運籌學課件緒論

1、清華大學出版社1運籌學運籌學（第三版）（本科版）（第三版）（本科版）教學課件教學課件清華大學出版社2運籌學運籌學（第三版）（本科版）（第三版）（本科版）教學課件教學課件清華大學出版社3一、緒論n第1節(jié) 運籌學的簡史n第2節(jié) 運籌學的性質(zhì)和特點n第3節(jié) 運籌學的工作步驟n第4節(jié) 運籌學的模型n第5節(jié) 運籌學的應用n第6節(jié) 運籌學的展望清華大學出版社4運籌學運籌學（第三版）（本科版）（第三版）（本科版）教學課件教學課件清華大學出版社5第1節(jié) 運籌學的簡史v運籌學作為科學名字出現(xiàn)在20世紀30年代末。 v第二次世界大戰(zhàn)后，20世紀發(fā)展概況。 v在20世紀50年代中期錢學森、許國志等教授將運籌學由西方

2、引入我國，并結合我國的特點在國內(nèi)推廣應用。在此期間以華羅庚教授為首的一大批數(shù)學家加入到運籌學的研究隊伍，使運籌數(shù)學的很多分支很快跟上當時的國際水平 v1959年，運籌學部門在中國科學院數(shù)學研究所成立，力學所小組與數(shù)學所的小組于1960年合并成為數(shù)學研究所的一個研究室，當時的主要研究方向為排隊論、非線性規(guī)劃和圖論，還有人專門研究運輸理論、動態(tài)規(guī)劃和經(jīng)濟分析（例如投入產(chǎn)出方法）。在當時這些先遣者中，越民義先生、劉源張院士、朱永津教授、桂湘云教授、陳錫康教授、徐光煇教授、韓繼業(yè)教授、李秉全教授、郭紹僖教授等。 清華大學出版社6第2節(jié) 運籌學的性質(zhì)和特點v運籌學是一門應用科學，至今還沒有統(tǒng)一且確切的定

3、義。 v莫斯(P.M.Morse)和金博爾(G.E.Kimball)曾對運籌學下的定義是：“為決策機構在對其控制下業(yè)務活動進行決策時，提供以數(shù)量化為基礎的科學方法?！?v另一定義是：“運籌學是一門應用科學，它廣泛應用現(xiàn)有的科學技術知識和數(shù)學方法，解決實際中提出的專門問題，為決策者選擇最優(yōu)決策提供定量依據(jù)。” 清華大學出版社7前英國運籌學學會會長托姆林森提出六條原則v(1) 合伙原則。是指運籌學工作者要和各方面人，尤其是同實際部門工作者合作。v(2) 催化原則。在多學科共同解決某問題時，要引導人們改變一些常規(guī)的看法。v(3) 互相滲透原則。要求多部門彼此滲透地考慮問題，而不是只局限于本部門。v(

4、4) 獨立原則。在研究問題時，不應受某人或某部門的特殊政策所左右，應獨立從事工作。v(5) 寬容原則。解決問題的思路要寬，方法要多，而不是局限于某種特定的方法。v(6) 平衡原則。要考慮各種矛盾的平衡，關系的平衡。清華大學出版社8第3節(jié) 運籌學的工作步驟 v(1) 提出和形成問題。即要弄清問題的目標，可能的約束，問題的可控變量以及有關參數(shù)，搜集有關資料；v(2) 建立模型。即把問題中可控變量、參數(shù)和目標與約束之間的關系用一定的模型表示出來；v(3) 求解。用各種手段(主要是數(shù)學方法，也可用其他方法)將模型求解。解可以是最優(yōu)解、次優(yōu)解、滿意解。復雜模型的求解需用計算機，解的精度要求可由決策者提出

5、；清華大學出版社9v(4) 解的檢驗。首先檢查求解步驟和程序有無錯誤，然后檢查解是否反映現(xiàn)實問題；v(5) 解的控制。通過控制解的變化過程決定對解是否要作一定的改變；v(6) 解的實施。是指將解用到實際中必須考慮到實施的問題，如向?qū)嶋H部門講清解的用法，在實施中可能產(chǎn)生的問題和修改。v以上過程應反復進行。 第3節(jié) 運籌學的工作步驟 清華大學出版社10第4節(jié) 運籌學的模型模型有三種基本形式：v形象模型；v模擬模型；v符號或數(shù)學模型。 清華大學出版社11構模的方法和思路有以下五種：v(1) 直接分析法 v(2) 類比法 v(3) 數(shù)據(jù)分析法 v(4) 試驗分析法 v(5) 想定(構想)法(scena

6、rio) 清華大學出版社12模型的一般數(shù)學形式可用下列表達式描述： v目標的評價準則 U=f(xi,yj,k)v約束條件 g(xi,yj,k)0v其中：xi可控變量； yj已知參數(shù)； k隨機因素。清華大學出版社13第5節(jié) 運籌學的應用v(1) 市場銷售 v(2) 生產(chǎn)計劃 v(3) 庫存管理 v(4) 運輸問題 v(5) 財政和會計 v(6) 人事管理 v(7) 設備維修、更新和可靠性、項目選擇和評價 清華大學出版社14第5節(jié) 運籌學的應用v(8) 工程的優(yōu)化設計 v(9) 計算機和信息系統(tǒng) v(10) 城市管理v(11)軍事v(12)其他 清華大學出版社15第6節(jié) 運籌學的展望美國前運籌學會

7、主席邦特(S.Bonder)認為，運籌學應在三個領域發(fā)展：v運籌學應用v運籌科學v運籌數(shù)學。 清華大學出版社16近幾年來出現(xiàn)一種新的批評v指出有些人只迷戀于數(shù)學模型的精巧、復雜化，使用高深的數(shù)學工具，而不善于處理面臨大量新的不易解決的實際問題?，F(xiàn)代運籌學工作者面臨的大量新問題是經(jīng)濟、技術、社會、生態(tài)和政治等因素交叉在一起的復雜系統(tǒng)。 清華大學出版社17非數(shù)學的方法和理論引入運籌學v在運籌學中除常用的數(shù)學方法以外，還引入一些非數(shù)學方法和理論。v美國運籌學家沙旦(T.L.Saaty)，在20世紀70年代末提出了層次分析法(AHP)。v切克蘭特(P.B.Checkland)把傳統(tǒng)的運籌學方法稱為硬系統(tǒng)思考，它適用于解決那種結構明確的系統(tǒng)以及戰(zhàn)術和技術性問題，而對于結構不明確的，有人參與活動的系統(tǒng)就不太勝任了。這就應采用軟系統(tǒng)思考方法。清華大學出版社18解的概念變化v相應的一些概念和方法都應有所變化，如將過分理想化的“最優(yōu)解”換成“滿意解”。過去把求得的“解”