運籌學／管理科學的淵源

運籌學ㄍ管理科學的萌芽，來自于人們對數(shù)學的敬仰。從上古開始，人類就在苦苦探索著“數(shù)字化生存”的道路。中國古代的八卦，實際上就是來自于當時的數(shù)學。中國傳統(tǒng)中對三、五、九等數(shù)字的迷信，“九五之尊”的至高無上等等，就反映了人類對數(shù)學的一種崇拜。西方也不乏用數(shù)學來解釋世界的探索者。到了近代，這種對數(shù)學的推崇發(fā)展到高峰。17世紀的笛卡爾認為，世界上的一切客觀存在都可以用數(shù)學描繪出來，包括人腦的思維活動也可以用數(shù)學加以解釋。牛頓對數(shù)學和力學的貢獻，運動定律和萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，進一步使人們對世界的數(shù)學性確信無疑。馬克思確信世界的數(shù)學性和數(shù)學的完美性，據(jù)拉法格回憶，馬克思曾斷言道：一門科學，當它只有能夠用數(shù)學方法表達的時候，它才是完美的。

運籌學／管理科學萌芽已久。有人認為，公元前212年，敘拉古請阿基米德設計的用以打破羅馬人海上封鎖的計劃，就可以看做是運籌學的開端。在中國，也有不少人認為，戰(zhàn)國李冰父子在四川修建的都江堰，就是古代的系統(tǒng)工程。但是，多數(shù)人認為，由于數(shù)學手段的局限性，特別是過去一直缺乏對不確定的模糊概念進行數(shù)學求解的方法，加之沒有大型計算工具，所以，到19世紀為止，運籌學尚未能誕生。

管理學界公認的運籌學初創(chuàng)時間，幾乎同科學管理運動同時。1909年，丹麥數(shù)學家厄蘭（A. K. Erlang），幫助電話公司解決了哥本哈根街道上的電話線繼線問題，發(fā)表論文《概率論與電話會話》，成為創(chuàng)立現(xiàn)代排隊論概念的先驅。1924年，貝爾實驗室的道奇、羅米格、休哈特創(chuàng)造了統(tǒng)計抽樣表，用于取樣檢驗和質量控制，這是概率論用于管理的先聲，但當時并未被人們所接受。到1928年，貝爾實驗室的另一成員弗萊（T. C. Fry），出版了《概率及其工程應用》，對排隊論的統(tǒng)計基礎理論做出了貢獻。在這一方面成果較多的要數(shù)費希爾（R.A. Fisher），他在1925年集中研究統(tǒng)計理論，提出了X平方測驗、貝斯統(tǒng)計、抽樣理論、試驗設計等一系列統(tǒng)計方法。另外，1916年，英國的蘭徹斯特（F. W. Lanchester）曾提出過軍事行為中雙方人力、火力數(shù)量與戰(zhàn)爭結果關系的計算公式，這是現(xiàn)代軍事運籌最早提出的戰(zhàn)爭模型。同年，美國的愛迪生（Thomas A. Edison）也曾設計過一個海軍作戰(zhàn)程序，分析了商船在海戰(zhàn)中走Z形路線的優(yōu)缺點。但是，在當時的社會環(huán)境條件下，無論是在軍事方面，還是在工商企業(yè)的管理方面，都對這些成果不屑一顧。數(shù)學方法和管理實踐，在當時并未能夠結合起來。

運籌學／管理科學的真正誕生并投入實際應用，是在第二次世界大戰(zhàn)期間。英國人在戰(zhàn)爭中最早采用運籌方法。當時，為了對付德國的空襲，解決英倫三島的防空協(xié)同作戰(zhàn)問題，英國成立了第一批運籌學小組（Operational Research，本意為作戰(zhàn)研究，至今中國臺港澳地區(qū)還把這一名詞翻譯為“作業(yè)研究”，大陸翻譯為“運籌學”）。最有名的一個小組是由雷達的發(fā)明者、物理學家、諾貝爾獎獲得者布萊克特（P. M. S. Blakett）領導的。這個小組的成員，包括三位生理學家，兩位數(shù)量物理學家，一位天文物理學家，一位軍官，一位大地測量學家，一位普通物理學家，兩位數(shù)學家。他們成功地解決了倫敦的防空問題。美國也很快發(fā)現(xiàn)了運籌學的潛力，國防研究委員會主席科南特（James B. Conant）和參謀長聯(lián)席會議新武器裝備委員會主席布什（Vannevar Bush），在美國海軍和第八轟炸機司令部建立了運籌學小組，進行護航和反潛作戰(zhàn)、轟炸德國、轟炸日本的方案設計，并取得了相應成果。

二戰(zhàn)期間的盟軍，運用數(shù)學方法解決作戰(zhàn)問題，幾乎到了著迷的程度。最有名的一次，就是轟炸魯爾水壩。這是一次號稱“不可能的使命”，卻通過精確的數(shù)學計算實現(xiàn)了輝煌的戰(zhàn)績。魯爾是德國工業(yè)區(qū)，三座大水壩提供著當?shù)氐碾娏Y源和生活用水，盟軍想對此施展摧毀性打擊卻無從下手。因為那些鋼骨水泥壩身太牢固了，而且德國人設置了兩道防雷網，水面魚雷攻擊連門兒都沒有，只有空中轟炸才是惟一的方法。但按照數(shù)學方法計算，轟炸需要在空中密集投擲上百顆30噸重的超級炸彈，而且其中要有炸彈恰好落在庫容一側的壩基處起爆，才有可能摧毀水壩。當時英軍最大最先進的蘭卡斯特轟炸機，載彈量不過10噸。要靠它來炸掉大壩，有點像寄希望于用爆竹定向爆破大樓。所以，德國人堅信，大壩是不可摧毀的。但英國人不信這個邪，他們憑借數(shù)學工具，找到了摧毀大壩的方法。科學家巴恩斯?沃利斯（Barnes Wallis）運用一臺1935年劍橋大學制造的微分分析儀（Differential Analyzer），實際上就是早期的計算機，經過嚴密計算，找出了令人神往的解決方案。說簡單點，這個方案的具體要求是：蘭卡斯特轟炸機保持370公里的穩(wěn)定飛行速度，在垂直距水面18米的高度，水平距壩面90米的地點，準確投出特制的炸彈。這種特制炸彈也很有意思，它的外形是橢圓的，重4噸，投放前在炸彈架上要以每分鐘500轉的速度旋轉起來，然后憑借飛機速度賦予的慣性在水面上打水漂，以跳彈的方式躲過防雷網，第一次跳躍確定位置和力道，第二次跳躍必須落到兩道防雷網中間，第三次跳躍形成優(yōu)美的入水角度，靠自身的旋轉在水下9米深處的大壩支撐點炸出大洞，然后靠強大的水壓摧毀壩身。數(shù)學方法對魯爾水壩轟炸方案的設計，幾乎印證了一句名言：“沒有什么是不可能的！”英軍徹底摧毀德國魯爾工業(yè)區(qū)的輝煌戰(zhàn)果，反過來又極大地增進了人們在管理活動中運用數(shù)學方法的熱忱。

戰(zhàn)后，運籌學并未隨著戰(zhàn)爭的結束而消失，美國軍方在戰(zhàn)爭中嘗到了運籌學的甜頭，在陸軍中成立了運籌處，在海軍中成立了運籌評價小組，在新組建的戰(zhàn)略空軍中成立了運籌分析科。 更重要的是， 運籌學很快被推廣到了非軍事領域，一家私人咨詢公司—亞瑟?Ｄ?利特爾公司首先把運籌學推廣于工商企業(yè)，相當多的公司開始應用運籌分析，形成了運籌學用于管理的第一個高潮。1952年，美國成立了運籌學協(xié)會并創(chuàng)辦了《運籌學》雜志，標志著運籌學在社會上的普及。

隨著運籌學的普及，運籌理論研究也在向縱深發(fā)展。1944年，馮?諾依曼（J. von Neumann）與摩根斯坦（O. Morgenstern）的《對策論與經濟行為》一書出版，標志著系統(tǒng)化與公理化的對策論分支的形成，為決策分析中的效用函數(shù)奠定了公理基礎。1946年，紐曼又在計算機上模擬中子連鎖反應研究隨機現(xiàn)象問題，命名為蒙特卡羅法（Monte-Carlo）。1947年，但澤（G. B. Dantzig）創(chuàng)立了線性規(guī)劃求解的單純形法，使線性規(guī)劃得以迅速推廣。對運籌學的理論研究，美國人把它稱之為“管理科學”（Management Science）。1953年，美國成立了管理科學學會，并創(chuàng)辦了《管理科學》雜志，其基本內容是關于運籌學的理論研究。

就在這一背景下，伯法出現(xiàn)了。他從生產管理入手，把管理科學的研究向前推進了一大步。伯法以前的運籌學研究，基本上是具體數(shù)學方法的孤軍奮進，缺乏整體的、綜合的概括。伯法則以宏觀的整體性和系統(tǒng)性眼光，對運籌學在生產管理中的運用進行了全方位探討。如果說，管理科學是龐雜的管理學家族中的一個分支學派，那么，從伯法開始，這個學派正式誕生。