物流與運籌學的關系

　　一、物流與運籌學的關系

　　運籌學具有緊密的聯系，它們作為科學概念都是起源于20世紀40年代的第二次世界大戰，從開始起，兩者就是互相滲透，交叉發展。然而，運籌學發展較快，已形成了比較完備的理論體系和多種專業學科，而物流科學發展比較遲緩，理論體系尚不完備，包含的專業學科也很少。

　　在二次世界大戰期間，運籌學家們在解決后勤保障(Logistics)、潛艇戰術等一系列軍事問題上作出了巨大的成就，戰后運籌學受到美國一些大公司的重視，它們把運籌學應用到企業管理之中，在部分企業取得成功以后，運籌學的應用得到了迅速的發展。隨后，幾乎在所有發達國家中都掀起了一股研究和應用運籌學和科學管理的熱潮。運籌學是一門實用性很強的科學，它的方法廣泛應用于各個領域，包括物流領域。如果查閱運籌學方面的著作，就會發現運籌學應用的典型案例大都是物流作業及其管理，這也說明物流與運籌學之間的密切關系。

　　二、 運籌學的主要內容

　　運籌學(Operations Research)也稱作業研究，是運用系統化的方法，經由建立數學模型及其測試，協助達成最佳決策的一門科學。它主要研究經濟活動和軍事活動中能用數量來表達的有關運用、籌劃與管理等方面的問題。它根據問題的要求，通過數學的分析與運算，作出綜合的合理安排，以達到較經濟地、有效地使用人力、物力、財力等資源。

　　運籌學的主要分支有規劃論、對策論、排隊論、網絡計劃(即統籌方法)和質量控制等，許多著作把預測技術也作為運籌學的一個分支。

　　(1)規劃論

　　主要研究計劃管理工作中有關安排和估計的問題。一般可以歸納為在滿足既定的要求下，按某一衡量指標來尋求最優方案的問題。如果目標函數和約束條件的數學表達式都是線型的，則稱為“線型規劃”;否則稱為“非線型規劃”。如果所考慮的規劃問題可劃為幾個階段求解，則稱為“動態規劃”。

　　應用規劃論的典型例子如“運輸問題”，將數量和單位運價都給定的某種物資從供應站運送到消費站，要求在供銷平衡的同時，定出流量與流向，使總運輸成本最小。我國曾運用線型規劃進行水泥、糧食和鋼材的合理調運，取得了較好的經濟效益。運用規劃論方法還可以解決“合理選址”問題、“車輛調度”問題、“貨物配裝”問題、“物流資源(人員或設備)指派”問題、“投資分配”問題等。{page_break}

　　(2)排隊論

　　主要研究具有隨機性的擁擠現象。所有這類問題都可以形象地描述為顧客來到服務臺前要求接待服務。如果服務臺已被其它顧客占用，那么就要等待，就要排隊。另一方面，服務臺也時而空閑，時而忙碌。排隊論的主要內容之一，就是研究等待時間、排隊長度等的概率分布。根據服務臺是一臺或是多臺的情況，排隊問題又分為單通道或多通道的排隊問題。

　　排隊論在物流過程中具有廣泛地應用，例如機場跑道設計和機場設施數量問題，如何才能既保證飛機起降的使用要求，又不浪費機場資源;又如碼頭的泊位設計和裝卸設備的購置問題，如何達到既能滿足船舶到港的裝卸要求，而又不浪費港口資源;再如倉庫保管員的聘用數量問題、物流機械維修人員的聘用數量問題，如何達到既能保證倉儲保管業務和物流機械的正常運轉，又不造成人力浪費，等等，這些問題都可以運用排隊論方法加以解決。

　　(3) 質量控制

　　用數理統計方法研究控制產品和服務質量的各種問題的方法和實踐活動。對一項質量參數的測試結果，總是在一定范圍內波動，也就是說測量結果有誤差存在。如果是隨機誤差，它就服從一定的概率分布，根據數理統計原理，測試數據將可能落在某一范圍內。質量控制就是運用數理統計方法研究確定“質量控制”的上限和下限，如果質量測試數據在質量控制范圍之內，則認為系統運行正常，否則認為系統運行不正常，應進行調整。

　　物流管理中也常應用質量控制技術。例如，配送中心按照顧客的要求在自動流水線加工的產品，都有一定的規格和質量要求，對產品要進行抽樣檢查，進行控制，等等。

　　(4) 對策論

　　最初是運用數學方法研究有利害沖突的雙方在競爭性的活動中是否存在自己制勝對方的最優策略，以及如何找出這些策略等問題。在這些問題中，把雙方的損益用數量來描述，并找出雙方最優策略。對策論的發展，考慮有多方參加的競爭活動，在這些活動中，競爭策略要通過參加者多次的決策才能確定。

　　常言道“商場如戰場”，在市場經濟條件下，物流業也充滿了競爭。對策論是一種定量分析方法，可以幫助我們尋找最佳的競爭策略，以便戰勝對手或者減少損失。例如在一個城市內有兩個配送中心經營相同的業務，為了爭奪市場份額，雙方都有多個策略可供選擇，可以運用對策論進行分析，尋找最佳策略。又如，某一地區，汽車運輸公司要與鐵路系統爭奪客源，有多種策略可供選擇，這也可用對策論研究競爭方案，等等。

　　三、 我國運籌學研究及應用情況

　　運籌學作為科學概念是在20世紀中期提出來的，而運籌學思想可以追溯到很早以前。我國古代的能人志士曾采用運籌學思想指導實踐，有些案例至今仍有借鑒作用。例如：

　　丁謂修宮：宋真宗大中祥符年間，大內失火，一夜之間，大片宮室樓臺、殿閣亭榭變成了廢墟。為了修復這些宮殿，宋真宗挑選了善于思考的晉國公丁謂負責。當時，要完成這項重大建筑工程，需要解決一系列相關難題：一是取土困難，因為要到郊區去取土，路途太遠;二是與此相關的物資運輸問題難于解決，這不光是運土問題，還要運輸大量其它材料;三是大片廢墟垃圾的處理問題。丁謂運籌規劃，制定了高明的施工方案。首先下令“鑿通衢取土”，從施工現場向外挖了若干條大深溝，挖出的土作為施工用土。這樣一來，取土問題就舍遠求近地就地解決了。第二步，再把宮外的汴水引入新挖的大溝中，“引諸道竹木筏排及船運雜材，盡自塹中入至宮門”。這樣，又解決了大批木材、石料的運輸問題。待建筑運輸任務完成之后，再排除塹水，把工地所有垃圾倒入溝內，重新填為平地。簡單歸納起來，就是這樣一個過程：挖溝(取土)- 引水入溝(運輸)- 填溝(處理垃圾)。此方案不僅取得了“一舉而三役濟”的效果，而且“省費以億萬計”，還大大縮短了工期。丁謂所設計的方案，其思想與如今運籌學中的統籌方法是一致的。{page_break}

　　田忌賽馬 ：戰國初期，齊國的國王要求大臣田忌和他賽馬，規定各人從自己的上馬(即頭等馬)、中馬、下馬中各選一匹馬來比賽，并且說好每輸一匹馬就得支付一千兩銀子給獲勝者。當時齊王的馬比田忌的馬強，似乎田忌要輸三千兩銀子了。但田忌的謀士們給田忌出主意：上馬雖不及齊王的上馬，但卻強于齊王的中馬，因此用上馬與齊王的中馬比賽，同理用中馬與齊王的下馬比賽，而用下馬與齊王的上馬比賽。比賽結果田忌反贏得一千兩銀子。田忌所用的策略就是如今運籌學中對策論的策略。

　　侯叔獻治水：宋神宗熙寧年間，濉陽(今河南商丘)界中掘汴堤放水淤田，不料汴水暴漲，堤坊崩潰，一時大水洶涌，人力無法堵塞。就在這萬分緊急的時刻，恰好官居都水丞的侯叔獻來到現場。他知道上游數十里有一座無人的古城，便立即下令在上游掘堤，把水引入古城。這樣一來，下游水勢大減，使險情得以緩解，從而贏得時間修復河堤。到第二天，上游的古城水滿，汴水涌向下游時，河堤已經修好。這一最佳方案挽救了千萬人的生命財產。

　　從上述案例中，我們可以看到運籌學思想在我國具有良好的基礎。

　　運籌學概念雖然起源于歐美，但在學科研究方面，我國并不落后。在20世紀50年代末，著名數學家華羅庚等老一代科學家就曾為運籌學的發展和應用作出了突出貢獻。60年代，他們親自指導青年科技工作者在全國推廣應用運籌學方法，華羅庚的“優選法”和“統籌方法”被各部門采用，取得了很好的效果，受到中央領導的好評。他們還為管理人員編寫了通俗易懂的普及性讀物，讓更多的人學習和運用運籌學方法。

　　改革開放以來，運籌學的應用更為普遍，特別是在流通領域應用更為廣泛。例如運用線性規劃進行全國范圍的糧食、鋼材的合理調運，廣東水泥合理調運等;許多企業的作業調配、工序安排、場地選擇等，也使用了運籌學方法，取得了顯著的效果。與此同時，還創造了簡單易行的“圖上作業法”和“表上作業法”。現在，物流領域正在大力開發和應用物流信息系統，許多企業把運籌學融合在管理信息系統中，增加了輔助決策功能，取得了明顯的經濟效益，提高了企業的管理水平，受到企業決策層和主管部門的重視。我們相信，運籌學與信息技術相結合，廣泛應用于物流管理，必將使我國物流管理上升到一個新的更高的水平。