绪  论

第一节 运筹学的定义与发展简史

运筹学的英语全称为Operational Research(英国)或者是OperationsResearch(美国)，简称OR，原意是“运用研究”、“操作研究”、“作业研究”或“作战研究”。中文译名“运筹学”则是出自古语“夫运筹于帷幄之中，决胜于千里之外，吾不如子房；……”(见《史记·高祖本记》)，从中借用“运筹”两字，将OR的正式译作运筹学。

各国学者从不同的角度对运筹学给出了不同的定义和解释。世界上最早的运筹学学会——英国运筹学学会对运筹学的定义为：“运用科学方法来解决工业、商业、政府和国防等部门里有关人力、机器、物资、金钱等大型系统的指挥或管理中所出现的复杂问题的一门学科，其目的是帮助管理者以科学方法确定其方针和行动。”中国大百科全书对运筹学的定义为：“用数学方法研究经济、民政和国防等部门在内外环境的约束条件下合理分配人力、物力、财力等资源，使实际系统有效运行的技术科学，它可以用来预测发展趋势，制定行动规划或优选可行方案。”运筹学界元老莫斯(P.M.Morse)和金博尔(G.E.Kimball)给运筹学下的定义是：“运筹学是在实行管理的领域运用数学方法对需要进行管理的问题统筹规划、作出决策的一门应用科学。”最早将运筹学由西方引入我国的科学家钱学森对运筹学的定义为：“由一支综合性的队伍，采用科学的方法，为一涉及到有机系统(人—机)的控制系统问题提供解答，为该系统的总目标服务的学科”。无论是从那个角度去定义，运筹学的核心都是用科学方法来处理自然环境和社会环境中有关人和物的运行体系，其中“物”包括从机器到人们已经接受的按某些规律运转的复杂的社会结构。

运筹学的思想在古代就已经产生了。公元前6世纪春秋时期，著名的军事家孙武所著的《孙子兵法》13篇是体现我国古代军事运筹思想的最早的典籍。他总结了战争的规律，考察了各种依存、制约关系，并依此来研究如何筹划兵力以争取全局的胜利。《孙子吴起传》记载战国时期齐将田忌与齐王赛马，孙膑献策：以下马对齐王上马，以上马对齐王中马，以中马对齐王下马，结果田忌以一负两胜而获胜，他的基本思想是不强求一局的得失，而争取全盘的胜利，体现了运筹学中的对策论思想。另外，当时著名的“围魏救赵”与“减灶之法”也都充分体现了如何运用筹划兵力，选择最佳时间、地点，趋利避害，集中优势兵力以弱克强的运筹思想。

运筹学的早期工作其历史可追溯到1914年，兰彻斯特(Lanchester)提出军事运筹学的战斗方程；1917，排队论的先驱者丹麦工程师爱尔朗(Erlang)年在哥本哈根电话公司研究电话通信系统时，提出了排队论的一些著名公式。而存储论的最优批量公式是在20世纪20年代初提出来的。列温逊在20世纪30年代已经用运筹学思想分析商业广告和顾客心理。运筹学的活动是从第二次世界大战初期的军事任务开始，当时迫切需要把各种稀少的资源以有效的方式分配给各种不同的军事活动团体，所以英国和美国等军事管理当局号召科学家运用科学手段来处理战略与战术问题。在第二次世界大战期间，运筹学成功地解决了许多重要的作战问题，显示了其巨大的威力。

直到20世纪30年代末，运筹学作为科学名字才开始出现。1935-38年，英国为了正确地运用新研制的雷达系统来对付德国飞机的空袭，在皇家空军中组织了一批科学家，进行新战术试验和战术效率评价的研究，并取得了满意的效果。他们把自己从事的这种工作命名为“Operational Research”。1939-1942年，运筹学的研究在英国军队各个部门迅速扩展，并纷纷成立运筹学小组。美国很快注意到英国运筹学对作战指挥成功的运用，并在自己的军队中也逐渐建立起各种运筹学小组，美国称这种工作为“Operations Research”或“Operations Analysis”(运筹学或运筹分析，或直译为作战研究或作战分析)。这些军事运筹学小组的工作从雷达系统的运行开始，一直到战斗机群的拦截战术，空军作战战术评价，防止商船遭受敌方潜艇的攻击，改进深水炸弹投放的反潜艇战术等等，不但对反法西斯战争的胜利起了积极的作用，也为运筹学这门新兴学科的萌芽和发展作出了不可磨灭的历史贡献。可以说，在二次大战前后这段时期，揭开了运筹学这门新兴学科的系统研究和正式命名的辉煌创业史。

但是运筹学真正的发展是在50年代和60年代，其标志是1949年线形规划理论的建立。在1951年创立了非线性规划理论；1954年构建了网络流理论；1955年创立随机规划以及1958年创立了整数规划理论；而且排队论、马氏决策理论、存储论等同期得到了很快的发展。这样，运筹学的应用就遍及经济和社会生活的各个部门和领域。与此同时，许多国家相继成立了专门的运筹学会，1948年英国成立运筹学学会，1952年美国成立了运筹学学会，1959年国际运筹学联合会(IFORS)成立。20世纪70年代到80年代初，西方运筹学界，特别是美国、德国等国家的运筹界，对运筹学的本质、成就、现状与未来发展展开了一场颇有声势的讨论。此时运筹学面临着教育、交流、理论理解等问题的挑战，运筹学工作者经过不懈的努力，解决了这些问题，使得运筹学得到进一步的发展。将运筹学发展成为一门集基础性、交叉性、实用性为一体的科学。

1957年，经中国科学院力学研究所所长钱学森的倡导，在该所成立了由许国志领导的国内第一个运筹学研究组(后成研究室)。刘源张、周华章、桂湘云等是该组最早的一批研究人员，从此在我国开始了现代运筹学的研究。1980年4月成立中国数学会运筹学会，华罗庚任首任理事长。1982年中国加入国际运筹学联合会。除中国运筹学会外，中国系统工程学学会以及与国民经济各部门有关的专业学会，也将运筹学应用作为重要的研究领域，使运筹学在农林、交通运输、建筑、机械、冶金、石油化工、水利等各部门得到广泛推广和应用。