随着电子计算机的出现、企业间竞争的加剧，人们对管理提出了更高的要求。定性化的管理很大程度上取决于管理者的主观分析、经验判断。如何通过量化的数学模型，并利用电子计算机的信息处理功能加强对企业的管理，减少管理者在管理方面的失误，提高管理者在计划、控制、决策方面的效率成为管理学亟须探索和解决的问题。在这种情况下，斯潘塞·伯法出版了《现代生产管理》和《生产管理基础》，全面阐述了管理科学的思想，主张用数学控制、程序化系统方法来解决管理学科的主观性，实现管理的科学化。
斯潘塞·伯法，美国研究管理科学和现代化生产管理方法的著名学者，出生于1918年，在威斯康星大学获得学士和商业管理硕士学位，在加利福尼亚大学获博士学位。担任过伊斯特曼柯达公司经营分析员，并担任顾问工作。担任过加利福尼亚大学管理学系主任助理和副主任、该校学术委员会主席，并任该校管理科学和经营管理教授。曾先后在加利福尼亚大学管理研究院、哈佛大学工商管理学院等校任教，出版的著作很多，是西方管理科学学派的代表人物之一。
作为管理科学学派的代表人物，伯法在管理学上的主要贡献有：倡导管理科学理论，认为管理过程要借助数学模型与程序来表达计划、组织、控制和决策等活动，以求得最佳解决方案，实现企业经营目的。伯法编著的《现代生产管理》长期成为美国各大学管理学教材。《生产管理基础》是伯法根据《现代生产管理》一书改写的，更为简明易懂，内容着重于系统地阐明现代化生产管理的基本原理，并通过各种实例、图表和习题使读者更好地掌握所学理论，是一本较为实用的书，出版后就被《哈佛商业评论》推荐为经理人员必读书之一。
管理科学学派的管理思想注重定量模型的研究和应用，以求得管理的程序化和最优化。该学派认为，管理就是制定和运用数学模型与程序的系统，就是利用数学模型和程序系统来表示计划、组织、控制、决策等合乎逻辑的程度，求出最优的解答，以达到企业的目标。
数量管理科学学派的管理思想是建立在系统思维基础上的，系统的观点是要求从系统的整体效果出发进行考察、分析与解决问题，其目的是使整个系统的总效果达到最优。管理学派认为，正确的决策必须从整个系统出发，考虑到各个部门和各个因素，对整个组织最有利才是最优化。如何求出最优化所采取的方法就是运筹学的方法。
一、决策
伯法指出，管理的首要任务是做出能够决定企业今后短期和长期行动路线的决策。这些决策可以涉及财务计划、销售、人事安排，以及作业和生产方面。决策还经常相互交错地同时涉及这些职能系统。决策理论用以指导怎样做出合理的决定，试图建立一个坚定地植根于科学和数学以及现实世界的决策逻辑结构。
决策成本数据与成本数据有重要的区别，成本数据是由会计职能产生的，其目的不同于为决策而建立的决策成本数据的目的。一般说来，会计制度满足税法的需要，满足一个组织某些财务管理方面的需要。可是，当成本数据的最终用途是为了决策时，平均成本和固定管理费用成本项目的分摊并不表明成本的实际变动情况。管理者感兴趣的只是考虑其中的每一种可供选择的方案对成本的纯影响。而这种纯影响标准的含义会随着问题的性质而变化。损益平衡点分析把成本分为不变成本和可变成本。虽然损益平衡点难于精确测定，但这个概念对于估价许多典型管理决策的有利影响和不利影响极有价值。这些决策涉及工厂生产能力、设备更新、“自制或外购”的抉择等。销售额超过总成本（不变成本总额 可变成本总额）的余额是盈利。反之，总成本超过销售额的部分则为亏损。
增量成本是因所取行动路线不同而变动的成本，是各种不同行动路线（所选择方案）的“纯效果”。增量成本是同整个计划或可供选择的方案联系着的。所以，在估计一项决策对成本的纯效果时，不能采用平均成本，而必须采用增量成本这一概念。
伯法指出，在决策时还要考虑系统问题。所谓系统，是指一群经常相互作用或相互依存的东西形成的一个统一的整体。这许多组成部分或物体为着某种共同目标而统一起来。一个系统的各个组成部分都对一定的输入生产出一套输出有所贡献。
系统可以分为以下两类：开放系统和封闭系统。开放系统的特点在于输出对输入做出反响，但输出却并不影响输入。一个开放系统不知道它自己的表现。在一个开放系统中，过去的行动并不控制未来的行动。一辆汽车是一个开放系统，它本身并不被它已去过的地方所控制，也没有一个它将来要去的目标。封闭系统即反馈系统，是受它自己过去行为的影响的。一个反馈系统有一个封闭的回路结构，它使系统的过去行动的结果回过来控制未来的行动。
使复杂的管理问题统一和联系起来的一个基础是系统概念和方法。这些概念应用于生产系统的分析比应用于其他领域更多。但系统概念的价值显然已渗透于管理的各个领域。系统概念的巨大价值之一是，它能帮助管理者了解一种很复杂的情况，并使之具有秩序和组织形式，使之简化为一个组成框图，用来表示影响这个问题的各种要素的相互关系和相互作用。从目前的发展和应用状况来看，系统概念在帮助管理者深入了解问题时是最有用的。它的第二个巨大贡献是，可用来求得问题的答案，评价其后果，设计可供选择的各种系统。
管理人员把系统概念应用于工作的最大好处是加深了对其所管理系统的理解。他可以看得更清楚，要拧动哪个“把手”以便控制自己所管理的系统。有了系统结构的知识以后，他能看出怎样改组系统以便创造出一个最有效的反馈控制机构。系统思想的最重要贡献之一也许是次优化概念，即从子系统来看是最优的，但从整个系统来看却是不好的。当一个人狭隘地、只从本部门来看问题时，往往发生次优化。
二、生产和业务管理
有效率的生产系统，在现代的社会和生活方式中起着决定性的作用。发达经济特有的形象是规模大，组织程度高，专业化、机械化的高效率生产系统。在一定的生产系统中，成功的管理依赖于以下几点：计划；关于实际情况的信息系统；对需求、库存状况、进度、质量水平、产品和设备革新等方面变化做出的决定。生产系统中所产生问题的性质，要求两种主要类型的决策：
（1）关于生产系统的设计的长期决策，如产品的选择和设计，设备和生产过程的选择，加工对象的生产设计，作业设计，生产系统的地址选择，设备平面布置等。
（2）关于生产系统的运行和控制的短期决策，如库存和生产控制，生产系统的维修和可靠性，质量控制，劳动控制，成本控制等。
生产和业务管理领域当前发展阶段的特征是它应用分析方法的程度。这些方法已经被用来建立一套概念体系，又用来解决实际问题。早期的分析方法是以图像或图解模型来反映一个生产系统中各个方面的情况；但是，自从第二次世界大战以来，更为高级复杂的技术，如数学的、统计的和模拟的模型已被广泛应用。这种分析和系统的方法的广泛应用，是表明生产和业务管理正在迅速变成一门应用科学的一个最重要的标志。生产和业务管理中的各种分析方法，本质上是遵循着科学方法的基本原则，并利用各种模型，这些模型代表着所研究的系统或分支系统的某些部分。
在分析任何领域中的任何问题时，确定研究的系统也许是最重要的一步，因为它划定了分析的范围，假如把问题限定得很狭窄，那么所得出的最后解决方案在应用上很可能就有局限，而且在 一定的环境中可能成为错误的。这就是前面提到过的被称为次优化的解决方案。
因此，分析方法中必须确定衡量效率的尺度，即建立一套标准来衡量生产行动中各种可供选择方案的效率。这些方面的衡量尺度可以包含利润、贡献、总成本、增量成本、机器停工时间、机器利用率、劳动成本、劳动力利用率、产品单位数量和流程时间等。还必须建立一个模型。在其中，E（效率）能够表现为那些限定该系统的变数的函数，其公式一般为以下形式：
E=f（xi，yi）
其中，E代表效率，f代表函数关系，xi代表可控变数，yi代表非可控变数。
在分析的基础上产生可供选择的各种方案，并通过制定模型，用 E作为衡量效率的尺度，来对这些可供选择的方案做出评价。分析方法所用的各种模型有以下一些：成本分析、线性规划、等待线或排队模型、模拟模型、统计分析、网络计划模型、启发式模型、计算机探索求解方法、图解和图像分析等。
三、资本成本和投资标准
伯法指出，在一个特定的年份内的资本成本，是由这种财产市场价值的减少加上市场价值的利息来代表的。虽然机会成本从来没有记录在一个企业的账目表上，但它们在某些管理决策上有相当重大的意义。因此，资本成本事实上就是一种机会成本。如果所讨论的财产在年初有一定的市场价值，预计在年终有一个较小的价值，其差额就是一种机会成本。因为人们由于保持这种财产而放弃了防止损失的机会。同样，利息成本也是一种机会成本。这是因为，人们由于保持财产而不把它卖掉，就放弃了把卖得的收入用于投资以获取利息收入的机会。
沉没成本的概念对于理解资本成本和投资决策是重要的。因为，账面价值的概念使人认为管理决策可以通过资本投资决策而影响这些成本。其实，当一种成本已“沉没”时，它就完全同任何未来决策无关，因为没有什么未来决策可以影响到它了。
用以评价资本支出建议和比较涉及资本财产的可供选择方案的一些常用标准是：
（1）值标准。比较不同方案的现值方法是，把该项财产经济寿命中所有未来的付现支出和债权都算成现值，对每一种可供选择方案都用这一数字进行比较。
（2）平均投资标准。这种方法用以估算一项财产的平均每年占有成本加上运行和维修的每年成本。每年平均资本成本的近似数值可以用平均残值损失加上平均投资的利息来计算。
（3）收益率标准。计算出不同方案的收益率而加以比较。这种收益率一般不计算利息成本，所以叫做“未调整的收益率”。
（4）回收期。即一笔投资通过它所产生的净经营盈利来“偿付自身”所需的时间。
四、生产系统的分析和设计
在谈到生产系统的分析和设计时，伯法认为，应当根据实际情况、实际条件寻求适当系统分析方法，也就是强调方法的适用性。这是由于分析生产系统的方法很多，这些方法各有各的长处和特点，并非越是先进的方法就越好。有时候，由于情况的特殊性、条件的特殊性，使用传统的分析方法可以起到更好的效果。
在生产分析基础上，建立生产设计是必要的。生产设计与成本分析的关系是最为密切的。根据成本效益比，从各种不同的成本费用方案中选择成本费用最小、效用相对最大的方案来设计生产。这种决策的过程就是科学管理方法的具体表现。
伯法认为，在生产系统的设计完成以后，就要对系统的具体问题进行考察，需要把重点放于生产计划和控制方面，需要建立生产系统运行所必须的信息系统和控制程序。他主张对生产系统运行中的六个关键流程进行计划和控制。这六个流程分别是：信息、订货、原料和能源、现金、各种人员、资本设备。只有控制好了关键流程，才能切实地达到增效、节约的目的。
伯法重点强调了成本控制在生产控制中的重要作用。生产一个部件或产品的可能的最小成本，最初是由设计者确定下来的。最灵巧的生产工程师也不能改变这种状况，他只能在设计的限度内使生产成本最小化。所以，当他们还在设计阶段的时候，显然就应该开始考虑部件或产品生产的基本模型。这种为降低制造成本而设计的有意识的努力叫做生产设计，区别于功能设计。生产设计首先通过对于材料、公差、基本结构、各个部件的连接方法等的规定，的确可能做到的最小成本，然后，最后的过程规划通过规定能满足设计的确切要求的过程及其顺序来达到这一最小成本。所以，产品设计师限制了生产系统设计师的工作范围。关于生产过程的广博知识和他们的工作能力，提供了合理考虑各种基本选择方案的基础。
在决定选择材料和初次加工形式的产品设计阶段时，基本过程规划就开始了。公认的生产设计的终点是以图纸的完成来表明的。过程规划，从机能意义上说，它还包括在设计阶段上必需的过程的基本选择。
一个生产系统的设计取决于它的建厂地区，因为建厂地区所形成的物质因素影响工厂的平面布置，还因为建厂地区部分地决定着运行成本和资本成本。从运行成本和资本成本的观点来看，装运原料和成品的方便，劳动成本、税款、土地以及燃料等因素，都影响着一个企业的对建厂地区的选择。
由于多厂情况建厂的动态性质，对该种情况的分析，显得尤为重要。增加一个新厂，并不是单独决定建厂地区的问题，而要综合考虑现存工厂的状况。每一个考虑中的建厂地区，包含一个对市场区域供应能力重新安排的问题。所以，一个从经济观点来看的解决办法是，使工厂网络的联合生产和分配成本最小化，而不只是使新增加的工厂一家的成本最小化。
工厂平面布置是一个生产体系设计的综合阶段。平面布置的基本目的是制定一种生产体系，使它能以最经济的方式满足生产能力和质量上的要求。
作业设计一方面要确定作业的内容，另一方面又要确定作业的方法。而目前还应重视把整个作业系统的设计置于社会背景之下，把工人对工作的满意作为一项重要的作业设计标准。人在人—机系统中的作用随人—机系统的类型不同而有所不同。在手工系统中，人是手工操作的动力泉源和控制者；在半自动化系统中，人是控制者；在自动化系统中，人是监控者。
定额概念对于劳动测量和一般控制问题都具有极端的重要性。虽然定额可能有正当的理论基础，但它可能带有主观随意的性质。了解定额的这种性质是很重要的，在劳动测量中，其理论是以劳动测量模型为基础的，这个模型包含一件工作全部作业的正常时间限度，加上测量得的用于延误和暂时休息的外加时间，以及比较带有主观性的用于疲劳和个人需要的外加时间。劳动测量方法是制定工人产量定额的正式基础。这些定额在生产系统的设计阶段和运行阶段都有极大的重要性。
五、生产与业务的计划和控制
在生产系统的设计完成以后，产品或所要制造的东西已具有很具体的规格，对生产过程的性质和顺序已做了具体规定，同时也有了能使生产过程形成一个统一系统的设备的平面设计或布置。作为系统的一部分，对各项作业必须进行设计，以求适应生产过程和工作流程的需要，而且必须考虑这个工厂的地理位置问题。
必须重视组织机构中职能之间的各种相互依存关系，如生产、销售、财务、采购等之间的相互作用。在整个流程中也存在时间滞延情况。这些滞延突出地表明系统的动态性质。
对生产—储存系统可用两种方法进行分类：
（1）连续生产系统和间断生产系统。
（2）可储存产品系统和不可储存产品系统。在考虑物质设备布置和具体的活动安排问题时，连续生产—间断生产这一分类法最为有用；而在考虑总体计划和规划问题时，可储存产品—不可储存产品这一分类法最为有用。
伯法详细地阐述了库存的计划所要遵循的原则和实施方法。他认为在某种意义上说，有了库存才使得合理的生产系统成为可能。在制造和分配的每一个阶段中，库存起着极为重要的保险作用。控制好库存水平，就要根据总体水平制定出相应的库存，并且要保持生产流程的顺畅，系统运行合理。库存控制是不能脱离生产系统而独立存在的。最小的库存不是目的，而是根据总体的需要，使得综合的生产成本最低，这才是有效库存计划和控制的标志。有的时候，较大的库存可能使雇工、训练和解雇的费用降低，也可以减少设备和工厂投资。但有些时候，用加班付高工资的办法而不是用多库存的办法来满足需要，也许较为经济。
在理解生产系统中库存的关键作用时，伯法强调，经理人员要认识到产品在整个生产—储存系统中的运转期间以及处理中的停留时间，都要有存货，才能保证维持产品的出产。库存的保险作用表现在可以抵消打乱一个生产系统正常操作的那些震动，从而把这种震动的影响减到最小，并有效地把这个系统的一个阶段同另一个阶段隔离开来，免得受到其牵连影响，使生产—分配流程得以顺畅地进行。
一般应该用总体计划来计划和控制生产作业活动。管理部门应当处理的是同资源利用规划有关的基本决策；要进行这种决策，就要审查计划中规定的雇工人数水平和转包合同的数量水平，并须确定在雇工水平为已定的条件下随着工作时间变动（加班或缩减工时）而变动的生产率水平。
间断生产系统的作业进度计划和控制把注意力集中于最短的计划时期。例如，计划的总生产额应该怎样分派到各个个别产品上去？人力和物力应该怎样调度以配合需要？如何确定个别工作的分配？间断生产系统作业进度计划和控制是非常复杂的。因为各种订单都必须通过一系列单一的工序。交叉分类表、进度计划图表和甘特图表都是帮助管理者把非常复杂的编制进度计划的问题形象化和简单化的工具。
以计算机为基础的计划、进度计划和控制的综合系统使大规模的加工车间的有效管理成为可能，即使在较小规模的车间，以计算机为基础的系统也发展了起来。
在一个企业中，质量控制不能仅仅局限于控制入厂原材料的质量水平和控制生产过程的制造工序，而应树立一种广泛的人人对质量负责的全面观点。这样才能实现企业对产品质量的总目标。所以，质量控制包括四个阶段：（1）制定政策的阶段，决定合乎市场需要的质量水平。（2）工程设计阶段，制定能实现预期销售目标的各项质量规格。（3）生产阶段，控制原材料的收进和生产的运行，以实现既定的政策和设计规格。（4）使用阶段，凡是产品的安装会影响其最后质量的地方，或者对产品的质量和性能要做出有效保证的地方，都要加以控制。
数量科学管理学派是新理论、新方法与科学管理理论相结合而逐渐形成的一种以定量分析为主要方法的学派，因此它是泰勒科学管理理论的拓展。随着计算机技术的发展，这个学派的数量特点得到进一步发挥，因而被广泛应用于研究城市的交通管理、能源分配和利用、国民经济计划编制以及世界范围经济发展的模型等一些更大和更复杂的经济与管理领域。
有些学者对数量学派持批判态度，认为数量并不能真正解决管理中的重大问题。而且有些管理学家侧重于定量的技术方面而不了解管理中存在的问题，更重要的是对管理对象中人的因素往往无法进行定量计算，这样数量学派的特长就得不到很好地发挥。
但是数量科学管理学派的管理方法（模型法）在管理中有着广泛的应用，如决策理论模型、盈亏平衡模型、库存模型、资源配置模型、网络模型、排队论、投入产出模型等。它们有的是描述性的，例如盈亏平衡模型、排队论；有的是规范性的，例如决策理沦模型、库存模型、线性规划模型、网络模型等；有的含有多种确定性变量，如盈亏平衡模型、库存模型、线性规划模型；有的含有各种随机的变量，如决策理论模型、网络模型和排队模型等。
