物流運(yùn)籌學(xué) 課件 第1章 物流與運(yùn)籌學(xué)

導(dǎo)論軟科學(xué)中“硬度”較大的一門(mén)科學(xué)，兼有邏輯的數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)的邏輯的性質(zhì)。系統(tǒng)工程學(xué)和現(xiàn)代管理學(xué)中一種基礎(chǔ)理論和不可缺少的方法。運(yùn)籌學(xué)與現(xiàn)實(shí)1、2015,迪頓通過(guò)引入經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究中的對(duì)偶理論，著重討論了這一理論在福利經(jīng)濟(jì)學(xué)和計(jì)量分析中的應(yīng)用，獲諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。2、2012，羅思和沙普利因“穩(wěn)定匹配理論和市場(chǎng)設(shè)計(jì)實(shí)踐”獲諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)，其理論源于博弈論的思想，運(yùn)籌學(xué)的分支。從1994年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)授予3位博弈論專(zhuān)家（Nash）開(kāi)始，共有5屆諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)與博弈論的研究有關(guān)。3、作為一種管理層決策的工具，所有管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)、管理科學(xué)與工程、機(jī)械設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、土建等等專(zhuān)業(yè)都需要運(yùn)籌學(xué)，涉及軍事、建筑、紡織、鋼鐵、煤炭、石油、電力、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。4、大到國(guó)防戰(zhàn)爭(zhēng)，小到生活瑣事，上至宏觀戰(zhàn)略、下至微觀行動(dòng)，處處涉及運(yùn)籌學(xué)。

運(yùn)籌學(xué)的由來(lái)與發(fā)展運(yùn)籌學(xué)的性質(zhì)與特點(diǎn)

運(yùn)籌學(xué)的主要內(nèi)容運(yùn)籌學(xué)的學(xué)科地位運(yùn)

籌

學(xué)

概

況名稱(chēng)的由來(lái)

OperationResearch

運(yùn)籌帷幄“史記”運(yùn)作研究發(fā)展歷程

運(yùn)籌學(xué)的由來(lái)與發(fā)展二戰(zhàn)以前萌芽二戰(zhàn)期間產(chǎn)生五六十年代發(fā)展七八十年代成熟一、運(yùn)籌學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展早期運(yùn)籌學(xué)思想及例子齊王賽馬丁渭修皇宮哥尼斯堡七橋問(wèn)題丁謂修宮宋真宗大中祥符年間，大內(nèi)失火，一夜之間，大片宮室樓臺(tái)、殿閣亭榭變成了廢墟。為了修復(fù)這些宮殿，宋真宗挑選了善于思考的晉國(guó)公丁謂負(fù)責(zé)。當(dāng)時(shí)，要完成這項(xiàng)重大建筑工程，需要解決一系列相關(guān)難題：一是取土困難，因?yàn)橐浇紖^(qū)去取土，路途太遠(yuǎn)；二是與此相關(guān)的物資運(yùn)輸問(wèn)題難于解決，這不光是運(yùn)土問(wèn)題，還要運(yùn)輸大量其它材料；三是大片廢墟垃圾的處理問(wèn)題。丁謂運(yùn)籌規(guī)劃，制定了高明的施工方案。首先下令“鑿?fù)ㄡ槿⊥痢?，從施工現(xiàn)場(chǎng)向外挖了若干條大深溝，挖出的土作為施工用土。這樣一來(lái)，取土問(wèn)題就舍遠(yuǎn)求近地就地解決了。第二步，再把宮外的汴水引入新挖的大溝中，“引諸道竹木筏排及船運(yùn)雜材，盡自塹中入至宮門(mén)”。這樣，又解決了大批木材、石料的運(yùn)輸問(wèn)題。待建筑運(yùn)輸任務(wù)完成之后，再排除塹水，把工地所有垃圾倒入溝內(nèi)，重新填為平地。簡(jiǎn)單歸納起來(lái)，就是這樣一個(gè)過(guò)程：挖溝（取土）－

引水入溝（運(yùn)輸）－

填溝（處理垃圾）。此方案不僅取得了“一舉而三役濟(jì)”的效果，而且“省費(fèi)以?xún)|萬(wàn)計(jì)”，還大大縮短了工期。丁謂所設(shè)計(jì)的方案，其思想與如今運(yùn)籌學(xué)中的統(tǒng)籌方法是一致的。

運(yùn)籌學(xué)思想及例子。。。。。運(yùn)籌學(xué)名詞使用是在1938年(英國(guó)解決雷達(dá)站同整個(gè)作戰(zhàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合問(wèn)題)。二戰(zhàn)中美，英，加拿大等國(guó)用于戰(zhàn)爭(zhēng)。1948年美國(guó)麻省理工學(xué)院率先開(kāi)設(shè)了運(yùn)籌學(xué)課程，運(yùn)籌學(xué)成為一門(mén)學(xué)科。戰(zhàn)后擴(kuò)展到工業(yè)政府等部門(mén)。自60年代以來(lái)，由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)得到了迅速的發(fā)展并開(kāi)始普及。我國(guó)50年代中期由錢(qián)學(xué)森、許國(guó)志等學(xué)者引入我國(guó)，1958年建立了運(yùn)籌學(xué)研究室。1962年管梅谷提出“中國(guó)郵路問(wèn)題”。1970年華羅庚教授領(lǐng)導(dǎo)下在全國(guó)推廣統(tǒng)籌法和優(yōu)選法，取得顯著成績(jī)，在很多分支領(lǐng)域達(dá)到了當(dāng)時(shí)的國(guó)際水平。1980年4月中國(guó)運(yùn)籌學(xué)學(xué)會(huì)成立，基本形成了自己的理論體系，并在各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。運(yùn)籌學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展

數(shù)學(xué)對(duì)運(yùn)籌學(xué)的作用——是有關(guān)理論和方法的研究基礎(chǔ)，是建立運(yùn)籌學(xué)模型的工具。計(jì)算機(jī)的發(fā)展，促進(jìn)運(yùn)籌學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展——高速、可靠的計(jì)算是運(yùn)籌學(xué)解決問(wèn)題的基本保障。

運(yùn)籌學(xué)定義運(yùn)籌學(xué)是運(yùn)用科學(xué)的方法（如分析、試驗(yàn)、量化等）來(lái)決定如何最佳地運(yùn)營(yíng)和設(shè)計(jì)各種系統(tǒng)的一門(mén)學(xué)科。運(yùn)籌學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中的人力、物力、財(cái)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(shí)現(xiàn)最有效的管理。

引入數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題

--定性與定量方法結(jié)合系統(tǒng)與整體性

--從全局考察問(wèn)題應(yīng)用性

--源于實(shí)踐、為了實(shí)踐、服務(wù)于實(shí)踐交叉學(xué)科

--涉及經(jīng)濟(jì)、管理、數(shù)學(xué)、工程和系統(tǒng)等多學(xué)科開(kāi)放性

--不斷產(chǎn)生新的問(wèn)題和學(xué)科分支多分支

--問(wèn)題的復(fù)雜和多樣性運(yùn)籌學(xué)的性質(zhì)與特點(diǎn)線性規(guī)劃數(shù)學(xué)規(guī)劃非線性規(guī)劃整數(shù)規(guī)劃動(dòng)態(tài)規(guī)劃學(xué)科內(nèi)容多目標(biāo)規(guī)劃雙層規(guī)劃組合優(yōu)化最優(yōu)計(jì)數(shù)問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化排序問(wèn)題統(tǒng)籌圖隨機(jī)優(yōu)化對(duì)策論排隊(duì)論庫(kù)存論決策分析可靠性分析運(yùn)籌學(xué)的主要內(nèi)容

實(shí)際問(wèn)題舉例

對(duì)策問(wèn)題（囚徒困境）

Resource-allocation資源分配Portfolioselection投資組合

Supplychainnetworkdesign供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)際問(wèn)題對(duì)策問(wèn)題：囚徒困境

囚B囚A

坦白

抵賴(lài)

坦白-8，-80，-10

抵賴(lài)-10，0-1，-1實(shí)際問(wèn)題資源分配實(shí)際問(wèn)題

潘得羅索工業(yè)公司生產(chǎn)膠合板，根據(jù)厚度和所用木材的質(zhì)量而有所不同。因?yàn)楫a(chǎn)品在一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中進(jìn)行銷(xiāo)售，產(chǎn)品的價(jià)格由市場(chǎng)決定。所以每個(gè)月管理層面臨的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是選擇產(chǎn)品組合以獲取盡可能多的利潤(rùn)。需要考慮當(dāng)前生產(chǎn)產(chǎn)品必須的各種資源的可得數(shù)量。六項(xiàng)最重要的資源為（1）四種類(lèi)型的原木（根據(jù)原木的質(zhì)量區(qū)分）和（2）生產(chǎn)膠合板的兩項(xiàng)關(guān)鍵作業(yè)的生產(chǎn)能力（模壓作業(yè)和刨光作業(yè)）。

Portfolioselection投資組合實(shí)際問(wèn)題比爾是Nesbit投資公司的財(cái)務(wù)主管，他必須組合長(zhǎng)期市場(chǎng)有價(jià)證券的業(yè)務(wù)量的每月支付計(jì)劃。證券業(yè)務(wù)量的金額高達(dá)$50,000,000。組合此業(yè)務(wù)量的有價(jià)證券必須很快確定下來(lái)，在風(fēng)險(xiǎn)控制限度內(nèi)，以使得一定時(shí)限內(nèi)的收益最大。Supplychainnetworkdesign供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)際問(wèn)題上海國(guó)美電器商場(chǎng)有限公司在上海的商場(chǎng)為什么圓形布點(diǎn)？圍繞上海市外環(huán)線內(nèi)部圓形均勻分布著9家商場(chǎng)，為什么只有一個(gè)配送中心，為什么要建在外環(huán)線的外面？你對(duì)這個(gè)問(wèn)題如何分析！模型要素

變量—可控因素目標(biāo)—優(yōu)化的動(dòng)力和依據(jù)約束—內(nèi)部條件和外部約束研究?jī)?nèi)容

建模概念最優(yōu)性條件算法靈敏度分析最優(yōu)化模型

實(shí)例問(wèn)題線性規(guī)劃模型建模分析線性規(guī)劃模型模型線性規(guī)劃模型運(yùn)籌學(xué)在管理中的應(yīng)用生產(chǎn)計(jì)劃：生產(chǎn)作業(yè)的計(jì)劃、日程表的編排、合理下料、配料問(wèn)題、物料管理等庫(kù)存管理：多種物資庫(kù)存量的管理，庫(kù)存方式、庫(kù)存量等運(yùn)輸問(wèn)題：確定最小成本的運(yùn)輸線路、物資的調(diào)撥、運(yùn)輸工具的調(diào)度以及建廠地址的選擇等人事管理：對(duì)人員的需求和使用的預(yù)測(cè)，確定人員編制、人員合理分配，建立人才評(píng)價(jià)體系等市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)：廣告預(yù)算、媒介選擇、定價(jià)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與銷(xiāo)售計(jì)劃制定等財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)：預(yù)測(cè)、貸款、成本分析、定價(jià)、證券管理、現(xiàn)金管理等***設(shè)備維修、更新，項(xiàng)目選擇、評(píng)價(jià)，工程優(yōu)化設(shè)計(jì)與管理等運(yùn)籌學(xué)在物流中的運(yùn)用規(guī)劃論：線性規(guī)劃可解決物資調(diào)運(yùn)、配送和人員分派等問(wèn)題；整數(shù)規(guī)劃可以求解完成工作所需的人數(shù)、機(jī)器設(shè)備臺(tái)數(shù)和廠、庫(kù)的選址等；動(dòng)態(tài)規(guī)劃可用來(lái)解決諸如最優(yōu)路徑、資源分配、生產(chǎn)調(diào)度、庫(kù)存控制、設(shè)備更新等問(wèn)題。存儲(chǔ)論：物資庫(kù)存策略（量、時(shí)間、結(jié)構(gòu)）網(wǎng)絡(luò)（圖）論：路線選擇決策論：對(duì)策論是一種定量分析方法，可以幫助我們尋找最佳的競(jìng)爭(zhēng)策略，以便戰(zhàn)勝對(duì)手或者減少損失。例如在一個(gè)城市內(nèi)有兩個(gè)配送中心經(jīng)營(yíng)相同的業(yè)務(wù)，為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額，雙方都有多個(gè)策略可供選擇，可以運(yùn)用對(duì)策論進(jìn)行分析，尋找最佳策略。又如，某一地區(qū)，汽車(chē)運(yùn)輸公司要與鐵路系統(tǒng)爭(zhēng)奪客源，有多種策略可供選擇，這也可用對(duì)策論研究競(jìng)爭(zhēng)方案，等等排隊(duì)論：排隊(duì)論在物流過(guò)程中具有廣泛地應(yīng)用，例如機(jī)場(chǎng)跑道設(shè)計(jì)和機(jī)場(chǎng)設(shè)施數(shù)量問(wèn)題，如何才能既保證飛機(jī)起降的使用要求，又不浪費(fèi)機(jī)場(chǎng)資源；又如碼頭的泊位設(shè)計(jì)和裝卸設(shè)備的購(gòu)置問(wèn)題，如何達(dá)到既能滿足船舶到港的裝卸要求，而又不浪費(fèi)港口資源；再如倉(cāng)庫(kù)保管員的聘用數(shù)量問(wèn)題、物流機(jī)械維修人員的聘用數(shù)量問(wèn)題，如何達(dá)到既能保證倉(cāng)儲(chǔ)保管業(yè)務(wù)和物流機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又不造成人力浪費(fèi)，等等，這些問(wèn)題都可以運(yùn)用排隊(duì)論方法加以解決。運(yùn)籌學(xué)解決問(wèn)題的過(guò)程1）提出問(wèn)題：認(rèn)清問(wèn)題2）尋求可行方案：建模、求解3）確定評(píng)估目標(biāo)及方案的標(biāo)準(zhǔn)或方法、途徑4）評(píng)估各個(gè)方案：解的檢驗(yàn)、靈敏性分析等5）選擇最優(yōu)方案：決策6）方案實(shí)施：回到實(shí)踐中7）后評(píng)估：考察問(wèn)題是否得到完滿解決1）2）3）：形成問(wèn)題；4）5）分析問(wèn)題：定性分析與定量分析。構(gòu)成決策。教學(xué)計(jì)劃

數(shù)學(xué)規(guī)劃以線性規(guī)劃和整數(shù)規(guī)劃為教授重點(diǎn)，組合優(yōu)化部分主要講網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，而隨機(jī)優(yōu)化講授對(duì)策論，其它部分作為選講內(nèi)容。教學(xué)方法

以授課為主，案例分析與上機(jī)實(shí)習(xí)相結(jié)合。而講課中主要培養(yǎng)用最優(yōu)化