運(yùn)籌學(xué)清華版緒論課件

1、運(yùn)籌學(xué)清華版緒論課件運(yùn)籌學(xué)清華版緒論課件1.1 運(yùn)籌學(xué)的定義及發(fā)展史1.3 運(yùn)籌學(xué)體系內(nèi)容1.4 運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域1.2 運(yùn)籌學(xué)特征及方法 牛牛文庫文檔分享1.1 運(yùn)籌學(xué)的定義及發(fā)展史1.3 運(yùn)籌學(xué)體系內(nèi)為決策機(jī)構(gòu)在對其控制下的業(yè)務(wù)活動進(jìn)行決策時，提供一門量化為基礎(chǔ)的科學(xué)方法?；蚴且婚T應(yīng)用科學(xué)，它廣泛應(yīng)用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)知識和數(shù)學(xué)方法，解決實(shí)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(yùn)籌學(xué)是一種給出問題壞的答案的藝術(shù)，否則的話，問題的結(jié)果會更壞。1.1 運(yùn)籌學(xué)的定義及發(fā)展史 牛牛文庫文檔分享為決策機(jī)構(gòu)在對其控制下的業(yè)務(wù)活動進(jìn)行決策時，提供一門量化為基運(yùn)籌學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展早期運(yùn)籌學(xué)思想及

2、例運(yùn)籌學(xué)名詞使用是在1938年(英國解決雷達(dá)站同整個作 戰(zhàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合問題)二戰(zhàn)中美，英，加拿大等國用于戰(zhàn)爭戰(zhàn)后擴(kuò)展到工業(yè)政府等部門自60年代以來，由于計算機(jī)的應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)得到了迅速的發(fā)展并開始普及 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展早期運(yùn)籌學(xué)思想及例www.niuwk.co運(yùn)籌學(xué)的歷史 樸素的運(yùn)籌思想：都江堰水利工程戰(zhàn)國時期（大約公元前250年）川西太守李冰父子主持修建。其目標(biāo)是：利用岷江上游的水資源灌溉川西平原。追求的效益還有防洪與航運(yùn)。其總體構(gòu)思是系統(tǒng)思想的杰出運(yùn)用。 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)的歷史 牛牛文庫文檔分享都江堰由三大工程及120多項配套工程組成：1.“魚嘴”岷江分水工程：將岷江

3、水有控制地引入內(nèi)江。2.“飛沙堰”分洪排沙工程：將泥沙排入外江。3.“寶瓶口”引水工程：除沙后的江水引入水網(wǎng)干道。 它們巧妙結(jié)合，完整而嚴(yán)密，相得益彰。兩千多年來，這項工程一直發(fā)揮著巨大的效益，是我國最成功的水利工程。 牛牛文庫文檔分享都江堰由三大工程及120多項配套工程組成： 它們丁謂的皇宮修復(fù)工程 北宋年間，丁謂負(fù)責(zé)修復(fù)火毀的開封皇宮。他的施工方案是：先將工程皇宮前的一條大街挖成一條大溝，將大溝與汴水相通。使用挖出的土就地制磚，令與汴水相連形成的河道承擔(dān)繁重的運(yùn)輸任務(wù)；修復(fù)工程完成后，實(shí)施大溝排水，并將原廢墟物回填，修復(fù)成原來的大街。丁謂將取材、生產(chǎn)、運(yùn)輸及廢墟物的處理用“一溝三用”巧妙地

4、解決了。 牛牛文庫文檔分享丁謂的皇宮修復(fù)工程 牛牛文庫文檔田忌賽馬齊王要與大臣田忌賽馬，雙方各出上、中、下馬各一匹，對局三次，每次勝負(fù)1000金。田忌在好友、著名的軍事謀略家孫臏的指導(dǎo)下，以以下安排：齊王上中下田忌下上中最終凈勝一局，贏得1000金。 牛牛文庫文檔分享田忌賽馬 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展（國內(nèi)）1 1956年錢學(xué)森（系統(tǒng)工程專家）、許國志（數(shù)學(xué)家）從美國回來，劉源張（質(zhì)量管理專家）從日本回來，周華章（經(jīng)濟(jì)學(xué)家、凱恩斯的學(xué)生）從英國回來。1958年分別在中國科學(xué)院力學(xué)研究所、數(shù)學(xué)研究所成立了二個運(yùn)籌學(xué)研究室。1960年二個運(yùn)籌學(xué)研究室合并。1970年華羅庚教授領(lǐng)導(dǎo)下在全國推廣統(tǒng)

5、籌法和優(yōu)選法，取得顯著成績，在很多分枝領(lǐng)域達(dá)到了當(dāng)時的國際水平。 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展（國內(nèi)） 牛牛文庫文檔4 1978年以前（文革期間）錢學(xué)森在七機(jī)部負(fù)責(zé)我國“兩彈一星”的研究工作。1978年以后錢學(xué)森認(rèn)為應(yīng)向社會推廣，成立了中國軍事運(yùn)籌學(xué)會，1980年成立了中國運(yùn)籌學(xué)會和中國系統(tǒng)工程學(xué)會?；拘纬闪俗约旱睦碚擉w系，并在各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。61962年管梅谷提出“中國郵路問題”。 牛牛文庫文檔分享 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)研究的特點(diǎn)科學(xué)性 （1）它是在科學(xué)方法論的指導(dǎo)下通過一系列規(guī)范化步驟進(jìn)行的； （2）它是廣泛利用多種學(xué)科的科學(xué)技術(shù)知識進(jìn)行的研究。運(yùn)籌學(xué)研究不僅僅涉及數(shù)學(xué)，還要涉及

6、經(jīng)濟(jì)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、工程物理科學(xué)等其他學(xué)科。1.2 運(yùn)籌學(xué)特征及方法 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)研究的特點(diǎn)1.2 運(yùn)籌學(xué)特征及方法www.niuw運(yùn)籌學(xué)研究的特點(diǎn)實(shí)踐性 運(yùn)籌學(xué)以實(shí)際問題為分析對象，通過鑒別問題的性質(zhì)、系統(tǒng)的目標(biāo)以及系統(tǒng)內(nèi)主要變量之間的關(guān)系，利用數(shù)學(xué)方法達(dá)到對系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)化的目的。更為重要的是分析獲得的結(jié)果要能被實(shí)踐檢驗(yàn)，并被用來指導(dǎo)實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行。 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)研究的特點(diǎn) 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)研究的特點(diǎn)系統(tǒng)性 運(yùn)籌學(xué)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)來分析一個組織（或系統(tǒng)），它著眼于整個系統(tǒng)而不是一個局部，通過協(xié)調(diào)各組成部分之間的關(guān)系和利害沖突，使整個系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。 牛牛文庫文檔分享運(yùn)

7、籌學(xué)研究的特點(diǎn) 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)研究的特點(diǎn)綜合性 運(yùn)籌學(xué)研究是一種綜合性的研究，它涉及問題的方方面面，應(yīng)用多學(xué)科的知識，因此，要由一個各方面的專家組成的小組來完成。 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)研究的特點(diǎn) 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)是一門以數(shù)學(xué)為工具，尋求各種問題最優(yōu)方案的學(xué)科，所以是一門優(yōu)化科學(xué)；運(yùn)籌學(xué)研究問題的特點(diǎn)是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，研究全局性的規(guī)劃問題及綜合優(yōu)化規(guī)律，它是系統(tǒng)工程學(xué)的主要理論基礎(chǔ)；運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。要綜合應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、心理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的一些方法和知識；運(yùn)籌學(xué)強(qiáng)調(diào)的科學(xué)方法，其含義不單是某種研究方法的分散和偶然的應(yīng)用，而是可用于整個一

8、類問題上。 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)是一門以數(shù)學(xué)為工具，尋求各種問題最優(yōu)方案的學(xué)科，所以是Scientific Approach科學(xué)的方法問題的確定分析問題建立模型軟件求解結(jié)果分析確定解決方案實(shí)施方案控制 牛牛文庫文檔分享Scientific Approach問題的確定分析問題建立步驟：提出和形成問題。弄清問題的目標(biāo)，可能的約束、問題的可控變量以及有關(guān)參數(shù)，搜集有關(guān)資料；建立模型。把問題中可控變量、參數(shù)和目標(biāo)及約束之間的關(guān)系用一定的模型表示出來；求解。用各種手段將模型求解，所得解可以是最優(yōu)解、次優(yōu)解、滿意解；解的檢驗(yàn)。檢查求解步驟和程序有無錯誤，檢查解是否反映現(xiàn)實(shí)問題；解的實(shí)施。 牛牛文庫文檔分

9、享步驟： 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用原則合伙原則：應(yīng)善于同各有關(guān)人員合作催化原則：善于引導(dǎo)人們改變一些常規(guī)看法互相滲透原則：多部門彼此滲透地考慮獨(dú)立原則：不應(yīng)受某些特殊情況所左右寬容原則：思路寬、方法多，不局限在某一特定方法上平衡原則：考慮各種矛盾的平衡、關(guān)系的平衡 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用原則合伙原則：應(yīng)善于同各有關(guān)人員合作www.ni1.3 運(yùn)籌學(xué)體系內(nèi)容1、線性規(guī)劃（Linear Programming）2、整數(shù)規(guī)劃（Integer Programming）3、非線性規(guī)劃（Nonlinear Programming）4、多目標(biāo)規(guī)劃（Multi objective Programmi

10、ng）5、動態(tài)規(guī)劃（Dynamic Programming）6、對策論（Games Theory）7、決策論（Decision Analysis）8、存儲論（Inventory Control）9、排隊論（Queuing Theory） 牛牛文庫文檔分享1.3 運(yùn)籌學(xué)體系內(nèi)容1、線性規(guī)劃（Linear Pro10、圖論（Graph Theory）11、預(yù)測論（Forecast Theory）12、其它 模擬、可靠性、質(zhì)量控制、型論、可行性研究、統(tǒng)籌方法?？尚行匝芯?、統(tǒng)籌方法、投入產(chǎn)出分析等。 牛牛文庫文檔分享10、圖論（Graph Theory）11、預(yù)測論（Fore運(yùn)籌學(xué)主要分支解決方法典型

11、的辦法線性規(guī)劃目標(biāo)規(guī)劃非線性規(guī)劃動態(tài)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)分析 決策分析庫存模型對策論排隊論模 擬 在線性目標(biāo)和約束條件間取得最優(yōu)化結(jié)果在相對立的目標(biāo)間尋得妥協(xié)在非線性目標(biāo)和約束條件間取得最優(yōu)化結(jié)果多階段決策問題用各種活動和事件的網(wǎng)絡(luò)排列來說明項目比較其他決策的結(jié)果把庫存的成本降至最低研究競爭與對抗問題分析正在等待的隊列的特點(diǎn)對復(fù)雜的問題作動態(tài)觀察 牛牛文庫文檔分享運(yùn)籌學(xué)主要分支解決方法典型的辦法線性規(guī)劃在線性目標(biāo)和約束條件問題類型 典型的問題預(yù) 測 財 務(wù) 人力資源 時序 資源配置設(shè)備更新 庫存控制 選 址 項目規(guī)劃 排隊問題 對產(chǎn)品的需求多大，需求類別如何，對利潤有何影響? 需要多少資金，從何處得到資金

12、，成本是多少? 需要多少員工，應(yīng)具有什么技能，留用多長時間? 什么工作最重要，工作的順序如何? 需要什么資源，資源是否短缺，怎樣優(yōu)先獲得短缺的資源? 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況如何，可靠性如何，什么時候需要更新? 我們應(yīng)保持多少庫存，什么時候應(yīng)再訂貨，再訂多少? 運(yùn)作的最佳場所在哪里，需要什么設(shè)施? 項目需要多長時間，哪些工作最重要，資源如何利用? 隊列多長，提供多少個服務(wù)臺，我們能提供什么水平的服務(wù)? 運(yùn)籌學(xué)解決的問題類型 牛牛文庫文檔分享問題 典型的問題預(yù) 測 對產(chǎn)品的需科克和盧塞爾兩位研究人員曾對240家公司發(fā)了調(diào)查表，其中105家公司有回復(fù)。他們統(tǒng)計出這些公司使用計量方法的百分比如下所示：1、線性規(guī)

13、劃為95%。2、存貨控制模型為90.7%。3、網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)為90.7%。4、運(yùn)輸模型為75.3%。5、馬爾柯夫分析為43.1%。1.4 運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域 牛牛文庫文檔分享科克和盧塞爾兩位研究人員曾對240家公司發(fā)了調(diào)查表，其中10Many real world examples許多實(shí)際問題舉例 牛牛文庫文檔分享Many real world exampleswww.ni對策問題1：囚徒困境 囚B囚A 坦白 抵賴 坦白 -8，-8 0，-10 抵賴 -10，0 -1，-1 牛牛文庫文檔分享對策問題1：囚徒困境 囚Bwww.niu對策問題 2：追逃問題V=1V=4貓不會游泳湖老鼠能否逃出湖面？R 牛牛文庫文檔分享對策問題 2：追逃問題V=1V=4貓不會游泳湖老鼠能否逃出湖（國內(nèi)）導(dǎo)彈試驗(yàn)：評價導(dǎo)彈的可靠性（中國科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所）評價一批產(chǎn)品的質(zhì)量，按數(shù)理統(tǒng)計的方法，需要抽取樣本30-100個作試驗(yàn)，顯然不可能，代價太大。但是，七機(jī)部要求最多2次，周總理