运筹学-管理科学的基础(ppt 36)

运筹学管理科学的基础,绪论,绪论,绪论,目的：1、理解运筹学的概念及其内涵2、了解运筹学的发展简史、基本特征及基本理论3、充分认识运筹学的地位及其在现代战争中的作用4、把握运筹学的发展趋势及本课程的学习方法,司马迁史记.高祖本记“夫运筹帷幄之中，决胜于千里之外”运筹学的英文原名是“operationsresearch”，1年，它是由英国罗威就整个防空作战的研究工作提出的，原意为“作战研究”，简称为OR。,一、运筹学概念,1、运筹学一词的来源,2、运筹学概念,一、运筹学概念,运筹学是一种向行政部门提供定量依据，以使它们对所负责的行动做出更好的决策的科学方法。运筹学是一门利用所有已知的科学技术作为工具去解决为执行部门提供决策依据这一专门问题的应用科学，它用到数学，但不是数学的分支。它常常促成新装备的引进，但并不是开发新产品的研究室的附属物。工程师是建筑者和装备生产者的顾问，而运筹学工作者则是装备使用者的顾问！莫尔斯、金博尔的运筹学方法,一、运筹学概念,运筹学是运用科学的方法，解决工业、商业、政府和国防事业中，由人、机器、材料、资金等构成的大型系统管理中所出现的复杂问题的一门学科。大不列颠运筹学会运筹学是一门在紧缺资源的情况下，如何设计与运行一个人机系统的决策科学。美国运筹学会,一、运筹学概念,军事运筹学（militaryoperationsresearch)是系统研究军事问题的定量分析及决策优化的理论和方法的学科，是军事学门类的一门新兴边缘学科。军事上需要优化而且能够进行定量分析的各类军事问题构成它的研究领域，涉及作战、军事训练、武器装备、军队组织编制与干部管理、后勤等方面。军事运筹学的主要任务是从数量方面揭示各类军事系统的结构、功能及其运行规律，为科学地进行军事实践活动、合理利用资源、提高军事效益、启发新的作战思想等提供理论和方法。中国军事百科全书.军事运筹学分册,一、运筹学概念,军事运筹学：研究军事问题的定量分析及决策优化的理论和方法的学科，是军事学术的重要组成部分，属于综合性的新兴边缘学科。主要是通过运用数学模型、电子计算机技术和定量分析等方法，揭示各种军事系统的结构、功能及其运行规律，为科学地进行军事实践活动，合理利用资源，提高军事效益提供一定的理论依据。军语97年版,一、运筹学概念,研究对象：需要优化而且能定量分析的各类军事问题主要任务：揭示各类军事系统的结构、功能及其运行规律，提供理论和方法研究目的：辅助管理者和决策者进行科学决策手段方法：模型、量化方法、计算机模拟与仿真等已知的科学技术,1、古代运筹思想渊源中国,二、运筹学发展简史,兵力运用：“用兵之法，十则围之，五则攻之，倍则分之，敌则能战之，少则能逃之，不若则能避之。故小敌之坚，大敌之擒也”,策略运用：史记孙子吴起列传中所记载的春秋战国时期齐将田忌和齐威王赛马的事例,方案优选：11世纪沈括的梦溪笔谈的取粮于敌的最佳方案,1914年，英国工程师兰彻斯特第一次应用微分方程分析数量优势与胜负的关系，定量地论证了集中兵力原则的正确性,二、运筹学发展简史,2、一战至二战结束是运筹学的萌芽时期,丹麦工程师A.K.埃尔朗，首次提出了排队论模型，用于研究排队系统运行效率和服务质量问题。,F.哈里斯首创库存论模型，用于确定平均库存与经济进货量，提高了库存系统的综合经济效益。,2、一战至二战结束是运筹学的萌芽时期,二、运筹学发展简史,1936年到1938年期间，罗威在英国波德塞研究应用雷达对敌机进行跟踪定位的问题，铁寨研究对已方战斗机进行引导的方法,1940年8月，英国派尔将军聘请曼彻斯特大学教授布莱凯特成立新的运筹学小组，负责研究雷达装置同火炮控制设备之间的密切配合问题,二、运筹学发展简史,英军深水炸弹,50米,17米,8.5米,德军潜艇,反潜深水炸弹的合理爆炸深度问题,二、运筹学发展简史,商船装高炮的合理性问题,德军飞机,盟军商船,二、运筹学发展简史,1947年，丹契克提出单纯形法,1956年，贝尔曼提出动态规划理论,1917年，丹麦的爱尔朗提出排队论,1939年，前苏联的康托洛维奇发表了生产组织与计划中的数学方法,3、二战后到60年代是运筹学的形成时期,二、运筹学发展简史,1951年，莫尔斯和金博尔的运筹学方法,19561957年，库普曼的搜索论,1944年，冯诺伊曼和摩根斯特恩合著的对策论与经济行为,标志性研究成果有：,二、运筹学发展简史,1951年，美哥伦比亚大学和海军研究生院等院校先后设置运筹学专业,1948年和1952年，英国和美国相继成立了运筹学会,1959年成立了国际运筹学会联合会,60年代初，美国在国防经费预算分配中建立了以效费分析为基础的计划预算管理体制,学科建立：,4、60年代中期至今是运筹学的发展时期,二、运筹学发展简史,1957年，约翰霍普金斯大学的齐默尔曼“卡模尼特”陆战模拟模型在计算机上成功运行,美国在1965年到1975年的10年间建立各类军事模型达400500个,5、运筹学在我国的发展,二、运筹学发展简史,1956年，中科院力学所建立第一个运筹学研究室,1959年，中科院数学所成立运筹学研究室,1960年，两室合并,1980年，召开第一届代表大会和学术讨论会,1982年，加入国际运筹学联合会,1985年，参加亚太地区运筹学联合会的筹建,6、运筹学在我军的发展,二、运筹学发展简史,50年代开始于军队院校有关火力运用理论的的教学中78年5月，中国航空学会召开了军事运筹学座谈会1978年底，成立“反坦克武器系统工程试点小组”1979年，军事科学院成立作战运筹分析研究室1984年，军队各级指挥院校先后设置了军事运筹学课程1984年，全军成立了军事运筹学会1987年，军科运筹所开始招收硕士学位研究生2000年，“九五规划”国家级重点教材作战运筹学出版,7、我院运筹学学科建设情况,二、运筹学发展简史,1984年，我院在全军首次设置了军事运筹学课程,1990年，我院开始招收军事运筹学硕士研究生,1984年，我院编写了全军第一本军事运筹学教材该教材获得全军教学成果一等奖,1993年，军事运筹学成为我院首批获得硕士学位授权学科,2000年，军事运筹学学科与军事科学院联合招收博士研究生,1987年和2000年，在我院成功地举办了两届军事运筹学年会,目前我院正在申请军事运筹学博士学位授权点,三、运筹学的基本特征,（1）它是以研究事物内在规律，探求把事情办得更好的一门事理科学。,（2）它是在有限的资源条件下，研究人机系统各种资源利用最优化的一种科学方法。,（3）它是通过建立所研究系统的数学模型，进行定量分析的一种分析方法。,（4）它是多学科交叉的解决系统总体优化的系统方法。,（5）它是解决复杂系统活动与组织管理中出现的实际问题的一种应用理论与方法。,（6）它是评价比较决策方案优劣的一种数量决策方法。,四、运筹学的基本理论和应用理论,1运筹学基本理论,概率论与统计学。是运筹学最基本的数学工具，是军事运筹学的基础理论之一。,(2)数学规划理论。数学规划在军事资源分配等方面的运筹分析中，有着广泛的应用。,四、运筹学的基本理论和应用理论,1运筹学基本理论。,(3)决策论。它引导军事决策人员根据所获得的各种系统的状态信息,按照一定的目标和衡量标准进行综合分析,使决策者有规可循,增加决策科学性.通常在军事决策问题的运筹分析中，有广泛的应用。,(4)排队论。是研究关于公用服务系统的排队和拥挤现象随机特性和规律的理论。军事上，常用于作战、通信、后勤保障等领域的运筹分析中。,四、运筹学的基本理论和应用理论,1运筹学基本理论,(5)库存论。它是研究合理经济地进行物资储存与控制策略的理论。军事上，主要用于后勤管理领域。,(6)图与网络分析。广泛应用于作战指挥、训练演习、武器装备研制、后勤管理等军事活动的组织计划、控制协调等方面的运筹分析中。,四、运筹学的基本理论和应用理论,1运筹学基本理论,(7)对策论。它是研究冲突现象和选择可行策略的一种理论。适用于军事对抗和冲突条件下的决策策略等方面的运筹分析中。,(8)搜索论。它是研究在探测手段和资源受到限制的情况下，如何以最短时间和最大可能、最有效地找到某个特定目标的理论和方法。通常用于，军事目标搜索、边防巡逻、搜捕逃犯，以及军事情报检索等方面的运筹分析中。,四、运筹学的基本理论和应用理论,1运筹学基本理论,(9)武器射击运筹理论(含火力运用理论)。有关武器系统射击效率及火力最佳运用的理论。,(10)兰彻斯特方程。描述敌对双方交战过程中，兵力变化关系的微分方程组。主要用于作战指挥、军事训练、武器装备论证等方面的运筹分析中。,四、运筹学的基本理论和应用理论,1运筹学基本理论,(11)军事模型与模拟。作战模拟就是作战对抗过程的仿真实验。在各类军事问题的运筹分析中，有广泛的应用。,(12)相关的理论与方法。在研究解决军事问题中，还经常应用到一些相关理论和方法，如模糊数学、系统动力学、决策支持系统等。,四、运筹学的基本理论和应用理论,2运筹学应用理论,运筹学的应用理论，是在几十年的研究与实践中，针对不同层次、不同领域的军事运筹研究问题而建立起来的。其所涉及的应用领域有国防规划、军事战略分析、战法研究、作战指挥、后勤保障、军事训练、武器研制、火力运用、武器装备和军事人力资源管理等。随着现代军事运筹活动的广泛深入的开展，还必将产生专门适用于军事外交、军事经济、军备控制等领域新的军事运筹学理论。,五、运筹学的学科地位,“现代科学技术体系分为十一个大部门，每个部门又分为三个层次：基础理论层次、技术理论层次和应用技术层次。对于军事科学这个大部门，基础理论层次是军事学，技术理论层次是军事运筹学，应用层次是军事系统工程”钱学森在“军事系统工程研究发展20年报告会”上的发言,军事运筹学的地位,1现代战争的基本特点,六现代战争对运筹学提出的新问题,(1)武器装备使用上呈现体系与体系对抗的特征,(2)呈现为陆、海、空、天、电磁“五维一体”的联合作战,(3)战场空间空前扩大，作战的速度空前提高,(4)作战样式发生重大变化，新的作战样式应运而生,(5)战争物资消耗空前加大，战争费用空前提高,(6)瞬息万变的大量战场信息、作战的快节奏及决策失误的巨大代价使作战指挥面临巨大的压力,2现代战争对运筹学提出的新问题,六现代战争对运筹学提出的新问题,(1)高新技术武器装备的效能评估和运用研究(2)联合作战战法研究和