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军事运筹学是第二次世界大战期间为适应战争需要而发展起来的,系统研究军事问题定量分析及决策优化理论和方法的一门学科。 “运筹”一词,出自中国《史记·高祖本记》:“夫运筹策帷幄之中,决胜于千里之外”。运筹学的英文词Operational Research最早出现于1938年,原意为“作战研究”。在美国称为 Operations Research,英文缩写为OR。20世纪50年代中期,钱学森、许国志等教授将运筹学引入我国,并结合我国的特点在国内推广应用,中国学术界将原词译为运筹学。随着运筹学在军事领域的不断扩大应用,进一步促进了军事运筹研究工作的深入发展,逐渐形成了既同“运筹学”有关,又不完全相同的一门独立的军事学科——军事运筹学(Military Operations Research)。军事运筹学的研究对象是军事活动中的决策优化问题,它运用数学模型、计算机技术和定量分析等方法,揭示各种军事系统的结构、功能及其运行规律,为科学地进行军事实践活动,合理利用资源,提高军事效益提供理论依据。对整个军事科学而言,军事运筹学是军事理论转化为军事实践所必需的技术支撑。 军事运筹学从系统的观点研究军队建设与国防建设,强调定量分析、系统优化与科学管理。对和平时期军队与国防建设有重要意义,与直接研究作战的战略学、战役学、战术学有密切关系。军事运筹学的形成经历了一个漫长的过程。早在古代,人类从战争实践中就总结出了丰富的运筹思想。两次世界大战又为军事运筹实践提供了良好的契机。第二次世界大战后,军事运筹理论得到了突飞猛进的发展。20世纪50年代末,军事运筹学基本上形成为一门独立的新学科。随着军事技术的进步、计算机技术的发展和高技术武器装备的出现,军事运筹学在解决军事战略、战役、战术、作战方法、军队指挥、后勤管理、军事训练等许多现实课题中起了不可替代的作用,进一步确立了军事运筹学作为现代军事学中一门独立学科的地位。 自20世纪70年代末以来,在钱学森等老一辈科学家的积极倡导下,我国的军事运筹学经历了起步研究、重点发展和全面发展等阶段,取得了很大的成绩,已成长为军事科学中最富生机、发展最快的学科之一,在应用成果、理论研究、作战模拟和人才培养等方面取得显著进展。目前,我国的军事运筹研究已形成一定规模和水平,为未来的发展奠定了良好的基础。 经过近半个世纪的发展,军事运筹学已从二战时期以战术指挥决策问题为对象,发展到今天以应用科技方法解决军事领域各类决策问题为对象的军事学科。它研究的内容和应用的范围,可以说覆盖了军事科学的各个基础理论学科。如军事力量建设和运用的筹划、战时对战争全局问题与平时对军事斗争全局问题的运筹;战役战斗行动的优化;军事指挥的科学决策;军队规模、编制体制的论证;后勤保障、技术保障的运筹;武器装备的体系建设方案和全寿命管理;军队人力资源的规划和管理,以及军备控制的研究和方案拟制等。
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在作战中运用数学方法设计行动方案虽不多见,但一旦运用,却经常能产生意外的效果。二战期间,盟军在作战中妙用数学方法取得了显著成效。这也使得军事理论研究者越来越多地将数学方法应用到军事问题中,由此产生了一门新的学科——军事运筹学。 巧妙避开德军潜艇 1943年以前,在大西洋上英美运输船队常常受到德国潜艇的袭击,当时,英美两国海军实力有限,一时间,德军的潜艇战搞得盟军焦头烂额。为此,一位美国海军将领专门去请教了几位数学家。数学家们运用概率分析后发现,舰队与敌潜艇相遇是一个随机事件。从数学角度来看这一问题,它具有一定的规律:一定数量的船编次越多与敌人相遇的概率就越大。美国海军接受了数学家的建议,命令舰队在指定海域集合,再集体通过危险海域,然后各自驶向预定港口。结果盟军舰队遭袭被击沉的概率下降,大大减少了损失。 准确判定日舰行驶路线 二战新几内亚作战期间,美军得到了日军将从新不列颠岛东岸的腊包尔港派出大型护航舰队驶往新几内亚莱城的情报,日军舰队可能走两条航线,航程都是3天。其中北面航线云多雾大,能见度差,不便于观察;南面航线能见度好,便于观察。美军也有两种行动方案可供选择,即分别在南北航线上集中航空兵主力进行侦察、轰炸。若日军选择走北线,美军也选择北线,由于天气影响只能有两天轰炸时间;美军若选南线,则由于在南线侦察耽搁一天,到北线侦察延误一天,只能争取一天的轰炸时间,因此日军选择北线,被轰炸天数为1~2天。根据同样的判断,若日军选择南线,则被轰炸数为2~3天。美军由此断定日军必走北线。真实情况果真如此。日军舰队起航一天后,在北线被美军发现并被轰炸两天,结果损失惨重。 理智撤回援法飞机 二战时期,当德国对法国等几个国家发动攻势时,英国首相丘吉尔应法国的请求,动用了十几个防空中队的飞机和德国作战。这些飞机中队必须由欧洲大陆上的机场来维护和操作。空战中英军飞机损失惨重。与此同时,法国总理要求继续增派10个中队的飞机。丘吉尔决定同意这一请求。内阁知道此事后,找来数学家进行分析预测,并根据出动飞机与战损飞机的统计数据建立了回归预测模型。经过快速研究发现,如果补充率损失率不变,飞机数量的下降是非常快的。用一句话概括,就是以现在的损失率损失两周,英国在法国的“飓风”式战斗机便一架也不存在了。数学家们要求内阁否决这一决定。最后丘吉尔同意了这一要求,并将除留在法国的3个中队外,其余飞机全部撤回英国,为下一步的英伦保卫战保存了实力。 算准深水炸弹爆炸深度 二战期间英军船队在大西洋里航行时经常受到德军潜艇的攻击。为此,英国空军经常派出轰炸机对德军潜艇实施火力打击,但轰炸效果总是不理想,对潜艇几乎构不成威胁。英军请来一些数学家专门研究这一问题,结果发现,潜艇从发现英军飞机开始下潜到深水炸弹爆炸时止,只下潜了6米,而英军飞机投下的炸弹却已下沉到21米处爆炸,从而导致毁伤效果低下。经过科学论证,英军果断调整了深水炸弹的引信,爆炸深度从水下21米减为水下1米,结果轰炸效果较过去提高了4倍。德军还误以为英军发明了新式炸弹。 让虚拟战争告别“纸上谈兵” 2003年6月,科学出版社推出一本名为《数理战术学》的新著,引起数学与军事领域有关专家的极大关注。这本书的作者,就是国防科技大学信息系统与管理学院博士生导师沙基昌教授。 早在第一次世界大战时期,英国工程师兰彻斯特就试图将数学与军事战术学结合起来,他最先提出了一个关于空战战术的尝试性数学模型——兰彻斯特方程。但是,直到20世纪末,数学在战术学中的应用一直停留在模型阶段,并未将武器装备的研究与战略战术研究结合起来。 “一门科学只有当它充分利用了数学之后,才能成为一门精确的科学。”这是马克思关于数学作用的精辟论述。沙教授认为,数理战术学的本质,就是要将军事战术的基本规律抽象出来,用数学方法演绎出一套理论和战术原则。为此,他探索将复杂的战争问题公理化。从上个世纪80年代中期开始,他将数学公理化方法引入了战术学及其相关理论研究,首先从现代战争作战实际中提炼出可能被公认的事实和规律,并将其进一步深化为数学上的公理,再进行数学运算和逻辑推理,然后用通俗的战术语言解释其原理,用于指导军事备战与作战实际。 经过近20年的潜心研究,沙基昌首次提出了规范交战模式等一系列概念,将作战指挥中极其重要的“作战指数概念”与“武器装备的作战运用”统一放到作战环境中建立数学模型,证明了规范交战模式的存在与惟一性定理,从而揭示了作战效能、作战毁伤与最优火力运用之间的内在本质与规律,在理论和应用上大大超越了西方同行,奠定了现代数理战术学的基础,使虚拟战争不再是纯粹的“纸上谈兵”,有力地推动了战术学从经验科学向精确科学的转变。 如今,由沙基昌奠基的我国数理战术学理论,已成为国防科技大学等院校相关专业研究生的必修课目。 引领装备论证进入数字化时代 20世纪80年代初,我国武器装备论证主要采取以战术技术指标为主的论证方法,而最主要、最关键的作战效能却因难以度量而不被关注,严重制约了武器装备的发展。 沙基昌敏锐地意识到,计算机与仿真技术的发展为武器装备作战效能评估提供了可能。从那时起,他将数理战术学的研究理论与成果运用于武器装备论证,创造性地提出“战术技术指标、作战效果、全寿命费用与风险”综合分析的武器装备论证模式,以及基于仿真的武器装备作战效能评估方法。 这种依靠计算机仿真技术对武器装备在复杂战场条件下作战效能的评估论证,能获得可靠的结果预测吗?面对一些人的疑惑目光,沙基昌没有退缩。他认为,实战演练武器装备代价太大,而计算机仿真试验则可以反复多次,不仅可以节约大量国防经费,而且能直接为提高战斗力服务。他研制成功了“面向武器装备论证的柔性建模仿真平台”,在“某型导弹主要战术技术指标论证决策支持系统”得以成功应用,并得到了应用单位的高度评价。 1996年,我军某新型反舰导弹问世,发现实射效果与其战术技术指标不相符,因而迟迟不能定型生产。问题出在哪里?通过深入分析论证和建模仿真,沙基昌发现了影响导弹作战效能的若干关键因素,为该型导弹的改型提供了重要依据,解决了设计单位和部队的燃眉之急。 1992年1月,我国载人航天工程启动。飞船的可靠性与安全性必须具有很高的安全系数,怎样才能知道飞船是否达到了这样的指标呢?总设计单位要求国防科大进行论证。沙基昌与同事们历时两年,提出了可靠性安全性原型仿真的概念、方法和技术,并开发了相应软件系统。这一成果,为改进“神舟”系列飞船可靠性安全性设计起到了重要作用。 潜心培养新一代军事运筹英才 2004年11月25日,沙基昌59周岁了。他的学生们自发地组织了一个生日聚会,为导师庆贺。 前来聚会的学生有近百人,他们中有3位将军、5位博导、50多位教授和副教授。聚会上,学生们争抢着发言,最后不得不限时——“每人发言2分钟”。据统计,沙基昌先后培养了100多名博士和硕士研究生,许多人已成为所在研究领域的知名专家和学科带头人。 1984年,沙基昌留学美国回来不久,就受命主持“军队干部队伍结构动态分析系统”研究,提出了军队干部队伍四维动态结构、稳态结构模型和层次控制理论,撰写了《关于军队干部队伍结构的预测》等10多份研究报告,为《中国人民解放军军官服役条例》等重大决策的论证提供了科学依据。 近年来,沙基昌先后开辟了军事运筹学、军事装备学、指挥自动化等新的学科领域和研究方向,并在这些领域培养出大批高层次人才。硕士生卢拾贵在沙教授的指导下,将计算机数据结构技术与运筹学有机结合起来,其学位论文“作战地图处理系统的设计与实现”得到有关部门和军事专家的关注。博士生杨峰的《面向效能评估的平台级体系对抗仿真研究》,为武器装备作战效能评估与分析提供了新的方法,先后获得部委级科技进步一、二等奖各一项。 沙基昌对学生有一条特别严格的要求:学位论文选题必须是当前国防和军队建设领域中急需解决的关键技术。一位博士生想早点完成学业,在未弄清当前部队实际需求的情况下就写出了学位论文。最后,他不得不按照沙教授的要求,深入部队和国防工业部门进行深入调研,重新撰写论文。这一反复,虽然延长了毕业时间,拿出来的却是高质量的学位论文。(本报记者 薛仁 王握文)
偶们伟大的毛泽东主席在八年抗战中虽远在延安但一切尽在运筹帷幄之中
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军事运筹学 系统研究军事问题的定量分析及决策优化的理论和方法的学科。军事学术的组成部分。以军事运筹的实践活动为研究对象。研究领域涉及作战指挥、军事训练、武器装备
因为,蚂蚁沿途中会留下一种气味,其它蚂蚁用触角来闻对方的气味,所以就不会迷路了。
军事运筹学在中国的应用,开始于50年代初军队院校中有关火力运用理论的教研工作。1956年中国科学院力学所成立了第一个运筹组织,它对后来的军事运筹学发展起了促进作