软运筹学研究的回顾与展望_卢厚清

第12卷　第4期

运　筹　与　管　理Vol .12,No .42003年8月

O PERAT IO NS RESEARCH AN D M ANA GEM EN T SCI EN CE Aug .,2003

收稿日期:2002-11-26作者简介:卢厚清(1966-),男,解放军理工大学工程兵工程学院副教授,博士软运筹学研究的回顾与展望

卢厚清1,　蔡志强2,　贾林枫1,　涂建刚1

(1.解放军理工大学工程兵工程学院,江苏南京210007;　2.哈尔滨工业大学管理学院,黑龙江哈尔滨150001)

摘　要:软运筹学处理是“议题”的一种软科学方法,是传统运筹学的一个新发展,柔性运筹学是软运筹学发展的初级阶段。软运筹学的发展趋势是更多地采用“物理———事理———人理方法论”;更多地采用'还原论与整体论”相结合的研究手段、更多地采用模糊数学方法、更多地采用“人机结合、以人为主”的技术路线、更多地采用“软计算”。

关键词:软运筹学;研究与发展;软计算;综述

中图分类号:O22 文章标识码:A 文章编号:1007-3221(2003)04-0068-05

Survey of Soft Operation s Ressearch

LU Hou -qing 1,CAI Zhi -qiang 2,JIA Lin -feng 1,T U Jian -gang 1

(1.Engine ering Institue of Engineering Corps ,PLAUS T ,Nanjing 210007,China ;

2.School of Management ,Harbin Polytechnic al University ,Harbin 150001,China )

Abstract :Soft operations research is a soft scientific method of studying issue ;it is a development of operations research .Flexible operations research is a basic step of soft OR .The trend of Soft OR is the mo re and more use of the method of W -S -R ,the principle of combination of “Reductive Theory ”&“Unitary Theo ry ”,the method of fuzzy ,the technical measure of “M an Computer Combination ,M an First ;Computer Second ”,and the method of soft com puting .

Key words :soft operations ressearch ;development trend ;soft computing ;sum marization

0　引言

许多学科如计算数学、系统科学等正在进行着由硬变软的演变,运筹界在20世纪末开始出现软运筹学一词[1],最近几年的运筹学国际会议,其主题均与软运筹学密切相关。本文首先介绍了与软运筹学相关的几个概念,在对软运筹学产生的背景和原因深刻分析的基础上,介绍了软运筹学的发展前景。1　几个定义

1.1　运筹学的定义

运筹学是应战争中准确计算和合理分配战场资源的实际需要而产生的。运筹学有多种定义,《现代科学综述大辞典》中的定义如下:运筹学是一门诞生于20世纪30年代的新兴的学科,运筹学是用数学方法研究各种系统最优化问题的学科,应用运筹学解决问题的动机是为决策者提供科学决策的依据,目的是求解系统最优化问题,即制定合理的运用人力、物力、财力的最优方案。

随着运筹学逐渐向复杂的社会大系统渗透,而社会大系统又往往存在着大量不确定因素和模糊因素。

一般说来,这些因素难以定量分析,因此,仅依靠用数学模型来作定量分析已很难解决这类系统的最优化问题,所以,运筹学的研究内容已出现了定量分析和定性分析相结合的发展趋势。借助计算机进行分析和人机对话,使分析结果的分类非常方便和迅速。

然而,运筹学的发展却远远没有达到人们最初的期望。就军事指挥而言,虽然人们做了许多研究工作,建立了数不清的模型、指标、软件,并试图在作战指挥中实际使用它们,但对于真正的指挥员们来说,其感觉却是:运筹学越发展,理论方法和实际手段越丰富,它离实际的作战指挥似乎就越来越远。对于那些采用了许多高深的理论和方法并经过了大量的分析、计算、评估才得出来的指挥决策建议,指挥员们很难建立起真正的信任感。虽然可能由于没有其他的选择而不得不采用这种办法,但疑问却是始终存在的:真要这么指挥打仗,那是我在指挥还是计算机在替我指挥?如果面对某一作战局面,计算机已经得出了完全符合命令和作战原则的最优处置方案,那要指挥员还有什么用?这种缺少信任感的困境已经成了在作战指挥领域中运筹学发展的明显障碍。在这种背景下,软运筹学应运而生。

1.2　软运筹学的定义

软运筹学是处理“议题”的一种科学方法,相对处理结构化问题和具有明确数学模型问题的硬运筹学而言,软运筹学使用了更多的方法和手段。其中有些方法和手段是与人的灵感和直觉相结合的,具有很强干预性的动态调整自适应方法。

钱学森同志提出的“从定性到定量综合集成研讨厅体系”的思想[2],是“分析与综合的统一、微观与宏观的统一、定性与定量的统一、整体论与还原论的统一、整体论与重点论的统一”,是软运筹方法的重要内容。

运筹学是对实际问题进行优化的科学,对于这些结构清楚、目标明确的实际系统,我们称之为问题,一般通过建立数学模型,设计模型求解算法求得一个正确解或最优解。这整个解题过程即是优化求解过程。

然而,有些问题本身就存在争议,故称之为议题。对于这类议题单靠数学模型是不够的,于是引入概念模型,主要用来理清思路。由于难以找到最优解,以及最优解的标准不一,人们只能追求满意解或可行解,而不再坚持寻求最优解。在探索问题解决中有时并没有将问题解决,但却对问题有了进一步的认识,因此,整个解题过程也是一个学习的过程。

从上面的定义可见,软运筹学是软科学的一个分支,软运筹学是运筹学在软科学内的具体运用。2　软运筹学提出的历史背景

2.1　传统运筹学面临的问题

20世纪80年代初期,西方运筹学界,特别是美国、德国等发达国家的运筹学界,对运筹学的本质、成就、现状与未来发展展开了一场声势浩大的讨论。主要涉及的方面有:对运筹学发展的评价;运筹学发展中面临的主要问题;运筹学框架准则是否要发展。

许多人认为,在大部分的大学院系中,运筹学成了学术性的“模型”,而不是现实世界的模型。因而这样培养出来的运筹工作者向管理者们提供的是由模型表达出来的特定问题的解,这正好同运筹学最初提出的目标背道而驰。运筹学的将来已经逝去,只不过尚未被埋葬,需要重建运筹学的未来。运筹学的实践同在大学中所教授的东西有着本质的区别,在刊物上和学校中教授的内容,同实际上正在做的事情之间存在着巨大的分离,而且这种现象还在发展[3]。

国际运筹学会副主席泽莫尔莫教授认为运筹学存在四个方面的缺陷:其一是培养上的差距。至今为止,还没有真正地为大学生、硕士生、博士生开设的运筹学课程,教师们还不知如何教会学生将运筹学理论与方法应用于实际。其二是软件上的差距。运筹学与信息技术相脱节,缺乏面向用户的运筹学软件。其三是沟通上的差距。运筹学的学术会议多为封闭式的,学术程度很高。作学术报告的人多为数学出身,较少数学公式的报告羞于在会上宣读,而反过来,这样的学生或学者则不会面向管理部门领导人作报告。其四是理论上的差距[4]。运筹学的理论与实践相脱离,是“好”的理论还不够,包括数学理论与算法在内。有许多特有的结构,至今尚未有好的算法去解决。同时运筹学还缺少非数学的理论,包括运筹学的行为理论及为工程师们所用的理论。

69第4期 卢厚清,等:软运筹学研究的回顾与展望