段大鴻

（天平鐵路有限公司，甘肅 蘭州 710000）

管理運籌學在鐵路建設(shè)工程項目中的應(yīng)用

段大鴻

（天平鐵路有限公司，甘肅 蘭州 710000）

在現(xiàn)代管理學當中，運籌學是非常重要和基礎(chǔ)的一門專業(yè)課程，它可以在管理者進行決策時為其提供科學性較強的依據(jù)，屬于使管理實現(xiàn)有效化、決策得以正確化以及進行現(xiàn)代管理的非常重要的一種方法。運籌學屬于跨越了形式科學以及應(yīng)用科學兩個領(lǐng)域的研究，對算法、數(shù)學模型及其統(tǒng)計學等多種方法加以運用，以針對復雜的問題尋求最好亦或是接近最好的解答。運籌學經(jīng)常用于解決現(xiàn)實生活中的復雜問題，特別是改善或優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)的效率。在建設(shè)項目中多應(yīng)用于項目選址、項目優(yōu)化、物資組織供應(yīng)、項目工期、費用優(yōu)化等方面。通過運籌學原理在鐵路建設(shè)項目決策階段、招投標階段、施工階段中的應(yīng)用進行闡述，為進一步加強鐵路建設(shè)項目精細化管理提供理論依據(jù)，提高建設(shè)項目管理水平。

運籌學；建設(shè)項目；決策階段；招標階段；施工階段；應(yīng)用

運籌學屬于新興的一門學科，它是由布萊克特“OR”小組在20世紀40年代期間所發(fā)展而成的，對量化、試驗及其分析等多種方法加以運用，從而統(tǒng)籌安排現(xiàn)實世界當中的財力、物理及其人力等，將具備依據(jù)并且最佳的方法提供給決策人員，進而使管理變得最為有效[1-3]。運籌學自從其誕生后便實現(xiàn)了飛速發(fā)展，人們普遍都對運籌方法加以運用使得問題得到解決。

1 運籌學發(fā)展

我國于1955年在《史記》里“運籌于帷幄之中”這一句話里邊截取了“運籌”這兩個字，正式地把O. R.翻譯成運籌學。我國古代的文獻對此已經(jīng)有所記載，比如說田忌賽馬等。運籌學屬于新興的一個學科，那個時候英國和美國設(shè)立“OR”小組，對科學的方法加以運用非常完美地解決好了一系列復雜性較強的戰(zhàn)術(shù)以及戰(zhàn)略性問題。許多對運籌學開展研究的專家學者在第二次的世界大戰(zhàn)之后便向研究所、大學、民營企業(yè)亦或是經(jīng)濟部門進行轉(zhuǎn)移，繼續(xù)在決策數(shù)量法這一方面進行研究，運籌學這一學科也逐漸開始形成并且得到了飛速的發(fā)展。其方法論大致上包括以下幾個分支：線性規(guī)劃；非線性規(guī)劃；整數(shù)規(guī)劃；組合規(guī)劃、圖論、網(wǎng)絡(luò)流、決策分析、排隊論、可靠性數(shù)學理論、庫存論、博弈論、搜索論、模擬等。目前，運籌學已經(jīng)在非常多的領(lǐng)域得到運用，包括：服務(wù)、搜索、人口、對抗、控制、時間表、能源、財政、金融、會計、審計、生產(chǎn)計劃、市場營銷、人力資源管理、投資經(jīng)濟分析、方案選擇、廠址定位、存儲控制、可靠性工程等[4-6]。很多個領(lǐng)域因為對運籌學加以運用而讓企業(yè)在管理過程中作出了合理高效并且正確的決策，企業(yè)也獲取令自己滿意以及最佳的經(jīng)濟利益。比如和庫存有關(guān)的討論，控制限最低與最高的存貯方式，以前僅在定性角度上予以描述，但運籌學卻對不同需求層次上控制限最低和最高的數(shù)值均展開研究；比如運籌學還在排隊分支當中運用具體的案例闡述三人共同對十套設(shè)備進行看管的效率，比三人分別對三套設(shè)備進行看管的效率高，站在理論的角度上對協(xié)作能使效率得到提升這一原理進行論證；又比如說編制工期方面，以前慣常運用的橫道圖僅僅對每一道工序其開始和結(jié)束的時間進行反映，而無法將工序相互間存在的制約以及聯(lián)系反映出來，但是運籌學對網(wǎng)絡(luò)計劃進行編制，從系統(tǒng)的觀點揭示了這種工序的聯(lián)系與制約，為工期或費用的調(diào)整和優(yōu)化提供了科學的依據(jù)。

2 運籌學解決問題的過程

運籌學對問題進行研究的時候可以運用數(shù)量來表示和系統(tǒng)內(nèi)部各種各樣活動相關(guān)的包括規(guī)劃、控制、安排、統(tǒng)籌及其運用等多種問題[7-9]。其任務(wù)在于在目前已有的一些條件之下，按照問題相關(guān)要求，研究并分析相關(guān)活動當中復雜性較強的數(shù)量，并且總結(jié)成模型，之后再對相關(guān)的方法以及原理加以運用

以尋求到可以使問題得以解決最佳的方案及其途徑，期望可以使預期的目的得以達成。

1）提出問題：認清問題。對實際問題進行解決的第一步就是詳盡地分析現(xiàn)實系統(tǒng)，分析系統(tǒng)內(nèi)部非常復雜的現(xiàn)狀，從而找到對系統(tǒng)產(chǎn)生主要影響的問題，并且指出需要被解決的一些問題。

2）尋求可行方案：建模、求解。運籌學明顯的特征之一便是運用模型來對被指出來的問題其范圍以內(nèi)系統(tǒng)所處的狀態(tài)進行分析以及描述，運籌學其關(guān)鍵的一個步驟就是建立模型[10-12]。

3）確定評估目標及方案的標準或方法、途徑。

4）對所有方案進行評估：分析靈敏性以及檢驗解等。建立模型以后求出初步的一個具體方案。此方案是否滿意，還需檢驗。如果無法接受，便需要對模型結(jié)構(gòu)以及模型邏輯關(guān)系其合理性、所使用數(shù)據(jù)其科學性以及完整性予以考慮，并進一步地更改亦或是修正模型。

5）選擇最優(yōu)方案：決策。運用模型求解結(jié)果并非運籌學進行研究的終結(jié)，必須要分析所得結(jié)果。分析結(jié)果需要管理者參與其中，便于管理者在后期開展平常的分析工作，確保結(jié)果的分析可以真正地得到實施。

6）方案實施：回到實踐中。

7）后評估：考察問題是否得到完滿解決。

3 運籌學原理在鐵路建設(shè)項目各個階段的應(yīng)用

3.1 項目決策階段

鐵路建設(shè)相關(guān)的項目其決策階段主要是設(shè)想項目，包含的有項目的建議書、預可行性與可行性的研究以及項目的評估與政策[13]。這一個階段其主要的目標在于針對一系列重大的問題開展科學的論證以及對多種方案進行對比，這些問題包括投資項目的可行性、可能性與必要性，及其為何投資、什么時間投資、怎樣進行實施、項目的選址與具體方案等。運籌學決策論主要是出于達成預期目標而在可以進行選擇的很多個方案當中，選擇最優(yōu)的一種行動方案的這樣一個過程，該理論有助于人類作出科學的決策。鐵路項目是國家大動脈，決策的正確與否會給人們、企業(yè)或國家?guī)砭薮蟮膿p失。研究鐵路建設(shè)項目決策的方法，并將現(xiàn)代科學技術(shù)成就應(yīng)用于決策中，提高項目管理水平。西蒙曾經(jīng)說過“管理即決策”，凸顯出決策本身的重要性，說明決策屬于管理活動的一個核心。因此，鐵路項目決策階段是項目建設(shè)前期的重要環(huán)節(jié),應(yīng)用管理運籌學決策論科學合理的進行決策是有效提高建設(shè)項目競爭力、優(yōu)選項目方案的重要手段。

3.2 項目招投標階段

鐵路建設(shè)項目在工程招投標階段主要表現(xiàn)在標段劃分、工程標底的編制與審查及工程的評標三個環(huán)節(jié)。工程標段的具體劃分其實就是將工程初步的設(shè)計以及施工組織的設(shè)計作為劃分依據(jù)，針對分標方案其優(yōu)勢與劣勢展開分析，并對標段劃分予以確定的一個過程[14-15]。

在鐵路工程招標中，標段劃分是一個非常重要的問題，對于鐵路建設(shè)項目造價控制具有重要意義，例如：在鐵路路基施工中，土石方的調(diào)配是節(jié)約成本的重要環(huán)節(jié)，標段劃分中較長的施工標段有利于在土石方的調(diào)配中充分利用正線范圍內(nèi)開挖出來的土石方，盡可能以挖作填以降低土石方的單方成本。標段如果太細，標段內(nèi)無法進行正常的土石方調(diào)配，則土石方的單方成本就會大大增加。動態(tài)規(guī)劃屬于運籌學非常重要的一個分支，也是一種使多階段決策當中最優(yōu)化這一問題得到解決的方法，能被運用到投資、資源分配及其最優(yōu)路徑等多個問題當中，運用動態(tài)規(guī)劃原理可以在標段劃分上對路基土石方運距如何選擇才能使土石方調(diào)配費用最低進行決策。

3.3 項目施工階段

3.3.1 進度控制

建設(shè)項目其進度的控制即按照總體上的進度目標以及資源優(yōu)化配置這一個原則來針對項目每一階段工作的程序與內(nèi)容、持續(xù)的時間以及銜接的關(guān)系編制相應(yīng)的計劃并且予以執(zhí)行，之后當執(zhí)行進度計劃時經(jīng)常地對實際的進度是不是按照要求在順利開展進行檢查，分析所發(fā)生的一些偏差，運用補救措施對原計劃進行修改亦或是調(diào)整之后再予以執(zhí)行，如此不斷進行循環(huán)，直到建設(shè)項目竣工交付使用[16～17]。進度控制最終就是為了保證項目可以在預定時間以內(nèi)被動用亦或是可以提前交付以進行使用，其總體上的目標就是工期，屬于動態(tài)執(zhí)行的一個過程。運籌學當中，圖論是一個重點理論，它屬于古老卻活躍的一個運籌學分支，屬于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個基礎(chǔ)。基爾霍夫于1847年在對電網(wǎng)進行分

析的過程中首次運用了圖論，在工程技術(shù)這一領(lǐng)域當中將圖論引入進來。50世紀50年代至今，圖論理論實現(xiàn)了飛速發(fā)展，用圖對龐大并且復雜的管理問題以及工程系統(tǒng)進行描述，使得許多管理決策最優(yōu)以及工程進度最優(yōu)的相關(guān)問題得到解決，比如說工程項目耗用時間最短、項目占用費用最少及其距離最短等。網(wǎng)絡(luò)分析是運籌學在建設(shè)項目進度控制應(yīng)用最為廣泛的一個理論，以圖為基礎(chǔ)，主要研究網(wǎng)絡(luò)圖結(jié)構(gòu)和容量的優(yōu)化分析，以便對工程進度進行優(yōu)化控制。

3.3.2 投資控制

施工過程中準確并且完全地反映出鐵路建設(shè)項目其使用的功能，把工程設(shè)計的圖紙轉(zhuǎn)變成工程實體，均需要為其投入各種各樣的資源以及大規(guī)模的資金。盡管施工階段對項目經(jīng)濟性的影響很小，但卻是實際投資額集中發(fā)生的時間。所以，對于項目建設(shè)的投資管理而言，在項目施工的階段所開展的投資控制這一項工作非常關(guān)鍵。線性規(guī)劃是運籌學最重要一個分支，在投資建設(shè)項目管理中應(yīng)用最廣，理論也很完整，主要用于有限資源的最優(yōu)分配問題[17]。在各種各樣的經(jīng)濟活動當中，它如何運用最好的方式對有限資源進行分配，進而使資源效能發(fā)揮得最為充分以取得最好的經(jīng)濟效益。比如說，怎樣進行統(tǒng)籌安排，對生產(chǎn)的計劃亦或是組織進行改進，對物力和人力進行合理的安排，讓成本處于最低水平；工地在各原材料固定的情況下，如何最佳地使用原材料使得利潤最大等。因此，施工階段運用好線性規(guī)劃將大大節(jié)約投資，降低成本。

4 結(jié)束語

運籌學就是在建設(shè)項目中用定量化方法了解實際問題，為實際問題的管理決策提供科學依據(jù)的手段。首先是將建設(shè)項目當中設(shè)計的管理問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學模型，之后對數(shù)學方法加以運用以開展定量的分析以及對比，求解得到對財力、物力以及人力加以合理運用的最佳的建設(shè)方案。在現(xiàn)代管理科學以及系統(tǒng)工程學當中，運籌學是不可或缺的一種工具、手段以及方法，也是基礎(chǔ)的一種理論，能在建設(shè)項目整個生命周期內(nèi)每一階段其管理當中進行運用。總之，只有通過科學的管理才能提高建設(shè)工程項目管理水平，使建設(shè)項目管理達到精細化管理。

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