淺析運籌學在實際生活中的應用

4--題目：淺析運籌學在實際生活中的應用2011年5月目錄摘要………3一、 引言……………………3二、 運籌學概述……………4三、 運籌學的發(fā)展…………4四、 運籌學的理論體系……5（1）規(guī)劃論…………………5（2）決策論………………………6（3）運輸問題……………6（4）存儲論………………6（5）圖論………………………7(6)排隊論……………………7（7）博弈論……………………7五、運籌學的應用所涉及的領(lǐng)域……………8（1）市場銷售…………………8（2）生產(chǎn)計劃…………………8（3）庫存管理……………8（4）運輸問題…………………9（5）財政和會計………………9（6）人事管理…………………9（7）城市管理…………………9六、運籌學國內(nèi)外應用現(xiàn)狀…………………9七、 結(jié)論……………………11八、結(jié)語………11參考文獻……………………11用來解決復雜的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)問題。二戰(zhàn)之后，從事這項工作的許多專家轉(zhuǎn)到了經(jīng)濟部門、民用企業(yè)、大學或研究所，繼續(xù)從事決策的數(shù)量方法的研究，運籌學作為一門學科逐步形成并得以迅速發(fā)展。戰(zhàn)后的運籌學主要在一下兩方面得到了發(fā)展，其一為運籌學的方法論，形成了運籌的許多分支，如數(shù)學規(guī)劃（線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、隨機規(guī)劃等）、圖論與網(wǎng)絡(luò)、排隊論、存儲論、維修更新理論、搜索論、可靠性和質(zhì)量管理等。1947年的求解線性規(guī)劃問題的單純形法是運籌學發(fā)展史上最重大的進展之一。其二是由于電子計算機尤其是微機迅猛地發(fā)展和廣泛地應用，使得運籌學的方法論能成功地即時地解決大量經(jīng)濟管理中的決策問題。世界上不少國家已成立了致力于該領(lǐng)域及相關(guān)活動的專門學會，美國于1952年成立了運籌學會，并出版期刊《運籌學》，世界其他國家也先后創(chuàng)辦了運籌學會與期刊，1957年成立了國際運籌學協(xié)會。運籌學的理論體系隨著科學技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，運籌學已滲入很多領(lǐng)域里，發(fā)揮了越來越重要的作用。運籌學本身也在不斷發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)是一個包括好幾個分支的數(shù)學部門了。比如：數(shù)學規(guī)劃（又包含線性規(guī)劃；非線性規(guī)劃；整數(shù)規(guī)劃；組合規(guī)劃等）、圖論、網(wǎng)絡(luò)流、決策分析、排隊論、可靠性數(shù)學理論、庫存論、對策論、搜索論、模擬等等，由這些分支構(gòu)成了一個完整的運籌學理論體系。（1）規(guī)劃論。數(shù)學規(guī)劃主要包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標規(guī)劃、和動態(tài)規(guī)劃。研究內(nèi)容與生產(chǎn)活動中有限資源的分配有關(guān)，在組織生產(chǎn)的經(jīng)營管理活動中，具有極為重要的地位和作用。它主要解決兩個方面的問題。一是對于給定的人力、物力、財力，怎樣才能發(fā)揮它們的最大效益；二是對于給定的任務，怎樣才能用最少的人力、物力和財力去完成它。這兩個方面有一個共同特點．即在給定的條件下，按照某一衡量指標來尋找最優(yōu)方案，求解約束條件下目標函數(shù)的極值(極大值或極小值)問題。具體來講，線性規(guī)劃可以解決生產(chǎn)過程的優(yōu)化、物流方面的運輸以及資源的配置問題等；整數(shù)線性規(guī)劃可以求解企業(yè)的投資決策問題、旅行售貨員問題等；而動態(tài)規(guī)劃所研究的對象是多階段決策問題，主要用來解決最短路線問題、多階段資源分配問題、生產(chǎn)和存儲控制問題及設(shè)備更新問題等。根據(jù)他研究問題的特點，它主要用于總體的生產(chǎn)，存儲和勞動力的配合問題等進行合理的統(tǒng)計規(guī)劃，是獲得最大的收益。例如某家制造公司利用了線性規(guī)劃的科學理論對生產(chǎn)的成本和勞動力的分配，最后是的企業(yè)在制造費用上節(jié)省了10%的生產(chǎn)費用。此外還可以用于生產(chǎn)作業(yè)計劃，日程表的編排，還有在合理下料，配料問題，無聊問題等方面的應用。（2）決策論。所謂決策就是根據(jù)客觀可能性,借助一定的理論,方法和工具,分析問題提出可行方案以及研究從多種可供選擇的行動方案中選擇最優(yōu)方案的方法。決策問題通常分為三種類型：確定型決策、風險型決策和不確定型決策．針對不同的情形套用相應的模型便可求解。經(jīng)濟領(lǐng)域中利用決策論解決的問題有：企業(yè)管理者制定投資、生產(chǎn)計劃、物資調(diào)運計劃的問題。新產(chǎn)品的銷路問題，一種新股票發(fā)行的變化問題等?，F(xiàn)代的財政與會計分析也多會用到?jīng)Q策分析。（3）運輸問題。運輸問題在研究某些問題是具有其他的方法無法比擬的便利性，當我們遇到一些大宗的物資調(diào)運時如煤，鐵，木材等，如何制定合理的調(diào)運方案，將這些物資運到各個消費地點而且總運費要達到最小。除了這些還有一些客運問題，如空運問題涉及航班和飛機的人員服務時間的安排，為此國際運籌學協(xié)會中還專門設(shè)立了航空組，專門研究空運問題中的運籌學問題。水運同樣有船舶航運計劃，港口配置和船到港后的運行安排。而在鐵路方面的應用就更加廣泛了，如經(jīng)典的并為大家熟知的運輸問題，再婦最長(短)路問題、阿絡(luò)流問題(最小費用商品流問題、多商品流問題)等，以及旅行商TSP問題．這些問題都非常容易在交通運輸領(lǐng)域找到廣泛的應用實例。（4）存儲論。人們在生產(chǎn)和消費過程中，都必須儲備一定數(shù)量的原材料、半成品或商品。存儲少了會因停工待料或失去銷售機會而遭受損失，存儲多了又會造成資金積壓、原材料及商品的損耗。因此．如何確定合理的存儲量、購貨批量和購貨周期至關(guān)重要，這便是存儲論。它是研究物資庫存策略的理論。合理的庫存是生產(chǎn)和生活順利進行的必要保障，可以減少資金占用、費用支出和不必要的周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，縮短物資流通周期，加速再生產(chǎn)的過程等。常見的庫存控制模型有確定性存儲模型和隨機性存儲模型。針對庫存物資的特性，選用相應的存儲控制模型和補貨策略，制定出一個合理的存儲系統(tǒng)。如美國某公司應用了存儲論后節(jié)省了18%的費用。目前已將庫存量與計算機信息系統(tǒng)結(jié)合起來應用的范圍與作用更加強大。如美國西電公司，從1971年起用了五年的時間建立了“西電物資管理系統(tǒng)“，使得公司節(jié)省了大量的物資存儲費用和運費，而且減少了管理人員，使得企業(yè)獲得了巨大的經(jīng)濟效益。（5）圖論。線性規(guī)劃是運籌學中理論比較完善成熟、方法比較方便有效的一個分支，但是用來解決某些大型系統(tǒng)的問題仍能力，具有描述問題直觀，模型易于計算實現(xiàn)的特點，能很方便地將一些復雜的問題分解或轉(zhuǎn)化為可能求解的子問題。網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)濟領(lǐng)域中主要用來解決生產(chǎn)組織、計劃管理中諸如最短路徑、最小連接、最小費用流問題以及最優(yōu)分派問題等。另外，物流方面的運輸、配送問題，工廠、倉庫等的選址問題等，也可運用網(wǎng)絡(luò)分析的知識輔助決策者進行最優(yōu)安排?？傊貏e是在計劃和安排大型的復雜工程時，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是重要的工具(6)排隊論。也稱隨機服務系統(tǒng)理論．是專門研究由于隨機因素的影響而產(chǎn)生擁擠現(xiàn)象的科學．主要解決系統(tǒng)服務設(shè)施和服務水平之間的平衡問題，以較低的投入求得更好的服務。排隊現(xiàn)象在日常生活中屢見不鮮，如機器等待修理．船舶等待裝卸，顧客等待服務等。當然在經(jīng)濟領(lǐng)域中也很多見，如工廠生產(chǎn)線上的產(chǎn)品等待加工，在制品、產(chǎn)成品排隊等待出人庫作業(yè)等。這些問題有一個共同點，即若等待時間過長，會影響生產(chǎn)任務的完成，或者顧客會自動離去而影響經(jīng)濟效益；若增加修理工、裝卸碼頭和服務臺，固然能解決等待時間過長的問題，但又會蒙受修理工、碼頭和服務臺空閑的損失。這類問題的妥善解決就是排隊論的任務.而有些救濟系統(tǒng)的設(shè)計和運用也同樣或運用到排隊論,如救火站,救護車,警車等分布點的設(shè)立.例如美國曾經(jīng)用排隊論的方法來確定紐約市緊急電話站的值班人數(shù).加拿大曾經(jīng)研究一個城市的警車配置和負責范圍,出事故后警車應該走的路線等。（7）博弈論。博弈論，簡單的說，是指二人或多人在平等的對局中各自根據(jù)對方的策略變換自己的對抗策略，達到取勝目標的理論。也叫做對策論。它是現(xiàn)代數(shù)學的一個新分支，也是運籌學的一個重要理論。事實上，博弈論衍生于古老的游戲或博弈，如象棋、撲克等。數(shù)學家們將具體的問題抽象化后，再建立完備的邏輯框架、體系研究。其規(guī)律及變化。以最簡單的二人對弈為例，稍想一下便可知道其中的玄妙：若假設(shè)雙方都是最理性的棋手，能準確地記得自己和對手的每步棋的走法。當甲出棋的時候，為了能夠贏棋，得仔細考慮乙的想法，而當乙出棋時，他也得考慮甲的想法。博弈論正是研究棋手們“出棋”招數(shù)中理性化、邏輯化的部分，并將其系統(tǒng)化為一門科學。換句話說，就是研究個體如何在錯綜復雜的相互影響中得出最合理的策略。博弈者可以分析自己與對手的利弊關(guān)系，從而確立自己在博弈中的優(yōu)勢，當然現(xiàn)在有不少的博弈理論，可以幫助對弈者分析局勢，然后采取相應的策略，最終達到取勝的目的。我國《史記》中記載著的田忌賽馬的故事就是一個典型的博弈論故事。田忌用自己的上等馬，中等馬和下等馬，分別對戰(zhàn)齊威王的中等馬，下等馬和上等馬，最后獲得了比賽的勝利。從這個賽馬的故事中可以看出，對弈者要想在比賽中獲勝，必須能準確地判斷出自己的優(yōu)勢和劣勢，采取相應的戰(zhàn)術(shù)。近年來，數(shù)學家還對水雷和艦艇、殲擊機和轟炸機之間的作戰(zhàn)、追蹤等問題進行了研究，提出了追逃雙方都能自主決策的數(shù)學理論。近年來，隨著人工智能研究的進一步發(fā)展，對博弈論提出了更多新的要求。五、運籌學的應用所涉及的領(lǐng)域運籌學在管理領(lǐng)域的應用涉及到以下幾方面：（1）市場銷售。主要應用在廣告預算和媒介的選擇、競爭性定價、新產(chǎn)品開發(fā)、銷售計劃的制定等方面。如美國杜邦公司在20世紀50年代起就非常重視將運籌學用于研究如何做好廣告工作，產(chǎn)品定價和新產(chǎn)品的引入。通用電力公司對某些市場驚醒模擬研究。（2）生產(chǎn)計劃。在總體計劃主要用于總體確定生產(chǎn)、存儲和勞動力的配合等計劃，以適應波動的需求計劃，節(jié)省10%的生產(chǎn)費用。還可以用于生產(chǎn)作業(yè)計劃、日程表的編輯等。此外，還有在合力下料、配料問題、物料管理等方面的應用。（3）庫存管理。主要應用于多種物資庫存量，群定某些設(shè)備的能力或容量，如停車場的大小、新增發(fā)電設(shè)備的容量大小、電子計算機的內(nèi)存量、合理的水庫容量等。美國某機器制造公司應用存儲論后，節(jié)省18%的費用。目前國外新動向是將庫存理論與計算機的物資管理系統(tǒng)相結(jié)合。如美國西電公司，從1971年起用5年時間建立了“西電物資管理系統(tǒng)”，使公司節(jié)省了大量物資存儲費用和運費，而且減少了管理人員。（4）運輸問題。這涉及空運、水運、公路運輸、鐵路運輸、管道運輸、場內(nèi)運輸?？者\問題設(shè)計飛行航班和飛行機組人員服務時間安排等。為此在國際運籌學協(xié)會中設(shè)有航空組，專門研究空運中的運籌學問題。水運有船舶航運計劃、港口裝卸設(shè)備的配置和船到港口后的運行安排。公路運輸除了汽車調(diào)度計劃外，還有公路網(wǎng)的設(shè)計和分析，市內(nèi)公共汽車路線的選擇和行車時刻表的安排，出租汽車的調(diào)度和停車場的設(shè)立。鐵路運輸方面的應用就更多了。（5）財政和會計。這里涉及預算、貸款、成本分析、定價、投資、證券管理、現(xiàn)金管理等。用的較多的方法是統(tǒng)計分析、數(shù)學規(guī)劃、決策分析。此外還有盈虧分析法、價值分析法等。（6）人事管理。這里涉及六個方面，首先是人員的獲得和需求估計；第二是人才的開發(fā)，即進行教育和訓練；第三是人員的分配，主要是各種指派問題；第四是各類問題的合理利用問題；第五是人才的評價，其中有如何測定一個人對組織、社會的貢獻；第六是工資和津貼的確定等。（7）城市管理。這里有各種緊急服務系統(tǒng)的設(shè)計和運用，如救火站、救護車、警車等分布點的設(shè)立。美國曾用排隊論方法來確定紐約市緊急電話站的值班人數(shù)。加拿大曾研究一城市的警車的配置和負責范圍，出事故后警車應走的路線等。此外有城市垃圾的清掃、搬運和處理；城市供水和污水處理系統(tǒng)的規(guī)劃……六、運籌學國內(nèi)外應用現(xiàn)狀從表1可以看到：1.使用運籌學方法，各個企業(yè)是不平衡的，有的經(jīng)常使用，而有的卻從不使用。因此，運籌學在美國各個行業(yè)使用分布極不均衡。2.對于各種不同的運籌學方法，使用的程度也是大不相同的。從表上可以看出統(tǒng)計方法、計算機模擬、網(wǎng)絡(luò)計劃、線性規(guī)劃、排隊論是企業(yè)最常用的方法。運籌學的使用情況還和公司的規(guī)模和所在行業(yè)的不同而不同。研究表明，大公司大企業(yè)使用運籌學方法的百分比高，其中88％的大公司使用預測方法，超過50％的大公司把運籌學方法應用于制定生產(chǎn)計劃、存儲控制、資金預算和運輸?shù)确矫娴墓ぷ鳌Ｖ圃鞓I(yè)的企業(yè)中最經(jīng)常使用的運籌學方法為網(wǎng)絡(luò)計劃，其次為統(tǒng)計分析、模擬、線性規(guī)劃?？梢姛o論在國內(nèi)或國外推廣運籌學，在管理中的應用前景都是非常廣闊的，企業(yè)對運籌學應用和需求也是很大的。運籌學的應用不受行業(yè)、部門之限制；它既對各種經(jīng)營進行創(chuàng)造性的科學研究，又涉及到組織的實際管理問題，具有很強的實踐性，最終能向決策者提供建設(shè)性意見，并收到實效；它以整體最優(yōu)為目標，從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，力圖以整個系統(tǒng)最佳的方式來解決該系統(tǒng)各部門之間的利害沖突。對所研究的問題求出最優(yōu)解，尋求最佳的行動方案，所以它也可看成是一門優(yōu)化技術(shù)，提供的是解決各類問題的優(yōu)化方法。結(jié)論與傳統(tǒng)數(shù)學方法和物理實驗經(jīng)驗方法相比，管理運籌學具有自己獨特的優(yōu)越性，面對復雜并且不宜用傳統(tǒng)方法解決的問題，人們可以利用管理運籌學的理論知識進行規(guī)劃求解,最終得出比較優(yōu)越的決策，因此，管理運籌學具有很強的實用性和實用價值，逐漸