时间：2023-09-15 17:13:27
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工程管理专业具有工程与管理复合的特点，注重理论与实践的结合，致力于培养实践能力强的技能性、应用型人才，强调教学内容理论与实践相结合，提出多种教学手段，着重提高学生发现与解决问题的能力。一方面，运筹学作为工程管理专业的专业基础必修课，必须有效支持工程管理专业的培养目标。另一方面，运筹学的系统方法有助于培养工程管理专业人才的整体思维能力。运筹学以系统的整体观念为核心，通过多学科的综合，有助于培养和提高管理人员解决实际问题的能力。
二、教学中存在的问题
运筹学的理论与方法不同于高等数学、线性代数等基础数学课程，它不是简单的数学计算，而是综合应用数学、经济学、管理学、物理学、化学等多学科的理论与方法，运用系统思想解决实际问题。
（一）教学目的不明确
工程管理专业的人才培养目标是符合行业、企业标准的应用型人才，课程体系建设标准是建设内容具有针对性、应用性突出的优质课程。而目前运筹学的教学仍然存在重视理论教学、忽略应用研究的现象，最终导致教学中注重公式和算法的讲解，很少将实际案例引入课堂教学，课堂教学亦如此，使得学生只会按已有题型计算，不善于探究所学知识在实际问题中的应用。
（二）教学内容安排不够合理
本校工程管理专业运筹学是拥有较多分支及方法的专业基础课程，也是工程管理专业考研的专业课。目前，计划仅有32学时，对于运筹学的学习要求是不够的，需要有效安排教学内容，突出重点，精选例题，并适当增加理论学时及实验学时。
（三）教学方法不够灵活
运筹学的教学方法仍停留在传统的以讲授为主，教学手段不够灵活，教学方式单一、互动性差，学生仅仅学到书本的理论与例题，没有延伸性的知识。
（四）实践教学环节不足
本校工程管理专业仍采用理论教学，缺乏实践环节，学生仅掌握建模方法进行手工计算，并未进行计算机实践练习，不能利用软件求解模型，降低了课程应用的操作能力。线性规划中单纯形法和运输问题仅能解决变量较少的情况，变量较多的情况必须借助计算机软件求解。
（五）缺乏适用的教材
教材理论性、逻辑性较强，重点介绍相关理论与模型，缺乏实际案例的介绍与讨论，也没有相关软件的方法，且对学生的数学基础要求较高，许多同学看到教材中复杂的公式及推理就已开始畏难，后续学习信心缺失。
（六）成绩考核不科学
考查仍采用笔试，缺乏对综合能力的考核，仅能考查学生对基本理论与方法的掌握水平，不能评定学生对运筹学方法的掌握水平。
三、教学改革建议
（一）明确教学目的
通过学习使学生掌握系统分析方法，树立整体观念，解决工程管理实践中遇到的优化决策问题。运筹学教学应结合人才培养目标和课程体系建设的要求，重视运筹学思想的应用及实例教学，使学生掌握解决实际问题的能力。
（二）合理安排教学内容
根据工程管理专业的培养方案及课程体系，合理安排教学内容。工程管理专业注重培养技能型、应用型专业人才，除了讲授运筹学的基础教学内容，更应侧重于理论知识在工程实践中的应用研究，在教学中应增加与专业发展相关的前沿知识的介绍，拓宽知识面，提高学生的科研创新能力。
（三）改进教学方法
1.加强案例教学。
介绍管理科学中的大量成熟的运筹学应用案例，鼓励学生参与课堂讨论，提高学生兴趣，对成功案例进行分析，总结成功经验。提出实际管理案例，引导学生采用运筹学的理论与方法解决，培养学生的系统思维能力。如线性规划方法可应用在钢筋下料、土石方调运等方面；博弈论可应用在工程招投标、工程质量管理、工程风险管理、工程监理等方面。
2.简化理论推导。
对于教材中较长篇幅论证的理论，讲解时要进行归纳，侧重理论的应用性，避免过分强调公式推导过程，而应侧重于模型的建立和应用。如第一堂课通过讲述古代文献中体现运筹学思想的案例，引起学生学习运筹学的兴趣；通过运筹学思想的应用实例，使学生认识到课程的重要性。运筹学课程内容多，逻辑性强，教师一定要深入浅出，注重条理，突出重点。再如，讲解单纯形法中松弛变量、剩余变量、人工变量的区别时，应注意结合三种变量的经济含义，让学生在理解的基础上区分三种变量的含义与作用。在讲解单纯形法四种解的判别中要注意归纳总结，将单纯形法的原理与解的判别结合起来，有助于学生理解和掌握解的判别标志。
3.多媒体教学。
合理运用多媒体教学，可有效减少理论推理和公式推导时间，重点突出运筹学的应用。课件中要突出案例等实际问题的主体地位，弱化理论论证、公式推导、数学计算等，着重阐述解决问题的思路与方法，提高教学效果。
4.进行辅导答疑。
对章节重难点及易混易错点当面答疑，及时了解学生对重难点的掌握情况，并针对大部分学生的疑惑和作业中的典型错误等进行系统讲解，弥补学生的知识薄弱点。
5.启发式教学。
教学过程中提出实际问题，让学生自行思考、分析解题思路，亲自动手建立相应模型，运用计算机软件等手段求解，对涉及到的问题展开讨论。如模型建立的假设、问题目标的理解、目标条件的分析、模型的建立、求解的步骤及方法、结果的讨论等，教师适当引导，必要时给予解释说明，让学生掌握解决问题的整体思路，最后可让学生以课题报告的形式做出系统全面的分析。
（四）加强实践环节
开展教学实验课程，选择较成熟的教学软件如LINDO,LINGO,WINQSB,EXCEL，鼓励学生运用软件编程解决问题，利用计算机代替手工计算，提高动手能力。鼓励学生参加全国大学生建模大赛，实现理论学习与解决问题相结合，提高对知识的运用能力。
（五）加强适用教材建设
工程管理专业优势特色专业建设目标中提出建立并创新“素质优良、能力一流”的理论与实践一体化的课程体系。编写适合工程管理特色专业的运筹学教材，要重点强调相关理论方法与工程管理和实际生活的结合，增加案例分析；突出运筹学分析和解决问题的思路与方法，理清问题的解决思路，量化相关数据，建立数学模型，运用软件求解，侧重方法的应用与结果分析。
（六）推行科学的考核方式
在考核方式上，将传统考查课本知识点的笔试形式改为课堂分组讨论、软件应用、案例作业、课程设计等综合考查方式，突出工程管理专业的运筹学教学目的。考核内容应围绕工程管理专业方面的知识重点展开，结合工程管理实际问题进行专题研究。
四、结语
【关键词】采矿工程；运筹学；教学方法与手段；教学内容
【Abstract】Combined with the teaching practice， from the choice of teaching materials， teaching methods and teaching methods and teaching content of the three aspects of the “operational research”course teaching， some of the more focus on the students’ ability to solve practical problems.
【Key words】Mining engineering； Operations research； Teaching methods and means； Teaching contents
运筹学是六盘水师范学院采矿工程专业的公共基础课程，是一门以定量分析为主的学科。它的主要内容[1]包括：线性规划、非线性规划、对偶理论、整数规划、动态规划、图论、决策论、对策论、排队论、存储论、可靠性理论等。运筹学要求先修的课程有：高等数学、线性代数、概率论、数理统计。
2010级采矿工程专业的运筹学课时为64，但到2012级采矿工程专业运筹学的课时压缩为36。课时压缩，但教学的基本内容不能删减。再加之，运筹学要求数学计算量大，步骤复杂等特点，笔者认为应从教材选择、方法改进几个方面来进行教学改革。
1 教材选择
运筹学作为理工科专业普遍开设的课程，它的教材建设受到教育部的高度重视。目前很多出版社，很多高校都进行了编写。种类繁多，各有千秋。理科的学生偏重理论，而工科的学生特别是我们采矿专业的学生，重点在于应用。清华大学出版社出版，胡运权、郭耀煌编著的《运筹学教程》一书中，涵盖的内容较全面，理论也比较系统化，对运筹学的主要分支的基本理论和方法的原理都比较全面，故选用作为教材。选用运筹学教材编写组编著的《运筹学》（第三版）（清华大学出版社）和胡运权主编的《运筹学习题集》（第三版）（清华大学出版社）作为参考书。
2 教学方法与教学手段改进
2.1 教学方法
师范学校的工科类学生，兴趣多样、思维活跃、勇于探索。三年来我和郭树琴二位老师经过教学实践，总结了一些工科类学生的教学方法[2-4]，具体说明如下：
2.1.1 研究型导向多层次矩阵教学法
在本教学法中将数学基础差异大的学生划分为不同小组，教学中分出层次，形成矩阵式的学习模式，从而使优秀学生有延展空间，活跃学生有用武之地，基本学生学有所获。研究型导向多层次矩阵教学法是一种新颖的教学方法，是对“填鸭式教学”、“问答式教学”的革新，充分落实了学生的主体地位，体现了因材施教、因人而教的新型教学观，极大地培养了学生创新能力和学习兴趣。
2.1.2 自组织自主学习教学法
儒家的创始人认为学是主动的，教是被动的，主动比被动更有效。在教学过程中如何做到“教学相长”是一个很值得探讨的问题。在运筹学教学过程中，结合学生的知识背景和课程的特点，强调知识的传授与启发式教学的结合，通过引入实际问题来引发学生的学习兴趣，以简明扼要的讲解来构建学生的知识与逻辑体系，逐步地建立起学生应该掌握的运筹学理论框架。以经典案例的讨论来激发学生的学习热情和主动性是关键。在具体实施过程中，为进一步激发学生的积极性，由3-5名学生自己组织“运筹学小组”，参考老师提供的案例，运用本课程所学内容，分析解决一个企业或一个组织的管理问题。教师通过案例引导教学，学生通过“自组织自主学习”真正地体验如何将所学过的知识应用于实践。
2.2 教学手段
针对工科类采矿工程专业的学生，运筹学的教学重点应该侧重于应用，所以数学证明之类的应淡化，应当主要培养学生应用运筹学的能力。设想如果在教学的过程中，以长篇大论用一个数学理论来证明一个定理的正确与否，学生的积极性肯定会受到影响。相反如果我们以一种通俗的易懂的方式来切入主题，并且结合有代表性的案例，就可以更好的激发学生学习运筹学的兴趣。另外，在课堂教学过程中，如果把多媒体辅助教学与传统的黑板教学两者有机地结合起来，笔者认为教学质量和教学效果一定会大大的提高。在运用多媒体辅助教学过程中，适当的可以根据需要穿插一些动画、图表等，使原本枯燥的运筹学知识变得生动、形象，学生在接受知识时也更快，并且更容易激发学生的学习兴趣和主动性。
3 教学内容
规划论、图论、决策与对策论、排队论、存储论等运筹学的理论分支，基本是相互平行的，难度大致相当。但运筹学是一门实践性很强的学科，其理论源于实践用于实践，涵盖了现实生活中的众多实际优化问题。针对这一特点，我们优化了教学内容：
（1）以精选的例题和案例来复原典型运筹问题的情景，在讲解这些从实践中抽取并经过精心改造和设计的例题和案例的过程中，逐步地建立起学生应该掌握的运筹学理论框架。所选例题都具有充分的代表性，尽量做到算法有效而互不重复，并基本覆盖各自的教学对象在实际中最常见的运筹学问题的各个类型，从而为学生实际求解提供足够的启示和指导。
（2）运筹学是数学、计算机科学和管理学的交叉学科，从实际应用角度出发，我们更强调运用现代运筹工具来解决实际的管理问题。精心设计有关实验内容，如Excel的电子表格建模方法、Solver的线性规划求解方法、Solver Table的线性规划敏感性分析方法、Treeplan的决策分析方法、Sensit的决策问题敏感性分析方法、CrystalBall的管理系统仿真方法等等，并且撰写了详细的实验手册，然后结合实际运筹问题，对学生进行操作训练，从而使学生真正掌握分析和解决实际问题的有效手段。
【参考文献】
[1]《运筹学》教材编写组，《运筹学》[M].北京：清华大学出版社，2005.第3版.
[2]孙喜梅，杨兆升.从交通需求看运筹学的学科建设[J].高教研究与实践，2003（5）.
关键词：工程管理专业；管理类课程；逻辑关系；整合
中图分类号：G642.3?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）19-0074-02工程管理专业是教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中设置的一个新专业，是属于管理学门类下管理科学与工程类的二级学科。经过十几年的办学探索和实践，工程管理专业得到了极大的发展，目前全国设置工程管理专业的高校已达300多所，分布在各综合性大学、建工类院校、矿业类院校、电力类院校、财经类院校等，为国家、社会培养了一大批从事工程建设事业和房地产事业建设与发展所需的高级专业管理人才。工程管理专业在国家教育部和建设部高等学校工程管理专业指导委员会指导下基本统一了培养目标、培养方案及主干课程教学基本要求。但各院校在办学的实践中根据国家经济社会发展的新形势，紧密结合地方经济发展需要和建设行业发展的实际，结合本校、本院的办学条件及学科优势积极探索，逐渐形成了各自的办学理念、风格和特色。[1]这使得各院校工程管理专业课程的设置有较大的差别，尤其是管理类课程的设置存在着不同的认识，而管理类课程在整个工程管理专业培养计划中占有较大比重，是构成学生完整知识结构体系不可缺少的部分。扬州大学建筑科学与工程学院（以下简称“我院”）管理类课程体系尚处在完善和探索之中，本文对管理类课程的设置和内容的整合进行了探讨。
一、工程管理专业管理类课程存在的问题
我院从1999年开始招收工程管理本科专业学生，至今已有十几年的办学历史。这期间，课程体系、课程教学内容等进行了多次的调整和完善，但相对于21世纪工程管理专业的人才培养要求还存在着差距。通过多年的教学实践发现管理类课程的建设存在以下几方面的问题。
1.课程体系不稳定性
我院工程管理专业根据工程管理学科专业指导委员会的要求，以基础课程+平台课程+专业方向课程建立课程体系。在专业方向上，共设工程项目管理和房地产经营与管理二个方向。平台课程包括技术平台课程、经济平台课程、管理平台课程、法律平台课程。平台课程要求工程管理专业所有学生都要掌握。专业方向课程仅为主修该方向的学生掌握。目前存在的主要问题是管理平台课程的设置不稳定。如前一次教学计划中管理平台课程包括管理学、运筹学、会计学原理3门专业基础课和工程项目管理、工程估价、房地产开发、工程财务管理、建筑企业经营管理5门专业课。在其后的教学计划调整中管理平台课程又由管理学、运筹学、会计学原理3门专业基础课和工程项目管理、工程估价、房地产开发、工程财务管理、建筑企业经营管理、工程合同管理6门专业课组成。在最近的教学计划调整中管理平台课程又由管理学、运筹学、会计学原理、组织行为学4门专业基础课程和工程财务管理、工程估价、工程合同管理、工程项目管理、房地产开发、工程建设监理6门专业课程组成。另外，对同一门课程是选修还是必修定位不准。如前一次教学计划中工程合同管理课程纳入工程项目管理专业方向的专业选修课；工程建设监理课程和城市土地管理课程归入任意选修课。而其后的教学计划调整中工程合同管理和工程建设监理课程放入必修课中；城市土地管理放入房地产经营与管理专业方向必修课中。
2.课程设置逻辑关系不明确
课程体系是一个系统，系统作为一个整体，每一个要素都有不可替代的功能。因此各个课程不是单一的个体，它们之间有着逻辑关系。[2]课程的逻辑关系，在时间安排上有两种关系：一是顺序关系和平行关系。专业基础课、专业课为先后顺序关系，同一类课程中各课程间的平行或顺序关系视课程内容而定。二是有些课程间无相关性或相关性很少，但又是构成工程管理专业复合性知识结构所必需的，这类课程开课的时间则应根据整个课程体系的实施统筹考虑。[3]我院工程管理专业管理类部分课程之间曾出现逻辑关系混乱，衔接顺序不合理的情况。如工程财务管理课程需要工程项目管理课程的知识做基础，但工程财务管理课程放在工程项目管理课程之前开设；建筑企业经营管理课程和物业管理课程需要工程财务管理课程的知识，但工程财务管理课程在建筑企业经营管理课程和物业管理课程后开设等。运筹学为管理决策提供决策方法和量化工具，应先于管理学原理课程开设，但管理学原理在运筹学课程之前开设。组织行为学课程帮助管理者预测、引导和控制人的心理和行为，以达到提高组织绩效和提高管理水平的目的，因此组织行为学课程应放在工程项目管理课程前开设，但工程项目管理却在组织行为学课程之前开设等。
3.课程之间内容重复
我院工程管理专业管理类课程过于追求自身知识体系的系统性和完整性，导致部分课程间内容重复。如工程项目管理、建筑企业经营管理和工程建设监理课程中管理的基本原理完全一样，三大目标控制和生产要素管理原理上也是一致的，只是性质和目的有所区别。工程项目管理与房地产开发课程中三大目标控制重复，工程项目管理与物业管理课程中均有项目风险管理的内容，城市土地管理与房地产开发课程中均有土地开发的内容，房地产项目策划课程中的房地产项目规划设计与房地产开发课程中的房地产开发项目规划设计重复，房地产开发项目客户定位、产品定位和定价的内容在房地产市场营销课程与房地产项目策划课程中重复。
论文关键词：卓越计划；运筹学实验；教学改革
卓越工程师教育培养计划（以下简称“卓越计划”）是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署，贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》实施的高等教育重大计划。“卓越计划”具有三个特点：行业企业深度参与培养过程、学校按通用标准和行业标准培养工程人才、强化培养学生的工程能力和创新能力。力求培养一大批面向工业世界、面向世界、面向未来、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。而高校是实施“卓越计划”的主要阵地，在“卓越计划”的推进过程中加强专业课程改革是十分必要的。
运筹学是一门应用学科，它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，解决实际中提出的专门问题，为决策者选择最优决策提供定量依据。随着时代进步，其广泛应用于工农业生产、国防建设、环境治理、经济管理等各个领域。运筹学课程是管理类专业的核心课程，在上海电力学院作为经济管理类专业的主干课程。但在授课过程中发现，学生在运筹学学习过程中普遍认为较难，缺乏学习热情，部分学生甚至认为其无应用性，特别在课程论文或毕业论文的写作中很少有应用运筹优化思想来分析问题、解决问题的，这与“卓越计划”的人才培养目标不相适应。本文主要从运筹学实验教学出发，讨论存在的问题，并给出相应的改革措施。
一、运筹学实验教学中存在的问题
1.教学理念落后，重理论教学，轻实验教学
运筹学是一门应用性很强的课程，它以定量分析为主，应用数学分析方法和计算机技术，通过建模、检验和求解数学模型来获得最优决策的一门学科。通常，经管类运筹学教学分为理论教学与实验教学两部分，但受到传统思想——重理论教学、轻实验教学的影响，教学中偏重理论和解题技巧的讲授，如何从实际问题出发建立模型、如何应用模型分析实际问题却讨论的较少。如此多的复杂数学推导、晦涩的理论令学生望而生畏，甚至产生厌学的情绪。事实上，在理论教学过程中，适时引入实验教学不仅有助于学生对理论知识的消化和深入理解，也有助于培养学生的综合素质和创新能力。因此，在教学改革中，应转变教学理念，理论教学与实验教学并重，相辅相成，缺一不可。
2.实验教学形式单一，缺乏创新性
目前，运筹学实验教学模式主要以演示性和基础实验教学为主。演示性实验主要以教师为主，简单介绍软件各模块的基本应用方法；基础实验主要以验证性实验为主，也就是说，实验结论是已知的，学生在实验内容与实验方法设定好的条件下做“完形填空”，机械地按照实验步骤完成实验内容。在该教学模式下，学生缺乏对实验的热情，甚至部分学生还有倦怠厌烦的情绪。这既没有达到教学目的，也不利于提升学生的自主学习能力与创新能力。
3.实验内容与教学目标不相适应，无层次、无特色
运筹学是一门综合性较强的课程，要求本科经管类学生具有高等数学、概率论、管理学等先修课程的良好基础，通过理论学习与各类实践掌握运筹学的基本理论与方法，理解优化思想，能够建立数学模型、应用软件求解以及对解进行分析与评价。
目前，在运筹学的实验教学中，就实验教学内容而言主要存在三方面问题：第一，教学内容较陈旧，素材较单一，特别是专业软件更新缓慢，造成学生对实验课不重视，缺乏学习热情。第二，教学内容缺乏层次，无针对性。当前，我国高校经济管理专业文理兼收，学生的数学基础参差不齐，对运筹学知识的掌握程度以及软件的应用都有一定的差异性。而在实验教学内容的设置中缺乏层次性，结果就出现了一些学生“吃不饱”，而另一些学生“吃不了”。另外，不同专业学生的培养目标是不一致的，教学内容的单一性在一定程度上影响学生专业兴趣的培养以及后续专业课程的学习。第三，教学内容编排有待改进。仅仅根据理论教学来安排实验内容造成实验教学缺乏系统性，有时甚至实验内容重复或遗漏，这极大地影响教学效果，不利于实验教学的进一步开展。 转贴于
二、运筹学实验教学的改革措施
1.更新教学观念，充分重视实验教学
运筹学的教学中要转变观念，实验教学与理论教学同等重要，只是侧重点不同。理论教学的目的在于打牢学生的基本理论功底，训练学生的抽象思维能力；实验教学则以提高学生解决实际问题的能力、培养学生的观察和动手能力为宗旨。在教学中，二者有机的结合有利于培养学生的创新意识与创新能力。今后的教学中，统筹安排课时，根据教学进度合理安排实验教学时间，力求在完成每一知识点的学习后安排一次实验。实验内容将从实际问题出发，突出本章节的基本原理与基本方法，教师进行监督与指导，有助于学生对理论知识的掌握与理解，同时学生的实践能力得到锻炼，自主学习能力得到提升。另外，应加强对实验教学的监督与管理，例如随机抽查实验教学的开展情况，从而使实验教学保质保量地完成。
2.改革实验教学模式，培养学生的创新精神
随着时展、科学的进步，传统模式下的验证性与演示性实验已不能满足时代的需求。在运筹学实验教学中，首先要改进传统模式，在软件的熟悉阶段，以一个教学软件为主，辅助以其他软件的学习。教师要详细介绍各个软件的特点，鼓励学生根据自身的兴趣爱好进行深入的学习，提升学生的实践能力与动手能力。而对于验证性实验既要达到促进理论知识学习的目的，又要实现培养学生良好实验习惯的目标。其次，引入综合性实验也是十分必要的。综合实验是在学生能熟练应用软件，掌握基本的理论知识，并具有一定分析能力的基础上，自主选题或教师提供题目，独立完成资料查询、数学模型建立、算法选择，求得最优解或满意解，并对结果进行分析检验，针对实际问题提出合理化的建议。该实验教学模式既可以培养学生的自主学习能力，也锻炼了学生研究问题、分析问题的能力。总之，各种实验教学模式是相辅相成、相互促进的。
3.丰富实验教学内容，突出专业特色
Key words： Operational Research；optimization；interdisciplinary；expanding
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）13-0253-02
0 引言
从二十世纪三四十年代到如今，运筹与优化课程已经经历了80多年的发展，并逐步成为一门系统的研究和解决实际问题的学科。它针对实际应用领域的具体问题，广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，发挥有限资源的最大效益，以此达到最优的目标。目前，运筹学的研究成果已经广泛的应用于工业、农业、管理、交通运输、计算机通讯与网络的各个领域。
80多年来，运筹学学科中的新理论、新模型和新算法在解决实际问题的过程中不断涌现，研究的问题也变得越来越复杂，从线性问题发展到非线性问题，连续问题拓展到离散问题，确定性问题延伸到不确定性问题，运筹学理论得到了不断的发展和壮大。目前，运筹学已经囊括了数学规划、组合优化、随机优化、博弈论、管理科学、智能计算、金融工程和统计优化等诸多分支。随着科技日新月异的发展，运筹学发展又呈现出与许多学科交叉发展的多元化趋势[1]，例如运筹学与生命科学、网络科学、管理科学的交叉。
运筹与优化课程的真正价值在于为各个领域的实际应用决策问题提供一套切实可行的解决方法，它求解问题方法可以概括为以下几个阶段[2]：①在实际问题中提取相关要素：决策变量、目标和约束条件，将其表示成一个运筹学问题，并建立相应的数学模型。②根据①所建立数学模型的特点，寻求合适的求解算法求出问题的最优解或者满意解；③若求解问题的规模较大，则需要编程实现算法，并对数值结果进行分析；④判断模型和解法的有效性，提出解决原始实际问题的方案。这些阶段并不是相互独立的，也决非依次进行的[3]。
鉴于实际问题的跨学科交叉性，而利用运筹学求解问题涉及到数学建模、数学理论知识和计算机编程仿真等多个阶段。从目前我校运筹与优化课程教学模式来看，我们仍然停留在传统的课堂讲授理论环节，注重理论讲授和公式推导，缺乏与实际相结合，与上机实践相结合的缺陷，从而忽视了对学生创新能力和实践能力的培养。为了培养学生利用系统的思想解决优化问题的思维方式，提高学生动手能力，我们采用拓展化的教学模式，对运筹与优化课程教学改革提出几点建议。
1 教学过程中注重优化思想的渗透
运筹与优化课程的核心就是将所学习的优化的思想和相关数学理论应用于解决实际问题，运筹学问题的求解包含了建模、设计算法和编程求解三部分。建模的过程就是利用数学的思想和语言去近似地刻画实际问题，根据建立的数学模型设计合适的运筹学算法，并用计算机完成求解。在学生利用运筹学知识解决实际问题的过程实际上是数学认识的过程，通过这个过程将运筹学的知识结构转化为自己的数学认识结构。在这个过程中，我们不满足于单纯的只是理论的灌输，重点在于对学生进行“优化”这一重要数学思想的渗透，从而培养学生的创造性思维能力。其实，优化思想的渗透体现在日常授课的各个环节。
首先，在背景知识的讲授中渗透优化的思想。在介绍理论知识之前给学生先介?B一些数学背景，会极大地提高学生的学习兴趣。例如，在绪论中讲授“运筹帷幄”、“田忌赛马”的典故，华罗庚烧水泡茶的统筹方法，在图论中介绍哈密尔顿环游世界问题，哥尼斯堡七桥问题，路网连通规划问题等等，这些实际问题相关的背景知识的介绍，都在一定程度上体现了处处优化的思想。
其次，在概念和原理公式的讲授中渗透优化的思想[4]。运筹学中很多原理性的内容涉及到很多数学知识和公式推导，学生学习起来普遍感觉难度很大。但是很多知识都是有一定的背景的，如果能注重实质，在讲授中渗透优化思想，就能达到更好的教学效果。例如，动态规划理论中的概念较多，学生理解起来感觉相对繁琐，我们可以在讲授过程中结合设备更新的具体问题，从而引入多阶段决策，阶段，状态，状态转移等概念，避免了直接讲授概念的枯燥性。
2 将课堂教学体系向横向和纵向拓展
目前现行的运筹与优化课程的教学内容由线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、图论五部分组成，教师在教学过程中注重基本概念的定义、定理的证明、算法的描述和解题技巧的介绍，唯独忽视了与实际问题相结合。因此，我们教学内容的重点应该转移到如何结合实际问题建立数学模型，如何利用数学软件完成模型的求解和分析上面，提高学生的学习兴趣和动手能力，从而将教学内容向横向和纵向拓展。
教学内容的横向拓展是指在课堂教学中，在背景知识的引入中结合案例教学，让学生全程参与到教学讨论中来，教师引入实际问题，学生主动参与到问题的定性研究，建模分析，定量计算和实践检验的过程中来，在师生互动的讨论中找到解决问题的方法，总结相关的重要结论，让学生逐步认识到优化思想存在于实际问题的方方面面，增加学生的学习兴趣。
由于现代优化方法的求解与计算机学科紧密联系，所以教学内容的纵向拓展是指在课堂教学过程中增加最优化计算软件的使用方法的介绍，例如如何调用Matlab优化工具箱函数求解数学规划的最优解，如何通过编写Matlab程序设计算法来求解最优解。同时，在介绍解析算法的同时，教师还可以为学生介绍一些只利用函数值信息来寻求优化问题最优解的直接搜索算法和现代优化算法，以此来拓宽学生学习的知识面。
3 拓展第二课堂，遵循“知识+能力+素质”协调发展的新理念
由于目前运筹学课程的课时限制，教师在课堂上无法突出实践教学能力的培养，为了解决这个问题，我们计划拓展第二课堂，在课下引入实践环节，将教学过程由课内延伸到课外，一来可以加强学生对于基本理论和基本原理的理解掌握，二是培养学生的创新和动手能力。
第二课堂的执行可以通过两种途径实现。一种是教师针对某一实际问题，要求学生以小组的形式课下设计解决方案，建立数学模型，设计算法，?程求解，学生在一起参与讨论，撰写论文。同时鼓励学生积极参与数学建模竞赛，提高动手能力。第二种是开设开放性实验课堂，为学生开设一些基础实验和验证性实验，让学生运用运用Matlab软件完成实际问题的求解。
4 将单一考核方式向多元化考核体系拓展
目前本专业的运筹学课程普遍采取一次性期末考试来测评学生成绩，这种考核方式在较短的时间内更多考查的是学生的识记能力，解题能力和运算能力；而与我们教学大纲中培养学生解决实际问题的能力与动手能力的初衷相去甚远。
因此，我们可以采用多元化的考核方法，实行全过程行程式的考核方式，最终的总评成绩由建模论文实训成绩、上机操作成绩、课堂讨论和平时作业等多部分组成，多种考核方式的综合评定，有效地避免了学生应试学习的心理，培养了学生解决实际问题和软件应用的能力。
引 言
近年来，随着经济全球化的发展，项目管理模式在全球的范围内起着越来越重要的作用，不仅仅应用在工程上，也运用在建筑、电子、金融等行业，目前已经取得了一定的研究成果，逐步发展成为独立的学科体系。而工程项目管理是相对较传统的行业，目前也取得了一定的发展成果，对我国的建筑行业起到重大的支持作用。
当前的工程项目管理成果有建立项目管理知识体系、实行项目管理资格认证制度、组织模式创新、项目管理技术发展等。下面将将结合工程管理的理论与实践的具体应用以及笔者自身工作经验对工程项目管理理论与实践相结合的理解及感悟，对程项目管理技术的发展进行了简要的概述，最好简要分析了我国目前工程项目管理现状和未来工程项目管理发展趋势。
1.工程管理的理论与实践的具体应用
项目管理在我国的历史十分久远。据文献记载，早在我国北宋时期，由于皇宫被焚烧，由丁渭主持修复工作，他根据工程实际情况，让人在宫前大街上取土烧砖，挖成大沟后灌水成渠，利用水渠运来各种建筑材料，工程完工后再以废砖烂瓦等填沟修复大街，做到了减少和方便运输，加快了工程进度。这可以称得上是我国比较早的工程项目管理成功案例。
我国于1982 年从西方国家引进工程项目管理理论，这些年来，一些项目中，实行了工程项目的全过程管理，在工期、造价方面都取得了明显的效果，达到了业主要求的进度、造价。此后，在很多目中实行了项目资本金制度以及法人负责制、合同承包制、建设监理制等。从笔者的角度来看，应该说二十多年来我国的项目管理的理论与实践相结合所取得的成绩是显著的。但不可否认的是：目前工程质量事故的发生、工期滞后、投资超概算等问题仍然出现。
（1） 在同煤大唐热电2×300 mw 电厂建设工程中，项目中中青年人员比例较高，在工程管理中很多工作都往前提。在工程进度计划的管理中采取业主代表、监理、施工单位共同讨论本月的施工计划并与工程里程碑计划对比，要求施工单位必须完成到相应进度并根据这个进度去组织人力、物力。并采取正式文件的方式下发到各施工单位，并附上项目的奖罚措施，从而有力的保证了当月工程进度完成还不偏离里程碑计划。
（2） 笔者在现代工程项目管理理论与方法的指导下，运用系统工程理论和运筹学方法，提出一种在最大限度降低工程总成本的前提下，缩短项目建设工期的成本。工期动态优化方法，这种方法在一定程度上体现了在工程项目管理中充分挖掘可用管理资源、科学安排工程进度和追求科技创新的重要性。风险管理在建设环境日益复杂，规模越来越大、技术难度越来越高的工程项目管理中的重要性越来越突出，笔者提出用运筹学多目标决策理论综合效用分层法对工程项目多层次风险评价系统进行分析与计算，这种方法具有计算思路清晰，计算工作量小的特点。工程项目管理是一个实践性非常强的工作活动，工程项目管理理论与方法的发展在很大程度上依赖于计算机技术、信息学、管理学和数学等本文由收集整理学科的协调发展。
2.工程项目管理技术的发展
2.1.项目集成化和结构化管理技术
在项目的组织、计划和控制的过程中若采用集成化的管理方法，有效的对项目的进度、成本、质量进行控制，并整合形成管理的整体化和集成化，有效的促进了现代项目管理的发展。目前最主要的项目管理集成化和结构化技术包括项目结构分解技术、组织构分解技术等。项目管理的结构化，不仅对项目的组织、人员安排、工程进度提供了极大的帮助，也有效的为项目集成化提供了框架，实现了现代项目管理的发展。
2.2.项目风险管理技术
传统的项目管理认为风险管理只是项目管理中的附加部分，而没有把风险管理当做项目管理中重要的组成部分。随着实践的增多，越来越多的人认识到风险管理的重要性，更多的风险管理技术也应用到项目管理中。而目前的项目风险管理技术有了新的思路，就是将风险管理嵌入到整个项目管理的框架中，实现全寿命周期的风险管理。
2.3.项目过程测评技术
一个工程项目的成功是通过对各个环节的监督和测评来实现的，而工程过程的计划执行又是项目管理者不好操控的。目前出现的项目过程测评技术很好的解决了这个问题，这种测评技术将项目划分为若干个可控阶段，并且在每一个阶段完成后对该阶段的工作进行检查和验收，对该阶段的工作结果和进度进行评价和控制，并且提出可行的解决措施，分析当前面临的风险，并且采取相应的措施。
2.4.项目管理可视化技术
项目管理的最大障碍是专业分工多样性和管理的庞大性、复杂性，这些特点严重的影响了项目团队的相互沟通和协作，给工程的控制带来了极大的不便。为了解决这种问题，现代科技提供了一种可视化项目管理方法，借助信息技术中的图标和3d 模型，来展现项目管理中的流程、情景、周期等元素，变复杂为简单，形成了一种便于沟通和交流的技术管理平台。
3. 我国工程项目管理理论与实践相结合的发展现状与发展趋势
虽然我国的工程项目管理系统的开发和实践起步较晚，但是行业内部人士已经认识到工程项目管理对工程项目的重要意义，并且不断的为建设工程项目管理体系而作出努力。在理论上，我国的专家们一直吸收国际上领先的工程项目管理思想、组织模式和管理技术与方法，并且考虑到我国的实际情况进行理论上的融合，并提出适合我国工程项目管理发展的相关建议与方案。而我国政府也非常关心工程项目管理的发展情况，先后了一些法律法规，希望通过对工程项目管理法律法规的制定，来规范项目管理中的行为，促进我国项目管理的发展。在实践中，我国的企业也努力的将工程项目管理技术引用到实际生产的过程当中，将理论与实践有机结合，积极引进先进的项目管理模式和管理技术，开拓全新的管理业务。
目前来看，我国仍然缺少这样的企业，因此，有关部门已经加紧了对工程项目组织实施方案的变革，旨在培养发展专业化的企业，推动工程项目管理的发展。由此可见，我国将会大力发展工程项目管理公司，这是我国工程项目管理的发展趋势。而工程管理理论界也将重点对国际先进技术进行介绍和引进，力求将我国目前的传统企业进行转型，改造成国际性的工程公司和项目管理公司，用专业的技术、丰富的经验和创新的项目管理能力来对工程项目进行管理和监督，以推动我国的工程项目向着更加专业、更加规范、更加国际化的方向发展，同时，也努力提高我国工程项目管理的技术和方法，以促进我国工程项目管理的发展。
关键词：工程管理；现状；定位；发展
一、工程管理学科的教育现状
我国开设有工程管理本科专业的大学共121所，颇具办学规模，而承担教学的单位则主要分为两类：其一为经济类或管理类学院；其二则为土木工程类或建筑类教学单位；另外也有个别学校工程管理专业成立了独立的院系。[1]我国各类121院校中所创办的工程管理专业包括的内容非常多，有综合性、财经系、师范类、农林类等高校，并且在所有高校中，理工类则是其中最为主要的力量，因此，高校所开办的工程管理类专业具有比较强的行业背景，而建筑行业则是这些学校的主要依托行业。
从本学层次角度而言，工程管理专业人才教育体系所涉及到的范围有专科、本科、研究生、在职培训。其中主要的教育内容为：在本科招生中，将工程管理专业的学生作为培养的重点，并且设置相应的项目管理、物业管理、房地产经营管理等课程；在研究生范围之内，主要包括的人员是工程一级招生中的硕士与博士，在学习期间以工程管理作为研究对象，并且开办具有特色MBA，实现与国外优秀高校的合作，形成项目管理硕士班。[2]此外，也有部分大学会面向社会进行提供培训，部分大学还开办了研修班形式的培训。
从课程教育体系来讲，大多数高校采用的方案包括四个方面，分别是实现经济、管理、法律、技术课程的设置，而在工程管理专业中，所采用的方案包括5个方面，分别是房地产的经营与开发，工程项目管理、国际工程管理、物业管理、透析管理。[3]
二、工程管理的学科定位
在20世界60年代工程管理专业出现，部分留美人士以及工程经济专家在我国开办了技术经济学科，在开办该学科的同时，将技术活动作为主要的分析对象。[4]在1963年到1998年间，我国高校本科先后经历了四次修订，不仅将原先的基本建设管理工程、国际工程管理、建筑管理工程进行整合，并且还使原先的学科内容进行创新改革。[5]本科与专科的工程管理学生需要具备对投资经济理论与知识有所掌握的能力，对工程管理理论方法掌握的能力，对各种项目建设政策、法规有所了解的能力，对国内外工程技术以及工程管理发展现象了解的能力；具备工程项目全过程管理的能力等。因此，可以将工程管理学科进行准确定位，使其在研究中能够涉及到计划、组织以及指挥、控制等管理问题。
三、对工程管理学科的发展的分析
（一）工程管理学科教育发展的主线
1、学校教育
达瓦・纽曼教授曾说过，社会在发展中主要面临的问题非常多，如果仅需要社会科学或者工科，是无法满足社会发展的需求。从本质上而言，在工程管理教育出现在高校之后，世界各个地区的大学先后对工程管理学科进行设立。
2、培训
现如今，校外培训是当前最为主要的教育方式，它是集现代教育与终身教育为一体的教育模式，当工程师离开学校踏入社会之后，单位没有办法对工程师的知识掌握程度进行了解，并且企业在发展中没有特定的管理场所对员工进行培训与教育。在这种发展模式下，各类培训机构出现。
（二）在工程管理学科中所存在的问题
在工程管理学科教育中，其存在的问题非常多，比如像工程管理学科的本质是什么，工程管理学科的教育方法如何，工程管理学科的侧重点是什么，工程管理学科教育中如何形成统一、协调。[6]
问题一
需求是工程管理教育中的主要内容，在国外诸多教授的研究中，可以得知，需求主要是指市场需求与城府研究需求，是根据相关需求所制定的，每一位教授在进行研究中都认为需求的原则不会发生改变，并且问题的本质藏于深层次之中，其教育的发展速度远远追不上需求的发展变化。
问题二
工程管理学科教育四平台：
法律平台：工程发生当地或关联地的风俗习惯、法律法规。
经济平台：主要包括了经济学、工程经济学、会计学、国际金融、国际贸易、公司理财以及保险等。
管理平台：主要包括了管理学、市场学、工程项目管理、工程造价、合同管理、管理信息系统、组织行为学以及运筹学等。
技术平台：主要是指在某一个专业范围内工程师所具有的基础结构，这个专业领域的范围比较大们可以是电力，也可以是化工。
问题三
在我国这个问题极为突出。大学各相关专业课程间的课时安排比例不尽合理，文科类课程课时较多，而专业课课时比例则偏低。在我国各大高校之中，周学时数与年学实数相较与国外发达国家存在的差异，很多学生在学习中忙则应付考试这，对学生自学能力的培养带来了极为不利的影响，使学生缺乏学习的积极性。
结语：
综上所述，工程管理是当前新兴的学科，在可持续发展中，该学科的体系不够完善，并且在建设中存在着很多需要解决的问题，只有对其进行解决才能从根本上促进工程学科的发展，现阶段，我国工程管理人才缺乏，这在一定程度上促进了工程管理学科的发展，而工程管理学科教育必须克服学术氛围和品质等问题，这样才能得到长足的发展和进步。
参考文献：
[1]岳亚锋. 我国工程项目管理模式的现状及发展趋势[J]. 山西建筑，2009，15：180-181.
[2]陆洋. 浅析工程项目管理的现状及科学发展对策[J]. 经营管理者，2009，13：204.
[3]曹明江. 浅议我国工程项目管理的现状及发展趋势[J]. 四川建筑，2009，05：228-229+231.
1.1小浪底管理信息系统的建设原则
由于小浪底工程庞大、技术复杂，小浪底管理信息系统在建设过程中应遵循以下原则：①充分借鉴国内外已有的成果，吸收各方面的先进经验。②遵循系统工程的原理和方法。将人员、设施设备、环境、技术等多种要素进行优化组合，发挥系统整体优势，实现整体功能。③综合性原则。全面考虑主管部门、设计部门、实施部门的要求，兼顾其利益。④统一化、标准化的原则。信息分类编码（如图纸和文件编码）、软件开发、网络规划建设等都应贯彻国际标准、国家标准及相关规范，保证系统的通用性，防止造成数据交换和信息集成的困难。⑤在总体规划的框架下，要遵循急用项目先开发，分步实施，不断完善的原则。⑥技术的先进性、实用性与经济性相结合的原则。尽量采用成熟的、先进的技术和设备，在充分利用已有资源、保证技术先进的前提下，进行性价比分析，坚持“以现有管理为基础，逐步引入先进的管理思想”的思想。⑦当前需求与长远发展相兼顾的原则。小浪底管理信息系统的设计在满足当前管理工作需要的同时也应考虑长远的发展需求，如软件系统应具有可扩展性，以满足计算机技术的日新月异。
1.2小浪底管理信息系统的建设目标
为保证小浪底水利工程建设管理的科学化、规范化、现代化，结合目前水利行业的信息化状态和小浪底工程建设的实际情况，确定小浪底管理信息系统的建设目标如下：①在小浪底已有的计算机网络基础上，进行网络升级和改造，建立小浪底工程范围内的计算机局域网，使郑州总部、洛阳基地及北京水利部等构成广域网，为小浪底工程管理信息系统的运行提供一个畅通的网络环境。②基于数据的稳定性原理，规划主题数据库，建立稳定的数据库模型。③逐步形成“以信息管理为基础的项目协调、合同管理、投资控制、质量控制、进度控制”的国际化的管理模式。④各办公软件系统应具有实用性、先进性、可扩展性，使各部门间实现信息共享、协同工作，支持管理层能够及时掌握工程建设情况，便于综合分析，辅助决策。⑤基于网络应用平台，逐步开发公文、财务、人事、劳资、档案、计划、统计、固定资产、经营管理等各项业务管理子系统，所有子系统的日常运行均在Internet上进行，全面实现数字化、无纸化办公。⑥应用软件需提供充分的、可扩展的接口，便于以后的扩展、升级。
2管理软件的开发及应用
基于急用先上的原则，小浪底工程前期的主要工作是处理各类文件、工程合同管理、投资预算控制等，为满足以上几方面的管理需求，选用P3软件提高业主和工程师的管理水平、实现高效化管理。①工程师运用P3软件的报告系统从不同方位、不同视角对承包商进度计划的科学性、合理性、可操作性进行分析和评估。②工程开工后，工程师运用P3软件制定工程师的进度计划。随着工程的正常进行，不同的使用者、施工区，可以对工程师的进度计划进行进一步的深化。③工程正式开启后，承包商在合同规定的期限内向工程师提交进度报告。工程师根据现场监管记录和合同对工程的要求，对工程进行跟踪与控制，从而保证工程按期、保质的完成。④除了运用P3软件对小浪底工程进行管理之外，还可以处理多币种的索赔和反索赔、方案选择和资源优化等方面的问题。
3小浪底水利工程管理信息系统项目风险管理
3.1项目风险管理项目风险管理是在管理学、运筹学、经济学、概率统计、系统论、控制论等学科的基础上，结合现代建设项目和高科技开发项目的实际经验，逐渐形成的边缘学科。它对项目风险从识别到分析乃至采取应对措施等一系列过程，主要包括风险识别、风险量化、风险对策等内容。小浪底水利工程管理信息系统不仅是一个技术工程，也是一个管理工程和系统工程。由于该工程浩大、难度系数高，在实施过程中，必然面临着许多风险。针对项目风险进行有效的项目风险管理，对可能导致失败的项目不确定性进行预测、识别、分析、评估和有效处置，将为项目的成功实施提供最大的安全保障。
3.2小浪底水利工程管理信息系统风险分类
小浪底水利工程管理信息系统项目风险主要来源于以下三个①技术风险。很多新技术、新工艺都是伴随着新项目的实施需要而同期研究的，因此，在实施初期，对这些新技术、新工艺能否在规定的时间、既定的资源条件下完成要求的技术任务，具有不确定性。②管理风险。管理风险指在管理运作过程中由于管理者的素质、组织结构、企业文化、管理过程等因素的影响，而产生信息不对称、管理不善、判断失误等，从而影响管理的水平。③环境风险。环境风险指由于人类活动引起的，或由人类活动与自然界的运动过程共同作用造成的，通过环境介质传播的，能对人类社会及其赖以生存、发展的环境产生破坏、损失乃至毁灭性作用等不利后果的事件的发生概率。
3.3小浪底水利工程管理信息系统风险识别
项目风险识别是项目风险管理的基础和重要组成部分，其目的就是确定何种风险事件（包括内在风险和外在风险）可能影响项目，并为风险分析提供重要信息。德尔菲法（DelphiMethod）又称专家会议预测法，是一种主观预测方法。它以书面形式背对背地分轮征求和汇总专家意见，通过中间人或协调员把预测过程中专家们各自提出的意见集中起来加以归纳后反馈给他们，然后经过反复征询、归纳、修改，最后汇总成专家基本一致的看法，作为预测的结果。
3.4小浪底水利工程管理信息系统项目风险的量化和对策
项目风险量化是指在风险识别的基础上，通过对风险相互作用的评估来评价项目可能的结果，综合考虑损失率、损失程度及其它因素，分析风险可能对项目造成的影响，寻求应对风险的对策。风险时刻存在，要采取对策对风险进行控制，就必须付出一定的代价。若完全控制风险，不仅不可能，而且要耗费大量的人力、物力、财力；若控制得太松，风险发生的概率加大，就有可能会导致较大的损失。通过风险量化，可以明确风险控制措施是否值得。
4结束语
上海世博会已在2010年10月31日落下帷幕，由上百个各国场馆所共同组成的大型群体项目在短时间内共同快速推进给世人留下了深刻印象。在世博园区内，其中经上海市发改委立项的园区工程建设项目就多达110项，规划总建筑面积约200多万平方米，为了确保工程建设在2010年5月1日顺利开园，工程总量大且进度目标严肃。在参与建设的各方通力配合下，最终共同完成了这一目标，造就了“上海速度”，其工程管理的宝贵经验值得发掘与借鉴。在世博会场馆建设过程中，各场馆排列紧凑，间距较小，施工现场可供存放建筑材料的库存面积小。这就对施工现场库存管理提出了很高的要求，既要求不能一次订购超出现场库存能力的数量，又要求建材供应不能出现间歇，即库存为零的状况。要满足这两个条件，就需要提供精确的订货数量与供货时间，还要对出现的各种原因引起“断供”情况提供相应的应急方案。此外，虽在开工前可以确定大部分物料需求的品质、数量、价格等关键信息，但由于在限定的工期内物料供应需求量大，且品种繁多，对供应时间上又有着严格的要求，往往与最终实施结果与计划相差甚远。会出现工程费用超支、工期延误等不利结果，如何在施工过程中根据实际变化情况，实施动态管理也成为管理者需要考虑的一大难题。
二、施工现场库存管理
（一）施工现场与一般制造业库存管理的区别
施工现场库存管理是建设工程项目管理体系中的一项重要工作，涉及到现场布置规划［1］和库存管理两个方面，贯穿于项目建设的全过程。其起源于制造业库存管理方法与理念，如经济生产批量、物料需求计划（MRP）和准时生产制［2］（JIT）及精细生产等新的生产方式，但又与一般制造业库存管理有着很大不同之处，参照文献［3-4］归纳二者区别后详见表1。因此，从一般制造业学习的理念与方法是无法全盘直接复制到建筑业的，针对施工现场库存应加以区别研究。
（二）运筹学中的库存管理问题
在现有的库存管理相关研究方法中，运筹学方法较为成熟，李忠富等采用了动态规划构建了建筑企业库存动态存储模型，从企业的视角对多项目库存进行规划［3］。MichaelJ.Horman等通过对物料库存系统调节来缓冲建设过程中出现的不确定性带来的风险，并与劳动力进行协调分析，提升了整体建设效率［4］。基于运筹学的方法一般都需要较强的假设条件与数学抽象，如统计模型中有关概率分布的假设，而实际的施工现场库存管理则包含了很多复杂的、不确定的因素（例如，组织、个人等等），同时库存协调是一种“牵一发动全身”的系统反馈问题，导致了模型的结构十分复杂，这使得运筹学的方法不能很好地解决这一类问题。
（三）系统动力学在库存管理上的应用
系统动力学（SystemDynamics）由美国麻省理工学院的福瑞斯特教授于［5］1956年创立，在20世纪50年代末成为一门独立完整的学科，是一门分析研究信息反馈系统的学科；是一门交叉、综合性的探索如何认识和解决社会、经济、生态和生物等一类复杂大系统问题的学科；是一门擅长于解决多重反馈、非线性、高阶、时变的复杂问题的学科。国内已有不少学者将系统动力学引入到建设项目管理领域。天津大学雷荣军、毕星指出“系统动力学方法与传统项目管理方法是相辅相成的关系，传统项目管理方法在项目计划等方面有着不可替代的作用，而系统动力学方法更侧重于项目的宏观管理，侧重于对难于准确量化的复杂因素的分析”［6］。哈尔滨工程大学赵金楼、齐英同样采用了系统动力学研究了建设项目的人力与物质之间的资源平衡问题［7］；同济大学王宇静、李永奎针对大型复杂建设项目管理中的计划问题进行了系统动力学建模研究［8］。在这些研究之中，较少有直接针对建设项目现场库存管理问题。而系统动力学在诞生之初就被应用在制造业库存管理上，其较好地仿真了经历了复杂销售和采购动态调整之后所引起的库存变化，得出了一系列研究成果。但在建筑业，项目在开始之初，就已经确定了建筑物的各项特征，不存在销售的预测失准问题。正是不同于制造业这一特点，决定了依照制造业建立的系统动力学库存管理模型都不适用于施工现场的库存进行仿真，需要建立具有针对建筑业的现场库存管理模型。另一方面，由于建设速率的非线性，工程受供货、资金多方面影响。建设工程项目在实际运行过程中还会出现各种突况，为及时调整，采用系统动力学建模的方式较为方便，只需调整相关参数或变量即可立即获得新结果，可以快速为制定决策提供新的依据。
三、施工现场库存管理因果关系分析
因果关系图是系统动力学描述系统常用的一种方法，不同于一般的有向图，它具有很强的实际意义。施工现场库存管理的因果关系。由于场地库存上限的限制，建材库存的单次订购量被限制，配合建筑物施工进度，往往需要多次订购，当建筑物施工结束时，订购停止。本文欲通过对比建材库存与场地库存上限的差距量，来判断是否需要启动订购流程。当差距量达到订购要求时，激发订购流程，并根据订购量来确定资金需要量。启动支付资金后，建材库存获得补充，开始施工，如此形成一个负反馈回路。建筑物一般需要建设完成后才能交付业主，并非现货交易，大多数工程是根据工程完成进度阶段性支付。且承包商是从业主方获得支付后再支付给建材供应商，这一过程中必定会出现延迟，模型中也加以考虑。在图中两处延迟标记分别代表资金支付延迟和库存调节延迟。
四、施工现场钢材库存模型
因果关系图只能描述反馈结构的基本方面，无法区别表示状态变量、辅助变量等概念。若要更详细地描述系统的特性，还需要借助流图来表示。对流图中的各种变量赋值、建立方程后，即可实施系统仿真分析。本章节将对各变量的赋值及方程进行具体说明。
（一）建设速率
为衡量建筑物的建设速率，模型采用了平方米/天作为计量单位。建设工程前期多为施工准备及较难施工的基础工程阶段，此时建设速率较为平缓，当基础工程完成后，进入主体工程阶段时，建设速率则会大为提升，对物料的需求和消耗也进入高峰阶段。后期进入装修装饰阶段时，主体工程已经完工，建设速率又进入一个较为缓和的阶段。因此，遵循建设工程的基本客观规律，建设速率是一条非线性曲线（如图3所示），借助于Vensim仿真软件中的表函数功能，可以描述这一过程。而建筑物的建成量则呈现“S”型增长，建设完成后，曲线尾部恒定在计划建造量所设定的初始值，而计划建造量曲线的尾部则归零。
（二）钢材库存
建设工程量确定后，根据相关研究及实践经验对建设速率进行估算，建设速率的增减与工程对物料需求的增减呈现正比。从建设工程造价的角度分析，物料消耗占整个建设工程的70%，其中钢材和混凝土又占据物料消耗的40%左右，混凝土商品化后，不存在施工现场的库存问题。因此，模型选择了建设工程中最常使用的钢材为主要研究对象，钢材库存是整个模型中的核心，其变化水平，决定了整个系统的运作效率。其表达式为：钢材库存=INTEG（采购率-日消耗率，30）（1）
（三）调节量与订购量
建设工程施工进度受多方因素影响，包括天气、人工等，因此，对第二天的库存预估较为精确，可以通过精确核对来判断是否启动采购流程，但在日消耗量较大的情况下，库存调节有可能会出现滞后情况。调节量是由日消耗率和钢材库存共同决定的，如（2）式所示。订购量主要由场地库存上限决定，由于施工需要，钢材必须堆放在施工现场，但大部分施工现场通过规划红线被严格限定，除去建筑物自身占地面积、塔吊、道路、办公场所后，留给场地库存面积并不是很多。并且，相关法律规范规定，建材不得存放在已完成工程内部。所以，从施工开始到施工结束，场地库存的上限基本是一个恒定的数值，而单次订购量要小于或等于该场地的库存上限。因此，整个工程所需全部钢材需多次采购完成，并且每次启动采购流程通过订购量的函数来判断。调解量与采购量的函数表达式分别如下：调节量=日消耗率－钢材库存（2）订购量=IFTHENELSEI{调节量场地库存上限×预警比例：AND：建成量［计划建造面积初始值-（场地库存上限/预警比例）］，场地库存上限，0}（3）（3）式表示当调节量场地库存上限与预警比例之积时，并且同时满足（此处“：AND：”的含义为同时满足其前后两者的条件）建成量计划建造面积初始值-（场地库存上限/预警比例）时，单次订购量=场地库存上限，否则为0。此处并行限定“建成量计划建造面积初始值-（场地库存上限/预警比例）”，作用是最后一次货物进场之后终止采购。（四）资金与资金调节时间资金是项目实施的前提保障，项目资金有两个视角，从业主方来看，资金为支出，从承包商角度来看，资金为收入。模型中的资金为承包商视角，由其支付给钢材供应商。从工程经济的角度来看，资金具有时间价值，因此，资金有两大属性值得关注：资金量的大小与资金的支付时间。资金量与每次建材的订购量息息相关，在模型中由于单次订购量不能超出场地库存上限，业主方一般采用按完成工程量按月据实支付，减少对已方资金占用。另外，工程开工前支付给承包商材料预付款供承包商资金周转。承包商使用这笔资金采购建材，业主在工程结束前支付给承包商的工程款中按比例扣回。业主方资金的支付受各种因素影响，有时并不能按约定时限支付，是造成工程停工的一个重要原因。在模型中所设置的资金调节时间即为此考虑，当资金支付遇到延迟时，可以将其与正常约定支付情况做对比分析，为承包商制定钢材采购决策提供依据。
五、模型仿真与分析
根据上述设置，本节以2010年上海世博会园区某展览馆为例进行仿真验证，本场馆计划建造面积为5000m2，工期为100天，仿真步长设置为1天。建设速率如图3所示，峰值为200m2/天。根据参考文献［9］和工程实际情况取值分析，确定本模型中建筑物含钢量为0.05t/m2。为了批量采购获取总价和运费优惠，每次采购量固定为与场地库存上限为同一值，即30t。一般在工程开始施工前，业主都会支付工程材料预付款，因此，场地初始库存值为30t。
（一）库存不足预警
钢材库存的控制目标是既不超出场地存放上限，也不至于无料可用。当钢材库存不足时，需要补充库存，由于补充库存有一定的延迟，如果待到钢材全部用完再下订单，则会出现施工停滞待料状态，轻则会造成施工人员窝工、机械闲置、工期延误等损失，重则造成施工单位的违约赔付。为避免此种状况的出现，模型中设置了预警比例这一常量。当施工现场钢材库存量降至某一水平线，即设定预警比例与场地库存上限值的乘积之下时，启动采购流程，补足差额。预警比例的取值范围为0至100%，0代表不预警，库存直至用完后启动采购；100%代表与场地库存上限值相等，库存满仓时，依然启动采购。预警比例的取值应将钢材库存波动控制在合理范围之内，如图4中钢材库存所示，波谷代表了触碰到了预警值，启动采购，波峰代表库存经历采购后库存得到了补充。钢材库存变动控制在0至30之间，即达到了控制的预期目标。而引起库存增减的两大因素分别为消耗和采购，二者的变动与库存变化息息相关。图4中日消耗率与施工进度正相关，钢材库存在日消耗率达到峰值的前后时间段内波动剧烈，代表了采购频繁。图4采购率的每次波峰代表一次采购值，随之，带来钢材库存出现一个新的波峰。最后一次采购率波峰低于之前，是由于剩余工程量所需钢材低于场地库存上限值，而不需要采购满仓。当预警比例取不同的值时，仿真结果如图5所显示，当预警比例取高值时，在库存还有较多剩余的状态下就启动了采购程序，结果造成多次波峰超出场地库存上限水平（30t）；当预警比例取值过低时，则出现多次波谷低于0的状态，即停工待料状态。由于工程开始和结束不涉及到采购，因此，无论预警比例的高低，变化曲线在工程开始和结束是重叠在一起的。预警比例的高低直接影响着采购和施工工期，预警比例过低则会出现无料可用，预警比例过高则会出现库存还未使用完毕，新批次无法全部入库的窘境。过高或过低均不利于库存管理，确定合理的预警比例，对整个施工过程顺利进行起着至关重要的作用。在本模型中，当预警比例取3%时可以将库存严格限制在0~30t之间，达到管控目标。
（二）支付延迟影响
在工程启动后，因各种原因会出现支付延迟，支付的延迟对初始计划有着较大的影响。本模型分别对正常支付和延迟支付两种情况进行比较分析。正常支付情况下的函数表达式如（4）式所示，延迟支付情况下的函数表达式如（5）式所示。资金=订购量×钢材单价（4）资金=订购量×钢材单价-10×PULSE（40，10）×钢材单价（5）（5）式所仿真的情况是：在工程进展到第40天时，业主方延迟支付了10t钢筋价款，共持续了10天。图6中细线是（4）式的仿真结果，粗线是（5）式的仿真结果。从图中可以看出，在第40天到50天内，代表（5）式的粗线波动剧烈，比正常支付情况下，多出几次波峰，但这几次的波峰均低于正常采购量。说明了承包商采用了“少量多次”采购的策略应对少支付的10t钢筋价款缺口，虽有一次库存量低于零，但通过与钢材供应商协调采用赊购的办法，并实时调整了后续采购步调，基本上保证了正常施工需求，避免了停工待料的情况。
