想應用于組織管理的工程實踐,尋求實踐效果的優化。車輛路線問題要注意關聯性、最優性。車輛路線選擇優化的基本思路是運用運籌學模型,采取定量化方法揭示系統內各子系統、各因素之間的關系,然后運用科學方法協調系統之間、系統內各子系統之間的矛盾,從而求得車輛路線問題最優規劃、最優設計、最優管理,提供給決策部門參考,為決策提供科學依據。
2.裝貨問題及動態規劃
運籌學模型建立在充分考慮國內物流業的發展情況,物流配送對運輸工具選擇上進行優化,縮短配送環節,尤其是同類運輸工具的環節,對促進車輛調度優化有很大的作用,實現物品運輸的合理化。不同的運輸工具有不同的優勢領域,因此對運輸工具進行優化選擇,按運輸工具特點進行裝卸運輸作業,盡量減少裝卸的次數、增大裝卸量,按照運籌學模型合理調整每次的裝卸量和運輸工具的容量,最大程度地發揮所用運輸工具的功能,是裝貨問題優化的重要環節。
3.設施連續點選址模型
設施選址問題是運籌學的問題,設施選址問題最常用的運籌學模型是韋氏模型,此模型具有全局性。此模型在實際運用中,可以看出其有效性。通過在選址過程中選取上一次的最優點作為下一次的初始點,簡化模型的實用性。
4.流通加工工作業排序模型
流通加工作業排序是指在一定期間內分配給各個加工單位的生產任務,根據加工工藝和負荷的可能性,確定各加工單位流通加工作業開始時間、作業結束時間,并進行作業順序排序,該過程又稱為生產作業排序。同樣的流通加工任務,采用不同的生產作業排序方法,所得到的生產效率、經濟效益是不同的,運用運籌學中的模型分析各項加工任務,合理安排各項加工任務的工藝順序,使生產周期最短,生產效率最快,生產效益最高。
5.庫存優化模型
庫存控制的方法較多,隨著運籌學方法廣泛應用,還會有較大的發展。庫存控制是在已確定了庫存商品儲存定額的前提下,對實際在庫儲存的商品進行控制和管理。它主要從企業的進貨數量、進貨時間、在庫商品控制管理等幾個方面進行。由于商業企業所經營的各類商品在貨源、銷售季節、社會需求量等方面都有較大的差別,因此運用運籌學中的模型,把不同特征的商品的庫存控制在合理的范圍內,盡量為生產和銷售服務。
四、優化技術在物流管理系統中的運用效果
根據物流的運作模式和管理方式,運籌學模型在管理物流業的應用已相當成熟。北疆水泥有限公司進廠和出廠石料和水泥都通過靠近廠大門的地磅過磅。利用現有的管理資源,合理設計出保證地磅快速過磅,減少車輛排隊等候,加快貨物流動的相關業務流程至關重要,該廠利用運籌學原理,采用運籌學的模型,重新設計適合本廠實際情況的物流管理信息系統,對該廠的石料采購、水泥銷售、貨物稱重等進行高效合理的管理,最終滿足該廠生產經營增長和科學管理的需要。在利用業務系統情況下,運用運籌學,建立了完善的系統集成模型,準確描述了系統中各模塊的關系,開發了北疆水泥物流系統,滿足生產增長的要求,提高客戶滿意度。
沃爾瑪連鎖超市運用運籌學模型,構建連鎖業內部的信息管理系統,預先制定貨物的運送和配給方案、開設電子訂貨業務等,完善企業內部決策支持系統、自動補貨系統、運輸信息管理系統等,提高標準化程度。通過運籌學模型的實際應用,沃爾瑪超市改善配送措施,變原來的單一配送為共同配送和混合配送,這樣既節約了成本也提高了貨物的配送效率,同時把單純地服務型配送變為盈利性配送,使庫存實現合理化、科學化的保管。
五、結語
運籌學廣泛應用于物流業,其主要是通過運用運籌學方法去分析和解決物流管理中的問題,而不是單純強調運籌學理論的重要性,掌握運籌學理論的基本方法,掌握各種定量模型及應用,為今后運用運籌學理論解決實際物流管理問題打下堅實的基礎。
參考文獻:
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\[2\]《運籌學》教材編寫組.運籌學(第三版)\[M\].北京:清華大學出版社,2009.
關鍵詞:衛生管理、作用、運籌模型、現狀、前景
摘要:在衛生事業管理中,隨著衛生服務規模的擴大,衛生資源需求的增加,要求衛生服務經濟投入越來越多,而政府財政難以滿足所有的衛生需求,如何在保證人民基本衛生服務需要的情況下,規劃衛生服務,使得投入最小或效率最高,已經成為衛生管理運籌學的重要任務.而衛生服務費用的飛漲限制了一些居民對衛生服務的利用,使用運籌學進行定量管理和規劃會減少衛生服務的成本,從而有利于控制衛生服務的價格,增加居民對衛生服務利用的經濟可及性.
運籌學:“運籌學是應用分析、實驗、量化的方法,對經濟管理系統中人力、物力、財力等資源進行統籌安排,為決策者提供有依據的最優方案,以實現最有效的管理.”定義表明運籌學是應用系統的、科學的、數學分析的方法通過建立衛生管理和求解數學模型,在有限資源的條件下,計算和比較各個方案可能獲得的經濟效果,以協助管理人員做出最優的決策選擇.或者說,運籌學是運用數學方法來研究人類從事各種活動中處理事物的數量化規律,使有限的人、材、物、時、空、信息等資源得到充分和合理的利用,以期獲得盡可能滿意的經濟和社會效益的科學.
運籌學研究的內容豐富,涉及面廣,應用范圍大,已形成了一個相當龐大的學科.包括:線性規劃、整數規劃多、目標規劃、動態規劃、網絡分析與網絡計劃、存貯論、排隊論、決策論、對策論、預測技術、綜合評價。
運籌學簡單地說就是研究投入一定的情況下如何產生最大的效益,或在要獲得一定的效益前提下如何把投入降到最小.這是各行業管理的目的.運籌學就是基于管理的這個目的而發展起來的.在衛生事業管理中,隨著衛生服務規模的擴大,衛生資源需求的增加,要求衛生服務經濟投入越來越多,而政府財政難以滿足所有的衛生需求,如何在保證人民基本衛生服務需要的情況下,規劃衛生服務,使得投入最小或效率最高,已經成為衛生管理運籌學的重要任務.而衛生服務費用的飛漲限制了一些居民對衛生服務的利用,使用運籌學進行定量管理和規劃會減少衛生服務的成本,從而有利于控制衛生服務的價格,增加居民對衛生服務利用的經濟可及性.
運籌學研究問題的特點就是從系統的觀點出發,研究全局性的規劃問題.如醫院內醫護人員要求多存儲藥品和醫用器材,而庫房工作人員則希望少存儲以減少損耗和工作量,而管理者的決策則是從全局出發,使整個醫院的損耗盡可能的小,發揮的功能盡可能的大.一個防疫站有多個科室,每個科室都希望得到較多的資源,但總的資源是有限的,管理者就必須從整個防疫站要完成的任務出發,合理分配資源,追求總的效益.比如在一段時間可以集中人力、物力搞防疫;一段時間又可以集中力量搞食品衛生.所謂最優決策,往往不是對系統中某一部分為最優,而是對全局而言.比如當用于傳染病預防方面的資金有限時,不能均勻地把錢花在每種傳染病的預防上,而是首先考慮那些危害大、技術上易行、花錢少的優先防治,才能提高其總效益.
運籌學的應用已經在管理工作中帶來了大量的財富。一般是問題的規模越大,越復雜,應用的效果就越顯著。特別是電子計算機的迅速發展,使得運籌學在許多公共和非贏利系統中的應用越來越多,并取得了很大的成效.
1972年barnoon和wo 1f 用運籌學摸型研究了診斷過程、貝葉斯分析和統計決策理論及其與臨床決策的關系,建立了診斷性化驗效率的量度,對比了各種臨床決策的死亡率和傷殘率,從而為臨床醫生選擇診斷化驗項目,做出臨床決策提供了依據.1973年北大西洋公約組織在伊斯坦布爾召開生態學決策問題的數學分析會議,charnes等報告了關于控制噪音、水和空氣污染的最優模型以及在生產和污染之間如何保持平衡而獲得總的經濟效益最大的問題.這就不僅把生產和環境衛生統籌考慮,而且確定了它們之間的定量關系.1973年fe1dstein和sundaresan在南朝鮮研究如何合理分配資源(人力、資金、裝備、設施)以控制結核病流行,降低死亡率和經濟損失.他們主要應用線性模型、成本效益分析網絡、把效益分為衛生效益、經濟效益和社會效益,研究的結果應用于全國的結核病防治.70年代中期,馬丁等用替論、隨機模擬模型和線性規劃研究了英國城市中垃圾收集、水源設置、老年人保健中心及其它服務網點設立的最優方案.1975年gass等用運籌模型幫助決策者制定城市發展、衛生服務建設、水源開發、空氣污染控制和廢物處理的最優方案.
dow1ing(1976)用線性規劃模型詳細研究了綜合醫院內在各科人員、設備固定的條件下如何提高對住院病人的服務數量和質量.1977年haveman等用運籌方法對國家衛生保險、社會保險、兒童保健計劃等進行了成本效益分析,避免了衛生規劃中的盲目性,使人們對于各種保險的重要性有了量的認識;coleman等分析了健康維持組織(hm0)如何確定服務內容和服務方式,怎樣籌集資金才能最好地滿足顧客的愿望,最可能得到聯邦政府的贊許.80年代初,parker、lassner、antoine、mtango等在以色列、埃及、巴西、海地、坦桑尼亞等國研究了初級衛生保健資金籌集策略選擇、以降低5歲以下兒童死亡率為主要目的的初級衛生人員任務分派方案、控制瘧疾及其他常見寄生蟲病方案選擇及衛生資源合理分配問題.
目前,國外運籌學已應用到衛生服務的各個方面,如醫療、預防、衛生科研、衛生教育、環境保護、衛生用品生產、各機構的規劃、管理、控制、評價.公共衛生學院普遍開設了運籌學課程,并已成為衛生管理專業的主要課程之一.運籌技術已為很多衛生管理者所掌握,在很多單位,應用計劃評審技術(pert)對各種衛生計劃進行評審和控制已成為一項常規.
當前運籌學在我國衛生事業管理中的應用還不普遍,主要原因:一是信息的儲存比較落后,很多單位不重視衛生統計工作,不理解統計工作的重要作用,統計方法和內容不正確,目的性不明確,不能充分利用現有資料為管理決策服務;二是常用計算程序包開發不夠;三是衛生規劃、管理人員尚缺乏運籌技術的訓練.
不過隨著管理的科學化,在我國運籌學越來越受到廣大管理者的重視,近年來在醫院管理中也有了一些運籌學應用的例子.周振波等對一縣醫院的住院問題進行了排隊分析,從醫院和病人兩方面的利益出發,提出了最佳病床使用率是在80—85%之間,而不是越高越好.王慶芳等利用隨機模擬方法預測病人門診量和b超申請量,從而合理安排人力,制定預約方案.朱慧敏等應用計劃評審技術研究了在醫院各科室現有人力情況下如何通過控制各科室掛號以使服務流量為最大的問題.
在衛生管理中,可應用運籌模型來解決的問題難以窮舉,可歸納為下述方面:
1.衛生系統的規劃設計運籌學中的規劃論、排隊論、網絡分析等方法,可用于醫療網點的規劃與管理、新建醫院的選址與規模、急救中心的設計與運作以及區域衛生規劃等.
2.衛生資源配置與利用運籌學中的規劃論、決策分析方法可用于大型醫療設備的配置與管理、衛生人力資源的開發與合理利用、建立衛生資源合理配置與利用的評價體系.
3.藥品庫存管理運籌學中的存貯論,可用于多種藥品庫存管理、確定合理的庫存策略、計算最佳的庫存量.
4.血庫的管理用存貯論方法可以在滿足對血液需求時盡量減少遲延時間,保證供應的血液是最高質量的,且又盡量減少血庫設施的經營費用.
5.疾病控制管理運籌學中的規劃論、決策論、成本效益分析等方法,可用于控制某種流行病發病率的方案的制定、控制某種疾病發病率的各種干預措施的成本效益分析與評價等.
6.財務管理規劃論、決策論、價值分析、統計分析等方法,可用于經濟項目的預測、預算、成本分析、現金管理、再投資決策等.
7.醫學教育目標規劃、預測分析等可用于醫學教育的規劃和投資、教職員工配置、編制課程表、教室和實驗室的規劃和利用、招生和就業預測等.
8.貴重醫療衛生設備的更新運籌學中的規劃論、決策論、網絡分析可用于確定在何時更新設備可使總成本最?。?/p>
9.病人營養飲食最優組合方案確定應用運籌學中的規劃論可解決:如何配料使一定成本下營養最高,或在滿足需要營養的情況下使成本最?。?/p>
近年來,隨著運籌學課程在管理類專業特別是工業工程專業的廣泛開展,越來越多的教師開始研究適應于本專業的運籌學課程的建設和改革問題。例如,浙江理工大學提出了運籌學課程群的概念,以運籌學課程為中心優化了相關一系列課程的課程結構和教學內容,并對案例教學、模型討論教學和算法推理教學等運籌學課程群的教學手段與方法改革等進行了積極有益的探索。文獻[2]中提出了運籌學教學中存在的不能適應市場需求、實踐課比重不足等問題,并進行了實踐導向的運籌學課程教學體系再設計。文獻[3]進行了“管理運籌學”課程案例教學的探討,提出了針對不同背景的學生進行有效的案例分析,增強該課程的實踐導向性。文獻[4]針對工業工程專業的物流方向課程進行了情景教學平臺的設計。綜上所述,運籌學課程目前存在的問題包括:(1)教材(教學內容)與課時的沖突:運籌學相關教材內容多,學時少是多數老師在進行運籌學課程改革時發現的問題。如何在有限的學時內滿足學生學習運籌學課程的需求,合理設置課程內容和選擇或編制教材是關鍵。(2)理論和實踐的脫節問題:應用型工業工程人才培養模式強調將實踐融入到整個專業教學過程中,運籌學是數學背景較強的課程,涉及到很多繁瑣、抽象的理論推導,如果這部分內容講得太細,就會忽略運籌學多學科的橫向交叉聯系和運用運籌學解決實際問題的能力,導致理論和實踐相脫節的問題。(3)相關課程之前的聯系不夠緊密:近機類工業工程專業設立在機械工程系,以機械工程技術為背景增加管理知識,強調制造工程相關技術和理論在制造業領域內的應用。運籌學課程作為一門專業基礎課,在整個課程體系中應具有承前(機械類背景知識)和啟后(專業知識的綜合運用)的作用,而目前,這種作用尚不明顯。針對上述問題,本文對學習情境體系架構、案例應用模式等方面進行研究,探索提高學生實踐能力的課程內容設置和教學方法的改革措施。
2實踐導向型運籌學課程體系架構設計
2.1近機類工業工程專業運籌學課程需求
從專業背景方面看,近機類工業工程專業通過大量的機械平臺專業基礎課如:畫法幾何與機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、互換性與測量技術、金屬工藝學、電工電子技術等,使學生掌握扎實的機械設計制造基礎知識。在此基礎上,設置管理類課程如:基礎工業工程、人因工程、管理信息系統、生產計劃與控制、質量管理與控制、工程經濟學、財務管理、物流設施規劃、物流設備自動化、物流管理等,使學生具備制造系統的設計與優化、工程技術經濟分析與生產組織管理等基本能力。從就業需求方面看,對近機類工業工程專業培養出來的畢業生的需求大多來自機械制造企業。有了這樣的區別,就使得近機類工業工程專業的運籌學與其他管理類專業的相關課程從教學目標、教學內容、教學方法等方面都應有很大的不同。
2.2實踐導向型工業工程專業情境化運籌學課程體系架構
實踐導向模式的教學理論認為,知識是學習者主動構建的,教學應以學習者為中心,但由于每個學習者之間存在著很大的差別,因此它主張情境化教學并強調知識的表征與多樣化的情境相關聯,以及根據不同情境來組織課程等。目前,國內外很多高校院校工業工程專業都在積極應用實踐導向模式,例如浙江工業大學提出了基于制造業的工業工程專業教學體系,西安電子科技大學針對學生了解現代制造企業生產、物流等設施的布局的需求構建了工業工程專業情景教學平臺。吉林大學提出了職業生涯規劃導向型人才培養模式。這些研究和實踐在教學體系和實踐環節方面取得了一些成果。在工業工程專業運籌學教學改革方面,現有研究和實踐主要集中在減少數學推導、增加案例分析、正確引導學生主動學習等方面,缺少針對近機類工業工程專業的特殊專業背景和就業需求的運籌學的實踐導向教學模式的研究,特別是解決運籌學作為一門專業平臺必修課與后續專業課和實踐環節的銜接方面的嘗試還未見報道。而實踐導向教學模式不僅需要課程體系中的各種實踐環節的支持,更重要的是像運籌學這樣的專業教育平臺課對實踐環節的支持。為了滿足近機類工業工程專業學生對運籌學課程的學習需求,本文在分析近機類工業工程專業學生基礎課程結構及其對運籌學課程的支持內容,以及后續應用課程(實踐環節)對運籌學課程的需求的基礎上,應用實踐導向理論,提出實踐導向型的工業工程專業情境化運籌學課程體系架構如圖1所示。該體系結構采用“引例-模型-算法-應用”一體化教學模式進行教學內容的闡述,其中:引例過程:充分利用基礎課程及其對運籌學課程的支持,如高等數學中的函數與極限、導數與微分及其應用、定積分及其應用、向量代數、多元函數、微分方程等知識;概率與數理統計中的基本概念、隨機變量及其分布、隨機變量的數字特征、抽樣分布、參數估計、假設檢驗、方差分析、回歸分析等知識;線性代數中的行列式、矩陣運算、矩陣初等變換與線性方程組、向量組的線性相關性、相似矩陣及二次型、線性空間與線性變換等知識;以及學生在金工實習、理論力學、材料力學等機械類基礎課程中接觸過的工程示例,將這些基礎課程中涉及的知識和問題以引例的形式加入到課程教學中去。通過例舉學生在基礎課程中學習過的背景知識,引導學生加強對已經學過的相關基礎數學知識及其應用問題的溫習,盡量提高續前課程的利用率,避免重新學習老知識,減少學生學習的心理負擔。模型和算法過程:由引例歸納、引出問題的數學/邏輯等抽象描述,將學生易于理解的工程實際問題歸結為運籌學和系統工程典型問題,提出該問題的建模相關的理論、方法和過程,建立系統模型。通過用基礎知識求解和運籌學算法在求解范圍和能力等方面的對比,增強學生對學習運籌學算法的興趣。在教學內容的優選與設計的過程中,根據各主要運籌學分支和系統工程理論體系中與基礎知識的結合程度,以及對應用課程(實踐環節)的支撐程度進行課程內容的重構和設計,形成以系統思維、系統建模與仿真、系統分析與規劃、系統預測、系統評價決策和系統優化幾大主題為中心的相關理論、方法等組成的全新運籌學課程知識體系結構。其中系統思維重點進行霍爾三維結構、定量化方法、以重構為重點的分析-重構法等方面的訓練;系統建模與仿真主要內容包括數學模型、邏輯模型、模擬模型、系統動力學模擬技術及隨機模擬技術;系統分析與規劃內容包括線性規劃、非線性規劃、動態規劃、網絡計劃技術及隨機服務系統分析等;系統預測包括定性預測方法、線性回歸預測、時間序列預測及判別分析預測等;系統評價決策包括九級評分法、系統綜合評價法、層次分析法、風險決策及不確定性決策;系統優化包括線性系統最優化方法、非線性系統最優化方法、隨機服務系統費用優化及網絡最優化方法等。應用過程:充分考慮應用課程及其對運籌學課程的需求,從相關的制造過程、管理過程等實際問題的層面出發,以案例應用的形式引導學生以實踐為導向進行相關模型和算法的推廣練習。相關需求包括后續課程中:生產計劃與控制中的需求預測、生產計劃編制等,設施規劃與物流分析中的設施選址問題、選址評價等,工程經濟學中的多方案經濟評價、風險分析、設備更新分析等;以及實踐環節中:機械設計課程設計中的優化設計、工業工程實習中的工作分析與評價等。
3結論
一、運籌學在經濟管理中的應用在經濟管理中,常用的運籌學方法有線性規劃和動態規劃
1.線性規劃:線性規劃是目前在經濟管理中應用最廣泛的一種優化法,它的理論已經十分成熟,可以應用于生產計劃、物資調用、資源優化配置等問題。它主要研究的是經濟管理活動中經常遇到的兩類問題:一類是在有限的勞動力、設備、資金等資源條件下,研究如何合理安排生產計劃,以取得最大的經濟效益;另一類是為了實現某一特定的目標(生產指標或其它指標),研究如何組織生產,或合理安排工藝流程,或調整產品的成份等等,以使消耗的資料(人力、設備臺數、資金原材料等)最少。這類統籌規劃的問題用數學語言表達(即數學模型),先根據問題要達到的目標選取適當的決策變量,問題的目標通過用決策變量的函數形式來表示,稱之為目標函數,對問題的限制條件用有關變量的等式或不等式表達,稱為約束條件。當目標函數和約束條件均為線性時,即為線性規劃的數學模型。線性規劃可通過單純型法求出最優解,現在已有專門的軟件,使用起來非常方便。
2.動態規劃:動態規劃是運籌學的一個分支,是一種解決多階段決策過程最優化的數學方法,它把復雜的多階段決策問題分解成一系列相互聯系的較容易解決的單階段決策問題,通過解決一系列單階段決策問題來解決多階段決策問題。以尋求最優決策序列的方法。動態規劃研究多階段決策過程的總體優化,即從系統總體出發,要求各階段決策所構成的決策序列使目標函數值達到最優。在經濟管理方面,動態規劃可以用來解決最優路徑問題、資源分配問題、生產調度問題、庫存問題、裝載問題、排序問題、設備更新問題、生產過程最優控制問題等等,所以它是現代經濟管理中的一種重要的決策方法。
二、運籌學在物流方面的應用
在流通領域,應該大力推廣運用各種新型高效的交通運輸工具,實現公路、鐵路、水運和空運等各種運輸方式的合理配置及優化組合,提高運輸效率。運籌學在物流領域中的應用也相當普遍,并且解決了許多實際問題,取得了很好的效果。主要的應用方面是:
1.物資存儲:存儲論又稱庫存論,主要是研究物資庫存策略,即確定物資庫存量、補貨頻率和一次補貨量。合理的庫存是生產和生活順利進行的必要保障,可以減少資金的占用,減少費用支出和不必要的周轉環節,縮短物資流通周期,加速再生產的過程等。在物流領域中的各節點:工廠、港口、配送中心、物流中心、倉庫、零售店等都或多或少地保有庫存,為了實現物流活動總成本最小或利益最大化,可以運用存儲理論的相關知識輔助決策。
關鍵字:運籌學;企業管理
運籌學問題和運籌思想可以追溯到古代,它和人類實踐活動的各種決策并存?,F在普遍認為,運籌學是近代應用數學的一個分支,主要是將生產、管理等事件中出現的一些帶有普遍性的運籌問題加以提煉,然后利用數學方法進行解決。界定運籌學作為在科學界的一門獨立學科的出現,應當說是在1951年,即P.M.Morse和G.E.Kimball的專著“運籌學方法”出版的那一年。運籌學的思想貫穿了企業管理的始終,運籌學對各種決策方案進行科學評估,為管理決策服務,使得企業管理者更有效合理地利用有限資源。優勝劣汰,適者生存,這是自然界的生存法則,也是企業的生存法則。只有那些能夠成功地應付環境挑戰的企業,才是得以繼續生存和發展的企業。作為企業的管理者,把握并運用好運籌學的理念定會取得“運籌帷幄之中,決勝千里之外”之功效。
一、企業發展原則與戰略管理
企業戰略管理是企業在宏觀層次通過分析、預測、規劃、控制等手段,充分利用本企業的人、財、物等資源,以達到優化管理,提高經濟效益的目的。隨著我國經濟市場化的日益加深,市場競爭日趨激烈,我國企業面臨著更多的環境因素的影響與沖擊。企業要求得生存與發展,必須運籌帷幄,長遠謀劃,根據自身的資源來制定最優的經營戰略,以戰略統攬全局。企業戰略過程包括,明確企業戰略目標,制定戰略規劃,作出和執行戰略決策,并最后對戰略作出評價。企業戰略管理作為企業管理形態的一種創新,應是以市場為導向的管理、是有關企業發展方向的管理、是面向未來的管理、是尋求內資源與外資源相協調的管理、是尋找企業的長期發展為目的。也就是將企業看作一個系統,來尋求系統內外的資源合理分配與優化,這正體現了運籌學的思想。我國企業戰略管理的內容應根據自己的國情,制定對應的戰略。主要側重規定企業使命、分析戰略環境、制定戰略目標。中國現在絕大部分商品已由賣方市場轉為買方市場,知識經濟正向我們走來,全球經濟一體化的程度在加深,我國企業不僅直接參與國內市場,還將更直接面臨與世界跨國公司之間的角逐,企業間競爭的檔次和水平日益提高,因而企業將面臨更加復雜的競爭環境。只有確定了宏偉的奮斗目標,才能使企業凝集全部的力量,眾志成城,向一個共同方向努力,爭取實現有限資源的最有效的利用。顯然,運籌學理念的作用舉足輕重。
二、企業生產計劃與市場營銷
1、生產計劃。使用運籌學方法從總體上確定適應需求的生產、貯存和勞動力安排等計劃,以謀求最大的利潤或最小的成本,運籌學主要用線性規劃、整數規劃以及模擬方法來解決此類問題。線性規劃問題的數學模型是指求一組滿足一個線性方程組(或線性不等式組,或線性方程與線性不等式混合組)的非負變量,使這組變量的一個線性函數達到最大值或最小值的數學表達式。
建立數學模型的一般步驟:
(1)確定決策變量(有非負約束);對于一個企業來說,一般是直生產某產品的計劃數量;
(2)寫出目標函數(求最大值或最小值)確定一個目標函數;
(3)寫出約束條件(由等式或不等式組成).約束條件包括指標約束需求約束、資源約束等;
(4)最后根據目標函數為作出最合適的企業生產計劃決策。
2、市場營銷。一個市場研究專家試圖用數據證明消費者的洞察多么有意義,而一個戰略管理咨詢專家則強調成功營銷案例中隱藏的思路更有價值。我認為市場營銷管理的任務主要是探查決策環境,進行數據和信息的搜集、加工、分析,確定影響決策的因素或條件。因此,在確定目標階段實際上包含了問題識別和問題診斷兩個內容。在設計方案階段要理解問題,建立模型,進行模擬,并獲得結論,提供各種可供選擇的方案(方案主要通過對產品、價格、銷售渠道、促銷等基本環境的控制來影響消費需求的水平、時機和構成)。評價方案階段要根據確定的決策準則,從可行方案中選擇出最優或滿意的方案。這些都都可以使用運籌學的理念來為管理者提供輔助決策。
三、企業庫存管理與運輸問題
1、庫存管理。如果說生產計劃是從信息流的角度指揮、控制生產系統的運行,那么庫存的管理則是從物質流的角度來指揮和控制。庫存管理的目標是如何最有效的利用企業的物質資源的問題。
由于庫存的物質屬性,因此對生產系統的日常運行具有更直接的作用,庫存是指處于存儲狀態的物品或商品。庫存具有整合需求和供給,維持各項活動順暢進行的功能。而庫存的存在又意味著占用資金、面積、資源,這種矛盾的處境導致了庫存管理的必要性與難度?,F在流行的庫存管理系統的庫存管理軟件,一般含貨品進貨、出貨管理系統,倉庫管理系統,報表系統等子模塊等,運用的原理還是運籌學模型。
2、運輸問題。在企業管理中經常出現運輸范疇內的問題,例如,工廠的原材料從倉庫運往各個生產車間,各個生產車間的產成品又分別運到成品倉庫。這種運輸活動一般都有若干個發貨地點(產地)、又有若干個收貨地點(銷地);各產地有一定的可供貨量(產量);各銷地各有一定的需求量(銷量);運輸問題的實質就是如何組織調運,才能滿足各地地需求,又使總的運輸費用(公里數、時間等)達到最小。運輸模型是線性規劃的一種特殊模型。這模型不僅實用于實際物料的運輸問題,還實用于其它方面:新建廠址的選擇、短缺資源的分配問題、生產調度問題等。
四、企業人事管理與財務管理
1、人事管理。隨著知識經濟的到來,現代企業的競爭已經變成人才的競爭。知識經濟條件下,經濟發展中的知識含量高,對過去一直貫穿和滲透于農業和工業經濟中的知識的作用就凸顯得日益突出,知識經濟時代的到來,是知識成為社會的主要財富,知識和信息逐步成為與人力、資金并列的企業第三大“戰略資源”。因此,人力資源的競爭已成為企業間競爭的焦點。所以企業應根據自身的特點和發展狀況,應該建立戰略導向型的人力資源管理,根據客戶總部與下屬公司不同的架構,建立對應的人力資源管理模式,最大程度地通過戰略紐帶將“分割”的人力資源管理職能整合起來,帶動企業文化、企業管理等的全面提升,以內部管理的完善獲取市場競爭中的優勢。這顯然蘊涵的是運籌學的理念。還可以用指派問題對人員合理分配;用層次分析方法可以確定一個人才評價體系等。
2、財務管理。運籌學的理念在財務與會計中顯得更為突出也就是說它解決企業如何最有效的利用資金資源的問題。其涉及到投資決策分析、成本核算分析、證券管理等。在投資決策分析中,企業如何利用剩余資金,如何投資往往有多種方案。而運籌學的作用就是要要對這些不同的投資方案進行決策,以確定最優的方案,使得企業的收益最大。通常是利用線性規劃模型、決策論來進行判斷。
參考文獻:
[1]曹敬東,“管理科學之運籌學在企業中的應用初探”,科技資訊,2007(2).