刘莹
摘要:在管理与决策理论的发展过程中可以发现,数学及相关模型与算法是促进管理决策理论发展的关键支柱。因此,建立合理的数学模型是合理地解决实际决策问题的关键。通过运用数学模型,可以精确确定模型中各元素间的数量关系,以便人们进行分析、预测、决策或控制。本文通过列举管理决策领域几个方面的应用,目的是使人们注意到数学模型对于管理科学而言的重要性,使人们能够最优地解决经济管理中所反映的问题,作出更好的决策,创造最大的经济效益。
关键词:管理科学;数学模型;应用
中图分类号:G4 文献标识码:A
一、引言
长期以来,管理学研究中一直存在着一种趋势,即通过数学模型的方式,将已有的数据进行量化与分析,而具体的过程需要建立在數学模型之上。数学是研究数和形的科学,对于表达和研究思维规律有很大价值,而管理科学拥有一套完整的方法论,将管理科学通过数学模型的方式进行阐述与表达,通过严谨的计算过程,准确的数据,以及相应的算法对管理过程中的事务进行描述,通过深入的分析与计算,最终得到合理的结果,甚至对于结果的预测。二十一世纪是现代信息技术蓬勃发展的时期,由于现代电子计算机的广泛应用,人类对各类现实问题的解决将需要更高度的精确化和定量化,因此现代数学也将更广泛地深入各个领域。这是一个以定性、定量相结合的方式,来处理实际问题。管理学科具有应用导向,其问题以应用为背景,将数学模型引入管理学中,可指导人们更好地进行决策。
管理科学是一门研究现实社会中人的管理活动,它的研究对象是社会与人,具有不确定性和主体性,所以在使用自然科学工具,尤其是数学工具时,更要注意不要拘泥于把数学仅当作工具来用,要兼顾研究对象的特殊性,灵活使用。对应用数学工具进行管理学研究时出现的问题进行探讨,并提出相应的对策。
二、数学模型的概念
最有名的数学模型是Bend(E.A.Bender)所提出的:数学模型,是指一个在部分真实世界中为了某个目的而所实现的抽象、简单的数学结构。具体地说,数学模型就是由文字、数字和其他数学字符以及其他数学符号所组成的方程或不等式,以某种数学结构表示,如图、图像等,用于描述客观事物的特点和内部关系。
三、数学模型建立的一般步骤
首先,提出问题并准备好模型。对于所要解决的问题有个很清楚的表述,把握研究对象的各种信息,用语言来描述。其次,模型假设与简化对所有信息都加以分析处理,从而确定出问题实际原型中的主要主因,而忽视了次要原因,对问题作出必要的简化,并进行了合理的假设。再次,数学建模。在之前的基础上,通过运用数理语言对各主体要素的内在关联及服从规则加以刻画,从而形成了有关问题的数学模型。步骤四是模型求解。然后是模型求解。根据现有资料,运用数学工具,通过解方程、逻辑推理、定理证明等方法,得到了数学上的计算结果。最后进行模型分析。在数学相应算法的运用上,利用算法对模型解进行数学分析,以指导和决定实际问题。
四、如何运用数学模型来解决管理学中的极值问题
(一)问题描述
为改善产品质量,A公司为员工安排了两个培训项目,一个是4天的小组培训,另一个是3天以问题解决为主。A公司要求:首先,公司管理人员在半年内至少接受8支队伍的培训课程,并进行10次问题解决方面的培训。第二,公司高级管理人员必须接受至少30门培训课程。因此,A公司聘请了一名顾问进行培训,在接下来的8个月中,培训顾问共80个工作日。每个以小组为基础的训练费用为15000元,每个以问题解决为基础的训练费用为10000元,因此,A公司若要完成此活动的投入成本最低,管理人员应如何决定各培训项目的数目。
(二)问题的形成
问题的答案是费用最小化。限制条件1是一家公司的经理在6个月内接受过至少8个团队的培训;限制条件2是培训公司经理在6个月内至少接受10次问题解决培训计划;约束3是一家公司的高级经理至少要接受30次培训;限制4是对顾问的总体84个工作日。确定决策变量:首先,按照管理团队方面的培训规划安排x项目。在解决问题方面的培训计划安排为y项目。
(三)建立数学模型
但现实中,很难找出一种可以用单个数学模型求解的问题。在此基础上,必须具备分析辨析问题的能力,灵活运用数学模型,才能合理地解决问题。唯有真的掌管这些模式,才能全面运用这些模式,更好地与实际问题结合起来,达到预期的效果。数学模型描述如下:
(四)模式解决方案
可以通过以图形方式解决问题:先画一个水平线,用垂直直线代替;画四条代表约束条件的平行直线;选择符合全部限制要求的可行区域;绘制成本线,它离原点越近,成本就越低;平移成本线,找出符合全部限制要求的可行域。
(五)模式分析
用图形方法可以简便地测算出来,其最佳解为A公司在符合任何限制要求的情形下,可以按照团队方向安排10个培训计划,或者按照问题解决方向的20个培训计划,从而使A公司的投入与成本最小化,费用最低为223000元。
五、结论
由于中国经济社会的发展、科技的不断进步,特别是近年来由于计算机技术的应用,数学模型也越来越多地渗入了其他科技范畴,因此对数理模型的研究也就越来越广泛深入。由于涉及到了多个领域的管理科学问题,把数学模型融入管理理论中也是现代管理科学的一种重大趋势。为了解决实际问题,需要建立数学模型,才能解决实际问题。当今,数学正以前所未有的广度和深度深入地渗透到其它科技领域,而应用较少的领域,如今已经快速地向量化、数学化方向发展。随着电子计算机的应用,数理教育在许多科学技术中起到了举足轻重的角色,所以数学模型对科技发展的影响就显得更加直接、更明显,研究数学模型更具有重要意义。
参考文献
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