当今世界正处于重大发展变革的新时代，工程建设已成为各国社会经济发展的强大推动力与国之竞争利器。工程管理中的决策失误、延期、超支、风险等问题也成为科学研究的重要课题。
无论是与民生息息相关的物流快递，还是影响深远的大型公共基础设施建设，工程主体内容越来越多元，管理目标也更多地呈现多维和多尺度的特点，这些都对管理组织者提出了更高的要求。
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多年来，中国科学家用数理统计工具支撑经济管理，将还原论与整体论融合为系统论，指导国家重大工程项目建设，通过学科、人员交叉，资源与成果共享等手段形成集成优势。
本期自然科学基金版将总结国家自然科学基金重大项目的研究进展，展示其取得的成绩。
随着2019年“双十一”购物狂欢节落下帷幕，快递业也迎来了物流高峰时期。望着小区里川流不息的快递员和堆积成山的纸箱，中国科学院数学与系统科学研究院研究员汪寿阳的头脑里也在飞快地进行着一场数字“风暴”。
如何进行交通调配让货品更快到达消费者手中？巨量的货运造成的环境污染又该如何解决？在国家自然科学基金重大项目“面向经济、社会和环境协调发展的现代物流管理研究”的资助下，多年来汪寿阳与一批物流学家和管理科学家在幕后攻关，开展了卓有成效的系统研究。
今年“双十一”，汪寿阳并没有网购任何商品。比起促销的诱惑，他更关注的是巨大订单背后的物流管理问题。据国家邮政局发布的预测显示，11月11日至18日期间，快递行业处理的邮快件业务量达到28亿件，较去年有了大幅提高。
记者在附近的快递营业网点看到，狭小的办公桌上堆满了一摞摞的票据，有的网点甚至多到溢出门口。“20号之前都是物流高峰期，运输到手大概需要一周多的时间。你的快递到了吗？”一位不愿透露姓名的分拣人员告诉《中国科学报》。
“我国交通四通八达，但是协调能力不佳。水路、公路、铁路和航空分属不同的管理部门，尚未形成一个普遍认同的合作运营机制。”他介绍，目前国内80%以上的货物运输仍然依赖公路，港口与铁路的衔接不到位制约了海铁联运，多路径的联网运输能力很差。
作为订单运输的载体，各大物流企业更是责无旁贷。虽然我国物流企业的创新发展和管理水平进步很快，但众多物流企业的科技水平和创新能力仍明显不足。
“据了解，大概10年前，全国营运货运车大多以个体运输户为主，“散兵游勇”的作业模式导致各种乱停乱放情况时有发生。90％以上的物流企业承载着公路90％以上的货运量。小型货运企业管理效率低下的现象凸显。”
“中国上市的26家物流公司总资产为150亿元，而美国仅一家物流公司的上市资产就达200亿元，这是什么概念？”汪寿阳不假思索地报出一串数据。
物流服务不到位的现象值得深思，居高不下的消费投诉涉及企业高达280家。不过对于消费者而言，最为关心的莫过于商品什么时候发货。在一些特大城市，庞大的订单需求和滞后的供给需求产生了严重矛盾。
比如2012年，尽管“双十一”让电商们赚得盆满钵满，但由于当日网络交易量过大，发货量远远超过物流公司的承载能力，众物流公司纷纷爆仓，导致快递运输成为诟病。
“中国的物流业是一面镜子，从各个侧面都给学术界提供了丰富的研究课题。”汪寿阳说。2013年，国家自然科学基金委员会启动了“面向经济、社会和环境协调发展的现代物流管理研究”的重大研究项目，汪寿阳带领团队承担了项目研究工作。
他指出，该重大项目的总体目标是创建“资源节约型、环境友好型”可持续发展的物流管理理论，满足国计民生的现实需求。
不过，电商经济一片繁荣的背后，想要建立一套全方位的物流战略体系并非易事。“中国的具体实际决定了物流系统研究必须考虑中国特色，国外的先进商业模式和管理研究成果可以借鉴，但不能完全照搬。”东南大学经济管理学院教授赵林度告诉《中国科学报》。
在经济方面，为提高物流运营效率和企业运作效益，提升企业的竞争力，众多学者针对物流创新能力及政策评级与设计，开发了基于TEI@I 方法论的综合预测模型，预测了历年全球 TOP20 港口的集装箱吞吐量以及中国TOP20 机场客运及货运量，并以此为基础提出了相关物流创新模式的政策建议。
在社会方面，项目组对物流管理进行的研究主要集中于城市物流管理和物流质量安全控制方面，他们研究了北京市商贸物流、食品冷链物流和仓库租赁价格的时空演化规律，探讨了北京市物流配送中心外移后对北京市的环境、交通和配送成本及效率的影响等。
在环境方面，针对物流产业造成的能源密集消耗、污染密集排放等问题，项目组从减少碳排放、构建绿色物流等角度展开了系统研究，包括基于碳排放测度的物流系统运营模型、考虑碳交易的供应链决策模型、复杂网络下低碳策略演化博弈模型，以及逆向物流网络设计与渠道选择模型、供应链网络均衡和碳约束下生鲜供应链网络优化模型等。
“我们利用2008~2012年北京市的各项数据计算物流指数。发现物流投入指数、物流规模指数、物流发展指数及物流效率指数在这五年间呈现稳定增长趋势。”北京交通大学经济与管理学院教授张菊亮表示，这说明物流产出投入比不断增加，物流对北京市经济社会的贡献越来越大。
现代物流管理与经济学等学科息息相关，当记者问汪寿阳为何投身于这种带有文科性质的课题时，他的观点是：“这是一个学科交叉领域。其实，现代管理学和经济学的研究需要掌握必要的数学工具，特别是数理统计知识。”
汪寿阳介绍，在考虑和研究问题时，要求具有逻辑严谨的理论分析模型和通过计量分析方法进行实证检验，即需要完全弄清楚一个结论成立需要哪些具体条件。
如此一来，基础的数学和计算机科学就成为现代管理学和经济学研究中最重要的分析工具之一。例如，采用复杂网络模型、动态规划模型以及博弈论模型等定量分析手段，可以对物流网络中资源动态配置给出解决方案。
他介绍，运用这些理论方法可以有效地指导解决实际问题，同时现实中的许多管理难题也为定量分析工具的创新提供了素材和研究原动力。
在重大研究项目的应用研究方面，项目组与企业界合作做出了一批有重要影响的示范成果，例如建立了全过程物流信息化解决方案、提出了常温物流优化运作/冷链物流全程质量管控等物流创新管理体系，多项零售物流运营管理技术达到了国际先进水平。
“在该体系指导下，多项KPI指标全国领先，实现了2.5万平方米仓库日均出货30万箱、单店平均分拣时间只需要7秒、一天一配核心区域甚至一天两配的行业新高度。”汪寿阳说。
2017年，项目组推出了新一代零售智能化物流/供应链信息化一站式解决方案，中国首家大规模机器人自动智能分拣实体零售物流中心上线日，更为全面和先进的智慧物流中心上线，仅一天内就同时在分布于浙江、香港、山东、湖北的四座大型现代零售物流系统运行。
多年来，项目组以应用研究促进理论创新，他们与相关企业合作创建了苏果超市食品安全研究与试验示范平台、江苏九州通药品安全研究与试验示范平台等，其成果得到了合作单位的一致好评，同时产生了一批有影响的理论研究工作，在国际知名期刊上发表学术论文逾300篇。
未来的物流发展是什么样的？大数据和人工智能或许给我们指明了一个非常重要的方向。
汪寿阳介绍，无论是国内还是国际，物流管理都需要结合大数据采用人工智能技术，更好地为经济社会发展服务。
“中国物流业将实现弯道超车，并很快跻身国际先进水平行列。一些物流企业将引领世界物流技术和物流管理的发展，同时中国也会在物流管理理论和方法体系方面诞生更多国际领先的研究成果。”谈及中国物流业的明天，汪寿阳充满信心。
