數(shù)據(jù)模型和決策-管理科學(xué)導(dǎo)論講義

1、數(shù)據(jù)模型和決策數(shù)據(jù)模型和決策-管理科學(xué)導(dǎo)管理科學(xué)導(dǎo)論講義論講義2 數(shù)據(jù)、模型與決策數(shù)據(jù)、模型與決策（原書(shū)第（原書(shū)第12版），版）， 美美R.安德森等著；侯文華等譯，機(jī)械工業(yè)出版安德森等著；侯文華等譯，機(jī)械工業(yè)出版社社 ，2009 管理運(yùn)籌學(xué)管理運(yùn)籌學(xué)（第（第3版）版）, 韓伯棠編著韓伯棠編著 , 高等教高等教育出版社，育出版社，20103 1、掌握經(jīng)濟(jì)管理中最常見(jiàn)的模型與分析問(wèn)題解決問(wèn)題的、掌握經(jīng)濟(jì)管理中最常見(jiàn)的模型與分析問(wèn)題解決問(wèn)題的方法；方法； 2、了解本課程在管理領(lǐng)域的運(yùn)用以及基本思想體系；、了解本課程在管理領(lǐng)域的運(yùn)用以及基本思想體系； 3、能夠獨(dú)立解決一些常用實(shí)際問(wèn)題，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)的模

2、、能夠獨(dú)立解決一些常用實(shí)際問(wèn)題，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)的模型，并利用所學(xué)軟件工具對(duì)自己所建立的模型設(shè)計(jì)求解。型，并利用所學(xué)軟件工具對(duì)自己所建立的模型設(shè)計(jì)求解。 4 第第 1 章章 導(dǎo)論導(dǎo)論 第第 2 章章 線(xiàn)性規(guī)劃導(dǎo)論線(xiàn)性規(guī)劃導(dǎo)論 第第 3 章章 線(xiàn)性規(guī)劃的靈敏度分析等線(xiàn)性規(guī)劃的靈敏度分析等 第第 4 章章 線(xiàn)性規(guī)劃的應(yīng)用線(xiàn)性規(guī)劃的應(yīng)用 第第 5 章章 分配與網(wǎng)絡(luò)模型分配與網(wǎng)絡(luò)模型 第第 6 章章 整數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃整數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃 第第 7 章章 項(xiàng)目安排項(xiàng)目安排 第第 8 章章 庫(kù)存模型庫(kù)存模型 第第 9 章章 等候線(xiàn)模型等候線(xiàn)模型 第第 10 章章 決策分析決策分析淡化數(shù)學(xué)算法淡化數(shù)學(xué)算法軟件求解軟件求解5

3、 結(jié)課成績(jī)：（可討論）結(jié)課成績(jī)：（可討論） 平時(shí)成績(jī)：考勤、作業(yè)、回答問(wèn)題平時(shí)成績(jī)：考勤、作業(yè)、回答問(wèn)題 50% 筆試（開(kāi)卷筆試（開(kāi)卷 or 閉卷？）閉卷？） （或）案例研究：（或）案例研究： 運(yùn)用所學(xué)的方法，對(duì)一個(gè)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行定量分析運(yùn)用所學(xué)的方法，對(duì)一個(gè)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行定量分析 50%6 一門(mén)運(yùn)用數(shù)學(xué)的定量方法研究管理決策問(wèn)題的知識(shí)體系一門(mén)運(yùn)用數(shù)學(xué)的定量方法研究管理決策問(wèn)題的知識(shí)體系的學(xué)科的學(xué)科 Operations Research （OR） 日本譯作日本譯作“運(yùn)用學(xué)運(yùn)用學(xué)” 香港、臺(tái)灣譯為香港、臺(tái)灣譯為“作業(yè)研究作業(yè)研究” 我國(guó)譯作我國(guó)譯作“運(yùn)籌學(xué)運(yùn)籌學(xué)”源于古語(yǔ)“運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之

4、外”取“運(yùn)籌”二字，體現(xiàn)運(yùn)心籌謀、策略取勝 在北美，在北美， Management Science （MS）管理科學(xué)）管理科學(xué) 運(yùn)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和運(yùn)籌學(xué)中的量化分析原理和方法，建運(yùn)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和運(yùn)籌學(xué)中的量化分析原理和方法，建立數(shù)學(xué)模型立數(shù)學(xué)模型/計(jì)算機(jī)仿真，給管理決策提供科學(xué)依據(jù)。計(jì)算機(jī)仿真，給管理決策提供科學(xué)依據(jù)。 7 一、發(fā)展歷史一、發(fā)展歷史 二、學(xué)科作用二、學(xué)科作用 三、學(xué)科性質(zhì)三、學(xué)科性質(zhì) 四、工作程序四、工作程序 五、學(xué)科體系五、學(xué)科體系 六、學(xué)習(xí)要求六、學(xué)習(xí)要求8 齊王（田忌）賽馬齊王（田忌）賽馬 渭修皇宮渭修皇宮沈括運(yùn)軍糧沈括運(yùn)軍糧 科學(xué)管理科學(xué)管理 （誕生）（誕生）20世紀(jì)

5、世紀(jì)40年代誕生于英美年代誕生于英美1）鮑德西雷達(dá)站的研究。）鮑德西雷達(dá)站的研究。1940年，英國(guó)為對(duì)付德國(guó)空軍的空襲，年，英國(guó)為對(duì)付德國(guó)空軍的空襲，使用了雷達(dá)，但沒(méi)有科學(xué)布局，效果不好。為解決這個(gè)問(wèn)題，成立使用了雷達(dá)，但沒(méi)有科學(xué)布局，效果不好。為解決這個(gè)問(wèn)題，成立運(yùn)籌學(xué)小組，稱(chēng)運(yùn)籌學(xué)小組，稱(chēng)Operational Research，意為作戰(zhàn)研究。美國(guó)和加，意為作戰(zhàn)研究。美國(guó)和加拿大也在軍隊(duì)設(shè)立運(yùn)籌學(xué)小組，稱(chēng)拿大也在軍隊(duì)設(shè)立運(yùn)籌學(xué)小組，稱(chēng)，協(xié)助指揮，協(xié)助指揮官研究戰(zhàn)略及戰(zhàn)術(shù)問(wèn)題。官研究戰(zhàn)略及戰(zhàn)術(shù)問(wèn)題。2）大西洋反潛戰(zhàn)。）大西洋反潛戰(zhàn)。1942年麻省年麻省Morse教授協(xié)助英國(guó)打破了德國(guó)對(duì)教授協(xié)

6、助英國(guó)打破了德國(guó)對(duì)英吉利海峽的海上封鎖。英吉利海峽的海上封鎖。3）英國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)中隊(duì)援法決策。）英國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)中隊(duì)援法決策。9戰(zhàn)后許多從事運(yùn)籌學(xué)研究的科學(xué)家（700多人）轉(zhuǎn)向了民用問(wèn)題的研究，使運(yùn)籌學(xué)在企業(yè)管理方面的應(yīng)用得到了長(zhǎng)足進(jìn)展。 1948年，美國(guó)麻省理工學(xué)院率先開(kāi)設(shè)了運(yùn)籌學(xué)課程，許多大學(xué)群起效法，運(yùn)籌學(xué)成一門(mén)學(xué)科，內(nèi)容也日益豐富。1950年，美國(guó)出版了第一份運(yùn)籌學(xué)雜志；1951年，莫爾斯和金伯爾出版了運(yùn)籌學(xué)方法一書(shū)，這是第一本以運(yùn)籌學(xué)為名的專(zhuān)著，書(shū)中總結(jié)了第二次世界大戰(zhàn)中運(yùn)籌學(xué)的軍事應(yīng)用，并且給出了運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)的定義。 其發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是運(yùn)籌學(xué)的方法論得到了快速發(fā)展，形成了許多分支

7、，如數(shù)學(xué)規(guī)劃(線(xiàn)性規(guī)劃、非線(xiàn)性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃)、排隊(duì)論、庫(kù)存論、對(duì)策論、搜索論等；二是電子計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展推動(dòng)了運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展、普及和應(yīng)用。運(yùn)籌學(xué)已廣泛應(yīng)用於軍事、教育、污染、交通運(yùn)輸、人力資源管理、能源、預(yù)測(cè)、會(huì)計(jì)金融、銷(xiāo)售、存儲(chǔ)、計(jì)算機(jī)與信息系統(tǒng)、設(shè)計(jì)、城市服務(wù)系統(tǒng)、保健與醫(yī)療、電氣、加工工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)等。10 企業(yè)的成功要素中：企業(yè)的成功要素中： 觀念意識(shí)更新觀念意識(shí)更新 47 人文文化人文文化 35 技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)優(yōu)勢(shì) 18 決策意識(shí)的科學(xué)性決策意識(shí)的科學(xué)性 成功決策成功決策 正確決策正確決策？11 管理科學(xué)是對(duì)與管理科學(xué)是對(duì)與有關(guān)的管理問(wèn)題通過(guò)有關(guān)的管理問(wèn)題通過(guò)進(jìn)行進(jìn)行的一門(mén)學(xué)科。的一門(mén)

8、學(xué)科。 目的：用科學(xué)方法分析管理問(wèn)題，為管理者決策提供依據(jù)目的：用科學(xué)方法分析管理問(wèn)題，為管理者決策提供依據(jù) 目標(biāo)：在企業(yè)經(jīng)營(yíng)內(nèi)外環(huán)境的限制下，實(shí)現(xiàn)資源效用最大目標(biāo)：在企業(yè)經(jīng)營(yíng)內(nèi)外環(huán)境的限制下，實(shí)現(xiàn)資源效用最大組織中存在的問(wèn)題定量分析定性分析評(píng)價(jià)與評(píng)估決策量化管理是第一步,它導(dǎo)致控制,并最終實(shí)現(xiàn)改進(jìn)如果不能量化某些事情，那么就不能理解它如果不能理解它，那么就不能控制它如果不能控制它，那么就不能改進(jìn)它 H. James Harrington 定性到定量分析，數(shù)量界限的重要性：量變引起質(zhì)變定性到定量分析，數(shù)量界限的重要性：量變引起質(zhì)變12 聽(tīng)一場(chǎng)音樂(lè)會(huì)：網(wǎng)絡(luò)訂票的票價(jià)聽(tīng)一場(chǎng)音樂(lè)會(huì)：網(wǎng)絡(luò)訂票的票價(jià)5

9、00500元，不去可退票元，不去可退票 情況情況1 1：在你馬上要出發(fā)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)你把最近的價(jià)值：在你馬上要出發(fā)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)你把最近的價(jià)值500500元的元的 卡弄丟了。你是否還會(huì)去聽(tīng)這場(chǎng)音樂(lè)會(huì)？卡弄丟了。你是否還會(huì)去聽(tīng)這場(chǎng)音樂(lè)會(huì)？ 情況情況2 2：假設(shè)昨天花：假設(shè)昨天花500500元錢(qián)買(mǎi)一張今晚的音樂(lè)會(huì)取票單。元錢(qián)買(mǎi)一張今晚的音樂(lè)會(huì)取票單。在你出發(fā)時(shí)，發(fā)現(xiàn)把票單丟了。如果去聽(tīng)音樂(lè)會(huì)，就必在你出發(fā)時(shí)，發(fā)現(xiàn)把票單丟了。如果去聽(tīng)音樂(lè)會(huì)，就必須再花須再花500500元錢(qián)買(mǎi)張票，去還是不去？元錢(qián)買(mǎi)張票，去還是不去？ 冰淇淋實(shí)驗(yàn)：冰淇淋實(shí)驗(yàn)： 一杯一杯A有有70克克，裝在，裝在50克克的杯子里，看上去要

10、溢出了的杯子里，看上去要溢出了 一杯一杯B是是80克克，裝在，裝在100克克的杯子里，看上去還沒(méi)裝滿(mǎn)的杯子里，看上去還沒(méi)裝滿(mǎn) 單獨(dú)憑經(jīng)驗(yàn)判斷時(shí)，在相同的價(jià)格上，人們普遍選擇單獨(dú)憑經(jīng)驗(yàn)判斷時(shí)，在相同的價(jià)格上，人們普遍選擇A 實(shí)驗(yàn)表明，大部分的回答者仍舊會(huì)去聽(tīng)實(shí)驗(yàn)表明，大部分的回答者仍舊會(huì)去聽(tīng)結(jié)果卻是，大部分人回答說(shuō)不去了結(jié)果卻是，大部分人回答說(shuō)不去了13 14問(wèn)題：諸葛亮的空城計(jì)如何量化分析？問(wèn)題：諸葛亮的空城計(jì)如何量化分析？信息不充分條件下的決策 司 馬 懿 攻 退諸葛亮空城計(jì)全軍覆滅10轉(zhuǎn)危為安10棄城逃跑7 10諸葛亮：諸葛亮：司司 馬馬 懿：懿：歷史事實(shí)：歷史事實(shí)：司司 馬馬 懿清楚諸葛

11、亮的所有招數(shù)嗎？懿清楚諸葛亮的所有招數(shù)嗎？諸葛亮清楚司諸葛亮清楚司 馬馬 懿的所有招數(shù)嗎？懿的所有招數(shù)嗎？15 盈虧平衡分析盈虧平衡分析40,00080,000120,000160,00004080120160200Revenue = 900 xFixed costLossProfitCost = 50,000 + 400 xxBreak-even point = 100 units 利潤(rùn)：利潤(rùn)：I = ( P Cm Ch ) Q - F 策略策略1 差異化，領(lǐng)先者戰(zhàn)略差異化，領(lǐng)先者戰(zhàn)略 策略策略2 規(guī)?；笠?guī)模市場(chǎng)規(guī)?；?，大規(guī)模市場(chǎng) 策略策略3 機(jī)械化，第一利潤(rùn)源機(jī)械化，第一利潤(rùn)源 策略策

12、略4 技能化，第二利潤(rùn)源技能化，第二利潤(rùn)源 策略策略5 信息化，第三利潤(rùn)源信息化，第三利潤(rùn)源16 量化輔助決策案例：盈虧平衡分析量化輔助決策案例：盈虧平衡分析 例：某企業(yè)例：某企業(yè) 總銷(xiāo)售額 1100萬(wàn)元 物料成本 700萬(wàn)元 員工工資 200萬(wàn)元 管理費(fèi)用 100萬(wàn)元 現(xiàn)在利潤(rùn)現(xiàn)在利潤(rùn)=100萬(wàn)元，目標(biāo)利潤(rùn)萬(wàn)元，目標(biāo)利潤(rùn)150萬(wàn)元萬(wàn)元 利潤(rùn)實(shí)現(xiàn)的方法有：利潤(rùn)實(shí)現(xiàn)的方法有：將總銷(xiāo)售額增加 50%將員工工資減少 25%將管理費(fèi)用減少 50%將物料成本減少 7.1%17 經(jīng)濟(jì)和管理活動(dòng)中能用經(jīng)濟(jì)和管理活動(dòng)中能用“數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系”描述的描述的 如運(yùn)營(yíng)、規(guī)劃與組織管理問(wèn)題如運(yùn)營(yíng)、規(guī)劃與組織管理問(wèn)題

13、解決的理論模型和優(yōu)化方法實(shí)踐解決的理論模型和優(yōu)化方法實(shí)踐 強(qiáng)調(diào)科學(xué)性和定量分析強(qiáng)調(diào)科學(xué)性和定量分析 強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和實(shí)踐性強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和實(shí)踐性 強(qiáng)調(diào)從整體上進(jìn)行把握強(qiáng)調(diào)從整體上進(jìn)行把握 18管理者制定決策：管理運(yùn)籌學(xué)的步驟：明確問(wèn)題環(huán)境分析確定目標(biāo)制定準(zhǔn)則收集資料數(shù)量關(guān)系結(jié)構(gòu)分析數(shù)學(xué)模型制定決策方案選擇算法求解方案優(yōu)選否是方案實(shí)施持續(xù)改進(jìn)識(shí)別問(wèn)題識(shí)別問(wèn)題量化分析量化分析建立模型建立模型軟件求解軟件求解結(jié)果分析結(jié)果分析確定方案確定方案實(shí)施方案實(shí)施方案控制管理者解的分析19 需求預(yù)測(cè)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量有多大，需求類(lèi)別如何，對(duì)企業(yè)盈利有何影響?生產(chǎn)計(jì)劃在有限資源約束下，生產(chǎn)什么，生產(chǎn)多少，獲利最大？資源配置

14、需要哪些資源，如何進(jìn)行最優(yōu)配置，資源緊缺性如何，以什么代價(jià)獲取?作業(yè)排序作業(yè)的重要次序如何，作業(yè)的順序安排如何?市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)廣告預(yù)算、媒介選擇、產(chǎn)品定價(jià)、銷(xiāo)售計(jì)劃等如何安排？運(yùn)輸問(wèn)題最佳運(yùn)輸線(xiàn)路是哪條？物流配送集載如何優(yōu)化？物流設(shè)施布局如何設(shè)置？設(shè)施選址運(yùn)營(yíng)點(diǎn)如何選擇，需要哪些運(yùn)作設(shè)施，設(shè)施如何布局?庫(kù)存控制應(yīng)保持多大庫(kù)存量，何時(shí)應(yīng)進(jìn)行訂貨，訂貨批量多少為宜?項(xiàng)目規(guī)劃項(xiàng)目完工工期多長(zhǎng)為宜，哪些作業(yè)起關(guān)鍵性作用，資源如何分配?設(shè)備更新設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況如何演進(jìn)，運(yùn)行可靠性如何，何時(shí)和如何更新或改造?人力資源人員需求預(yù)測(cè)，技能要求，編制與任務(wù)指派，績(jī)效測(cè)評(píng)，留用多長(zhǎng)時(shí)間?財(cái)務(wù)資金資金投放的數(shù)量，從何處進(jìn)行融資，資金成本是多少?排隊(duì)問(wèn)題隊(duì)列多長(zhǎng)，有無(wú)容量限制，多少服務(wù)臺(tái)為宜，能提供什么水平的服務(wù)?20 模型類(lèi)型解決的典型辦法線(xiàn)性規(guī)劃在線(xiàn)性目標(biāo)和約束條件間取得最優(yōu)化結(jié)果整數(shù)規(guī)劃在線(xiàn)性目標(biāo)和約束條件間尋求整數(shù)決策最優(yōu)目標(biāo)規(guī)劃在相對(duì)立的目標(biāo)間尋得多目標(biāo)妥協(xié)的滿(mǎn)意解動(dòng)態(tài)規(guī)劃尋求多階段動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的整體決策優(yōu)化問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)分析尋求網(wǎng)絡(luò)路徑、流量分布、網(wǎng)絡(luò)瓶頸及其改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃用各種作業(yè)和結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)排列來(lái)說(shuō)明項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃管理決策依據(jù)決策準(zhǔn)則權(quán)衡