军事运筹学是应用数学工具和现代计算技术对军事问题进行定量分析，为决策提供数量依据的一种科学方法。它是一门综合性应用学科，是现代军事科学的组成部分。解决现代条件下国防建设和军事活动中一系列复杂的指挥控制问题，不但要有高度的指挥艺术，还必须有一整套进行高速计算分析的现代科学方法，军事运筹学就是这种科学方法。

运筹一词出自中国古代史书《史记·高祖本纪》：“夫运筹帷幄之中，决胜于千里之外。”虽然军事运筹学作为一门学科，是在第二次世界大战后逐渐形成的，但是，军事运筹思想在古代就有。中国春秋末期军事家孙武的《孙子兵法·形篇》中，有许多关于军事运筹的论述，如“兵法：一曰度，二曰量，三曰数，四曰称，五曰胜。”此外，《孙膑兵法》、《尉缭子》、《百战奇法》等历代军事名著及有关史籍，都有不少关于运筹思想的记载。如齐鲁长勺之战中曹刿对反攻时机的运筹，齐魏马陵之战中孙膑对出兵时间、决战时机、决战地点的运筹等。此外，在中国历史上还有不少善于运用运筹思想的人物，如张良、曹操、诸葛亮、李靖、刘基等。

在中国共产党领导的中国国内革命战争和民族解放战争中，毛泽东和其他老一辈无产阶级革命家、军事家，在制定战略战术原则和实施作战指挥中，采用定性分析与定量分析相结合的方法进行正确决策，对指导战争取得胜利起了重要作用。毛泽东在《党委会的工作方法》一文中指出：“对情况和问题一定要注意到它们的数量方面，要有基本的数量的分析。任何质量都表现为一定的数量，没有数量也就没有质量。”要求做到“胸中有数”，懂得决定事物质量的数量界限。毛泽东还根据实战中敌我双方兵力消耗情况，从中找出其规律性，用以指导战争，并预测了消灭国民党军队的时间。解放战争的实践证明了他的预测的正确性。

第一次世界大战前期，英国工程师 F.W.兰彻斯特发表了有关用数学研究战争的大量论述，建立了描述作战双方兵力变化过程的数学方程，被称为兰彻斯特方程。和兰彻斯特同时代的美国科学家T.A.爱迪生，在研究反潜斗争中也应用了数学方法，主要是用概率论和数理统计研究水面舰艇躲避和击沉潜艇的最优战术。但当时这些方法尚处探索阶段，未能直接用于军事斗争。后来，英国国防部成立以生理学教授A.V.希尔为首的研究雷达配置和高炮效率的防空试验小组（后改名为作战研究部），这是最早的运筹组织。第二次世界大战中英国空、海、陆军都建立了运筹组织，主要是研究如何提高防御和进攻作战的效果。美国军队也陆续成立了运筹小组，其中海军设立最早，是由P.M.莫尔斯博士发起和组织的，主要研究反潜战。加拿大皇家空军也在1942年建立了运筹学小组。运筹学作为一个独立的新学科于50年代初开始形成。

战后，美国组建了兰德公司、陆军运用研究局及分析研究公司等运筹研究机构。1951年莫尔斯等人出版了《运筹学方法》一书。1952年美国成立了运筹学会。欧洲的许多国家也相继设立了专门的运筹研究机构。1957年成立了国际运筹学会。此后，运筹学在军事运用方面有进一步发展，不仅用于武器系统的选择，而且用于作战、训练、后勤以及军事行政管理等方面。

模型方式：运用模型对实际系统进行描述和试验研究的方法。反映实际系统的模型方法很多，有逻辑模型、数学模型、物理模型（或实物模型）、混合模型等。军事模拟活动中应用最多的是数学模型。数学模型是用来描述研究对象活动规律并反映其数量特性的一套公式或算法。运用模型方法研究军事问题，以协助指挥员分析判断，是军事运筹学发展的重要途径。

现代作战模拟：作战模拟是研究作战对抗过程的仿真实验，即对一个在特定态势下的作战过程，根据预定的规则、步骤和数据加以模仿复现，取得统计结果，为决策者提供数量依据。过去运用沙盘对阵、图上作业和实兵演习等进行模仿战争全部或部分活动的过程，都是作战模拟。现代作战模拟可以看成是一种“作战实验”技术。它可部分地解决军事科学研究中难以通过直接实验的手段进行反复检验的难题 ，还可节省时间和人力、物力。通过现代作战模拟，能对有关兵力、装备使用的复杂关系，从数量上获得深刻了解。作战模拟可用于作战训练、武器装备论证、后勤保障以及军事学术研究等各个方面。按军种、兵种分有合成军作战模拟，陆军、空军、海军作战模拟；按规模分有战役模拟、战术模拟；按现代化程度分有手工作战模拟、计算机辅助作战模拟和计算机化作战模拟。

决策论：研究如何选择最佳方案，进行有效决策的理论和方法。决策一般分 3大类。第一类是确定型决策 。即已经知道某种情况必然发生，指挥员根据希望达到的目标（收益最大或损失最小）在两个或两个以上的方案中选择最佳的方案。第二类是风险性决策，亦称“随机决策”。即不知道哪一种情况必然发生，但每一种情况发生的可能性（概率）是可以预先估计或由其他方法得到的。其计算方法有最大可能法、期望值法、决策树法、灵敏度分析法等。第三类是不确定型决策。即连情况发生的概率也不知道，因此往往不宜作出主观估计 ，一般采用乐观法（ 最大最大法 ）、悲观法（最小最小法）等可能法（拉普拉斯法）以及后悔值法等进行计算分析。

搜索论：研究如何合理地使用人力、物力、资金及时间等以取得最佳效果的一种理论和方法。搜索论用在军事方面，主要是研究提高对某一区域内的目标进行侦察搜索的效果。

规划论：研究在军事行动中如何适当地组织由人员 、武器装备、物资、资金和时间等要素构成的系统，以便有效地实现预定的军事目的。

排队论：亦称等待理论、公用服务系统理论或随机服务系统理论。是研究系统的排队现象而使顾客获得最佳流通的一种科学方法。在军事系统中出现的排队现象很多，如指挥系统收  军事运筹学

对策论：研究冲突局势下局中人如何选择最优策略的一种数学方法。由于这门学问最初是从赌博和弈棋中提出的，因此亦称博弈论。对策论的基本思想是立足于最坏的情况 ，争取最好的结果。

存储论：亦称库存论，是研究在何时何地从什么来源保证必需的军用物资储备，并使库存物资及其补充采购所需的总费用最少的理论和方法。主要用于军队的后勤保障和物资管理方面。