数学学派（管理科学学派）

第十四章　数学学派（管理科学学派）

一、数学学派产生的历史背景

1.1　数学学派概述

数学学派，也可称之为管理科学学派，或是数量学派，在某种狭义的定义中，我们也可将之视为运筹学（operational research）的同义语。其实由字面意义上来看，就可以了解，该学派认为，随着社会的发展进步，组织规模的急速扩增，生产力的大幅提高，企业或是组织在面对日常管理活动的过程中，无论是计划、决策，或是协调，越来越依靠现代科学技术或是定量方法加以解决。所以管理科学学派就是强调运用数学模型、符号与公式、程序系统来解决与进行管理，求得最优化的解答。管理科学其实就是一种数量分析方法，它主要用来解决能以定量方式、数量表现的管理问题，减少决策风险，提高决策质量，保证企业所投入的资源能获得最大的经济效益。

管理科学学派的理论根源，其实实质上可以追溯到泰勒的科学管理理论。泰勒强调要!弃个人的经验及主观判断，运用科学的方式来进行最有效率，或是最优化的管理，达到时间最短、成本最小、效用最大的工作方法或方案。管理科学也根基于此，只是更进一步发展，有别于泰勒时代的作业研究，管理科学则运用了许多技术科学、自然科学等方面的研究技术与成果，研究问题的层面，也大大超越了科学管理所覆盖的范围。也由于管理科学学派注重定量模型的应用与研究，试图求得最优解与管理的程序化，狭义的也可成为运筹学的同义语；目前随着科技和计算器技术能力的进步，管理科学也正广泛的应用到社会生活的各个层面。

但无论如何，管理科学仍旧有其局限性，例如现实管理过程中，很多问题是无法被定量的，这影响了管理科学所能应用的范围，尤其是管理这门学科牵涉了很多复杂社会性的因素，不但微妙且难以梳理归纳，更难以将之加以定量。此外，由于管理科学往往牵涉到许多复杂难懂的数学语言和数学符号，这对于实际操作管理过程的管理人员而言，实在难以透彻了解，从而难以对管理科学产生正确的评价。另一方面，管理科学家若是也不熟悉管理实际运作过程，所提的建议便无法切中要害，反而使得耗费大量成本而得出的数学模型结果，没有实用价值。另外，也有些人对于管理科学学派提出了质疑，认为管理科学的内容，只能算是一些管理的方法与手段，称之为学派，还有些疑问存在。

1.2　管理科学学派的形成发展

管理科学虽渊源于泰勒的科学管理，但正式学派的形成大约是在第二次世界大战之后。20世纪以来，运用数学技术来进行管理活动的学者增多，泰勒首先提出了最优化观念，强调管理活动必须利用客观的科学方式来进行；1915年，福特·哈里斯（Ford W.Harris）首先应用数学模型来控制存货问题；1917年，丹麦数学家厄蓝格（A.K.Erlang）应用数学方法研究电话线路与使用者呼唤之间的关系，并由此建立了排队系统的基础；1931年，休哈特（Walter Shew‐hart）把概率的概念应用于质量管理领域；1934年，蒂皮特（L.H.C.Tippet）发表了和工作抽样理论相关的文章。利文森（Levenson，H.C.）则把数学模型应用于传统办法中难以处理的大量数据，例如针对邮购商店顾客拒收包裹的情况研究，并利用这些数据从而确定最佳发货日期以及发货数量。在此之后，虽然陆陆续续有一些运用数学方法进行的研究，但一直要到1950年代后，数学方法才广为人们大量运用与重视，这其中一个重要原因，就是运筹学于第一以及第二次世界大战中，广泛被运用于军事方面，且获得了极大的成功，因而吸引了大家对于运筹学等利用数学方法进行管理的兴趣。

第一次世界大战期间，英国人蓝彻斯特（F.W.Lanchester）于1915年发表了一篇文章，把数学定量方法运用于军事，是一篇关于人力和军火的优势与军事胜利之间的理论关系的文章。英国并设立了防空实验组，由生理学家希尔（Hill，A.V.）作为领导，应用数理分析方法来研究以及运用防空武器，而希尔被人称为是运筹学研究的创始人之一。

而在第二次世界大战期间，军事上出现了许许多多超过各级指战员知识范围的技术问题，为了解决这些问题，军事部门组织了多种专家进行研究，英国因此率先创立了许多运筹学研究小组。科学家运用数学方法所取得的军事方面的研究成果，在对抗纳粹的战场上取得了极大的胜利。其后，美国军事机关也开始设置了作业分析小组，专门进行作业分析；1951年，曾在美国国防部工作过的莫尔斯（Philip M.Morse）和在美国海军工作过的金布尔（George E.Kimball），在总结了二次大战间的经验和方法的基础上，合著了一本名为《运筹学方法》的书，这是第一本关于运筹学的专著。

在军事部门研究成果的促进下，人们开始大量运用运筹学方法，解决管理上或是经济上各领域中的问题。1950年代开始，市面上开始出现了一大批管理科学方面的教科书，例如邱奇曼（Churchman，C.W.）、阿考夫（Ackoff，R.L.）、阿诺夫（Arnoff，L.E.）三人合作的《运筹学入门》；伯法（Buffa，E.S.）的《现代生产管理》等。

另外，电子计算机的出现，也为管理科学提供了加速发展的机会；1950年代开始，管理科学家纷纷利用计算机作为基本的配备工具；其后，随着计算机以及计算机应用方法的快速发展，管理科学发展的脚步也日益加快，应用的层面更广，所涉及的层面也更多，复杂程度也远非从前可比。

一直到了1970年代以后，管理科学的发展，才真正由理论探讨转向实际应用方面；随着大量的管理科学人才进入企业界，科学管理的研究也开始多元化起来。随着理论不断持续的探讨发展，加上实务上的运用经验，各国都拥有相当规模的运筹学研究机构，以及大量定期出版的书刊，成就了目前丰富多元的管理科学学派的内容。

1.3　管理科学之特点

管理科学学派乃是站在系统的位置上来思考，要求从整体系统为出发点来思考找寻、考察、分析、解决问题，以达到总体目标成绩以及效果最优化。但同时，管理学派也认为，总系统下之各个子系统以及子因素之间是相互联系相互影响的，组织中的任何部门以及任何行动都必须权衡思考对其他部门或因素的影响乃至于总体，如何平衡各项因素间的相对关系，以达到总效果最优化，这就是管理科学的最大特点。

1.从系统观点出发思考，组织中任何部分都会相互影响乃至于影响全组织，所以在评价任何一个行动或决策之前都要考虑对总体的影响。

2.应用多种学科交叉配合的方法，除了使用计算器以及数学之外，为了对问题有更全面的理解和对问题有更正确的判断，必须适当运用其他学科的理论内容加以辅助补充，如心理学、社会学、经济学等等。

3.应用模型和定量来解决问题。

4.随着情况变化修改模型。随着对于问题的逐步了解，原来的模型也势必会面临由简单而至复杂的过程，有时原本当时最优化的解，反而无法成为最优，这时便会适时对模型加以修改。

1.4　管理科学应用之工具

1.4.1　电子计算机的大量运用

电子计算机是管理科学中所应用的主要先进工具。由于管理科学中的相互因素关系错综复杂，所涉及的资料数据非常庞大，而电子计算机具有数值运算以及逻辑运算能力，因此所有的管理科学方法都离不开电子计算机。1950年代研发出来以后，至今已经历过数次大幅度的变化，计算机能力的大幅提升，也直接的牵引着管理科学技术的飞跃。尤其是1970年代以来，微型计算机的普及化，并通过计算机互联网的出现，利用数据交换数据共享，电子计算机的应用已深入企业管理各领域层面，尤其是以数学为根基的管理科学学派。

电子计算机在企业领域中的应用可分为两种类型:

1.以创造利润为目的的类型。也就是将电子计算机的技术应用于企业经营过程中的管理决策上，通常这种时候，都会需要牵涉到管理信息系统的建立与完善。

2.以节约成本为目的的类型。可以是一般性的事务处理，又或者是技术性的计算等等。

1.4.2　管理信息系统

严格地说起来，虽然电子计算技术对于管理科学的重要性以及应用方面十分广泛，但实际上电子计算机还必须和其他的技术相互搭配，作为其他管理技术的基础而已，是无法视为一种独立的管理技术的。

在企业进行管理的过程中，计算机与管理信息系统的运用，已经是不可忽视的一部分。管理信息系统，就是透过人与计算机的运作，进行一些数据收集、讯息传递、信息加工使用以及保存的动作，以帮助企业管理人员进行决策。是一种既有控制功能又有管理功能的数据处理系统。

管理信息系统又有别于单纯的数据管理系统；数据管理系统仅仅是具有数据处理、输出的功用，而管理信息系统则同时可对企业活动进行控制与管理。通过信息管理系统的构建，组织内部的各子系统子单位，便可以相互串联传递起来，使得系统决策整体化；通过联结起各子系统计算机以及数据，数据库形成一完整的信息系统，可以使企业内资源共享，同时避免重复信息，或是信息不完全所造成的额外成本，且可以提高信息的实时性。

和企业的管理系统互相对应，管理信息系统也具有等级上的差异。处于最底层的，便是一般的日常业务管理信息系统，它通常是对企业中最前线的一级生产员工提供日常业务所需的信息和情况，一般来说并不具有判断的功能。

第二级则是管理控制用信息系统，它服务的对象为企业中的事业部或是各分公司的一级领导，提供信息以供制定战略决策以及资源分配决策等。最高级的信息系统，是属于企业最高阶层所需使用的战略决策信息管理系统；企业高层利用它来制订战略规划、战略目标、战略方针等问题，最重要的是帮助企业观察环境以及预测未来；信息资料不要求仔细或是细节部分，但必须要是经过过滤提炼过的信息。

随着计算机能力的提升与技术的进步，管理信息系统也历经了不同的改变。从一般的信息系统，转变为决策支持系统，又发展出了专家系统。这一连串的改变，也反映了计算机手段上的处理、解决企业决策问题能力的增强。

传统的信息系统，主要是处理数据，主要是用于完成具有明确规范的业务处理，为之提供信息。且只能进行数据的运算，并不具有自学功能或是记忆功能。且答案往往是一个或多个简单的答案。

决策支持系统（DSS），是利用模型对数据进行处理。是对于管理决策的某个阶段进行仿真分析，其结果得以作为决策时的参考。

专家系统（ES），采用启发式方法在大型知识库上操作，主要是对知识进行处理。通过对知识的分析处理来进行推理，为企业提供建议和解释。并具有自学功能，能不断把新知识加入现有知识库中作更新，具有启发式的推理能力，主要是以定性结果为主，辅以少量的定量结果，还具备相关的解释。

由于新技术、新方法、新概念的不断涌现，科学管理以及管理科学的方法日新月异，尤其是互联网的出现，更大程度上呈现了信息流通、资源共享、准确迅速等特点，企业利用计算机以及管理信息系统更能有效率的进行日常管理活动。尤其是对于管理科学学派而言，虽然说管理科学学派对一些非定量的问题的处理有些无能为力，但是，管理科学的管理方法，如模型法，仍获得广泛的运用，特别是计算机技术的快速发展，更体现了它数量上的特性。