高級(jí)運(yùn)籌學(xué)培訓(xùn)

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高級(jí)運(yùn)籌學(xué)李響教授南開大學(xué)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展研究院

*李響簡(jiǎn)介主要研究方向：物流與供應(yīng)鏈管理、MS/OR建模與優(yōu)化主講研究生課程：運(yùn)籌學(xué)供應(yīng)鏈系統(tǒng)前沿優(yōu)化方法學(xué)習(xí)與工作經(jīng)歷:香港中文大學(xué)系統(tǒng)工程與工程管理系訪問學(xué)者

香港科技大學(xué)工業(yè)工程與物流管理系訪問學(xué)者

美國(guó)密西根大學(xué)工業(yè)工程與運(yùn)營(yíng)管理系訪問學(xué)者

南開大學(xué)經(jīng)發(fā)院教師

香港中文大學(xué)系統(tǒng)工程與工程管理系研究助理南開大學(xué)信息學(xué)院博士南開大學(xué)數(shù)學(xué)院學(xué)士Email:xiangli@*運(yùn)籌學(xué)一、課程的性質(zhì)：本課程是專業(yè)必修課之一二、教學(xué)要求與特點(diǎn)：(l)思想領(lǐng)悟：將優(yōu)化思想運(yùn)用到論文、畢設(shè)、經(jīng)濟(jì)管理實(shí)際問題、甚至生活日常，特別是體會(huì)在經(jīng)濟(jì)管理工作中使用運(yùn)籌學(xué)模型和數(shù)量分析方法對(duì)于解決其中的問題和提高效益所起的重要作用(2)方法掌握：掌握若干優(yōu)化的重要方法與技術(shù)（求解），掌握將實(shí)際管理中的問題形成運(yùn)籌學(xué)模型的方法與技巧（建模）．(3)領(lǐng)域側(cè)重：適當(dāng)側(cè)重物流與供應(yīng)鏈管理方面的問題，但不拘泥于此．(４)思路轉(zhuǎn)變：由做題到出題，側(cè)重對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考和研究的引導(dǎo)*三、科目考察形式1平時(shí)成績(jī)30%點(diǎn)名（只減分）、隨堂成績(jī)（有加分）、作業(yè)

2期末考試 70%

*四、參考教材《運(yùn)籌學(xué)》運(yùn)籌學(xué)教材編寫組編，清華大學(xué)出版社，2005年第三版《運(yùn)籌學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用》胡運(yùn)權(quán)哈工大出版社1998《數(shù)據(jù)、模型與決策》吳廣謀等編著，北京師范大學(xué)出版社，2008年2月P.A.Jensen&J.F.Bard,《OperationsResearch:ModelsandMethods》,JohnWiley&Sons，2003

*專題教材嚴(yán)穎，盛世學(xué)，程侃。運(yùn)籌學(xué)隨機(jī)模型,中國(guó)人民大學(xué)出版社,1995MartinL.Puterman．Markovdecisionprocesses:discretestochasticdynamicprogramming．Wiley

intersciencepublication,1994張維迎.博弈論與信息經(jīng)濟(jì)學(xué).上海人民出版社，1996GPCachon,GameTheoryinSupplyChainAnalysis,2003,workingpaper*本節(jié)主要內(nèi)容運(yùn)籌學(xué)與管理科學(xué)運(yùn)籌學(xué)解決哪些問題運(yùn)籌學(xué)與管理決策運(yùn)籌學(xué)建模運(yùn)籌學(xué)的形成與發(fā)展教學(xué)內(nèi)容*運(yùn)籌學(xué)與管理科學(xué)*現(xiàn)代企業(yè)是競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)是生死攸關(guān)的事情*我們會(huì)贏，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家會(huì)輸。這是無法改變的趨勢(shì)??我們知道，在競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈并充滿危險(xiǎn)的環(huán)境中，工商業(yè)越來越復(fù)雜，越來越困難，企業(yè)的生存越來越不確定，以至于繼續(xù)生存有賴于一天天對(duì)每一份才智的動(dòng)員。

——Konosuke，松下電子公司戰(zhàn)爭(zhēng)—那才是今天工商業(yè)中真正的一切。將軍、上尉、中尉可能身著灰色的法蘭絨服裝，手提黑皮箱，但他們依然在作戰(zhàn)。每天他們?cè)竭^一片地盤進(jìn)軍新的戰(zhàn)場(chǎng)，《華爾街日?qǐng)?bào)》上的頁(yè)頭標(biāo)題猶如要投的重磅炸彈，掠奪者襲擊他們的被掠奪者，會(huì)議室的血戰(zhàn)，公司的傷亡??對(duì)一些人而言，這種新型冷戰(zhàn)的存在如同大混亂一樣，還有一些人認(rèn)為這就是混亂。但是不要弄錯(cuò)??它其實(shí)就是戰(zhàn)爭(zhēng)。

——RobertG.Cross，RevenueManagement(NewYork:BroadwayBooks,1997,P100)*持久的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)常常來自組織因素，這些因素可防止和抗擊競(jìng)爭(zhēng)：即對(duì)大多數(shù)市場(chǎng)中的公司而言，唯一保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的方法是始終比競(jìng)爭(zhēng)者超前一步

管理科學(xué)通過不斷提高公司的決策水平來推動(dòng)這種日益完善的過程——決策制勝：即管理科學(xué)為系統(tǒng)地改善組織的決策過程提供工具；通過運(yùn)用管理科學(xué)，一個(gè)組織能改善他們作決策的方式。20世紀(jì)90年代涌現(xiàn)了大量“新型”公司。這些公司由于開發(fā)和利用了管理科學(xué)的特殊技能而直接導(dǎo)致了公司的蒸蒸日上，使得它們?cè)谑袌?chǎng)上獲得并保持了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在一些行業(yè)中出現(xiàn)了一些高水平的管理科學(xué)的應(yīng)用者。在這些行業(yè)中，公司的生存不僅要依賴于他們的營(yíng)銷、財(cái)務(wù)以及人力資源管理技巧，而且有賴于他們?cè)谌粘９ぷ髦惺褂玫墓芾砜茖W(xué)的思想和工具。這里的管理科學(xué)=(定量化的)運(yùn)籌學(xué)（及相關(guān)科學(xué)）！****工業(yè)例證20世紀(jì)70年代末到80年代初，以美國(guó)為首的許多國(guó)家政府放松了對(duì)航空業(yè)管制，許多低成本運(yùn)營(yíng)的中、小型航空企業(yè)紛紛涌入航空市場(chǎng)(如People-Express公司)。美國(guó)激烈的航空市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，情況不斷惡化，直到引發(fā)美國(guó)航空史上著名的“92航空價(jià)格血戰(zhàn)”，共賣出4.7億張折扣票，造成了美國(guó)航空業(yè)近20億美元的損失。而此期間，**航空公司市場(chǎng)部總經(jīng)理引入了運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域收益管理思想并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出收益管理系統(tǒng)，并將其應(yīng)用到經(jīng)營(yíng)實(shí)踐中。通過此系統(tǒng)以有效地管理座位資源和價(jià)格，在全行業(yè)虧損的情況下，創(chuàng)造了6%的收益增長(zhǎng)，震驚了業(yè)界。**航空公司1982年雇傭了8名管理科學(xué)方面的員工，但到了1993年卻增加到近400人，其他航空公司也紛紛效仿開始雇傭大量管理科學(xué)方面的專家和員工。業(yè)界普遍支持這樣的觀點(diǎn)，即該航空公司通過其管理科學(xué)小組已獲得了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

****獵頭職位，我暫時(shí)不想跳槽，各位老師或同仁，請(qǐng)各自看看咯：）。下附聯(lián)系方式SeniorOperationsResearchExpert

BASFhasbeenacommittedpartnertoGreatChinasince1885.WithmajorinvestmentsinNanjing,ShanghaiandChongqing,BASFisoneofthelargestforeigninvestorsintheChinesechemicalindustry,andmaintainstheBASFAsiaPacificInnovationCampusinShanghaiasaresearchanddevelopmenthubfortheAsiaPacificregion.Objectives:TheteamGlobalBusinessAnalyticsco-createsanddeliversinnovativedata-drivensolutionsforbetterbusinessdecisionsthroughmathematicalmodeling(operationsresearch,statisticalanalysis,anddatascience),thedevelopmentofsustainableprograms,aswellasITsolutions(processandvisualizationofresultsand“BigData”).·AsamemberofaleadingedgeteamofOperationsResearchexpertsyouwillinitiateexecute,andcompleteprojectsintheareaofMathematicalModellingandBusinessOptimizationtoincreasebusinessprofitabilityandreducecosts.MainTasks:InternalmarketdevelopmentandinitiatethedevelopmentofinnovativesolutionsintheareaofOperationsResearchandtheapplicationtobusinesschallenges·ExecuteBusinessOptimizationprojectdeliverables(modeldevelopment)·CollaboratewithprojectteammembersfromvariousinternalfunctionsandBASFbusinessunits·Supportthedevelopmentofinnovativemethodsinthefield(basedonmarkettrendsandeventuallyincollaborationwithacademia)andcontinuouslydeveloptheknowledgebaseoftheteam·Document&Trackprojectandteamdeliverablestoensureimprovementsaresustainable·DisseminatethebenefitsofmathematicalbusinessoptimizationwithinBASF(e.g.organizationofevents)RequirementsMBAoraMasterinAppliedMathematics,OperationsResearch,IndustrialEngineeringorBusinessManagementwithafocusonquantitativemethods.APhDinthefieldisaplus.·5+yearsofexperienceinmathematicalconsultinginanindustrialcontextandworkingincomplexoptimizationprojects;3+yearsofexperienceinprojectmanagement·Experienceinworkingwithmathematicalmodelinglanguagesandoptimizationsoftware(e.g.GAMS,LLamasoft)aswellasprogramminglanguagessuchasPython·Abilitytotranslateabusinesschallengeintoamathematicalproblemandtopresentresultswithmanagerialimplicationsincommonlanguage·Expertiseinthedevelopmentofmulti-useranalyticalITsolutionsisaplus·Youarecomfortableworkinginmultinationalinterdisciplinaryandnewlyset-upteams·FluentinEnglishandMandarin·Mustbewillingandabletotravelupto10%(incl.overseasandvisitingdifferentBASFsitesinAsia-Pacific)MichaelFangSeniorConsultantCollarsConsultantsManagementCo.,LtdTel:+862162886985Fax:+862162886976Adress:Room503,JingAnZhonghuaMansion,No.1701,WestBeijingRoad,Shanghai,200040,PRCEmail:Michael.fang@**運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用舉例*

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It'snotjustnicetohaveintoday'scompetitiveenvironmentWhocameupwiththoseprices-----Airlinepricing(收益管理)HowdoyoufigureouthowmanypeopleyouneedandhowdoyougetyourCFOtopayforit?（人力資源管理）Howdoyoufigureouthowmuchofeachproducttohaveineachstore?(庫(kù)存管理）Theworld‘slargestpackagedeliverycompany,UPS,usesORforitsroutingandschedulingneeds.（運(yùn)輸調(diào)度）Onlineadvertisershavealsobecomemoresophisticatedwiththehelpofoperationsresearch.（廣告投放）fastercomputing,nichemarketingandoutsourcing*Resource-allocation資源分配實(shí)際問題潘得羅索工業(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)）。*投資組合實(shí)際問題比爾是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，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。Portfolioselection*Supplychainnetworkdesign供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)際問題上海國(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？*總結(jié)：資源分配投資組合供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)收益管理人力資源管理廣告投放運(yùn)輸調(diào)度庫(kù)存管理生產(chǎn)計(jì)劃，供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，合同設(shè)置，拍賣設(shè)計(jì)，流程優(yōu)化以上問題都是運(yùn)籌學(xué)范圍的問題*思考題請(qǐng)給出更多例子經(jīng)濟(jì)學(xué)，政治學(xué)，軍事學(xué)，心理學(xué)，自然科學(xué)如工程Subsidizingtodisruptaterrorismsupplychain—afour-playergame,JournalofOperationalResearchSociety,2013Anoptimalhostagerescueproblem.EuropeanJournalofOperationalResearch-EJOR

,vol.151,no.1，2003*運(yùn)籌學(xué)與決策*狹義地，從管理者與決策角度

Manager制定決策計(jì)劃、組織、指導(dǎo)、激勵(lì)、監(jiān)督、控制…

MS/OR運(yùn)用合理的分析來支持和改善決策的制定希望管理者運(yùn)用客觀的、科學(xué)的方法，分析解決問題狹義且典型地說，運(yùn)籌學(xué)是管理者決策的學(xué)問*兩種決策架構(gòu)1.層次架構(gòu)*2.DMK架構(gòu)Data數(shù)據(jù)Model模型Knowledge知識(shí)Decision-Making決策制定*DMK模型提出了很多問題：

成功的決策需要解決以上問題，把準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)、有用的模型和相關(guān)的知識(shí)應(yīng)用到?jīng)Q策過程中來*運(yùn)籌學(xué)是決策的一個(gè)輔助和支持工具它不應(yīng)被看作是獨(dú)立的，它只有與其它的經(jīng)營(yíng)管理職能結(jié)合在一起時(shí)才能實(shí)現(xiàn)最大的利益增長(zhǎng)。OR/MS與決策的關(guān)系*運(yùn)籌學(xué)建模*什么是模型、運(yùn)籌學(xué)模型？定義：用語(yǔ)言或工具（如圖像、文字、算符）對(duì)實(shí)體某一層次的特性或規(guī)律的描述。形式化定義：用一種語(yǔ)言或表達(dá)工具L（Language）對(duì)一個(gè)實(shí)體R（Reality）做描述，產(chǎn)生一個(gè)用工具L描述R的像

=L（R）。數(shù)學(xué)模型：用數(shù)學(xué)語(yǔ)言（數(shù)學(xué)關(guān)系式或邏輯推理）描述的一類特殊的思考模型；Ｌ＝MathematicalLanguage計(jì)算機(jī)模型：L=ComputationalLanguage*目標(biāo)：解決問題對(duì)運(yùn)籌學(xué)模型的要求模型反映真實(shí)問題（Valid）模型可解（Tractable）=>解有用（Implementable）建模的藝術(shù)（Theartofmodeling）Tradeoff:Tractability---Validity*應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)/管理科學(xué)（OR/MS）模型解決問題的基本過程為真實(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備系統(tǒng)分析問題描述模型建立與修改模型求解與檢驗(yàn)結(jié)果分析與實(shí)施圖0.2運(yùn)籌學(xué)研究的基本步驟具體來說（以下步驟對(duì)于復(fù)雜問題不一定是順序的，可能是交互的）：1，明確問題，確定目標(biāo)抽象出問題，明確到問題的表達(dá)能對(duì)應(yīng)于的邏輯目標(biāo)2，模型假設(shè)對(duì)建模對(duì)象的特征與存在條件進(jìn)行簡(jiǎn)化。合理的簡(jiǎn)化是必不可少的3，建模尋找和確立決策變量與決策結(jié)果之間核心關(guān)系和結(jié)構(gòu)，選擇合理的數(shù)學(xué)形式，使實(shí)際問題中的要素和關(guān)系用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來4，模型求解解的存在性，或某種形式的解可以轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的答案。解析、仿真或近似計(jì)算求解5，模型解的分析與檢驗(yàn)對(duì)解的特征或形式進(jìn)行分析；對(duì)解與某些參數(shù)的關(guān)系進(jìn)行分析；對(duì)模型的假設(shè)、結(jié)構(gòu)設(shè)定等的有效性檢驗(yàn)通過分析與檢驗(yàn)得到管理學(xué)啟發(fā)，這往往是非常重要的（無論是實(shí)踐還是research)本科只學(xué)3-4，重點(diǎn)是4；研究生要求1-5.怎么辦？重要例子以線性規(guī)劃模型為例，說明建立模型，分析解決問題的過程和思路（從3開始）*規(guī)劃模型的要素決策變量(Decisionsvariables)在不同的實(shí)際問題中，某些變量可能在某一問題中是參數(shù)，在另外一個(gè)問題中則是決策變量約束(Constraints)目標(biāo)函數(shù)(Objectivefunction)*一個(gè)線性規(guī)劃實(shí)例Afirmproduces3typesofproductsP,Q,andR.Eachproductneeds4machines,A,B,C,D.However,thereareconstraints(ineachweek):Unitprocessingtime(min)AvailabilityProductPProductQProductR(min)MachineA2010102400MachineB1228162400MachineC156162400MachineD101502400*ProductPProductQProductRUnitsellingprice$90$100$70Toearnmoneyasmuchaspossible,Howmanyproductstomakeineachweek?

Unitproduction

cost$45$40$20Unitprofit$45$60$50*理解決策變量Decisionvariables：theamountofeachproducttoproduceforaweekP，Q，R*理解約束條件Unitprocessingtime(min)AvailabilityProductPProductQProductR(min)MachineA2010102400MachineB1228162400MachineC156162400MachineD101502400Anytriple(P,Q,R)simultaneouslysatisfyingtheaboveinequalitiesiscalledafeasiblesolution*理解目標(biāo)函數(shù)ProductPProductQProductRUnitsellingprice$90$100$70Objective:toearnmoneyasmuchaspossibleUnitproduction

cost$45$40$20Unitprofit$45$60$50*線性規(guī)劃模型P,Q,RarecalleddecisionvariablesZistheobjectivefunctiontobemaximizedThesetofinequalitiesareconstraints*附加約束UpperboundEachtypeofproductmayhaveamaximummarketdemand*思考我們的上面的模型對(duì)了嗎？*附加約束Non-negativityorlowerbound我們的模型是否還有問題？Thissolutionisinfeasibleifproductionlevelshavetobeintegers!*完全的線性規(guī)劃模型*最優(yōu)解“最優(yōu)解”的概念Optimalsolution: P=81.28,Q=16.36,R=60Optimalobjectivefunctionvalue: Z=7664*管理學(xué)意義（思考）Question1:

Thecompanyplanstomakesomeadvertisementtoincreasepotentialmarketdemand.Whichtypeofproductshouldthecompanyinvesttoadvertise?*管理學(xué)意義Observation:ProductRreachesitsupperbound,implyingweshouldproduceRasmanyaspossible.ProductQisfarfromitsupperbound,implyingproducingQisleastprofitable*管理學(xué)意義（思考）Question1:

Thecompanyplanstomakesomeadvertisementtoincreasepotentialmarketdemand.Whichtypeofproductshouldthecompanyinvesttoadvertise?Question2:Ifwecanincreasethemaximummarketdemandofsomeproduct(s),howmanydemandyouwouldliketoadd,andhowmuchthecompanywouldliketopayforitatmost?LPModel:droptheconstraint:R<=60Newoptimalsolution:P=78.42,Q=10.69,R=72.48,withtotalprofit=7794.*管理學(xué)意義（思考）Question3:Ifthecompanycanmakecertaininvestmenttoincreasetheavailabletimeofsomeofthemachines,whichmachine(s)shouldbegiventheextraavailabletime?UsedAvailable*請(qǐng)記??！

Strategiesandmanagerialinsightsoftenincorporatethemostimportantfeaturesofthesolutionratherthanspecificnumbers.*以上模型的局限和擴(kuò)展線性假設(shè)成本可能不是線性的(規(guī)模采購(gòu)，銷售的價(jià)格折扣，機(jī)器損耗）---〉非線性規(guī)劃連續(xù)性假設(shè)（任意可分？)產(chǎn)品數(shù)量可能必須是整數(shù)---〉整數(shù)規(guī)劃確定性假設(shè)最大的需求可能是隨機(jī)的機(jī)器可能會(huì)隨時(shí)down掉---〉隨機(jī)規(guī)劃穩(wěn)定性假設(shè)每周機(jī)器的Availability可能是時(shí)變的最大的需求可能是時(shí)變的---〉動(dòng)態(tài)規(guī)劃*其它擴(kuò)展你們能想到其它對(duì)此問題的擴(kuò)展么？?jī)r(jià)格不是給定的，而是需要決策的，和需求有關(guān)對(duì)產(chǎn)品而言，所需機(jī)器作業(yè)的次序不是任意的，而是有規(guī)定的………..*以上擴(kuò)展和變異越復(fù)雜，越接近現(xiàn)實(shí)實(shí)踐，但是求解也越困難，方法要求也越高，有的甚至無法求（精確）解再次體現(xiàn):建模的藝術(shù)就是

agoodtradeoffbetweentractabilityandvalidityIfpeopledonotbelievethatmathematicsissimple,itisonlybecausetheydonotrealizehowcomplicatedlifeis.

——Von-Neumann**小結(jié)：OR/MS與決策的關(guān)系運(yùn)籌學(xué)是對(duì)決策問題建模(除了解決模型)的藝術(shù)。定性分析是定量分析的基礎(chǔ)。定量分析是定性分析的支持。定性是很重要的。從數(shù)學(xué)模型中求出的解也許不是問題的最終答案，而是為實(shí)際問題的系統(tǒng)處理提供了有用的可以作為決策基礎(chǔ)的信息。其中的managerialinsights更重要！猜數(shù)字游戲得到的Insight換位思考---博弈論的精髓剔除劣解---dominatedstrategy剔除劣戰(zhàn)略均衡知識(shí)的層級(jí)如何向1努力？共同知識(shí)：信息如何博弈制勝？計(jì)高一籌*猜數(shù)字游戲得到的Insight當(dāng)利益相關(guān)時(shí)，換位思考，將心比心*猜數(shù)字游戲得到的Insight當(dāng)利益相關(guān)時(shí)，換位思考*猜數(shù)字游戲得到的Insight知識(shí)的層級(jí)如何向1努力？共同知識(shí)：信息如何博弈制勝？計(jì)高一籌*從共同知識(shí)到有限知識(shí)：知識(shí)層級(jí)用知識(shí)的階層解釋“諸葛亮經(jīng)典戰(zhàn)例”華容道空城計(jì)

華容道零階知識(shí)：曹操會(huì)用兵（會(huì)用兵的人看到煙起會(huì)知道有埋伏）一階知識(shí)：諸葛知道曹操會(huì)用兵二階知識(shí)：曹操知道諸葛知道曹操會(huì)用兵曹曰：“諸葛亮故使人于山僻燒煙，使我軍不敢從這條山路走，他卻伏兵于大路等著。吾料已定，偏不教中他計(jì)！”三階知識(shí)：諸葛亮知道曹操知道諸葛知道曹操會(huì)用兵

空城計(jì)零階知識(shí)：亮平生謹(jǐn)慎（謹(jǐn)慎的人必不弄險(xiǎn)）一階知識(shí)：司馬知道亮平生謹(jǐn)慎；亮知道亮平生謹(jǐn)慎二階知識(shí)：亮知道司馬知道亮平生謹(jǐn)慎“計(jì)”高一籌！

理解運(yùn)籌學(xué)這些insights，比博弈結(jié)果數(shù)字1重要所以關(guān)于運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用的一些說法，應(yīng)該正確理解管理科學(xué)與工程v.s.工商管理建模優(yōu)化v.s.實(shí)證統(tǒng)計(jì)1.運(yùn)籌學(xué)理論研究的藝術(shù)在于建模的藝術(shù)，建模的藝術(shù)在于藝術(shù)地tradeoff逼真現(xiàn)實(shí)與理論假設(shè)2.比起確切數(shù)字，運(yùn)籌學(xué)問題解決后得到的管理意義和啟示(insights)更加重要，往往也更有趣*3.運(yùn)籌學(xué)需要系統(tǒng)性的配合和支持，不是僵化Multi-methodology的興起Data-drivenoptimization的興起*從行為經(jīng)濟(jì)學(xué)到行為運(yùn)籌學(xué)4.運(yùn)籌學(xué)還在不斷的發(fā)展完善從行為經(jīng)濟(jì)學(xué)到行為運(yùn)籌學(xué)*新時(shí)代下的運(yùn)籌學(xué)互聯(lián)網(wǎng)+*大數(shù)據(jù)+*運(yùn)籌學(xué)模型類型與本課程內(nèi)容*運(yùn)籌學(xué)的特點(diǎn)理論性和實(shí)踐性均超強(qiáng)理論：最優(yōu)化方法---OR它以整體最優(yōu)為目標(biāo)，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，力圖以整個(gè)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(duì)所研究的問題求出最優(yōu)解，尋求最佳的行動(dòng)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。實(shí)踐：無限:運(yùn)籌學(xué)已被廣泛應(yīng)用于工商企業(yè)、軍事部門、民政事業(yè)等研究組織內(nèi)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)問題，故其應(yīng)用不受行業(yè)、部門之限制；我們關(guān)注MSOR+MS=OM是我們的專業(yè)OR，MS，POM，JOM，MSOM*線性vs.非線性

--F(x)=ax+b--F(x)=x^2變量連續(xù)vs.離散

--xisin[0,100]--xisin{0,1,2,…,100}確定vs.隨機(jī)穩(wěn)定vs.時(shí)變（連續(xù)時(shí)間、離散時(shí)間）集中式?jīng)Q策vs.博弈

運(yùn)籌學(xué)理論模型縱覽*運(yùn)籌學(xué)內(nèi)容規(guī)劃模型縱覽：線性規(guī)劃，非線性規(guī)劃，整數(shù)規(guī)劃，隨機(jī)規(guī)劃，動(dòng)態(tài)規(guī)劃圖及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃：統(tǒng)籌方法與項(xiàng)目管理存貯模型與庫(kù)存管理排隊(duì)論與服務(wù)系統(tǒng)2套線索，交織雜糅*課程大綱0.運(yùn)籌學(xué)引論：管理、決策、定量建模、運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用案例一、線性規(guī)劃：原始問題，對(duì)偶問題，規(guī)劃問題的求解與敏感性分析，案例二、規(guī)劃擴(kuò)展：非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、隨機(jī)規(guī)劃、多目標(biāo)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃三、動(dòng)態(tài)規(guī)劃：最優(yōu)性條件，規(guī)劃方程，典型問題和應(yīng)用（最短路、庫(kù)存和生產(chǎn)計(jì)劃）四、*圖及網(wǎng)絡(luò)：最短路問題，最小費(fèi)用流問題，最大流問題五、*網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃：確定性網(wǎng)絡(luò)（PERT與關(guān)鍵路線），網(wǎng)絡(luò)圖的優(yōu)化，實(shí)際應(yīng)用*六、博弈論：靜態(tài)與動(dòng)態(tài)博弈，均衡，應(yīng)用七、*決策技術(shù)：不確定性決策與案例；樂觀、悲觀、期望值決策準(zhǔn)則、決策樹；多屬性決策*為選講，部分深入內(nèi)容放到下學(xué)期英文課程要求有高等數(shù)學(xué)（線性代數(shù)，微積分）和概率論知識(shí)*

經(jīng)典管理科學(xué)獲獎(jiǎng)應(yīng)用*INFORMS運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用獎(jiǎng)2003年美國(guó)聯(lián)合包裹運(yùn)輸公司（UPS）2004年寶潔公司2005年美國(guó)空氣化工產(chǎn)品有限公司2006年美國(guó)施耐德物流公司2008年通用電氣公司全球研究中心*2003年美國(guó)聯(lián)合包裹運(yùn)輸公司（UPS）該獎(jiǎng)項(xiàng)被授予UPS公司是由于它在整個(gè)組織中持續(xù)運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)和管理科學(xué)技術(shù)。自從1995年運(yùn)籌學(xué)技術(shù)被應(yīng)用以來，UPS的總資產(chǎn)已達(dá)到320億美元。UPS運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)技術(shù)管理這個(gè)擁有36萬(wàn)員工、1800個(gè)設(shè)施、9萬(wàn)臺(tái)車輛和580輛飛機(jī)的大型企業(yè)，保證了每天1000萬(wàn)個(gè)包裹的準(zhǔn)時(shí)交貨，方便了公司的日常決策。UPS管理決策的制定確實(shí)離不開運(yùn)籌學(xué)技術(shù)，運(yùn)籌學(xué)不僅被技術(shù)部門員工使用，而且公司的每個(gè)管理者也不例外。UPS沒有局限在現(xiàn)有運(yùn)籌學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，而是積極發(fā)展原創(chuàng)性研究，擁有運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域先進(jìn)的前沿技術(shù)。在顯著節(jié)約成本的同時(shí)，運(yùn)籌學(xué)技術(shù)還是UPS戰(zhàn)略決策和保持企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。*2004年寶潔公司該獎(jiǎng)項(xiàng)被授予寶潔公司是由于它在決策制定過程中綜合運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)和管理科學(xué)來解決諸如全球制造點(diǎn)和采購(gòu)、庫(kù)存管理、供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)和客戶行為分析等問題。顯著節(jié)約的成本對(duì)于寶潔公司的成長(zhǎng)和管理這個(gè)經(jīng)營(yíng)組織遍布80個(gè)國(guó)家、擁有500億美元資產(chǎn)的跨國(guó)企業(yè)有著很大幫助。寶潔公司由于在增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力過程中貫徹運(yùn)籌學(xué)和管理科學(xué)的方法，因此其產(chǎn)品能夠最好最快的供應(yīng)世界各地的市場(chǎng)。*2005年美國(guó)空氣化工產(chǎn)品有限公司該項(xiàng)運(yùn)籌學(xué)獎(jiǎng)被授予空氣化工產(chǎn)品有限公司由于它在運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)/管理科學(xué)改進(jìn)戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和運(yùn)作水平方面的示范作用。運(yùn)籌管理功能在過去的35年中一直是該公司有著突出貢獻(xiàn)的重要組成部分。運(yùn)籌學(xué)/管理科學(xué)的典型應(yīng)用包括新型的動(dòng)態(tài)定價(jià)決策模型、傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，以及庫(kù)存和資源配送的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)化模型。這些應(yīng)用每年為公司節(jié)約成本約500-800萬(wàn)元，過去十年累計(jì)節(jié)約超過7500萬(wàn)美元。*2006年美國(guó)施耐德物流公司該獎(jiǎng)項(xiàng)被授予施耐德物流公司的工程研究部，以表彰它長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)/管理科學(xué)（ORMS）來改進(jìn)戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和運(yùn)作水平。ORMS功能在過去的25年中一直是施耐德公司有著突出貢獻(xiàn)的重要組成部分，被應(yīng)用在配貨和運(yùn)輸規(guī)劃、收益管理、專用車隊(duì)管理和決策支持等方面，這些應(yīng)用使施耐德公司的年收入增加了約1000萬(wàn)美元。這是ORMS成功應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)決策的一個(gè)典型實(shí)例。*2008年通用電氣公司全球研究中心通用電氣公司的風(fēng)險(xiǎn)&價(jià)值管理實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算與決策科學(xué)部門，通過在公司的各個(gè)領(lǐng)域采用運(yùn)籌學(xué)的方法創(chuàng)造了一系列令人印象深刻的紀(jì)錄，為公司帶來了持續(xù)價(jià)值。通過采用綜合的運(yùn)籌學(xué)技術(shù)來解決廣泛的商業(yè)問題，實(shí)驗(yàn)室展示了它在撲捉商業(yè)機(jī)會(huì)、招標(biāo)管理、問題解決方面的世界級(jí)水平，并且在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持運(yùn)籌研究的能力。2002年2002年評(píng)委會(huì)最終決定授予給其中唯一的華裔科學(xué)家**教授和他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)。**教授提交的項(xiàng)目?jī)?nèi)容主要是當(dāng)民航班機(jī)受到各種干擾之后，航班機(jī)組人員如何以最快的時(shí)間和最佳的組合來使航班恢復(fù)正常運(yùn)營(yíng)。他領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)的實(shí)時(shí)決策支持系統(tǒng)已多年來在美國(guó)的聯(lián)合航空公司，大陸航空公司，西北航空公司，和西南航空公司運(yùn)行。這些系統(tǒng)在一系列影響航班正常運(yùn)營(yíng)的重大事件時(shí)起到了極大的效果，例如2000年12月和2001年3月的美國(guó)北部大暴風(fēng)雪，2001年休斯頓的大洪水，這些對(duì)航班運(yùn)營(yíng)和管理所造成的重大影響都在**教授所領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)的系統(tǒng)的支持下，將損失降低到最低程度。特別是對(duì)于去年“911事件”所造成的影響，該系統(tǒng)為美國(guó)大陸航空公司挽回了至少3000萬(wàn)美元的損失。而他在2001年全年為該公司所創(chuàng)造的實(shí)際價(jià)值就超過了6000萬(wàn)美元。

**中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)應(yīng)用獎(jiǎng)2004年度一等獎(jiǎng)：國(guó)際收支的預(yù)測(cè)預(yù)警一等獎(jiǎng)：油品配送決策系統(tǒng)二等獎(jiǎng)：營(yíng)銷風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警預(yù)防范2002年度

一等獎(jiǎng)(空缺)二等獎(jiǎng)：連鎖商業(yè)配送中心車輛調(diào)度的相關(guān)技術(shù)手段研究與開發(fā)二等獎(jiǎng)：運(yùn)籌學(xué)在鐵路運(yùn)輸中的應(yīng)用企業(yè)運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)：綜合風(fēng)險(xiǎn)分析的數(shù)學(xué)方法在國(guó)家重點(diǎn)投資項(xiàng)目中的應(yīng)用2000年度一等獎(jiǎng)(空缺)二等獎(jiǎng)：運(yùn)籌學(xué)在石油開發(fā)中的應(yīng)用二等獎(jiǎng)：運(yùn)籌學(xué)在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展及工礦企業(yè)中的應(yīng)用*國(guó)際收支的預(yù)測(cè)與預(yù)警

加入WTO后，中國(guó)經(jīng)濟(jì)與世界經(jīng)濟(jì)的聯(lián)系越來越緊密。2002年以來中國(guó)超過美國(guó)成為全球?qū)嶋H吸收外資最多的國(guó)家。外貿(mào)依存度不斷創(chuàng)新高，中國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際經(jīng)濟(jì)的融合、依存關(guān)系進(jìn)一步加深。在這種形勢(shì)下，全球經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的變化必會(huì)明顯影響我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展；必然要更多地面對(duì)外部經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。1997年以來東南亞、南美、俄羅斯等地區(qū)和國(guó)家相繼發(fā)生金融危機(jī)，暴露了新興國(guó)家在國(guó)際收支領(lǐng)域的脆弱性，其后果是嚴(yán)重破壞了當(dāng)事國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這一現(xiàn)象已經(jīng)引起我國(guó)政府和社會(huì)的高度警覺。因此開展適合我國(guó)的國(guó)際收支預(yù)測(cè)、預(yù)警技術(shù)以及國(guó)際收支政策研究，有助于制定正確可行的國(guó)際收支政策，保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，同時(shí)做好國(guó)際收支風(fēng)險(xiǎn)防范，維護(hù)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)安全。汪壽陽(yáng)等將他們研究和開發(fā)的預(yù)測(cè)模型和分析方法，成功地應(yīng)用到中國(guó)的國(guó)際收支預(yù)測(cè)與預(yù)警。在中國(guó)對(duì)外貿(mào)易進(jìn)出口預(yù)測(cè)方面，預(yù)測(cè)的方向完全正確，預(yù)測(cè)精度相當(dāng)高。例如，關(guān)于2002年的中國(guó)進(jìn)出口增長(zhǎng)率，國(guó)內(nèi)幾家知名機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)大都是在7%-8%之間,汪壽陽(yáng)等的預(yù)測(cè)是18.6%，而實(shí)際增長(zhǎng)率是21.8%。在外匯短期預(yù)測(cè)方面，無論是從預(yù)測(cè)結(jié)果的精度，還是上升、持平或下降方向的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，都位于國(guó)際領(lǐng)先水平。他們的精度絕大部分都在0.5%以下，國(guó)外一般在0.8%左右；國(guó)外的上升、持平或下降方向的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性一般在65%左右，而他們過去兩年半的結(jié)果是74.6%。中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用獎(jiǎng)（2004年）*中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用獎(jiǎng)（2004年）油品配送決策系統(tǒng)

在石油產(chǎn)品銷售中，物流成本占了總業(yè)務(wù)成本的很大比例。2003年公司的石油產(chǎn)品銷售量近200萬(wàn)噸，物流成本近1億元人民幣。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，銷售量日益擴(kuò)大，傳統(tǒng)的物流管理方式制約了公司效益的進(jìn)一步提高。在整個(gè)公司的運(yùn)營(yíng)管理中，銷售物流管理是最重要的一個(gè)方面。目前公司要解決的主要問題可分為戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)兩個(gè)層次。戰(zhàn)術(shù)方面：如何解決每天每個(gè)銷售地區(qū)從油庫(kù)到加油站和客戶的油品配送車輛調(diào)度，使得公司的配送成本降下來。戰(zhàn)略方面：銷售區(qū)域該如何劃分？油庫(kù)與加油站的各種油品供需