运筹学在建筑施工程中的应用

运筹学在建筑施工中的应用

摘要：运筹学是实现管理现代化的有力数学工具，其理论与方法在建设工程项目管理活动中得到广泛的运用，产生了巨大的经济效益。采用运筹学的相关知识，在质量、工期和成本等条件的约束下，根据工程的不同特点、施工条件和施工方法，以线性规划为理论依据，选用满足工程需要、实际可能和经济合理的施工组织，能取得以最小投入得到最大经济效益。文中以实际工程中经常碰到的一个具体案例，阐述了运筹学在建设工程项月管理中的应用。

关键词：运筹学，建筑施工，应用

运筹学是20 世纪30 年代末和40 年代初发展起来的一门新兴学科，它用分析、试验、量化的方法，对现实世界运行系统中的人力、物力、财力等资源进行统筹安排，为决策者提供有依据的最优方案，以实现最有效的管理。运筹学自产生以来，得到了迅速的发展，使用运筹学方法解决问题已成普遍现象。

1 运筹学的产生、发展与运用

运筹学作为一门新兴学科产生于二次世界大战期间。当时英美成立了“运作研究”（Operational Research）小组，通过科学方法的运用成功地解决了许多非常复杂的战略和战术问题。

第二次世界大战以后，从事运筹学研究的许多专家转到了经济部门、民用企业、大学或研究所，继续从事决策的数量方法的研究，运筹学作为一门学科逐步形成并得以迅速发展。它作为一门学科发展到今天，其方法论大致上包括以下几个分支：数学规划、图论与网络、排队论、存储论、维修更新理论、搜索论、可靠性和质量管理等。如今，运筹学的应用已渗透到许多应用领域，包括：财政、金融、会计、审计、生产计划、市场营销、人力资源管理、投资经济分析、方案选择、存储控制、可靠性工程等等。

许多领域由于使用了运筹学，使得企业管理活动获得正确、高效而合理的决策，从而使企业取得了最优和满意的经济效益。如有关库存问题的讨论，对最高和最低控制限的存贮方法，过去只是从定性上进行描述，而运筹学则进一步研究了在各种不同需求情况下最高与最低控制限的具体数值；又如运筹学的排队论分支中，用具体例子说明3 个人联合看管20 台机器，其效率高于3 个人分别看管 6 台机器，从理论上论证了协作提高效率的原理；再如计划的编制，过去习惯采用的甘特图只是反映了各道工序的起止时间，反映不出它们之间的联系和制约，而运筹学通过编制网络计划，从系统的观点揭示了这种工序的联系与制约，为计划的调整提供了科学的依据。运筹学在管理领域的广泛应用，确立了其在现代经济管理中的重要地位。

2 运筹学应用的特点和步骤

2.1 运筹学应用的特点

运筹学发展到今天内容已相当丰富，研究方面也相当深入，其研究问题主要有以下特点：①面向实际，从全局追求总体效益最优。②借助于模型用定量分析的方法合理解决实际问题。

③多学科专家集体协作研究。

2.2 运筹学应用的步骤

运筹学是如何解决实际问题的？主要有以下四个步骤:①提出问题，明确目标。解决实际问题总是从对现实系统的详细分析开始，通过对系统中错综复杂的现状分析，找出影响系统的主要问题，提出要解决的问题。②构建模型。运筹学的一个显著特点就是通过模型来描述和分析所提出问题范围内的系统状态，构建模型是运筹学研究的关键步骤。③求解与检验。建模后，求解得出一个初步方案。此方案是否满意，还需检验。若不能接受，就要考虑模型的结构和逻辑关系的合理性、采用数据的完整性和科学性，并对模型进行修正或更改。

④结果分析和实施。借助模型求出结果，不是运筹学研究的终结，还必须对结果进行分析。对结果进行分析要让管理人员参与，以便以后管理人员完成日常分析工作，保证结果分析的真正实施。

3 某高校新校区建设成功运用运筹学解决问题举例

某高校地处有“东方湿地之都，仙鹤神鹿世界”美誉的江苏东部沿海新型工业中心城市——盐城，2005年该校实施新校区建设，2007年新校区主体工程建成，接受教育部本科教学工作水平评估。时间紧，任务重。在新校区建设过程中，该校负责新校区建设的领导，面对这样艰巨的建设任务，精心谋划，大胆决策，成功解决了新校区建设过程中遇到的相关资源优化配置问题，现举例如下：

3.1 防洪问题

由于历史原因，新校区地块整体地势较低，与设计标高相差有近1米，面对这样的状况，防洪问题怎么解决？如果用常规取土垫高的方法进行，新校区面积有1800 亩，将需要120 万立方米土，如果按每立方米土30元造价，将需要3600 万元，而且从什么地方可以取这么多土，这是其一；其二，新校区主体工程2007年10月教育部本科教学工作水平评估时必须建成，时不等人。对此，负责新校区建设的领导提出“外建防洪墙，内建防洪涵闸”的设想，经专家认证可行。这个方法的实施不但大大解决了防洪问题，而且为学校节省了上千万元的资金，并且赢得了新校区建设的时间。

3.2 配电标准问题

配电标准的高低将直接影响新校区供电系统的造价，针对这个问题负责新校区建设的这位领导又提出学校配电标准不能按照居民用电标准考虑，鉴于学生只能在教室、宿舍、餐厅其总一个地方的特点，可以降低三分之一用电配置标准，而且，学校与家庭不一样，学生生活场所没有什么大功率的家用电器，并且学校寒、暑假撇开了用电高峰期，因此，他认为学校用电配电标准只要按照居民用电标准的（1-1/3）（1-1/3）（1-1/3）=8/27 配备即可，配备标准大约占居民用电的三分之一。后经与供电部门交涉，供电部门同意了这个方案。试想如果没有定量的分析，没有科学的依据，规划部门、供电部门可能同意吗。这个项目同样为学校节省了可观的建设资金。

4 结语

通过学习管理运筹学是我能更加了解对一些事进行科学计算是多么重要的事，现实中很

多问题表面上看似很简单，但学习完这门课后，开始发觉了其背后的一些知识，就拿我们的建筑工程来说，其所容纳的知识确实很丰富，也让我对这门课程有了更深的体会。在建设施工中，如何合理使用运筹学的思想和方法指导、解决建设中的问题，乃至于如何使用运筹学的思想和方法指导、解决一个地区的区域经济布局问题，园区建设问题，都值得我们研究。只要我们注意学习、运用运筹学，注意运用运筹学的思想和方法指导我们的建设工作，解决建设中遇到的各种问题，这无论对地方经济建设，还是对个人管理水平的提高都是有益的。

参考文献：[1]钱颂迪.运筹学[M].北京:清华大学出版社,1990.1

[2]韩伯棠.管理运筹学[M].北京:高等教育出版社,2005.7

[3]李强强.运筹学在经济建设中的应用[J].时代经贸，2007.9

[4]沈长华.关于高校开设“运筹学”公共选修课的思考[J].盐城工学院学报，2009.1