時(shí)間:2024-04-08 14:46:58
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇運(yùn)籌學(xué)的原理和方法,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:運(yùn)籌學(xué);考核體系;探究路徑;能力導(dǎo)向
運(yùn)籌學(xué)作為囊括了諸多學(xué)科實(shí)踐的一門(mén)新興學(xué)科,尤其是在管理、決策領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。運(yùn)籌學(xué)課程要求學(xué)生掌握一定的數(shù)學(xué)算法理論,與此同時(shí)開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力。只有真正從多年教學(xué)實(shí)踐與體會(huì)中汲取有益成分,切實(shí)開(kāi)展教學(xué)改革實(shí)踐,才能真正實(shí)現(xiàn)運(yùn)籌學(xué)課程改革的初衷。
一、明晰運(yùn)籌學(xué)基本學(xué)科特點(diǎn)與當(dāng)前教學(xué)模式中的弊病
(一)芻議運(yùn)籌學(xué)基本思想方法
運(yùn)籌學(xué)近些年來(lái)一直深受軍事、管理、經(jīng)濟(jì)以及工程技術(shù)等行業(yè)領(lǐng)域的重視,特別是在管理領(lǐng)域中成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)提高效率,創(chuàng)造財(cái)富,節(jié)約資源的核心學(xué)科。運(yùn)籌學(xué)學(xué)科教學(xué)側(cè)重于直覺(jué)洞察力、邏輯思維能力以及綜合決斷能力的塑造,對(duì)于很多應(yīng)用學(xué)科(譬如財(cái)政經(jīng)濟(jì)、工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理等專(zhuān)業(yè))的人才培養(yǎng)和發(fā)展具有相當(dāng)突出的作用。目前運(yùn)籌學(xué)的課程教學(xué)內(nèi)容、理念以及計(jì)算軟件都發(fā)生了較大革新,從理論方法到管理決策為主線,從手工計(jì)算的求解過(guò)渡到依循計(jì)算機(jī)軟件,運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)思想和方法都受到了新時(shí)展浪潮的沖擊。
(二)教學(xué)目標(biāo)欠缺創(chuàng)新能力,教學(xué)方式單一
目前的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)往往側(cè)重于理論教學(xué),甚至將運(yùn)籌學(xué)變成了數(shù)學(xué)課程,強(qiáng)調(diào)過(guò)多的公式與理論推演,這樣側(cè)重理論而忽視實(shí)踐的教學(xué)模式也讓很多學(xué)生誤認(rèn)為運(yùn)籌學(xué)就是單純的數(shù)學(xué)學(xué)科,遂喪失了學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。盡管推導(dǎo)諸多定理和性質(zhì)十分重要,但是一味的在追求理論的推導(dǎo),勢(shì)必限制運(yùn)籌學(xué)的普及與運(yùn)用。當(dāng)前運(yùn)籌學(xué)相關(guān)的經(jīng)典教材種類(lèi)繁多,但大多數(shù)都是側(cè)重于數(shù)理體系的構(gòu)建,特別是在應(yīng)用型人才緊缺的大背景下,很多針對(duì)性的配套教案與實(shí)驗(yàn)材料較為匱乏。由于統(tǒng)籌學(xué)教學(xué)方式主要是以教師授課,學(xué)生機(jī)械式記錄筆記為主,繼而致使學(xué)生欠缺一定的獨(dú)立思考與實(shí)踐動(dòng)手解決案例的能力,現(xiàn)實(shí)中遇到問(wèn)題不能有效應(yīng)對(duì),時(shí)常對(duì)統(tǒng)籌學(xué)學(xué)習(xí)懷有恐懼心理。“灌輸式”的教學(xué)模式讓學(xué)生過(guò)于關(guān)注同一題型的不同求解方法,而沒(méi)有深入問(wèn)題本質(zhì)。特別是多媒體教學(xué)被廣泛應(yīng)用的背景下,快速獲取的知識(shí)往往得不到學(xué)生的重視,整體教學(xué)手段的單一,極難帶動(dòng)學(xué)生的積極性。
(三)實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱,考核形式深受局限
雖然對(duì)于實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)重要性有一定的認(rèn)知,但由于教學(xué)軟件、案例資料自己相關(guān)教材的轄制,教學(xué)內(nèi)容自然而然顯得過(guò)于單調(diào)。一旦將教材、求解軟件光盤(pán)一同提供給學(xué)生,學(xué)生往往僅將現(xiàn)有問(wèn)題的參數(shù)錄取軟件中,只追求計(jì)算結(jié)果的正確與否。這種不系統(tǒng)的案例研討與實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)漸漸成為了運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中的薄弱一環(huán)。與此同時(shí),運(yùn)籌學(xué)課程傳統(tǒng)的考核模式就是單一化的閉卷考試形式,考核內(nèi)容往往考查相關(guān)基本概念與定理的推導(dǎo)、求解,學(xué)生套用公式就能得出相應(yīng)結(jié)果,但是這樣的模式不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,很容易產(chǎn)生高分低能的狀況。
二、探究促進(jìn)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)模式革新之路
(一)明晰教學(xué)目標(biāo)導(dǎo)向,科學(xué)制定教學(xué)大綱
由于運(yùn)籌學(xué)內(nèi)容廣博精深,為更好的在有限的課時(shí)之內(nèi)傳授關(guān)于運(yùn)籌學(xué)的基本原理與運(yùn)用方法,需要在制定運(yùn)籌學(xué)教學(xué)大綱時(shí)采用“導(dǎo)入案例——引例分析——模型抽象——探討案例——建模應(yīng)用”的一體式教學(xué)設(shè)計(jì)。運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)目標(biāo)是幫助學(xué)生了解運(yùn)籌學(xué)基本思路與研究方法,同時(shí)掌握一定的實(shí)際管理、運(yùn)用方法,將決策問(wèn)題的能力轉(zhuǎn)變?yōu)闃?gòu)建數(shù)學(xué)模型的能力,并根據(jù)運(yùn)籌學(xué)原理理論和相關(guān)計(jì)算機(jī)解析結(jié)果,最后做出綜合性評(píng)價(jià)。通盤(pán)的考量整體教學(xué)課程安排,尤其是針對(duì)教學(xué)大綱的每個(gè)部分都要明確教學(xué)目標(biāo),切實(shí)落實(shí)實(shí)踐導(dǎo)向的要義。
(二)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,豐富教學(xué)方式
運(yùn)籌學(xué)的分支都是置身于一個(gè)有機(jī)的知識(shí)體系之中,每個(gè)章節(jié)間都有很強(qiáng)關(guān)聯(lián)。如果每章都單獨(dú)教授完所有算法,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)是不可能的,所以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容勢(shì)在必行,對(duì)于理論教學(xué)的重要點(diǎn)進(jìn)行篩選,精講精練。運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變離不開(kāi)新教學(xué)方式的嘗試,倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)與案例探討結(jié)合的方式是不二選擇,在案例背景的分析前提下,學(xué)生發(fā)揮主體作用,教師扮演總體組織與控制的角色可以通過(guò)Lindo工具來(lái)啟發(fā)學(xué)生自主提煉問(wèn)題和分析、解決問(wèn)題,最后小組匯報(bào)的形式來(lái)提問(wèn)和補(bǔ)充,以達(dá)到強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)與運(yùn)用的能力的目標(biāo)。
(三)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模專(zhuān)題,構(gòu)建完備考核體系
很多時(shí)候運(yùn)籌學(xué)課堂練習(xí)都是規(guī)范性的問(wèn)題,學(xué)生難以將現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題抽象為數(shù)學(xué)模型,在數(shù)學(xué)建模方面顯得有所匱乏。由此必須在相關(guān)案例探討和教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模的訓(xùn)練,增設(shè)相關(guān)數(shù)學(xué)建模專(zhuān)題必不可少,譬如線性規(guī)劃中的產(chǎn)品規(guī)劃問(wèn)題、投資組合問(wèn)題、合理下料問(wèn)題、人員調(diào)配問(wèn)題都是很具有現(xiàn)實(shí)意義的研究課題,掌握數(shù)學(xué)建模的0~1變量設(shè)計(jì)法就可以游刃有余的解決上述問(wèn)題。同樣創(chuàng)新運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)模式也亟待革新考核方式,可以將運(yùn)籌學(xué)考核細(xì)化為若干部分,內(nèi)容囊括教學(xué)內(nèi)容的各方面,又體現(xiàn)出現(xiàn)代教學(xué)方式的創(chuàng)新,增設(shè)一些上機(jī)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)與課題答辯的環(huán)節(jié),并重教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,真正實(shí)現(xiàn)運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。
結(jié)語(yǔ)
一言以蔽之,傳統(tǒng)化的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式轉(zhuǎn)型是大勢(shì)所趨,運(yùn)籌學(xué)教學(xué)探索新模式必須有效結(jié)合現(xiàn)代化高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要,緊密融合思維方式、突出與計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的關(guān)聯(lián),進(jìn)一步強(qiáng)化理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的有機(jī)統(tǒng)一。盡管當(dāng)下探究運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式的嘗試有所成效,但是仍然任重而道遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 李志猛.啟發(fā)式教學(xué)在運(yùn)籌學(xué)課程中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2017(4):58-59.
[2] 張長(zhǎng)青,劉芳亮.運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容與方法改革探討[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2017.
[3] 王吉權(quán),王福林,夏吉慶.運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)改革研究[J].黑龍江教育學(xué)院學(xué)報(bào),2016,29(8):76-78.
一、引言
運(yùn)籌學(xué)是是管理科學(xué)和現(xiàn)代化管理方法的重要組成部分,該學(xué)科強(qiáng)調(diào)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法研究各種系統(tǒng)的優(yōu)化途徑和方案,為決策者選擇最優(yōu)決策提供定量依據(jù)[1]。而管理運(yùn)籌學(xué)課程是從管理實(shí)際出發(fā)的一門(mén)課程,它把運(yùn)籌學(xué)看作是一種解決實(shí)際問(wèn)題的方法和工具,以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力為核心。[2]
根據(jù)重慶三峽學(xué)院現(xiàn)行的人才培養(yǎng)方案,管理運(yùn)籌學(xué)課程是信息管理與信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)主干課,學(xué)分3.0,包含理論教學(xué)40課時(shí),上機(jī)實(shí)踐8課時(shí)。該課程系統(tǒng)地介紹線性規(guī)劃、運(yùn)輸問(wèn)題、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖論、存儲(chǔ)論、排隊(duì)論、決策分析、博弈論等領(lǐng)域的基本概念、基本原理和基本方法;以案例分析為切入點(diǎn),重點(diǎn)探討生產(chǎn)管理中比較實(shí)用的數(shù)學(xué)模型和方法,培養(yǎng)學(xué)生基于實(shí)際問(wèn)題建立數(shù)學(xué)模型、求解數(shù)學(xué)模型、分析模型求解結(jié)果并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的能力。因此,該課程考核的目的在于評(píng)價(jià)學(xué)生理解和掌握管理運(yùn)籌學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法的程度,測(cè)試學(xué)生建立模型、求解模型、分析求解結(jié)果并應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。
根據(jù)重慶三峽學(xué)院現(xiàn)行的人才培養(yǎng)方案及其它相關(guān)規(guī)定,該課程的最終成績(jī)由期末筆試成績(jī)(60%),實(shí)驗(yàn)成績(jī)(20%)和平時(shí)成績(jī)(20%)三部分組成。然而,現(xiàn)行的考核方式距離實(shí)現(xiàn)“管理運(yùn)籌學(xué)”課程考核的目標(biāo)尚有距離,有必要盡快實(shí)施考試改革。究其原因,主要在于現(xiàn)行考核方式有3個(gè)亟待解決的問(wèn)題:
1.管理運(yùn)籌學(xué)的基本內(nèi)容包含了線性規(guī)劃問(wèn)題的單純形方法、運(yùn)輸問(wèn)題的表上作業(yè)法、分配問(wèn)題的匈牙利算法、最小支撐樹(shù)求解、最短路求解、最大流求解等需要長(zhǎng)時(shí)間、多步驟計(jì)算的知識(shí)點(diǎn),多數(shù)例題的手算時(shí)間超過(guò)30分鐘,而且無(wú)法借助計(jì)算器縮短時(shí)間。受筆試時(shí)間所限,不得不采用抽考的出題方式,客觀上加劇了筆試成績(jī)的偶然性,不利于全面、公平的考察全班學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
2.在筆試考試環(huán)節(jié),計(jì)算量大且集中和知識(shí)點(diǎn)抽考等問(wèn)題加劇了學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)和緊張情緒,導(dǎo)致發(fā)揮不穩(wěn)定,進(jìn)而產(chǎn)生了部分學(xué)生的平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考試成績(jī)大相徑庭的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象違背了教育教學(xué)的科學(xué)規(guī)律,說(shuō)明現(xiàn)有的傳統(tǒng)考核方式?jīng)]有充分反映學(xué)生的能力水平。
3.由于需考察的知識(shí)點(diǎn)計(jì)算內(nèi)容較多,所以對(duì)學(xué)生解決問(wèn)題的綜合能力只能分散考察。目前主要在筆試環(huán)節(jié)考察問(wèn)題分析、數(shù)學(xué)建模和文字表達(dá)能力,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)考察模型求解能力,課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)考察學(xué)生的創(chuàng)造力和協(xié)作能力。事實(shí)上,把綜合能力分開(kāi)考察并不嚴(yán)謹(jǐn),也不利于引導(dǎo)學(xué)生重視和加強(qiáng)綜合能力的鍛煉。
二、管理運(yùn)籌學(xué)課程考核方式的改革方式和內(nèi)容
鑒于上文提出的三個(gè)問(wèn)題,有必要對(duì)管理運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)和考核的全過(guò)程進(jìn)行改革。
首先,對(duì)于期末考試時(shí)長(zhǎng)所限無(wú)法全面考察所有知識(shí)點(diǎn)(問(wèn)題1)和計(jì)算量較大導(dǎo)致學(xué)生記憶負(fù)擔(dān)重、情緒易緊張(問(wèn)題2)的情況,可以采取“隨講隨考,分段測(cè)試”的方法予以解決。事實(shí)上,該課程中線性規(guī)劃問(wèn)題的圖解法和單純形方法、運(yùn)輸問(wèn)題的表上作業(yè)法、分配問(wèn)題的匈牙利算法、最小支撐樹(shù)求解、最短路求解、最大流求解等計(jì)算量較大的知識(shí)點(diǎn),其計(jì)算方法相對(duì)獨(dú)立,可以在一個(gè)知識(shí)點(diǎn)(或章節(jié))講解完畢后用30分鐘左右的時(shí)間進(jìn)行一次當(dāng)堂測(cè)驗(yàn)。測(cè)試所需的課時(shí),可以安排在周末、晚上,也可以通過(guò)減少課上習(xí)題講解、增加課后作業(yè)的方式部分解決。如果學(xué)校資源緊張,隨堂測(cè)試難以實(shí)現(xiàn)學(xué)生間隔就坐、多個(gè)教師監(jiān)考,那么可以由出題教師對(duì)每位學(xué)生的測(cè)試題目給出隨機(jī)參數(shù)并科學(xué)設(shè)置考試時(shí)長(zhǎng),保證任何兩個(gè)學(xué)生的題目均不相同且沒(méi)有作弊時(shí)間,從源頭上杜絕作弊的可能性。
其次,對(duì)于綜合能力測(cè)試無(wú)法集中考察(問(wèn)題3)的情況,可以參照大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的形式,采用學(xué)生組隊(duì)解決開(kāi)放式、綜合型問(wèn)題,教師團(tuán)隊(duì)評(píng)分的形式加以改革。改革后,教師在理論教學(xué)的最后階段布置若干開(kāi)放式、綜合型問(wèn)題,學(xué)生隨后在上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)成2-3的小組,組隊(duì)對(duì)某一問(wèn)題完成從分析、建模、求解到方案寫(xiě)作的全部任務(wù)。在此過(guò)程中,任課教師僅對(duì)全體學(xué)生加以適當(dāng)提示和引導(dǎo),并根據(jù)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中的表現(xiàn)評(píng)定其綜合能力個(gè)人成績(jī);在學(xué)生團(tuán)隊(duì)方案文檔質(zhì)量的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),再次參照大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽,采取2-3名本專(zhuān)業(yè)教師分別打分后取平均的方式進(jìn)行。
最后,各環(huán)節(jié)測(cè)試在期末總成績(jī)中的體現(xiàn):課堂小測(cè)試的總次數(shù)預(yù)計(jì)不低于4次,約占總成績(jī)的50%;綜合能力測(cè)試成績(jī)約占總成績(jī)的40%,其中個(gè)人評(píng)定與方案文檔質(zhì)量比例大致相當(dāng);考慮到綜合能力已有單獨(dú)的考察環(huán)節(jié),平時(shí)成績(jī)將只體現(xiàn)學(xué)生上課期間的出勤、紀(jì)律和作業(yè)情況,占比將壓縮到總成績(jī)的10%左右。
三、管理運(yùn)籌學(xué)課程考核方式的預(yù)期效果
學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)與考核總成績(jī)的一致性普遍增強(qiáng)。一般而言,在課堂教學(xué)階段出勤良好、積極回答問(wèn)題、作業(yè)細(xì)致認(rèn)真的學(xué)生,其期末考試成績(jī)優(yōu)良的概率相對(duì)較高。但是,由于管理運(yùn)籌學(xué)課程需考察的知識(shí)點(diǎn)計(jì)算量大、計(jì)算周期長(zhǎng),且算法種類(lèi)多、獨(dú)立性較強(qiáng),導(dǎo)致部分學(xué)生在現(xiàn)行的筆試考核框架下發(fā)揮不穩(wěn)定,出現(xiàn)了不少平時(shí)成績(jī)和試卷成績(jī)大相徑庭的案例。改革后,該課程采取“隨講隨考,分段測(cè)試”的方式,弱化記憶負(fù)擔(dān)和緊張情緒對(duì)學(xué)生成績(jī)的影響,根除知識(shí)點(diǎn)抽考帶來(lái)的不合理偶然性,實(shí)現(xiàn)平時(shí)表現(xiàn)與考核總成績(jī)的一致性普遍增強(qiáng),更為科學(xué)的評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力素養(yǎng),并為有類(lèi)似困難的課程摸索改革道路、積累改革經(jīng)驗(yàn)。
強(qiáng)調(diào)綜合能力、減少死記硬背,提高“大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽”等專(zhuān)業(yè)比賽的參賽率和獲獎(jiǎng)率,提高學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量和考研熱情。上述改革措施在學(xué)生的綜合能力評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),引入了類(lèi)似“大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽”的組織形式和評(píng)價(jià)機(jī)制,可以作為學(xué)生參加類(lèi)似比賽的小型預(yù)演,也可以為工作或讀研后參與研發(fā)項(xiàng)目樹(shù)立信心。
參考文獻(xiàn)
[1]胡運(yùn)權(quán).運(yùn)籌學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2014.
一、數(shù)學(xué)教學(xué)生活化
美國(guó)教育學(xué)家布魯納認(rèn)為:“對(duì)學(xué)習(xí)的最好刺激是對(duì)學(xué)習(xí)材料的興趣.”新課改后的小學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)合小學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),通過(guò)現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題展現(xiàn)給小學(xué)生。數(shù)學(xué)廣角的內(nèi)容是數(shù)學(xué)生活化的一方面,是把數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中去解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的體現(xiàn),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的意識(shí)和能力。數(shù)學(xué)廣角的內(nèi)容可以分為抽象的數(shù)學(xué)原理和具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題,其中抽象的數(shù)學(xué)原理包括:抽屜原理、優(yōu)化思想和排列組合 原理;具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題包括:雞兔同籠問(wèn)題、找次品問(wèn)題、編碼問(wèn)題和植樹(shù)問(wèn)題。下面結(jié)合這些數(shù)學(xué)原理和數(shù)學(xué)問(wèn)題,舉出數(shù)學(xué)生活化的例子。
(一)抽象的數(shù)學(xué)原理生活化。抽象的數(shù)學(xué)原理是指可以把直接或間接的經(jīng)驗(yàn)抽象概括成數(shù)學(xué)知識(shí)。抽象的數(shù)學(xué)原理生活化是把抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中,降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的難度,激發(fā)小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
1.抽屜原理在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。抽屜原理是由德國(guó)數(shù)學(xué)家狄里克雷首先提出并用以證明數(shù)論中的一些問(wèn)題,所以也稱(chēng)為狄里克雷原理。抽屜原理的表述:把a(bǔ)+1件或更多件物體隨意放入a個(gè)抽屜, 那么至少有一個(gè)抽屜里的物體不少于2件。
例1:500人中至少有2個(gè)人的生日相同
分析:1年有365或366天,生日也就有365或366個(gè),把365或366個(gè)生日當(dāng)做抽屜,把 500個(gè)人當(dāng)做500件物體,由抽屜原理可知至少有2個(gè)人在同一個(gè)抽屜里,即500人中至少有2個(gè)人生日相同。
通過(guò)上例可知:抽屜原理可以解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題,關(guān)鍵需是要發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題與抽屜原理的聯(lián)系,哪些元素是抽屜,哪些元素是要被放進(jìn)抽屜中的。雖然抽屜原理本身并不復(fù)雜,但是現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題中的抽屜原理千變?nèi)f化只要在現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題中找到抽屜模型,就可以解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題。抽屜原理主要解決“存在性”的問(wèn)題,因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中要求小學(xué)生能結(jié)合具體問(wèn)題把大致意思說(shuō)出來(lái)就可以了,不需要學(xué)生 “說(shuō)理”的嚴(yán)密性。
2.優(yōu)化思想在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。優(yōu)化思想在現(xiàn)實(shí)生活中可以幫助人們節(jié)省時(shí)間,提高工作效率在小學(xué)數(shù)學(xué)中有兩方面體現(xiàn),一是找次品教學(xué),二是運(yùn)籌學(xué)教學(xué)。
(1)找次品。找次品在現(xiàn)實(shí)生活中醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用:
例3這里有5瓶鈣片,其中1瓶少了3片,設(shè)法把它找出來(lái)。
分析:先把5瓶鈣片分成3組,其中2組每組2瓶,另1組1瓶。再把2瓶一組的2組鈣片放在天平的兩邊,如果平衡,則另1瓶里缺了3片鈣片;如果不平衡,把質(zhì)量輕的1組放在天平的兩邊,質(zhì)量輕的一邊缺少了3片鈣片。方法不只一種,也可以一瓶一瓶的稱(chēng)質(zhì)量,質(zhì)量輕的一瓶少了3片鈣片。找次品不僅在醫(yī)藥方面有應(yīng)用,在零部件加工方面也有應(yīng)用,例如:在一批零件中選出了10個(gè),其中1個(gè)零件與其它9個(gè)零件的質(zhì)量不一樣,怎樣盡快找出這個(gè)零件。可以把10個(gè)零件分成4組,其中前3組是3個(gè)零件,第4組是1個(gè)零件,先稱(chēng)前3組,如果前3組平衡,則次品在第4組;如果前3組不平衡,則次品在質(zhì)量較輕或較重的1組里,再分別稱(chēng)這組里的3個(gè)零件即可。
(2)運(yùn)籌學(xué)。運(yùn)籌學(xué)起源于二戰(zhàn)時(shí)期,其實(shí)我國(guó)古人早就有了豐富的運(yùn)籌思想,比如戰(zhàn)國(guó)時(shí)期“田忌賽馬”的故事就是對(duì)策論的應(yīng)用。運(yùn)籌學(xué)安所解決問(wèn)題性質(zhì)上的差別,將實(shí)際 的問(wèn)題歸結(jié)為不同類(lèi)型的數(shù)學(xué)模型。這些不同類(lèi)型的數(shù)學(xué)模型構(gòu)成了運(yùn)籌學(xué)的各個(gè)分支,主要的分只有:線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)分析、存儲(chǔ)輪、排隊(duì)論、對(duì)策論、決策論。下面給出小學(xué)課本上的例題
例6:要烙3張餅,每次只能烙兩張餅,兩面都要烙,每面3分鐘,怎樣才能盡快吃上餅?1
分析:
(1)一張一張的烙,需要18分鐘;
(2)先烙兩張,再烙一張,需要12分鐘;
(3) 三張餅一起烙,需要9分鐘。
解:先烙1,2號(hào)餅的正面,接著烙1號(hào)餅的反面和3號(hào)餅的正面,最后烙2,3號(hào)餅的反面。這種方法只需9分鐘。
運(yùn)籌學(xué)也是一種優(yōu)化思想,不是對(duì)每一個(gè)決策變量獨(dú)立地進(jìn)行考慮,而是把整體 內(nèi)部所有相互作用結(jié)合起來(lái)作出評(píng)價(jià)。把相互影響的各個(gè)方面作為一個(gè)整體,從整體出發(fā)尋找出一個(gè)優(yōu)化協(xié)調(diào)的方案。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:定量分析;教學(xué)模式;大數(shù)據(jù);案例教學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào):G4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
doi:10.19311/ki.16723198.2017.01.080
1引言
管理定量分析課程是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、預(yù)測(cè)與決策等理論和方法研究經(jīng)濟(jì)管理問(wèn)題的系列應(yīng)用性課程,它通過(guò)收集、整理、分析和解釋實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)獲得有價(jià)值的信息和知識(shí),探索經(jīng)濟(jì)管理問(wèn)題的運(yùn)行規(guī)律,輔助企業(yè)管理決策和提高管理效率。
近年來(lái),大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和決策等活動(dòng)帶來(lái)了深刻的影響和變換。越來(lái)越多的企業(yè)致力于應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)挖掘企業(yè)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)的內(nèi)在價(jià)值。
大稻菁際醯某魷鄭對(duì)管理定量分析課程教學(xué)帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn),一方面,它極大地豐富了管理定量分析的教學(xué)內(nèi)容,提供了諸多的新理念、新技術(shù)和新工具;另一方面,它對(duì)現(xiàn)有的管理定量分析課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)團(tuán)隊(duì)等帶了更高的要求,已有的教學(xué)模式難以匹配大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)管理人才提出的高要求。
如何順應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的新趨勢(shì)開(kāi)展管理定量分析課程教學(xué),如何結(jié)合新趨勢(shì)優(yōu)化管理定量分析課程設(shè)置,如何建立適應(yīng)大數(shù)據(jù)背景下的管理定量分析課程教學(xué)團(tuán)隊(duì),如何增強(qiáng)大數(shù)據(jù)背景下學(xué)生的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的管理決策意識(shí),培養(yǎng)適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代要求的高素質(zhì)人才,這些都是現(xiàn)有的管理定量分析課程教學(xué)所面臨的問(wèn)題,這也促使我們不得不去思考、探究、優(yōu)化甚至改革現(xiàn)有的管理定量分析課程教學(xué)模式。
2現(xiàn)有的管理定量分析課程教學(xué)概述
筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)來(lái)自于武漢科技大學(xué)管理學(xué)院,承擔(dān)全院《管理統(tǒng)計(jì)學(xué)》、《運(yùn)籌學(xué)》、《系統(tǒng)工程》等課程教學(xué),具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。然而,在教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中,我們發(fā)現(xiàn):盡管現(xiàn)有的管理定量分析課程教學(xué)模式比較成熟,但是仍存在“三多三少”的不足,而這些不足恰恰難以應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)背景下對(duì)管理定量分析課程教學(xué)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
2.1理論講授較多,實(shí)踐教學(xué)較少
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,越來(lái)越多的企業(yè)采用定量分析方法進(jìn)行企業(yè)決策,管理定量分析方法也成為管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要課程。然而,實(shí)際教學(xué)過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)該類(lèi)課程的積極性不高,學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)畏難,不耐煩等消極情緒,導(dǎo)致實(shí)際教學(xué)效果大打折扣。
究其原因,一方面,目前的管理定量分析方法主要介紹各種不同類(lèi)型的定量方法的原理、模型和理論,因而教師主要采用理論講授為主的教學(xué)手段,加上定量分析方法這類(lèi)課程對(duì)數(shù)學(xué)要求較高,有不少理論模型、數(shù)學(xué)公式和邏輯推理,對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)要求較高,相對(duì)于理工類(lèi)學(xué)生,管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱,因而學(xué)生本能地會(huì)產(chǎn)生排斥心理;另一方面,現(xiàn)有的定量分析方法主要講授其原理,大部分老師缺乏參與企業(yè)實(shí)際管理決策的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn),難以向?qū)W生講授應(yīng)用定量分析方法解決企業(yè)實(shí)際管理決策的情景和過(guò)程。
2.2數(shù)學(xué)推導(dǎo)較多,案例應(yīng)用較少
目前,關(guān)于管理定量分析課程教學(xué)存在兩種觀點(diǎn):一種是“重理論輕應(yīng)用”,該種觀點(diǎn)認(rèn)為管理定量分析課程是一門(mén)綜合統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、預(yù)測(cè)與決策等理論和方法的理論課程,應(yīng)該注重定量分析的理論和方法的講授,以理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)模式為主;另外一種是“輕理論重應(yīng)用”,該種觀點(diǎn)認(rèn)為管理定量分析課程應(yīng)該強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、預(yù)測(cè)與決策等在經(jīng)濟(jì)管理中的應(yīng)用,以Excel和SPSS等工具為手段,突出應(yīng)用案例教學(xué)。
目前,“重理論輕應(yīng)用”的教學(xué)模式占大多數(shù),這種模式注重理論講授和數(shù)學(xué)推導(dǎo),理論方法與實(shí)際案例結(jié)合不夠,學(xué)生掌握了零散知識(shí),但無(wú)法解決實(shí)際問(wèn)題。此外,部分教材也以理論講授為主,缺乏深度的應(yīng)用案例,也不注重定量分析軟件的應(yīng)用,學(xué)生面對(duì)實(shí)際問(wèn)題往往束手無(wú)策。
2.3知識(shí)傳授較多,綜合訓(xùn)練較少
管理定量分析課程考核一般采取閉卷考試,題型包括填空題、單項(xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題、簡(jiǎn)答題和計(jì)算題等,盡管題型多樣,但是這種考核方式仍然只能考察學(xué)生對(duì)基本的單一知識(shí)點(diǎn)掌握情況,難以考察其綜合運(yùn)用定量分析方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
然而,大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)對(duì)從業(yè)者提出了更高要求,除了掌握基本的定量分析方法原理,還要求從業(yè)者具備應(yīng)用定量分析方法來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)預(yù)處理、統(tǒng)計(jì)建模、模型檢驗(yàn)、模型評(píng)價(jià)、模型部署等,從而解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。而這些綜合能力無(wú)法通過(guò)單一知識(shí)點(diǎn)的考核來(lái)實(shí)現(xiàn),需要通過(guò)參與理論學(xué)習(xí)、軟件操作、模擬場(chǎng)景或?qū)嶋H項(xiàng)目等綜合訓(xùn)練才能夠達(dá)到。
3大數(shù)據(jù)背景下管理定量分析課程教學(xué)探討
面對(duì)發(fā)展迅猛的大數(shù)據(jù)技術(shù),現(xiàn)有的管理定量分析課程教學(xué)模式難以跟上大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)其提出的新要求。如何順應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的新趨勢(shì)開(kāi)展管理定量分析課程教學(xué),如何結(jié)合新趨勢(shì)優(yōu)化管理定量分析課程設(shè)置,如何建立適應(yīng)大數(shù)據(jù)背景下的管理定量分析課程教學(xué)團(tuán)隊(duì),如何增強(qiáng)大數(shù)據(jù)背景下學(xué)生的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的管理決策意識(shí),培養(yǎng)適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代要求的高素質(zhì)人才,這些都是現(xiàn)有的管理定量分析課程教學(xué)所面臨的問(wèn)題,這也促使我們?nèi)ニ伎肌⑻骄俊?yōu)化甚至改革現(xiàn)有的管理定量分析課程教學(xué)模式。
3.1構(gòu)建知識(shí)融合的課程設(shè)置
合理的課程設(shè)置是開(kāi)展課程教學(xué)的前提,更是人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保障。課程設(shè)置應(yīng)適應(yīng)于教學(xué)目的、培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)。
最初,管理定量分析課程以“統(tǒng)計(jì)學(xué)”、“運(yùn)籌學(xué)”為主干。隨后,根據(jù)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),先后加入“統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用”、“計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)”等新課程。近年來(lái),大數(shù)據(jù)的發(fā)展對(duì)從業(yè)者提出了更高要求,簡(jiǎn)單定量分析方法傳授難以適應(yīng)新要求,需要從業(yè)者掌握更多的分析方法和數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù)。遵循知識(shí)融合的思路,管理定量分析課程應(yīng)引入大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿技術(shù),加強(qiáng)SPSS/SAS/R等操作能力,尤其應(yīng)注重培養(yǎng)應(yīng)用新技術(shù)解決企業(yè)實(shí)際經(jīng)營(yíng)管理問(wèn)題的能力。
3.2探討案例驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式
盡管目前的管理定量分析n程有多媒體教學(xué)、板書(shū)教學(xué)等方式,但是管理定量分析課程仍以理論教學(xué)為主,簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)工具應(yīng)用為輔,忽視了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力,無(wú)法形成“教-學(xué)-用”的良性閉環(huán)。
大數(shù)據(jù)時(shí)代下,數(shù)據(jù)擁有更大的價(jià)值,從業(yè)者應(yīng)具備從數(shù)據(jù)中挖掘知識(shí)和信息的能力。因而,管理定量分析課程應(yīng)引入實(shí)際案例,綜合訓(xùn)練應(yīng)用定量分析方法解決實(shí)際問(wèn)題,挖掘新知識(shí)和新信息的能力。
管理定量分析課程教學(xué)應(yīng)逐步轉(zhuǎn)向理論傳授、案例驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的模式。近年來(lái),業(yè)界出現(xiàn)了不少應(yīng)用大數(shù)據(jù)解決企業(yè)管理決策問(wèn)題的案例。例如IBM開(kāi)展基于大數(shù)據(jù)的訂購(gòu)分析;Google利用大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)全球流感趨勢(shì);百度預(yù)測(cè)春運(yùn)流量等。這些都為管理定量分析課程教學(xué)提供了豐富的案例。
在課堂教學(xué)之外,通過(guò)參加大數(shù)據(jù)競(jìng)賽、邀請(qǐng)大數(shù)據(jù)分析專(zhuān)業(yè)人員開(kāi)展講座,參加科研項(xiàng)目,參與企業(yè)實(shí)習(xí)等,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用SPSS/SAS/R等處理和分析數(shù)據(jù)的綜合能力。
3.3建設(shè)學(xué)科交叉的教學(xué)團(tuán)隊(duì)
管理定量分析課程教學(xué)離不開(kāi)教師和教學(xué)團(tuán)隊(duì)的支持。大數(shù)據(jù)對(duì)管理定量分析課程教學(xué)提出了新要求,新背景下的管理定量分析課程教學(xué)涉及統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、統(tǒng)計(jì)軟件、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘等不同學(xué)科的知識(shí),因而建設(shè)一支適應(yīng)大數(shù)據(jù)背景下的新要求的管理定量分析課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)尤為重要。
目前,管理定量分析課程的教學(xué)師資主要以統(tǒng)計(jì)學(xué)和運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科背景為主,大部分老師未掌握數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、R、SPSS等,建設(shè)學(xué)科交叉的教學(xué)團(tuán)隊(duì)是課程教學(xué)質(zhì)量的重要保障。新型的管理定量分析教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)SPSS、R、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等的學(xué)習(xí),建立學(xué)科交叉的教學(xué)團(tuán)隊(duì),加強(qiáng)管理統(tǒng)計(jì)軟件和數(shù)據(jù)挖掘等訓(xùn)練,注重理論教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐的結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用分析工具進(jìn)行實(shí)踐的能力。
4結(jié)語(yǔ)
管理定量分析課程是一類(lèi)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)等理論和方法研究經(jīng)濟(jì)管理問(wèn)題的系列應(yīng)用性課程。大數(shù)據(jù)技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)現(xiàn)有的管理定量分析課程教學(xué)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。本文以大數(shù)據(jù)背景下的管理定量分析課程教學(xué)模式為主線,首先,分析并總結(jié)現(xiàn)有的管理定量分析課程教學(xué)的“三多三少”的特點(diǎn)和不足;其次,結(jié)合大數(shù)據(jù)背景探討了新型的管理定量分析課程教學(xué)模式,提出了:(1)構(gòu)建知識(shí)融合的課程設(shè)置;(2)探討案例驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式;(3)建設(shè)學(xué)科交叉的教學(xué)團(tuán)隊(duì)的新型管理管理定量分析課程教學(xué)模式,它融合了課程設(shè)置、教學(xué)模式和團(tuán)隊(duì)建設(shè),注重定量分析理論和應(yīng)用的結(jié)合,有助于順應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的新要求,培養(yǎng)他們的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的量化分析和管理決策意識(shí),增強(qiáng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力,進(jìn)而提升其職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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以≤符號(hào)表示的函數(shù)約束稱(chēng)為資源約束,因?yàn)檫@些限制要求使用的資源必須小于或等于所能提供的資源的數(shù)量。資源分配問(wèn)題的共性就是它們的函數(shù)約束全部為資源約束。以≥符號(hào)表示的函數(shù)約束為收益約束,因?yàn)樗鼈兊男问綖槭找嫒〉玫乃奖仨毚笥诨虻扔谧畹涂山邮芩健J找婕s束反映了管理層所規(guī)定的目標(biāo)。以=符號(hào)表示的函數(shù)約束稱(chēng)為確定需要的約束,因?yàn)樗鼈儽硎玖艘欢〝?shù)量的確定的需求的約束,提供的數(shù)量等于要求的數(shù)量。而許多線性規(guī)劃問(wèn)題并不能直接歸入三類(lèi)中的某一類(lèi),一些問(wèn)題勉強(qiáng)歸入一類(lèi),另一些問(wèn)題卻沒(méi)有一類(lèi)占主導(dǎo)地位的函數(shù)約束,不能歸于這三類(lèi)的任何線性規(guī)劃的問(wèn)題稱(chēng)為混合問(wèn)題。混合問(wèn)題的線性規(guī)劃的建模過(guò)程與其他三類(lèi)線性規(guī)劃問(wèn)題類(lèi)似。但是,其他三種線性規(guī)劃問(wèn)題僅僅涉及到三類(lèi)函數(shù)約束(資源約束、收益約束、確定需要的約束)的一種,并以之為特色,而混合問(wèn)題可以同時(shí)包含三類(lèi)約束,因此有必要探討三種不同的函數(shù)約束是如何在同一個(gè)問(wèn)題中產(chǎn)生的。
2 建立混合線性規(guī)劃問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型
統(tǒng)利公司經(jīng)營(yíng)一個(gè)回收中心,專(zhuān)門(mén)從事四種固體廢棄物的回收,并將回收物處理,混合成為可銷(xiāo)售的產(chǎn)品。根據(jù)混合時(shí)各種材料的比例,可將該產(chǎn)品分成不同的等級(jí)(表1)。盡管在混合各種等級(jí)產(chǎn)品時(shí)允許一定的機(jī)動(dòng)性,但每一等級(jí)產(chǎn)品中各種材料的最大值和最小值都必須符合下面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。這些規(guī)定與混合的成本以及每一等級(jí)產(chǎn)品的售價(jià)都在表1中給出。
表1(單位:元)
回收中心可以從一些渠道定期收集到所需的固體廢棄物,因此,可以獲得維持穩(wěn)定作業(yè)的處理量。
表2
管理層決定在表1和表2所列的約束之內(nèi),有效的將各種材料分配到各等級(jí)的產(chǎn)品中去,以實(shí)現(xiàn)每周的總利潤(rùn)最大。這便是一個(gè)混合線性規(guī)劃問(wèn)題,因?yàn)橘Y源有限,收益受到限制,以及確定的需求,該問(wèn)題就有了相當(dāng)多的約束,歸納如下:①有限的資源,表2的第2欄所示。此外,表1的第2欄還表明材料1與材料3的用量有限,這些有限的資源都將形成資源的約束條件。②規(guī)定的收益:表2的右邊顯示最低可接受的收益水平是可獲得的材料的一半,而表1規(guī)定材料2的最低可接受的使用量,這些都是收益約束。③確定需求的約束:如表1第2欄所示的材料4的固定用量。表2右邊所示的處理固體廢棄物的固定開(kāi)銷(xiāo)。
建模的具體過(guò)程如下:
假定有12個(gè)決策變量:
3 建立和分析混合線性規(guī)劃模型的標(biāo)準(zhǔn)體系
處理混合的線性規(guī)劃問(wèn)題是沒(méi)有惟一正確的線性規(guī)劃模型的,在整個(gè)研究的問(wèn)題中,模型往往會(huì)被不斷修改和擴(kuò)展。許多實(shí)際的線性規(guī)劃建模往往包含上百甚至上千個(gè)決策與約束。在這些情形中,常常會(huì)有要不要考慮進(jìn)模型的許多模棱兩可的問(wèn)題,對(duì)于如此復(fù)雜的線性規(guī)劃問(wèn)題,管理層的投入與支持是至關(guān)重要的。如果最初的模型一旦被檢驗(yàn)有效,就可以使用它的許多變異的模型。究竟使用哪一種變異的模型必須依賴于許多因素,包括問(wèn)題最合理的假設(shè)、模型最可靠的參數(shù)的估計(jì)以及模型所需要的精確度。在研究混合線性規(guī)劃問(wèn)題時(shí),一個(gè)很好的方法是,先建立一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的模型,而后運(yùn)用從這個(gè)模型中獲得的經(jīng)驗(yàn)來(lái)擴(kuò)展模型,使其更接近復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題。只要一個(gè)問(wèn)題還是能夠合理求解,那么就可以繼續(xù)將該模型擴(kuò)展。當(dāng)管理科學(xué)小組實(shí)施系統(tǒng)化的考察時(shí),要按照下列步驟展開(kāi):
⑴提出問(wèn)題且收集與問(wèn)題相關(guān)的數(shù)據(jù)。
⑵建立模型,引入決策變量,確定目標(biāo)函數(shù)(約束條件)。建模是一個(gè)演進(jìn)過(guò)程,從一開(kāi)始的模型往往需要不斷地完善,漸漸演化成一個(gè)完整的數(shù)學(xué)模型。
⑶從模型中形成一個(gè)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行求解的基于計(jì)算機(jī)的程序。
⑷測(cè)試模型并在必要時(shí)進(jìn)行修正。現(xiàn)在模型能夠求解了,管理科學(xué)小組需要對(duì)模型進(jìn)行仔細(xì)檢驗(yàn)和測(cè)試以保證對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行了充分精確的表達(dá)。所有相關(guān)的因素和相互關(guān)系是否已被精確地編制進(jìn)了模型?模型提供合理的解了嗎?模型在過(guò)去的情形下應(yīng)用時(shí),模型的解比實(shí)際發(fā)生的有改善嗎?
⑸應(yīng)用模型分析問(wèn)題以及提出管理建議。運(yùn)籌小組對(duì)模型求解并分析后,將相應(yīng)的最優(yōu)方案提交管理者,由管理者做出決策。這樣模型在不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上重復(fù)應(yīng)用,指導(dǎo)決策,從而進(jìn)化成為更趨完美的數(shù)學(xué)模型(或許是電子表格的形式)。
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關(guān)鍵詞:公共政策學(xué)科;教材;優(yōu)化
一、中國(guó)公共政策學(xué)科教材現(xiàn)狀分析
(一)教材研究深度不夠。西方的公共政策學(xué)教材基本都是由學(xué)術(shù)造詣深厚的專(zhuān)家或?qū)W者來(lái)編寫(xiě),西方教材從宏觀到微觀、從理論到實(shí)踐全面系統(tǒng)地闡明政策分析的含義與方法論,政策論證的功能、結(jié)構(gòu)和模式,并深入闡釋了政策分析方法在構(gòu)建政策問(wèn)題、預(yù)測(cè)政策前景、建議政策行動(dòng)、監(jiān)測(cè)執(zhí)行結(jié)果和評(píng)價(jià)政策績(jī)效過(guò)程的具體運(yùn)用。可以說(shuō),諸如此類(lèi)的教材不僅是教科學(xué),也是學(xué)術(shù)專(zhuān)著,因?yàn)樗鼈冊(cè)谙驈V大讀者分析了理論視野和理論深度的同時(shí),還能夠緊跟時(shí)展潮流,及時(shí)反映公共政策理論與實(shí)踐的新發(fā)展。我國(guó)公共政策學(xué)的教材內(nèi)容遍布著大量的概念和定義、空泛的理論、簡(jiǎn)單的方法和原則。教材暴露出重原理輕技術(shù)和方法、重理論輕問(wèn)題意識(shí)的缺陷,不注重對(duì)公共政策領(lǐng)域中最新研究動(dòng)態(tài)、最新學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的梳理和分析,教材的學(xué)術(shù)價(jià)值有待進(jìn)一步提升,這在某種程度上導(dǎo)致公共政策學(xué)教材枯燥簡(jiǎn)單、索然無(wú)味,批判、消化和吸收的工作難以深入展開(kāi),導(dǎo)致教材的學(xué)術(shù)含量較低。
(二)教材知識(shí)綜合性不強(qiáng)。“跨學(xué)科、綜合性是公共政策學(xué)的重要特征之一”[1],與其它學(xué)科相比,公共政策學(xué)具有更廣泛的學(xué)術(shù)框架,公共政策學(xué)知識(shí)涉及諸多學(xué)科,如政治學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)、歷史學(xué),除此之外,公共政策研究還要求了解與公共政策有關(guān)的歷史、法律、人類(lèi)學(xué)和地理方面的知識(shí)。在某種程度上可以這么說(shuō),公共政策學(xué)是一個(gè)由多種學(xué)科、多種理論、多種模型和多種方法組成的綜合研究領(lǐng)域。在西方,財(cái)政壓力是政府進(jìn)行公共政策研究的主要原因,西方蘭德公司在政策研究中運(yùn)用定量分析技術(shù)的成功案例為西方公共政策分析奠定了堅(jiān)實(shí)的操作化基礎(chǔ),這幾個(gè)因素共同導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)學(xué)、定量分析和政治學(xué)構(gòu)成了西方公共政策學(xué)的主要知識(shí)基礎(chǔ),從而使得西方的公共政策學(xué)教材知識(shí)具有經(jīng)濟(jì)分析、組織分析和定量分析的特征,政治學(xué)、公共行政學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)分析等各學(xué)科的知識(shí)和方法被充分應(yīng)用和吸納。在我國(guó),公共政策學(xué)教材主要包括公共管理系列教材、公共管理碩士及MPA系列教材和公務(wù)員培訓(xùn)系列教材等。由于起步較晚,我國(guó)的公共政策研究尚未形成自己獨(dú)特的理論體系和研究方法,公共政策學(xué)的研究更多局限于政治學(xué)和公共行政學(xué)領(lǐng)域。加上目前從事公共政策研究的人員的學(xué)科背景過(guò)于單一、專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)不太合理,研究人員的學(xué)科背景主要是傳統(tǒng)人文學(xué)科和社會(huì)科學(xué),而具有現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等專(zhuān)業(yè)背景的人較少,這就使得他們?cè)诰帉?xiě)教材的時(shí)候很難把經(jīng)濟(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)分析等學(xué)科的知識(shí)和方法運(yùn)用到教材之中,導(dǎo)致教材內(nèi)容的學(xué)科知識(shí)出現(xiàn)單一化模式。
(三)教材形式單一。根據(jù)新課程改革的基本理念和思路,高水平和高質(zhì)量的教材“不是僅僅‘便于教師教’,而是要更‘便利于學(xué)生學(xué)’。”[2]翻閱西方的公共政策學(xué)教材,發(fā)現(xiàn)教材的語(yǔ)言都能達(dá)到言簡(jiǎn)意賅、通俗易懂的效果,教材內(nèi)容豐富且有層次感,深?yuàn)W的原理、繁瑣的概念、抽象的理論、基本的方法能夠與大量的實(shí)際案例相結(jié)合,少量有必要進(jìn)行解析的概念在恰到好處的地方予以解析。教材版式設(shè)計(jì)站在學(xué)生的立場(chǎng)上考慮,符合學(xué)生的閱讀習(xí)慣,關(guān)鍵概念和專(zhuān)有名詞加粗標(biāo)黑以提醒學(xué)生其重要性,同時(shí)書(shū)中還配有插圖、表格,圖文并茂,激發(fā)學(xué)生閱讀的興趣。書(shū)中有意增設(shè)了一些專(zhuān)門(mén)的欄目,目的是為了讀者提供一些相關(guān)的知識(shí);采用大量的圖示與表格,用以更為直觀地說(shuō)明政策分析的程序、方法和結(jié)構(gòu);在每一章的結(jié)尾部分,都對(duì)本章的關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)、主要原則和理論進(jìn)行了總結(jié),有助于讀者把握書(shū)中的主要觀點(diǎn)和內(nèi)容;每章后面都附有學(xué)校提示,目的是幫助讀者鞏固和運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。在我國(guó),公共政策學(xué)教材在版式的設(shè)計(jì)和整體風(fēng)格上過(guò)于古板和僵硬,雖然部分教科書(shū)中也偶爾插入圖表及附有相關(guān)文字的說(shuō)明,但整體上給讀者的感覺(jué)還是過(guò)于簡(jiǎn)單且缺乏生動(dòng)。教材編寫(xiě)模式?jīng)]有擺脫定義學(xué)、原則學(xué)、分類(lèi)學(xué)的固有模式,格式排版要么板塊式結(jié)構(gòu)要么要素式結(jié)構(gòu),缺乏為學(xué)生提供思考的空間和余地,難以最大限度地激發(fā)學(xué)生的閱讀興趣。導(dǎo)致這一問(wèn)題出現(xiàn)有諸多原因,其中不可忽視的原因是編寫(xiě)教材的動(dòng)機(jī)不純正。目前,高校教師迫于職稱(chēng)評(píng)定的壓力和困境,為了增強(qiáng)自身的“學(xué)術(shù)能力”和“競(jìng)爭(zhēng)籌碼”,編寫(xiě)教材就是最快捷的途徑,帶有強(qiáng)烈的功利目的去撰寫(xiě)教科書(shū),這直接導(dǎo)致了低水準(zhǔn)教材的泛濫。基于此,轉(zhuǎn)變教材編寫(xiě)的思想動(dòng)機(jī),端正態(tài)度,努力實(shí)現(xiàn)公共政策學(xué)教材風(fēng)格與版式的創(chuàng)新。
二、中國(guó)公共政策學(xué)科教材優(yōu)化對(duì)策
(一)結(jié)合地方資源加強(qiáng)教材內(nèi)容的本土化。縱觀我國(guó)公共政策學(xué)教材,基本上都未能從中國(guó)公共政策實(shí)踐中總結(jié)出相應(yīng)理論并吸收到教材中來(lái),教材內(nèi)容的重心集中于西方國(guó)家或西方的公共政策的實(shí)踐與理論,存在明顯的“非中國(guó)化”,鑒于此,我國(guó)公共政策學(xué)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)必須重視對(duì)本土資源的發(fā)掘,我國(guó)有著數(shù)千年政府決策的豐富實(shí)踐和閃耀著理性光輝的決策思想,這些實(shí)踐和思想一定會(huì)對(duì)我們創(chuàng)新公共政策學(xué)教材內(nèi)容給予寶貴的啟迪。因此,將有中國(guó)特色的政策實(shí)踐與決策思想納入公共政策學(xué)教材內(nèi)容中,實(shí)現(xiàn)公共政策學(xué)教材內(nèi)容的本土化將是我國(guó)公共政策學(xué)教材建設(shè)的方向。
(二)針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象編制科學(xué)合理的教材。目前,我國(guó)公共政策學(xué)教材存在“數(shù)量泛濫、質(zhì)量低劣”的現(xiàn)象,我國(guó)的公共政策學(xué)教學(xué)對(duì)象有本科生、研究生、MPA等,在教材的編寫(xiě)上應(yīng)針對(duì)不同群體的學(xué)習(xí)需要規(guī)劃并編制適合各自教學(xué)對(duì)象的精品教材,避免教材之間低水平的復(fù)制。基于此,可以考慮不同機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)不同教學(xué)對(duì)象的教材規(guī)劃和撰寫(xiě),各級(jí)干部培訓(xùn)所需的公共政策學(xué)教材的規(guī)劃可以交由中央政策研究室和國(guó)務(wù)院研究室負(fù)責(zé),而高等院校所需公共政策學(xué)教材則由教育部負(fù)責(zé),行政學(xué)院系統(tǒng)所需公共政策學(xué)教材可讓國(guó)家行政學(xué)院規(guī)劃,黨校系統(tǒng)所需公共政策學(xué)教材由中央黨校負(fù)責(zé)編寫(xiě)。
(三)加強(qiáng)教材編者群體的多學(xué)科背景。公共政策學(xué)是一門(mén)綜合性學(xué)科,它不僅涉及政治學(xué)和公共管理學(xué)領(lǐng)域,還包含計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)分析等各學(xué)科的理論和方法。教材作為學(xué)科知識(shí)的重要載體,公共政策學(xué)教材勢(shì)必要反映公共政策學(xué)知識(shí)的多學(xué)科特質(zhì),這就對(duì)公共政策學(xué)教材編者提出了新的挑戰(zhàn),很大程度上要求編者具備高水平的量化分析知識(shí)和理論,尤其要具有統(tǒng)計(jì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)。
(四)加強(qiáng)教材的特色案例庫(kù)建設(shè)。目前,我國(guó)公共政策學(xué)教材中雖然附加了配套案例,但質(zhì)量高、有特色的案例實(shí)為不多。我國(guó)的各項(xiàng)實(shí)踐都與公共政策的創(chuàng)新密切相關(guān),市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的改革和完善、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)體制的改革、國(guó)有企業(yè)的改革、科技創(chuàng)新體系的建設(shè)、社會(huì)化養(yǎng)老體制的建設(shè)以及公共醫(yī)療體制的改革都在不同程度上展示著政策的設(shè)計(jì)、創(chuàng)新與優(yōu)化,基于此,可以對(duì)我國(guó)公共政策實(shí)踐進(jìn)行分析與研究,建立中國(guó)特色的公共政策案例庫(kù),出版公共政策案例教材,實(shí)現(xiàn)我國(guó)公共政策學(xué)案例教材的本土化。除此之外,要轉(zhuǎn)變觀念,從思想上高度重視我國(guó)公共政策學(xué)的教材建設(shè),積極進(jìn)行公共政策的科學(xué)研究工作,才能實(shí)現(xiàn)我國(guó)公共政策學(xué)教材內(nèi)容與形式的發(fā)展與創(chuàng)新。
作者:韋彩玲 單位:廣西大學(xué)公共管理學(xué)院
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:工業(yè)工程;人物;發(fā)展
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.028
工業(yè)工程(Industrial Engineering,簡(jiǎn)稱(chēng)IE)最早起源于美國(guó),現(xiàn)如今在世界各國(guó)都被廣泛應(yīng)用。任何一門(mén)學(xué)科的產(chǎn)生,背后必然有自然以及社會(huì)因素的推動(dòng),工業(yè)工程也不例外。社會(huì)生產(chǎn)力的不嚳⒄梗科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,以及大批量、大規(guī)模、流水線式生產(chǎn)的出現(xiàn),促使著一種提高效率、降低成本、提高質(zhì)量的改進(jìn)方法的產(chǎn)生,于是工業(yè)工程就開(kāi)始登上工業(yè)歷史舞臺(tái)。對(duì)于工業(yè)工程的定義,世界上不同的學(xué)者、不同的學(xué)術(shù)團(tuán)體都有不同的解釋?zhuān)贿^(guò)大體含義基本一致,即為通過(guò)提高效率、降低成本、提高質(zhì)量來(lái)提高效益。
1 工業(yè)工程發(fā)展歷程中的一些重要人物
泰勒(Frederick Winslow Taylor)被認(rèn)為是工業(yè)工程的鼻祖。因?yàn)樗麚碛挟?dāng)普通工人以及技術(shù)工人的經(jīng)歷,所以他對(duì)于勞動(dòng)中的組織問(wèn)題和管理問(wèn)題有深刻的認(rèn)識(shí)。他發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)生產(chǎn)中的許多問(wèn)題,并且他認(rèn)為可以找到一系列方法來(lái)解決這些問(wèn)題。于是他開(kāi)始潛心鉆研,致力于找到提高效率的方法。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的研究,他創(chuàng)立了“時(shí)間研究”,時(shí)間研究的核心就是標(biāo)準(zhǔn)化。運(yùn)用時(shí)間研究,他解決了許多實(shí)際問(wèn)題,并于1911年發(fā)表了《科學(xué)管理原理》。本書(shū)的發(fā)表被認(rèn)為是工業(yè)工程的開(kāi)端,而泰勒也被人們稱(chēng)為“工業(yè)工程之父”。
吉爾布雷斯(Frank Bunker Gilbreth)也是工業(yè)工程的一個(gè)開(kāi)創(chuàng)者,他的主要貢獻(xiàn)是“動(dòng)作研究”。動(dòng)作研究是將勞動(dòng)者工作時(shí)的動(dòng)作分解,把無(wú)用的動(dòng)作省去,有用的動(dòng)作簡(jiǎn)化,從而提高工作效率。他的“砌磚實(shí)驗(yàn)”和“影片分析法”也成為了工業(yè)工程歷史上經(jīng)典的案例。
甘特(Herry L.Gantt)也是工業(yè)工程歷史上的一位著名的開(kāi)拓者,他的杰出貢獻(xiàn)就是發(fā)明了“甘特圖”。甘特圖通過(guò)把生產(chǎn)工作以及工期以日歷的形式列舉出來(lái),可以很好地反應(yīng)兩項(xiàng)工作之間的時(shí)間關(guān)系以及工作進(jìn)度。甘特圖是生產(chǎn)中用于制定工作計(jì)劃、對(duì)工作進(jìn)度進(jìn)行控制的常用工具。
2 工業(yè)工程發(fā)展的幾個(gè)重要階段
第一階段,從19世紀(jì)末至20世紀(jì)30年代初期,這一階段被工業(yè)工程學(xué)者習(xí)慣性地稱(chēng)為奠基期。該時(shí)期的標(biāo)志為動(dòng)作研究、時(shí)間研究等方法的出現(xiàn)。在這個(gè)時(shí)期內(nèi),美國(guó)福特公司開(kāi)始使用生產(chǎn)線進(jìn)行汽車(chē)生產(chǎn),這是一個(gè)革命性的飛躍,從此生產(chǎn)線式的生產(chǎn)開(kāi)始進(jìn)入人們的視野。而且在該時(shí)期,發(fā)生了第一次世界大戰(zhàn),無(wú)論是在戰(zhàn)時(shí)還是在戰(zhàn)后,各方面都需要大量物資,客觀上需要工廠進(jìn)行高效率的生產(chǎn),促進(jìn)了工業(yè)工程的發(fā)展。20世紀(jì)初期,泰勒的“管理原理”被更名為“工業(yè)工程”,至此,“工業(yè)工程”這一概念正式出現(xiàn)。在1908年,美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)開(kāi)設(shè)了工業(yè)工程課程,從此工業(yè)工程正式作為一門(mén)大學(xué)專(zhuān)業(yè)進(jìn)入大學(xué)。
第二階段,從20世紀(jì)30年代初期到20世紀(jì)40年代中期,這一階段被工業(yè)工程學(xué)者習(xí)慣性地稱(chēng)為成長(zhǎng)期。在這一時(shí)期中,數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的知識(shí)被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)工程中,于是產(chǎn)生了許多工業(yè)工程方法,例如人因工程、成本管理、質(zhì)量管理等都是在這一時(shí)期開(kāi)始產(chǎn)生和發(fā)展的。繼賓夕法尼亞大學(xué)之后,更多的美國(guó)高校設(shè)立了工業(yè)工程專(zhuān)業(yè),而且開(kāi)始出現(xiàn)工業(yè)工程師,此時(shí)工業(yè)工程正式成為了一種職業(yè)。在這個(gè)時(shí)期,工業(yè)工程的主體基本形成,并且開(kāi)始和各種領(lǐng)域的技術(shù)相結(jié)合,使得工業(yè)工程成為了連接管理和技術(shù)的工程技術(shù)。
第三階段,從20世紀(jì)40年代中期至20世紀(jì)70年代末,這一階段被稱(chēng)為成熟期。在此之前,工業(yè)工程一直沒(méi)有理論基礎(chǔ),這個(gè)時(shí)期運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程出現(xiàn),改變了工業(yè)工程沒(méi)有理論基礎(chǔ)的尷尬局面。運(yùn)籌學(xué)在戰(zhàn)時(shí)出現(xiàn),最早是為了在不同的軍事方案中進(jìn)行選擇,隨著之后的發(fā)展,運(yùn)籌學(xué)覆蓋的范圍越來(lái)越廣,已經(jīng)能夠解決各種系統(tǒng)擇優(yōu)問(wèn)題。由于運(yùn)籌學(xué)的引進(jìn),工業(yè)工程得到了極大的發(fā)展。在1948年,美國(guó)成立了工業(yè)工程師學(xué)會(huì),該學(xué)會(huì)在1955年時(shí)給出了工業(yè)工程的定義。而且,工業(yè)工程不再只是局限于美國(guó),亞太地區(qū)也開(kāi)始引進(jìn)工業(yè)工程的理論。不得不說(shuō),引用最為成功的就是日本的豐田公司,豐田公司結(jié)合自身實(shí)際情況,創(chuàng)立了豐田生產(chǎn)方式。正是由于應(yīng)用了工業(yè)工程的理念,韓國(guó)、香港、新加坡的經(jīng)濟(jì)得到了高度發(fā)展,而日本、德國(guó)更是實(shí)現(xiàn)了從戰(zhàn)敗國(guó)到經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的飛躍。
第四階段,從20世紀(jì)70年代末至今,這一階段被稱(chēng)為創(chuàng)新期。隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科技的發(fā)展,工業(yè)工程需要解決的問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜。當(dāng)然在這一時(shí)期計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)工程也得到了高度的發(fā)展,它們?yōu)楣I(yè)工程提供了新的方法。效率和質(zhì)量都是企業(yè)獲益的關(guān)鍵,越來(lái)越多的企業(yè)意識(shí)到工業(yè)工程的重要性,開(kāi)始引進(jìn)工業(yè)工程的人才。并且,工業(yè)工程的理念不僅僅局限于生產(chǎn)制造,也被廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域,由此可見(jiàn),工業(yè)工程一定會(huì)得到更為全面的發(fā)展。
統(tǒng)觀這四個(gè)階段,工業(yè)工程由一個(gè)單一的理念發(fā)展成為一門(mén)綜合性的學(xué)科,再到被全世界廣泛關(guān)注和應(yīng)用,這一切離不開(kāi)社會(huì)的推動(dòng),如今已是信息化的時(shí)代,工業(yè)工程將會(huì)更好地發(fā)展。
3 工業(yè)工程在中國(guó)的發(fā)展情況
工業(yè)工程在世界范圍內(nèi)擁有較長(zhǎng)的歷史和廣泛的應(yīng)用,但是在中國(guó),工業(yè)工程的起步很晚。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下,企業(yè)只是一味地追求產(chǎn)品的數(shù)量,并不重視效率和質(zhì)量,所以,工業(yè)工程在中國(guó)一直不被重視。一直到20世紀(jì)80年代,中國(guó)經(jīng)歷了改革開(kāi)放,計(jì)劃經(jīng)濟(jì)開(kāi)始向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)過(guò)渡,工業(yè)工程對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展能夠起到巨大作用,工業(yè)部門(mén)開(kāi)始意識(shí)到這一點(diǎn),并逐步開(kāi)始了對(duì)工業(yè)工程的探索。有多種現(xiàn)代的管理方法開(kāi)始被國(guó)家經(jīng)濟(jì)委員會(huì)在全國(guó)范圍內(nèi)推廣,其中包括系統(tǒng)工程、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃等,這些管理方法基本上都屬于現(xiàn)代工業(yè)工程。很多
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企業(yè)在應(yīng)用了這些新的管理方法以后,效率大大增加。例如,北京機(jī)床電器公司運(yùn)用工作研究對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行改造,改造完成后,年新增產(chǎn)值達(dá)1165萬(wàn)元;廣東科龍電器股份有限公司同樣應(yīng)用工作研究改造生產(chǎn)線,將一臺(tái)電冰箱的生產(chǎn)節(jié)拍從原來(lái)的48秒變?yōu)?6秒,極大限度地提高了生產(chǎn)效率。鋼鐵冶金行業(yè)也開(kāi)始接受工業(yè)工程的理念。鞍鋼運(yùn)用工業(yè)工程的方法進(jìn)行了工藝改造后,也取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
20世紀(jì)90年代以后,中國(guó)的企業(yè)開(kāi)始向國(guó)際市場(chǎng)邁進(jìn),面對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)壓力,中國(guó)的企業(yè)必須擁有較為先進(jìn)的生產(chǎn)模式和管理方法。這就大力促進(jìn)了工業(yè)工程在我國(guó)的發(fā)展。中國(guó)的第一次工業(yè)工程學(xué)術(shù)會(huì)議于1990年6月在天津召開(kāi),在該會(huì)議上成立了工業(yè)工程研究會(huì)。工業(yè)工程要在全國(guó)范圍內(nèi)發(fā)展,勢(shì)必需要大量的工業(yè)工程人才。為此,1992年9月,天津大學(xué)和西安交通大學(xué)率先開(kāi)設(shè)了工業(yè)工程專(zhuān)業(yè),開(kāi)始招收工業(yè)工程的本科生,而后又有清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等高校開(kāi)設(shè)此專(zhuān)業(yè)。這些高校為中國(guó)培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的工業(yè)工程人才,這也是工業(yè)工程在中國(guó)能夠迅速發(fā)展的原因之一。
在這幾十年間,我國(guó)的工業(yè)工程發(fā)展迅速,也取得了較為突出的成績(jī)。但是在不同的企業(yè)內(nèi),工業(yè)工程的應(yīng)用程度也是參差不齊的,這其中包含了多方面的原因,最為主要的原因有兩個(gè):一是不同的企業(yè)對(duì)工業(yè)工程的認(rèn)識(shí)不同,對(duì)其的重視程度也就不同;二是不同的企業(yè)管理水平不同。也正是由于這兩個(gè)原因,工業(yè)工程在我國(guó)的發(fā)展也并非一帆風(fēng)順,而是充滿波折的。我國(guó)企業(yè)對(duì)于工業(yè)工程的應(yīng)用情況在大體上可以分為兩種:第一種是合資企業(yè)和外資企業(yè),由于國(guó)外的許多企業(yè),尤其是歐美、日本的企業(yè)對(duì)工業(yè)工程的應(yīng)用較早,所以工業(yè)工程在這些企業(yè)已經(jīng)發(fā)展得十分成熟,這樣的企業(yè)以合資或外資的形式進(jìn)入中國(guó)后,它們的工業(yè)工程水平在中國(guó)處于領(lǐng)先地位。無(wú)論是生產(chǎn)還是銷(xiāo)售,這些企業(yè)都有規(guī)范、嚴(yán)格的管理模式,工業(yè)工程已經(jīng)成為它們企業(yè)文化中不可缺少的一部分。第二種是內(nèi)資企業(yè),工業(yè)工程在中國(guó)起步較晚,所以相較于合Y企業(yè)和外資企業(yè),中國(guó)的內(nèi)資企業(yè)對(duì)于工業(yè)工程的應(yīng)用尚處于入門(mén)階段。由于我國(guó)東南沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,所以這些地區(qū)的內(nèi)資企業(yè)要比其他地區(qū)的內(nèi)資企業(yè)更早應(yīng)用工業(yè)工程,這些地區(qū)的工業(yè)工程水平也普遍高于其他地區(qū)。
總而言之,由于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平、科技水平和生產(chǎn)力水平相較于發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距,我國(guó)的高等教育也落后于歐美國(guó)家,所以我國(guó)的工業(yè)工程仍處在發(fā)展階段。好的現(xiàn)象是,工業(yè)工程不僅能夠在大型企業(yè)中得到應(yīng)用,許多小型企業(yè)包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)也都開(kāi)始意識(shí)到工業(yè)工程的重要性,并開(kāi)始引入工業(yè)工程的理念。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛以及科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,我國(guó)的工業(yè)工程必將擁有極為光明的前景,以后工業(yè)工程不僅能在企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮作用,也將為我國(guó)的國(guó)家建設(shè)增光添彩。
參考文獻(xiàn):
[1]易樹(shù)平,郭伏.基礎(chǔ)工業(yè)工程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.
【論文摘要】首先闡述了管理科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷以及在管理活動(dòng)中管理思想的形成,最后論釋了管理科學(xué)發(fā)展的基本脈絡(luò)和今后的發(fā)展趨勢(shì)。
管理作為一門(mén)獨(dú)立的、可以稱(chēng)其為“科學(xué)”的學(xué)科,歷經(jīng)一百多年的理論行探索和實(shí)證性研究,漸次地形成了屬于自己的、獨(dú)立的科學(xué)門(mén)類(lèi)。這主要從兩個(gè)層次上去理解:一方面是說(shuō)管理作為一門(mén)科學(xué)建立了屬于自己的理論研究基礎(chǔ),即在獨(dú)具特色的學(xué)科門(mén)類(lèi)上逐步完善了本學(xué)科的理論研究方法和技術(shù)路線,完善了支撐本學(xué)科發(fā)展的理論研究基礎(chǔ);另一方面是說(shuō)管理作為一門(mén)科學(xué)建立了獨(dú)立的實(shí)證研究方法,即實(shí)證研究的技術(shù)、方法和工具逐步完善和成熟。此時(shí),管理可以稱(chēng)其為“科學(xué)”,即管理科學(xué)。
無(wú)論是管理諸學(xué)說(shuō)的多維思辨和發(fā)展,還是理論工具、研究范式、技術(shù)方法的形成過(guò)程,無(wú)一例外都基于管理實(shí)踐者腳踏實(shí)地的“實(shí)務(wù)性研究,,和基于數(shù)理思維的理論研究者的“科學(xué)性探索”的整合。管理科學(xué)經(jīng)歷了長(zhǎng)期不斷的傳承和創(chuàng)新,才開(kāi)創(chuàng)了屬于自己的學(xué)科體系和理論基礎(chǔ)。
一、在管理活動(dòng)中積淀了科學(xué)管理的思想
1.早期的管理活動(dòng)產(chǎn)生了科學(xué)管理的訴求
在漫長(zhǎng)的長(zhǎng)達(dá)幾千年的管理活動(dòng)中,人類(lèi)一直在探索行之有效的管人之術(shù),當(dāng)人們難以解釋其根本之時(shí)總是加以神化或虛幻化,這也就帶動(dòng)了神學(xué)、哲學(xué)和巫術(shù)的發(fā)展。當(dāng)人類(lèi)漸次地接受科學(xué)價(jià)值觀以來(lái)的近100多年來(lái),人們更相信管理是一門(mén)科學(xué),更崇尚科學(xué)管理的手段,這也是管理科學(xué)理論建立的思想基礎(chǔ)。
科學(xué)管理思想的建立,起源于企業(yè)管理者“實(shí)務(wù)性研究”的重大發(fā)現(xiàn),他是美國(guó)費(fèi)城的米德維爾鋼鐵工廠的總工程師,后來(lái)被譽(yù)為科學(xué)管理之父的泰勒(frederick w. taylor 1856~1915),長(zhǎng)期的作業(yè)和作業(yè)管理實(shí)踐,終身探索科學(xué)管理方法力圖解決如何提升單個(gè)工人的生產(chǎn)率問(wèn)題。1881年,泰勒通過(guò)對(duì)工人操作動(dòng)作的研究和分析,消除不必要的動(dòng)作,改正錯(cuò)誤的動(dòng)作,確定合理的操作方法,選定合適的工具等,這些讓泰勒總結(jié)出來(lái)一套合理的操作方法和工具培訓(xùn)工人,使大多數(shù)人都能達(dá)到或者超過(guò)定額。這也是早期科學(xué)管理的實(shí)務(wù)性研究成果。1911年,泰勒將實(shí)務(wù)性研究上升到理論研究層次,其標(biāo)志就是發(fā)表了《科學(xué)管理原理》一書(shū),這是世界上第一本科學(xué)管理著作,它標(biāo)志著人類(lèi)在長(zhǎng)期管理實(shí)踐中科學(xué)管理思想的形成。
2.科學(xué)管理研究的深入和思想的成熟
泰勒的懈學(xué)管理原理》鑄就了科學(xué)管理學(xué)說(shuō)的建立,這僅僅是開(kāi)辟了一個(gè)研究領(lǐng)域或研究方向,還不能斷言此時(shí)此刻進(jìn)入了管理科學(xué)的研究時(shí)代。
隨后的十幾年里,吉爾布雷斯夫婦(frank b .gilbreth,1868-1924;lillian m.gilbreth, 1878~1972)的動(dòng)作研究和工作簡(jiǎn)化方面為科學(xué)管理的方法做出了重要貢獻(xiàn),與泰勒相比吉爾布雷斯夫婦的動(dòng)作研究更加細(xì)致和更為廣泛。在制造業(yè)比較發(fā)達(dá)的美國(guó),致力于以科學(xué)手段實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高的研究者與日激增。科學(xué)管理學(xué)說(shuō)僅僅是利用科學(xué)的方法,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率來(lái)實(shí)現(xiàn)雇主的低成本訴求與作業(yè)工人不斷要求提升工資訴求之間謀求平衡點(diǎn),其重點(diǎn)是從工業(yè)工程和經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來(lái)觀察和分析各種要素間的均衡點(diǎn)。
二、從科學(xué)管理到管理科學(xué)研究體系的形成
1.從科學(xué)管理到管理科學(xué)的技術(shù)路線分析
科學(xué)管理可以被看作一個(gè)研究方向或一家之學(xué)說(shuō)而已,管理科學(xué)的研究就較為寬泛,科學(xué)管理一旦升華到管理科學(xué)說(shuō)明在此研究的深度和廣度上有著重大差異。所有稱(chēng)得上是‘科學(xué)”的,諸如“管理科學(xué)”、“經(jīng)濟(jì)科學(xué)’和“社會(huì)科學(xué)’瞥,都必須建立自己獨(dú)立的、特有的學(xué)科體系;都必須建立獨(dú)立的屬于自己的基礎(chǔ)性理論平臺(tái)。從科學(xué)管理到管理科學(xué)體系的形成必須經(jīng)歷三個(gè)階段:
首先,科學(xué)管理學(xué)說(shuō)得到發(fā)展形成了不同的科學(xué)管理學(xué)說(shuō)體系。各家之言的枝繁葉茂帶動(dòng)了支撐這些學(xué)說(shuō)的理論思想的形成和發(fā)展。
其次,科學(xué)管理的不同學(xué)說(shuō)漸次的找到支撐各個(gè)研究方向的理論分支,形成理論研究分支,即“管理學(xué)”的形成。管理學(xué)的建立為探索管理科學(xué)的原理、機(jī)理和本質(zhì)勾畫(huà)出白己獨(dú)特的理論支撐。
再次,就是管理學(xué)方法或者研究范式的成熟,管理學(xué)發(fā)展到一定程度,借用和移植了其他科學(xué)研究的工具和研究方法形成了本學(xué)科的研究范式。如科學(xué)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、工程學(xué)、運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)工具的廣泛應(yīng)用,使管理科學(xué)的發(fā)展構(gòu)筑了強(qiáng)有力的論證工具和研究方法。
最后,形成了本學(xué)科研究的獨(dú)特方法和基礎(chǔ)理論研究范式,找到了隸屬于本研究范疇的科學(xué)研究的邏輯體系和理論根源。管理學(xué)這門(mén)學(xué)科就發(fā)展成為一門(mén)獨(dú)立的“管理科學(xué)”了。
2.管理科學(xué)發(fā)展過(guò)程中的“管理叢林”時(shí)代
管理的實(shí)務(wù)性研究和理論性研究在上個(gè)世紀(jì)中葉得到了廣泛的發(fā)展,為管理科學(xué)體系的形成做出了重要貢獻(xiàn)。哈羅德?孔茨(harold koontz,1908 ~ 1984),1961年12月,在美國(guó)((管理學(xué)雜志》上發(fā)表了《管理理論的叢林》一文,認(rèn)為由于當(dāng)時(shí)各類(lèi)科學(xué)家對(duì)管理理論的興趣有了極大的增長(zhǎng),由于他們研究條件、掌握材料、觀察角度及研究方法的不同,必然產(chǎn)生并形成不同的管理思路,他當(dāng)時(shí)劃分了六個(gè)主要學(xué)派。1980年,孔茨又在惜理學(xué)會(huì)評(píng)論》上發(fā)表倆論管理理論的叢糊一文,指出經(jīng)過(guò)近二十年的時(shí)間之后,管理理論的叢林不但存在,且更加茂密,至少產(chǎn)生了11個(gè)學(xué)派。孔茨把管理學(xué)派發(fā)展枝繁葉茂的現(xiàn)象稱(chēng)之為“管理理論的叢林”,簡(jiǎn)要地概括了當(dāng)時(shí)管理理論研究學(xué)派的“從林狀態(tài)”。
也就是基于管理的理論性研究和實(shí)證性研究進(jìn)入“枝繁葉茂”的管理理論叢林階段,為管理科學(xué)體系的形成開(kāi)辟了了一個(gè)新的時(shí)代。但是,如果這一“森林景象”,沒(méi)有探究隸屬于自己的、獨(dú)立的理論支撐使學(xué)科發(fā)展變成一棵有根有干的參天大樹(shù),就永遠(yuǎn)沒(méi)有本學(xué)科發(fā)展成為一門(mén)科學(xué)的可能。管理進(jìn)入了下一個(gè)階段為理論基礎(chǔ)的建立‘尋根”階段。
3.管理科學(xué)發(fā)展的“尋根”時(shí)代
管理科學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了各自學(xué)說(shuō)和門(mén)類(lèi)尋找屬于自己的理論支撐的時(shí)代,在這一時(shí)期,理論研究者大都借鑒和移植其他成熟的科學(xué)工具、科學(xué)研究方法和科學(xué)理論支撐著本學(xué)說(shuō)的論點(diǎn)。
(1)系統(tǒng)論的引入和借鑒。引入系統(tǒng)論,主要是因?yàn)楣芾砝碚搮擦謺r(shí)代的各家之說(shuō)既不能舉證其他學(xué)說(shuō)錯(cuò)誤的科學(xué)證據(jù),也不能科學(xué)地論證自身學(xué)說(shuō)打處處可以行之”。人們發(fā)現(xiàn)了管理系統(tǒng)的存在,即管理是一個(gè)系統(tǒng),不能簡(jiǎn)單地考量其局部而得出結(jié)論,于是管理理論研究借鑒“系統(tǒng)論’,為其研究基礎(chǔ)和技術(shù)支撐就顯得非常及時(shí)和必要了。系統(tǒng)思想作為一門(mén)科學(xué)的系統(tǒng)論,是美籍奧地利人、理論生物學(xué)家l. v貝塔朗菲((l. von.bertalanffy)創(chuàng)立的。他在1952年發(fā)表“抗體系統(tǒng)論”,提出了系統(tǒng)論的思想。1973年提出了一般系統(tǒng)論原理,奠定了這門(mén)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。1968年貝塔朗菲發(fā)表的專(zhuān)著:《一般系統(tǒng)理論基礎(chǔ)、發(fā)展和應(yīng)用》該書(shū)被公認(rèn)為是這門(mén)學(xué)科的代表作。
系統(tǒng)論是研究系統(tǒng)的一般模式,結(jié)構(gòu)和規(guī)律的學(xué)問(wèn),它研究各種系統(tǒng)的共同特征,用數(shù)學(xué)方法定量地描述其功能,尋求并確立適用于一切系統(tǒng)的原理、原則和數(shù)學(xué)模型,是具有邏輯和數(shù)學(xué)性質(zhì)的一門(mén)新興的科學(xué)。系統(tǒng)論的基本思想方法,就是把所研究和處理的對(duì)象,當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng),分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,研究系統(tǒng)、要素、環(huán)境三者的相互關(guān)系和變動(dòng)的規(guī)律性,并優(yōu)化系統(tǒng)觀點(diǎn)看問(wèn)題,世界上任何事物都可以看成是一個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)是普遍存在的。這一觀點(diǎn)支撐著管理首先是一個(gè)系統(tǒng)的觀點(diǎn),要求管理者不可孤立的單要素分析某一特定事件。
(2)控制論的引入和借鑒。引入控制論主要是強(qiáng)調(diào)了管理的核心職能,“控制和監(jiān)督”,在管理的實(shí)證性研究和理論性研究上都需要相應(yīng)成熟的理論性研究成果的支撐。成熟的控制論理論研究標(biāo)志性成果應(yīng)該是1948年諾伯特?維納發(fā)表了著名的《控制論》一書(shū),維納把控制論看作是一門(mén)研究機(jī)器、生命社會(huì)中控制和通訊的一般規(guī)律的科學(xué),更具體他說(shuō),是研究動(dòng)態(tài)系統(tǒng)在變的環(huán)境條件下如何保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)的科學(xué)。控制論認(rèn)為管理系統(tǒng)是一種典型的控制系統(tǒng)。管理系統(tǒng)中的控制過(guò)程在本質(zhì)上與程的、生物的系統(tǒng)是一樣的,都是通過(guò)信息反饋來(lái)揭示成效與標(biāo)準(zhǔn)之間的差,并采取糾正措施,使系統(tǒng)穩(wěn)定在預(yù)定的目標(biāo)狀態(tài)上的。從理論說(shuō),適合于工程的、生物的控制論的理論與方法,也適合于分析和說(shuō)明管控制問(wèn)題,管理是控制論應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。人們對(duì)控制論原理最早的認(rèn)識(shí)和最初的運(yùn)用是在管理面,從這個(gè)意義上說(shuō),控制論之于管理恰似青出于藍(lán),用控制論的概念和法分析管理控制過(guò)程,更便于揭示和描述其內(nèi)在機(jī)理。
(3)協(xié)同論的引入和借鑒。引入?yún)f(xié)同論主要是強(qiáng)調(diào)了管理的協(xié)調(diào)職能,這也是確保系統(tǒng)效率的關(guān)鍵所在。“組織和協(xié)調(diào)”,在管理的實(shí)證性研究和理論性研究上都需要相應(yīng)成熟的理論性研究成果的支撐。協(xié)同論(synergetics)是研究不同事物共同特征及其協(xié)同機(jī)理的新興學(xué)科,它著重探討各種系統(tǒng)從無(wú)序變?yōu)橛行驎r(shí)的相似性。協(xié)同論的創(chuàng)始人聯(lián)邦德國(guó)斯圖加特大學(xué)教授、著名物理學(xué)家哈肯把這個(gè)學(xué)科稱(chēng)為“協(xié)同學(xué)”,一方面是由于我們所研究的對(duì)象是許多子系統(tǒng)的聯(lián)合作用,以產(chǎn)生宏觀尺度上結(jié)構(gòu)和功能;另一方面,它又是由許多不同的學(xué)科進(jìn)行合作,來(lái)發(fā)現(xiàn)自組織系統(tǒng)的一般原理。
協(xié)同論應(yīng)用于生物群體關(guān)系,可將物種間的關(guān)系分成三種情況:競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系;捕食關(guān)系;共生關(guān)系。每種關(guān)系都必須使各種生物因子保持協(xié)調(diào)消長(zhǎng)和動(dòng)態(tài)平衡,才能適應(yīng)環(huán)境而生存。協(xié)同論的領(lǐng)域與許多學(xué)科有關(guān),一些理論是建立在多學(xué)科聯(lián)系的基礎(chǔ)上的,協(xié)同論的發(fā)展與許多學(xué)科的發(fā)展緊密相關(guān),且正在形成自己的跨學(xué)科框架。協(xié)同論的出現(xiàn)是現(xiàn)代系統(tǒng)思想的發(fā)展,為處理復(fù)雜問(wèn)題提供了新的思路。
(4)其他理論引入和借鑒。近些年來(lái),管理科學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)快速尋根階段,各個(gè)理論分支逐漸成熟,并各自通過(guò)移植和借鑒尋找到了屬于自己的、獨(dú)立的理論支撐和技術(shù)工具及方法。
我國(guó)管理科學(xué)理論研究的基礎(chǔ)是借鑒了數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)科學(xué)、心理學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科的成熟理論和方法,其中數(shù)學(xué)主要指運(yùn)籌學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、微分方程、隨機(jī)過(guò)程、模糊數(shù)學(xué)、離散數(shù)學(xué)等。如運(yùn)籌學(xué)、博弈論的引入為管理決策方法提供了強(qiáng)有力的理論依據(jù);信息科學(xué)、通信科學(xué)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為管理控制和預(yù)警提供了外部支持:而線性回歸分析、時(shí)間序列分析、隨機(jī)序列分析為管理預(yù)測(cè)提供了科學(xué)工具和技術(shù)手段;某些理論研究方法諸如層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法也在管理科學(xué)的發(fā)展過(guò)程中為管理的評(píng)價(jià)提供了科學(xué)技術(shù)方法。
4.管理科學(xué)發(fā)展的“思辨”時(shí)代
管理科學(xué)發(fā)展經(jīng)歷了尋根階段之后,其發(fā)展方向變得漸次的清晰和有序,每一門(mén)類(lèi)的子學(xué)科發(fā)展還必須經(jīng)歷“思辨”過(guò)程。所謂“思辨”過(guò)程,就是理論性研究的科學(xué)理論探索和實(shí)務(wù)性實(shí)證研究的辨析,經(jīng)過(guò)這一辨析過(guò)程。管理科學(xué)將移植和借鑒的其它科學(xué)門(mén)類(lèi)的技術(shù)工具、科學(xué)方法和原理在管理的實(shí)務(wù)性應(yīng)用中探究其特殊性和獨(dú)立特質(zhì),以尋求自身在學(xué)科門(mén)類(lèi)上的獨(dú)特性和完整性,借以形成獨(dú)特的“管理科學(xué)”的理論與學(xué)科門(mén)類(lèi)發(fā)展體系。
三、管理科學(xué)研究體系的形成脈絡(luò)和展望
1.管理科學(xué)發(fā)展的脈絡(luò)綜述
(1)管理科學(xué)的發(fā)展是與管理的實(shí)踐者和研究者的科學(xué)價(jià)值觀念的形成相聯(lián)系。
(2)管理科學(xué)的啟蒙應(yīng)來(lái)源于“實(shí)務(wù)性研究’,不斷探究和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。(所謂管理科學(xué)中的“實(shí)務(wù)性研究”是指管理行為的實(shí)證研究、管理方法研究和管理技術(shù)研究。)
(3)管理科學(xué)的發(fā)展應(yīng)依托于“理論性研究”的長(zhǎng)期探索和發(fā)展。(所謂管理科學(xué)中的“理論性研究”是指對(duì)管理行為探尋其本源、確立管理理論發(fā)展根基、構(gòu)架嫁接、移植和創(chuàng)新管理理論的基礎(chǔ)。)
(4)在實(shí)務(wù)性研究和理論性研究的相互辯證中得到發(fā)展。
2.管理科學(xué)發(fā)展的展望
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)路技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使全球政治、經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)日趨明顯。為了適應(yīng)現(xiàn)代競(jìng)爭(zhēng)的需求,管理科學(xué)理論研究也必然呈現(xiàn)出一些新的觀點(diǎn)或?qū)W說(shuō)、呈現(xiàn)新的思維和學(xué)科門(mén)類(lèi)。
(1)借鑒創(chuàng)新學(xué)及其學(xué)科體系的研究成果。在管理科學(xué)的研究中有關(guān)創(chuàng)新學(xué)的理論、方法和工具的借鑒將成為管理科學(xué)發(fā)展的主要趨勢(shì)。“創(chuàng)新”是現(xiàn)代企業(yè)管理實(shí)務(wù)性研究的核心和重中之重。管理創(chuàng)新及其相關(guān)子學(xué)科門(mén)類(lèi)必然得到發(fā)展,它是企業(yè)生存與發(fā)展,提升核心能力的基礎(chǔ)。為滿足企業(yè)管理的制度創(chuàng)新、組織創(chuàng)新、方法創(chuàng)新的需求,創(chuàng)新學(xué)相關(guān)理論及其技術(shù)工具的廣泛應(yīng)用勢(shì)必成為管理科學(xué)研究發(fā)展的未來(lái)。
論文摘要:旨在探索工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)的特點(diǎn)和規(guī)律,應(yīng)用理論聯(lián)系實(shí)際的方法,在分析工業(yè)工程學(xué)科體系和一般特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合綜合性大學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),提出了南京大學(xué)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系及教學(xué)實(shí)踐等所體現(xiàn)的專(zhuān)業(yè)特色,為工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)發(fā)展和成熟提供理論指導(dǎo)。
根據(jù)最近的統(tǒng)計(jì)資料(2006年4月),目前全國(guó)已有161所高等院校開(kāi)設(shè)工業(yè)工程(IE)專(zhuān)業(yè)。有跡象表明,開(kāi)辦工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的院校還在不斷增加。南京大學(xué)是在2003年向教育部申請(qǐng)開(kāi)辦工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的,在全國(guó)開(kāi)辦工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的院校中,屬于新辦院校。當(dāng)年即在南京大學(xué)其它專(zhuān)業(yè)選拔了愿意轉(zhuǎn)入工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的23名學(xué)生作為第一屆學(xué)生。2004年正式在全國(guó)招生。2007年將有第一屆畢業(yè)生,接受社會(huì)和市場(chǎng)的檢驗(yàn),目前就業(yè)情況良好。從著手開(kāi)辦工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)始,我們一直在思考的問(wèn)題是如何培養(yǎng)具有南京大學(xué)特色的IE專(zhuān)業(yè)?我們的培養(yǎng)目標(biāo)是什么?因?yàn)檫@兩個(gè)問(wèn)題不解決,后面的教學(xué)計(jì)劃、課程設(shè)置、教學(xué)實(shí)踐將無(wú)法設(shè)計(jì)、安排和落實(shí)。
1工業(yè)工程的學(xué)科體系
在回答上述兩個(gè)問(wèn)題之前,首先必須弄清楚的是工業(yè)工程的學(xué)科體系和特點(diǎn),即回答什么是工業(yè)工程以及如何區(qū)別工業(yè)工程與其它學(xué)科的界限問(wèn)題。說(shuō)到什么是工業(yè)工程,業(yè)內(nèi)人士自然會(huì)想到AI-IE(美國(guó)工業(yè)工程師協(xié)會(huì))關(guān)于工業(yè)工程的那一大段定義,把定義念完之后,非工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)人士還是未能理解什么是工業(yè)工程。簡(jiǎn)單地說(shuō),工業(yè)工程就是“用技術(shù)的方法系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)、有效地解決技術(shù)和管理問(wèn)題”。這一簡(jiǎn)單定義首先將IE專(zhuān)業(yè)與其它專(zhuān)業(yè)區(qū)別開(kāi)來(lái)。IE用技術(shù)的方法來(lái)解決管理問(wèn)題,而其它管理專(zhuān)業(yè)(企業(yè)管理、公共管理等)則不能用技術(shù)的方法來(lái)解決管理問(wèn)題[1];IE與其它工程學(xué)科的不同在于:①I(mǎi)E可以解決管理問(wèn)題,其它工程學(xué)科則只能解決技術(shù)問(wèn)題;②IE用系統(tǒng)方法解決復(fù)雜系統(tǒng)的技術(shù)和管理問(wèn)題,其它工程學(xué)科做不到。
下面我們?cè)賮?lái)分析這一簡(jiǎn)單定義背后所隱含的IE學(xué)科體系和特點(diǎn)。①交叉性。IE是把技術(shù)和管理有機(jī)結(jié)合起來(lái)的一門(mén)邊緣學(xué)科/交叉工程學(xué)科[2],這意味著IE專(zhuān)業(yè)學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)技術(shù)類(lèi)課程,而且要學(xué)習(xí)管理類(lèi)課程,更重要的是把技術(shù)和管理有機(jī)地結(jié)合起來(lái),這需要在整個(gè)的教學(xué)過(guò)程中具體貫徹落實(shí);同時(shí)也決定了IE專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的是復(fù)合型人才[3]。②系統(tǒng)性。IE用系統(tǒng)方法解決復(fù)雜系統(tǒng)的技術(shù)和管理問(wèn)題,這意味著IE專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)有著更高、更抽象的見(jiàn)解,能夠站在系統(tǒng)的高度,對(duì)系統(tǒng)問(wèn)題進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理、改進(jìn)和創(chuàng)新[4];這同時(shí)意味著IE專(zhuān)業(yè)學(xué)生能夠領(lǐng)導(dǎo)跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)進(jìn)行工作,能夠成為一個(gè)有效的管理者。③創(chuàng)新性。從IE發(fā)展歷史看,一百多年來(lái),這一古老的學(xué)科,仍然具有生命力,長(zhǎng)盛不衰,其根本原因就在于它的創(chuàng)新性,根據(jù)社會(huì)發(fā)展需求,不斷改革課程體系和教學(xué)方法,以適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的發(fā)展變化[5]。這也印證了IE專(zhuān)業(yè)的一句行話,“改善無(wú)止境”(Itisalwaysabetterway)。④工程實(shí)踐性。IE專(zhuān)業(yè)的目標(biāo)是用技術(shù)的方法來(lái)經(jīng)濟(jì)、有效地解決社會(huì)系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,這意味著IE培養(yǎng)的學(xué)生具有解決社會(huì)系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。IE重在應(yīng)用、重在實(shí)踐,離開(kāi)了實(shí)際系統(tǒng)的應(yīng)用,離開(kāi)了實(shí)踐,IE也就不復(fù)存在了。
在充分分析IE特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,再來(lái)描述IE學(xué)科體系如圖1所示[6-12]。
第一層:公共基礎(chǔ),包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、文學(xué)和外語(yǔ)。
第二層:專(zhuān)業(yè)公共基礎(chǔ),包括社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)。
第三層:專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ),包括運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)、控制論。
第四層:專(zhuān)業(yè)課程與應(yīng)用方向,包括設(shè)計(jì)改善、分析評(píng)價(jià)與決策、過(guò)程控制和綜合應(yīng)用。
2培養(yǎng)目標(biāo)
在對(duì)IE學(xué)科體系及特點(diǎn)充分討論,形成共識(shí)的基礎(chǔ)上,我們制定了IE專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo):使學(xué)生具有良好的人文素養(yǎng)和溝通技能;掌握扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)理論、寬廣的經(jīng)濟(jì)管理知識(shí)、實(shí)用的工程信息技術(shù);能夠熟練運(yùn)用工業(yè)工程的基本原理和方法,對(duì)生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)作和管理,成為適合制造業(yè)和服務(wù)業(yè)需求的復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)管理人才。
上述培養(yǎng)目標(biāo)勾畫(huà)出了南京大學(xué)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的基本特色:①?gòu)?qiáng)調(diào)文理基礎(chǔ)。在南京大學(xué)辦工科,應(yīng)充分利用南京大學(xué)文理見(jiàn)長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),這也是大學(xué)科交叉的基礎(chǔ),將文、理、工融合起來(lái),要比將技術(shù)與管理融合起來(lái)具有更加深遠(yuǎn)的意義和影響。②明確工業(yè)工程技術(shù)體系。在前面的IE定義中,我們只強(qiáng)調(diào)用技術(shù)的方法來(lái)解決技術(shù)和管理問(wèn)題,并沒(méi)有規(guī)定用什么樣的技術(shù),這就給各個(gè)學(xué)校的IE專(zhuān)業(yè)發(fā)展提供了廣闊的空間,各校在開(kāi)辦IE專(zhuān)業(yè)時(shí),將根據(jù)各自學(xué)校的優(yōu)勢(shì)和師資的優(yōu)勢(shì),選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)作支撐。全世界各個(gè)學(xué)校的IE專(zhuān)業(yè)幾乎都各不相同,其最大不同,就在于所采用的技術(shù)不同。文獻(xiàn)[13]認(rèn)為,工業(yè)工程的技術(shù)體系包括三大類(lèi),社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、工程學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)是其理論基礎(chǔ),工程技術(shù)、信息技術(shù)是其支撐技術(shù)。我院在信息技術(shù)方面具有長(zhǎng)期的研究積累和成果,不少教師具有計(jì)算機(jī)或信息科學(xué)專(zhuān)業(yè)背景,大部分教師具有信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與實(shí)施經(jīng)驗(yàn),未來(lái)的社會(huì)將是信息社會(huì),因此,將信息技術(shù)作為IE的關(guān)鍵技術(shù)之一寫(xiě)入培養(yǎng)目標(biāo),是恰當(dāng)?shù)腫9],也是符合我院實(shí)際的。③明確具體的應(yīng)用對(duì)象。前面談到,IE特點(diǎn)之一是工程實(shí)踐性,培養(yǎng)的IE學(xué)生在什么行業(yè)發(fā)揮作用呢,我們的培養(yǎng)目標(biāo)明確指出在制造業(yè)和服務(wù)業(yè)。制造業(yè)包括各類(lèi)離散制造型企業(yè)和流程型企業(yè),主要應(yīng)用工程信息技術(shù)來(lái)解決制造過(guò)程中的技術(shù)和管理問(wèn)題,如管理控制一體化問(wèn)題、企業(yè)內(nèi)部物流問(wèn)題等。服務(wù)業(yè)主要是指物流與供應(yīng)鏈管理以及金融工程,這是我院的強(qiáng)項(xiàng),可以將許多科研成果應(yīng)用到教學(xué)工作中。④強(qiáng)調(diào)從系統(tǒng)級(jí)解決問(wèn)題。作為南京大學(xué)培養(yǎng)的IE專(zhuān)業(yè)學(xué)生,要求能從系統(tǒng)角度解決生產(chǎn)與服務(wù)系統(tǒng)存在的問(wèn)題。
3課程設(shè)置
明確了IE專(zhuān)業(yè)學(xué)科體系和培養(yǎng)目標(biāo)之后,課程設(shè)置應(yīng)該不是一件困難的事。但在教學(xué)實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)如何教好每一門(mén)課和界定課程之間的聯(lián)系與差別是關(guān)鍵。
從圖1可以清楚地看出IE學(xué)科體系及其相互關(guān)系,但不能保證所有任課教師都是IE出身,都能理解IE,這就是困難之所在。我們的學(xué)生經(jīng)常會(huì)問(wèn),為什么要學(xué)習(xí)這一門(mén)課,它和IE有什么關(guān)系?不是每一個(gè)任課教師都能清楚地回答這樣的問(wèn)題,也不是每個(gè)任課教師的回答都正確。這需要IE專(zhuān)業(yè)的教師來(lái)回答。
我們可以把IE專(zhuān)業(yè)課程體系分成6個(gè)模塊,如圖2所示。每個(gè)模塊包含若干課程。如分析計(jì)算模塊,課程包括運(yùn)籌學(xué)、高級(jí)運(yùn)籌學(xué)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)值分析;計(jì)算機(jī)信息技術(shù)模塊,包括計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)、C++程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用、微機(jī)原理與應(yīng)用、管理信息系統(tǒng)等;工程技術(shù)模塊,包括工程圖學(xué)和計(jì)算機(jī)圖學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、現(xiàn)代制造系統(tǒng)等;經(jīng)濟(jì)模塊,包括管理經(jīng)濟(jì)學(xué)、財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融工程、金融計(jì)量學(xué)等;管理模塊,包括管理學(xué)、供應(yīng)鏈管理、人力資源管理、質(zhì)量管理、項(xiàng)目管理等;IE核心模塊,課程包括工業(yè)工程基礎(chǔ)、生產(chǎn)管理、人因工程、物流工程等;每一個(gè)模塊內(nèi)的課程有實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)項(xiàng)目,每一個(gè)模塊內(nèi)的課程之間也有實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)項(xiàng)目,在模塊之間也有實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,以培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力;最后還有產(chǎn)業(yè)/方向模塊,其目的是給學(xué)生在某些產(chǎn)業(yè)方面更多更強(qiáng)的知識(shí)和訓(xùn)練。在實(shí)施這一教學(xué)理念的過(guò)程中,我們強(qiáng)調(diào),1)要界定清楚每一個(gè)模塊內(nèi)的課程之間的聯(lián)系和區(qū)別。規(guī)定課程的學(xué)時(shí)數(shù)、課程大綱和教學(xué)要求,規(guī)定哪些內(nèi)容在哪門(mén)課程中介紹,介紹到何種程度,后面的課程在內(nèi)容上如何覆蓋和加深等。2)模塊之間的銜接和關(guān)聯(lián),這是體現(xiàn)技術(shù)與管理有機(jī)結(jié)合的關(guān)鍵。超級(jí)秘書(shū)網(wǎng)
4教學(xué)實(shí)踐
由于IE的工程實(shí)踐性,在教學(xué)過(guò)程中必然要強(qiáng)調(diào)IE專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。這可能包括兩個(gè)方面,實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。在我國(guó),經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展,在管理科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的指導(dǎo)下,再加上學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),IE實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系已基本形成,各門(mén)課程所要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容已基本確定,但問(wèn)題在于如何開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課,保障實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量,改善實(shí)驗(yàn)效果。由于受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、設(shè)備資源和時(shí)間的約束,實(shí)驗(yàn)已成為一個(gè)驗(yàn)證過(guò)程。我們的理念是提供一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)要求,讓學(xué)生自己來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并提出改進(jìn)方案,真正讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),使學(xué)生印象深刻。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,讓學(xué)生自己解決,不知不覺(jué)中培養(yǎng)了學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)綜合解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
鑒于現(xiàn)在的學(xué)生極少經(jīng)歷過(guò)社會(huì)實(shí)踐的事實(shí),在教學(xué)環(huán)節(jié)上加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。如金工實(shí)習(xí)、工廠參觀、短期企業(yè)調(diào)查、專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)等,使學(xué)生對(duì)企業(yè)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。這雖然加大了教學(xué)投入,但對(duì)于改善教學(xué)效果,起到了良好的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:工業(yè)工程;創(chuàng)新
當(dāng)代世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流已經(jīng)從“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”轉(zhuǎn)向“創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)”,稱(chēng)之為“創(chuàng)新力經(jīng)濟(jì)”。有效利用人力與資本并鼓勵(lì)創(chuàng)新,成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的“全因素生產(chǎn)力”。在歷次科技革命的高新技術(shù)發(fā)明的前提下,信息與信息之間、經(jīng)營(yíng)與管理之間、企業(yè)與企業(yè)之間發(fā)生著交融互促的效應(yīng),在這個(gè)過(guò)程中,工業(yè)工程(Industrial Engineering,IE)應(yīng)運(yùn)而生,為世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展帶來(lái)了必要的技術(shù)與理念的前提。
工業(yè)工程是工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理科學(xué)和人文社會(huì)科學(xué)相結(jié)合的邊緣學(xué)科。工業(yè)工程將人、信息、物料、設(shè)備、過(guò)程和能源集成到產(chǎn)品、服務(wù)或項(xiàng)目的整個(gè)壽命期內(nèi),把獲利性、效率、適應(yīng)性、響應(yīng)能力、質(zhì)量同產(chǎn)品與服務(wù)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新,貫穿整個(gè)壽命期做為目標(biāo)。
工業(yè)工程自誕生以來(lái),經(jīng)歷了圍繞提高作業(yè)效率為重要內(nèi)容的傳統(tǒng)工業(yè)工程階段;與運(yùn)籌學(xué)相結(jié)合進(jìn)行更系統(tǒng)和精確設(shè)計(jì)的獨(dú)立活動(dòng)階段;以系統(tǒng)工程為新的支柱,形成從微觀到宏觀、從局部到整體進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)的系統(tǒng)科學(xué)體系階段;目前可以認(rèn)為是工業(yè)工程應(yīng)用各種新技術(shù)、新理論不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域和范圍的新的發(fā)展階段。工業(yè)工程在其發(fā)展和應(yīng)用實(shí)踐過(guò)程中,逐步形成了自身的特色和職能。
一、工業(yè)工程的內(nèi)涵
工業(yè)工程是對(duì)由人員、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)改善和設(shè)置的一門(mén)學(xué)科。它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社會(huì)科學(xué)方面的專(zhuān)門(mén)知識(shí)和技術(shù),以及工程分析和設(shè)計(jì)的原理和方法,對(duì)該系統(tǒng)所取得的成果進(jìn)行鑒定、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。
工業(yè)工程不僅用于生產(chǎn)事業(yè),還可用于服務(wù)業(yè)、金融業(yè)等領(lǐng)域。由其廣闊的應(yīng)用范圍可以看出它的內(nèi)涵相當(dāng)廣泛。工業(yè)工程涉及的學(xué)科領(lǐng)域很多,研究方法多樣,它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)及社會(huì)科學(xué)方面的知識(shí)和工程學(xué)中的分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)等理論,另外與運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合。
工業(yè)工程是一個(gè)過(guò)程。它是一個(gè)不斷改進(jìn),追求創(chuàng)新的過(guò)程。堅(jiān)信“改善無(wú)止境”――“There is always a better way!”。工業(yè)工程強(qiáng)調(diào)人的因素,它將影響人的因素放在比較重要的位置,追求人――機(jī)――環(huán)境關(guān)系的最佳、最和諧狀態(tài)。工業(yè)工程是集成系統(tǒng)的整體優(yōu)化,將系統(tǒng)中的各要素孤立考慮和僅僅將各要素簡(jiǎn)單相加都是不合適的,它追求由人員、物料、設(shè)備、能源、信息等生產(chǎn)要素所組成的集成系統(tǒng)的整體效益,要產(chǎn)生1+1>2的效果。
二、創(chuàng)新是工業(yè)工程的本質(zhì)
創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的根本源泉。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的分析評(píng)價(jià)、完善改造以達(dá)到促進(jìn)系統(tǒng)不斷創(chuàng)新的目標(biāo),是工業(yè)工程的功能之一。這里的創(chuàng)新主要包括產(chǎn)品改進(jìn)、工藝改進(jìn)、設(shè)施改進(jìn)、系統(tǒng)組織改進(jìn)、工作方式改進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新的激勵(lì)與組織、新產(chǎn)品新技術(shù)的工作開(kāi)發(fā)等。
工業(yè)工程的研究對(duì)象是以人為主體的工作系統(tǒng),它的最基本的思想就是“做每件事,總有一個(gè)最好的辦法”。從其內(nèi)涵可看出,改善是實(shí)現(xiàn)工業(yè)工程任務(wù)和目標(biāo)的基本手段,是工業(yè)工程的永恒目標(biāo),是工業(yè)工程的靈魂,而改善的結(jié)果是創(chuàng)新。
工業(yè)工程是一門(mén)對(duì)以人為主體的工作系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)和組織管理的綜合技術(shù),其工作過(guò)程是一個(gè)集體努力和綜合創(chuàng)造的過(guò)程。如果把它理解為管理,它需要不斷探索改進(jìn)管理系統(tǒng)與工作程序以提高效率。工業(yè)工程的基本方法,除系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)外,就是創(chuàng)造性技術(shù)。隨著發(fā)明學(xué)、創(chuàng)造工程、系統(tǒng)工程和管理科學(xué)的發(fā)展,人們已經(jīng)先后提出了一百多種創(chuàng)造技術(shù)和方法,其中1個(gè)不忘(不忘動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則)、4大原則(取消、合并、重排、簡(jiǎn)化)、5個(gè)方面(操作、運(yùn)輸、貯存、檢驗(yàn)、等待)、6大提問(wèn)技術(shù)(目的、方法、人物、時(shí)間、地點(diǎn)、原因),這些都是改進(jìn)與創(chuàng)新工作必不可少的關(guān)鍵。由此可見(jiàn),工業(yè)工程需要高度的改善改造性,改善創(chuàng)新是工業(yè)工程的本質(zhì)功能。
三、工業(yè)工程的創(chuàng)新技術(shù)的特點(diǎn)
信息環(huán)境下工業(yè)工程的創(chuàng)新技術(shù)可以概括為:針對(duì)知識(shí)資源無(wú)形性,使用價(jià)值的間接性、共享性、增值性等特征,并有利于實(shí)現(xiàn)集約發(fā)展的管理方法與技巧。它的研究應(yīng)用具有以下特點(diǎn):
(1)集群性。把市場(chǎng)需求和技術(shù)供給、把技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合起來(lái),取得全方位的改善效益。
(2)虛擬性。經(jīng)濟(jì)全球化和信息經(jīng)濟(jì)時(shí)代的典型產(chǎn)物就是虛擬就是與信息緊密掛鉤的高智能性知識(shí)密集型產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)。創(chuàng)新技術(shù)的虛擬化具有靈活、柔性、合作、共享、快速反應(yīng)、高效輸出等素質(zhì)。
(3)融合性。創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)當(dāng)是多元、合作與共享的集合。多元優(yōu)于一元,合作大于競(jìng)爭(zhēng),共享勝過(guò)獨(dú)享,就能突破看似有限的改善空間和社會(huì)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)忽布和資源重組,在更為廣泛的程度上形成雙贏或多贏的管理運(yùn)作。
(4)模糊性。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)使創(chuàng)新的來(lái)源無(wú)處不在,沒(méi)有明確的邊界。
四、小結(jié)
工業(yè)工程是解決各生產(chǎn)要素達(dá)到有效結(jié)合、形成一個(gè)有機(jī)整體過(guò)程中各種復(fù)雜矛盾的創(chuàng)造性方法。它是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、發(fā)展的研究領(lǐng)域,凡是有利于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)以及有利于提高效益的方法,都被及時(shí)納入了工業(yè)工程的研究和應(yīng)用范疇,其發(fā)展具有鮮明的時(shí)代氣息。在信息經(jīng)濟(jì)時(shí)代,創(chuàng)新的作用得到空前強(qiáng)化,并升華成為一種社會(huì)主題。而工業(yè)工程從一誕生起就強(qiáng)調(diào)不斷改進(jìn)與創(chuàng)新,工業(yè)工程就是在不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,考察分析問(wèn)題、尋求對(duì)策的實(shí)踐中,永無(wú)止境地改革、創(chuàng)新和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞] 管理學(xué)研究方法
管理活動(dòng)自有人群出現(xiàn)便有之,與此同時(shí),管理思想也就逐步產(chǎn)生,但以泰勒(Taylor)的名著《科學(xué)管理的原理》以及法約爾(Fayol)的名著《工業(yè)管理和一般管理》為管理學(xué)誕生的標(biāo)志,那么現(xiàn)代意義上的管理學(xué)至今不到100年。在不足100年中管理學(xué)的理論研究者與學(xué)習(xí)者實(shí)踐者、管理學(xué)方面的著作文獻(xiàn)等等均呈指數(shù)上升,顯示了作為一門(mén)年輕學(xué)科勃勃向上的生機(jī)和興旺發(fā)達(dá)的景象。
20世紀(jì)初,以泰勒、法約爾和韋伯等人韋代表的古典管理階段,其核心內(nèi)容是科學(xué)管理、管理職能分析、古典組織理論等,古典管理理論側(cè)重于“物”的管理,研究方法以工業(yè)工程方法為基礎(chǔ)。20世紀(jì)30年代到50年代是以梅奧韋代表的人際關(guān)系學(xué)說(shuō)及隨后發(fā)展的行為科學(xué)理論階段,研究的重心轉(zhuǎn)向“人”,研究方法上注重采用心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、人類(lèi)學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究方法。20世紀(jì)60年代以后,管理學(xué)的發(fā)展被孔茨描述成“管理理論叢林”的階段,孔茨的兩篇著名論文《論管理理論的叢林》和《再論管理理論的叢林》分析歸納得出,截止1980年為止管理學(xué)至少已發(fā)展有11個(gè)學(xué)派,包括管理程序?qū)W派、行為學(xué)派、群體行為學(xué)派、社會(huì)系統(tǒng)學(xué)派、決策理論學(xué)派、系統(tǒng)管理學(xué)派、經(jīng)驗(yàn)主義學(xué)派、權(quán)變理論學(xué)派、管理科學(xué)學(xué)派、社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)學(xué)派、經(jīng)理角色學(xué)派等,各個(gè)學(xué)派從不同的角度研究管理問(wèn)題,提出各自的理論,在研究方法上也體現(xiàn)了多樣性和創(chuàng)新性,系統(tǒng)論、信息論、控制論、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等研究方法出現(xiàn),極大的豐富了管理科學(xué)研究,在此基礎(chǔ)上,孔茨認(rèn)為所謂“學(xué)派”更適合稱(chēng)為“方法”。
一、系統(tǒng)論、信息論和控制論研究方法引入管理學(xué)研究領(lǐng)域
系統(tǒng)就是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機(jī)整體,系統(tǒng)方法就是按照事物本身的系統(tǒng)性把對(duì)象放在系統(tǒng)的形式中加以考察的一種方法,即從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),始終著重從整體與部分(要素)之間,整體與外部環(huán)境的相互聯(lián)系、相互作用和相互制約,系統(tǒng)中各部分即使并不優(yōu)越,但構(gòu)成協(xié)調(diào)一致相互配合的統(tǒng)一整體卻可產(chǎn)生優(yōu)越的功能。反之,即使各部分是優(yōu)越的,缺乏協(xié)調(diào)統(tǒng)一相互聯(lián)系和制約的整體可能并不優(yōu)越。系統(tǒng)論應(yīng)用于管理科學(xué),是用系統(tǒng)理論和觀點(diǎn)來(lái)考究企業(yè)組織,分析組織的構(gòu)造是對(duì)管理要素、管理組織及管理過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)性分析,旨在優(yōu)化管理的整體功能,實(shí)現(xiàn)管理的最佳目標(biāo)和效率。控制論描繪了管理形態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的多樣性,強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的反饋和前饋控制,研究方法主要包括反饋控制、功能模擬和黑箱辨識(shí)。信息論將運(yùn)用概率論等方法研究通訊和控制系統(tǒng)中信息傳遞和信息處理的科學(xué)引入了管理研究。以耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論和突變論為代表的系統(tǒng)自組織理論,重點(diǎn)研究系統(tǒng)自發(fā)形成具有充分組織性的有序結(jié)構(gòu)的內(nèi)在機(jī)制。這些理論將組織看作系統(tǒng),不僅關(guān)注系統(tǒng)的各個(gè)部分,而且更加注重系統(tǒng)各個(gè)部分的聯(lián)系,信息的傳遞、控制及系統(tǒng)的自組織因而成為各不相同但是又緊密相關(guān)的一個(gè)體系,強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)組織的整體功能和效率。
二、以數(shù)學(xué)(包括統(tǒng)計(jì)學(xué))為基礎(chǔ)的研究方法的引入
近年來(lái),數(shù)學(xué)方法在管理學(xué)研究中越來(lái)越活躍,主要運(yùn)用于建立模型和進(jìn)行定量分析,常用的數(shù)學(xué)包括統(tǒng)計(jì)學(xué)、組合數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)規(guī)劃、離散數(shù)學(xué)等。所謂定量分析,就是用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言(數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖、表等)和數(shù)據(jù)(數(shù)字、符號(hào)、圖片等)描述所研究對(duì)象系統(tǒng)的狀態(tài)并分析其變化發(fā)展規(guī)律的研究活動(dòng)或內(nèi)容。盡管一些人指出單純的數(shù)學(xué)模型并不能完全解決現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜的管理問(wèn)題,更不能完全替代人的管理,但是以管理科學(xué)學(xué)派為代表,以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的定量研究方法正在管理領(lǐng)域的因素量化、建立模型和定量分析方面展開(kāi)研究,特別在電子計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動(dòng)下,數(shù)學(xué)研究方法正在深入滲透管理科學(xué)研究領(lǐng)域。上面提到的系統(tǒng)論、信息論和控制論也主要是以運(yùn)籌學(xué)等數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ),包括數(shù)學(xué)規(guī)劃(線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃)、圖與網(wǎng)絡(luò)、對(duì)策論、決策論、排隊(duì)論和可靠性理論等,由此可見(jiàn),系統(tǒng)分析也是定量化分析,分析方法是組織管理技術(shù),管理中的最優(yōu)目標(biāo)選擇、統(tǒng)籌規(guī)劃、人員匹配以及計(jì)劃決策等無(wú)一不是系統(tǒng)論(運(yùn)籌學(xué))所包容的內(nèi)容。根據(jù)John G. Wacker的研究,1991年~1995年運(yùn)營(yíng)管理(operation management)的研究表明,55.19%的論文都采用了數(shù)學(xué)分析方法。
三、案例研究方法的使用
經(jīng)驗(yàn)主義學(xué)派和權(quán)變理論學(xué)派兩個(gè)管理學(xué)派都高度重視案例研究方法,雖然二者在研究思路上又各有不同――經(jīng)驗(yàn)主義學(xué)派側(cè)重于研究個(gè)體企業(yè)管理實(shí)踐,在服務(wù)于個(gè)案研究這一目標(biāo)之下,才考慮做多個(gè)企業(yè)案例的比較研究與歸納、概括;而權(quán)變理論學(xué)派側(cè)重于通過(guò)多案例研究,歸納、總結(jié)出若干基本模型,以指導(dǎo)管理實(shí)踐。例如,經(jīng)驗(yàn)學(xué)派彼得?德魯克受通用汽車(chē)的雇傭,對(duì)其組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行案例研究,1946年出版的《公司的概念》便是這一研究的結(jié)晶。《公司的概念》出版四年后,幾乎所有的西方大公司都開(kāi)始按照德魯克的理論框架重組自己的公司組織結(jié)構(gòu),甚至連大學(xué)和教會(huì)都試圖從這部著作中汲取組織改造的靈感。目前無(wú)論是在戰(zhàn)略管理或組織管理領(lǐng)域,還是在管理會(huì)計(jì)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)管理、生產(chǎn)作業(yè)管理、信息技術(shù)管理領(lǐng)域,都可以看到豐碩的案例研究成果。戰(zhàn)略管理、目標(biāo)管理、計(jì)算機(jī)集成制造、項(xiàng)目管理、流程再造、風(fēng)險(xiǎn)管理、供應(yīng)鏈管理、核心能力、公司文化、追求卓越、知識(shí)管理、平衡計(jì)分法等等都存在出自于案例研究過(guò)程的產(chǎn)物。例如,Prahalad和Hammel(1980)對(duì)日本電氣公司(NEC)與美國(guó)通用電話電報(bào)公司(GTE)進(jìn)行了詳細(xì)的比較研究,總結(jié)出NEC告訴成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)時(shí)提出了核心競(jìng)爭(zhēng)能力。經(jīng)驗(yàn)或案例學(xué)派的主要觀點(diǎn)大致如下:(1)管理應(yīng)側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用,而不是純粹理論的研究;(2)管理者的任務(wù)是了解本機(jī)構(gòu)的特殊目的和使命,使工作富有活力并使職工有成就,處理本機(jī)構(gòu)對(duì)社會(huì)的影響相對(duì)社會(huì)的責(zé)任。德魯克認(rèn)為,作為企業(yè)主要管理者的經(jīng)理,有兩項(xiàng)別人無(wú)法替代的職責(zé)。第一項(xiàng)職責(zé)是創(chuàng)造出一個(gè)大于其各組成部分的總和的真正的整體,創(chuàng)造出一個(gè)富有活力的整體,把投入于其中的各項(xiàng)資源轉(zhuǎn)化為較各項(xiàng)資源的總和更多的東西;第二項(xiàng)特殊職責(zé)是在其每一項(xiàng)決定和行動(dòng)中協(xié)調(diào)當(dāng)前的和長(zhǎng)期的要求。為此,每―個(gè)經(jīng)理都必須:制定目標(biāo)和措施并傳達(dá)給有關(guān)的人員;進(jìn)行組織工作;進(jìn)行鼓勵(lì)和聯(lián)系工作;對(duì)工作和成果進(jìn)行評(píng)價(jià);使員工得到成長(zhǎng)和發(fā)展。(3)實(shí)行目標(biāo)管理的管理方法。當(dāng)然,經(jīng)驗(yàn)主義學(xué)派的方法由于強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)而無(wú)法形成有效的原理和原則,無(wú)法形成統(tǒng)一完整的管理理論,而且,過(guò)去所依賴的經(jīng)驗(yàn)未必能運(yùn)用到將來(lái)的管理中。正如孔茨在他的書(shū)中指出的:“沒(méi)有人能否認(rèn)對(duì)過(guò)去的管理經(jīng)驗(yàn)或過(guò)去的管理工作‘是怎樣做的’進(jìn)行分析的重要性。未來(lái)情況與過(guò)去完全相同是不可能的。確實(shí),過(guò)多地依賴于過(guò)去的經(jīng)驗(yàn),依賴歷史上已經(jīng)解決的那些問(wèn)題的原始素材,肯定是危險(xiǎn)的。其理由很簡(jiǎn)單,一種在過(guò)去認(rèn)為是‘正確’的方法,可能遠(yuǎn)不適合于未來(lái)情況”。
四、經(jīng)濟(jì)學(xué)研究方法進(jìn)入管理學(xué)研究領(lǐng)域
關(guān)鍵詞:離散數(shù)學(xué);輻射作用;輻射體系;編譯原理;數(shù)據(jù)庫(kù)
中圖分類(lèi)號(hào):TP3-4
離散數(shù)學(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個(gè)重要分支,也是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的理論基礎(chǔ),所以又稱(chēng)為計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)[1]。離散數(shù)學(xué)研究離散量的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系,通過(guò)離散數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),不但可以掌握離散結(jié)構(gòu)的描述工具和方法,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件,而且可以提高抽象思維和邏輯推理能力,為將來(lái)參與創(chuàng)新性的研究與開(kāi)發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
離散數(shù)學(xué)課程所傳授的思想、方法與工具,廣泛地體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的諸領(lǐng)域,從科學(xué)計(jì)算到數(shù)據(jù)處理,從計(jì)算機(jī)科學(xué)理論基礎(chǔ)到計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),從計(jì)算機(jī)軟件與理論到計(jì)算機(jī)硬件及體系結(jié)構(gòu),從人工智能到知識(shí)系統(tǒng)與工程,無(wú)不與離散數(shù)學(xué)密切相關(guān)。由于計(jì)算機(jī)本身是一個(gè)離散結(jié)構(gòu),它只能處理離散的或離散化了的對(duì)象及對(duì)象關(guān)系,因此,無(wú)論計(jì)算機(jī)科學(xué)理論本身,還是與計(jì)算機(jī)應(yīng)用密切相關(guān)的現(xiàn)代科學(xué)的其它研究領(lǐng)域,都面臨著如何對(duì)離散結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的問(wèn)題;當(dāng)然,也需要考慮如何將已建立的離散數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)用的問(wèn)題。
隨著計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)研究生入學(xué)考試中專(zhuān)業(yè)課程統(tǒng)考的實(shí)行,很多高校的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)對(duì)離散數(shù)學(xué)的教學(xué)投入開(kāi)始縮減,減少課時(shí),降低難度,避重就輕;學(xué)生也無(wú)法認(rèn)識(shí)與理解離散數(shù)學(xué)在整個(gè)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程體系中的重要性,致使離散數(shù)學(xué)的教學(xué)與學(xué)習(xí)在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)越來(lái)越邊緣化。實(shí)際上,離散數(shù)學(xué)在各學(xué)科領(lǐng)域,特別在計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用;離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)許多專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、編譯原理、人工智能、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理、算法設(shè)計(jì)與分析、理論計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)、軟件工程等必不可少的先行課程[2]。
作為計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的離散數(shù)學(xué),對(duì)其它計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程有很強(qiáng)的知識(shí)輻射作用。本文致力于從一些計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容中還原離散數(shù)學(xué)知識(shí),從而體現(xiàn)離散數(shù)學(xué)核心內(nèi)容在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)知識(shí)中的輻射作用。通過(guò)對(duì)離散數(shù)學(xué)輻射作用的介紹,讓計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科生重新認(rèn)識(shí)到離散數(shù)學(xué)對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)的重要性,從而提高本科生學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)的興趣,重視自己數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)的鞏固和形式思維能力的培養(yǎng)。
1 離散數(shù)學(xué)輻射體系
離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心課程,它不是一門(mén)純數(shù)學(xué)課程,而是計(jì)算機(jī)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。離散數(shù)學(xué)是應(yīng)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展而形成的一門(mén)交叉課程,主要內(nèi)容涵蓋了計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)的一些基本要求。廣義的離散數(shù)學(xué)主題包括集合論、數(shù)理邏輯、關(guān)系理論、圖論、代數(shù)結(jié)構(gòu)、數(shù)論、信息論、組合數(shù)學(xué)等,甚至包含拓?fù)鋵W(xué)、運(yùn)籌學(xué)的內(nèi)容。有些高校將除拓?fù)鋵W(xué)、運(yùn)籌學(xué)等內(nèi)容外的主題分為三門(mén)課程,即集合論與圖論、代數(shù)結(jié)構(gòu)與組合數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯。本文談到的離散數(shù)學(xué)內(nèi)容只涉及到數(shù)理邏輯、關(guān)系理論、集合論、圖論以及代數(shù)結(jié)構(gòu)。
離散數(shù)學(xué)課程與后續(xù)的計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,對(duì)其它專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的影響極其深遠(yuǎn),在很多計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容中都會(huì)涉及到離散數(shù)學(xué)知識(shí)。無(wú)論計(jì)算機(jī)軟件系列專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,還是計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)基礎(chǔ)課程,例如編譯原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)、軟件工程和計(jì)算機(jī)組成原理。本文選擇這六門(mén)計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程來(lái)闡述離散數(shù)學(xué)在專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)知識(shí)中的輻射作用,如圖1所示的離散數(shù)學(xué)輻射體系。
在圖1中,編譯原理的課程內(nèi)容中就可以還原出全部的離散數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu);數(shù)據(jù)庫(kù)的課程內(nèi)容則可還原出離散數(shù)學(xué)內(nèi)容中的關(guān)系理論、代數(shù)結(jié)構(gòu)、集合論與圖論等內(nèi)容;操作系統(tǒng)、軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)組成原路中都有離散數(shù)學(xué)知識(shí)輻射的印跡。
2 離散數(shù)學(xué)輻射作用
2.1 編譯原理中的離散數(shù)學(xué)
編譯原理是計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課[3],旨在介紹編譯器構(gòu)造的一般原理和基本方法,課程內(nèi)容除了形式文法、有窮自動(dòng)機(jī)等編譯原理所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)外,其它內(nèi)容基本上圍繞處理程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的編譯器應(yīng)該具有的各功能模塊展開(kāi),包括詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)法制導(dǎo)翻譯、中間代碼生成、存儲(chǔ)管理、代碼優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成。
離散數(shù)學(xué)的數(shù)理邏輯中最重要的內(nèi)容就是邏輯推理,由前提事實(shí)出發(fā),采用相應(yīng)的邏輯恒等式、永真蘊(yùn)涵式、推理規(guī)則、推理方法等進(jìn)行不停的推導(dǎo)演繹,最終得到想要的結(jié)論,這是一個(gè)嚴(yán)格的演繹分析過(guò)程。在編譯原理中,與這一演繹分析過(guò)程相對(duì)應(yīng)的則是語(yǔ)法自上而下分析方法,即從形式文法的開(kāi)始符號(hào)(前提)出發(fā),利用文法規(guī)則產(chǎn)生式(永真蘊(yùn)涵式),采用相應(yīng)的推理方法(最左或最右推導(dǎo)),最終得到想要的句型或句子(結(jié)論)。在推理證明中還有一種常用的證明方法,那就是從要求證的最終結(jié)論出發(fā),依次為其找到相應(yīng)的邏輯恒等式、永真蘊(yùn)涵式、推理規(guī)則等作為最終結(jié)論或中間結(jié)論的依據(jù),即從結(jié)論出發(fā)追本溯源到前提事實(shí),這是一種典型的歸納邏輯。在編譯原理的語(yǔ)法分析中,自底向上的語(yǔ)法分析方法則是歸納過(guò)程的代表,即從要得到的句型或句子出發(fā),利用文法產(chǎn)生式規(guī)則和推理方法,進(jìn)行不停的歸約,一直到開(kāi)始符號(hào)或失敗至,這是一直明顯的歸納邏輯推理過(guò)程,對(duì)應(yīng)最右推導(dǎo)。
在離散數(shù)學(xué)的關(guān)系理論中,等價(jià)關(guān)系尤為重要。而在編譯原理中,處處有等價(jià)原理輻射的痕跡,例如形式文法等價(jià)、有窮自動(dòng)機(jī)等價(jià)、中間代碼表示形式等價(jià)等。在編譯原理的內(nèi)容中,有關(guān)等價(jià)的部分還包括正規(guī)文法與正則表達(dá)式的等價(jià)性、正則表達(dá)式與有窮自動(dòng)機(jī)的等價(jià)性、正規(guī)文法與有窮自動(dòng)機(jī)的等價(jià)性。實(shí)際上,有窮自動(dòng)機(jī)等價(jià)是進(jìn)行非確定有窮自動(dòng)機(jī)確定化、確定有窮自動(dòng)機(jī)化簡(jiǎn)的理論基礎(chǔ)。
編譯原理的很多內(nèi)容中都使用了形式化技術(shù),最典型的就是狀態(tài)圖刻畫(huà)有窮自動(dòng)機(jī)、語(yǔ)法樹(shù)表示語(yǔ)法分析過(guò)程,當(dāng)然在LL(1)文法FIRST集與FOLLOW集計(jì)算、算符優(yōu)先文法的優(yōu)先函數(shù)關(guān)系圖以及基本塊有向圖中都體現(xiàn)了離散數(shù)學(xué)的集合論與圖論。在編譯原理全部?jī)?nèi)容中都貫穿了符號(hào)串運(yùn)算,符號(hào)串與其上的運(yùn)算則構(gòu)成了一個(gè)完整的代數(shù)系統(tǒng)。
2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)中的離散數(shù)學(xué)
數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和系統(tǒng)已經(jīng)成為信息基礎(chǔ)設(shè)施的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ),數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)作為數(shù)據(jù)管理的最有效的手段,極大的促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展[4]。數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型中的關(guān)系模型就經(jīng)典地體現(xiàn)了離散數(shù)學(xué)中的關(guān)系理論,尤其是關(guān)系模型中的參照完整性。數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型描述中使用的實(shí)體-聯(lián)系模型(圖)更是生動(dòng)地呈現(xiàn)了實(shí)體型之間的關(guān)系。在離散數(shù)學(xué)中,函數(shù)是一類(lèi)特殊關(guān)系,而關(guān)系數(shù)據(jù)理論中的函數(shù)依賴則描述了關(guān)系模式屬性(集)之間的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)庫(kù)中的查詢處理與優(yōu)化的理論基礎(chǔ)則是離散數(shù)學(xué)中等價(jià)原理,查詢被處理或優(yōu)化前后在功能和語(yǔ)義上必須滿足等價(jià)關(guān)系。
與關(guān)系模型緊密相連的則是關(guān)系代數(shù),這是一類(lèi)典型的代數(shù)系統(tǒng)。關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是其運(yùn)算對(duì)象,關(guān)系操作則是定義在關(guān)系上的具體運(yùn)算,如選擇、投影、連接、除等,這些運(yùn)算都滿足封閉性,關(guān)系操作的輸入與輸出則都是表示關(guān)系數(shù)據(jù)的集合,因此集合運(yùn)算中的并、交、差、笛卡爾積等也是關(guān)系操作的一部分。關(guān)系數(shù)據(jù)模型中常用的SQL語(yǔ)言則是關(guān)系代數(shù)的一種具體實(shí)現(xiàn),即一種具體的代數(shù)系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)庫(kù)理論中被集合論與圖論輻射到的內(nèi)容包括:(1)一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是關(guān)系模式(二維表)的集合;(2)一個(gè)關(guān)系模式(二維表)就是一個(gè)實(shí)體集,表中每一個(gè)就是一個(gè)具體的實(shí)體元素;(3)在概念世界中描述實(shí)體型以及實(shí)體型間關(guān)系的實(shí)體-聯(lián)系圖;(4)關(guān)系查詢處理與優(yōu)化中的查詢樹(shù)。
2.3 其它課程中的離散數(shù)學(xué)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論技術(shù)基礎(chǔ)[5],也是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)與組織數(shù)據(jù)的方式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合,因而,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中很多具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是集合,如隊(duì)列、棧、線性表等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)除描述集合中數(shù)據(jù)元素的特性外,還要刻畫(huà)集合中數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系,因此,一般認(rèn)為,一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是由數(shù)據(jù)元素依據(jù)某種邏輯聯(lián)系組織起來(lái)的,對(duì)數(shù)據(jù)元素間邏輯關(guān)系的描述稱(chēng)為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容中的樹(shù)、二叉樹(shù)以及圖等結(jié)構(gòu)則是離散數(shù)學(xué)圖論內(nèi)容的延續(xù),基于圖結(jié)構(gòu)的各種算法,如最短路徑、最小生成樹(shù)、關(guān)鍵路徑等,在離散數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中都有不同深度的描述。
操作系統(tǒng)課程中的進(jìn)程狀態(tài)圖為典型的圖論內(nèi)容;操作系統(tǒng)在對(duì)進(jìn)程等對(duì)象進(jìn)行管理時(shí),很多內(nèi)容涉及到對(duì)象間關(guān)系,如死鎖中進(jìn)程間時(shí)序上的先后關(guān)系;操作系統(tǒng)中很多算法都使用到了集合概念,如死鎖的解鎖算法等。離散數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容輻射到了操作系統(tǒng)的管理與控制中。
軟件工程最終的產(chǎn)物是軟件系統(tǒng),既然是軟件系統(tǒng),在進(jìn)行軟件系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)時(shí),不可避免要研究系統(tǒng)各部分之間的關(guān)系。在結(jié)構(gòu)化分析方法中,有自頂而下和自底而上兩類(lèi)分析方法,自頂而下對(duì)應(yīng)數(shù)理邏輯中的演繹邏輯,而自底而上則表示數(shù)理邏輯中的歸納邏輯。軟件工程內(nèi)容中同圖論有關(guān)的包括軟件開(kāi)發(fā)模型、軟件模塊間關(guān)系表示、軟件測(cè)試等。
計(jì)算機(jī)組成原理作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)硬件方面的基礎(chǔ)課,在學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)知方面有著舉足輕重的作用。計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ)組成單元“邏輯門(mén)”等以離散數(shù)學(xué)中的命題邏輯為基礎(chǔ);計(jì)算機(jī)處理器的結(jié)構(gòu)形式化等都離不開(kāi)集合論與圖論的參與。實(shí)際上,在讓學(xué)生認(rèn)知軟件與硬件的功能等價(jià)性時(shí),則充分體現(xiàn)了軟硬件的邏輯等價(jià)原理。
3 結(jié)論
針對(duì)離散數(shù)學(xué)課程在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程體系中越來(lái)越邊緣化的問(wèn)題,本文以編譯原理、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、軟件工程和計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課為例,論述了離散數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)綜合知識(shí)體系中的輻射作用,從而體現(xiàn)離散數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教育中的重要性和必要性。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:胡慧君(1976-),女,講師,研究方向:智能信息處理;劉茂福(1977-),男,教授,研究方向:自然語(yǔ)言處理。