管理運(yùn)籌學(xué)在鐵路建設(shè)工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

段大鴻

（天平鐵路有限公司，甘肅 蘭州 710000）

管理運(yùn)籌學(xué)在鐵路建設(shè)工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

段大鴻

（天平鐵路有限公司，甘肅 蘭州 710000）

在現(xiàn)代管理學(xué)當(dāng)中，運(yùn)籌學(xué)是非常重要和基礎(chǔ)的一門專業(yè)課程，它可以在管理者進(jìn)行決策時(shí)為其提供科學(xué)性較強(qiáng)的依據(jù)，屬于使管理實(shí)現(xiàn)有效化、決策得以正確化以及進(jìn)行現(xiàn)代管理的非常重要的一種方法。運(yùn)籌學(xué)屬于跨越了形式科學(xué)以及應(yīng)用科學(xué)兩個(gè)領(lǐng)域的研究，對(duì)算法、數(shù)學(xué)模型及其統(tǒng)計(jì)學(xué)等多種方法加以運(yùn)用，以針對(duì)復(fù)雜的問題尋求最好亦或是接近最好的解答。運(yùn)籌學(xué)經(jīng)常用于解決現(xiàn)實(shí)生活中的復(fù)雜問題，特別是改善或優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)的效率。在建設(shè)項(xiàng)目中多應(yīng)用于項(xiàng)目選址、項(xiàng)目?jī)?yōu)化、物資組織供應(yīng)、項(xiàng)目工期、費(fèi)用優(yōu)化等方面。通過運(yùn)籌學(xué)原理在鐵路建設(shè)項(xiàng)目決策階段、招投標(biāo)階段、施工階段中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，為進(jìn)一步加強(qiáng)鐵路建設(shè)項(xiàng)目精細(xì)化管理提供理論依據(jù)，提高建設(shè)項(xiàng)目管理水平。

運(yùn)籌學(xué)；建設(shè)項(xiàng)目；決策階段；招標(biāo)階段；施工階段；應(yīng)用

運(yùn)籌學(xué)屬于新興的一門學(xué)科，它是由布萊克特“OR”小組在20世紀(jì)40年代期間所發(fā)展而成的，對(duì)量化、試驗(yàn)及其分析等多種方法加以運(yùn)用，從而統(tǒng)籌安排現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中的財(cái)力、物理及其人力等，將具備依據(jù)并且最佳的方法提供給決策人員，進(jìn)而使管理變得最為有效[1-3]。運(yùn)籌學(xué)自從其誕生后便實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，人們普遍都對(duì)運(yùn)籌方法加以運(yùn)用使得問題得到解決。

1 運(yùn)籌學(xué)發(fā)展

我國(guó)于1955年在《史記》里“運(yùn)籌于帷幄之中”這一句話里邊截取了“運(yùn)籌”這兩個(gè)字，正式地把O. R.翻譯成運(yùn)籌學(xué)。我國(guó)古代的文獻(xiàn)對(duì)此已經(jīng)有所記載，比如說田忌賽馬等。運(yùn)籌學(xué)屬于新興的一個(gè)學(xué)科，那個(gè)時(shí)候英國(guó)和美國(guó)設(shè)立“OR”小組，對(duì)科學(xué)的方法加以運(yùn)用非常完美地解決好了一系列復(fù)雜性較強(qiáng)的戰(zhàn)術(shù)以及戰(zhàn)略性問題。許多對(duì)運(yùn)籌學(xué)開展研究的專家學(xué)者在第二次的世界大戰(zhàn)之后便向研究所、大學(xué)、民營(yíng)企業(yè)亦或是經(jīng)濟(jì)部門進(jìn)行轉(zhuǎn)移，繼續(xù)在決策數(shù)量法這一方面進(jìn)行研究，運(yùn)籌學(xué)這一學(xué)科也逐漸開始形成并且得到了飛速的發(fā)展。其方法論大致上包括以下幾個(gè)分支：線性規(guī)劃；非線性規(guī)劃；整數(shù)規(guī)劃；組合規(guī)劃、圖論、網(wǎng)絡(luò)流、決策分析、排隊(duì)論、可靠性數(shù)學(xué)理論、庫(kù)存論、博弈論、搜索論、模擬等。目前，運(yùn)籌學(xué)已經(jīng)在非常多的領(lǐng)域得到運(yùn)用，包括：服務(wù)、搜索、人口、對(duì)抗、控制、時(shí)間表、能源、財(cái)政、金融、會(huì)計(jì)、審計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、市場(chǎng)營(yíng)銷、人力資源管理、投資經(jīng)濟(jì)分析、方案選擇、廠址定位、存儲(chǔ)控制、可靠性工程等[4-6]。很多個(gè)領(lǐng)域因?yàn)閷?duì)運(yùn)籌學(xué)加以運(yùn)用而讓企業(yè)在管理過程中作出了合理高效并且正確的決策，企業(yè)也獲取令自己滿意以及最佳的經(jīng)濟(jì)利益。比如和庫(kù)存有關(guān)的討論，控制限最低與最高的存貯方式，以前僅在定性角度上予以描述，但運(yùn)籌學(xué)卻對(duì)不同需求層次上控制限最低和最高的數(shù)值均展開研究；比如運(yùn)籌學(xué)還在排隊(duì)分支當(dāng)中運(yùn)用具體的案例闡述三人共同對(duì)十套設(shè)備進(jìn)行看管的效率，比三人分別對(duì)三套設(shè)備進(jìn)行看管的效率高，站在理論的角度上對(duì)協(xié)作能使效率得到提升這一原理進(jìn)行論證；又比如說編制工期方面，以前慣常運(yùn)用的橫道圖僅僅對(duì)每一道工序其開始和結(jié)束的時(shí)間進(jìn)行反映，而無法將工序相互間存在的制約以及聯(lián)系反映出來，但是運(yùn)籌學(xué)對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃進(jìn)行編制，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)揭示了這種工序的聯(lián)系與制約，為工期或費(fèi)用的調(diào)整和優(yōu)化提供了科學(xué)的依據(jù)。

2 運(yùn)籌學(xué)解決問題的過程

運(yùn)籌學(xué)對(duì)問題進(jìn)行研究的時(shí)候可以運(yùn)用數(shù)量來表示和系統(tǒng)內(nèi)部各種各樣活動(dòng)相關(guān)的包括規(guī)劃、控制、安排、統(tǒng)籌及其運(yùn)用等多種問題[7-9]。其任務(wù)在于在目前已有的一些條件之下，按照問題相關(guān)要求，研究并分析相關(guān)活動(dòng)當(dāng)中復(fù)雜性較強(qiáng)的數(shù)量，并且總結(jié)成模型，之后再對(duì)相關(guān)的方法以及原理加以運(yùn)用

以尋求到可以使問題得以解決最佳的方案及其途徑，期望可以使預(yù)期的目的得以達(dá)成。

1）提出問題：認(rèn)清問題。對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行解決的第一步就是詳盡地分析現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，分析系統(tǒng)內(nèi)部非常復(fù)雜的現(xiàn)狀，從而找到對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生主要影響的問題，并且指出需要被解決的一些問題。

2）尋求可行方案：建模、求解。運(yùn)籌學(xué)明顯的特征之一便是運(yùn)用模型來對(duì)被指出來的問題其范圍以內(nèi)系統(tǒng)所處的狀態(tài)進(jìn)行分析以及描述，運(yùn)籌學(xué)其關(guān)鍵的一個(gè)步驟就是建立模型[10-12]。

3）確定評(píng)估目標(biāo)及方案的標(biāo)準(zhǔn)或方法、途徑。

4）對(duì)所有方案進(jìn)行評(píng)估：分析靈敏性以及檢驗(yàn)解等。建立模型以后求出初步的一個(gè)具體方案。此方案是否滿意，還需檢驗(yàn)。如果無法接受，便需要對(duì)模型結(jié)構(gòu)以及模型邏輯關(guān)系其合理性、所使用數(shù)據(jù)其科學(xué)性以及完整性予以考慮，并進(jìn)一步地更改亦或是修正模型。

5）選擇最優(yōu)方案：決策。運(yùn)用模型求解結(jié)果并非運(yùn)籌學(xué)進(jìn)行研究的終結(jié)，必須要分析所得結(jié)果。分析結(jié)果需要管理者參與其中，便于管理者在后期開展平常的分析工作，確保結(jié)果的分析可以真正地得到實(shí)施。

6）方案實(shí)施：回到實(shí)踐中。

7）后評(píng)估：考察問題是否得到完滿解決。

3 運(yùn)籌學(xué)原理在鐵路建設(shè)項(xiàng)目各個(gè)階段的應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目決策階段

鐵路建設(shè)相關(guān)的項(xiàng)目其決策階段主要是設(shè)想項(xiàng)目，包含的有項(xiàng)目的建議書、預(yù)可行性與可行性的研究以及項(xiàng)目的評(píng)估與政策[13]。這一個(gè)階段其主要的目標(biāo)在于針對(duì)一系列重大的問題開展科學(xué)的論證以及對(duì)多種方案進(jìn)行對(duì)比，這些問題包括投資項(xiàng)目的可行性、可能性與必要性，及其為何投資、什么時(shí)間投資、怎樣進(jìn)行實(shí)施、項(xiàng)目的選址與具體方案等。運(yùn)籌學(xué)決策論主要是出于達(dá)成預(yù)期目標(biāo)而在可以進(jìn)行選擇的很多個(gè)方案當(dāng)中，選擇最優(yōu)的一種行動(dòng)方案的這樣一個(gè)過程，該理論有助于人類作出科學(xué)的決策。鐵路項(xiàng)目是國(guó)家大動(dòng)脈，決策的正確與否會(huì)給人們、企業(yè)或國(guó)家?guī)砭薮蟮膿p失。研究鐵路建設(shè)項(xiàng)目決策的方法，并將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成就應(yīng)用于決策中，提高項(xiàng)目管理水平。西蒙曾經(jīng)說過“管理即決策”，凸顯出決策本身的重要性，說明決策屬于管理活動(dòng)的一個(gè)核心。因此，鐵路項(xiàng)目決策階段是項(xiàng)目建設(shè)前期的重要環(huán)節(jié),應(yīng)用管理運(yùn)籌學(xué)決策論科學(xué)合理的進(jìn)行決策是有效提高建設(shè)項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)力、優(yōu)選項(xiàng)目方案的重要手段。

3.2 項(xiàng)目招投標(biāo)階段

鐵路建設(shè)項(xiàng)目在工程招投標(biāo)階段主要表現(xiàn)在標(biāo)段劃分、工程標(biāo)底的編制與審查及工程的評(píng)標(biāo)三個(gè)環(huán)節(jié)。工程標(biāo)段的具體劃分其實(shí)就是將工程初步的設(shè)計(jì)以及施工組織的設(shè)計(jì)作為劃分依據(jù)，針對(duì)分標(biāo)方案其優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)展開分析，并對(duì)標(biāo)段劃分予以確定的一個(gè)過程[14-15]。

在鐵路工程招標(biāo)中，標(biāo)段劃分是一個(gè)非常重要的問題，對(duì)于鐵路建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)控制具有重要意義，例如：在鐵路路基施工中，土石方的調(diào)配是節(jié)約成本的重要環(huán)節(jié)，標(biāo)段劃分中較長(zhǎng)的施工標(biāo)段有利于在土石方的調(diào)配中充分利用正線范圍內(nèi)開挖出來的土石方，盡可能以挖作填以降低土石方的單方成本。標(biāo)段如果太細(xì)，標(biāo)段內(nèi)無法進(jìn)行正常的土石方調(diào)配，則土石方的單方成本就會(huì)大大增加。動(dòng)態(tài)規(guī)劃屬于運(yùn)籌學(xué)非常重要的一個(gè)分支，也是一種使多階段決策當(dāng)中最優(yōu)化這一問題得到解決的方法，能被運(yùn)用到投資、資源分配及其最優(yōu)路徑等多個(gè)問題當(dāng)中，運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理可以在標(biāo)段劃分上對(duì)路基土石方運(yùn)距如何選擇才能使土石方調(diào)配費(fèi)用最低進(jìn)行決策。

3.3 項(xiàng)目施工階段

3.3.1 進(jìn)度控制

建設(shè)項(xiàng)目其進(jìn)度的控制即按照總體上的進(jìn)度目標(biāo)以及資源優(yōu)化配置這一個(gè)原則來針對(duì)項(xiàng)目每一階段工作的程序與內(nèi)容、持續(xù)的時(shí)間以及銜接的關(guān)系編制相應(yīng)的計(jì)劃并且予以執(zhí)行，之后當(dāng)執(zhí)行進(jìn)度計(jì)劃時(shí)經(jīng)常地對(duì)實(shí)際的進(jìn)度是不是按照要求在順利開展進(jìn)行檢查，分析所發(fā)生的一些偏差，運(yùn)用補(bǔ)救措施對(duì)原計(jì)劃進(jìn)行修改亦或是調(diào)整之后再予以執(zhí)行，如此不斷進(jìn)行循環(huán)，直到建設(shè)項(xiàng)目竣工交付使用[16～17]。進(jìn)度控制最終就是為了保證項(xiàng)目可以在預(yù)定時(shí)間以內(nèi)被動(dòng)用亦或是可以提前交付以進(jìn)行使用，其總體上的目標(biāo)就是工期，屬于動(dòng)態(tài)執(zhí)行的一個(gè)過程。運(yùn)籌學(xué)當(dāng)中，圖論是一個(gè)重點(diǎn)理論，它屬于古老卻活躍的一個(gè)運(yùn)籌學(xué)分支，屬于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個(gè)基礎(chǔ)?；鶢柣舴蛴?847年在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行分

析的過程中首次運(yùn)用了圖論，在工程技術(shù)這一領(lǐng)域當(dāng)中將圖論引入進(jìn)來。50世紀(jì)50年代至今，圖論理論實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，用圖對(duì)龐大并且復(fù)雜的管理問題以及工程系統(tǒng)進(jìn)行描述，使得許多管理決策最優(yōu)以及工程進(jìn)度最優(yōu)的相關(guān)問題得到解決，比如說工程項(xiàng)目耗用時(shí)間最短、項(xiàng)目占用費(fèi)用最少及其距離最短等。網(wǎng)絡(luò)分析是運(yùn)籌學(xué)在建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度控制應(yīng)用最為廣泛的一個(gè)理論，以圖為基礎(chǔ)，主要研究網(wǎng)絡(luò)圖結(jié)構(gòu)和容量的優(yōu)化分析，以便對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行優(yōu)化控制。

3.3.2 投資控制

施工過程中準(zhǔn)確并且完全地反映出鐵路建設(shè)項(xiàng)目其使用的功能，把工程設(shè)計(jì)的圖紙轉(zhuǎn)變成工程實(shí)體，均需要為其投入各種各樣的資源以及大規(guī)模的資金。盡管施工階段對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的影響很小，但卻是實(shí)際投資額集中發(fā)生的時(shí)間。所以，對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)的投資管理而言，在項(xiàng)目施工的階段所開展的投資控制這一項(xiàng)工作非常關(guān)鍵。線性規(guī)劃是運(yùn)籌學(xué)最重要一個(gè)分支，在投資建設(shè)項(xiàng)目管理中應(yīng)用最廣，理論也很完整，主要用于有限資源的最優(yōu)分配問題[17]。在各種各樣的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)當(dāng)中，它如何運(yùn)用最好的方式對(duì)有限資源進(jìn)行分配，進(jìn)而使資源效能發(fā)揮得最為充分以取得最好的經(jīng)濟(jì)效益。比如說，怎樣進(jìn)行統(tǒng)籌安排，對(duì)生產(chǎn)的計(jì)劃亦或是組織進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)物力和人力進(jìn)行合理的安排，讓成本處于最低水平；工地在各原材料固定的情況下，如何最佳地使用原材料使得利潤(rùn)最大等。因此，施工階段運(yùn)用好線性規(guī)劃將大大節(jié)約投資，降低成本。

4 結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)籌學(xué)就是在建設(shè)項(xiàng)目中用定量化方法了解實(shí)際問題，為實(shí)際問題的管理決策提供科學(xué)依據(jù)的手段。首先是將建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中設(shè)計(jì)的管理問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型，之后對(duì)數(shù)學(xué)方法加以運(yùn)用以開展定量的分析以及對(duì)比，求解得到對(duì)財(cái)力、物力以及人力加以合理運(yùn)用的最佳的建設(shè)方案。在現(xiàn)代管理科學(xué)以及系統(tǒng)工程學(xué)當(dāng)中，運(yùn)籌學(xué)是不可或缺的一種工具、手段以及方法，也是基礎(chǔ)的一種理論，能在建設(shè)項(xiàng)目整個(gè)生命周期內(nèi)每一階段其管理當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)用。總之，只有通過科學(xué)的管理才能提高建設(shè)工程項(xiàng)目管理水平，使建設(shè)項(xiàng)目管理達(dá)到精細(xì)化管理。

[1]趙可培.運(yùn)籌學(xué)[M].上海：上海財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社，2003.

[2]余斌,段采宇等.軍事運(yùn)籌學(xué)[M].北京:國(guó)防科技大學(xué)出版社,2008.

[3]J.J.摩特、S.E.愛爾瑪拉巴.OR手冊(cè)(基礎(chǔ)和基本原理)[M].上海科學(xué)技術(shù)出版社,1987.6.

[4]刁在筠，鄭漢鼎，劉家壯，等.運(yùn)籌學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2001.

[5]錢頌迪等.運(yùn)籌學(xué)[M].清華大學(xué)出版社.1990(2).5.

[6]韓伯棠:管理運(yùn)籌學(xué)[M].高等教育出版社,2005,7.

[7]康托洛維奇.生產(chǎn)組識(shí)和計(jì)劃中的數(shù)學(xué)方法[M].北京：科學(xué)出版社，1959.

[8]黃紅選.全局優(yōu)化引論[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003.

[9]王金德.隨機(jī)規(guī)劃[M].南京：南京大學(xué)出版社，1990.

[10]管梅谷，鄭漢鼎.線性規(guī)劃[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，1983.

[11]閔仲求，李毅華，譚偉譯.單目標(biāo)和多目標(biāo)系統(tǒng)線性規(guī)劃[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1986.

[12]劉家壯，王建方.網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)化[M].武漢：華中工學(xué)院出版社，1987.

[13]江國(guó)君.鐵路建設(shè)工程施工總工期的確定方法[J].鐵路工程造價(jià)管理.2012(04):7-10.

[14]陳友良.工程投標(biāo)決策及其技巧的研究[J].中華建設(shè)科技,2010(1):64-67、72.

[15]李偉,景亞平,李靜.工程施工投標(biāo)報(bào)價(jià)定量分析與決策[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì),2010,29(7):138-141.

[16]郭耀煌,運(yùn)籌學(xué)與工程系統(tǒng)分析[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1986.

[17]周雙海.價(jià)值管理方法在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用[J].建設(shè)監(jiān)理.2012(6):27-30.

O221.7