作者：wxmang ｜ 本文正文：《管理科学简单概念介绍1》 ｜ 收录读者讨论 71 条，其中作者回应 36 条（共 26 位参与者）。
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问 ｜ （无前文，作者主动补充）
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-16
【整理】管理科学简单概念介绍2二、管理科学解决问题的工作步骤、方法、工具和技术
管理科学有自己一套解决复杂管理问题的工作步骤、方法、工具和技术。（某种程度上管理科学与系统分析是同义词，所以工作方法是一样的）
1、工作步骤
（1）、明确问题；
（2）、设计评价指标体系；
（3）、综合；
（4）、分析；
（5）、最优化；
（6）、决策；
（7）、实施计划。
除上述工作步骤外，还可以采用切克兰德方法论的工作步骤,即:
①说明问题现状；
②弄清关联因素；
③建立概念模型；
④改善概念模型；
⑤比较；
⑥实施。
切克兰德方法论工作步骤的核心不是“最优化”，而是“比较”或“学习”，从对模型和现状的比较中学习改善现状的途径。“比较”的含义包括组织讨论和听取各方面的意见在内，因而不拘泥于建立数学模型来定量描述系统的最优解。这正是反映了社会经济系统的特点和人在这类系统中的积极因素。
2、方法
管理科学常用的除了运筹学方法和最优控制方法外，成本效益分析(CEA)、规划计划预算系统(PPBS)、计划协调技术(PERT)、关键路线法(CPM)、图解协调技术（GERT）、排队图解协调技术(Q-GERT)、风险协调技术(VERT)、盈亏分析、灵敏度分析、风险分析、折衷研究等，也都是常用的方法。
3、工具
投入产出法、计量经济学、系统动力学、价值工程、可靠性工程、系统安全工程等常被用作解决复杂管理问题的工具。而数理统计、概率论、微分方程、线性代数等数学方法更作为定性分析和定量分析的有效工具获得普遍使用。
4、技术
管理科学中最常用的技术有：建模、仿真(模拟)、最优化技术、决策分析、预测技术和技术评估等。
例如，在明确目标步骤中，常常应用各种预测技术对未来进行推测和估计；
在综合步骤中，可以应用方案生成技术来帮助形成方案；
在分析步骤中，更需要用各种建模技术和最优化技术来分析各种备选方案的功能、费用和效益等技术经济指标；
在决策步骤中，则要使用决策分析、多目标决策等。
4、霍尔三维结构
美国人A.D.霍尔于1969年提出霍尔三维结构图对多级递阶控制法、结构模型解释法、计划协调技术(PERT)和图解协调技术(GERT)等方法的应用以及大型工程总体模型和社会经济模型等复杂模型的建立都有重要作用。
（1）、时间维
一般我们解决问题可分为 7个阶段。
①规划阶段：根据总体方针和发展战略制定规划。
②计划阶段:根据规划提出具体的计划方案。
③开发阶段:实现系统的研制方案，并作出较为详细而具体的生产计划。
④制造阶段：生产系统所需要的全部零部件，并提出详细而具体的安装计划。
⑤安装阶段：把系统安装好，作出具体的运行计划。
⑥运行阶段：系统投入运行，为预期用途服务。
⑦更新阶段：改进或取消旧系统，建立新系统。
（2）、逻辑维
在每一个阶段要经历 7个工作步骤。
①明确问题：同提出任务的单位对话，明确所要解决的问题及其确切要求，全面收集和了解有关问题的历史、现状和发展趋势。
②设计评价指标体系：确定任务所要达到的目标或各目标分量，拟定评价标准，用多目标决策方法设计评价算法，组成评价指标体系。
③综合：拟定能完成预定任务的系统结构,建立模型,拟定政策、活动、控制方案和整个系统的多种方案。
④分析：分析系统各种方案的性能、特点、对预定任务能实现的程度以及在评价目标体系上的优劣次序。
⑤最优化：在评价目标体系的基础上生成并选择各项政策、活动、控制方案和整个系统方案，尽可能达到最优、次优或合理，至少能令人满意。
⑥决策：在分析、评价和优化的基础上作出裁决，选定行动方案。
⑦实施计划：不断地修改、完善以上6个步骤，制定出实施计划。
（3）、知识维
表示完成各阶段和各步骤所需要的各种专业知识、技能和技术素养。
5、分析
分析就是应用建模、仿真等技术对系统的各个方面进行定量和定性的分析，为选择最优的系统方案提供决策依据的分析研究过程。
在进行分析时，要对系统的目的、功能、环境、费用、效益等进行充分的调查研究,并分析处理有关的资料和数据,据此对若干备选的系统方案建立必要的模型，进行仿真实验，把计算、实验、分析的结果同预定的任务或目标进行比较和评价，最后把少数较好的可行方案整理成完整的综合资料，作为决策者选择最优或次优的系统方案的主要依据。
分析的特点是把问题作为一个整体来处理，全面考虑各主要因素及其相互影响，强调以最少的投资和最高的效益来完成预定任务，从而获得良好的总体效果。
（1）、分析的要素
①目的:
分析建立系统的根据是否正确可靠；分析和确定系统目的；分析和确定为达到系统目的所必须具备的系统功能和技术条件；分析系统所处的环境和约束条件。
②方案：
达到目标的途径。为了达到预定的系统目的,可以制订若干待选方案。例如,建立一个防空系统可以有地下防空设施系统、高炮射击系统和用战斗机阻击三种待选方案。通过对待选方案的分析和比较，才能从中选择出最优系统方案，这是系统分析中必不可少的一环。
③模型：
由说明系统本质的主要因素及其相互关系构成，是对系统的描述、模仿或抽象。在建立真实系统之前用它来对系统的有关功能和相应的技术参数进行预测，从而为后面的技术经济指标评价、方案选择和系统结构设计等工作提供资料。在系统分析中常常通过建立相应的图像模型（如框图、网络图）和数学模型来计算和分析各种待选方案。
④费用：
每一个待选方案达到目的所要消耗的全部资源。在对同一系统的不同方案进行分析时必须采用同一种或等价的费用估算方法。
⑤评价标准：
用以确定各种待选方案优先采用次序的标准。通常采用效益相同的条件下费用最小，或费用相同的条件下效益最大作为标准来选择方案。但效益大，费用往往也大。因此可采用效益费用比作为衡量方案优劣的标准。在确定各种待选方案优先采用顺序的标准时，不仅考虑效益费用这样的经济指标，还综合评价系统的功能、费用、时间、可靠性、环境、社会等方面的因素。
（2）、分析的步骤
①确定系统目的；
②收集资料；
③建立模型；
④最优化；
⑤系统评价。
这些步骤互相关联，需要不断反复进行，直到获得最优方案。
（3）、分析的实施
①在对系统的各种方案进行分析并作出选择时，应围绕建立系统的目的。
②从系统总体最优出发考虑系统分析中所要解决的各种问题。
③分析常采用定量分析和定性分析相结合的方法，要利用分析者和决策者的直观判断和经验，进行综合判断。
④分析不拘泥于细节，应抓住主要矛盾，并致力于提出解决主要矛盾的方法和措施。
6、建模
建模是解决复杂问题的重要手段和前提。凡是用模型描述系统的因果关系或相互关系的过程都属于建模。建模就是一个实际系统模型化的过程。实际系统的种类繁多，试图描述的关系各异，所以实现这一过程的手段和方法也是多种多样的。
一般是根据事物的机理来建模；也可以通过实验或统计数据的处理,并根据关于系统的已有的知识和经验来建模。还可以同时使用几种方法。
系统建模主要用于三个方面。
（1）、分析和设计实际系统
例如工程师在分析设计一个新系统时，通常先进行数学仿真和物理仿真实验，最后再到现场作实物实验。
数学仿真比物理仿真简单、易行。用数学仿真来分析和设计一个实际系统时，必须有一个描述系统特征的模型。
对于许多复杂的工业控制过程，建模往往是最关键和最困难的任务。对社会和经济系统的定性或定量研究也是从建模着手的。例如在人口控制论中，建立各种类型的人口模型，改变模型中的某些参量，可以分析研究人口政策对于人口发展的影响。
（2）、预测或预报实际系统的某些状态的未来发展趋势
预测或预报基于事物发展过程的连贯性。例如根据以往的测量数据建立气象变化的数学模型，用于预报未来的气象。
（3）、对系统实行最优控制
运用控制理论设计控制器或最优控制律的关键或前提是有一个能表征系统特征的数学模型。在建模的基础上，再根据极大值原理、动态规划、反馈、解耦、极点配置、自组织、自适应和智能控制等方法，设计各种各样的控制器或控制律。
对于同一个实际系统，可以根据不同的用途和目的建立不同的模型。但建立的任何模型都只是实际系统原型的简化，因为既不可能也没必要把实际系统的所有细节都列举出来。如果在简化模型中能保留系统原型的一些本质特征，那么就可认为模型与系统原型是相似的，是可以用来描述原系统的。因此，实际建模时，必须在模型的简化与分析结果的准确性之间作出适当的折衷，这常是建模遵循的一条原则。
7、初步设计（或概念设计）
在分析的基础上，初步设计出能满足预定目标的系统。
（1）、设计内容
①确定设计方针和方法；
②将系统分解为若干子系统；
③确定各子系统的目标、功能及其相互关系；
④决定对子系统的管理体制和控制方式；
⑤对各子系统进行技术设计和评价；
⑥对全系统进行技术设计和评价等。
（2）、设计方法
系统设计通常应用两种方法：一种是归纳法，另一种是演绎法。
应用归纳法进行系统设计的程序是：尽可能地收集现有的和过去的同类系统的系统设计资料；在对这些系统的设计、制造和运行状况进行分析研究的基础上,根据所设计的系统的功能要求进行多次选择,然后对少数几个同类系统作出相应修正，最后得出一个理想的系统。
演绎法是一种公理化方法，即先从普遍的规则和原理出发，根据设计人员的知识和经验，从具有一定功能的元素集合中选择能符合系统功能要求的多种元素，然后将这些元素按照一定形式进行组合，从而创造出具有所需功能的新系统。
这两种方法往往是并用的。
8、评价
对管理工作对象的系统,我们必须定期根据预定的系统目标,用分析的方法，从技术和经济等方面对设计的各种方案进行评审和选择，以确定最优或次优或满意的管理方案。
（1）、评价步骤
①明确系统方案的目标体系和约束条件；
②确定评价项目和指标体系；
③制定评价方法并收集有关资料；
④可行性研究；
⑤技术经济评价；
⑥综合评价。
（2）、评价流程
评价又分为事前评价、中间评价、事后评价和跟踪评价。
①事前评价：在计划阶段的评价，这时由于没有实际的系统，一般只能参考已有资料或者用仿真的方法进行预测评价，有时也用投标表决的方法，综合我们的直观判断而进行评价。
②中间评价：在计划实施阶段进行的评价，着重检验是否按照计划实施，例如用计划协调技术对项目进度进行评价。
③事后评价：在系统实施完成之后进行的评价，评价系统是否达到了预期目标。因为可以测定实际系统的性能，所以作出评价较为容易。
④跟踪评价：系统投入运行后对其他方面造成的影响的评价。如大型水利工程完成后对生态造成的影响。
评价必须有多种项目和相应的指标组成评价体系。根据不同系统所强调的不同评价要素，可以组成不同的评价项目和指标体系。
（3）、评价方法
①专家评估。由专家根据本人的知识和经验直接判断来进行评价。常用的有特尔斐法、评分法、表决法和检查表法等。
②技术经济评估。以价值的各种表现形式来计算系统的效益而达到评价的目的。如净现值法（ NPV法）、利润指数法（PI法）、内部报酬率法（ IRR法）和索别尔曼法等。
③模型评估。用数学模型在计算机上仿真来进行评价。如可采用系统动力学模型、投入产出模型、计量经济模型和经济控制论模型等数学模型。
④系统分析。对系统各个方面进行定量和定性的分析来进行评估。如成本效益分析、决策分析、风险分析、灵敏度分析、可行性分析和可靠性分析等。
评估中最常采用的一种方法是相关树法。相关树法是美国霍尼韦尔公司1963年为编制空间长远规划所用的方法。美国在执行“阿波罗”登月计划时也应用这种方法，取得明显效果。
相关树可表示整个目标体系。通过相关树就能分析同一级水平中各个因素对上一级水平中有隶属关系因素的各自的相对重要性。逐级往上递推，直至零水平，即可知道每个因素对于完成总目标的相对重要性。重要性的数量评价一般是通过向专家征询意见而获得的。通常先由专家们分别对各因素相对重要性给出估值，然后将这些估值平均。一级评估完毕即向上一级水平递推，每次递推都要考虑组合的相对重要性。
9、实施
根据确立的目标和结构，最优地利用给定的资源，实现管理目标。实施是管理过程中费用最大、周期最长、涉及面最广的一个阶段。按其工作内容，实施又可分为实施设计和制造过程两个阶段。
实施设计阶段根据初步设计给出的系统说明书、制造基本计划、实施计划等，编制制造说明书和制造实施计划，并预测、分析和排除在实施过程中可能出现的随机干扰因素。
（1）、实施设计的内容和步骤
①熟悉和掌握系统设计内容；
②制订实施设计的详细计划；
③讨论、评价和决定系统实施的基本设计；
④从技术经济上详细分析系统设计；
⑤对系统实施进行详细设计、评价和决定；
⑥对系统制造方案进行详细分析和评价；
⑦对某些制造工艺技术进行试验,根据对试验结果的评价,修正设计和制造方案；
⑧整理和确定制造说明书；
⑨编制和确定制造计划书。
制造过程阶段根据实施设计阶段的最终成果，即制造说明书、制造计划书等，合理而有效地制造系统。同时，制订系统运行阶段所需要的有关运行和维修文件。
（2）、制造过程的具体内容和步骤
①熟悉和掌握制造说明书内容；
②制订详细的制造计划；
③对制造部门的生产能力和技术水平等进行分析、预测和评价，据此进一步修正制造计划；
④执行制造计划，并对制造过程进行管理和控制；
⑤对建立的系统进行试验和鉴定；
⑥制造过程的总结和评价；
⑦修正和确定系统说明书和制造说明书；
⑧制订系统运行说明书、维修说明书及运行和维修管理说明书；
⑨培训系统运行操作人员和维修人员；
⑩制订系统运行计划和制订系统维修计划。
10、系统管理
对系统设计、系统实施和系统运行等各项活动进行有效的监督和控制，以求系统能达到预期的性能要求。
系统管理涉及对系统的进度、成本和人力的控制。
为了更好地管理整个系统的进度，一般采用任务分解结构和计划协调技术。
前者是对整个系统逐层划分任务项目，直到最低层不可再分的任务单元为止，一般分解成一种树形结构图。
根据这个树形结构所规定的任务进一步制定按时间划分的系统进度表，并可进一步采用计划协调技术检查和协调系统研制的进度。这样使主管部门能直观地看到各项工作应在何时完成，还可以根据各种任务决定专家和技术人员的合理配置，并定期检查，以便随时对工作情况进行估计和协调。
在管理大系统时需要各种数据信息，这时往往需要建立管理信息系统，它能正确而及时地提供各种数据，并且能进行分析综合，以便向各有关单位提供有益的综合信息。为了领导部门在各种复杂情况下能够作出较好的决策，现在还发展了决策支持系统。
系统管理一般由管理人员、组织机构和监控手段三部分组成。管理的好坏涉及人的因素。要对全体人员进行合理的组织、规划、选择、管理、指导以至奖惩等。管理中要强调各自的职责，要有明确的条例和指令通过一定的指挥渠道及时地传给各个岗位，并要加强各方面的信息交流，相互协调。
最后于2010-05-16 05:56:51改,共1次;
【整理】管理科学简单概念介绍3三、管理科学经常使用的最优化方法
从数学意义上说，最优化方法是一种求极值的方法，即在一组约束为等式或不等式的条件下，使系统的目标函数达到极值，即最大值或最小值。
从经济意义上说，是在一定的人力、物力和财力资源条件下，使经济效果达到最大（如产值、利润），或者在完成规定的生产或经济任务下，使投入的人力、物力和财力等资源为最少。
在微积分出现以前，已有许多学者开始研究用数学方法解决最优化问题。例如阿基米德证明：给定周长，圆所包围的面积为最大。这就是欧洲古代城堡几乎都建成圆形的原因。但是最优化方法真正形成为科学方法则在17世纪以后。17世纪，I.牛顿和G.W.莱布尼茨在他们所创建的微积分中，提出求解具有多个自变量的实值函数的最大值和最小值的方法。以后又进一步讨论具有未知函数的函数极值，从而形成变分法。这一时期的最优化方法可以称为古典最优化方法。
第二次世界大战前后，由于军事上的需要和科学技术和生产的迅速发展，许多实际的最优化问题已经无法用古典方法来解决，这就促进了近代最优化方法的产生。近代最优化方法的形成和发展过程中最重要的事件有：以苏联康托罗维奇和美国丹齐克为代表的线性规划；以美国库恩和塔克尔为代表的非线性规划；以美国贝尔曼为代表的动态规划；以苏联庞特里亚金为代表的极大值原理等。这些方法后来都形成体系，成为近代很活跃的学科，对促进运筹学、控制论和管理科学等学科的发展起了重要作用。
1、工作步骤
用最优化方法解决实际问题，一般可经过下列步骤：
（1）、提出最优化问题，收集有关数据和资料；
（2）、建立最优化问题的数学模型,确定变量,列出目标函数
和约束条件；
（3）、分析模型，选择合适的最优化方法；
（4）、求解，一般通过编制程序，用计算机求最优解；
（5）、最优解的检验和实施。
上述 5个步骤中的工作相互支持和相互约束，在实践中常常是反复交叉进行。
2、模型的基本要素
最优化模型一般包括变量、约束条件和目标函数三要素:
（1）、变量:指最优化问题中待确定的某些量。变量可用x＝(x1,x2…,xn)t表示。
（2）、约束条件:指在求最优解时对变量的某些限制,包括技术上的约束、资源上的约束和时间上的约束等。列出的约束条件越接近实际系统，则所求得的系统最优解也就越接近实际最优解。约束条件可用 gi(x)≤0表示1＝1,2，…，m,m 表示约束条件数；或 x∈R(R表示可行集合)。
（3）、目标函数：最优化有一定的评价标准。目标函数就是这种标准的数学描述，一般可用f(x)来表示，即f(x)=f(x1，x2,…,xn)。要求目标函数为最大时可写成maxx∈Rf(x)；要求最小时则可写成minx∈Rf(x)。目标函数可以是系统功能的函数或费用的函数。它必须在满足规定的约束条件下达到最大或最小。
3、问题的分类
最优化问题根据其中的变量、约束、目标、问题性质、时间因素和函数关系等不同情况，可分成多种类型。
4、最优化方法
不同类型的最优化问题可以有不同的最优化方法，即使同一类型的问题也可有多种最优化方法。反之,某些最优化方法可适用于不同类型的模型。最优化问题的求解方法一般可以分成解析法、直接法、数值计算法和其他方法。
（1）、解析法
这种方法只适用于目标函数和约束条件有明显的解析表达式的情况。求解方法是：先求出最优的必要条件，得到一组方程或不等式，再求解这组方程或不等式，一般是用求导数的方法或变分法求出必要条件，通过必要条件将问题简化，因此也称间接法。
（2）、直接法
当目标函数较为复杂或者不能用变量显函数描述时，无法用解析法求必要条件。此时可采用直接搜索的方法经过若干次迭代搜索到最优点。这种方法常常根据经验或通过试验得到所需结果。对于一维搜索(单变量极值问题)，主要用消去法或多项式插值
法；对于多维搜索问题(多变量极值问题)主要应用爬山法。
（3）、数值计算法
这种方法也是一种直接法。它以梯度法为基础，所以是一种解析与数值计算相结合的方法。
（4）、其他方法
如网络最优化方法等。
根据函数的解析性质，还可以对各种方法作进一步分类。例如，如果目标函数和约束条件都是线性的，就形成线性规划。线性规划有专门的解法，诸如单纯形法、解乘数法、椭球法和卡马卡法等。当目标或约束中有一非线性函数时,就形成非线性规划。当目标是二次的,而约束是线性时，则称为二次规划。二次规划的理论和方法都较成熟。如果目标函数具有一些函数的平方和的形式，则有专门求解平方和问题的优化方法。目标函数具有多项式形式时，可形成一类几何规划。
5、最优解的概念
最优化问题的解一般称为最优解。如果只考察约束集合中某一局部范围内的优劣情况，则解称为局部最优解。如果是考察整个约束集合中的情况，则解称为总体最优解。
对于不同优化问题，最优解有不同的含意，因而还有专用的名称。例如，在对策论和数理经济模型中称为平衡解；在控制问题中称为最优控制或极值控制；在多目标决策问题中称为非劣解（又称帕雷托最优解或有效解）。
在解决实际问题时情况错综复杂，有时这种理想的最优解不易求得，或者需要付出较大的代价，因而对解只要求能满足一定限度范围内的条件,不一定过分强调最优。
50年代初,在运筹学发展的早期就有人提出次优化的概念及其相应的次优解。提出这些概念的背景是：最优化模型的建立本身就只是一种近似，因为实际问题中存在的某些因素，尤其是一些非定量因素很难在一个模型中全部加以考虑。另一方面，还缺乏一些求解较为复杂模型的有效方法。
1961年H.A.西蒙进一步提出满意解的概念，即只要决策者对解满意即可。
6、最优化方法的应用
最优化一般可以分为最优设计、最优计划、最优管理和最优控制等四个方面。
（1）、最优设计
世界各国工程技术界,尤其是飞机、造船、机械、建筑等部门都已广泛应用最优化方法于设计中，从各种设计参数的优选到最佳结构形状的选取等，结合有限元方法已使许多设计优化问题得到解决。一个新的发展动向是最优设计和计算机辅助设计相结合。电子线路的最优设计是另一个应用最优化方法的重要领域。配方配比的优选方面在化工、橡胶、塑料等工业部门都得到成功的应用,并向计算机辅助搜索最佳配方、配比方向发展。
（2）、最优计划
现代国民经济或部门经济的计划，直至企业的发展规划和年度生产计划，尤其是农业规划、种植计划、能源规划和其他资源、环境和生态规划的制订,都已开始应用最优化方法。一个重要的发展趋势是帮助领导部门进行各种优化决策。
（3）、最优管理
一般在日常生产计划的制订、调度和运行中都可应用最优化方法。随着管理信息系统和决策支持系统的建立和使用，使最优管理得到迅速的发展。
（4）、最优控制
主要用于对各种控制系统的优化。例如，导弹系统的最优控制，能保证用最少燃料完成飞行任务,用最短时间达到目标；再如飞机、船舶、电力系统等的最优控制，化工、冶金等工厂的最佳工况的控制。计算机接口装置不断完善和优化方法的进一步发展，还为计算机在线生产控制创造了有利条件。最优控制的对象也将从对机械、电气、化工等硬系统的控制转向对生态、环境以至社会经济系统的控制。
7、线性规划
研究线性约束条件下线性目标函数的极值问题，是运筹学的一个重要分支，广泛应用于军事作战、经济分析、经营管理和工程技术等方面。
（1）、简史
法国数学家傅里叶和 C.瓦莱－普森分别于1832和1911年独立地提出线性规划的想法，但未引起注意。1939年苏联数学家康托罗维奇在《生产组织与计划中的数学方法》一书中提出线性规划问题，也未引起重视。1947年美国数学家丹齐克提出线性规划的一般数学模型和求解线性规划问题的通用方法—-单纯形法，为这门学科奠定了基础。1947年美国数学家J.von诺伊曼提出对偶理论,开创了线性规划的许多新的研究领域，扩大了它的应用范围和解题能力。
1951年美国经济学家T.C.库普曼斯把线性规划应用到经济领域，为此与康托罗维奇一起获1975年诺贝尔经济学奖。50年代后对线性规划进行大量的理论研究，并涌现出一大批新的算法。例如，1954年C.莱姆基提出对偶单纯形法，1954年S.加斯和T.萨迪等人解决了线性规划的灵敏度分析和参数规划问题，1956年A.塔克提出互补松弛定理，1960年G.B.丹齐克和P.沃尔夫提出分解算法等。线性规划的研究成果还直接推动了其他数学规划问题包括整数规划、随机规划和非线性规划的算法研究。由于数字电子计算机的发展，出现了许多线性规划软件，如MPSX，OPHEIE，UMPIRE等，可以很方便地求解几千个变量的线性规划问题。1979年苏联数学家哈奇扬提出解线性规划问题的椭球算法，并证明它是多项式时间算法。1984年美国贝尔电话实验室的印度数学家N.卡马卡提出解线性规划问题的新的多项式时间算法。用这种方法求解线性规划问题在变量个数为5000时只要单纯形法所用时间的1/50。现已形成线性规划多项式算法理论。
50年代后线性规划的应用范围不断扩大。
（2）、模型
要对实际规划问题作定量分析，必须先加以抽象，建立数学模型。在建立线性规划模型时，需要有关的专业知识，并要有一定的经验和技巧。建立线性规划模型包括：
①明确问题的目标和划定决策实施的范围（包括时间界限），并将目标表达成决策变量的线性函数，称为目标函数。
②选定决策变量和参数。决策变量就是待决定的问题的未知量，一组决策变量的取值即构成一个规划方案。决策变量的选定往往需要对问题进行仔细的分析。
③建立约束条件。问题的各种限制条件称为约束条件。每一个约束条件均表达成决策变量的线性函数应满足的等式或不等式。约束条件往往不止一个，通常表达成一组线性等式或不等式。线性规划问题就是在决策变量满足一组约束条件的情况下使目标函数达到极大值或极小值。
一般线性规划模型的形式请上网查看。
（3）、 算法
求解线性规划问题的基本方法是单纯形法，现在已有单纯形法的标准软件，可在电子计算机上求解约束条件和决策变量数达 10000个以上的线性规划问题。为了提高解题速度，又有改进单纯形法、对偶单纯形法、原始对偶方法、分解算法和各种多项式时间算法。对于只有两个变量的简单的线性规划问题，也可采用图解法求解。这种方法仅适用于只有两个变量的线性规划问题。它的特点是直观而易于理解，但实用价值不大。通过图解法求解可以理解线性规划的一些基本概念。
（4）、应用
在工业、农业、商业、行政、军事、公用事业等各个领域，存在着大量的线性规划问题。有些规划问题本身是非线性的，但往往可以通过改变标度或采用分段线性化等方法，转化为线性规划模型。
用线性规划求解的典型问题有运输问题、生产计划问题、配套生产问题、下料和配料问题等。
①运输问题：某产品有N个产地，M个销地。已知各产地的产量和各销地的销量，以及各产地到各销地的单位运价，问如何安排各产地到各销地的运量，使总的运费为最少？
②生产计划问题：用M种资源生产N种产品。已知各种产品每生产一单位可得的利润和所需的各种资源的数，以及各种资源的限额。问如何计划各种产品的生产量，使总的利润为最大?
③配套生产问题：用若干台机床加工某种产品的各种零件。已知各机床加工不同零件的效率。问如何分配各机床的任务，在零件配套的前提下使一个生产周期内的产量最高？
④下料问题：将一批固定规格的条材或板材裁剪成具有规定尺寸的若干种毛坯，并已设计出若干种下料方式。问采用哪种下料方式，能使各种毛坯满足所需数量，又使总的用料最省？
⑤混合配料问题：用M种原料配制某些含有N种成分的产品。已知各种成分在各种原料中的单位含量，以及各种原料的单价和限额。问怎样混合调配，在满足产量要求和产品所含各种成分的要求下使成本为最低？
最后于2010-05-16 03:05:24改,共1次;
【整理】管理科学简单概念介绍48、动态规划
研究多段（多步）决策过程最优化问题的一种数学方法，是最优控制和运筹学的重要数学工具。
为了寻找系统最优决策，可将系统运行过程划分为若干相继的阶段（或若干步），并在每个阶段（或每一步）都作出决策。这种决策过程就称为多段（多步）决策过程。多段决策过程的每一阶段的输出状态就是下一阶段的输入状态。某一阶段所作出的最优决策，对于下一阶段未必是最有利的。多段决策过程的最优化问题必须从系统整体出发，要求各阶段选定的决策序列所构成的策略最终能使目标函数达到极值。
（1）、简史
20世纪40年代，科学家开始研究水力资源的多级分配和库存的多级存储问题。50年代初,美国数学家R.贝尔曼首先提出动态规划的概念，1957年发表《动态规划》一书。在1961、1962年相继出版的第二版和第三版中，又进一步阐明了动态规划的理论和方法。
（2）、多段决策过程
多段决策过程包括阶段、状态、决策、策略和目标函数 5个要素。
①阶段:把所要求解的过程划分成若干相互联系的阶段,并用□表示阶段变量。
②状态:表示某一阶段出发位置的状态，它既是上一阶段的输出又是本阶段的输入，并用向量□k表示第□阶段的状态，称为状态变量。
③决策:指给定□阶段的状态后,从该状态转移到下一阶段某一状态的选择。用U□表示第□阶段当状态处于X□时的决策变量。对于系统的每一个状态，都可以从若干种可能的决策（或控制）中任选一种。选定决策并加以实施，即可引起系统状态的变化。系统的下一阶段状态由现在的状态和决策确定，与过去的历史无关，即系统是无记忆的。
④策略：由过程中每一阶段所选决策构成的整个序列，又称为方案。
⑤目标函数：策略的目标是使状态变量的某个特定函数的值为最大（或最小）。这个特定函数就是目标函数。使目标函数值为最大（或最小）的策略称为最优策略。
（3）、基本原理
动态规划的理论基础是最优化原理和嵌入原理。
最优化原理：一个最优策略，具有如下性质：不论初始状态和初始决策（第一步决策）如何，以第一步决策所形成的阶段和状态作为初始条件来考虑时，余下的决策对余下的问题而言也必构成最优策略。最优化原理体现了动态规划方法的基本思想。
嵌入原理：一个具有已知初始状态和固定步数的过程总可以看作是初始状态和步数均不确定的一族过程中的一个特殊情况。这种把所研究的过程嵌入一个过程族的原理称为嵌入原理。通过研究过程族的最优策略族的共同性质得出一般通解，此通解自然也适用于原来的特殊问题。动态规划的基本方法就是根据嵌入原理把一个多步决策问题化为一系列较简单的一步决策问题，可显著降低数学处理上的难度。
应用最优化原理和嵌入原理可推导出动态规划的基本方程，称为贝尔曼方程。（请上网搜索数学表达式）
贝尔曼方程是关于未知函数（目标函数）的函数方程组。应用最优化原理和嵌入原理建立函数方程组的方法称为函数方程法。在实际运用中要按照具体问题寻求特殊解法。动态规划理论开拓了函数方程理论中许多新的领域。
（4）、应用
若多阶段决策过程为连续型，则动态规划与变分法处理的问题有共同之处。动态规划原理可用来将变分法问题归结为多阶段决策过程，用动态规划的贝尔曼方程求解。在最优控制理论中动态规划方法比极大值原理更为适用。但动态规划还缺少严格的逻辑基础。60年代，沃尔昌斯基对动态规划方法作了数学论证。动态规划方法有五个特点：
①在策略变量较多时，与策略穷举法相比可降低维数；
②在给定的定义域或限制条件下很难用微分方法求极值的函数，可用动态规划方法求极值；
③对于不能用解析形式表达的函数,可给出递推关系求数值解；
④动态规划方法可以解决古典方法不能处理的问题，如两点边值问题和隐变分问题等；
⑤许多数学规划问题均可用动态规划方法来解决，例如，含有随时间或空间变化的因素的经济问题。投资问题、库存问题、生产计划、资源分配、设备更新、最优搜索、马尔可夫决策过程，以及最优控制和自适应控制等问题，均可用动态规划方法来处理。
9、经典控制理论
自动控制理论中建立在频率响应法和根轨迹法基础上的一个分支。经典控制理论的研究对象是单输入、单输出的自动控制系统，特别是线性定常系统。经典控制理论的特点是以输入输出特性（主要是传递函数）为系统数学模型，采用频率响应法和根轨迹法这些图解分析方法，分析系统性能和设计控制装置。经典控制理论的数学基础是拉普拉斯变换，占主导地位的分析和综合方法是频率域方法。经典控制理论主要研究系统运动的稳定性、时间域和频率域中系统的运动特性、控制系统的设计原理和校正方法。经典控制理论包括线性控制理论、采样控制理论、非线性控制理论三个部分。早期，这种控制理论常被称为自动调节原理，随着以状态空间法为基础和以最优控制理论为特征的现代控制理论的形成（在1960年前后），开始广为使用现在的名称。
1868年，英国科学家J.C.麦克斯韦首先解释了瓦特速度控制系统中出现的不稳定现象，指出振荡现象的出现同由系统导出的一个代数方程根的分布形态有密切的关系，开辟了用数学方法研究控制系统中运动现象的途径。英国数学家E.J.劳思和德国数学家A.胡尔维茨推进了麦克斯韦的工作，分别在1875年和1895年独立地建立了直接根据代数方程的系数判别系统稳定性的准则。
1932年，美国物理学家H.奈奎斯特运用复变函数理论的方法建立了根据频率响应判断反馈系统稳定性的准则。这种方法比当时流行的基于微分方程的分析方法有更大的实用性，也更便于设计反馈控制系统。奈奎斯特的工作奠定了频率响应法的基础。随后，H.W.波德和N.B.尼科尔斯等在30年代末和40年代进一步将频率响应法加以发展，使之更为成熟，经典控制理论遂开始形成。
1948年，美国科学家W.R.埃文斯提出了名为根轨迹的分析方法，用于研究系统参数（如增益）对反馈控制系统的稳定性和运动特性的影响，并于1950年进一步应用于反馈控制系统的设计，构成了经典控制理论的另一核心方法──根轨迹法。
40年代末和50年代初，频率响应法和根轨迹法被推广用于研究采样控制系统和简单的非线性控制系统，标志着经典控制理论已经成熟。经典控制理论在理论上和应用上所获得的广泛成就，促使我们试图把这些原理推广到像生物控制机理、神经系统、经济及社会过程等非常复杂的系统，其中美国数学家N.维纳在1948年出版的《控制论》最为重要和影响最大。
经典控制理论在解决比较简单的控制系统的分析和设计问题方面是很有效的，至今仍不失其实用价值。存在的局限性主要表现在只适用于单变量系统，且仅限于研究定常系统。
10、现代控制理论
现代控制理论是建立在状态空间法基础上的。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。现代控制理论的名称是在1960年以后开始出现的，用以区别当时已经相当成熟并在后来被称为经典控制理论的那些方法。现代控制理论已在航空航天技术、军事技术、通信系统、生产过程等方面得到广泛的应用。现代控制理论的某些概念和方法，还被应用于人口控制、交通管理、生态系统、经济系统等的研究中。
（1）、简史
现代控制理论是在20世纪50年代中期迅速兴起的空间技术的推动下发展起来的。空间技术的发展迫切要求建立新的控制原理，以解决诸如把宇宙火箭和人造卫星用最少燃料或最短时间准确地发射到预定轨道一类的控制问题。这类控制问题十分复杂，采用经典控制理论难以解决。
1958年，苏联数学家庞特里亚金提出了著名的极大值原理成为综合控制系统的新方法。在这之前，美国学者R.贝尔曼于1954年创立了动态规划，并在1956年应用于控制过程。他们的研究成果解决了空间技术中出现的复杂控制问题，并开拓了控制理论中最优控制理论这一新的领域。
1960～1961年，美国学者R.E.卡尔曼和R.S.布什建立了卡尔曼–布什滤波理论,因而有可能有效地考虑控制问题中所存在的随机噪声的影响，把控制理论的研究范围扩大，包括了更为复杂的控制问题。几乎在同一时期内，贝尔曼、卡尔曼等人把状态空间法系统地引入控制理论中。状态空间法对揭示和认识控制系统的许多重要特性具有关键的作用。其中能控性和能观测性尤为重要，成为控制理论两个最基本的概念。
到60年代初，一套以状态空间法、极大值原理、动态规划、卡尔曼－布什滤波为基础的分析和设计控制系统的新的原理和方法已经确立，这标志着现代控制理论的形成。
（2）、线性系统理论
是现代控制理论中最为基本和比较成熟的一个分支，着重于研究线性系统中状态的控制和观测问题，其基本的分析和综合方法是状态空间法。按所采用的数学工具，线性系统理论通常分成为三个学派：基于几何概念和方法的几何理论，代表人物是W.M.旺纳姆；基于抽象代数方法的代数理论,代表人物是R.E.卡尔曼；基于复变量方法的频域理论，代表人物是H.H.罗森布罗克。
（2）、非线性系统理论
非线性系统的分析和综合理论尚不完善。研究领域主要还限于系统的运动稳定性、双线性系统的控制和观测问题、非线性反馈问题等。更一般的非线性系统理论还有待建立。从70年代中期以来，由微分几何理论得出的某些方法对分析某些类型的非线性系统提供了有力的理论工具。
（3）、最优控制理论
最优控制理论是设计最优控制系统的理论基础，主要研究受控系统在指定性能指标实现最优时的控制规律及其综合方法。在最优控制理论中，用于综合最优控制系统的主要方法有极大值原理和动态规划。最优控制理论的研究范围正在不断扩大，诸如大系统的最优控制、分布参数系统的最优控制等。
（4）、随机控制理论
随机控制理论的目标是解决随机控制系统的分析和综合问题。维纳滤波理论和卡尔曼－布什滤波理论是随机控制理论的基础之一。随机控制理论的一个主要组成部分是随机最优控制，这类随机控制问题的求解有赖于动态规划的概念和方法。
（5）、适应控制理论
适应控制系统是在模仿生物适应能力的思想基础上建立的一类可自动调整本身特性的控制系统。适应控制系统的研究常可归结为如下的三个基本问题：
①识别受控对象的动态特性；
②在识别对象的基础上选择决策；
③在决策的基础上做出反应或动作。
11、资源最优配置的规划计划预算系统
美国国防部为了达到合理分配和使用资源，对规划、计划和预算进行系统管理（PPBS），于1961年首先创用，1965年被应用到民政部门和企业界，后在西欧和加拿大、日本等国得到广泛应用，取得明显效果。
（1）、背景
原来美国国防部的研究开发计划和预算编制分别由两个系统进行。前者一般按军种和任务分类，由从事作战参谋工作的军职人员制订后交参谋长联席会议汇总。这类计划一般不作成本费用的计算和详细的财务说明，而且往往是预测未来若干年的长期规划。
后者则按职能机构分类，由三军文职部长和各级审计人员负责编制，它以国家当年财力为预算准则，而且只预算未来一年的短期需求。
这两个系统互不联系，以致造成研制计划与预算工作的脱节。其结果或者是追加预算，造成超支；或者是取消已经执行的计划，造成浪费。为了克服这些缺点，便于高级领导人员对研究开发工作进行监督和管理，美国国防部委托兰德公司进行研究。最后由兰德公司研究出这种系统管理方法，并在国防部内成立系统分析机构协助推行。
（2）、PPBS组成
把制订决策过程中的规划、计划和预算三个阶段合成一个总体系统来统一考虑，并设计一套工作文件来沟通各阶段工作，建立管理信息系统以储存、传递和反馈各部门间的有关信息。它的基本观点是年度财政预算必须以计划和规划为依据。计划和规划必须根据任务和需求，而任务和需求又必须根据国家最高目标的优先顺序来确定。PPBS由 3个部分组成。
①规划：主要是确定综合性的战略目标和研制规划，据此制订实现这些目标和规划的若干备选方案，并对这些备选方案进行费用效益分析，最终求得资源分配的最优方案。
②计划：把战略目标分解为若干具体目标，并制订实施这些目标的有关方案，并把规划中的任务和需求制订出五年计划和年度计划，对所需的各种资源作出估算等，最后报请上级批准。
③预算：以计划为依据制订每年的预算，分配资金。为了便于把计划与预算工作结合起来，两者在结构上完全相同，即计划中每一项目中的任务必须在相应的预算项目中支取经费。根据每个项目的费用水平进行财务检查，一般不允许超支，只有经过特别批准才可追加预算。下图为PPBS所用的基本方法、工作和文件。
（3）、PPBS的基本特征
①首先树立明确的长期的总体发展目标。
②从这些目标中选择最主要和最迫切的任务。
③利用系统分析选出实现主要目标的最优方案。
④不但要制订长期费用计划，而且要订出年度预算，便于执行和检查。
⑤要衡量各项计划方案的实施成效，保证资金得到最有效的利用。
⑥整个工作过程大量应用了预算技术、系统分析、滚动计划等方法，以加强规划工作的预见性和科学性。
（完）
2#
问 ｜ testjhy、今昔、肥仔 ｜ 2010-05-16
广告：忙总掏干货了不会是83/84年的笔记，很多东西现在还没有研究透哦，如KMS
忙总，数学公式可以试试latexlatex的语法很简单，到下面这个网站编辑需要的公式
http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php
在下面选URL,可以生成如下的链接
http://latex.codecogs.com/gif.latex?y=\sum_{1}^{100}＆space;x_i
然后把这个链接贴在[ IMGA ] /IMGA 之间，就可以得到下面的公式了。
如果担心以后网站失效，也可以将公式存为图片，按下面的方法一样操作。
至于图表，可以存成图片，然后放到网上公用的图床上，然后这里链接过来。基本和上面的过程类似。
我常用的是下面这个网站。
以前河里有过教程，可以参考
http://www.ccthere.com/thread/629076#C344847
最后于2010-05-16 04:44:08改,共4次;
感觉目前这些技术应用的瓶颈是人的因素从这个角度上来说，这些客观性很强的科学和工程更适合于管理多个机器协同工作，而管理多个人协同工作，还必须辅之以社会科学。所以在对于人的管理方面，经常采用的原则还是您说的“简单的就是美的”这一原则，因为没有办法让超过一定数量的个人一起实践比较复杂的管理科学和技术。
一点机械自然观的谬论，博一笑。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-16
关键还人的素质，例如阿波罗也好，神舟也好，运筹学和控制论都使用得很好。但是在连锁超市，就想都不要想。
大部分是当时笔记，少部分与时俱进了。例如scm之类就是后来接触的。实际上基本问题，基本概念框架，基本算法这30年来没有大的突破，只是在硬件平台，人机界面，系统整合上进步神速。我想一个30年前的大师，经过适当基础准备和名词学习，来看懂今天论文会不费力气的。前一段时间我碰到系统所的顾基发老师，他也说学科一直没有重大的根本性突破。
3#
问 ｜ fcboliver ｜ 2010-05-16
请忙总推荐几本对创业有帮助的书。中英文阶可。总觉得市面上的书大多是屠龙之技。我想从最基本的东西学起。谢谢！
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-16
哪有创业看书完成的，创业都是玩命，都是跌跌撞撞杀出血路那种老想留后路，不敢豁出去，是不能创业的，就算去，也是必死无疑。创业就是没有任何退路，破釜沉舟的行为。不需要看什么书。李嘉诚，王永庆不看书，比尔盖茨，戴尔也不看书。实际创业也没有书，如果有人写出来，就是骗子。
4#
问 ｜ 工大流浪者 ｜ 2010-05-16
看来和忙总是同行偶也是管理科学与工程毕业的。
每次说自己专业的时候，总被人当文科生，这个郁闷，我还得解释一通管理科学与工商管理的区别。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-16
我的回答很简单，管理学的人主要是写会议讲稿的，管理科学的人是负责执行会议讲稿的。
其实倒也不必担心，对一群工程师，可能用运筹学比较好对一群初中生（例如连锁超市），能够把5s、全面预算和pdca循环等工具落到实处，已经很伟大，竞争力在同业已经不得了，已经算精耕细作了。所以我说不同企业精耕细作的含义是不同的，等级也很不同，航空公司与银行不同，制造业与零售业不同，航天与核潜艇不同。
其实搞管理的人受点工程师训练，非常重要，因为知道有限目标，停止时间和资源约束这些概念，就不至于犯：人有多大胆，地有多大产的错误。我的习惯是不能建造或不能执行的想法或方案立即删除，视而不见，听而不闻。
5#
问 ｜ 凌霄 ｜ 2010-05-16
忙总看来是科学管理学派的泰勒可是工程师出身
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-16
这是受我的先生影响，他去美国读数学前，在上海交大毕业后进锅炉厂当了几年工程师，获益匪浅。我虽然不是正牌工程师出身，但是思维方式和做事流程是工程师：按部就班，循序渐进，流程优先，标准跟进，规范不忘，制度约束。缺乏浪漫和幻想，只有理性和务实。
6#
问 ｜ 唐舆 ｜ 2010-05-16
花之！习之！现在怀疑忙先生是一个team!
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-16
身体许可就回去，顶不住就只能在二线溜达了。管理是个使笨力气的职业，没办法投机取巧，只要一上战场，就不分日夜，不分地点，随时随地准备应付任务。危机和事故是不分星期天和节假日的。所以搞企业管理的人45岁以后还完全健康的非常少，基本都是活活被累垮的。
7#
问 ｜ 月色溶溶、乌金沙 ｜ 2010-05-16
全力以赴之后的闲静,是一种享受.健康可以慢慢恢复.
即使不回去了,也不错.
老交大去做管理科学和工程的人很多，真的是特别实在 让我等后辈汗颜。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-16
老一辈的科学和工程大师，主要来自：上海交大，浙江大学和清华大学。其他学校凤毛麟角，而且不是一个数量级。
8#
问 ｜ 若天无云 ｜ 2010-05-17
花，我就是这专业的说实话，真难学，特别是现在教育环境下，老师教不好，学生没机会实践。
毕业后也没几个公司要，运筹学太曲高和寡了，毕业几年下来，能做到沾边的职位都没几个。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-17
主要还是机会。其实大型制造业是急需这种人才的，只是目前大家都急功近利，不想培养，只想使用。而管理工程师本质是交学费交出来的，不失败的人，就不是成熟的工程师，也不可能做成熟的总经理。这个行业最大特点就是需要无穷多的实践，而且还必须从最底层做起，一个个岗位的过，才能掌握全局。所以成才难度比较大。就我知道，目前航空公司计划调度就是用线性规划，物流公司排程和调度用的是线性规划和动态规划，大型制造业排程用的是动态规划。
9#
问 ｜ 赫然 ｜ 2010-05-17
很同意。凡是有人问我大学建议学什么，我总是建议工程。要培养逻辑和科学精神。
人总要先学习如何脚踏实地的干一件事而后再飞起来的。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-17
我的建议是本科学数学，打基础，硕士学工程，掌握一技之长人没有一技之长是很心虚的。
你说的PDM是指Product Data Managem吗？这个东西我不熟，没有用过，也没有接触过，所以没有介绍。
10#
问 ｜ 一军 ｜ 2010-05-17
给忙总提个建议可以自己练习八段锦，每天至少做10遍左右，持之以恒，必能起到很好的身体康复效果。
八段锦动作非常简单，比太极拳之类简单多了。比较适合初学者专精一路。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-17
谢谢关心，我心境还是很静的，每天散步1小时，平时也很放松没事干就上上网，或者乱翻书。体力应该可以慢慢恢复。只是管理这个职业是需要全力以赴搏命的工作，如果彻底放弃，我觉得很快会调整过来。
11#
问 ｜ 海角迎风、大水 ｜ 2010-05-17
忙总，身体乃革命本钱要注意身体保养，以你多年的管理经验与能力，在哪里都可以发挥所长，为各方做出你的贡献！
我接触过，用过几个品牌的PDM就是您说的 Product Data Management ，俺是比较迷这个的，前一段时间还跟一在车厂搞管理的同学提到过。结果被他一顿狂喷，呵呵，他的总结性发言就是“你被那些PDM厂商的人严重洗脑”
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-17
我评价一个系统好不好，基本是：首先是否真的提高运营效率其次是使用习惯和方便，不要太复杂；第三是系统要稳定，不要经常出故障。其实系统主要还是看使用者习惯。有的小系统其实很好用。相反象SAP或甲骨文之类，为了增加价格，把系统做得巨复杂，其实很多功能是画蛇添足，纯粹鸡肋，根本没用，而客户还要支付巨额费用。
12#
问 ｜ 肥仔 ｜ 2010-05-17
我看到运筹学规划经常没法应用的一个原因是基础数据不好我看到的两个例子都是这样，方法和算法很先进，但是数据非常不准。为什么不准，还是人的因素。人不具备像机器那样repeatibility和reproducibility。所以人不容易被规划，除非有很好的管理。
运筹学在金融或证券行业的运用也可以很深。从现在这个社会环境看，如果能去金融或证券行业，有几个人会去制造业或者服务业。
而国内很多制造业企业，也还没有意识到自己需要运用一些管理学知识和手段，因为大家赚钱很多也不是靠这个。
完全同意您说的，管理必须要实践，而且要从基层做起。我想大部分人都会同意，但真正能做到的人应该也不多。掌握了扎实的知识，又能从基层做起的管理人，应该就更少了吧。不知道国内有几个人可以作为这方面的榜样。多些榜样，走这条道路的人也会多起来。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-17
大的企业数据还是很全的，例如航空公司，没有计划排程混乱就不可避免，会一塌糊涂（我有亲身体会）；物流公司也是如此；银行不用说；大的制造业，尤其是流程性的，数据也还不错，因为都是自动采集的。组装型的企业可能更多要用约束算法，对数据要求不是太高，因为基本是流程仿真。最常用的是鼓–缓冲–绳仿真模型（也即TOC约束理论）
目前一部分用于组装型企业的APS软件是基于模拟仿真或基因算法写的，但大多数APS软件却是基于TOC约束理论的。
TOC软件主要是建立制造流程的仿真模型、采用各种算法找出流程上的约束环节，制订最优的生产计划。
目前，最流行的TOC软件有OPT2l和OPT5000，其中，OPT21主要是针对大中型企业的，而0PT5000则是面向小型企业的。
基本思想是：
（1）、识别企业的真正约束（瓶颈)；
（2）、基于瓶颈约束来建立生产计划(Drum鼓的节拍)；
（3）、对Buffer“缓冲”的管理；
（4）、非瓶颈的物料的投入受到瓶颈的产出率的控制，即Rope“绳子”所控制。
鼓:是约束资源的产出速度决定整个系统的运营速度，即瓶颈控制着企业同步生产的节拍，所以称为“鼓Drum”。在安排生产计划时，首先把优先级计划安排在约束资源上，“鼓”反映了系统对约束资源的利用。“鼓”的目标是有效产出最大。
缓冲:分为时间缓冲、库存缓冲。 是保证瓶颈不会出现因缺料而停工,在约束资源的后续装配工序前设置非约束资源缓冲，保证瓶颈能力100%利用时间。缓冲分为鼓缓冲，装配缓冲，发运缓冲。
鼓缓冲: 鼓缓冲可以在任何工作中心之前动态的布置，它被定义为鼓，并且使用协调计划处理。鼓缓冲是保护复杂制造环境的约束或瓶颈。不能处理不可能运行的订单和理想的计划，在鼓上运行的时间之前布置时间缓冲，来承受有限计划鼓的影响的风险。
装配缓冲：用于保证非-鼓链的装配，匹配关键鼓链的零件配套。只有是和通过鼓计划的子项配套时才会出现装配缓冲，如果子项没有一个是通过鼓计划的，装配缓冲是不会产生的。
发运缓冲:发运缓冲是用来保护独立需求物料的交货。所有的产品结构链都具有发运缓冲，它是在订单完成日期之前到达的时间缓冲。
绳子:绳子的目标是在制品库存最小，绳子根据约束资源的生产节拍，决定上游原材料的发放速度,其原理类似于看板管理思想。
TOC生产计划的实现过程:
(1)计划: 主生产计划，鼓计划和物料下达计划。
(2)执行： 缓冲管理和采购/发放计划。
(3)控制：评估和过程指示。
13#
问 ｜ 云无心而出岫 ｜ 2010-05-17
说说我的建议。本科学物理或者数学，硕士读金融，然后可以读一个偏工程管理的mba。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-17
你这个建议一般人没有这么多时间和体力，而且读完金融就肯定就业了，在金融业混过的人还会愿意混实业（我是迫不得已的例外）？
14#
问 ｜ 大水、戒定慧 ｜ 2010-05-17
对基层一线工程师来说，PDM就是个杯具增加了大量的数据录入过程
行动最重要。现在家里的LD就处在创业阶段每天累的腰酸背痛， 我则天天给她打气。
初级阶段那有时间看什么创业的书， 每天N 多事情都忙不过来
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-17
创业需要勇气和体力，只要年轻，就有无限多种可能不过创业切忌在一棵树上吊死，要在随机应变与坚持不懈中获得平衡，既不能狗熊掰棒子，也不能撞破南墙不回头。
15#
问 ｜ 若天无云 ｜ 2010-05-17
我现在就在某大型制造业不过不小心转成做财务系统了，自我感觉这个专业确实需要学习和实践太多了，没有好的学习能力，没有好的实践机会，大多数人都只能没落了。
我自认为学习能力和实践的机会都还是不错的，大学时学校就是机械类课程奇多，连CAD都学了，跟着老师做了机械行业的调研；毕业前去物流企业实习，毕业后就通过做ERP软件了解了企业流程，总算是能够入了门。同时也感觉到运筹学在企业实际运营中的作用及我国企业中的缺失。你所说的大型企业，在我接触的电子及工程机械行业中企业没有用到的，连基本的MRP闭环实现都不多或者说不顺利，更别说MPS了，一是基础确实太差，现在这家确实是把5S和PDCA循环用起来，再加一点简单的六西格玛就已经在国企中成为标杆了；二是行业发展实在太快，我所接触过的企业，好一点的基本都是每年30%以上的速度发展，100%也不稀奇，管理及人才都滞后于发展速度，很多预测都不及变化快；三是国家政策的的不稳定，企业研究政策比研究市场重要，08年的萧条到09、10年的井喷式增长让绝大部分的工程机械企业都措手不及。
所以，我个人认为这门学科在中国的发展至少还得10年时间才能受重视，等待企业高层的换血及国家政策、市场环境的稳定。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-17
谢谢你的一手信息，我想这是绝大多数企业的现状。不过也不必悲观，波音公司的管理水平也不像想的那么高，至少我认为能够看得懂，跟得上，倒是GE得管理水平让人高山仰止，不可企及。现在企业需要很多人认真做基础工作，（可惜大多数人都认为这是在为他人做嫁衣），基础理顺了，实际上实施系统管理难度不像想象那么大。
16#
问 ｜ 若天无云、presario2200 ｜ 2010-05-17
系统管理的难度是不大我是感叹要运用数学方法管理中国企业难度太大了
“理顺基础”是一个看似简单实则很难实现的目标。费钱、费时、费工，而且做这个还没啥“绩效”。
这个可能和经济发展的阶段有关。中国的民营企业大多还处于太祖、太宗在位的阶段，哪有心思搞那些精耕细作的事情。再过10年，做好“基础工作”或许会成为一种共识。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-18
在一些直接面对国际竞争的行业，目前已经不得不从精耕细作寻找出路，而不是靠劳动力成本低来竞争了。因为劳动力成本竞争优势已经没有余地。想精耕细作，管理基础建立是第一步，没办法。有的银行为了整理管理基础数据，搞了好几年了，投入巨大人力和财力，目前还是病歪歪的，不好用。
17#
问 ｜ zozoz ｜ 2010-05-18
PDM噱头成分居多PDM几乎是与ERP同时被人提出的，ERP cover的是企业物料资源的计划，科学的规划提前量，以减少仓储成本，避免延迟交货带来的损失。ERP缩小到一个个点上，其实就是对一件件产品的订单与生产数据的管理。
有些产品的工艺是相当复杂的，需要上万个零器件，零器件涉及到自产还是采购；零器件之间还有集成，成为子部件。产品的跟新换代是非常快的。许多跨国企业的产品，在当地已经淘汰了，但是在第三世界发展中国家，还有很大的市场。所以以产品生命周期为着眼点的，PDM产品数据管理的构想就应运而生了。它Cover的是单个产品，其中一个基本思想还在于，让公司高层能够清楚的了解目前这个产品的市场情况，生产情况，发货量。这样产品给企业带来利润就一目了然了，同时如果产品带来亏损，需要砍掉，也能迅速做出反应。
尽管着眼点不同，但是ERP和PDM其实是殊途同归的，无数个产品叠加，在PDM中显现的数据和ERP大同小异。就好比一个矩阵，一个沿着x轴方向发展，另一个沿着y轴方向发展。叠加效应使得它们占的正方形的面积是一样的。
但是，在实际操作中PDM有一个不容忽视的问题。就是底层的实际的数据录入者，往往看不到或者不理解PDM对企业带来的好处，因为他看到的只是单个产品，这个产品往往是亏损的，或者没有订单的。这就好比，企业高层往往青睐于PDM的概念很吸引人，因为他站得高，而下层只见PDM的一层裙角，丝毫感受不到它的好处。系统也往往应用的非常不理想。相比ERP就不一样了，管理仓储的接触到的是许多产品，他知道他的工作的意义，发货迟了，要违约，零件挤压了，要产生费用。对工作意义的理解就完全不一样了。
这种在实际应用中产生的问题，往往是提出PDM概念的人所意料不到的。
我所在公司有很完善的一整套ERP系统（SAP），前两年还是提了个PDM，向Global要了3000万欧元的预算。现在几乎完全荒废。虽然类似的系统建设事例比比皆是，但是某些高层如果不是好大喜功，喜欢玩两把亮点，多从细节处把问题想清楚。结果可能会完全不同的。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-18
我对erp有点使用经验，但是也还是觉得噱头多，画蛇添足多与企业理想的运营流程有距离，经常有绕大弯的感觉，吃力不讨好。
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问 ｜ 大水 ｜ 2010-05-18
从某种意义上来说，人就是这些IT系统的奴隶我看CRM，ERP，PDM就是这些系统的核心就是将人脑中的知识，数据，流程等等资源固化到电脑中，然后就是这些这些固化到电脑中的资源怎么去指导，规范化人的行为，模式化人的行为以及人怎么去运用固化在电脑中的资源。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-18
就我的经验，人的主观能动性还是第一位的，信息系统只是辅助决策的黑板，完全依靠就是自杀。
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问 ｜ presario2200 ｜ 2010-05-18
听到过一个说法，解释为什么现代管理体系在某些企业难以建立。
说——那些中高层何尝不知道ERP、PDCA、5S、6西格玛这一坨东东是个宝贝。但是管理流程每完善一小步，这就意味着他们在其中上下其手的机会退了一大步。所以大家集体装傻、于是陷入用进废退的恶性循环。
我觉着有几分道理。
说起基础数据，这东西从纯粹的操作层面来讲一点儿也不难，就看想不想真心弄。我知道因为IT泡沫破灭和SARS，“臭名昭著”的富士康订单锐减，大量工程技术人员闲着没事儿干。于是郭台铭放手发动群众，基本是利用闲人闲时，将集团几十年积累下来的模具方面的（富士康靠模具起家的）图纸、数据等建立了一个超级数据库。从此将模具设计周期缩短为原来的1/3甚至更短。而这个数据库，富士康的模具人员开玩笑说，可以申请人类文化遗产，传给子孙了。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-18
实际在正规企业里面业绩压力非常大，所以对管理要求很高，并不断升级。你说的为了便于贪污故意不提升管理在前几年的地方国企有这种现象，但是地方国企基本不是倒闭就是私有化，已经没有了。央企管理水平是很高的，没有给人这种机会，说可以不上系统。这种管理体系建设的决策权并不在企业领导手里，国资委就会要求你上。
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问 ｜ phjhuan、肥仔 ｜ 2010-05-18
这些工具在国内制造业到底用的怎么样6S、6sigma、fema……等，除了做样子的6S，估计大部分停留在口号上吧。
我在那地方，在同行业内应该算很规范了，但除了口头上外，工具没一个真正用起来的，不管是项目管理，还是车间管理，都是乱麻。
偶尔会提到ECN、MRB等之类的词。
仓库倒是用上了ERP，SAP，但好像就是个记录的而已。
另外说到人，工程师比例肯定比同业高很多，至少是本科学历，上层在名企做过工业管理的也不少。
所以，感觉国内除开巨无霸，应该都是很粗。
分行业性质吧，感觉国内基础数据不好的企业是绝大部分拿约束理论来说，第一条识别瓶颈，我怀疑（没有凭据，只能说是感觉）国内大部分企业就做不到很好。因为一个离散型企业生产岗位的产能影响因素很多，设备状况、人员状况、质量状况、产品结构搭配，甚至下游岗位的状况都会影响岗位产能，也就会影响系统中瓶颈的位置。所以很经常，系统中的瓶颈是动态的而不是固定的。真正能做到随时知道自己瓶颈在哪里的企业应该不多。
相对来说，流程类公司瓶颈相对比较固定一点，生产数据也相对容易实现自动化的采集。但是一个流程型的企业，其下游可能有几十上百个离散型的公司。规模大，管理规范的企业毕竟在国内还是少数。况且还有很多企业只是“大”，管理并不“强”。所以总的来说，我感觉国内大部分企业要想实现科学化的管理应该先从基础数据，也是基础工业工程开始。让生产系统能够被规划，就是前进了一大步。
另，个人评价，约束理论只是对生产系统举了不少好的比喻，但并没有把道理说透。其实质仍然是生产系统“推”和“拉”的结合。
做个小广告，本人写的关于推动式、拉动式生产的短文：
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-18
实际上就我的观察，toc程序包要想在排程中用的很好，关键还是经验。例如以前我下面一个机修分厂（也有3000多人），主要分铸造，热处理和机加工三个车间，为14个生产分厂服务，除维修外，也制造一些零配件和一些设备。由于每一天的生产任务都在变，不同的任务瓶颈位置是不同的，例如模具，例如齿轮，例如曲轴等等，有的瓶颈在熔模铸造，有的在柔性加工中心，有的在热处理，而且工段不同，工序不同，工位不同，设备不同。但是因为厂长非常有经验，对每种任务哪里会出问题心中有数，所以能够提前预防。后来引进基于toc约束算法的排程系统后，稍微一培训，厂长就完全掌握，而且与他的经验可以结合起来，程序可以代替他做一些重复繁杂的劳动，他只需要设定每个任务的瓶颈，任务量，时间，等等参数，系统就能给出生产计划，不像以前需要10来个人早上开计划调度会议来定。大幅提高效率。
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问 ｜ phjhuan ｜ 2010-05-20
M总虽见多识广，但看我那厂也会吃惊的集中了外企、民企、台企、国企、研究所各家之短。
首先说母公司，前身是个乡镇企业发展起来的国企，然后被私人给控制了。里头听说是不行，一群发源地的土包和亲戚当家，如以前的乡村干部之类。外面来的人没地位。
然后，拉上海龟，合股成立了个新厂，新厂里头有油水的部门还是土包、亲戚当家，那时听说是搞的乱。为了海外上市，和母公司分开了。大概是老大自己都觉得这样不行，又进来一群外企的假洋鬼子，部门头大都换成了外面来的，但实际主导的还是下一级的土包和亲戚。
如是，外来的并没有把这彻底改变，实际还是乡镇企业那套，形成了一个外企的壳加乡镇企业的核。
这是一个奇妙的现象，如果光看高层，会让人觉得这是一个跨国巨头的中国分公司。上层用英文名，开会的PPT用英文，不知道谁还创造了一堆专有单词和缩写，让外人一头雾水。真不知道是怎么开的会，土包学历低，看不懂英文。
说道海龟股东的开发部门，由于头是学校出来的，招的人也都是学校或研究所刚毕业的，所以形成了典型的中国式研究所风格，白忙瞎折腾，也影响到了其他技术人员，都是特别能折腾。如果不是海龟罩着，土包对技术也完全不懂，换其他公司，部门早被砍了。
这样对技术人员也有好处，出去竞争力强，因为什么都折腾过了，见识多。
接下来台湾人来了，一些称呼也改成台企那种XX长、课……
——不管怎么换，还是行业内少有的不盈利。
答 ｜ wxmang ｜ 2010-05-20
你说这厂算是极品了，很少有杂交这么复杂的企业，没散架真是意外，说明中国市场竞争还是不够激烈。说实在的，我就怕开会时海龟用缩写，有时他自己都解释不清楚。
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问 ｜ 好说好说 ｜ 2010-05-21
现在上基础数据管理的IT项目很热我所知道的很多大客户都在开始实施主数据管理了,有些甚至扩大到通过信息资源规划来整合基础数据的地步,制药,能源,房地产,金融各行业都有,搞得我们措手不及,一个实施过的MDM项目的PPT改头换面到处在用.
答 ｜ wxmang ｜ 2011-07-11
管理科学简单概念介绍2
二、管理科学解决问题的工作步骤、方法、工具和技术
管理科学有自己一套解决复杂管理问题的工作步骤、方法、工具和技术。（某种程度上管理科学与系统分析是同义词，所以工作方法是一样的）
1、工作步骤
（1）、明确问题；
（2）、设计评价指标体系；
（3）、综合；
（4）、分析；
（5）、最优化；
（6）、决策；
（7）、实施计划。
除上述工作步骤外，还可以采用切克兰德方法论的工作步骤,即:
①说明问题现状；
②弄清关联因素；
③建立概念模型；
④改善概念模型；
⑤比较；
⑥实施。
切克兰德方法论工作步骤的核心不是“最优化”，而是“比较”或“学习”，从对模型和现状的比较中学习改善现状的途径。“比较”的含义包括组织讨论和听取各方面的意见在内，因而不拘泥于建立数学模型来定量描述系统的最优解。这正是反映了社会经济系统的特点和人在这类系统中的积极因素。
2、方法
管理科学常用的除了运筹学方法和最优控制方法外，成本效益分析(CEA)、规划计划预算系统(PPBS)、计划协调技术(PERT)、关键路线法(CPM)、图解协调技术（GERT）、排队图解协调技术(Q-GERT)、风险协调技术(VERT)、盈亏分析、灵敏度分析、风险分析、折衷研究等，也都是常用的方法。
3、工具
投入产出法、计量经济学、系统动力学、价值工程、可靠性工程、系统安全工程等常被用作解决复杂管理问题的工具。而数理统计、概率论、微分方程、线性代数等数学方法更作为定性分析和定量分析的有效工具获得普遍使用。
4、技术
管理科学中最常用的技术有：建模、仿真(模拟)、最优化技术、决策分析、预测技术和技术评估等。
例如，在明确目标步骤中，常常应用各种预测技术对未来进行推测和估计；
在综合步骤中，可以应用方案生成技术来帮助形成方案；
在分析步骤中，更需要用各种建模技术和最优化技术来分析各种备选方案的功能、费用和效益等技术经济指标；
在决策步骤中，则要使用决策分析、多目标决策等。
4、霍尔三维结构
美国人A.D.霍尔于1969年提出霍尔三维结构图对多级递阶控制法、结构模型解释法、计划协调技术(PERT)和图解协调技术(GERT)等方法的应用以及大型工程总体模型和社会经济模型等复杂模型的建立都有重要作用。
（1）、时间维
一般我们解决问题可分为 7个阶段。
①规划阶段：根据总体方针和发展战略制定规划。
②计划阶段:根据规划提出具体的计划方案。
③开发阶段:实现系统的研制方案，并作出较为详细而具体的生产计划。
④制造阶段：生产系统所需要的全部零部件，并提出详细而具体的安装计划。
⑤安装阶段：把系统安装好，作出具体的运行计划。
⑥运行阶段：系统投入运行，为预期用途服务。
⑦更新阶段：改进或取消旧系统，建立新系统。
（2）、逻辑维
在每一个阶段要经历 7个工作步骤。
①明确问题：同提出任务的单位对话，明确所要解决的问题及其确切要求，全面收集和了解有关问题的历史、现状和发展趋势。
②设计评价指标体系：确定任务所要达到的目标或各目标分量，拟定评价标准，用多目标决策方法设计评价算法，组成评价指标体系。
③综合：拟定能完成预定任务的系统结构,建立模型,拟定政策、活动、控制方案和整个系统的多种方案。
④分析：分析系统各种方案的性能、特点、对预定任务能实现的程度以及在评价目标体系上的优劣次序。
⑤最优化：在评价目标体系的基础上生成并选择各项政策、活动、控制方案和整个系统方案，尽可能达到最优、次优或合理，至少能令人满意。
⑥决策：在分析、评价和优化的基础上作出裁决，选定行动方案。
⑦实施计划：不断地修改、完善以上6个步骤，制定出实施计划。
（3）、知识维
表示完成各阶段和各步骤所需要的各种专业知识、技能和技术素养。
5、分析
分析就是应用建模、仿真等技术对系统的各个方面进行定量和定性的分析，为选择最优的系统方案提供决策依据的分析研究过程。
在进行分析时，要对系统的目的、功能、环境、费用、效益等进行充分的调查研究,并分析处理有关的资料和数据,据此对若干备选的系统方案建立必要的模型，进行仿真实验，把计算、实验、分析的结果同预定的任务或目标进行比较和评价，最后把少数较好的可行方案整理成完整的综合资料，作为决策者选择最优或次优的系统方案的主要依据。
分析的特点是把问题作为一个整体来处理，全面考虑各主要因素及其相互影响，强调以最少的投资和最高的效益来完成预定任务，从而获得良好的总体效果。
（1）、分析的要素
①目的:
分析建立系统的根据是否正确可靠；分析和确定系统目的；分析和确定为达到系统目的所必须具备的系统功能和技术条件；分析系统所处的环境和约束条件。
②方案：
达到目标的途径。为了达到预定的系统目的,可以制订若干待选方案。例如,建立一个防空系统可以有地下防空设施系统、高炮射击系统和用战斗机阻击三种待选方案。通过对待选方案的分析和比较，才能从中选择出最优系统方案，这是系统分析中必不可少的一环。
③模型：
由说明系统本质的主要因素及其相互关系构成，是对系统的描述、模仿或抽象。在建立真实系统之前用它来对系统的有关功能和相应的技术参数进行预测，从而为后面的技术经济指标评价、方案选择和系统结构设计等工作提供资料。在系统分析中常常通过建立相应的图像模型（如框图、网络图）和数学模型来计算和分析各种待选方案。
④费用：
每一个待选方案达到目的所要消耗的全部资源。在对同一系统的不同方案进行分析时必须采用同一种或等价的费用估算方法。
⑤评价标准：
用以确定各种待选方案优先采用次序的标准。通常采用效益相同的条件下费用最小，或费用相同的条件下效益最大作为标准来选择方案。但效益大，费用往往也大。因此可采用效益费用比作为衡量方案优劣的标准。在确定各种待选方案优先采用顺序的标准时，不仅考虑效益费用这样的经济指标，还综合评价系统的功能、费用、时间、可靠性、环境、社会等方面的因素。
（2）、分析的步骤
①确定系统目的；
②收集资料；
③建立模型；
④最优化；
⑤系统评价。
这些步骤互相关联，需要不断反复进行，直到获得最优方案。
（3）、分析的实施
①在对系统的各种方案进行分析并作出选择时，应围绕建立系统的目的。
②从系统总体最优出发考虑系统分析中所要解决的各种问题。
③分析常采用定量分析和定性分析相结合的方法，要利用分析者和决策者的直观判断和经验，进行综合判断。
④分析不拘泥于细节，应抓住主要矛盾，并致力于提出解决主要矛盾的方法和措施。
6、建模
建模是解决复杂问题的重要手段和前提。凡是用模型描述系统的因果关系或相互关系的过程都属于建模。建模就是一个实际系统模型化的过程。实际系统的种类繁多，试图描述的关系各异，所以实现这一过程的手段和方法也是多种多样的。
一般是根据事物的机理来建模；也可以通过实验或统计数据的处理,并根据关于系统的已有的知识和经验来建模。还可以同时使用几种方法。
系统建模主要用于三个方面。
（1）、分析和设计实际系统
例如工程师在分析设计一个新系统时，通常先进行数学仿真和物理仿真实验，最后再到现场作实物实验。
数学仿真比物理仿真简单、易行。用数学仿真来分析和设计一个实际系统时，必须有一个描述系统特征的模型。
对于许多复杂的工业控制过程，建模往往是最关键和最困难的任务。对社会和经济系统的定性或定量研究也是从建模着手的。例如在人口控制论中，建立各种类型的人口模型，改变模型中的某些参量，可以分析研究人口政策对于人口发展的影响。
（2）、预测或预报实际系统的某些状态的未来发展趋势
预测或预报基于事物发展过程的连贯性。例如根据以往的测量数据建立气象变化的数学模型，用于预报未来的气象。
（3）、对系统实行最优控制
运用控制理论设计控制器或最优控制律的关键或前提是有一个能表征系统特征的数学模型。在建模的基础上，再根据极大值原理、动态规划、反馈、解耦、极点配置、自组织、自适应和智能控制等方法，设计各种各样的控制器或控制律。
对于同一个实际系统，可以根据不同的用途和目的建立不同的模型。但建立的任何模型都只是实际系统原型的简化，因为既不可能也没必要把实际系统的所有细节都列举出来。如果在简化模型中能保留系统原型的一些本质特征，那么就可认为模型与系统原型是相似的，是可以用来描述原系统的。因此，实际建模时，必须在模型的简化与分析结果的准确性之间作出适当的折衷，这常是建模遵循的一条原则。
7、初步设计（或概念设计）
在分析的基础上，初步设计出能满足预定目标的系统。
（1）、设计内容
①确定设计方针和方法；
②将系统分解为若干子系统；
③确定各子系统的目标、功能及其相互关系；
④决定对子系统的管理体制和控制方式；
⑤对各子系统进行技术设计和评价；
⑥对全系统进行技术设计和评价等。
（2）、设计方法
系统设计通常应用两种方法：一种是归纳法，另一种是演绎法。
应用归纳法进行系统设计的程序是：尽可能地收集现有的和过去的同类系统的系统设计资料；在对这些系统的设计、制造和运行状况进行分析研究的基础上,根据所设计的系统的功能要求进行多次选择,然后对少数几个同类系统作出相应修正，最后得出一个理想的系统。
演绎法是一种公理化方法，即先从普遍的规则和原理出发，根据设计人员的知识和经验，从具有一定功能的元素集合中选择能符合系统功能要求的多种元素，然后将这些元素按照一定形式进行组合，从而创造出具有所需功能的新系统。
这两种方法往往是并用的。
8、评价
对管理工作对象的系统,我们必须定期根据预定的系统目标,用分析的方法，从技术和经济等方面对设计的各种方案进行评审和选择，以确定最优或次优或满意的管理方案。
（1）、评价步骤
①明确系统方案的目标体系和约束条件；
②确定评价项目和指标体系；
③制定评价方法并收集有关资料；
④可行性研究；
⑤技术经济评价；
⑥综合评价。
（2）、评价流程
评价又分为事前评价、中间评价、事后评价和跟踪评价。
①事前评价：在计划阶段的评价，这时由于没有实际的系统，一般只能参考已有资料或者用仿真的方法进行预测评价，有时也用投标表决的方法，综合我们的直观判断而进行评价。
②中间评价：在计划实施阶段进行的评价，着重检验是否按照计划实施，例如用计划协调技术对项目进度进行评价。
③事后评价：在系统实施完成之后进行的评价，评价系统是否达到了预期目标。因为可以测定实际系统的性能，所以作出评价较为容易。
④跟踪评价：系统投入运行后对其他方面造成的影响的评价。如大型水利工程完成后对生态造成的影响。
评价必须有多种项目和相应的指标组成评价体系。根据不同系统所强调的不同评价要素，可以组成不同的评价项目和指标体系。
（3）、评价方法
①专家评估。由专家根据本人的知识和经验直接判断来进行评价。常用的有特尔斐法、评分法、表决法和检查表法等。
②技术经济评估。以价值的各种表现形式来计算系统的效益而达到评价的目的。如净现值法（ NPV法）、利润指数法（PI法）、内部报酬率法（ IRR法）和索别尔曼法等。
③模型评估。用数学模型在计算机上仿真来进行评价。如可采用系统动力学模型、投入产出模型、计量经济模型和经济控制论模型等数学模型。
④系统分析。对系统各个方面进行定量和定性的分析来进行评估。如成本效益分析、决策分析、风险分析、灵敏度分析、可行性分析和可靠性分析等。
评估中最常采用的一种方法是相关树法。相关树法是美国霍尼韦尔公司1963年为编制空间长远规划所用的方法。美国在执行“阿波罗”登月计划时也应用这种方法，取得明显效果。
相关树可表示整个目标体系。通过相关树就能分析同一级水平中各个因素对上一级水平中有隶属关系因素的各自的相对重要性。逐级往上递推，直至零水平，即可知道每个因素对于完成总目标的相对重要性。重要性的数量评价一般是通过向专家征询意见而获得的。通常先由专家们分别对各因素相对重要性给出估值，然后将这些估值平均。一级评估完毕即向上一级水平递推，每次递推都要考虑组合的相对重要性。
9、实施
根据确立的目标和结构，最优地利用给定的资源，实现管理目标。实施是管理过程中费用最大、周期最长、涉及面最广的一个阶段。按其工作内容，实施又可分为实施设计和制造过程两个阶段。
实施设计阶段根据初步设计给出的系统说明书、制造基本计划、实施计划等，编制制造说明书和制造实施计划，并预测、分析和排除在实施过程中可能出现的随机干扰因素。
（1）、实施设计的内容和步骤
①熟悉和掌握系统设计内容；
②制订实施设计的详细计划；
③讨论、评价和决定系统实施的基本设计；
④从技术经济上详细分析系统设计；
⑤对系统实施进行详细设计、评价和决定；
⑥对系统制造方案进行详细分析和评价；
⑦对某些制造工艺技术进行试验,根据对试验结果的评价,修正设计和制造方案；
⑧整理和确定制造说明书；
⑨编制和确定制造计划书。
制造过程阶段根据实施设计阶段的最终成果，即制造说明书、制造计划书等，合理而有效地制造系统。同时，制订系统运行阶段所需要的有关运行和维修文件。
（2）、制造过程的具体内容和步骤
①熟悉和掌握制造说明书内容；
②制订详细的制造计划；
③对制造部门的生产能力和技术水平等进行分析、预测和评价，据此进一步修正制造计划；
④执行制造计划，并对制造过程进行管理和控制；
⑤对建立的系统进行试验和鉴定；
⑥制造过程的总结和评价；
⑦修正和确定系统说明书和制造说明书；
⑧制订系统运行说明书、维修说明书及运行和维修管理说明书；
⑨培训系统运行操作人员和维修人员；
⑩制订系统运行计划和制订系统维修计划。
10、系统管理
对系统设计、系统实施和系统运行等各项活动进行有效的监督和控制，以求系统能达到预期的性能要求。
系统管理涉及对系统的进度、成本和人力的控制。
为了更好地管理整个系统的进度，一般采用任务分解结构和计划协调技术。
前者是对整个系统逐层划分任务项目，直到最低层不可再分的任务单元为止，一般分解成一种树形结构图。
根据这个树形结构所规定的任务进一步制定按时间划分的系统进度表，并可进一步采用计划协调技术检查和协调系统研制的进度。这样使主管部门能直观地看到各项工作应在何时完成，还可以根据各种任务决定专家和技术人员的合理配置，并定期检查，以便随时对工作情况进行估计和协调。
在管理大系统时需要各种数据信息，这时往往需要建立管理信息系统，它能正确而及时地提供各种数据，并且能进行分析综合，以便向各有关单位提供有益的综合信息。为了领导部门在各种复杂情况下能够作出较好的决策，现在还发展了决策支持系统。
系统管理一般由管理人员、组织机构和监控手段三部分组成。管理的好坏涉及人的因素。要对全体人员进行合理的组织、规划、选择、管理、指导以至奖惩等。管理中要强调各自的职责，要有明确的条例和指令通过一定的指挥渠道及时地传给各个岗位，并要加强各方面的信息交流，相互协调。
三、管理科学经常使用的最优化方法
从数学意义上说，最优化方法是一种求极值的方法，即在一组约束为等式或不等式的条件下，使系统的目标函数达到极值，即最大值或最小值。
从经济意义上说，是在一定的人力、物力和财力资源条件下，使经济效果达到最大（如产值、利润），或者在完成规定的生产或经济任务下，使投入的人力、物力和财力等资源为最少。
在微积分出现以前，已有许多学者开始研究用数学方法解决最优化问题。例如阿基米德证明：给定周长，圆所包围的面积为最大。这就是欧洲古代城堡几乎都建成圆形的原因。但是最优化方法真正形成为科学方法则在17世纪以后。17世纪，I.牛顿和G.W.莱布尼茨在他们所创建的微积分中，提出求解具有多个自变量的实值函数的最大值和最小值的方法。以后又进一步讨论具有未知函数的函数极值，从而形成变分法。这一时期的最优化方法可以称为古典最优化方法。
第二次世界大战前后，由于军事上的需要和科学技术和生产的迅速发展，许多实际的最优化问题已经无法用古典方法来解决，这就促进了近代最优化方法的产生。近代最优化方法的形成和发展过程中最重要的事件有：以苏联康托罗维奇和美国丹齐克为代表的线性规划；以美国库恩和塔克尔为代表的非线性规划；以美国贝尔曼为代表的动态规划；以苏联庞特里亚金为代表的极大值原理等。这些方法后来都形成体系，成为近代很活跃的学科，对促进运筹学、控制论和管理科学等学科的发展起了重要作用。
1、工作步骤
用最优化方法解决实际问题，一般可经过下列步骤：
（1）、提出最优化问题，收集有关数据和资料；
（2）、建立最优化问题的数学模型,确定变量,列出目标函数
和约束条件；
（3）、分析模型，选择合适的最优化方法；
（4）、求解，一般通过编制程序，用计算机求最优解；
（5）、最优解的检验和实施。
上述 5个步骤中的工作相互支持和相互约束，在实践中常常是反复交叉进行。
2、模型的基本要素
最优化模型一般包括变量、约束条件和目标函数三要素:
（1）、变量:指最优化问题中待确定的某些量。变量可用x＝(x1,x2…,xn)t表示。
（2）、约束条件:指在求最优解时对变量的某些限制,包括技术上的约束、资源上的约束和时间上的约束等。列出的约束条件越接近实际系统，则所求得的系统最优解也就越接近实际最优解。约束条件可用 gi(x)≤0表示1＝1,2，…，m,m 表示约束条件数；或 x∈R(R表示可行集合)。
（3）、目标函数：最优化有一定的评价标准。目标函数就是这种标准的数学描述，一般可用f(x)来表示，即f(x)=f(x1，x2,…,xn)。要求目标函数为最大时可写成maxx∈Rf(x)；要求最小时则可写成minx∈Rf(x)。目标函数可以是系统功能的函数或费用的函数。它必须在满足规定的约束条件下达到最大或最小。
3、问题的分类
最优化问题根据其中的变量、约束、目标、问题性质、时间因素和函数关系等不同情况，可分成多种类型。
4、最优化方法
不同类型的最优化问题可以有不同的最优化方法，即使同一类型的问题也可有多种最优化方法。反之,某些最优化方法可适用于不同类型的模型。最优化问题的求解方法一般可以分成解析法、直接法、数值计算法和其他方法。
（1）、解析法
这种方法只适用于目标函数和约束条件有明显的解析表达式的情况。求解方法是：先求出最优的必要条件，得到一组方程或不等式，再求解这组方程或不等式，一般是用求导数的方法或变分法求出必要条件，通过必要条件将问题简化，因此也称间接法。
（2）、直接法
当目标函数较为复杂或者不能用变量显函数描述时，无法用解析法求必要条件。此时可采用直接搜索的方法经过若干次迭代搜索到最优点。这种方法常常根据经验或通过试验得到所需结果。对于一维搜索(单变量极值问题)，主要用消去法或多项式插值
法；对于多维搜索问题(多变量极值问题)主要应用爬山法。
（3）、数值计算法
这种方法也是一种直接法。它以梯度法为基础，所以是一种解析与数值计算相结合的方法。
（4）、其他方法
如网络最优化方法等。
根据函数的解析性质，还可以对各种方法作进一步分类。例如，如果目标函数和约束条件都是线性的，就形成线性规划。线性规划有专门的解法，诸如单纯形法、解乘数法、椭球法和卡马卡法等。当目标或约束中有一非线性函数时,就形成非线性规划。当目标是二次的,而约束是线性时，则称为二次规划。二次规划的理论和方法都较成熟。如果目标函数具有一些函数的平方和的形式，则有专门求解平方和问题的优化方法。目标函数具有多项式形式时，可形成一类几何规划。
5、最优解的概念
最优化问题的解一般称为最优解。如果只考察约束集合中某一局部范围内的优劣情况，则解称为局部最优解。如果是考察整个约束集合中的情况，则解称为总体最优解。
对于不同优化问题，最优解有不同的含意，因而还有专用的名称。例如，在对策论和数理经济模型中称为平衡解；在控制问题中称为最优控制或极值控制；在多目标决策问题中称为非劣解（又称帕雷托最优解或有效解）。
在解决实际问题时情况错综复杂，有时这种理想的最优解不易求得，或者需要付出较大的代价，因而对解只要求能满足一定限度范围内的条件,不一定过分强调最优。
50年代初,在运筹学发展的早期就有人提出次优化的概念及其相应的次优解。提出这些概念的背景是：最优化模型的建立本身就只是一种近似，因为实际问题中存在的某些因素，尤其是一些非定量因素很难在一个模型中全部加以考虑。另一方面，还缺乏一些求解较为复杂模型的有效方法。
1961年H.A.西蒙进一步提出满意解的概念，即只要决策者对解满意即可。
6、最优化方法的应用
最优化一般可以分为最优设计、最优计划、最优管理和最优控制等四个方面。
（1）、最优设计
世界各国工程技术界,尤其是飞机、造船、机械、建筑等部门都已广泛应用最优化方法于设计中，从各种设计参数的优选到最佳结构形状的选取等，结合有限元方法已使许多设计优化问题得到解决。一个新的发展动向是最优设计和计算机辅助设计相结合。电子线路的最优设计是另一个应用最优化方法的重要领域。配方配比的优选方面在化工、橡胶、塑料等工业部门都得到成功的应用,并向计算机辅助搜索最佳配方、配比方向发展。
（2）、最优计划
现代国民经济或部门经济的计划，直至企业的发展规划和年度生产计划，尤其是农业规划、种植计划、能源规划和其他资源、环境和生态规划的制订,都已开始应用最优化方法。一个重要的发展趋势是帮助领导部门进行各种优化决策。
（3）、最优管理
一般在日常生产计划的制订、调度和运行中都可应用最优化方法。随着管理信息系统和决策支持系统的建立和使用，使最优管理得到迅速的发展。
（4）、最优控制
主要用于对各种控制系统的优化。例如，导弹系统的最优控制，能保证用最少燃料完成飞行任务,用最短时间达到目标；再如飞机、船舶、电力系统等的最优控制，化工、冶金等工厂的最佳工况的控制。计算机接口装置不断完善和优化方法的进一步发展，还为计算机在线生产控制创造了有利条件。最优控制的对象也将从对机械、电气、化工等硬系统的控制转向对生态、环境以至社会经济系统的控制。
7、线性规划
研究线性约束条件下线性目标函数的极值问题，是运筹学的一个重要分支，广泛应用于军事作战、经济分析、经营管理和工程技术等方面。
（1）、简史
法国数学家傅里叶和 C.瓦莱－普森分别于1832和1911年独立地提出线性规划的想法，但未引起注意。1939年苏联数学家康托罗维奇在《生产组织与计划中的数学方法》一书中提出线性规划问题，也未引起重视。1947年美国数学家丹齐克提出线性规划的一般数学模型和求解线性规划问题的通用方法—-单纯形法，为这门学科奠定了基础。1947年美国数学家J.von诺伊曼提出对偶理论,开创了线性规划的许多新的研究领域，扩大了它的应用范围和解题能力。
1951年美国经济学家T.C.库普曼斯把线性规划应用到经济领域，为此与康托罗维奇一起获1975年诺贝尔经济学奖。50年代后对线性规划进行大量的理论研究，并涌现出一大批新的算法。例如，1954年C.莱姆基提出对偶单纯形法，1954年S.加斯和T.萨迪等人解决了线性规划的灵敏度分析和参数规划问题，1956年A.塔克提出互补松弛定理，1960年G.B.丹齐克和P.沃尔夫提出分解算法等。线性规划的研究成果还直接推动了其他数学规划问题包括整数规划、随机规划和非线性规划的算法研究。由于数字电子计算机的发展，出现了许多线性规划软件，如MPSX，OPHEIE，UMPIRE等，可以很方便地求解几千个变量的线性规划问题。1979年苏联数学家哈奇扬提出解线性规划问题的椭球算法，并证明它是多项式时间算法。1984年美国贝尔电话实验室的印度数学家N.卡马卡提出解线性规划问题的新的多项式时间算法。用这种方法求解线性规划问题在变量个数为5000时只要单纯形法所用时间的1/50。现已形成线性规划多项式算法理论。
50年代后线性规划的应用范围不断扩大。
（2）、模型
要对实际规划问题作定量分析，必须先加以抽象，建立数学模型。在建立线性规划模型时，需要有关的专业知识，并要有一定的经验和技巧。建立线性规划模型包括：
①明确问题的目标和划定决策实施的范围（包括时间界限），并将目标表达成决策变量的线性函数，称为目标函数。
②选定决策变量和参数。决策变量就是待决定的问题的未知量，一组决策变量的取值即构成一个规划方案。决策变量的选定往往需要对问题进行仔细的分析。
③建立约束条件。问题的各种限制条件称为约束条件。每一个约束条件均表达成决策变量的线性函数应满足的等式或不等式。约束条件往往不止一个，通常表达成一组线性等式或不等式。线性规划问题就是在决策变量满足一组约束条件的情况下使目标函数达到极大值或极小值。
一般线性规划模型的形式请上网查看。
（3）、 算法
求解线性规划问题的基本方法是单纯形法，现在已有单纯形法的标准软件，可在电子计算机上求解约束条件和决策变量数达 10000个以上的线性规划问题。为了提高解题速度，又有改进单纯形法、对偶单纯形法、原始对偶方法、分解算法和各种多项式时间算法。对于只有两个变量的简单的线性规划问题，也可采用图解法求解。这种方法仅适用于只有两个变量的线性规划问题。它的特点是直观而易于理解，但实用价值不大。通过图解法求解可以理解线性规划的一些基本概念。
（4）、应用
在工业、农业、商业、行政、军事、公用事业等各个领域，存在着大量的线性规划问题。有些规划问题本身是非线性的，但往往可以通过改变标度或采用分段线性化等方法，转化为线性规划模型。
用线性规划求解的典型问题有运输问题、生产计划问题、配套生产问题、下料和配料问题等。
①运输问题：某产品有N个产地，M个销地。已知各产地的产量和各销地的销量，以及各产地到各销地的单位运价，问如何安排各产地到各销地的运量，使总的运费为最少？
②生产计划问题：用M种资源生产N种产品。已知各种产品每生产一单位可得的利润和所需的各种资源的数，以及各种资源的限额。问如何计划各种产品的生产量，使总的利润为最大?
③配套生产问题：用若干台机床加工某种产品的各种零件。已知各机床加工不同零件的效率。问如何分配各机床的任务，在零件配套的前提下使一个生产周期内的产量最高？
④下料问题：将一批固定规格的条材或板材裁剪成具有规定尺寸的若干种毛坯，并已设计出若干种下料方式。问采用哪种下料方式，能使各种毛坯满足所需数量，又使总的用料最省？
⑤混合配料问题：用M种原料配制某些含有N种成分的产品。已知各种成分在各种原料中的单位含量，以及各种原料的单价和限额。问怎样混合调配，在满足产量要求和产品所含各种成分的要求下使成本为最低？
8、动态规划
研究多段（多步）决策过程最优化问题的一种数学方法，是最优控制和运筹学的重要数学工具。
为了寻找系统最优决策，可将系统运行过程划分为若干相继的阶段（或若干步），并在每个阶段（或每一步）都作出决策。这种决策过程就称为多段（多步）决策过程。多段决策过程的每一阶段的输出状态就是下一阶段的输入状态。某一阶段所作出的最优决策，对于下一阶段未必是最有利的。多段决策过程的最优化问题必须从系统整体出发，要求各阶段选定的决策序列所构成的策略最终能使目标函数达到极值。
（1）、简史
20世纪40年代，科学家开始研究水力资源的多级分配和库存的多级存储问题。50年代初,美国数学家R.贝尔曼首先提出动态规划的概念，1957年发表《动态规划》一书。在1961、1962年相继出版的第二版和第三版中，又进一步阐明了动态规划的理论和方法。
（2）、多段决策过程
多段决策过程包括阶段、状态、决策、策略和目标函数 5个要素。
①阶段:把所要求解的过程划分成若干相互联系的阶段,并用□表示阶段变量。
②状态:表示某一阶段出发位置的状态，它既是上一阶段的输出又是本阶段的输入，并用向量□k表示第□阶段的状态，称为状态变量。
③决策:指给定□阶段的状态后,从该状态转移到下一阶段某一状态的选择。用U□表示第□阶段当状态处于X□时的决策变量。对于系统的每一个状态，都可以从若干种可能的决策（或控制）中任选一种。选定决策并加以实施，即可引起系统状态的变化。系统的下一阶段状态由现在的状态和决策确定，与过去的历史无关，即系统是无记忆的。
④策略：由过程中每一阶段所选决策构成的整个序列，又称为方案。
⑤目标函数：策略的目标是使状态变量的某个特定函数的值为最大（或最小）。这个特定函数就是目标函数。使目标函数值为最大（或最小）的策略称为最优策略。
（3）、基本原理
动态规划的理论基础是最优化原理和嵌入原理。
最优化原理：一个最优策略，具有如下性质：不论初始状态和初始决策（第一步决策）如何，以第一步决策所形成的阶段和状态作为初始条件来考虑时，余下的决策对余下的问题而言也必构成最优策略。最优化原理体现了动态规划方法的基本思想。
嵌入原理：一个具有已知初始状态和固定步数的过程总可以看作是初始状态和步数均不确定的一族过程中的一个特殊情况。这种把所研究的过程嵌入一个过程族的原理称为嵌入原理。通过研究过程族的最优策略族的共同性质得出一般通解，此通解自然也适用于原来的特殊问题。动态规划的基本方法就是根据嵌入原理把一个多步决策问题化为一系列较简单的一步决策问题，可显著降低数学处理上的难度。
应用最优化原理和嵌入原理可推导出动态规划的基本方程，称为贝尔曼方程。（请上网搜索数学表达式）
贝尔曼方程是关于未知函数（目标函数）的函数方程组。应用最优化原理和嵌入原理建立函数方程组的方法称为函数方程法。在实际运用中要按照具体问题寻求特殊解法。动态规划理论开拓了函数方程理论中许多新的领域。
（4）、应用
若多阶段决策过程为连续型，则动态规划与变分法处理的问题有共同之处。动态规划原理可用来将变分法问题归结为多阶段决策过程，用动态规划的贝尔曼方程求解。在最优控制理论中动态规划方法比极大值原理更为适用。但动态规划还缺少严格的逻辑基础。60年代，沃尔昌斯基对动态规划方法作了数学论证。动态规划方法有五个特点：
①在策略变量较多时，与策略穷举法相比可降低维数；
②在给定的定义域或限制条件下很难用微分方法求极值的函数，可用动态规划方法求极值；
③对于不能用解析形式表达的函数,可给出递推关系求数值解；
④动态规划方法可以解决古典方法不能处理的问题，如两点边值问题和隐变分问题等；
⑤许多数学规划问题均可用动态规划方法来解决，例如，含有随时间或空间变化的因素的经济问题。投资问题、库存问题、生产计划、资源分配、设备更新、最优搜索、马尔可夫决策过程，以及最优控制和自适应控制等问题，均可用动态规划方法来处理。
9、经典控制理论
自动控制理论中建立在频率响应法和根轨迹法基础上的一个分支。经典控制理论的研究对象是单输入、单输出的自动控制系统，特别是线性定常系统。经典控制理论的特点是以输入输出特性（主要是传递函数）为系统数学模型，采用频率响应法和根轨迹法这些图解分析方法，分析系统性能和设计控制装置。经典控制理论的数学基础是拉普拉斯变换，占主导地位的分析和综合方法是频率域方法。经典控制理论主要研究系统运动的稳定性、时间域和频率域中系统的运动特性、控制系统的设计原理和校正方法。经典控制理论包括线性控制理论、采样控制理论、非线性控制理论三个部分。早期，这种控制理论常被称为自动调节原理，随着以状态空间法为基础和以最优控制理论为特征的现代控制理论的形成（在1960年前后），开始广为使用现在的名称。
1868年，英国科学家J.C.麦克斯韦首先解释了瓦特速度控制系统中出现的不稳定现象，指出振荡现象的出现同由系统导出的一个代数方程根的分布形态有密切的关系，开辟了用数学方法研究控制系统中运动现象的途径。英国数学家E.J.劳思和德国数学家A.胡尔维茨推进了麦克斯韦的工作，分别在1875年和1895年独立地建立了直接根据代数方程的系数判别系统稳定性的准则。
1932年，美国物理学家H.奈奎斯特运用复变函数理论的方法建立了根据频率响应判断反馈系统稳定性的准则。这种方法比当时流行的基于微分方程的分析方法有更大的实用性，也更便于设计反馈控制系统。奈奎斯特的工作奠定了频率响应法的基础。随后，H.W.波德和N.B.尼科尔斯等在30年代末和40年代进一步将频率响应法加以发展，使之更为成熟，经典控制理论遂开始形成。
1948年，美国科学家W.R.埃文斯提出了名为根轨迹的分析方法，用于研究系统参数（如增益）对反馈控制系统的稳定性和运动特性的影响，并于1950年进一步应用于反馈控制系统的设计，构成了经典控制理论的另一核心方法──根轨迹法。
40年代末和50年代初，频率响应法和根轨迹法被推广用于研究采样控制系统和简单的非线性控制系统，标志着经典控制理论已经成熟。经典控制理论在理论上和应用上所获得的广泛成就，促使我们试图把这些原理推广到像生物控制机理、神经系统、经济及社会过程等非常复杂的系统，其中美国数学家N.维纳在1948年出版的《控制论》最为重要和影响最大。
经典控制理论在解决比较简单的控制系统的分析和设计问题方面是很有效的，至今仍不失其实用价值。存在的局限性主要表现在只适用于单变量系统，且仅限于研究定常系统。
10、现代控制理论
现代控制理论是建立在状态空间法基础上的。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。现代控制理论的名称是在1960年以后开始出现的，用以区别当时已经相当成熟并在后来被称为经典控制理论的那些方法。现代控制理论已在航空航天技术、军事技术、通信系统、生产过程等方面得到广泛的应用。现代控制理论的某些概念和方法，还被应用于人口控制、交通管理、生态系统、经济系统等的研究中。
（1）、简史
现代控制理论是在20世纪50年代中期迅速兴起的空间技术的推动下发展起来的。空间技术的发展迫切要求建立新的控制原理，以解决诸如把宇宙火箭和人造卫星用最少燃料或最短时间准确地发射到预定轨道一类的控制问题。这类控制问题十分复杂，采用经典控制理论难以解决。
1958年，苏联数学家庞特里亚金提出了著名的极大值原理成为综合控制系统的新方法。在这之前，美国学者R.贝尔曼于1954年创立了动态规划，并在1956年应用于控制过程。他们的研究成果解决了空间技术中出现的复杂控制问题，并开拓了控制理论中最优控制理论这一新的领域。
1960～1961年，美国学者R.E.卡尔曼和R.S.布什建立了卡尔曼–布什滤波理论,因而有可能有效地考虑控制问题中所存在的随机噪声的影响，把控制理论的研究范围扩大，包括了更为复杂的控制问题。几乎在同一时期内，贝尔曼、卡尔曼等人把状态空间法系统地引入控制理论中。状态空间法对揭示和认识控制系统的许多重要特性具有关键的作用。其中能控性和能观测性尤为重要，成为控制理论两个最基本的概念。
到60年代初，一套以状态空间法、极大值原理、动态规划、卡尔曼－布什滤波为基础的分析和设计控制系统的新的原理和方法已经确立，这标志着现代控制理论的形成。
（2）、线性系统理论
是现代控制理论中最为基本和比较成熟的一个分支，着重于研究线性系统中状态的控制和观测问题，其基本的分析和综合方法是状态空间法。按所采用的数学工具，线性系统理论通常分成为三个学派：基于几何概念和方法的几何理论，代表人物是W.M.旺纳姆；基于抽象代数方法的代数理论,代表人物是R.E.卡尔曼；基于复变量方法的频域理论，代表人物是H.H.罗森布罗克。
（2）、非线性系统理论
非线性系统的分析和综合理论尚不完善。研究领域主要还限于系统的运动稳定性、双线性系统的控制和观测问题、非线性反馈问题等。更一般的非线性系统理论还有待建立。从70年代中期以来，由微分几何理论得出的某些方法对分析某些类型的非线性系统提供了有力的理论工具。
（3）、最优控制理论
最优控制理论是设计最优控制系统的理论基础，主要研究受控系统在指定性能指标实现最优时的控制规律及其综合方法。在最优控制理论中，用于综合最优控制系统的主要方法有极大值原理和动态规划。最优控制理论的研究范围正在不断扩大，诸如大系统的最优控制、分布参数系统的最优控制等。
（4）、随机控制理论
随机控制理论的目标是解决随机控制系统的分析和综合问题。维纳滤波理论和卡尔曼－布什滤波理论是随机控制理论的基础之一。随机控制理论的一个主要组成部分是随机最优控制，这类随机控制问题的求解有赖于动态规划的概念和方法。
（5）、适应控制理论
适应控制系统是在模仿生物适应能力的思想基础上建立的一类可自动调整本身特性的控制系统。适应控制系统的研究常可归结为如下的三个基本问题：
①识别受控对象的动态特性；
②在识别对象的基础上选择决策；
③在决策的基础上做出反应或动作。
11、资源最优配置的规划计划预算系统
美国国防部为了达到合理分配和使用资源，对规划、计划和预算进行系统管理（PPBS），于1961年首先创用，1965年被应用到民政部门和企业界，后在西欧和加拿大、日本等国得到广泛应用，取得明显效果。
（1）、背景
原来美国国防部的研究开发计划和预算编制分别由两个系统进行。前者一般按军种和任务分类，由从事作战参谋工作的军职人员制订后交参谋长联席会议汇总。这类计划一般不作成本费用的计算和详细的财务说明，而且往往是预测未来若干年的长期规划。
后者则按职能机构分类，由三军文职部长和各级审计人员负责编制，它以国家当年财力为预算准则，而且只预算未来一年的短期需求。
这两个系统互不联系，以致造成研制计划与预算工作的脱节。其结果或者是追加预算，造成超支；或者是取消已经执行的计划，造成浪费。为了克服这些缺点，便于高级领导人员对研究开发工作进行监督和管理，美国国防部委托兰德公司进行研究。最后由兰德公司研究出这种系统管理方法，并在国防部内成立系统分析机构协助推行。
（2）、PPBS组成
把制订决策过程中的规划、计划和预算三个阶段合成一个总体系统来统一考虑，并设计一套工作文件来沟通各阶段工作，建立管理信息系统以储存、传递和反馈各部门间的有关信息。它的基本观点是年度财政预算必须以计划和规划为依据。计划和规划必须根据任务和需求，而任务和需求又必须根据国家最高目标的优先顺序来确定。PPBS由 3个部分组成。
①规划：主要是确定综合性的战略目标和研制规划，据此制订实现这些目标和规划的若干备选方案，并对这些备选方案进行费用效益分析，最终求得资源分配的最优方案。
②计划：把战略目标分解为若干具体目标，并制订实施这些目标的有关方案，并把规划中的任务和需求制订出五年计划和年度计划，对所需的各种资源作出估算等，最后报请上级批准。
③预算：以计划为依据制订每年的预算，分配资金。为了便于把计划与预算工作结合起来，两者在结构上完全相同，即计划中每一项目中的任务必须在相应的预算项目中支取经费。根据每个项目的费用水平进行财务检查，一般不允许超支，只有经过特别批准才可追加预算。下图为PPBS所用的基本方法、工作和文件。
（3）、PPBS的基本特征
①首先树立明确的长期的总体发展目标。
②从这些目标中选择最主要和最迫切的任务。
③利用系统分析选出实现主要目标的最优方案。
④不但要制订长期费用计划，而且要订出年度预算，便于执行和检查。
⑤要衡量各项计划方案的实施成效，保证资金得到最有效的利用。
⑥整个工作过程大量应用了预算技术、系统分析、滚动计划等方法，以加强规划工作的预见性和科学性。
（完）
23#
问 ｜ 润树 ｜ 2011-07-12
由于长期在工程与咨询公司以及化学公司担任化工过程控制工作的缘故，对wxmang兄在这个系列里介绍的许多概念感到很熟悉和亲切。我的工作对象限于工厂级别，因此对这以下的管理和控制系统有一些认识和实践，而对企业级别的管理则只是稍有了解。
化工业可能是最难建立仿真模拟系统的，但二三十年下来，也有了很丰富的理论和实践积累，在控制和优化方面都许多成功的实例，并正在扩大应用对象和范围。取决于不同工厂和企业的生产过程，设备，以及文化，现代控制和优化系统的应用规模还是有不小的差别，不过都在朝这个方向努力。
企业层面，针对不同的应用，也有不同的软件和数据库。但一个很大的难题是对市场建立模型并进行预测，所以主要还得靠反馈。不过，即使是一个全球性的大公司，依赖于这些理论和技术，在计划和管理方面都是可以做得相当不错的，除了那个难以预料的市场。
因此，从逻辑上说，再往上，还应该有社会和国家的计划，控制和管理系统，从根本上解决市场问题。但这是马克思给资本主义诊断出的死疾，没办法解决。因此，100多年过去了，资本主义社会也还是在定期或不定期地受到经济危机的折磨。市场好了，就拼命生产，于是造成过剩，通货膨胀，然后是市场萧条萎缩，如此循环往复，绵无绝期。
答 ｜ wxmang ｜ 2011-07-12
你说的国家级的管理决策与信息系统我们国家一直在搞，中科院有一个重点开放实验室：管理决策与信息系统开放实验室，本人就是从这里出来的。从八十年代中期开始，许国志院士，邓述慧教授领衔，以及国务院发展中心和国家信息中心等等就在做这方面工作，一个是与IIASA合作搞的山西省国民经济计划系统，一个是反通货膨胀系统。
当时主要问题是对复杂系统元素间的内部通讯产生的信息放大、延迟、损耗和误差无法实时处理，也即计划总是跟不上变化。
这个问题至今全世界也没有解决。复杂系统20年毫无本质进步，十分令人意外。当时一位从普利高津处回来的老师告诉我：搞复杂系统，不是超级天才就是超级白痴。我个人认为自己这两个都不是，就放弃了。现在看来他是对的，太难了，无法突破。
24#
问 ｜ 醉胖 ｜ 2011-07-13
受教了。另，我觉得还有系统边界不稳定（甚至不存在）的原因。还有一点粗浅想法：对复杂系统，一直是解构的分析方法，系统—模块—单元—元素-变量。而对于国民经济，这种解构未必反应系统的本质。
答 ｜ wxmang ｜ 2011-07-14
你提的这个问题非常重要，最近10年复杂系统涌现现象是研究热点，这个问题实际上就是还原论不能解释复杂系统，例如生命现象是承载在一个非生命的物质系统上的，只是因为结构不同，导致生命不同，这是用分析和还原论解释不了的。
所以复杂系统中分析工具基本被淘汰了。
25#
问 ｜ 醉胖 ｜ 2011-07-14
对对，就是这个意思。另，您说到生命现象，让我联想到宇宙诞生。我感觉这个世界是从"无”到“有”，从“有物”到“有生”，从“有生”到“有智”可能存在着同样的“涌现”结构。
答 ｜ wxmang ｜ 2011-07-14
http://ishare.iask.sina.com.cn/f/14688913.html
建议看看这本书：《复杂》http://ishare.iask.sina.com.cn/f/14688913.html
26#
问 ｜ 胡亦庄 ｜ 2011-08-10
数学公式可以用mathtype，3分钟上手。
答 ｜ wxmang ｜ 2011-08-10
谢谢，谢谢，试过了，相当麻烦，而且极容易错误。
27#
问 ｜ 明日黄花 ｜ 2011-08-10
Word 2007可以直接插入编辑公式了
答 ｜ wxmang ｜ 2011-08-11
word上的公式拷贝到论坛上不显示。
28#
问 ｜ 土头 ｜ 2011-09-11
很少回帖，先感谢忙总知识经验的无私共享。因为自己对经济分析有兴趣，所以从西西河开始就从忙总文章里挖到不少好东西，其中关于科学管理跟系统分析这些概念以及相应学说的挖掘让我受益匪浅。不过数学不好，而且对定量分析也没兴趣，所以只对系统分析中的定性分析做了点功课。关于忙总说的复杂系统研究的方法论，在，钱学森创建系统科学，这本书里序中，就提到钱老就复杂系统研究还原论跟整体论的一些资料，也就是说还原论不适合复杂系统分析，这个应该很早就被关注了。因为我本身数学不好，所以更关注于系统分析前期定性分析，以及后期定量分析中建模这种数学应用中经验的重要性。由于读过一些投资或投机大师一些传记或者介绍类的书籍，从他们分析宏观经济，这种复杂系统的分析过程中。感觉到，从整体观感上，观察系统，解读系统，运行规律，其实主要还是靠经验。如果把他们投资决策过程看成一种系统分析中的定量分析建模过程。那么这个过程最主要的还是经验，怎么来断定建立完善什么模式的模型，投资决策相对应的是判断什么样的市场层面反映，（社会群体层面心理反应，比如恐惧，贪婪）。这个市场层面的反映，什么情况下可以重复，可以用某种经验解读。如果这两个过程可以对等的话，那么我的感觉就是，复杂系统分析，难点在于信息不完备，无论是输入输出，以及建模或经验模式判断过程中模型无法复制复杂系统的多元化反映，因为这个实在是考验个人经验，数学简化，数学化表达，实在无法对应系统的复杂程度。
具体的例子，朱利安罗伯森老虎基金，索罗斯量子基金，他们的成败。这个有个有趣的观察点，关于索罗斯，朱利安罗伯森这些老一辈宏观对冲基金管理人员，他们自身经验对应以前的经济分析，还有这次08次债危机中，新兴对冲基金经理人，约翰鲍尔森。他对次债以及美国房地产市场泡沫的分析。
从我的感觉而言，一个这样宏观分析决策所需的知识经验储备，决定了他的分析决策的质量。这次次债危机的分析，老一辈基金管理人没有新人更能成功。虽然，要证明这些，可能武断了点，但个人经验决定了对复杂系统分析的成败。这个结论可能有点可以参考的地方。
因为其实系统分析中所谓复杂系统也好，什么自组织系统也好。在社会系统中，是由人强加给外在世界的。所以观察的范围，决定了人很难完美在数学角度叙述整个复杂系统。那么复杂系统分析质量是否主要就集中在，前期的定性分析人员的个人经验。比如对社会经济，市场反应，社会心理学，这类社会系统分析知识以及现实直接反应的认知。后续建模过程，还是经验是主要制约因素，后面输出，执行也是需要太高的经验要求。还有系统分析过程中，各种信息不完备，信息输入输出处理过程的延迟，或信息处理的困难。
所以，我的总体感觉是，就算这类社会复杂系统分析决策辅助系统，建立了一系列硬件，或模式的组织实施体制。对应用者来说，个人素质要求还是极高。中间系统对使用者这种双向层面的适应调节，才是最核心的过程。
答 ｜ wxmang ｜ 2011-09-11
不瞒你说，我说句不好听的话，数学不好，就不要再掺和系统分析或系统科学或复杂系统这类学科了，因为你没办法看懂别人的文章，不知道讨论的专题和前沿是什么。只能望文生义，想当然尔。这是很坏的结果，不但不能启发智力，学习有用知识，还会把自己搞糊涂。
复杂系统所有概念都是有数学背景的，我们在论坛上聊天，不想搞得太复杂，随便说说，严格讲是错误的，这是不对的。没有数学定义的概念，都是有问题的。因为所有概念都有特定的边界条件和特定的限制，并不能放之四海而皆准。
你描述的概念很多是不对的。不是原来的本义，而是被望文生义了，或者不适当的放大了。复杂系统理论的结论不能无限放大，放大就是谬论。:daxiao:
29#
问 ｜ 醉胖 ｜ 2011-07-13
受教了。另，我觉得还有系统边界不稳定（甚至不存在）的原因。还有一点粗浅想法：对复杂系统，一直是解构的分析方法，系统―模块―单元―元素-变量。而对于国民经济，这种解构未必反应系统的本质。