運籌學(xué)00緒論-1課件

1、陳建華 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 管理科學(xué)與工程系聯(lián)系方式： Email： cjh_ 電 話：Q Q: 632616255高級運籌學(xué)1課程名稱：高級運籌學(xué)課程名稱：(英文)Advanced Operational Research課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué) 分：2總學(xué)時數(shù)：32適用：管理科學(xué)與工程、物流工程、企業(yè)管理、工程管理等課程教材：運籌學(xué)高級教程，高等教育出版社2本課程與其它相關(guān)課程的聯(lián)系 與管理學(xué)原理、西方經(jīng)濟(jì)學(xué)、計算機科學(xué)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計等有著密切的關(guān)系。先修課程：高等數(shù)學(xué)、概率與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)教學(xué)方式：課堂講授、案例分析、課堂討論等?？己朔绞剑嚎荚嚕綍r

2、作業(yè)占30%，筆試占70%。3運籌學(xué)：Operation(al) Research（簡寫OR）是應(yīng)用分析、試驗、量化的方法對經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中的人力、物力、財力等資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排，為決策者提供有依據(jù)的最優(yōu)方案，以實現(xiàn)最有效的管理。 直譯為：作戰(zhàn)研究、運用研究日本：運用學(xué)中國：運籌學(xué)（意譯）第一節(jié) 運籌學(xué)的涵義4運籌學(xué)的研究對象機器、工具、設(shè)備、人員等如何最佳利用問題。方法有：線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)圖、動態(tài)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃等競爭現(xiàn)象如戰(zhàn)爭、投資、商品競爭。方法有：對策論擁擠現(xiàn)象如公共汽車排隊、打電話、買東西、飛機著陸、船舶進(jìn)港等。方法有：排隊論5軍事：運籌學(xué)的主要發(fā)源地歷史上的阿基米德、伽利略研究過

3、作戰(zhàn)問題；第一次世界大戰(zhàn)時，英國的蘭徹斯特（Lanchester）提出了戰(zhàn)斗方程，指出了數(shù)量優(yōu)勢、火力和勝負(fù)的動態(tài)關(guān)系；美國的愛迪生為美國海軍咨詢委員會研究了潛艇攻擊和潛艇回避攻擊的問題。7鮑德西（Bawdsey）雷達(dá)站的研究 英國在東海岸的Bawdsey建立了一個秘密雷達(dá)站。1939年，德國已擁有一支強大的空軍，起飛17分鐘即到達(dá)英國本土。在如此短的時間內(nèi)，如何預(yù)警和攔截成為一大難題。1939年由漫徹斯特大學(xué)物理學(xué)家、英國戰(zhàn)斗機司令部顧問、戰(zhàn)后獲得諾貝爾獎金的P.M.S.Blackett為首，組織了一個小組，代號“Blackett馬戲團(tuán)”。這個小組包括三名心理學(xué)家、兩名數(shù)學(xué)家、兩名應(yīng)用數(shù)學(xué)家

4、、一名天文物理學(xué)家、一名普通物理學(xué)家、一名海軍軍官、一名陸軍軍官、一名測量員。研究的問題是：設(shè)計將雷達(dá)信息傳送到指揮系統(tǒng)和武器系統(tǒng)的最佳方式；雷達(dá)與武器的最佳配置；對探測、信息傳遞、作戰(zhàn)指揮、戰(zhàn)斗機與武器的協(xié)調(diào)，作了系統(tǒng)的研究，并獲得成功?！癇lackett馬戲團(tuán)”在秘密報告中使用了“Operational Research”，即“運籌學(xué)”。大西洋反潛戰(zhàn) 研究如何打破德國對英吉利海峽的海上封鎖。如護(hù)航艦隊保護(hù)商船隊的編隊問題，當(dāng)船隊遭受德國潛艦攻擊時，如何使船隊損失最小問題。8經(jīng)濟(jì)（數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)）：Von Neumann 與對策論1932年，Von Neumann提出一個廣義經(jīng)濟(jì)平衡模型；193

5、9年，提出了一個屬于宏觀經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的控制論模型；1944年，與Morgenstern共著的對策論與經(jīng)濟(jì)行為開創(chuàng)了對策論分支?？低新寰S奇與“生產(chǎn)組織與計劃中的數(shù)學(xué)方法”30年代，蘇聯(lián)數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)家康托洛維奇從事生產(chǎn)組織與管理中的定量化方法研究，取得了很多重要成果。1939年，出版了堪稱運籌學(xué)的先驅(qū)著作生產(chǎn)組織與計劃中的數(shù)學(xué)方法，其思想和模型被歸入線性規(guī)劃范疇。10中國古代的“孫子兵法”在質(zhì)的論斷中滲透著量的分析（1981年美國軍事運籌學(xué)會出版了一本書，書中第一句話就是說孫武是世界上第一個軍事運籌學(xué)的實踐家），中國古代運籌學(xué)思想的例子還有：田忌賽馬、圍魏救趙、丁渭修皇宮（北宋）等等。在1956年，在力

6、學(xué)研究所成立了三人OR研究小組（純科學(xué)），后來成立了一個運籌學(xué)研究室。在建筑和紡織行業(yè)首先應(yīng)用運籌學(xué)，然后在交通運輸、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利、郵電推廣，如糧食的合理調(diào)運問題。對這門學(xué)科的命名來自于一句成語運籌于帷幄之中，制勝于千里之外，于是把它稱為運籌學(xué)。在我國的情況11第三節(jié) 教學(xué)內(nèi)容第一章 線性規(guī)劃第一節(jié) 數(shù)學(xué)規(guī)劃的概念第二節(jié) 線性規(guī)劃理論及單純形法第三節(jié) 線性規(guī)劃的應(yīng)用第四節(jié) 線性規(guī)劃的對偶問題12第三節(jié) 教學(xué)內(nèi)容第三章 對策論第一節(jié) 對策論的基本概念第二節(jié) 矩陣對策第三節(jié) 矩陣對策的解法第四節(jié) 兩人非零和對策14第三節(jié) 教學(xué)內(nèi)容第四章 存儲論第一節(jié) 存儲論的基本概念第二節(jié) 確定性模型第三節(jié)

7、隨機型存儲模型15第三節(jié) 教學(xué)內(nèi)容第六章 排隊論第一節(jié) 排隊系統(tǒng)的基本概念第二節(jié) 最簡單流和負(fù)指數(shù)分布第三節(jié) 單服務(wù)臺排隊系統(tǒng)第四節(jié) 多服務(wù)臺的排隊系統(tǒng)17一、運籌學(xué)的性質(zhì)應(yīng)用科學(xué)“應(yīng)用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)知識和數(shù)學(xué)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)”。運籌學(xué)的性質(zhì)定量化分析多學(xué)科交叉，如綜合利用了心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、物理、化學(xué)等方法最優(yōu)決策第四節(jié) 課程性質(zhì)、局限18例：有一風(fēng)險投資機會，成功與失敗的概率分別是0.5。假設(shè)你每投資1元，若成功得到的利潤是1.6元（共計2.6元），如果失敗，則損失1元。投資次數(shù)與投資額不限。為了保險，你總是拿一半的錢去投資，如果你現(xiàn)有100萬

8、元。你覺得投資收益會怎么樣？ 19初始投資為X，投資后有兩種可能：（1）成功，資本為X+1.6(X/2)（2）失敗，資本為(X/2)1期投資后，資本期望值為：1.15XN期投資后，資本期望值為：1.15NX如果投資10000次，資本將是一個天文數(shù)字。20另一個角度：10000次，輸贏的概率各5000次贏時會變?yōu)椋?.8X輸時會變?yōu)椋?.5X經(jīng)過N次投資后，總資本：1.8N/2*0.5N/2X=0.9N/2X如果投資10000次，資本將接近0。 21贏N1次，則輸N-N1次1.8N1*0.5N-N1X=X即：1.8N1=2N-N1取對數(shù)：N1=0.5411*N才能保本當(dāng)N=10000時，根據(jù)正態(tài)分布，N1=0.5411*N的概率約為：10-15 ！22二、應(yīng)用的局限性還沒有形成科學(xué)管理的思想（企業(yè)小，面臨的問題比較簡單，只要經(jīng)驗豐富，就能解決）。信息不發(fā)達(dá)資料不齊，數(shù)據(jù)難以量化。運籌學(xué)是定量分析把問題的本質(zhì)用數(shù)據(jù)和數(shù)量關(guān)系表示出來。曲高和