主章節(jié)常相全濟(jì)南大學(xué)管理學(xué)院課件

1、 主講:常相全濟(jì)南大學(xué)管理學(xué)院運(yùn) 籌 學(xué)運(yùn)籌學(xué)教程胡運(yùn)權(quán)主編緒 論運(yùn)籌學(xué)釋義運(yùn)籌學(xué)的來源運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展運(yùn)籌學(xué)研究的基本特征運(yùn)籌學(xué)研究的基本步驟運(yùn)籌學(xué)主要分支簡(jiǎn)介大英百科全書 中國大百科全書 辭海(1979年版) 中國企業(yè)管理百科全書 一、運(yùn)籌學(xué)釋義緒 論大英百科全書“運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用于管理有組織系統(tǒng)的科學(xué)”，“運(yùn)籌學(xué)為掌管這類系統(tǒng)的人提供決策目標(biāo)和數(shù)量分析的工具 ”一、運(yùn)籌學(xué)釋義緒 論辭 ?！爸饕芯拷?jīng)濟(jì)活動(dòng)與軍事活動(dòng)中能用數(shù)量來表達(dá)的有關(guān)運(yùn)用、籌劃與管理方面的問題它根據(jù)問題的要求，通過數(shù)學(xué)的分析與運(yùn)算，作出綜合性的合理安排以達(dá)到較經(jīng)濟(jì)較有效地使用人力物力。” 一、運(yùn)籌學(xué)釋義緒 論中國企業(yè)管理百

2、科全書 “應(yīng)用分析、試驗(yàn)、量化的方法，對(duì)經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中人、財(cái)、物等有限資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排，為決策者提供有依據(jù)的最優(yōu)方案，以實(shí)現(xiàn)最有效的管理。” 一、運(yùn)籌學(xué)釋義緒 論思想體現(xiàn) 齊王賽馬 緒 論二、運(yùn)籌學(xué)的來源上中下下上中丁渭修皇宮宋代真宗年間，一場(chǎng)大火燒掉皇宮。真宗皇帝命令大臣丁渭修復(fù)皇宮，他面臨燒磚無土、大型建筑材料無法運(yùn)輸，清墟無處排放等重重困難。丁渭第一件事是將皇宮周圍的大街小巷挖成河道，與河流相通。挖出來的土燒磚制瓦，解決了取土問題，這是短期目標(biāo)，為修皇宮服務(wù)。全國各地建筑材料水運(yùn)到京城，由開挖的河道直接運(yùn)到工地，省去二次運(yùn)輸，節(jié)約了一大筆資金，解決了運(yùn)輸問題。幾年以后，皇宮修復(fù)了，建筑垃

3、圾成山，他又叫人將垃圾填到挖的河道中去，恢復(fù)了原來的大街小巷，結(jié)果，皇宮修成了，街道恢復(fù)了，資金節(jié)省了，可謂“一石三鳥”。這是一個(gè)典型的長短聯(lián)系的好決策，這種綜合解決問題的思想便是出色的系統(tǒng)工程思想。 緒 論丁渭修皇宮正式使用：二十世紀(jì)三十年代后期的二戰(zhàn)期間 英美-“運(yùn)作研究” (operational Reserch)小組。通過科學(xué)方法的運(yùn)用成功地解決了許多非常復(fù)雜的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)問題。例如如何合理運(yùn)用雷達(dá)有效地對(duì)付德國空襲；對(duì)商船隊(duì)如何進(jìn)行編隊(duì)護(hù)航，在船隊(duì)遭受德國潛艇攻擊時(shí)使船隊(duì)損失最少；反潛深水炸彈在各種情況下 如何調(diào)整其爆炸深度，才能增加對(duì)德國潛潛艇的殺傷力等。 緒 論二、運(yùn)籌學(xué)的來源英國

4、第一個(gè)運(yùn)籌小組：領(lǐng)導(dǎo)人，著名的物理學(xué)家MsBlackett （后來因在宇宙射線方面的研究成果而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)） 。組員：2位數(shù)學(xué)家，2位普通物理學(xué)家，1位理論物理學(xué)家，1位天體物理學(xué)家，l位測(cè)量員，3位生理學(xué)家，1位軍官）。-“Blackett雜技團(tuán)”。美國也成立一個(gè)運(yùn)籌小組：領(lǐng)導(dǎo)人，物理學(xué)家Philip WMorse（美國運(yùn)籌學(xué)會(huì)第一屆主席） 。組員與英國相仿，大多為自然科學(xué)家，包括數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家，其中還有一位象棋大師。緒 論二、運(yùn)籌學(xué)的來源運(yùn)籌學(xué)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用取得了顯著效果。例如，在第二次世界大戰(zhàn)中，德國潛艇嚴(yán)重威脅盟軍運(yùn)輸船隊(duì)。反潛戰(zhàn)的一個(gè)重要問題是：當(dāng)偵察飛機(jī)發(fā)現(xiàn)潛艇后，飛機(jī)

5、投擲深水炸彈的最佳時(shí)間以及炸彈引爆的最佳深度應(yīng)是多少?運(yùn)籌工作者對(duì)大量統(tǒng)計(jì)數(shù)字進(jìn)行認(rèn)真分析后，提出：(1) 應(yīng)在潛艇浮出水面或剛下沉?xí)r，投擲深水炸彈；(2)炸彈起爆的最佳深度為離水面25英尺(當(dāng)時(shí)深水炸彈所容許的最低起爆點(diǎn))。空軍采用上述建議后，使德國潛艇被摧毀數(shù)增加到400%。船只受敵機(jī)攻擊時(shí)中彈數(shù)由47%降到29%。緒 論二、運(yùn)籌學(xué)的來源值得注意的是：當(dāng)時(shí)許多實(shí)際問題的解決，僅應(yīng)用了初等概率和統(tǒng)計(jì)。第二次世界大戰(zhàn)以后，運(yùn)籌學(xué)得到了很大的發(fā)展。一方面，運(yùn)籌學(xué)得到了廣泛應(yīng)用。它幾乎涉及經(jīng)濟(jì)管理的所有領(lǐng)域；另一方面，在理論方面發(fā)展了一些數(shù)學(xué)分支，例如數(shù)學(xué)規(guī)劃、應(yīng)用概率、應(yīng)用組合論、博弈論、數(shù)理經(jīng)

6、濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等。大體可分為以下三個(gè)階段：緒 論三、運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展三、運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展二、50年代初期到50年代末期，運(yùn)籌學(xué)的成長時(shí)期 最早建立運(yùn)籌學(xué)會(huì)的國家是英國（1948），接著是美國（1952），法國（1956），日本和印度（1957）。我國的運(yùn)籌學(xué)會(huì)建立在1980年。緒 論三、自60年代以來，運(yùn)籌學(xué)迅速發(fā)展和普及時(shí)期 運(yùn)籌學(xué)進(jìn)一步細(xì)分為各個(gè)分支，專業(yè)學(xué)術(shù)團(tuán)體迅速增多，更多期刊創(chuàng)辦，運(yùn)籌學(xué)書籍大量出版，更多學(xué)校將運(yùn)籌學(xué)課程納入教學(xué)計(jì)劃。 目前國際上著名的運(yùn)籌學(xué)刊物有：Management Science（管理科學(xué)），Operations Research (運(yùn)籌學(xué))，Interfaces（相互

7、關(guān)系），Journal of Operational Reseach Society （英國運(yùn)籌學(xué)研究學(xué)會(huì)期刊 ） ，European Journal of Operations Research（歐洲運(yùn)籌學(xué)雜志 ）。 國內(nèi)比較著名的運(yùn)籌學(xué)刊物：運(yùn)籌學(xué)學(xué)報(bào)、管理科學(xué)學(xué)報(bào)、中國管理科學(xué)、運(yùn)籌與管理、系統(tǒng)工程等。 緒 論三、運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展中國運(yùn)籌學(xué)會(huì)于1980年成立，作為中國數(shù)學(xué)會(huì)的一個(gè)分會(huì)。1982年成為國際運(yùn)籌學(xué)聯(lián)合會(huì)（IFORS）的成員。1992年中國運(yùn)籌學(xué)會(huì)從中國數(shù)學(xué)會(huì)獨(dú)立出來成為國家一級(jí)學(xué)會(huì)是學(xué)會(huì)發(fā)展史上的一個(gè)重要事件。近二十年來，中國運(yùn)籌學(xué)工作者在信息科學(xué)、生命科學(xué)等現(xiàn)代高科技都作出了突

8、出的貢獻(xiàn)。例如，將全局最優(yōu)化、圖論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等運(yùn)籌學(xué)理論及方法應(yīng)用于分子生物信息學(xué)中的DNA與蛋白質(zhì)序列比較、芯片測(cè)試、生物進(jìn)化分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)等問題的研究；在金融管理方面，將優(yōu)化及決策分析方法，應(yīng)用于金融風(fēng)險(xiǎn)控制與管理、資產(chǎn)評(píng)估與定價(jià)分析模型等；在網(wǎng)絡(luò)管理上，利用隨機(jī)過程方法，研究排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量指標(biāo)分析；在供應(yīng)鏈管理問題中，利用隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型，研究多重決策最優(yōu)策略的計(jì)算方法。緒 論三、運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展四、運(yùn)籌學(xué)研究的基本特征系統(tǒng)的整體觀念多學(xué)科的綜合模型方法的應(yīng)用 -制定決策是運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用的核心，而建立模型則是運(yùn)籌學(xué)方法的精髓。緒 論五、運(yùn)籌學(xué)研究的基本步驟一、分析和表述問題二、建立模型三、

9、求解模型和優(yōu)化方案四、對(duì)模型和由模型導(dǎo)出的解進(jìn)行檢驗(yàn)五、建立起對(duì)解的有效控制六、方案的實(shí)施緒 論六、運(yùn)籌學(xué)主要分支簡(jiǎn)介一、線性規(guī)劃(Linear programming)二、非線性規(guī)劃(nonlinear programming)三、動(dòng)態(tài)規(guī)劃(dynamic programming)四、圖與網(wǎng)絡(luò)分析(graph theory and network analysis)五、存貯論(inventory theory)六、排隊(duì)論(queueing theory, or waiting line)七、對(duì)策論(game theory)八、決策論(decision theory) 緒 論線性規(guī)劃問題某醫(yī)院

10、護(hù)士值班班次、每班工作時(shí)間及各班所需護(hù)士數(shù)如表所示。每班護(hù)士值班開始時(shí)向病房報(bào)到，并連續(xù)工作8小時(shí)。試決定該醫(yī)院最少需多少名護(hù)士，以滿足輪班需要？班次工作時(shí)間所需護(hù)士數(shù)（人）16:00-10:0060210:00-14:0070314:00-18:0060418:00-22:0050522:00-2:002062:00-6:0030動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題某公司打算在3個(gè)不同地區(qū)設(shè)置4個(gè)銷售點(diǎn)，根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)部門估計(jì)，在不同地區(qū)設(shè)備不同數(shù)量的銷售站，每月可得利潤如表所示，試問應(yīng)如何在各地區(qū)設(shè)置銷售站，可使每月總利潤最大？地區(qū)銷售站01234101625303220121720223010141617哥尼斯堡

11、（Konigsberg）七橋問題。圖與圖絡(luò)分析存貯論對(duì)某種電子元件每月需求量為4000件，每件成本為150元，每年的存貯費(fèi)為成本的10，每次訂購費(fèi)為500元。求：(1)不允許缺貨條件下的最優(yōu)存貯策略；(2)允許缺貨(缺貨費(fèi)為每件每年100元)條件下的最優(yōu)存貯策略。對(duì)策論“二指莫拉問題”，甲、乙二人游戲，每人出一個(gè)或兩個(gè)手指，同時(shí)又把猜測(cè)對(duì)方所出的指數(shù)叫出來。如果只有一個(gè)人猜測(cè)正確，則他的贏得分?jǐn)?shù)為二人所出指數(shù)之和、否則重新開始。試寫出該對(duì)策中各局中人的策略集及甲的贏得矩陣，并說明是否存在某一種策略比其它策略更有利。再如“囚徒困境”A B坦白抵賴坦白- 8，-80，-10抵賴-10，0-1，-1

12、決策論 根據(jù)以往的資料，一家面包店每天所需面包數(shù)(當(dāng)天市場(chǎng)需求量)可能是下列當(dāng)中的某一個(gè)，100，150，200，250，300，但其概率分布不知道。如果一個(gè)面包當(dāng)天沒有賣掉，則可在當(dāng)天結(jié)束時(shí)每個(gè)0.15元處理掉。新鮮面包每個(gè)售價(jià)為o49元，成本為025元，假設(shè)進(jìn)貨量限制在需求量中的某一個(gè)，要求：(1)做出面包進(jìn)貨問題的決策矩陣；(2) 用處理不確定性決策問題的方法確定最優(yōu)進(jìn)貨量。運(yùn)籌學(xué)在科技體系中的地位緒 論一門科學(xué)只有成功地應(yīng)用數(shù)學(xué)時(shí)，才算達(dá)到了完善的地步。 -馬克思 錢學(xué)森錢學(xué)森（1911.12.11今）。中國著名物理學(xué)家，世界著名火箭專家。被譽(yù)為“中國導(dǎo)彈之父”。1934年畢業(yè)于交通大

13、學(xué)（西安交），1934年在美國麻省理工學(xué)院和加利福尼亞理工大學(xué)學(xué)習(xí)。1938年獲博士學(xué)位，后留任美國并從事火箭研究。1950年開始爭(zhēng)取回歸祖國，當(dāng)時(shí)一位美國海軍的一位高級(jí)將領(lǐng)金布爾說：“錢學(xué)森無論走到哪里，都抵得上5個(gè)師的兵力，我寧可把他擊斃在美國也不能讓他離開?！币虼隋X學(xué)森受到美國政府迫害，失去自由，歷經(jīng)5年于1955年才回到祖國。1991年10月，國務(wù)院、中央軍委授予錢學(xué)森“國家杰出貢獻(xiàn)科學(xué)家”榮譽(yù)稱號(hào)和一級(jí)英雄模范獎(jiǎng)?wù)隆?007年感動(dòng)中國組委會(huì)授予錢學(xué)森的頒獎(jiǎng)詞：在他心里，國為重，家為輕，科學(xué)最重，名利最輕。5年歸國路，10年兩彈成。他是知識(shí)的寶藏，是科學(xué)的旗幟，是中華民族知識(shí)分子的典范。華羅庚-“燒水泡茶”的算法1964年寫統(tǒng)籌方法平話，“燒水泡茶”有五道