第1章-管理运筹学绪论

1、管理运筹学,管理科学与工程,1-1,教材： 管理运筹学（第三版） 高等教育出版社 韩伯棠,1-2,参考书目： 1、管理运筹学 焦永兰 中国铁道出版社， 2、运筹学（修订版） 清华大学出版社 3、运筹学教程，胡运权主编，清华大学出版社,1-3,管理运筹学作为管理类专业的必修基础课，是一门基础性的应用学科。 主要应用分析、试验、量化的方法研究系统最优化的问题，并通过对建立的模型求解，对经济系统中的人力、物力、财务等资源进行统筹安排，为决策者提供有科学依据的最优方案，以实现最有效的管理。,1-4,教学目的： 掌握经济管理中最常见的模型与分析问题解决问题的方法； 了解管理运筹学在管理领域的运用以及基本

2、思想体系。 通过学习能够独立解决较一些常用实际问题，建立相应数学的模型，并利用管理运筹学软件工具对自己所建立的模型设计求解。,1-5,除了难，有趣吗？,1-6,生活中的运筹学,家里来了客人，你想给他泡茶。但家里没有热水和茶叶；此外茶壶、茶杯也还没洗。其中，出去买茶叶要5分钟，烧热水要10分钟，洗茶壶2分钟，洗茶杯1分钟。而口渴的客人12分钟喝不到茶就会崩溃。 你如何在最短的时间内让客人喝到茶呢？,1-7,步骤1：烧水（10分钟） 步骤2：在烧水的同时，去洗茶壶（2分钟）、洗茶杯（1分钟）、买茶叶（5分钟）。8分钟就可以完成这两件事，这样剩下4分钟还可以陪客人闲聊。 结论：在已有的条件下，经过筹

3、划、安排，选择一个最好的方案，就会取得最好的效果。可见筹划安排十分重要。,1-8,北宋时期，宋真宗祥符年间（公元10081016年）京都失火，烧毁一座皇宫。宋真宗派宰相丁 渭主持修复宫室任务。 需要用土、砖瓦、木材、水等建筑原材料，还要把皇宫废弃的砖头瓦砾扔掉。 1.挖土。2.运送物材。3.处理废弃瓦砾。 皇宫在城中央,1-9,1-10,丁渭考虑到取土太远影响工期，经过统筹规划，最后提出如下施工方案： 拟定施工方案； 把几条主要街道挖成渠道； 用挖出的土就地烧 制砖瓦； 渠挖成后引汴河之水入渠； 把建筑材料和烧制出来的砖瓦沿渠运往工地；,1-11,施工； 把碎杂砖土运出填渠修复主要街道，施工结

4、束。 按照这个方案施 工，一举三得，功效很高，堪称我国历史上建筑工程的典范。 这一事例表明，早在北宋时期，在处理一项复杂的工程时，就注重从总体出发，通盘筹划，在施工步骤 上则注重工程之间各环节的衔接及先后顺序，具有统筹方法的思想。,1-12,1-13,1-14,1-15,1-16,1-17,运筹学概况简述,运筹学(Operations Research) 直译为“运作研究”。 运筹学是运用科学的方法(如分析、试验、量化等)来决定如何最佳地运营和设计各种系统的一门学科。,1-18,1-19,运筹学概况简述,运筹学能够对经济管理系统中的人力、物力、财力等资源进行统筹安排，为决策者提供有依据的最优方

5、案，以实现最有效的管理。 通常以最优、最佳等作为决策目标，避开最劣的方案。,最优、最佳 决策,目标,1-20,运筹学的定义,1、为决策机构在对其控制 下的业务活动进行决策时，提 供以数量化为基础的科学方法。,数量化为基础,科学,方法,1-21,运筹学的定义,2、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，解决实际中提出的专门问题，为决策者 选择最优决策提供定量依据。,定量,应用科,学,1-22,运筹学的知识有助于组织和经理们分析决策形势，防止出现难以应付的局面，识别新的机遇，常能使组织增加几百万美元的利润。,运筹学的产生和发展,运筹学思想的出现可以追溯到很早“田忌齐王赛马

6、”（对策论）、孙子兵法等都体现了优化的思想。 “运筹学”这一名词最早出现在第二次世界大战期间 美、英等国家的作战研究小组为了解决作战中所遇到的许多错综复杂的战略、战术问题而提出的。,1-23,-OR,1-24,运筹学的产生和发展,战后这些研究成果被应用到生产、经济领域，并得到迅速发展有关理论和方法的研究、实践不断深入。 1947年美国数学家丹捷格(G.B.Dantzig）提出了求解线性规划的有效方法单纯形法。,1-25,运筹学的产生和发展,数学对运筹学的作用是有关理论和方法的研究基础，是建立运筹学模型的工具。 计算机的发展，促进运筹学的进一步发展高速、可靠的计算是运筹学解决问题的基本保障。,运

7、筹学的推广应用前景,据美劳工局1992年统计预测:社会对运筹学应用分析人员的需求从1990年到2005年，其增长百分比预测为73%,增长速度排到各项职业的前三位。,1-26,美国航空公司基于过去的成就，运 筹学部门以每年40人的速度增长。,1-27,运筹学的推广应用前景,结论: -运筹学在国内或国外的推广应用前景是非常广阔的。 -工商企业对运筹学应用的需求是很大的。 -在工商企业推广运筹学方面有大量的工作要做。 -运筹学不仅在战术决策上有广泛应用，而且在战略决策方面有广阔的前景。,第一章绪论,教学目标： 对运筹学有基本的了解,1-28,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

8、3运筹学在工商管理中的应用 4学习运筹学必须使用相应的计算机 软件，必须注重于学以致用的原则,1-29,1决策、定量分析与管理运筹学,决策过程（问题解决的过程）： 1）认清问题； 2）找出一些可供选择的方案； 3）确定目标或评估方案的标准； 4）评估各个方案； 5）选出一个最优的方案：决策； 6）执行此方案：回到实践中； 7）进行后评估：考察问题是否得到完满解决； 1）2）3）：形成问题； 4）5）：分析问题：定性分析与定量分析。构成决策。,1-30,1决策、定量分析与管理运筹学,定量分析： 基于能刻画问题的本质的数据和数量关系，建立能描述问题的目标、约束及其关系的数学模型，通过一种或多种数量

9、方法，找到最好的解决方案。,1-31,2运筹学的分支,1-32,线性规划 整数线性规划 动态规划 图与网络模型 存储论,排队论 排序与统筹方法 决策分析 对策论 预测,* 多目标规划、随机规划、模糊规划等,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，追求利润最大化和成 本最小化 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 市场营销：广告预算、媒介选择、定价、产品

10、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,1-33,3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I

11、nterface的第一期上，下面列表就是发表在Interface期刊的一些获奖项目。,1-34,3运筹学在工商管理中的应用,1-35,运筹学方法使用情况(美1983),1-36,运筹学方法在中国使用情况(随机抽样),1-37,4 学习管理运筹学必须使用相应的计算机软件，必须注重于学以致用的原则,一家公司的总经理助理是一位刚刚毕业的MBA，他把所学到的运筹学知识应用到该公司的 业务中，针对公司的设备分销工作，建立了一个较为科学的存储模型，理顺了公司的业务关系。经过三个月的实践，为公司节省成本35.15万元。 同时有一个值得我们深思的问题，该公司的领导成员中学习过运筹学课程的占一半以上，有的还是长

12、期从事数学研究的专业人员，他们对这个存储模型并不陌生，但是谁也没有把运筹学应用的公司的管理中来。,1-38,4 学习管理运筹学必须使用相应的计算机软件，必须注重于学以致用的原则,例如，有人要从北京去乌鲁木齐。在一百多年以前，我们应该告诉他如何配备粮草、银两、衣物，如何选购马匹、马车，挑选马夫和保镖，如何根据天气、地理条件和社会诸因素来确定行车路线和行程，更重要的是如何在几个月的行程中处理吃穿住行，应付突发事件等问题；但是现在我们只需告诉他如何去北京飞机场，如何在乌鲁木齐下飞机后提取行李和坐车就可以了，其余的问题交给航空公司和机组人员就行了。完全没有必要为了一次旅行攻读空气动力学、喷气发动机设计

13、和制造、飞行器驾驶手册等厚厚的教科书。 “他山之石，可以攻玉”。本书配套的计算机软件如同上例中的“飞机”，它可以为你节省出大量的时间和精力用在问题建模，以及解决方案的分析和完善上。,1-39,4 学习管理运筹学必须使用相应的计算机软件，必须注重于学以致用的原则,学习运筹学要结合实际的应用，不要被一些概念、理论的困难吓倒。 学习运筹学要把注意力放在“结合实际问题建立运筹学模型”和“解决问题的方案或模型的解”两头，中间的计算过程尽可能让计算机软件去完成。 本书附有运筹学教学软件，使用方法很简单。必须尽快学会使用这个运筹学教学软件，并借助它来学好本课程。学习运筹学是为了用于实践，解决实际问题。以前重

14、视人工计算是因为没有计算机，现在有了就应该好好利用。,1-40,运筹案例,1.战国时期“齐王赛马”的故事 齐王出马的对策有六种；(上、中、下)、(上、下、中)、(中、上、下)、(中、下、上)、(下、上、中)、(下、中、上)。括号中写的是出马的等级和顺序。田忌的对策也同样有六种。这样搭配起来就有36种对赛的格局。其中齐王赢三千金的格局有6种，赢一千金的格局有24种，只有6种才反输一千金。因此，从总的来看，田忌输的概率为六分之五，赢的概率只有六分之一。,1-41,既然田忌赢的可能性是这样小，那么孙膑是根据什么来取胜的呢? 原来关键在于孙膑摸准了齐王的对策。他估计到齐王由于上一次的大获全胜，这一次是

15、不会轻易更改这种对策的。这就使得孙膑在对局前便把握了主动权，有的放矢地制定了“退一步，进两步”的策略。如果不是这样的话，纵使孙膑有天大本事，一般也是要输的。 齐王的失败，教训在于己方的策略被对方洞悉，然而，在一般的竞争中，相对的双方都是在不知道对方策略的情况下各自选择自己的最优对策的。下面是第二次世界大战期间一个著名的对策战例。,1-42,2.俾斯麦海海战 1943年2月，美军获悉：日本舰队集结南太平洋的新不列颠岛，准备越过俾斯麦海开往伊里安岛。美西南太平洋空军司令肯尼，奉命拦截轰炸日本舰队。从新不列颠岛去伊里安岛的航线有南北两条，舰程约为三天。未来三天北路气候阴雨连绵，南路晴好，美军在拦截前

16、务要派侦察机侦察，待发现日舰航线后，再出动大批轰炸机进行轰炸。 对美军来说，全部可能的方案如下： (N，N)方案：集中侦察北路，派少量侦察机侦察南路，日舰也走北路。虽然天气不好，但可望一天内发现日舰，有两天时间轰炸；,1-43,(N，S)方案：集中侦察北路，派少量侦察机侦察南路，日舰走南路。因南路天气晴好，少量侦察飞机用一天也能发现日舰，轰炸时间也只有两天； (S，N)方案：集中侦察南路，派少量侦察机侦察北路，日舰走北路。少量的飞机在阴雨的北路侦察，发现目标需要二天，轰炸时间只有一天； (S，S)方案：集中侦察南路，派少量侦察机侦察北路，日舰也走南路。可望立即能发现日舰，这样能够有三天的轰炸时

17、间。,1-44,以上各方案，美军赢得的轰炸时间简化如下表： 日美 N S N 2 2 S 1 3 对美军来说，最理想的方案是(S，S)，因为它可以赢得三天轰炸时间。但因日方对策预先并不知道，如果贸然集中力量侦察南路，很可能会落得最差的(S，N)结果。同样，日方在考虑对策的时候，既要看到对自己最佳的方案(S，N)，也不能不估计到对自己最不利的方案(S，S)。因此，对日舰来说，走南路是比较冒险的。美军司令肯尼将军经过认真研究，毅然决定把搜索重点放在北路。结果这场载入史册的俾斯麦海海战，最后以美军获胜告终。,1-45,3. 围魏救赵 公元前354年，魏将庞涓发兵8万，以突袭的办法将赵国的都城邯郸包围

18、。赵国抵挡不住，求救于齐。齐王拜田忌为大将，孙膑为军师，发兵8万，前往救赵。大军既出，田忌欲直奔邯郸，速解赵国之围。孙膑提出应趁魏国国内兵力空虚之机，发兵直取魏都大梁（今河南开封），迫使魏军弃赵回救。,1-46,这一战略思想，将避免齐军长途奔袭的疲劳，而致魏军于奔波被动之中，立即为田忌采纳，率领齐军杀往魏国都城大梁。庞涓得知大梁告急的消息，忙率大军驰援大梁。齐军事先在魏军必经之路的桂陵（今河南长垣南），占据有利地形，以逸待劳，打败了魏军。这就是历史上有名的“围魏救赵”之战。 “围魏救赵”之妙，妙在善于调动敌人。调动敌人的要诀，则在“攻其所必救”。,1-47,4. 减灶之法 公元前342年，魏将庞涓带领10万大军进攻韩国。韩国向齐国求救，齐王召集群臣商讨对策，齐国的成侯邹忌主张不救，田忌主张早救，孙膑建议先答应韩国的请求，致使韩国必倾力抗