運籌學(xué)在信息管理專業(yè)的應(yīng)用

余其威

摘要：從運籌學(xué)與信息管理學(xué)科這兩者的關(guān)系上，不難看出兩者之間的區(qū)別與聯(lián)系，以及相互促進(jìn)、相互發(fā)展、日趨成熟和完善的前景。注重同其他學(xué)科的合作及交融的運籌學(xué)，在信息管理學(xué)科上有多種的應(yīng)用，本文主要研究的是對策論和排隊論兩個理論。

關(guān)鍵詞：信息管理 運籌學(xué) 對策論 排隊論

運籌學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué)，它廣泛地運用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)知識和數(shù)學(xué)方法，解決實際中提出的專門問題，為決策者選擇最優(yōu)決策提供定量依據(jù)。系統(tǒng)工程是一種設(shè)計、規(guī)劃、建立一個最優(yōu)化系統(tǒng)的科學(xué)方法，是一種為了有效地運用系統(tǒng)而采取的各種組織管理技術(shù)的總稱。運籌學(xué)為系統(tǒng)工程奠定了重要的理論基礎(chǔ)，提供了解決實際問題的有效方法。信息管理作為一個系統(tǒng)工程，無疑與運籌學(xué)有著極為密切的關(guān)系。因此，探討運籌學(xué)與信息管理的關(guān)系顯得尤為重要，為運籌學(xué)與信息管理的合作與交融起到了不可低估的作用。

一、運籌學(xué)的發(fā)展

Operation Research原來的意思是操作、作業(yè)、運用、作戰(zhàn)等的研究，譯作運籌學(xué)，來源于《史記》“運籌于帷幄之中，決勝于千里之外”一語中“運籌”二字，既顯示其軍事的起源，也表明它在我國已早有萌芽。運籌學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué)，是應(yīng)用分析、試驗、量化的方法，它使用許多數(shù)學(xué)工具（包括概率統(tǒng)計、數(shù)理分析、線性代數(shù)等）和邏輯判斷方法，來研究系統(tǒng)中人、財、物的組織管理、籌劃調(diào)度等問題。它對管理系統(tǒng)中人力、物力、財力等資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排，為決策者提供有依據(jù)的最優(yōu)方案，以期發(fā)揮最大效益。作為一門非常實用的學(xué)科，它在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和管理中的前景是非常輝煌的。運籌學(xué)的思想方法在我國古代就有過不少的記載。如田忌賽馬、沈括運軍糧的故事就充分說明了，我國在早期不僅有過樸素的運籌思想，同時也在生產(chǎn)實踐中實際運用了運籌方法。但運籌學(xué)作為一門新興的學(xué)科是在第二次世界大戰(zhàn)期間出現(xiàn)的，當(dāng)時主要是用來解決復(fù)雜的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)問題。二戰(zhàn)之后，從事這項工作的許多專家轉(zhuǎn)到了經(jīng)濟(jì)部門、民用企業(yè)、大學(xué)或研究所，繼續(xù)從事決策的數(shù)量方法的研究，運籌學(xué)作為一門學(xué)科逐步形成并得以迅速發(fā)展。戰(zhàn)后的運籌學(xué)主要在一下兩方面得到了發(fā)展，其一為運籌學(xué)的方法論，形成了運籌的許多分支，如數(shù)學(xué)規(guī)劃（線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、隨機(jī)規(guī)劃等）、圖論與網(wǎng)絡(luò)、排隊論、存儲論、維修更新理論、搜索論、可靠性和質(zhì)量管理等。1947年由Geroge Dantgigtichu 的求解線性規(guī)劃問題的單純形法是運籌學(xué)發(fā)展史上最重大的進(jìn)展之一。其二是由于電子計算機(jī)尤其是微機(jī)迅猛地發(fā)展和廣泛地應(yīng)用，使得運籌學(xué)的方法論能成功地即時地解決大量經(jīng)濟(jì)管理中的決策問題。世界上不少國家已成立了致力于該領(lǐng)域及相關(guān)活動的專門學(xué)會，美國于1952年成立了運籌學(xué)會，并出版期刊《運籌學(xué)》，世界其他國家也先后創(chuàng)辦了運籌學(xué)會與期刊，1957 年成立了國際運籌學(xué)協(xié)會。作為管理五大職能之一的決策過程，往往是通過定性或定量的方法來進(jìn)行。為了提高管理者的決策能力，可以通過管理者的實踐和經(jīng)驗的積累，不斷提高其定性分析的能力。而其定量分析能力的提高則需要學(xué)習(xí)管理運籌學(xué)的思想與方法，管理者掌握了管理運籌學(xué)，并了解了管理運籌學(xué)在決策過程中的重要地位，這將對提高其決策的能力水平有極大的幫助。運籌學(xué)在管理中的應(yīng)用，可以從兩個方面來觀察。一是運籌學(xué)的應(yīng)用所涉及的方面；二是以企業(yè)實際使用的頻率來看運籌學(xué)的應(yīng)用情況。

二、運籌學(xué)與管理信息系統(tǒng)的聯(lián)系

運籌學(xué)的專家們認(rèn)為，管理信息系統(tǒng)的發(fā)展是促進(jìn)運籌學(xué)發(fā)展的一個新的機(jī)會。從狹義上看，管理信息系統(tǒng)是一個運行系統(tǒng)，而運籌學(xué)主要面對運行系統(tǒng)，所以這種發(fā)展存在著可能性。管理信息系統(tǒng)的專家們認(rèn)為，運籌學(xué)將成為推動管理信息系統(tǒng)的發(fā)展，并使其成為一門學(xué)科的基礎(chǔ)理論，與運籌學(xué)的結(jié)合將大大有助管理信息系統(tǒng)科學(xué)化的過程：

第一，面向企業(yè)的戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行層，如生產(chǎn)調(diào)度、供應(yīng)與銷售、財務(wù)管理、人力資源管理等。第二，以信息為運作對象，包括信息的收集、存儲、加工、傳輸和使用。第三，是企業(yè)功能系統(tǒng)的一個映射，是由計算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)、工作規(guī)程和操作人員組成的一個系統(tǒng)。

上述三點包含了管理、信息、系統(tǒng)三個要素，說明管理信息系統(tǒng)有三個理論支柱，即：管理科學(xué)、信息科學(xué)與技術(shù)及系統(tǒng)理論。

三、策論在信息管理中的應(yīng)用舉例

有兩個信息服務(wù)部門：一個是新興的、思想意識先進(jìn)、具有開拓精神的一群人組成。我們稱之為局中人1，另一個則是具有悠久歷史、基礎(chǔ)較好、有較好的固定投資的部門，我們稱為局中人2。這兩個部門都想開拓市場，為本地區(qū)1000家企事業(yè)單位提供信息服務(wù)。他們可以分別采用電話聯(lián)系、登門拜訪、網(wǎng)上聯(lián)系這三個策略，而這三個策略又不能同時采用。且這1000家企事業(yè)單位只能接受一個局中人的信息服務(wù)，不能同時接受兩個。我們把策略1代表電話聯(lián)系，策略2代表登門拜訪，策略3代表網(wǎng)上聯(lián)系，則支付矩陣是：

在這里矩陣中的數(shù)字表示局中人的支付數(shù)目。比如局中人1采用第1種策略，局中人2采用第1種策略，矩陣的值a11=0，則表示局中人1和局中人2取得的信息服務(wù)用戶相同。局中人1采用第1種策略，局中人2采用第2種策略，矩陣的值a12=-500表示局中人2比局中人1多擁有500個信息服務(wù)用戶。以此類推。如果有n個信息服務(wù)部門，則是非合作n人對策，模型要復(fù)雜得多，在此不贅述。對策論的引入，是要提醒各信息服務(wù)部門抓住機(jī)遇，選好策略，搶占市場，否則就沒有立足之地。

四、排隊論在信息管理中的應(yīng)用舉例

某圖書館有讀者5000，日來館借書在100-300人次之間。該館圖書實行開架借閱。設(shè)置100個代書板，每人限拿一個代書板借書。則庫內(nèi)最多人數(shù)限為100名讀者。每人平均在庫內(nèi)逗留時間為10分鐘。則該館日容納讀者量為100×60÷10×8=4800。就是說該圖書館基本上能滿足全校讀者同日到館的情況。也就是說即使在人流最多的時候，也能滿足接待任務(wù)。在這里100個代書板相當(dāng)于100個排隊系統(tǒng)。每個10分鐘的逗留時間相當(dāng)于服務(wù)時間的分布，也就是服務(wù)速度。這表明每10分鐘該館平均可接待讀者100名。而每日讀者來館的人數(shù)只有100-300名?？梢娫擆^讀者稀少。造成資源閑置浪費。因此該館應(yīng)廣開門路，吸引更多的讀者。而該館的還書口只有1人，設(shè)平均每分鐘接待1名讀者，則該館日接待還書讀者量為1×60×8=480。雖然該館日還書接待能力只有借書接待能力的1/10，且讀者的到館時間也經(jīng)常很集中，但從用戶到館的速度（A=10060×8-30060×8）和服務(wù)的速度（S=1）來看，S>A，服務(wù)設(shè)施可有1-AS的空閑時間。所以暫時還不需要增加還書設(shè)備和人力。

總之，運籌學(xué)是運用科學(xué)的數(shù)量方法，研究對有限的人、財、物、時、空、信息等資源進(jìn)行合理籌劃和運用，尋找管理及決策最優(yōu)化的綜合性學(xué)科。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的飛躍，運籌學(xué)也不斷的發(fā)展完善成為近代應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個重要分支，主要是將信息管理、管理信息系統(tǒng)等事件中出現(xiàn)的一些帶有普遍性的運籌問題加以提煉，然后利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行解決。運籌學(xué)將為決策者提供定量、定性分析結(jié)果，有助作出全局優(yōu)化決策。

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