管理运筹学在铁路建设工程项目中的应用

段大鸿

（天平铁路有限公司，甘肃 兰州 710000）

管理运筹学在铁路建设工程项目中的应用

段大鸿

（天平铁路有限公司，甘肃 兰州 710000）

在现代管理学当中，运筹学是非常重要和基础的一门专业课程，它可以在管理者进行决策时为其提供科学性较强的依据，属于使管理实现有效化、决策得以正确化以及进行现代管理的非常重要的一种方法。运筹学属于跨越了形式科学以及应用科学两个领域的研究，对算法、数学模型及其统计学等多种方法加以运用，以针对复杂的问题寻求最好亦或是接近最好的解答。运筹学经常用于解决现实生活中的复杂问题，特别是改善或优化现有系统的效率。在建设项目中多应用于项目选址、项目优化、物资组织供应、项目工期、费用优化等方面。通过运筹学原理在铁路建设项目决策阶段、招投标阶段、施工阶段中的应用进行阐述，为进一步加强铁路建设项目精细化管理提供理论依据，提高建设项目管理水平。

运筹学；建设项目；决策阶段；招标阶段；施工阶段；应用

运筹学属于新兴的一门学科，它是由布莱克特“OR”小组在20世纪40年代期间所发展而成的，对量化、试验及其分析等多种方法加以运用，从而统筹安排现实世界当中的财力、物理及其人力等，将具备依据并且最佳的方法提供给决策人员，进而使管理变得最为有效[1-3]。运筹学自从其诞生后便实现了飞速发展，人们普遍都对运筹方法加以运用使得问题得到解决。

1 运筹学发展

我国于1955年在《史记》里“运筹于帷幄之中”这一句话里边截取了“运筹”这两个字，正式地把O. R.翻译成运筹学。我国古代的文献对此已经有所记载，比如说田忌赛马等。运筹学属于新兴的一个学科，那个时候英国和美国设立“OR”小组，对科学的方法加以运用非常完美地解决好了一系列复杂性较强的战术以及战略性问题。许多对运筹学开展研究的专家学者在第二次的世界大战之后便向研究所、大学、民营企业亦或是经济部门进行转移，继续在决策数量法这一方面进行研究，运筹学这一学科也逐渐开始形成并且得到了飞速的发展。其方法论大致上包括以下几个分支：线性规划；非线性规划；整数规划；组合规划、图论、网络流、决策分析、排队论、可靠性数学理论、库存论、博弈论、搜索论、模拟等。目前，运筹学已经在非常多的领域得到运用，包括：服务、搜索、人口、对抗、控制、时间表、能源、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、厂址定位、存储控制、可靠性工程等[4-6]。很多个领域因为对运筹学加以运用而让企业在管理过程中作出了合理高效并且正确的决策，企业也获取令自己满意以及最佳的经济利益。比如和库存有关的讨论，控制限最低与最高的存贮方式，以前仅在定性角度上予以描述，但运筹学却对不同需求层次上控制限最低和最高的数值均展开研究；比如运筹学还在排队分支当中运用具体的案例阐述三人共同对十套设备进行看管的效率，比三人分别对三套设备进行看管的效率高，站在理论的角度上对协作能使效率得到提升这一原理进行论证；又比如说编制工期方面，以前惯常运用的横道图仅仅对每一道工序其开始和结束的时间进行反映，而无法将工序相互间存在的制约以及联系反映出来，但是运筹学对网络计划进行编制，从系统的观点揭示了这种工序的联系与制约，为工期或费用的调整和优化提供了科学的依据。

2 运筹学解决问题的过程

运筹学对问题进行研究的时候可以运用数量来表示和系统内部各种各样活动相关的包括规划、控制、安排、统筹及其运用等多种问题[7-9]。其任务在于在目前已有的一些条件之下，按照问题相关要求，研究并分析相关活动当中复杂性较强的数量，并且总结成模型，之后再对相关的方法以及原理加以运用

以寻求到可以使问题得以解决最佳的方案及其途径，期望可以使预期的目的得以达成。

1）提出问题：认清问题。对实际问题进行解决的第一步就是详尽地分析现实系统，分析系统内部非常复杂的现状，从而找到对系统产生主要影响的问题，并且指出需要被解决的一些问题。

2）寻求可行方案：建模、求解。运筹学明显的特征之一便是运用模型来对被指出来的问题其范围以内系统所处的状态进行分析以及描述，运筹学其关键的一个步骤就是建立模型[10-12]。

3）确定评估目标及方案的标准或方法、途径。

4）对所有方案进行评估：分析灵敏性以及检验解等。建立模型以后求出初步的一个具体方案。此方案是否满意，还需检验。如果无法接受，便需要对模型结构以及模型逻辑关系其合理性、所使用数据其科学性以及完整性予以考虑，并进一步地更改亦或是修正模型。

5）选择最优方案：决策。运用模型求解结果并非运筹学进行研究的终结，必须要分析所得结果。分析结果需要管理者参与其中，便于管理者在后期开展平常的分析工作，确保结果的分析可以真正地得到实施。

6）方案实施：回到实践中。

7）后评估：考察问题是否得到完满解决。

3 运筹学原理在铁路建设项目各个阶段的应用

3.1 项目决策阶段

铁路建设相关的项目其决策阶段主要是设想项目，包含的有项目的建议书、预可行性与可行性的研究以及项目的评估与政策[13]。这一个阶段其主要的目标在于针对一系列重大的问题开展科学的论证以及对多种方案进行对比，这些问题包括投资项目的可行性、可能性与必要性，及其为何投资、什么时间投资、怎样进行实施、项目的选址与具体方案等。运筹学决策论主要是出于达成预期目标而在可以进行选择的很多个方案当中，选择最优的一种行动方案的这样一个过程，该理论有助于人类作出科学的决策。铁路项目是国家大动脉，决策的正确与否会给人们、企业或国家带来巨大的损失。研究铁路建设项目决策的方法，并将现代科学技术成就应用于决策中，提高项目管理水平。西蒙曾经说过“管理即决策”，凸显出决策本身的重要性，说明决策属于管理活动的一个核心。因此，铁路项目决策阶段是项目建设前期的重要环节,应用管理运筹学决策论科学合理的进行决策是有效提高建设项目竞争力、优选项目方案的重要手段。

3.2 项目招投标阶段

铁路建设项目在工程招投标阶段主要表现在标段划分、工程标底的编制与审查及工程的评标三个环节。工程标段的具体划分其实就是将工程初步的设计以及施工组织的设计作为划分依据，针对分标方案其优势与劣势展开分析，并对标段划分予以确定的一个过程[14-15]。

在铁路工程招标中，标段划分是一个非常重要的问题，对于铁路建设项目造价控制具有重要意义，例如：在铁路路基施工中，土石方的调配是节约成本的重要环节，标段划分中较长的施工标段有利于在土石方的调配中充分利用正线范围内开挖出来的土石方，尽可能以挖作填以降低土石方的单方成本。标段如果太细，标段内无法进行正常的土石方调配，则土石方的单方成本就会大大增加。动态规划属于运筹学非常重要的一个分支，也是一种使多阶段决策当中最优化这一问题得到解决的方法，能被运用到投资、资源分配及其最优路径等多个问题当中，运用动态规划原理可以在标段划分上对路基土石方运距如何选择才能使土石方调配费用最低进行决策。

3.3 项目施工阶段

3.3.1 进度控制

建设项目其进度的控制即按照总体上的进度目标以及资源优化配置这一个原则来针对项目每一阶段工作的程序与内容、持续的时间以及衔接的关系编制相应的计划并且予以执行，之后当执行进度计划时经常地对实际的进度是不是按照要求在顺利开展进行检查，分析所发生的一些偏差，运用补救措施对原计划进行修改亦或是调整之后再予以执行，如此不断进行循环，直到建设项目竣工交付使用[16～17]。进度控制最终就是为了保证项目可以在预定时间以内被动用亦或是可以提前交付以进行使用，其总体上的目标就是工期，属于动态执行的一个过程。运筹学当中，图论是一个重点理论，它属于古老却活跃的一个运筹学分支，属于网络技术的一个基础。基尔霍夫于1847年在对电网进行分

析的过程中首次运用了图论，在工程技术这一领域当中将图论引入进来。50世纪50年代至今，图论理论实现了飞速发展，用图对庞大并且复杂的管理问题以及工程系统进行描述，使得许多管理决策最优以及工程进度最优的相关问题得到解决，比如说工程项目耗用时间最短、项目占用费用最少及其距离最短等。网络分析是运筹学在建设项目进度控制应用最为广泛的一个理论，以图为基础，主要研究网络图结构和容量的优化分析，以便对工程进度进行优化控制。

3.3.2 投资控制

施工过程中准确并且完全地反映出铁路建设项目其使用的功能，把工程设计的图纸转变成工程实体，均需要为其投入各种各样的资源以及大规模的资金。尽管施工阶段对项目经济性的影响很小，但却是实际投资额集中发生的时间。所以，对于项目建设的投资管理而言，在项目施工的阶段所开展的投资控制这一项工作非常关键。线性规划是运筹学最重要一个分支，在投资建设项目管理中应用最广，理论也很完整，主要用于有限资源的最优分配问题[17]。在各种各样的经济活动当中，它如何运用最好的方式对有限资源进行分配，进而使资源效能发挥得最为充分以取得最好的经济效益。比如说，怎样进行统筹安排，对生产的计划亦或是组织进行改进，对物力和人力进行合理的安排，让成本处于最低水平；工地在各原材料固定的情况下，如何最佳地使用原材料使得利润最大等。因此，施工阶段运用好线性规划将大大节约投资，降低成本。

4 结束语

运筹学就是在建设项目中用定量化方法了解实际问题，为实际问题的管理决策提供科学依据的手段。首先是将建设项目当中设计的管理问题转化成数学模型，之后对数学方法加以运用以开展定量的分析以及对比，求解得到对财力、物力以及人力加以合理运用的最佳的建设方案。在现代管理科学以及系统工程学当中，运筹学是不可或缺的一种工具、手段以及方法，也是基础的一种理论，能在建设项目整个生命周期内每一阶段其管理当中进行运用。总之，只有通过科学的管理才能提高建设工程项目管理水平，使建设项目管理达到精细化管理。

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