物流運(yùn)籌學(xué)1-2,3-4

1、物流運(yùn)籌學(xué)E-mail：TEL：課程公共信箱：密碼：07wuliu1教學(xué)計(jì)劃及安排周學(xué)時(shí)： 3總學(xué)時(shí)： 60(其中機(jī)動學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí))學(xué)分： 3考核類型：考試課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課考核方案： 平時(shí)成績20%（作業(yè)+考勤+課堂表現(xiàn)） 期中測驗(yàn)10% 期末成績70%2Whats運(yùn)籌學(xué)？運(yùn)籌學(xué)跟我有什么關(guān)系？！基礎(chǔ)學(xué)科：數(shù)學(xué)、管理學(xué)、系統(tǒng)論、經(jīng)濟(jì)學(xué)用數(shù)學(xué)理論建模來解決管理決策問題2思維能力和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)1考研專業(yè)課Our goalBe happypasstestimproveability3課堂要求按時(shí)上課（嚴(yán)格考勤制度）聽課過程中保持安靜4本課程教材及參考書教材：1.白世貞.物流運(yùn)籌學(xué).北京：中國物

2、資出版社，2006；經(jīng)典運(yùn)籌學(xué)教材：（考研）2.胡運(yùn)權(quán).運(yùn)籌學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用（第四版）.高等教育出版社，2004；3.錢頌迪等，運(yùn)籌學(xué)教材編寫組.運(yùn)籌學(xué)（修訂版）.清華大學(xué)出版社，1990；5本課程教材及參考書物流運(yùn)籌學(xué)教材：4.吳育華.杜綱.管理科學(xué)基礎(chǔ).天津：天津大學(xué)出版社，2001；5.胡列格.物流運(yùn)籌學(xué). 電子工業(yè)出版社，2005； 6.沈家驊.現(xiàn)代物流運(yùn)籌學(xué).電子工業(yè)出版社，2007；6緒論1、運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展簡史及運(yùn)籌學(xué)定義2、運(yùn)籌學(xué)的工作步驟3、運(yùn)籌學(xué)的主要內(nèi)容4、運(yùn)籌學(xué)與物流的關(guān)系第二，對看似枯燥的運(yùn)籌學(xué)提起一點(diǎn)興趣。緒論部分主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)任務(wù)：第一，通過課堂講解了解以下四項(xiàng)內(nèi)容：71

3、、運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展簡史及運(yùn)籌學(xué)定義 發(fā)展簡史：創(chuàng)建時(shí)期（1940-1950）成長時(shí)期（1950-1960）普及和迅速發(fā)展時(shí)期（1960至今）緒論1957年我國學(xué)者從“夫運(yùn)籌帷幄之中，決勝于千里之外”（史記.高祖本紀(jì)）這種古語中摘取“運(yùn)籌”二字，將OR正式譯做“運(yùn)籌學(xué)”，包含運(yùn)用籌劃，以策略取勝之意。運(yùn)籌學(xué)定義： 運(yùn)籌學(xué)（Operations Research，O.R.) 是一門以定量方法為管理決策提供科學(xué)依據(jù)的學(xué)科。北美又稱管理科學(xué)（Management Science）82、運(yùn)籌學(xué)的工作步驟 （1）提出和形成問題 （2）建立模型 （3）求解 （4）對結(jié)果進(jìn)行分析和應(yīng)用緒論93、運(yùn)籌學(xué)的主要內(nèi)容

4、（1）數(shù)學(xué)規(guī)劃（包括：線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃） （2）圖與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（經(jīng)典圖論案例：一筆畫問題、七橋問題、中國郵遞員問題） （3）存貯論 （4）排隊(duì)論 （5）對策論（又稱博弈論，經(jīng)典博弈論案例：田忌賽馬） （6）決策論緒論104、運(yùn)籌學(xué)與物流 （1）什么是物流？ （2）物流與運(yùn)籌學(xué)的關(guān)系？運(yùn)籌學(xué)在現(xiàn)代物流中的應(yīng)用： 生產(chǎn)計(jì)劃問題 庫存管理問題 運(yùn)輸問題（運(yùn)輸路線優(yōu)化問題和配載問題） 設(shè)備更新問題 物流中心選址問題 物流市場營銷緒論11物流運(yùn)籌學(xué)典型案例：中國郵遞員問題（運(yùn)輸路線優(yōu)化）著名圖論問題之一。郵遞員從郵局出發(fā)送信，要求對轄區(qū)內(nèi)每條街，都至少通過一次，再回郵局。

5、在此條件下，怎樣選擇一條最短路線?此問題由中國數(shù)學(xué)家管梅谷于1960年首先研究并給出算法，故名中國郵遞員問題。緒論12物流運(yùn)籌學(xué)典型案例：選址問題： 便民超市準(zhǔn)備在新城區(qū)中開設(shè)若干連鎖店，為了方便購物規(guī)劃任意一居民小區(qū)至其中一個(gè)連鎖店的距離不超過800米。表中給出了新城區(qū)內(nèi)的各個(gè)居民小區(qū)以及距離該小區(qū)半徑800米內(nèi)的各個(gè)小區(qū)，問該超市最少應(yīng)在上述小區(qū)中建多少連鎖店，分別建于哪些小區(qū)？ 小區(qū)代號該小區(qū)800米半徑內(nèi)的各小區(qū)ABCDEFGHIJKL緒論13物流運(yùn)籌學(xué)典型案例：博弈論應(yīng)用（市場營銷）（二人有限零和對策模型無鞍點(diǎn)即純策略意義下無解的對策模型）在W城的冰箱市場上，以往的市場份額由本市生產(chǎn)

6、的A牌冰箱占有絕大部分。本年初，一個(gè)全國知名的B牌冰箱進(jìn)入W城的市場。在這場競爭中假設(shè)雙方考慮可采用的市場策略均為三種：廣告、降價(jià)、完善售后服務(wù)，且雙方用于營銷的資金相同。根據(jù)市場預(yù)測，A的市場占有率為： B品牌 廣告1 降價(jià)2 售后服務(wù)3 廣告1 0.60 0.62 0.65A 品牌= 降價(jià)2 0.75 0.70 0.72 售后服務(wù)3 0.73 0.76 0.78試確定雙方的最優(yōu)策略。緒論根據(jù)已知條件，試確定雙方的最優(yōu)策略？14物流運(yùn)籌學(xué)典型案例：博弈論應(yīng)用（市場營銷）（二人有限零和對策模型無鞍點(diǎn)即純策略意義下無解的對策模型） B品牌 廣告1 降價(jià)2 售后服務(wù)3 廣告1 0.60 0.62

7、0.65A 品牌= 降價(jià)2 0.75 0.70 0.72 售后服務(wù)3 0.73 0.76 0.78試確定雙方的最優(yōu)策略。緒論經(jīng)過計(jì)算：A的最優(yōu)策略是將促銷資金的3/8用于降低售價(jià)，5/8用于售后服務(wù)。B的最優(yōu)策略是將促銷資金的3/4用于廣告，1/4用于降低售價(jià)。這樣做的結(jié)果是A的市場占有率為 0 . 7425（74 .25%）15博弈論之學(xué)習(xí)體會：囚徒困境：（非合作二人有限非零和對策）假設(shè)有兩個(gè)小偷A(chǔ)和B聯(lián)合犯罪、私入民宅被警察抓住。警方將兩人分別置于不同的兩個(gè)房間內(nèi)進(jìn)行審訊，對每一個(gè)犯罪嫌疑人，警方給出的政策是：如果一個(gè)犯罪嫌疑人坦白了罪行，交出了贓物，于是證據(jù)確鑿，兩人都被判有罪；如果另一

8、個(gè)犯罪嫌疑人也作了坦白，則兩人各被判刑8年；如果另一個(gè)犯罪嫌人沒有坦白而是抵賴，則以妨礙公務(wù)罪（因已有證據(jù)表明其有罪）再加刑2年，而坦白者有功被減刑8年，立即釋放；如果兩人都抵賴，則警方因證據(jù)不足不能判兩人的偷竊罪，但可以私入民宅的罪名將兩人各判入獄1年。緒論16（非合作二人有限非零和對策）下表給出了囚徒困境這個(gè)博弈的收益矩陣。注意：A與B不能在作出決定之前事先串供，那么每個(gè)罪犯都在不知道對方?jīng)Q策的前提下，從有利于自己的理性角度(個(gè)人利益最大化)，同時(shí)他認(rèn)為對方也是理性的，然后去考慮問題作出決策。緒論A想：如果B坦白，那么我坦白比較劃算；如果B抵賴，那么我坦白比較劃算。B想：如果A坦白，那么我

9、坦白比較劃算；如果A抵賴，那么我坦白比較劃算。17緒論博弈的結(jié)果（即博弈的均衡點(diǎn)）就是：兩人都選擇了坦白，最終兩人都被判8年。即：每個(gè)罪犯都從利己的角度出發(fā)，但是結(jié)果既不利己也不利人。但是這樣的結(jié)果，在非合作二人博弈中，博弈雙方都不會輕易改變決策。因?yàn)樗硇缘恼J(rèn)為他的選擇是最好的。18博弈論之學(xué)習(xí)體會：博弈論（Game Theory）博弈論又被稱為對策論，它是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個(gè)新分支，也是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)重要組成內(nèi)容。按照2005年因?qū)Σ┺恼摰呢暙I(xiàn)而獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)的Robert Aumann教授的說法，博弈論就是研究互動決策的理論。所謂互動決策，即各行動方（即局中人player）的決策是相互影響的

10、，每個(gè)人在決策的時(shí)候必須將他人的決策納入自己的決策考慮之中，當(dāng)然也需要把別人對于自己的考慮也要納入考慮之中在如此迭代考慮情形進(jìn)行決策，選擇最有利于自己的戰(zhàn)略(strategy)。緒論19博弈論學(xué)習(xí)體會：如果你感興趣，任何枯燥的知識都會越學(xué)習(xí)越美妙。緒論博弈論天才約翰.納什20博弈論學(xué)習(xí)體會：如果你感興趣，任何枯燥的知識都會越學(xué)習(xí)越美妙。緒論21影評節(jié)選：所有的學(xué)科，發(fā)展到極致，呈現(xiàn)的都是美。邏輯或是藝術(shù)，終究殊途同歸。感受美的能力，無法剝奪也無法授予，只要我們始終保持最初純真美麗的心。這部片子，一直在展現(xiàn)著數(shù)學(xué)的美。一開始玻璃杯折射的星輝圖案，有點(diǎn)調(diào)皮；窗戶上數(shù)字公式組成的特別窗花，令人驚嘆；

11、在星空下迅速找尋出各種形狀，不經(jīng)意的浪漫；種種。而至對數(shù)字成癡，瘋魔，天賦成病。美麗心靈（A Beautiful Mind）主演：羅素.克勞,2001年,美國講述關(guān)于博弈論天才約翰.納什的故事。22第一章 線性規(guī)劃模型及單純形法 第一節(jié) 線性規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）1.2線性規(guī)劃的一般模型與標(biāo)準(zhǔn)形式1.3線性規(guī)劃問題的解 線性規(guī)劃： （Linear Programming）（L.P.）23需要了解模型的概念：原型：模型：數(shù)學(xué)模型：現(xiàn)實(shí)世界中人們所研究或感興趣的實(shí)際對象。將某一部分信息簡縮、提煉而構(gòu)造的原型替代物。用數(shù)學(xué)關(guān)系式把現(xiàn)實(shí)世界中的原型表達(dá)出來。第一章 線

12、性規(guī)劃模型及單純形法 24 在生產(chǎn)管理和經(jīng)營活動中，要想提高效益，有兩種途徑：（1）革新技術(shù)（2）改進(jìn)生產(chǎn)組織和計(jì)劃 數(shù)學(xué)規(guī)劃為更好的配置資源、組織生產(chǎn)提供了理論和方法。數(shù)學(xué)規(guī)劃包括：線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃。1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）25問題1:某工廠計(jì)劃生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品， 生產(chǎn)1kg的甲需耗煤9t、電力4kw.h、油3t； 生產(chǎn)1kg的乙需耗煤4t、電力5kw.h、油10t； 該廠現(xiàn)有煤360t、電力200kw.h、油300t。 已知甲產(chǎn)品每千克的售價(jià)為7萬元、乙產(chǎn)品每千克的售價(jià)為12萬元。 在上述條件下決定生產(chǎn)方案，使得總收入最大。1.1問題引入（什

13、么是線性規(guī)劃模型）26問題1具體數(shù)據(jù)如表所示：提出和形成問題建立模型求解結(jié)果的分析和應(yīng)用1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）27總收入記為f,則 f=7x1 +12x2 ，為體現(xiàn)對其求極大化，在f 的前面冠以極大號Max，也就是：甲、乙產(chǎn)品的計(jì)劃產(chǎn)量，記為x1 ，x2；在本例中資源煤、電、油的數(shù)量是有限的，對產(chǎn)品甲和乙的生產(chǎn)量構(gòu)成了約束，表示為：決策變量：目標(biāo)函數(shù)：約束條件：Max（maximize最大化）Min(minimum)s.t.(subject to受制于)1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）28解：設(shè)安排甲、乙產(chǎn)量分別為x1 ，x2 ,總收入為 f ， 則該問題的數(shù)學(xué)模型為：1.1

14、問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）29（1）決策變量：甲、乙產(chǎn)品的產(chǎn)量x1 ，x2線性規(guī)劃模型的三個(gè)基本要素：（也是所有規(guī)劃問題的三個(gè)基本要素）：決策變量：需要決策的量，即等待求解的未知數(shù)。目標(biāo)函數(shù)：想要達(dá)到的目標(biāo)，用決策變量的表達(dá)式表示。約束條件：由于資源有限，為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)有哪些資源限制，用決策變量的等式或不等式表示。1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）（3）約束條件：（2）目標(biāo)函數(shù)：總收入最大，Max f = 7 x 1 +12 x 2 30什么是線性規(guī)劃模型：決策變量為可控的連續(xù)變量。目標(biāo)函數(shù)和約束條件都是線性的。x 1 0，x 2 0 x 1 =0,1,2,3n1.1問題引入（什么是線性規(guī)

15、劃模型）31什么是線性規(guī)劃模型：決策變量為可控的連續(xù)變量。目標(biāo)函數(shù)和約束條件都是線性的。滿足以上兩個(gè)條件的數(shù)學(xué)模型稱為線性規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型，也就是線性規(guī)劃模型。1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）32例題1（課本p16例1）（生產(chǎn)計(jì)劃問題）決策變量 甲、乙產(chǎn)品的產(chǎn)量x1 ，x2目標(biāo)函數(shù) Max f = 2 x1+ 2 x2約束條件 s.t. x1 4 x2 3 x1 +2x2 8 x1 ,x2 01.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）33例題2：（下料問題）用一塊邊長為a的正方形鐵皮做一個(gè)容器，應(yīng)如何剪裁，使得做成的容器的容積為最大？決策變量 x 目標(biāo)函數(shù) Max V= ( a - 2x)2

16、x約束條件 a x 0由于目標(biāo)函數(shù)是一個(gè)關(guān)于x的三次函數(shù)，所以這不是線性規(guī)劃模型，是一個(gè)非線性規(guī)劃模型。1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）是否線性規(guī)劃？34練習(xí)題1：（產(chǎn)銷平衡的運(yùn)輸問題） 已知: 一家糖果公司有兩個(gè)加工廠 （A1，A2），公司要把這兩個(gè)工廠生產(chǎn)的糖果運(yùn)往三個(gè)銷售地區(qū)（B1，B2，B3，）。 已知每個(gè)工廠的產(chǎn)量、每個(gè)銷售地點(diǎn)的銷量、各工廠到各銷售地點(diǎn)每噸糖果的運(yùn)價(jià)。 問題：如何安排調(diào)運(yùn)方案，在滿足各銷售地點(diǎn)需要的情況下，使總的運(yùn)費(fèi)最少。1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）35練習(xí)題2：（合理下料問題） 某鋼筋車間，現(xiàn)用的原料是長度10米的鋼筋（直徑相同），需要制作一批長度為3

17、米的鋼筋90根，長度為4米的鋼筋60根，問怎樣下料既滿足需要，又使原材料最少？（請建立其線性規(guī)劃模型）解：根據(jù)題意，可有如下三種下料方式：（1）截成3米的3根；（2）截成3米的2根，4米的1根；（3）截成4米的2根。設(shè)三種下料方式分別用原材料（10米） x1 ，x2，x3根。1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）36練習(xí)題3： 某大學(xué)計(jì)劃早春時(shí)期在校園內(nèi)草坪上施肥，草坪需要的氮、磷、鉀的最低數(shù)量以及市場上銷售的三種肥料的成分和價(jià)格如下表所示。1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）元素最低需要數(shù)量肥料氮含量磷含量鉀含量價(jià)格（元/1000kg）氮10A251051000磷7B10510800鉀5C51

18、05700這所大學(xué)可以根據(jù)需要不受限制地購買到各種肥料，混合后施放到草坪上，列出一個(gè)線性規(guī)劃模型確定購買各種肥料的數(shù)量，既滿足草坪的施肥需求，又使總成本最低。37解：設(shè)x1為購買肥料A的數(shù)量， x2為購買肥料B的數(shù)量， x3為購買肥料C的數(shù)量，則線性規(guī)劃模型為：練習(xí)題3答案381.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）（1）理解什么是線性規(guī)劃模型和線性規(guī)劃模型的三個(gè)基本要素。（2）給出一個(gè)線性規(guī)劃問題，初步學(xué)會建立其線性規(guī)劃模型。1.1問題引入（什么是線性規(guī)劃模型）學(xué)習(xí)任務(wù)總結(jié) 391.2.1線性規(guī)劃的一般模型：對于一般線性規(guī)劃模型，目標(biāo)函數(shù)可以求最大（如利潤最大）也可以求最?。ㄈ绯杀咀钚。?。約束條件可以是“”， 也可以是“”，或“=”。由此可以把一般的線性規(guī)劃模型表示為：1.2線性規(guī)劃的一般模型與標(biāo)準(zhǔn)形式401.2.2線性規(guī)劃一般模型的簡寫式、向量式和矩陣式：對于一般線性規(guī)劃模型，還有另外幾種簡單的表達(dá)形式（簡寫形式、向量形式、矩陣形式）：簡寫形式：1.2線性規(guī)劃的一般模型與標(biāo)準(zhǔn)形式411.2.2線性規(guī)劃一般模型的簡寫式、向量式和矩陣式：向量形式：式中：1.2線性規(guī)劃的