數(shù)據(jù)模型與決策管理科學(xué)導(dǎo)論

數(shù)據(jù)模型與決策管理科學(xué)導(dǎo)論第1頁/共24頁數(shù)據(jù)、模型與決策

-管理科學(xué)導(dǎo)論

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教材與參考書籍教材：《數(shù)據(jù)、模型與決策》（原書第12版），

[美]戴維R.安德森等著；侯文華等譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2009年版。

參考書：《管理運(yùn)籌學(xué)》（第3版）,韓伯棠編著,

高等教育出版社，2010年。第3頁/共24頁4課程要求1、掌握經(jīng)濟(jì)管理中最常見的模型與分析問題解決問題的方法；2、了解本課程在管理領(lǐng)域的運(yùn)用以及基本思想體系；3、能夠獨(dú)立解決一些常用實(shí)際問題，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)的模型，并利用所學(xué)軟件工具對自己所建立的模型設(shè)計求解。第4頁/共24頁5講授提綱

第1章導(dǎo)論第2章線性規(guī)劃導(dǎo)論第3章線性規(guī)劃的靈敏度分析等第4章線性規(guī)劃的應(yīng)用第5章分配與網(wǎng)絡(luò)模型第6章整數(shù)線性規(guī)劃第7章項(xiàng)目安排第8章庫存模型第9章等候線模型第10章決策分析淡化數(shù)學(xué)算法軟件求解第5頁/共24頁6考核方式結(jié)課成績：（可討論）平時成績：考勤、作業(yè)、回答問題50%筆試（開卷or閉卷？）（或）案例研究：運(yùn)用所學(xué)的方法，對一個實(shí)際問題進(jìn)行定量分析50%第6頁/共24頁7課程的稱謂一門運(yùn)用數(shù)學(xué)的定量方法研究管理決策問題的知識體系的學(xué)科

OperationsResearch（OR）日本譯作“運(yùn)用學(xué)”香港、臺灣譯為“作業(yè)研究”我國譯作“運(yùn)籌學(xué)”源于古語“運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之外”取“運(yùn)籌”二字，體現(xiàn)運(yùn)心籌謀、策略取勝在北美，ManagementScience（MS）管理科學(xué)運(yùn)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(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/計算機(jī)仿真，給管理決策提供科學(xué)依據(jù)。第7頁/共24頁8緒

論一、發(fā)展歷史二、學(xué)科作用三、學(xué)科性質(zhì)四、工作程序五、學(xué)科體系六、學(xué)習(xí)要求第8頁/共24頁9一、發(fā)展歷史1.早期的運(yùn)籌思想

齊王（田忌）賽馬?渭修皇宮沈括運(yùn)軍糧?科學(xué)管理2.軍事運(yùn)籌學(xué)階段（誕生）20世紀(jì)40年代誕生于英美1）鮑德西雷達(dá)站的研究。1940年，英國為對付德國空軍的空襲，使用了雷達(dá)，但沒有科學(xué)布局，效果不好。為解決這個問題，成立運(yùn)籌學(xué)小組，稱OperationalResearch，意為作戰(zhàn)研究。美國和加拿大也在軍隊(duì)設(shè)立運(yùn)籌學(xué)小組，稱OperationsResearch，協(xié)助指揮官研究戰(zhàn)略及戰(zhàn)術(shù)問題。2）大西洋反潛戰(zhàn)。1942年麻省Morse教授協(xié)助英國打破了德國對英吉利海峽的海上封鎖。3）英國戰(zhàn)斗機(jī)中隊(duì)援法決策。第9頁/共24頁103.管理運(yùn)籌學(xué)階段（發(fā)展）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)用得到了長足進(jìn)展。

1948年，美國麻省理工學(xué)院率先開設(shè)了運(yùn)籌學(xué)課程，許多大學(xué)群起效法，運(yùn)籌學(xué)成一門學(xué)科，內(nèi)容也日益豐富。1950年，美國出版了第一份運(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，這是第一本以運(yùn)籌學(xué)為名的專著，書中總結(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)的一個的定義。其發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方面：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，如數(shù)學(xué)規(guī)劃(線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃)、排隊(duì)論、庫存論、對策論、搜索論等；二是電子計算機(jī)的迅猛發(fā)展推動了運(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、會計金融、銷售、存儲、計算機(jī)與信息系統(tǒng)、設(shè)計、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。第10頁/共24頁11企業(yè)的成功要素中：觀念意識更新47％人文文化35％技術(shù)優(yōu)勢18％決策意識的科學(xué)性成功決策正確決策二、學(xué)科作用理念的重要性？第11頁/共24頁12二、學(xué)科作用1.量化管理的重要性

管理科學(xué)是對與定量因素有關(guān)的管理問題通過應(yīng)用科學(xué)的方法進(jìn)行輔助管理決策的一門學(xué)科。目的：用科學(xué)方法分析管理問題，為管理者決策提供依據(jù)目標(biāo)：在企業(yè)經(jīng)營內(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題定量分析定性分析評價與評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.JamesHarrington定性到定量分析，數(shù)量界限的重要性：量變引起質(zhì)變第12頁/共24頁13聽一場音樂會：網(wǎng)絡(luò)訂票的票價500元，不去可退票情況1：在你馬上要出發(fā)的時候，發(fā)現(xiàn)你把最近的價值500元的電話卡弄丟了。你是否還會去聽這場音樂會？情況2：假設(shè)昨天花500元錢買一張今晚的音樂會取票單。在你出發(fā)時，發(fā)現(xiàn)把票單丟了。如果去聽音樂會，就必須再花500元錢買張票，去還是不去？二、學(xué)科作用2.量化思考使人理性

冰淇淋實(shí)驗(yàn)：一杯A有70克，裝在50克的杯子里，看上去要溢出了一杯B是80克，裝在100克的杯子里，看上去還沒裝滿

單獨(dú)憑經(jīng)驗(yàn)判斷時，在相同的價格上，人們普遍選擇A

實(shí)驗(yàn)表明，大部分的回答者仍舊會去聽結(jié)果卻是，大部分人回答說不去了第13頁/共24頁143.量化分析輔助決策烙餅需要烙兩個面，每面大約3分鐘。鍋里一次至多能烙兩張餅。問烙1，2，3張餅最少需多長時間？烙2007張呢？

每一位快餐店老板最關(guān)心的問題就是：如何吸引更多的顧客以獲取更高的利潤。那么，他們除了增加花色、提高品味、保證營養(yǎng)、降低成本之外，快餐店應(yīng)在其基本特點(diǎn)“快”字上下功夫。最近流行的一種方式就是老板向顧客承諾：如果讓哪位顧客等待超過一定時間(例如五分鐘)，那么他可以免費(fèi)享用所訂的飯菜。這樣必將招攬更多的顧客，由此帶來的利潤一定大于免費(fèi)奉送造成的損失。但是老板希望對于利弊有一個定量的分析.告訴他在什么條件下作這種承諾才不會虧本，更進(jìn)一步，他希望知道應(yīng)該具體地作幾分鐘的承諾，利潤能增加多少。

第14頁/共24頁15問題：諸葛亮的空城計如何量化分析？信息不充分條件下的決策

司馬懿

攻

退諸葛亮空城計全軍覆滅－10轉(zhuǎn)危為安＋10棄城逃跑－7

＋10諸葛亮：司馬懿：歷史事實(shí)：司馬懿清楚諸葛亮的所有招數(shù)嗎？諸葛亮清楚司馬懿的所有招數(shù)嗎？第15頁/共24頁16二、學(xué)科作用3.量化分析輔助決策

盈虧平衡分析40,00080,000120,000160,00004080120160200Revenue=900xFixedcostLossProfitCost=50,000+400xxBreak-evenpoint=100units利潤：I=(P–Cm–Ch)Q-F策略1↑↑????差異化，領(lǐng)先者戰(zhàn)略策略2↑???↑?規(guī)模化，大規(guī)模市場策略3↑?↓???機(jī)械化，第一利潤源策略4↑??↓??技能化，第二利潤源策略5↑????↓信息化，第三利潤源第16頁/共24頁17二、學(xué)科作用量化輔助決策案例：盈虧平衡分析例：某企業(yè)總銷售額1100萬元物料成本700萬元員工工資200萬元管理費(fèi)用100萬元現(xiàn)在利潤=100萬元，目標(biāo)利潤150萬元利潤實(shí)現(xiàn)的方法有：將總銷售額增加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%第17頁/共24頁18三、學(xué)科性質(zhì)1.研究對象經(jīng)濟(jì)和管理活動中能用“數(shù)量關(guān)系”描述的如運(yùn)營、規(guī)劃與組織管理問題解決的理論模型和優(yōu)化方法實(shí)踐2.學(xué)科特點(diǎn)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)從整體上進(jìn)行把握第18頁/共24頁19四、工作程序管理者制定決策：管理運(yùn)籌學(xué)的步驟：明確問題環(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)識別問題量化分析建立模型軟件求解結(jié)果分析確定方案實(shí)施方案控制管理者解的分析第19頁/共24頁20五、學(xué)科體系1.管理問題

需求預(yù)測產(chǎn)品的市場需求量有多大，需求類別如何，對企業(yè)盈利有何影響?生產(chǎn)計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?市場營銷廣告預(yù)算、媒介選擇、產(chǎn)品定價、銷售計劃等如何安排？運(yùn)輸問題最佳運(yùn)輸線路是哪條？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)營點(diǎn)如何選擇，需要哪些運(yùn)作設(shè)施，設(shè)施如何布局?庫存控制應(yīng)保持多大庫存量，何時應(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，何時和如何更新或改造?人力資源人員需求預(yù)測，技能要求，編制與任務(wù)指派，績效測評，留用多長時間?財務(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)問題隊(duì)列多長，有無容量限制，多少服務(wù)臺為宜，能提供什么水平的服務(wù)?第20頁/共24頁21五、學(xué)科體系2.學(xué)科內(nèi)容

模型類型解決的典型辦法線性規(guī)劃在線性目標(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)劃在相對立的目標(biāo)間尋得多目標(biāo)妥協(xié)的滿意解動態(tài)規(guī)劃尋求多階段動態(tài)系統(tǒng)的整體決策優(yōu)化問題網(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)計劃用各種作業(yè)和結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)排列來說明項(xiàng)目實(shí)施計劃管理決策依據(jù)決策準(zhǔn)則權(quán)衡比較備選方案的決策結(jié)果方案排序綜合各方案的優(yōu)勢與不足尋求多指標(biāo)排名次序庫存模型尋求訂貨、存儲和缺貨等庫存成本降至最低的經(jīng)濟(jì)批量統(tǒng)計方法從一個抽樣得到普遍結(jié)果的推論和曲線擬合排隊(duì)理論分析正在等待的隊(duì)列特點(diǎn)及其運(yùn)行指標(biāo)仿真模擬動態(tài)觀察復(fù)雜的管理問題的行為，模擬管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系第21頁/共24頁22五、學(xué)科體系3.學(xué)科應(yīng)用管理既是科學(xué)又是藝術(shù)低層管理的科學(xué)成分較多，高層管理的藝術(shù)成分較多運(yùn)營管理需較多管理科學(xué)，人力資源管理需較多管理藝術(shù)例行管理需要較多管理科學(xué)，例外管理需要較多管理藝術(shù)M:管理決策問題MC:定量解決方法方案選擇依據(jù)問題導(dǎo)向技術(shù)支持戰(zhàn)略決策營銷決策生產(chǎn)安排財務(wù)分析人