运筹学绪论要点课件.ppt

现代管理科学的重要基础和手段,经济和管理的重要工具,具有适用性强,应用面广的特点,上海对外经贸大学,Shanghai University of International Business and Economics,课程目的,我们学习这门课程的目的是要树立优化思想，认识运筹学对实现管理的科学化和现代化的重要意义和作用，掌握运筹学的基本思想和方法，并能结合相关理论解决管理中的实际问题。,运 筹 学,主导教材和主要参考书,主导教材：运筹学（第二版）赵可培主编 上海财大出版社主要参考书：1.运筹学（修订版），钱颂迪主编，清华大学出版社;2.数据模型与决策(第11版)，David R.Anderson,etc.，侯文华等译，机械工业出版社；3.运筹学教程，胡运权主编，清华大学出版社4.运筹学模型与方法教程，程理民等,清华大学出版社;6.运筹学模型与方法教程例题分析与解题,刘满凤等，清华大学出版社；7.管理运筹学(第2版)，韩伯棠编著，高等教育出版社8.管理运筹学基础、技术及Excel建模实践，刘春梅，清华大学出版社;,Data,Models and Decisions（原版教材网站）:http:/College on Simulation(该站点是运筹学和管理学的一个分支，主要是讨论关于模拟信息方面的一些问题):http:/www.informs-cs.org/IFORS tutORial Project-Moshe Sniedovich(运筹学和管理学的基于WEB的在线指导系统):http:/www.ifors.org/tutorial/Global Optimization(链接了全球的很多关于优化的站点):http:/www.fi.uib.no/antonych/glob.html,运筹学网络资源导航,中国运筹学会：http:/Federation of Operational Research Societies)：http:/www.ifors.org/INFORMS（运筹与管理科学学会）APORC（亚太运筹中心）The Operations Research/Management Science Blog 中国科学院管理、决策与信息系统重点实验室,运筹学网络资源导航,有关中文期刊,有关外文期刊,第一章 绪论,1 决策、定量分析与管理运筹学2 运筹学的分支3 运筹学在工商管理中的应用,第一章 绪 论,“运筹学”的释义 运筹学(Operational Research(英式)；Operations Research(美式)直译为“运作研究”、“作业研究”或“运用研究”，简称OR。中文“运筹”二字取自史记高祖本记中，刘邦“夫运筹帷幄之中，决胜于千里之外，吾不如子房”。运筹学是一门决策科学，优化科学。,英文：Operations Research 缩写：OR日本译作“运用学”，香港、台湾译为“作业研究”，我国学者从古语“运筹帷幄之中，决胜千里之外”取“运筹”二字，充分体现了这门学科运心筹谋、策略取胜的精髓。译作“运筹学”。北美：Management Science 管理科学,一、运筹学的称谓,运筹学简介,研究对象：人类对各种资源的运用及筹划活动.,研究目的:了解和发现这种运用及筹划活动的基本规律，以便发挥有限资源的最大效益，来达到全局最优的目标.,运筹学研究的两个重要特点:强调研究过程的完整性、强调理论与实践的结合.,运筹学的研究方法:显示出各学科研究方法的综合，构造数学模型是运筹学中最重要的方法.,运筹学简介,运筹学是为决策机构在对其控制下的业务活动进行决策时，提供的以数量化为基础的科学方法。-P.M.Morse 运筹学是决策的数量方法。,运筹学是一门应用科学，它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，来解决实际中提出的专门问题，并为决策者选择最优策略提供定量依据。,运筹学是一门交叉学科；运筹的目标是最优策略。,至今没有一个统一明确的定义。,运筹学简介,运筹学是一种给出问题的坏答案的艺术，否则，问题的结果会更坏。本定义就是未定义。,运筹学是研究事物存在形态、数量以及最佳事物的事理科学。-许国志,运筹学是确定有限资源合理利用的科学。资源如人力资源、物力资源、财力资源等。,本义中所谓“事理科学”是相对于研究物体运动变化规律的“物理科学”而提出的。,运筹学简介,大英百科全书释义：运筹学是一门应用于管理有组织系统的科学，运筹学为掌管这类系统的人提供决策目标和数量分析的工具。,中国大百科释义：运筹学用数学方法研究国民经济、民政和国防等部门在内外环境的约束条件下合理分配人力、物力、财力等资源，使实际系统有效运行的技术科学，它可以用来预测发展趋势，制定行动规划或优选可行方案。,运筹学简介,运筹学的定义运筹学是运用分析，试验，量化的方法，对经济管理系统中人、财、物(时间)等有限资源，进行统筹安排，为决策者提供有依据的最优方案（满意方案），以实现最有效地管理。中国企业管理百科全书辞海对运筹学解释为：“二十世纪四十年代开始形成的一门科学，主要研究经济活动与军事活动中能用数量来表达的有关运用，筹划与管理方面的问题，它根据问题的要求，通过数学的分析与运算，作出综合性的合理的安排，以达到较经济、较有效地使用人力、物力。近年来，它在理论与应用方面都有较大发展。其主要分支有规划论、对策论、排队论及质量控制等。”,第一章 绪 论,运筹学问题和朴素的运筹学思想，可以追溯到古代.,如：围魏救赵；田忌赛马；丁渭主持皇宫的修复等.,运筹学诞生的三个来源：军事、管理和经济。,孙武：运筹为计，知人善用，应敌为变；,运筹学发展简史,二、运筹学发展简史,二、运筹学发展简史,运筹学的精粹可归纳为“优化决策”，而优化决策古已有之，作为完整、系统的学科，运筹学产生于本世纪，古代的优化决策与现代运筹学的产生有着的积极影响。（一）朴素的优化思想 1赛马与桂陵之战 2晋国公重建皇城 3.沈括运粮,“田忌赛马”是家喻户晓的历史故事。战国时齐威王与齐相田忌赛马，双方各出三匹马比赛，每胜一场赢得一千金。由于王府的马比相府的马好，所以田忌每次比赛都要输掉三千金。后来田忌的谋士孙膑献了一计：在每次开赛前要求对方先报马名，由此区分对方参赛的是上马、中马还是下马；然后以自己的上马对对方的中马、自己的中马对对方和下马、自己的下马对对方的上马。这样，两胜一负反而赢得一千金。,第一章 绪 论,我国古代运筹思想运用的典故1赛马与桂陵之战,1赛马与桂陵之战,不久，即公元前354年，魏国以庞涓为将率军伐赵，兵围邯郸。次年，邯郸在久困之下已岌岌可危，而魏军因久攻不下，损失也很大。齐国应赵国的要求，以田忌为将，孙膑为军师，率军击魏救赵。孙膑令一部轻兵乘虚直趋魏都大梁，而以主力埋伏于庞涓大军归途必经的桂陵之地。魏国因主力远征，都城十分空虚。魏惠王见齐军逼进，急令庞涓回师自救。刚刚攻下邯郸的庞涓闻大梁告急，急率疲惫之师回救。,1赛马与桂陵之战,相传当时庞涓将魏军分为上、中、下三军扑向齐军。田忌想起赛马的事，打算用同样的办法迎敌。孙膑说，作战不是赛马只需拼个输赢，而是要消灭敌人的有生力量。于是，他把齐军也分成三队，以中军对战魏国的上军，下军对战魏国的中军，这两军并不急于决战，主要是牵制对手；以自己上军的优势兵力对战魏国的下军，速战速决；得胜后的上军会同下军会战魏国的中军并将其歼灭；最后，将得胜的上军和下军与中军合兵一处决战魏国的上军。桂陵会战，魏军遭到齐军迎头痛击，几乎全军覆灭，庞涓侥幸逃脱。这便是历史上著名的“桂陵之战”。,第一章 绪 论,我国古代运筹思想运用的典故2晋国公重建皇城,晋国公重建皇城的施工方案，体现了运筹学的朴素思想。要,使重建工程的各个工序,在时间、空间上彼此协调,环环相扣,就需要运用行列式的相关知识,进行精确计算.,2晋国公重建皇城,距今约1000年前，开封一场大火，北宋皇城毁于一旦。宋真宗命晋国公丁渭，主持重建全部宫室殿宇。当时，皇城都是砖木结构的，建筑材料必须从远地通过汴水运来。由于时间紧、任务重，按一般的操作法肯定不能按时完成。丁渭深思熟虑，规划并实施了一个至今令人拍案叫绝的施工方案。,2晋国公重建皇城,先在皇宫前的大道上挖土烧砖备料；待把大道挖成深沟后，引进城外汴水，使之与汴水连通成为“临时运河”，用船把其他建筑材料直接运入工地；等到皇宫修复后，将碎砖石填入河道，修复原来皇宫前的大道。按照这一方案，挖街取土，就地烧砖，渠成引水，运送建材（本地砖瓦和外地石木），宫殿完工，渣土回填，恢复街道。这就巧妙地解决了取土之难，运输之难，清场之难，可谓“一石三鸟”，使重建皇城事半功倍。晋国公重建皇城的施工方案，体现了运筹学的朴素思想。要使重建工程的各个工序，在时间、空间上彼此协调，环环相扣，就需要运用行列式的相关知识，进行精确计算。,3.沈括运粮沈括(10311095年),北宋时期大科学家、军事家.在率兵抗击西夏侵扰的征途中，曾经从行军中各类人员可以背负粮食的基本数据出发，分析计算了后勤人员与作战兵士在不同行军天数中的不同比例关系，同时也分析计算了用各种牲畜运粮与人力运粮之间的利弊，最后做出了从敌国就地征粮，保障前方供应的重要决策.从而减少了后勤人员的比例，增强了前方作战的兵力.,中国古代优秀的运筹案例,运筹学的产生和发展1.运筹学的军事起源 我国先秦时期的诸子著作中,就存在许多朴素的运筹思想.春秋时期（公元前770年公元前476年）军事家孙武,孙子兵法。,运筹学发展简史,第一章 绪 论,孙子兵法.始计篇里讲到：夫未战而庙算胜者，得算多也；未战而庙算不胜者，得算少也。多算胜，少算不胜，而况于无算乎？这里的“庙算”就是谋划作战大计，预计战争胜负之意。其后的军事家们又不断地完善和发展了军事运筹思想.如孙膑兵法、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。此外，齐王赛马、围魏救赵、丁渭修皇宫和沈括运军粮等历史记载，也充分说明了我国很早就有了朴素的运筹思想，而且在生产实践中实际运用了运筹方法.,运筹学发展简史,在国外，运筹学思想方法也可追溯到很早以前.阿基米德、达芬奇、伽利略都研究过作战问题.,运筹学发展简史,第一次世界大战期间1914-1916，英国的F.W.Lanchester的若干军事论文 研究战争的胜负同兵力多寡、火力强弱之间的关系。这种动态关系后来被人们称为兰彻斯特方程。爱迪生解决反潜战的“战术对策演示盘”反潜战的研究项目：汇编各项典型统计数据，用于选择回避或击毁潜艇的最佳方法，使用战术对策演示盘“解决受潜艇攻击问题。”,运筹学发展简史,第二次世界大战期间鲍德西（Bawdsey）雷达站的研究“布莱克特马戏团”的出色工作 项目的巨大实际价值；明确的目标；整体化的思想；数量化的分析；多学科协同；最优化的结果；简明朴素的表达。大西洋反潜战Morse 小组的重要工作协助英国打破德国对英吉利海峡的海上封锁英国战斗机中队援法决策,运筹学发展简史,第一章 绪 论,运筹学的产生和发展运筹学作为一门系统的科学，产生的背景为第二次世界大战。主要用于解决如何在与德军的对抗中最大限度地杀伤敌人，减少损失。二战期间英国为解决空袭的早期预警，作好反侵略战争准备，积极进行“雷达”的研究。但随着雷达性能的改善和配置数量的增多，出现了来自不同雷达站的信息以及雷达站同整个作战系统的协调配合问题。,第一章 绪 论,1938年7月，波得塞（Bawdsey）雷达站的负责人罗伊（A.P.Rowe）提出立即进行整个防空作战系统运行的研究，并用“Operational Research”一词作为这方面研究的描述，这就是O.R.名词的起源。1940年9月英国成立了由物理学家布莱克特（P.M.S.Blackett）领导的第一个运筹学小组，后来发展到每一个英军指挥部都成立运筹学小组。1942年美国和加拿大也都相继成立运筹学小组。这些小组在确定扩建舰队规模、开展反潜艇战侦察和组织有效对敌轰炸等方面作了大量研究，为取得反法西斯战争的胜利及运筹学有关分支的建立作出了贡献。,第一章 绪 论,运筹学在第二次世界大战中成功运用的例子：如雷达的设置、运输船队的护航、反潜作战中深水炸弹的深度、飞行员的编组、军事物资的存储等。,典型战例：1不列颠之战 2盟军封锁直布罗陀海峡,第一章 绪 论,不列颠之战1941年，希特勒为了实施在英伦三岛登陆的计划，命令德国空军轮番对英国进行狂轰滥炸。当时英国皇家空军以一比七的数量劣势迎战，为此需要尽可能地保持飞机处于飞行状态。于是，空军司令部规定保持70%的飞机在天上巡逻。但是，英军很快发现要保持这么高的飞行比例有困难，因为飞机的被击落的、有需要维修的，飞行员也有伤亡。这一决策的后果是在空中飞行的飞机数量越来越少。,不列颠之战究竟保持多大比例的飞机在巡逻才能持久作战呢？OR小组的专家纷纷研究这个问题，这个问题最后被生物学家康顿解决了。他根据计算生物平均寿命的方法，运用飞机飞行时间、维修时间、空战特点和飞机被落击伤状况等数据，得出的结论是：只要保持35%的飞机在飞行状态，就能使全部飞机的飞行战斗时间最多。这一研究成果为取得不列颠之战的胜利作出了贡献。,第一章 绪 论,盟军封锁直布罗陀海峡（猎潜战例）,1944年初，为帮助美国海军在连接大西洋和地中海的直布罗陀海峡封锁过往的德军潜艇，美军OR小组的约翰佩芝姆博士提出了一种“屏障巡逻”飞行战术。,第一章 绪 论,盟军封锁直布罗陀海峡（猎潜战例）,在深水航道的最窄处划出一个4英里长、1英里宽的长方形，两架飞机保持在长方形两边线的对称位置上，同时以115英里/小时的速度绕长方形飞行。这样，在长,方形上的每一点，每隔3分钟就有一架飞机巡逻通过。潜艇通过这个区域时，巡逻的飞机至少有两次机会去发现它。就这样，在2月24日到3月16日短短三个星期内，一个巡逻机中队击沉击伤德军潜艇3艘，自己无一伤亡。,第一章 绪 论,第一章 绪 论,二战以后，运筹学得到了快速的发展，形成了许多分支，并且计算机的应用极大地推动了运筹学的应用与普及。运筹学有广泛应用 运筹学不仅在军事上，而且在生产、决策、运输、存储等经济管理领域有着广泛的应用。,战争结束时，英美及加拿大军队中工作的运筹学工作人员已超过了700人.正是由于战争需要的促进，以及大批著名科学家的参与，运筹学得到迅速发展.第二次世界大战期间的军事运筹问题及其解决方法，具有如下的特点：（1）数据是实践中的真实数据；（2）解决问题的人员组成是多学科的；（3）处理问题的方法渗透着物理学的思想.,运筹学发展简史,第二次世界大战结束后，英国军方的一份总结报告曾说：“这种有资深科学家进行的，改善海军技术和物质运作的科学方法，被称为运筹学”，“和以往的历次战争相比，这次战争更是新的技术策略和反策略的较量我们在几次关键战役中加快了反应速度，运筹学使我们赢得了胜利.”,运筹学发展简史,第二次世界大战后，运筹学从单纯军事和战争中的应用研究，扩展到经济和管理领域，并形成了自己的理论与方法.1948年，美国麻省理工学院率先开设了运筹学课程，许多大学群起效法，内容也日益丰富.1950年，美国出版了第一份运筹学杂志；1951年美国的莫尔斯等著的运筹学方法一书出版。,运筹学发展简史,运筹学的管理起源运筹学的第二个起源是管理.第一次世界大战前就已经发展成熟的古典管理学派，对运筹学的产生和发展影响很大.1911年，F.W.Taylor，（美国人，科学管理之父)，科学管理原理。,运筹学发展简史,与泰勒同时代的，对管理改革作出贡献的还有一些学者，其中具有代表性的人物有：HenryLGantt，1861-1919Frank Gilbreth，1868-1924,运筹学发展简史,甘特曾是泰勒的亲密合作者，科学管理运动的先驱之一.1902年至1919年期间，他作为一个独立开业的咨询师进行工作，并在哈佛大学、耶鲁大学、哥伦比亚大学等著名高校任教.甘特的贡献主要有以下几点：1提出了一种“工资任务加奖金”的工资制度.21903年，发明了“甘特图”（也称黑道图）.至今还在实践中使用，并发展为统筹方法.3强调管理民主和重视人的领导方式.,运筹学发展简史,弗兰克杰尔布雷斯夫妇，他们以进行动作研究而著称，比较有影响的著作有：动作研究（1911年）、科学管理入门（1912年）以及疲劳研究（1916年）等.他们的研究比泰勒的研究更为细致和广泛，其重要贡献在以下几方面：1提出动作研究和动作经济原理.2疲劳研究.3注意到了工作、工人和环境之间的相互影响.,运筹学发展简史,Henry Ford，1863-1947，创造了第一条流水生产线汽车流水线，从而提高了整个企业的生产效率，使成本明显降低.,福特为了利于企业向大生产发展，进行了多方面 的标准化工作，包括：产品系列化，零件规格化，工厂专业化，机器及工具专用化，作业专门化.,运筹学发展简史,3.运筹学的经济学起源,运筹学的第三个来源是经济学的研究.经济学理论对运筹学的影响是和数理经济学学派紧密联系的.数理经济学对运筹学，特别是对线性规划的影响：Qusnay，1758年，经济表 Walras，经济平衡问题。,运筹学发展简史,1928年，Von Neumann,“二人零和对策”，对策论；1932年，又提出了广义经济平衡模型。1939年，康托洛维奇，生产组织和计划中的数学方法。,运筹学发展简史,诺贝尔经济学奖从1969年首发至今的57位获奖者中就有多位是运筹学家。,1975年诺贝尔经济学奖授给了库普曼和康脱罗维奇，以表彰首先将线性规划与经济问题相联系而做出的贡献；1994年诺贝尔经济学奖授给了三位博弈论专家：纳什、泽尔腾、海萨尼。博弈论已经成为当代经济学的基石。2005年以色列经济学家罗伯特-奥曼和美国经济学家托马斯-斯切林，因“通过博弈论分析加强了我们对冲突和合作的理解”所作出的贡献而获奖。,运筹学发展简史,运筹学发展简史,运筹学的发展,战后OR技术被广泛用于经济领域，并得到了很大的发展。它的发展大致可分三个阶段：1从1945年到50年代初，被称为创建时期。此阶段的特点是从事运筹学研究的人数不多，范围较小，运筹学的出版物、研究组织等寥寥无几 2从50年代初期到50年代末期，被认为是运筹学的成长时期。此阶段的一个特点是电子计算机技术的迅速发展，使得运筹学中一些方法如单纯形法、动态规划方法等，得以用来解决实际管理系统中的优化问题，促进了运筹学的推广应用。3自60年代以来，被认为是运筹学开始普及和迅速发展的时期。此阶段的特点是运筹学进一步细分为各个分支，专业学术团体的迅速增多，更多期刊的创办，运筹学书籍的大量出版，以及更多学校将运筹学课程纳人教学计划之中。,1948年美国麻省理工学院把运筹学作为一门课程介绍；1947年丹齐克(G.B.Danzig)在研究美国空军资源的优化配 置时提出了线性规划及其通用解法 单纯形法;50年代初用电子计算机求解线性规划获得成功;1951年莫尔斯(P.M.Morse)和金博尔(G.E.KimbaU)合著的“运筹学方法”一书正式出版。,1从1945年到50年代初，被称为创建时期。,特点：从事研究的人数不多，范围较小，人员从军事转为 民用。,所有这些，标志运筹学这门学科的基本形成。,运筹学发展简史,50年代末，美国大约有半数的大公司在自己的经营管理中应用运筹学，如用于制订生产计划、物资储备、资源分配、设备更新等方面酌决策。有更多刊物、学会出现。1957年在英国牛律大学召开了第一次国际运筹学会议。1959年成立国际运筹学联合会。,250年代初到50年代末，被认为是其成长时期。,特点：电子计算机技术的迅速发展，使得运筹学中一些方法如单纯形法、动态规划方法等，得以用来解决实际管理系统中的优化问题促进了运筹学的推广应用。,运筹学发展简史,3自60年代以来，是其迅速发展和开始普及的时期。,第三代电子数字计算机的出现，促使运筹学得以用来研究一些大的复杂的系统，如城市交通、环境污染、国民经济计划等。,特点：运筹学进一步细分为各个分支，专业学术团体的迅速增多，更多期刊的创办，运筹学书籍的大量出版以及更多学校将运筹学课程纳入教学计划之中。,运筹学发展简史,运筹学的发展,我国第一个运筹学小组于1956年在中国科学院力学研究所成立，1958年建立了运筹学研究室。1960年在山东济南召开全国应用运筹学的经验交流和推广会议，1962年和1978年先后在北京和成都召开了全国运筹学专业学术会议，1980年4月成立中国运筹学学会。在农林、交通运输、建筑、机械、冶金、石油化工、水利、邮电、纺织等部门，运筹学的方法已开始得到应用推广。中国对运筹学的研究和应用也作出了自己的贡献，主要有：优选法（0.618法）、运输问题图上作业法、中国邮递员问题等等。除中国运筹学学会外，中国系统工程学学会以及与国民经济各部门有关的专业学会，也都把运筹学应用作为重要的研究领域。,我国于上世纪50年代开始研究运筹学。,50年代中期由钱学森、许国志等教授由西方引入；投入产出表、质量管理的研究和应用开展较早；1970年后，华罗庚教授在全国范围内推广统筹法和优选法，一大批数学家开始研究运筹学；中国运筹学会于1980年成立，1982年作为正式成员加入了国际运筹学联合会（IFORS）。某些分支的研究达到当时国际水平。,运筹学发展简史,运筹学发展动态,作为系统工程的重要基础理论之一，运筹学的发展和应用与系统工程的发展紧密相联、相辅相承。由于当今学科交叉渗透越来越普遍，运筹学也成为一门多学科交叉并向众多领域渗透的综合性应用科学。第一，运筹学已被广泛应用于工商企业、军事部门、民政事业等研究组织内的统筹协调问题，故其应用不受行业、部门之限制；运筹学既对各种经营进行创造性的科学研究，又涉及到组织的实际管理问题，它具有很强的实践性，最终应能向决策者提供建设性意见，并应收到实效；第二，运筹学的理论上日益成熟，现代信息技术又大大促进了它的发展，从而能够致力于解决更为复杂的、大型的问题，与计算机系统的结合已经成为运筹学的另一显著特点；第三，全球有众多的研究机构与学会对运筹学展开研究，使其在理论和应用方面向更深、更广的方向发展。,运筹学发展动态,当今运筹学呈现出的特点，可归结为一种“双向趋势”，即同时存在两个倾向：第一，研究的“深化”，研究复杂问题，运用更多知识，涉及更深的层次；第二，操作的“浅化”，操作越来越程序化，开发了众多应用软件，便于运用，即使数学水平不太高的人也能方便地使用，因而也越来越普及。,运筹学的特点,(1)科学性：运筹学是以研究事物内在规律，并从定量分析的角度探求更好地解决问题的一门科学。,第一章 绪 论,运筹学的特点,(2)应用性：运筹学既对各种经营进行创造性的科学研究，又涉及到组织的实际管理问题，它具有很强的实践性，最终应能向决策者提供建设性意见，并应收到实效；,第一章 绪 论,运筹学的特点,(3)多学科的交叉性、综合性：运筹学研究中吸收了来自不同领域的经验，并被广泛应用于工商企业、军事部门、民政事业等研究组织内的统筹协调问题，故其应用不受行业、部门之限制；,第一章 绪 论,运筹学的特点,(4)系统性和最优性:它以整体最优为目标,从系统的观点出发,力图以整个系统最佳的方式来解决该系统各部门之间的利害冲突。对所研究的问题求出最优解,寻求最佳的行动方案,所以它也可看成是一门优化技术,提供的是解决各类问题的优化方法。,第一章 绪 论,1.1 决策、定量分析与管理运筹学,决策的定义 现代管理科学创始人，诺贝尔奖金获得者世界著名经济学家西蒙（H.A.Simon）：管理就是决策。原中国社会科学院副院长于光远：决策就是作决定。为了实现一定目标，运用科学的理论和方法，系统地分析主、客观条件，在掌握大量有关信息的基础上，提出若干预选方案并从中选择出最优方案（满意方案）的分析判断过程(科学的决策)。,1.1 决策、定量分析与管理运筹学,决策方法 定性分析方法借助决策者的知识、经验、分析和判断能力等进行决策的方法。定量分析方法量化决策问题并建立数学模型进行决策的方法。定性与定量相结合的分析方法,学习运筹学能够培养和提高定量分析能力,解决问题与制定决策,明确问题,确定目标,提出方案,分析方案,选择方案,实施方案,分析结果,解决问题,决策,决策结果,评估各个方案：解的检验、灵敏性分析等。,确定目标或评估方案的标准,执行此方案：回到实践中,进行后评估：考察问题是否得到圆满解决.,不满意,检查,1.2 运筹学的分支,线性规划整数(线性)规划目标规划图与网络模型排序与统筹方法存储论,决策分析排队论对策论动态规划预测,*非线性规划、多目标规划、随机规划、模糊规划等,线性规划,数学规划,非线性规划,整数规划,动态规划,学科内容,多目标规划,双层规划,组合优化,最优计数问题,网络优化,排序问题,统筹图,随机优化,对策论,排队论,库存论,决策分析,可靠性分析,主要研究内容,运筹学主要研究内容,一、产品组合问题,方法：线性规划,例2.生产计划问题(线性规划),某企业要在计划期内安排生产甲、乙两种产品,这个企业现有的生产资料是：设备18台时,原材料A 4吨,原材料 B 12吨;已知单位产品所需消耗生产资料及利润如下表.问应如何确定生产计划使企业获利最多.,分析：确定生产计划就是确定产品甲、乙的生产量。,运筹学主要研究内容,二、交通问题,方法：网络模型,哥尼斯堡七桥问题(图论),运筹学经典问题,A,C,B,D,桥所连接的地区视为点,每一座桥视为一条线,如何才能在所有桥都恰巧只走一遍的前提下，回到原出发点?,七桥问题 Seven Bridges Problem,18世纪著名古典数学问题之一。18世纪初普鲁士的哥尼斯堡，有一条河穿过，河上有两个小岛，有七座桥把两个岛与河岸联系起来。有个人提出一个问题：一个步行者怎样才能不重复、不遗漏地一次走完七座桥，最后回到出发点。后来大数学家欧拉把它转化成一个几何问题一笔画问题。,中国邮递员问题,著名图论问题之一。邮递员从邮局出发送信，要求对辖区内每条街，都至少通过一次，再回邮局。在此条件下，怎样选择一条最短路线？此问题由中国数学家管梅谷于1960年首先研究并给出算法，,TSP问题（Traveling Salesman Problem）,是数学领域中著名问题之一。假设有一个旅行商人要拜访N个城市，他必须选择所要走的路径，路径的限制是每个城市只能拜访一次，而且最后要回到原来出发的城市。路径的选择目标是要求得的路径路程为所有路径之中的最小值，这是一个NP难问题。TSP的历史很久，最早的描述是1759年欧拉研究的骑士周游问题，即对于国际象棋棋盘中的64个方格，走访64个方格一次且仅一次，并且最终返回到起始点。,三、厂址选择问题,方法：运输问题,四、展览监控问题,方法：整数线性规划,例2.匹配问题(整数规划),某团体举行舞会，其中有n 个男士与n 个女士，每个男士恰好认识 r 个女士，每个女士也恰好认识 r 个男士，问：在这个团中，能否做到：每个男士与其认识的女士跳舞，每个女士也与其认识的男士跳舞。,其他问题：人员分配；球队循环比赛场次安排等。,如：任意6个人，一定有3个人相互认识或者有3个人相互不认识,运筹学主要研究内容,五、肯德基、麦当劳各家门店绩效评估 方法：高级线性规划数据包络分析六、经贸大学保安排班问题 方法：整数规划七、经贸大学学生食堂排队问题 方法：等候线模型,八、经贸大学新图书馆建设工期问题 方法：项目安排九、乐购超市库存问题 方法：库存模型十、工作选择问题 方法：多准则决策,1.3 运筹学在工商管理中的应用,生产计划:生产作业的计划、日程表的编排、合理下料、配料问题、物料管理等;库存管理:多种物资库存量的管理,库存方式、库存量等;运输问题:确定最小成本的运输线路、物资的调拨、运输工具的调度以及建厂地址的选择等;人事管理:对人员的需求和使用的预测，确定人员编制、人员合理分配，建立人才评价体系等;,1.3 运筹学在工商管理中的应用,市场营销:广告预算、媒介选择、定价、产品开发与销售计划制定等;财务和会计:预测、贷款、成本分析、定价、证券管理、现金管理等;*设备维修、更新，项目选择、评价，工程优化设计与管理等;,1.3 运筹学在工商管理中的应用,由国际运筹与管理科学协会（INFORMS）和它的管理科学实践学会（College for the Practice of the Management Sciences）主持评奖的负有盛名的弗兰茨厄德曼（Frany Edlman）奖，就是为奖励优秀的运筹学在管理中的应用的成就设立的，该奖每年举行一次，在对大量富有竞争力的入闱者进行艰苦的评审后，一般有六位优胜者获奖。关于这些获奖项目的文章都在第二年发表在著名刊物Interface的第一期上，下面列表就是发表在Interface期刊的一些获奖项目。,运筹学方法使用情况(美1983),运筹学方法在中国使用情况(随机抽样),运筹学的发展趋势,面向问题服务行业中的应用金融服务业信息、电信服务业医院管理后勤(Logistics)全球供应链管理电子商务：集成特性,1.3 运筹学在工商管理中的应用,运筹学的发展趋势,运筹学与行为科学结合群决策和谈判对策理论多层规划合理性分析随机和模糊 OR问题本身的不确定性人类知识的局限性,1.3 运筹学在工商管理中的应用,运筹学的发展趋势,软计算面向强复杂系统的计算、实时控制、知识推理智能算法：模拟退火、遗传算法、人工神经网络、戒律算法等系统仿真IT对运筹学的影响MIS,DSS,MRP-II,CIMS,ERPOR Dept.-Dept.Of OR&IS,1.3 运筹学在工商管理中的应用,关于教学,教学计划 任课教师：徐敏 E-mail:1）办公室：学院楼 B 座 416 室 T.677038502）答疑时间：周一1、2节3）教材：运筹学 赵可培，上海财经大学出版社4）教学模式：课堂讲授为主5）考试：书面、闭卷考试。平时成绩（考勤20、作业20、课堂表现10）占总分 50,期末考试占总分 50,完,谢谢大家,第一章 绪 论,