浅谈运筹学思想在城市设计中的应用
彭梅琳
西南大学园艺园林学院 城市规划专业12级4班 222012325032084
摘 要：在如今的数据量以ZB级别增长的情况下， 学会从海量信息中筛选出最有效的信息，并加以分析利用是一项非常重要的能力。而运筹学作为一门对复杂问题进行统筹规划的学科，在如今的信息时代具有非常重要的地位。如何对有效信息进行分析，并做出最合理的决策是运筹学的主要思想我国人口众多，人均资源相对匮乏，因此充分利用运筹学知识和思想有助于更好地适应当今建设节约型社会。在城市设计中更是需要这样，一方面如何利用现有的人力、物力和财力，怎样才能发挥他们最大的效益，一方面对于给定的任务，怎样才能用最少的人力、物力和财力去完成。 关键词：城市设计 运筹学 最优方案
1 运筹学
1.1 运筹学的定义和特点
是一应用数学和形式科学的跨领域研究，利用统计学、数学模型和算法等方法，去寻找复杂问题中的最佳或近似最佳的解答。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。 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等。而在应用方面，多与仓储、物流、算法等领域相关。运筹学以整体最优为目标，从系统的观点出发，力图以整个系统最佳的方式来解决该系统各部门之间的利害冲突。对所研究的问题求出最优解，寻求最佳的行动方案，所以它也可看成是一门优化技术，提供的是解决各类问题的优化方法。
1.2 运筹学的历史起源和发展
运筹学作为一门现代科学，是在第二次世界大战期间首先在英美两国发展起来的，有的学者把运筹学描述为就组织系统的各种经营作出决策的科学手段。 P.M.Morse与G.E.Kimball在他们的奠基作中给运筹学下的定义是：“运筹学是在实行管理的领域，运用数学方法，对需要进行管理的问题统筹规划，作出决策的一门应用科学。”运筹学的另一位创始人定义运筹学是：“管理系统的人为了获得关于系统运行的最优解而必须使用的一种科学方法。”它使用许多数学工具（包括概率统计、数理分析、线性代数等）和逻辑判断方法，来研究系统中人、财、物的组织管理、筹划调度等问题，以期发挥最
1 大效益。
现代运筹学的起源可以追溯到几十年前，在某些组织的管理中最先试用科学手段的时候。可是，普遍认为，运筹学的活动是从二次世界大战初期的军事任务开始的。当时迫切需要把各项稀少的资源以有效的方式分配给各种不同的军事经营及在每一经营内的各项活动，所以美国及随后美国的军事管理当局都号召大批科学家运用科学手段来处理战略与战术问题，实际上这便是要求他们对种种（军事）经营进行研究，这些科学家小组正是最早的运筹小组。
第二次世界大战期间，“OR”成功地解决了许多重要作战问题，显示了科学的巨大物质威力，为“OR”后来的发展铺平了道路。
当战后的工业恢复繁荣时，由于组织内与日俱增的复杂性和专门化所产生的问题，使人们认识到这些问题基本上与战争中所曾面临的问题类似，只是具有不同的现实环境而已，运筹学就这样潜入工商企业和其它部门，在50年代以后得到了广泛的应用。对于系统配置、聚散、竞争的运用机理深入的研究和应用，形成了比较完备的一套理论，如规划论、排队论、存贮论、决策论等等，由于其理论上的成熟，电子计算机的问世，又大大促进了运筹学的发展，世界上不少国家已成立了致力于该领域及相关活动的专门学会，美国于1952年成立了运筹学会，并出版期刊《运筹学》，世界其它国家也先后创办了运筹学会与期刊，1957年成立了国际运筹学协会。
1.3 运筹学的研究方法
运筹学作为一门用来解决实际问题的学科，在处理千差万别的各种问题时，一般有以下几个步骤：确定目标、制定方案、建立模型、制定解法。运筹学既可对各种经营进行创造性的研究，又涉及到组织的实际管理问题。它具有很强的实践性，能向人力管理人员提供建设性意见，收到实效。
这就涉及到人力资源配备问题，从统筹学来看，人力资源配备以计划和组织工作为前提，是计划工作和组织工作的落实，又为领导和控制工作奠定基础。一个组织，如果人力资源配备不当或不完善，如安排员工的职务和要求不相符，或者没有拿出足够的措施调动部分员工的积极性，而致使其员工人员也无法发挥出色的才能，这样就不可能创造出良好工作的环境，使其全体成员的积极性、主动性和创造性得不到发挥。因此，就整个部门的管理来看，人力资源配备是其管理职能能否顺利实现的关键。运筹学以整体最优为目标，可看成是一门优化技术，提供的是解决各类问题的优化方法。
2 2 城市设计
城市设计是一种关注城市规划布局、城市面貌、城镇功能，并且尤其关注城市公共空间的一门学科。其目的是将构成人类城市生活环境的各项实质单元，如住宅、商店、工厂、学校、办公室、交通设施以及公园绿地等加以妥善的安排，使其满足人类在生活机能、社会、经济以及美观上的需求。
3 运筹学在城市设计中的应用
3.1 城市垃圾处理规划
垃圾组成成分随着城市的发展及居民生活水平的提高而有所变化。纵9n国内外城市生活垃圾成分的变化过程，可归纳为具有代表性的3个典型阶段即：第一阶段低有机物；第二阶段高有机物；第三阶段高发热量，并逐渐从第一阶段向第
二、第三阶段发展变化。目前，我国特大城市、大城市生活垃圾的组成成分基本处在第二阶段并向第三阶段发展变化之中，以第二阶段特征为主：而中小型城市生活垃圾的组成成分正处在第一阶段 并向第二阶段发展变化，以第一阶段特征为主。
垃圾处理主要有3种基本方式，即卫生填埋、堆肥、焚烧。近几年，垃圾处理技术不断细化，围绕几种基本方式衍生出诸如厌氧发酵生物制气、垃圾裂解技术等等。中小型城市在垃圾处理方式的选择上主要存在盲目追求先进技术、盲目追求资源化利用等，而忽视了城市本身的经济能力以及垃圾的成分组成，致使一些高额投资建设的垃圾处理设施无法运转。中小型城市应首先根据垃圾特性选择可以采用的垃圾处理方式，然后根据自己城市的地理特点、经济状况等确定垃圾处理中需要优先解决的问题，综合以上两点因素确定垃圾处理方式。不同垃圾处理方式对不同特性垃圾的适应性和解决问题的效果分析见表2 3
中小型城市垃圾特性为低有机物垃圾，最适合选择的垃圾处理方式是垃圾填埋，如果能实现垃圾分类，可考虑部分垃圾进行堆肥和生物制气。同时，中小型城市垃圾处理设施近期最急需解决的问题是垃圾的无害化，在实现无害化处理的基础上再考虑垃圾的资源化和减量化，所以现阶段中小型城市垃圾处理方式以垃圾卫生填埋为主比较合适，要避免盲目追求垃圾综合处理和同时实现垃圾处理的“三化”目标。不过，在一些经济实力强、垃圾收费体制顺、垃圾收费标准比较高的城市也可考虑其他垃圾处理方式
同时，运筹学在城市设计的运用还涉及到很多地方，包括各种紧急服务救难系统的设计和运用。如消防队救火站、救护车、警车等分布点的设立。美国曾用等候理论方法来确定纽约市紧急电话站的值班人数。加拿大亦曾研究一城市警车的配置和负责范围，事故发生后警车应走的路线等。此外，诸如城市垃圾的清扫、搬运和处理；城市供水和污水处理系统的规划......等等。因此，在实践中，我们应该多结合不同学科的知识，才能从一个更全面更客观的角度去看待问题，解决问题。 参考文献：
[1] 林泉，宫渤海，于铭，庄颖城市 垃圾处理设施的规划与建设 [2] 百度百科 [3] 维基百科.[4] 宁刚 大学生运筹学思想的培养与实践
