主题：【整理】管理科学简单概念介绍1 -- wqnsihs

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。

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