量化决策模型 聚力商务智能

杜月娇

西汉时期，著名史学家司马迁在《史记·高祖本纪》中曾记载：“夫运筹策帷幄之中，决胜于千里之外，吾不如子房。”约两千年后，后人取其中“运”“筹”二字分别作“运算”“筹策”之意，创立“运筹学科”。

广义上讲，运筹学是现代管理学的一门重要专业基础课，其主要目的是在决策时为管理人员提供科学依据，是实现有效管理、正确决策和现代化管理的重要方法之一。该学科应用于数学和形式科学的跨领域研究，一般利用统计学、数学模型和算法等方法，寻找最佳或趋向最佳的解法。运筹学常见于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。研究运筹学的基础知识包括实分析、矩阵论、随机过程、离散数学和算法基础，在应用方面，多与仓储、物流、算法等领域相关。因此，运筹学通常与应用数学、工业工程、计算机科学、经济管理等专业密切相连。

在领域内深耕多年，何斯迈长期从事基于动态规划、鲁棒优化和离散凸优化等理论方法的研究工作，并针对收益管理、库存动态优化及联合采购中的合作及竞争博弈等常见应用场景进行深入探索，取得了一定的学术成绩。截至目前，何斯迈已基于上述系列代表性研究工作在领域内公认的期刊上发表了十余篇研究成果;并且应斯普林格（Springer）出版社邀请，参与了《斯普林格·优化设计》（Springer Briefs in Optimization）系列丛书的撰写，出版了《多项式优化的近似方法》（Approximation Methods for Polynomial Optimization）一书。成绩斐然，光环累筑，但这一切在何斯迈的心中，都不及做出经得起时间考验的基础理论成果，以及亲眼看到研究成果落地为企业提高实际生产效率所带来的欢欣与慰藉。

“塞翁失马，焉知非福”

如果要用一个形容词来概括何斯迈的性格特征，非“坚毅”二字莫属。“从本科毕业到攻读博士，我花了12年时间”，从最初的“代数几何”转向如今的“理论计算机”，这段悠长的学习岁月为何斯迈带来了“动心忍性”的磨炼，在夯实了基础理论的同时，更让他形成了明确的科研观与人生观。

1992年，何斯迈怀揣希望踏入了中国科学技术大学，开启自己的求学篇章。在求知若渴的学生时代，何斯迈便已经逐渐形成了“科研面向应用”的思想。于是，在数学系攻读时，“如何将抽象且看起来‘不接地气’的数学理论与复杂模型应用于实际生活”成了萦绕在他心头首要思考的问题。幸运的是，前辈的智慧结晶助他很快探寻到了前行的方向。据悉，中国科学技术大学数学系由著名数学家华罗庚教授亲自主持创立并担任首任系主任。在学科建设的道路上，华罗庚先生创造性地提出了“一条龙”教学方法，并一直强调“应用数学”的理论思想，在开拓了一条数学人才培养的创新之路的同时，也让中国科技大学数学学院逐渐形成了“理论联系实际”的教学特色，这恰与何斯迈彼时所想不谋而合。“读书时，线性代数课程的导师——李尚志教授给我们讲述过一件发生在他身上、令他记忆犹新的事情。在装修的时候，需要切割玻璃进行修饰，然而工人是按照以往的经验进行切割的，并未经过任何计算。李老师立刻发现那样的切割方法十分浪费，于是借由自己的专业知识，通过缜密的计算，提供了一套最节省原材料的切割方法，最后节省下来大量的原材料。”相关的球垛格点数（Kissing Number）问题四维空间特例在2008年被穆辛（Musin）发表在数学四大期刊之一的《数学年刊》（Annals of Mathematics）上，而更高维度的相关问题至今依然是领域内的开放性问题。时隔多年再回忆起这件事，何斯迈仍旧感慨不已，“当时这件事给了我很多启发，也在某种程度上刷新了我对科研的认知，原来科研距离生活，就只有那么近”。

在何斯迈的自评之中，时常提到“好奇心”这一特质，“我认为这是科研的起点”。诚然，探索未知是科研工作的本质，也是科研人的原动力。在本能的驱使下，何斯迈从未放松对自我的要求，他很快便在美国布朗大学数学系完成了硕士阶段的学習。

然而有时运气是人生中十分重要的“一味辅料”。硕士毕业之后，当何斯迈在数学领域进行更深入的探索时，却遭遇了前所未有的阻力，课题方向进展一度有些缓慢。面对巨大压力的突袭，何斯迈不做他想，他只知道，绝不能就此轻言放弃。于是，坚守之下，何斯迈人生中一个重要的转折点适时出现——与“运筹学”的相遇。研究方向的转换也为何斯迈带来了新的征程。2009年，他在香港中文大学系统工程与工程管理学系顺利获得博士学位。更为重要的是，在挫折的考验之下，何斯迈坚定了自己的科研信心并描绘出了一幅完整的科研蓝图。他深知，未来的每一步都要脚踏实地、稳步前行。

“塞翁失马，焉知非福。”何斯迈如此形容自己的整个求学生涯。12年不短，足够一个孩子完成自己的基础教育;12年不长，与科技发展的悠悠岁月相比，弹指一瞬而已。对何斯迈而言，遑论时间长短，这段被机缘“意外”延长的求学时光，每分每秒都是助他“走过迷茫、收获信仰”的宝贵沉淀。

“量化模型，智能决策”

“根据传统的管理理论，很多时候给出的是一些很好的策略性建议，但它未必能给出一个面面俱到的量化管理决策。”但是，运筹学却可以。

2014年，何斯迈正式加入上海财经大学信息管理与工程学院，开启基于运筹学理论的各项基础研究。在其后的数年光阴中，他陆续主持了多项诸如国家自然科学基金等重大研究课题，而其中聚焦的关键词，大多离不开“离散凸规划理论”与“鲁棒决策模型”。简单来说，凸规划是指问题的约束集合是一个凸集，目标函数是凸函数的非线性规划，而离散凸规划包含的变量则可能是离散的情况。由于这类规划问题更加贴近现实情况，所以往往可以通过其离散凸性较好地刻画事物之间的联系。

现实中，不同产品之间往往存在某种联系，大致可分为替代性和互补性。其中，相似类型的产品之间一般是竞争关系，顾客可采用其他类似产品代替相关产品;互补性则体现为某些产品提升相关联产品的销量，比如房产的销售会带动家具装修等相关产业。在管理及经济领域，这些关系一般被抽象为效应函数的次模性和超模性，而离散凸性（包括次模性、超模性、L-自然模等）也因此被大量用来建模表达相关特性。在经济与管理领域的重要分析工具——博弈论领域，次模非合作博弈及次模合作博弈作为两类具备良好性质的博弈模型也成为众多研究者分析各种经济及管理问题的利器，而这也是离散凸性的一种具体应用。

当然，何斯迈也是上述理论众多研究者中的一分子。在了解到目前物流管理已不再局限于公司内部的控制与管理之后，何斯迈立刻意识到，供应链中不同的公司抑或是公司内部的不同部门间的合作正在不可避免地逐步加深，也正因如此，联合管理供应链的实际需求正在逐步提升。基于此种态势，他立刻在团队内提出“将次模联合博弈应用至联合补货”的相关思路。经过团队的紧密协作与无间配合，最终他们利用对偶方法将问题化解为一个具有广泛意义的理论问题：参量阵优化下函数的次模性，且突破性地对非线性函数条件下的参量阵优化进行了理论分析，并由此刻画出了所有可能的费用分配机制。

然而，随着研究的不断深入，新的问题又在逐步显现：虽然何斯迈及其团队已经证明了参与者之间存在着合理的费用分担机制，但相关机制需要所有参与者之间的高度协作，包括完全共享物流及费用信息、严格按照整体最优方案协调库存管理策略。正所谓，理想是纯粹的，可现实却是复杂多变的，于是，在后续的学术讨论之中，诸如“参与者是否乐意共享相关信息，尤其是合作方甚至包括其直接竞争对手”“参与者是否会提供错误信息误导他人”“在他们无法共享这些相关信息时应该如何合作”“他们会因为无法全面合作而付出多大的经济代价，以及此代价与共享信息带来的风险、合作产生的管理费用之间孰轻孰重”的实际问题不断叩问着何斯迈团队，这令何斯迈切身体会到了机遇与挑战的一体两面。

这一切该怎么办？何斯迈清楚地知道，这些问题的答案对于合作的所有参与者均有着重要的指导意义及经济价值。重任在肩，何敢懈怠。于是，他“呼朋引伴，集结智慧”：与美国哥伦比亚大学杰伊·塞图拉曼（Jay Sethuraman）、纽约大学张家伟及中国香港科技大学王譞等领域内知名学者进行积极地探讨与交流，考虑能否设计某种部分协调与合作机制，在保留个体极大自主权的情况下依然有效地达成库存补充协调以降低订货费用。最终经过不懈努力，他再创佳绩：何斯迈终携团队构建了依赖于最低程度信息共享（只共享各自的订货周期）的協调与合作机制，在保留个体极大自主权的情况下依然有效地达成库存合作。此外，他们证明了此机制社会效率的理论界限为紧致界限，因此在合理的起始状态下，此机制下的均衡点几乎必然会被实现。不得不提的是，此项工作给出了一个切实可行、参与者自主权高、只需共享必要信息、无撒谎动机并且高效率的联合补货机制，最大限度地保障了各方权益。

此外，何斯迈在“鲁棒优化”理论上也颇有建树。普遍来讲，鲁棒优化是研究不确定优化问题的一种新建模方法，它源自鲁棒控制理论，是随机优化和灵敏度分析的补充替换，其目的是寻求一个对不确定输入的所有实现都能有良好性能的解。这一方法与随机优化的不同之处在于，它没有假设不确定参数的分布，即每个可能值都同等重要。在过去的几十年中，鲁棒优化方法在自然科学、工程技术、经济管理等各个领域得到了广泛的应用，深受国内外学者的关注，也因此得以飞速发展。在此基础之上，何斯迈再度创新，他采用多目标决策模型和鲁棒决策模型与国内电商巨头合作开发了动态收益管理（定价）系统，目前已上线近两年。成果十分显著：此系统在多次大规模（数万及数十万SKU规模）的对照测试中显示，营收和利润至少分别提升了3%和10%。

敏锐的科研判断力与脚踏实地的作风最终浇灌出了累累硕果：何斯迈及团队夺得了中国运筹协会青年科技奖、教育部人文社科优秀成果奖二等奖及入选2018年度国家杰出青年科学基金项目等。但对一众荣誉光环何斯迈却无暇顾及，只是云淡风轻地留下短短6个字：“荣耀属于团队”，便响应国家“将科研转化为生产力”的号召，又投入下一个科研项目之中了。

“扁平团队，合作融洽”

“团队只是一个形式，大家彼此独立，只不过是为了同一个目标而相互合作。”何斯迈团队的科研工作，更多时候是在一片其乐融融、轻松愉快的氛围之中展开，走在社会潮流前端的“扁平化管理模式”赋予了每位成员更高的自由度，以至于每一份天马行空的灵感都有处安放。

据何斯迈坦言，他其实并未参与太多的管理工作，在多年好友——中国运筹学会理事、上海财经大学教授葛冬冬的多年密切配合下，二人就团队建设方面已然达成高度默契，这在某种程度上，也是团队内部成员间“人际温度”的来源。

闲暇之际，何斯迈总喜欢携三五好友一起交流科研心得。前路悠长，任重道远，聚力科研，赋能实业，同赴未来。