专业介绍 | 理科类之运筹学

1、专业简介

1.1 专业简介
运筹学（Operation Research），是现代管理学的一门重要专业基础课。它是20世纪30年代初发展起来的一门新兴学科，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，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。因此运筹学与应用数学、工业工程、计算机科学、经济管理等相关专业。

运筹学是工业工程专业下属的一个研究方向，和人因工程、项目管理等并列。在这些研究方向中，教授的研究很多是穿插的，甚至与其他系的教师组成联合实验室，更加体现了学科交叉的特点。

运筹学为现代工业工程重要的一部分，以计算机作为先进手段，兼容并蕴涵了诸多新学科和高新技术。

1.2 学位介绍
运筹学专业相关的研究生学位包括：
1. Master of Engineering

2. Master of Science in Operation Research

3. PhD in Operation Research

1.3专业分支
运筹学是工业工程专业重要分支，是整个工业工程的理论基础。

Operations Research（运筹学）是利用统计学、数学模型和算法等方法，来为某个应用领域做决策的学科。OR对数学要求很高，要求学生掌握各种类型的模型，具备抽象实际问题的能力、解数学模型的理论推导能力，及优化算法的能力。编程方面要求学生能将数学公式转变成机器语言，调用 solver，或是自己写算法，来让计算机求解。运筹学是介于工业和管理之间的学科，主要的研究领域有：最优化 (Optimization)，应用概率以及随机模型 (Applied Probability and Stochastic Models)，物流和供应链 (Logistics and Supply Chain)，决策分析 (Decision Analysis)，仿真 (Simulation) 。

Operations Management 主要研究的是讲实际的操作过程模型化，通过数学的方式来优化，与管理学有很大的交叉之处。属于应用数学建模、优化方法、量化分析的方法来解决商业中的问题（供应链、金融、医疗、互联网）。

大部分Operations Management的项目会开设在商学院，比如斯坦福商学院(Stanford GSB)，沃顿商学院(Wharton Business School)

运筹学的别名也叫“数学规划 (math programming)”、“优化(optimization)”“最优化理论”。兴起于20世纪三四十年代，主要研究的是人类对各种资源的运用及筹划，在满足一定约束的条件下，以期发挥有限资源的最大效益，达到总体最优的目标。也就是利益最大化，成本最小化。

运筹学的应用领域很多，具体应用领域可以参考以下内容：
交通领域
如GPS导航，从一个地方到另一个地方的最短路径的问题。通过数学表达式来分析单行道路线、道路限速等等约束条件，通过计算，找出最短时间或者最短的路径。

物流以及供应链
为了货物更加快捷、方便的存储以及运输，同时减少仓储和运输的成本。

制造业
优化生产流程

电力领域
电网的布局以及分配

能源领域
输油管道的铺设以及架构运输调度火车、汽车、飞机以及课程的时间安排

金融经济领域
资产配置以及风险控制

电子工程领域
设施部件的分配

总的来说，运筹学是基于优化模型的，这个模型是数学建模，因此也对于数学能力和计算机技能有一定的要求。运筹学开设的院校一般会在数学系、商管学院、工程学院、计算机学院等。开设的院系不同，研究的重点也有差别。

数学系
（非）线性规划、整数规划、多目标优化、最优化理论等

商管学院
管理决策、供应链等工程学院生产流程优化、物流、运输等，电子、通信、机械以及自动化领域的凸优化或数值优化研究

计算机学院     
偏算法方向，近似算法、遗传算法等

2、申请要求
2.1专业背景
运筹学方向理工科背景同学申请占优势，一般情况下自然科学学科，计算机科学，数学专业、工程专业背景的同学都可以申请该专业。文科类如商科等学科的学生想申请转这个专业，可能就会有一定的困难，即便申请成功，在后期的学习上可能会遇到比较难学的问题。所以，申请者最好有工科或理科背景，因为 IEOR 不同于普通的管理专业，它是在制造工程学、管理科学和系统工程学等学科的交叉下形成的。因此，若没有一定的工科或理科背景，将很难以工程技术的手段和方法解决系统的管理问题。OR 对数学能力要求很高，大部分研究都以数学为基础，利用数学方法解决实际问题，因此申请 OR 方向的同学还应具有较好的数学背景。

2.2硬件条件
GPA——多数学校要求申请者的GPA达到3.0以上。申请者的 GPA，特别是专业课的GPA必然是越高越好，申请名校 GPA最好在3.5+，一般学校3.0+。

考试成绩——由于有些学校不接受雅思成绩，所以建议准备托福。OR 对托福要求不高，一般托福考到85+ 就可达到一般学校的要求，专业排名好的学校对托福要求依然很高，如康奈尔大学要求托福100以上，普度大学要求托福IBT 88分以上，每项小份不低于20分。但冲刺名校还是建议托福达到100+。GRE 至少应达到310+，冲刺名校应达到320+。运筹学方向的申请者建议考GRE Sub，并且达到90%以上水平，增加自身竞争力。

2.3先修课
以康奈尔大学和普度大学为例，先修课程一般包括数学课程如多元微积分、微分方程、线性代数；应用概率论和工程统计学；运筹学基础等。

建议申请该专业的同学提前修课，满足先修课程的要求。

运筹学作为工业工程的一个分支方向，通常和工业工程专业的申请要求是一致的。工业工程专业对于申请者的背景要求不高，但是因为要求在研究生阶段使用一定的计算机和数学的能力，所以较为偏爱的是science或者是engineering背景的申请者。先修课程的要求也不会非常严格，但是会考量申请者的数学课程以及计算机的课程是否足够。部分学校对于申请者的先修课要求比较宽容。如果是理工科背景的申请者，虽然没有满足学校的先修课程，但其他条件很好的话，也有可能录取。录取之后，学校会要求学生在上研究生阶段选修先修课程，或者是上学校的summer school来弥补先修课程的不足。

工业工程的应用前景和范围都十分广阔，首先在整个制造业中可以广泛应用，同时在物流业、商业、服务业、交通运输业、银行、医院、建筑业、农业管理、军事后勤及政府部门都可广泛应用。因此工业工程将会成为一种主导职业。该专业毕业生可到各类公司或生产企业，尤其是目前多分布在广东、江浙沿海一带城市的三资企业和港澳台企业从事生产组织、协调管理工作，以及对生产系统及服务系统进行规划、设计、评价、运行、控制、改良和创新等综合性技术工作，或在高校、科研机构从事相应的教学与科研工作。因为历史的原因，我国高校开设工业工程只有十余年的历史，97年后才有极少量的毕业生，因此人才十分缺乏，工业工程专业毕业生的未来就业前景十分广阔。

3、就业分析
3.1国内就业形势：从就业市场的情况调查来看，运筹学毕业生在国内的就业去向在咨询、银行、汽车、互联网以及券商的比例很高，比起去传统制造业的流向多很多（特别是在北京上海等大城市）。

3.2国外就业形势：在美国，OR专业学生毕业后最近就业比较热门的两大趋势是：
1.科技行业：数据科学家、优化工程师、算法工程师(科学家)；产品经理等

2.金融行业：各类Quant、资产组合分析师、风险分析师等。

这两个行业占了美国IEOR毕业生就业出路的60%以上。同时也能在制造业、服务业、公共事业、科研院所、政府部门和事业单位从事教学、研究、管理及设计开发。据有关数据显示，美国约有42%的企业CE曾就读于此专业，该专业的市场需求量很大，70%以上的学生毕业后进入工业界，成为企业管理人员，部门主管，工业工程师或机械工程师。工业工程的主要任务就是提高制造，交通运输以及其他管理系统运行的效率。美国的工业工程发展了很多年，已经是很成熟了。加上美国的制造业正在向国外转移，所以传统的工业工程的发展已经缓慢了下来。许多牛校里面的教授开始转向Financial Engineering，利用复杂的数学模型来预测金融市场的变化和发展。前几年，供应链管理也是热门方向，但是也以理论工作居多。但是近几年来，美国的经济形势不太景气，制造业也在走下坡路，所以各个大学的IE系的经济都比较紧张，奖学金的数量不是很多。前10名的系近年来给中国的offer也都很少。但只要有比较好的研究和数学背景，还是有机会。Financial Engineering是一个比较热门的方向，如果经济条件允许，值得考虑，因为这个方向奖学金不多，但是毕业后的回报很高。

IEOR 专业的就业领域很广，工程、管理、科研和咨询等领域都有不错的就业机会，IEOR 毕业生可在制作业、服务业、公共事业、科研院所等综合应用现代工业工程理论、管理理论、计算机应用技术和系统工程方法等从事理论与应用研究、教学、流程和系统管理及设计开发运营工作。相关职位可为生产、运营、物流、采购、技术、产品研发或信息主管等。

运筹学专业的毕业生可以在多个行业就业。从事的岗位多种多样。例如：
滴滴算法工程师
车辆路径规划及叫车资源匹配和调度

顺丰、京东物流工程师
仓储问题、快递寄送问题投资银行（Quant）资产配置、成本优化、利润最大化

大型企业工程
师算法工程师、定量分析师等

国家电网、中石油技术工程师
电力调度、石油管道最优化铺设

大学教授、研究所研究员
研究整数规划领域

人工智能相关领域
数据科学家、算法工程师、定量分析师、google等IT企业的研究科学家等

铁路、航空公司、国家铁路局、交通局等公务员
时刻表安排、定价策略、航班安排

金融行业
资产管理类：投资组合优化、量化投资策略、对冲基金Quant；
投资银行：Sales and Trading Quant, Modeling Quant
银行类：风险管理、量化风险分析、Risk Analytics、信用管理；
保险：保险资产组合优化、精算

互联网行业
优化工程师、算法科学家数据科学家、数据分析师、机器学习工程师