李曄
【摘要】運籌學的歷史要追溯于z0世紀,在30、40年代是一門新興交叉學科,數學和計算的方法與理論對社會及工程系統如何做出最滿意優秀的決策,是它的主要研究內容。為此,本文從運籌學的主要方法特征的闡述開始,簡述它的發展歷程及主要發展狀況。
【關鍵詞】運籌學 發展歷史 回顧展望
一、運籌學概述
運籌學的內容包含三大塊,即算法、模型和理論。不管是二戰中的武器調配與兵力部署問題,還是生產及通訊交通問題,運籌學相關領域的工作學者,都建立了各種類型的模型,在模型下也漸漸發展期完整的體系理論,各種類型算法相繼被提出求解。運籌學在經過60多年的發展之后,主要有幾下幾個階段性概括:1,關心問題數學模型的構建,實際是為了用運籌學解決一個問題而產生。2,問題求解難易程度和最優性質分析,尋找適合方法。3,設計相應求解問題算法,進行理論分析。4,編程算法的實現,模擬結果。5,模型和解法的有效性判斷,提出實際方案。這些階段其實并非獨立存在的,是不是一個一個進行依次解決,就像美國軍事運籌學會主席的觀點那樣,模型的開發過程其實就是一個一次連續研究、開發到分析改進的經過.是發展的過程,不是一個簡單性的單個事件。
二、運籌學發展歷程
2.1、中國運籌學簡史
我國的運籌學的第一次發展起源于1955年,是從”運籌帷幄之中,決勝千里之外”這句話進行的”運籌”二字的摘取,錢學森、許國志先生的聯合推動下,在1956年于中國科學院力學研究所成立運籌學小組,0.R.從此被正式譯作運籌學。1959年第二個運籌學部門在中科院成立,是投身于國家建設大躍進中的數學家們的建設產物,1963年是中國運籌學值得紀念的一年,中國科技大學研究室設置了較為系統的運籌學專業課程,這也是第一次進行體系完整的運籌學專業授課。上世紀80年代以后,中國運籌學快速發展,取得了一些具有國際影響的理論與應用成就。
2.2、運籌學的發展動力
數學最初及持續發展的核心動力,其實就是人對物質世界的不斷探索認知需求,數學自身矛盾解決就是其內在驅動力,用以維持數學的穩定發展,而這些力量都是可以促進和影響運籌學進行不斷發展的,是推動力的源泉力量。
三、運籌學的相關方向
3.1、算法博弈論
上世紀初期有了現代博弈論,以博雷爾等人的工作作為代表,博弈論背景離不開二次世界大戰,其體系的形成在二戰的影響下加快了進程,1944年的《博弈論與經濟行為》一書,讓博弈論中的數學理論得以完善,形成公理及系統化體系。算法博弈論在近20年間,都是一個熱點。它把系統的運行和形成看作博弈過程,它進行了一定的假設,在整體利益的出發點之上,想象如何讓系統的設計達到全局最優化,但參與者們通常都會自私的從自身利益考慮,他們選擇達到個體行動選擇的最優,所以博弈結果常常讓實際當中的系統與規劃者的期望值相違背。
3.2、應急管理
應急管理是圍繞突發性問題涉及的一系列科學規劃研究,它也是本世紀人們非常關注的問題之一,也得到越來越多國際政府與學者的重視,應急管理通常都會包含一些具有突發及緊迫或弱經濟性的問題,例如,事故及自然災害,社會與公共衛生事件等等。
四、運籌學的若干難題
愛因斯坦說過,一個問題的提出往往比解決問題具有更重要的意義,他的理論形成了一個公認的理論,即一個公認科學難題的本身解決過程其實就是一個科研結果,也是開啟人們大腦的敲門磚。但運籌學60多年的發展中,各方面取得許多成果,從而奠定了運籌學理論與方法的發展基礎,做出巨大貢獻。數學家波利亞也認為,問題的解決其實就是藝術本身,隨著一個個舊的運籌學難題被解決,又有不斷被提出的新的難題,其中以下幾個便是具有一定代表行的運籌學未解難題,如:1,凸多面體的d一步猜想,2,最小阻力凸體問題,3,組合優化反問題的計算復雜性問題。4,求解旅行商問題的更好近似算法等。顯然在博大精深的運籌學科里,未解難題遠不止這些,有興趣的讀者可以繼續開展研究,畢竟運籌學的進展過程便是一個不斷分析與解決問題的發展進程。
五、運籌學的未來展望
縱觀運籌學發展,運籌學應用、運籌科學和運籌數學正是三個不斷發展的領域。像是社會、經濟、生態和政治等復雜系統下的因素交叉問題,正是現代運籌學正面臨的新對象,所以大系統是必須注意的,應當注意與系統分析相結合,學會與未來結合,用軟系統思考模式,進行一個非數學因素問題的方法理論的引入,總之,還在極速發展的運籌學,必定會有新的思維觀點產生。
總結:本文只是淺要進行了運籌學發展歷程的相關分析,可能不會將運籌學各個發展時期及研究方向的問題都概括完全,筆者只是希望可以通過此篇文章的相關描述,引發相關領域研究及數學科研應用人員及運籌學教師對其學科發展的些許思考,為運籌學發展盡一份綿薄之力,讓運籌學師生也產生對這門學科的興趣激發,希望可以更加全面的了解它,引導運籌學問題在實際中的學習應用。
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