高質量發展是全麵建設社會主義現代化國家的首要任務。製造業是國民經濟的主體，推動製造業向高端化轉型升級、建jian設she製zhi造zao強qiang國guo
，是shi高gao質zhi量liang發fa展zhan的de重zhong要yao體ti現xian。工gong業ye軟ruan件jian在zai現xian代dai製zhi造zao業ye，以yi及ji更geng廣guang泛fan意yi義yi上shang的de工gong業ye智zhi能neng中zhong，往wang往wang都dou承cheng擔dan著zhe核he心xin技ji術shu和he核he心xin係xi統tong的de角jiao色se。它被譽為工業製造的大腦和神經
，隨著全球“傳統製造”加快向“智能製造”轉型升級，工業軟件正在成為智能製造的核心基礎性工具。

zuoweigongkegaoduanzhizaohezhuangbeiguochengzhongdehexinjishu，gongyeruanjiandaduolibukaidicengshuxueruanjiandezhicheng，shuxuegongyeruanjiankeyijiangfuzadeyunyingnantichouxiangtilianchengshuxuewentijinxingqiujieyouhua，zaishuzijingjishidai，qiduiqiyeyunyingdeshuzihua、精細化及最優化管理有著不可忽視的支持作用。

近日
，杉數科技聯合創始人兼首席科學官、上海財經大學交叉科學研究院院長、上海複旦大學人工智能創新與產業研究院客座教授葛冬冬做客人民網《人民會客廳》，聚焦數學工業軟件創新話題，探討以求解器為代表的數學工業軟件如何更好地服務產業高質量發展。

高運營複雜度&響應靈敏度
，產業智能轉型頗具挑戰

當前，諸如大數據和人工智能等新興技術極大地改變了全球要素資源配置方式、產業發展模式和人民生活方式。處於經濟新舊勢能轉換、結構轉型升級的大背景下，麵對產業鏈和經營規模擴大、協同和競爭關係複雜的局勢，企業在經營管理上麵臨多方麵挑戰
，集中體現在三個方麵。

第(di)一(yi)，產(chan)業(ye)鏈(lian)全(quan)球(qiu)化(hua)及(ji)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)擴(kuo)大(da)帶(dai)來(lai)的(de)協(xie)同(tong)難(nan)度(du)放(fang)大(da)，產(chan)業(ye)進(jin)步(bu)又(you)使(shi)得(de)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie)的(de)交(jiao)叉(cha)及(ji)融(rong)合(he)程(cheng)度(du)大(da)大(da)加(jia)深(shen)，因(yin)此(ci)，運(yun)營(ying)體(ti)係(xi)複(fu)雜(za)度(du)顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)。第(di)二(er)
，在(zai)現(xian)代(dai)工(gong)業(ye)的(de)生(sheng)產(chan)運(yun)營(ying)中(zhong)，為(wei)達(da)到(dao)最(zui)優(you)效(xiao)益(yi)
，對(dui)生(sheng)產(chan)和(he)決(jue)策(ce)的(de)響(xiang)應(ying)度(du)要(yao)求(qiu)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。第(di)三(san)，基(ji)礎(chu)工(gong)業(ye)行(xing)業(ye)具(ju)有(you)技(ji)術(shu)密(mi)集(ji)型(xing)和(he)資(zi)本(ben)密(mi)集(ji)型(xing)特(te)點(dian)，生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)涉(she)及(ji)到(dao)複(fu)雜(za)的(de)技(ji)術(shu)和(he)設(she)備(bei)
，如(ru)高(gao)端(duan)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)、自動化生產線等，技術壁壘和研發成本較高，而我國在此方麵的技術積累和人才儲備都不足。

4年迭代7大版本
，杉數自研求解器開創“中國速度”

在(zai)應(ying)對(dui)上(shang)述(shu)挑(tiao)戰(zhan)時(shi)，求(qiu)解(jie)器(qi)的(de)角(jiao)色(se)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)，其(qi)在(zai)現(xian)代(dai)製(zhi)造(zao)業(ye)及(ji)更(geng)廣(guang)泛(fan)的(de)工(gong)業(ye)智(zhi)能(neng)中(zhong)，往(wang)往(wang)都(dou)承(cheng)擔(dan)著(zhe)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)和(he)係(xi)統(tong)的(de)作(zuo)用(yong)。它(ta)一(yi)方(fang)麵(mian)為(wei)現(xian)代(dai)工(gong)業(ye)中(zhong)的(de)軟(ruan)件(jian)提(ti)供(gong)底(di)層(ceng)支(zhi)持(chi)，比(bi)如(ru)某(mou)些(xie)軟(ruan)件(jian)的(de)底(di)層(ceng)算(suan)法(fa)大(da)多(duo)涉(she)及(ji)到(dao)大(da)規(gui)模(mo)線(xian)性(xing)/feixianxingfuzaxitongdeqiujieheyouhua
，zhexiexuyaojieheshuxuezhuanyeruanjianlaigaoxiaoshixian。lingyifangmian，xianzaigongyeshengchanhetiaoduzhongdehenduohexinwenti，birudaguimoshengchanhezhizaoxitongzhongdepaichanpaichengjishengchantiaodu、航空/公交/鐵路中的交通工具和乘務的調度排班及路線規劃
、電網的全網電力調度優化及機組組合優化等，都可以通過專業的求解器來實現。

隨著工業4.0概念興起
，國家對數據科學愈加重視，社會對大數據和AI技術也普遍認可，在中國
，數學工業軟件和求解器迎來一個較好的發展期，其中杉數科技所從事的數學規劃類調度和優化算法軟件——COPT優化求解器穩居世界一流水準。

2019年5月，杉數科技推出國內首款大規模專業數學優化求解器Cardinal Optimizer(COPT)，截止到現在，4年時間已經迭代了7個大版本。當時
，COPT1.0banbenxiancongzuijiandandexianxingxitongkaishi，yijingfabujidengshangshijieqiujieqiquanweigongcepingtaixianxingguihuadanchunxingfabangdanbangshou。suihou，shanshukejiluxufabulehunhezhengshuguihua、線性規劃內點法、二階錐規劃、凸二次(約束)規劃

、半定規劃等求解器多個功能模塊，填補了國產化求解器的諸多空白。

值得一提的是，根據美國ASU測評數據，COPT求(qiu)解(jie)器(qi)的(de)大(da)部(bu)分(fen)求(qiu)解(jie)模(mo)塊(kuai)的(de)求(qiu)解(jie)性(xing)能(neng)都(dou)已(yi)比(bi)肩(jian)甚(shen)至(zhi)超(chao)越(yue)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)求(qiu)解(jie)器(qi)
，可(ke)支(zhi)持(chi)億(yi)量(liang)級(ji)問(wen)題(ti)的(de)高(gao)效(xiao)求(qiu)解(jie)
，具(ju)有(you)強(qiang)大(da)的(de)底(di)層(ceng)技(ji)術(shu)優(you)勢(shi)。企(qi)業(ye)對(dui)求(qiu)解(jie)器(qi)的(de)需(xu)求(qiu)當(dang)中(zhong)
，對(dui)於(yu)混(hun)合(he)整(zheng)數(shu)規(gui)劃(hua)(MIP)模塊的需求更大，實際占比接近80%。作為在現實中比較常用的整數規劃，杉數求解器COPT在整數規劃榜單上已達到世界第二的水平。

兼具商業價值&社會價值
，詳解求解器三大獨有優勢

作為中國自主研發的高效數學規劃求解器套件
，杉數求解器COPT不僅在功能和性能上具有優勢，在當今錯綜複雜的國際環境下，在保障信息和數據安全上，其還有著以下不可忽視的優勢。

第一，在通信、能源、電網、航hang空kong等deng基ji礎chu工gong業ye領ling域yu，具ju有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de優you化hua求qiu解jie器qi和he運yun籌chou優you化hua算suan法fa平ping台tai不bu僅jin具ju有you極ji大da的de商shang業ye價jia值zhi，更geng具ju有you無wu可ke估gu量liang的de社she會hui價jia值zhi。其qi一yi方fang麵mian可ke以yi保bao障zhang自zi己ji的de軟ruan件jian安an全quan能neng力li，另ling一yi方fang麵mian可ke以yi有you效xiao保bao障zhang數shu據ju安an全quan，對dui事shi關guan國guo計ji民min生sheng的de重zhong要yao領ling域yu
、基礎設施等命脈行業進行自主把控。

第(di)二(er)，通(tong)常(chang)，對(dui)數(shu)學(xue)工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)有(you)需(xu)求(qiu)的(de)企(qi)業(ye)
，所(suo)麵(mian)臨(lin)的(de)運(yun)營(ying)決(jue)策(ce)場(chang)景(jing)大(da)都(dou)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)，為(wei)了(le)破(po)解(jie)運(yun)營(ying)難(nan)題(ti)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)定(ding)製(zhi)化(hua)開(kai)發(fa)或(huo)對(dui)標(biao)準(zhun)軟(ruan)件(jian)進(jin)行(xing)深(shen)層(ceng)改(gai)造(zao)。此(ci)外(wai)，針(zhen)對(dui)某(mou)些(xie)問(wen)題(ti)，國(guo)家(jia)一(yi)些(xie)重(zhong)點(dian)單(dan)位(wei)需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)國(guo)產(chan)硬(ying)件(jian)進(jin)行(xing)適(shi)配(pei)或(huo)重(zhong)新(xin)編(bian)譯(yi)
，而(er)這(zhe)些(xie)是(shi)國(guo)外(wai)軟(ruan)件(jian)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)的(de)。而(er)像(xiang)杉(shan)數(shu)求(qiu)解(jie)器(qi)COPT等deng國guo產chan數shu學xue工gong業ye軟ruan件jian可ke以yi針zhen對dui企qi業ye的de運yun營ying場chang景jing進jin行xing定ding製zhi化hua求qiu解jie加jia速su，根gen據ju不bu同tong版ban本ben硬ying件jian進jin行xing求qiu解jie器qi的de重zhong新xin編bian譯yi，做zuo嵌qian入ru式shi係xi統tong改gai造zao，提ti供gong並bing更geng加jia便bian捷jie和he及ji時shi的de支zhi持chi服fu務wu。

第三，杉數求解器COPTxianxingjizhengshuqiujieqiyibeiyingyongyuguojiaheqiyededuogezhongyaoxiangmuzhong
，yongyoufengfudeluodichangjing，bingkezhenduibutongxingyejiejuefanganjinxingdingzhihua
，genjuxuqiujishijiqingkuang，weikehuliangshendingzhifuwu。

服務產業重大需求，詳解典型應用案例

目前，杉數求解器COPT已經服務了1000多用戶
，覆蓋20多(duo)個(ge)國(guo)計(ji)民(min)生(sheng)的(de)行(xing)業(ye)
，其(qi)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)比(bi)較(jiao)廣(guang)泛(fan)。除(chu)了(le)覆(fu)蓋(gai)能(neng)源(yuan)，電(dian)網(wang)

，交(jiao)通(tong)，航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)等(deng)製(zhi)造(zao)生(sheng)產(chan)的(de)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)外(wai)，事(shi)實(shi)上(shang)，還(hai)有(you)更(geng)多(duo)的(de)行(xing)業(ye)中(zhong)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)轉(zhuan)型(xing)需(xu)求(qiu)和(he)場(chang)景(jing)也(ye)都(dou)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)，比(bi)如(ru)供(gong)應(ying)鏈(lian)管(guan)理(li)中(zhong)的(de)倉(cang)網(wang)規(gui)劃(hua)
、庫存補貨與收益管理;物流中的路網優化及設施選址;智慧城市的水網/汽網建設、智慧紅綠燈、應急管理及出行平台機製設計;金融資產配置優化及風險管理;工程管理;宏觀經濟管理等領域。

jiyuqiujieqijueceyouhuamoshidedaguimoyingyong，keyiquanmianjihuoshujujiazhi，youhuayaosupeizhi，youxiaojiangdinengyuanjiziyuanlangfei，zhulichanyegaozhiliangfazhan。jiexialaijiangjieheshanshukejiduonianfuwujingyan，chanshuqiujieqizaigongyezhinengzhuanxingzhongruhefahuijiazhi。

先以能源電力領域的具體應用為例，這是關乎每個人的日常生活的領域

，如何保證電力係統穩定運行涉及非常複雜的計算。杉數求解器COPT可以廣泛用於無功調度優化
、電力市場定價和出清等典型能源電力優化場景。

以(yi)杉(shan)數(shu)科(ke)技(ji)和(he)中(zhong)國(guo)南(nan)方(fang)電(dian)網(wang)電(dian)力(li)調(tiao)度(du)中(zhong)心(xin)的(de)合(he)作(zuo)為(wei)例(li)

，雙(shuang)方(fang)共(gong)同(tong)打(da)造(zao)了(le)定(ding)製(zhi)化(hua)國(guo)產(chan)出(chu)清(qing)係(xi)統(tong)，幫(bang)助(zhu)其(qi)在(zai)南(nan)方(fang)五(wu)省(sheng)大(da)範(fan)圍(wei)內(nei)進(jin)行(xing)電(dian)力(li)調(tiao)配(pei)和(he)電(dian)網(wang)管(guan)理(li)。通(tong)過(guo)南(nan)網(wang)總(zong)調(tiao)
，綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)交(jiao)直(zhi)流(liu)迭(die)代(dai)
、梯(ti)級(ji)水(shui)電(dian)等(deng)複(fu)雜(za)約(yue)束(shu)特(te)點(dian)
，用(yong)優(you)化(hua)技(ji)術(shu)引(yin)擎(qing)對(dui)電(dian)力(li)現(xian)貨(huo)市(shi)場(chang)原(yuan)出(chu)清(qing)模(mo)型(xing)進(jin)行(xing)深(shen)度(du)定(ding)製(zhi)化(hua)改(gai)造(zao)，實(shi)現(xian)機(ji)組(zu)分(fen)配(pei)最(zui)優(you)化(hua)，降(jiang)低(di)平(ping)均(jun)發(fa)電(dian)成(cheng)本(ben)，提(ti)升(sheng)整(zheng)體(ti)運(yun)營(ying)效(xiao)率(lv)。值(zhi)得(de)一(yi)提(ti)的(de)是(shi)，與(yu)南(nan)網(wang)的(de)合(he)作(zuo)，基(ji)於(yu)建(jian)設(she)電(dian)力(li)運(yun)行(xing)方(fang)麵(mian)國(guo)產(chan)的(de)基(ji)礎(chu)軟(ruan)件(jian)的(de)共(gong)同(tong)目(mu)標(biao)，實(shi)現(xian)代(dai)碼(ma)國(guo)產(chan)自(zi)研(yan)率(lv)達(da)100%

，突破了優化引擎技術此前依賴國外軟件的狀況。

列lie車che運yun行xing圖tu是shi列lie車che在zai區qu間jian運yun行xing及ji在zai車che站zhan到dao發fa時shi刻ke的de技ji術shu文wen件jian，其qi編bian製zhi是shi決jue定ding鐵tie路lu運yun量liang的de關guan鍵jian一yi環huan。高gao鐵tie運yun行xing的de濟ji效xiao益yi主zhu要yao取qu決jue於yu排pai班ban列lie車che的de數shu量liang
，每mei增zeng加jia一yi對dui列lie車che每mei年nian營ying收shou增zeng加jia近jin億yi元yuan。

高鐵運行管理主要涉及兩個問題
，一個是列車時刻表問題
，每一輛列車什麼時間發車、哪個時間到哪個站、用哪個車道、什麼時間到下一個車站等這些都需要精密的排序;另一個是決策表，車站內對於宏觀的列車時間表該如何把控的問題。目前杉數對國內最繁忙的一條高鐵線進行實際測試，通過求解器在1200秒內即可計算排出雙向584輛車，而584是原來人工排序所能到達的極限
，而且在1500秒內可以完成雙向全部列車的鋪排

，人工排序則需要數天。由此可以看出

，通過求解器COPT對模型進行求解，可以大幅提升運營人員工作效率和降低運營成本。

此外，杉數求解器COPT還幫助3C電子、鋼鐵、食品飲料、化工等20多個行業細分領域建設智能化的供應鏈體係
，解決核心的係統決策問題，為行業的智能化升級提供強大動力。未來
，杉數求解器COPT將持續升級迭代
，落地更多行業的智能決策場景應用
，持續驅動產業高質量發展。