运筹学 01 绪论.ppt

1、运筹学Operations Research,概述Introduction,运筹学的发展历程 Development Course of OR 运筹学的定义 Definition of OR 运筹学的特点 Characteristics of OR 运筹学的主要内容 Main Contents of OR 运筹学的应用 Applications of OR 运筹学的工作步骤 Work Steps of OR 运筹学建模OR Modeling 教学目的与要求Aims and Requirements,1 运筹学的发展历程,一、萌芽期 Erlang(1910)：电话交换机排队系统 Lanchest

2、er (1914)：人力与火力优势与胜利之间的关系 Haris(1915)：银行货币的储备研究 康托维奇(1939)：生产组织与计划中的数学方法,二、兴起期 成立运筹学研究小组(1938)：英国波得塞雷达站负责人洛维研究防空作战系统的合理运行以对付德国飞机入侵 布莱克马戏团(1940)：运作水平科学家 反潜艇战运筹组(1942)：美军建立，20多个作战分析小组；加拿大皇家空军组建3个运筹学小组，解决地雷战问题 二次世界大战期间：运筹学工作者700多人，主要成果有线性规划、整数规划、图论、网络流、搜索论、最优控制理论等,三、发展期 G. B. Dantzig(1947)：提出线性规划单纯形法；5

3、0年代初单纯形法的计算机求解成功 贝尔曼(1951)：动态规划原理 库恩-塔克条件(1951)：非线性规划 存储论(1958-1959)：阿罗:存贮和生产的数学理论研究；毛恩:存贮理论,运筹学学术团体： 1948年英国运筹学俱乐部(1953年改名运筹学会)； 1952年美国运筹学会； 1959年英美法国际运筹学会联合会(IFORMS)； 1956年中国钱学森华罗庚许国志等引进推广，1980年中国运筹学会建立，1982年加入IFORMS并创办运筹学杂志(1997年改名运筹学学报),四、衰退期 20世纪70年代：经济衰退引起运筹学研究锐减 运筹学研究自身缺陷,五、发展趋势 20世纪80年代：受信息

4、科学、生命科学、计算技术等影响，大量学者研究运筹学，领域涉及全局最优化、图论、神经网络、复杂系统、随机规划、模糊规划等 20世纪末：软运筹学的出现。涉及领域包括人工智能、禁忌搜索、神经网络、遗传算法、进化规划、模拟退火技术、群集智能技术等 新趋势：复杂巨系统的计算机模拟、经济博弈论、供应链管理,2 运筹学的定义,一、称呼 Operations Research(美国)-简称OR Operational Research(英国)-简称OR 作业研究(港台) 运筹学(大陆),二、定义 Morse 和 Kimball 的定义：为决策机构在对其控制下业务活动进行决策时，提供以数量化为基础的科学方法。

5、中国大百科全书的定义：运筹学是应用分析、试验、量化的方法，对经济管理系统中人力、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案，以实现最有效的管理。 其他定义：运筹学应用科学技术和数学方法，解决专门问题，为决策者选择最优决策提供定量依据。,3 运筹学的特点,系统性 量化性 多学科性 理论性 应用性,4 运筹学的主要内容,数学规划 Mathematical programming 线性规划 Linear programming 非线性规划 Nonlinear programming 整数规划 Integer programming 动态规划 Dynamic programming 图

6、与网络分析Graph Theory and Network Analysis 排队论 Queueing Theory 存贮论 Inventory Theory 对策论 Game Theory 决策论 Decision Theory,5 运筹学的应用,Breakeven point Analysis 盈亏平衡分析 Resource-allocation 资源分配 New product pricing 新产品定价决策 Portfolio selection 投资组合 Supply chain network design 供应链网络设计 Product Management 生产管理 Traff

7、ic Network 交通网络 Storage Management 存储管理 Marketing 市场营销 Project Evaluation 项目评价 Ministry Management 军事方面,经典管理科学获奖应用 联合航空公司(1-2/1986，$600万)：满足乘客需求以最低成本进行订票处和机场工作班次排程 Citgo石油公司(1-2/1987，$7000万)：优化炼油运作以及产品的供应、配送和营销 旧金山警署(1-2/1989，$1100万)：用计算机系统最优排程和巡警设置 荷玛特发展公司(1-2/1987，$4000万)：商业区和办公楼销售的最优化安排 AT System

8、 Analysis; AHP 应用OR的几个新方向 OR与企业、政府部门决策者的合作 计算机技术的应用 发展DSS,6 运筹学的工作步骤,系统分析 建立模型 模型求解 解的检验 解的控制 解的实施,7 运筹学建模,A. 模型的概念 a) 模型的定义 模型的定义：模型是一件实际事物或情况的代表或抽象。实际事物是A，若B能够真实地描述A，则称B为A的模型。,b) 运筹学模型的一般形式 X- 可控系统变量或决策变量 -不可控系统变量或环境变量 F(X， )-系统性能或有效性度量 D - X 的可行域,例：零售商店问题 可控变量：订货点，库存控制水平，盘点周期。 不可控变量：顾客到达间隔或需求。,c)

9、模型的种类 1)一般分类 形象模型 抽象模型:模拟模型、数学模型、概念模型 2)按变量的性质分类 确定性模型 随机性模型,B. 建立模型的常用方法 直接分析法 例: 合理下料问题 类比法 例: 厂址选择问题 数据分析法 例: 回归模型 概率统计分析 例: 排队论模型 想定法 例: 世界能源模型,C.管理科学的本质The Nature of Management Science 管理科学(Management science)是对与定量因素(quantitative factors)有关的管理问题通过应用科学的方法(scientific approach)进行辅助管理决策制定(aid manag

10、erial decision making)的一门学科(discipline)。 也常称为OR/MS 管理者 制定决策 管理科学 运用合理的分析来改善决策的制定,D.管理科学的影响Impact of Management Science 改善全世界大量组织的效率提高国家的经济生产力促进商业运作的规范性节约大量稀有的资源 为管理科学实践者颁发的最负盛 名的奖项是弗兰茨厄德曼 (Franz Edelman) 奖。这些奖项授 予全世界年度管理科学的最佳应 用。,8 教学目的与要求,本课程以案例教学为主线，通过重点讲授原理、大量上机解题、个人研究与小组讨论相结合的等环节，使学生达到以下目的： 掌握若干类经济管理领域中常见的运筹学典型模型，了解使用这些模型和数量分析方法对于解决经济