現(xiàn)代管理方法2.ppt

1、題目3:最優(yōu)化方法(也叫運(yùn)籌學(xué)方法)是近幾十年形成的。它主要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法研究各種系統(tǒng)的優(yōu)化途徑和方案，為決策者提供科學(xué)的決策依據(jù)。優(yōu)化方法的主要研究對象是各種有組織的系統(tǒng)管理問題及其生產(chǎn)經(jīng)營活動。優(yōu)化方法的目的是找到一個合理利用人力、物力和財力的最優(yōu)方案，發(fā)揮和提高系統(tǒng)的效率和效益，最終達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)目標(biāo)。實踐表明，隨著科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步和生產(chǎn)管理的發(fā)展，優(yōu)化方法已成為現(xiàn)代管理科學(xué)的重要理論基礎(chǔ)和不可或缺的方法，并已廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)管理、公共管理、國防等領(lǐng)域，發(fā)揮著越來越重要的作用。主要內(nèi)容：優(yōu)化方法概述：線性規(guī)劃和單純形運(yùn)輸問題；1.優(yōu)化方法概述，優(yōu)化方法的產(chǎn)生和發(fā)展；優(yōu)化方法的研究對象、特征

2、模型和研究方法；1.最優(yōu)化方法的產(chǎn)生和發(fā)展，一般認(rèn)為起源于第二次世界大戰(zhàn)。當(dāng)時，英國和美國都發(fā)明并制造了一些新武器，如雷達(dá)、大炮和深水炸彈，但如何有效地使用這些武器遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于這些武器的制造。為此，英國軍政當(dāng)局聚集了一批具有不同學(xué)科和專業(yè)背景的科學(xué)家，并于1940年8月成立了一個由布萊克特領(lǐng)導(dǎo)的1 1人跨學(xué)科團(tuán)隊，這標(biāo)志著世界上第一次開始了優(yōu)化方法的正式活動。然后。1942年3月，美國還成立了一個17人小組，研究深水炸彈的起爆深度和美國海軍反潛部隊的反潛戰(zhàn)略。這些早期的優(yōu)化工作，由于研究與國防有關(guān)的戰(zhàn)略和技術(shù)問題，受到了戰(zhàn)時軍事需要的壓力；不同學(xué)科相互滲透產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)，成功解決了許多重要的操作

3、問題，為優(yōu)化方法的發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗。第二次世界大戰(zhàn)后，當(dāng)工業(yè)逐漸恢復(fù)繁榮時，由于迫切需要解決各種組織中越來越復(fù)雜的問題，一些曾經(jīng)在軍事行動隊工作的專家學(xué)者開始關(guān)注將這種方法應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等民用部門的可能性，并探討了優(yōu)化方法在工商企業(yè)和其他國民經(jīng)濟(jì)部門的應(yīng)用，取得了良好的效果。20世紀(jì)40年代后半期，一些優(yōu)化方法的原創(chuàng)專家回到大學(xué)和研究部門，致力于優(yōu)化方法理論基礎(chǔ)的研究，尋求分析和解決管理問題的新方法。自20世紀(jì)50年代以來，隨著優(yōu)化方法在系統(tǒng)配置、收斂和競爭中的深入研究和應(yīng)用，出現(xiàn)了較為完整的理論和方法，如規(guī)劃理論(包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃等)。)、排隊論、存儲理論和

4、決策理論等。這使得最優(yōu)化方法作為一門理論性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科逐漸形成并迅速發(fā)展。20世紀(jì)六七十年代，隨著社會實踐需求的不斷增加，最優(yōu)化方法發(fā)揮了越來越重要的作用，并取得了一系列的成果。在各種社會領(lǐng)域，如企業(yè)管理、公共管理、工程設(shè)計、生產(chǎn)計劃等。優(yōu)化方法的應(yīng)用到處都有成果。在20世紀(jì)80年代和90年代，最優(yōu)化方法處于繁榮時期，面臨著世界上許多重大問題，如人口、能源、糧食、裁軍、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、公共管理等。這是急需解決的問題。2.最優(yōu)化方法的研究對象。優(yōu)化方法自形成以來就沒有統(tǒng)一的定義。提出以下定義來說明優(yōu)化方法的研究對象。英國運(yùn)籌學(xué)學(xué)會將優(yōu)化方法定義為一系列科學(xué)方法的應(yīng)用。在工業(yè)、商業(yè)、政府和國防部這

5、種方法的特點(diǎn)是科學(xué)地建立系統(tǒng)模型，包括衡量各種因素，如分析機(jī)會和風(fēng)險，從而預(yù)測和比較各種決策、戰(zhàn)略或控制的結(jié)果，使管理組織能夠科學(xué)地確定其政策和行動。美國作戰(zhàn)計劃學(xué)會提出了一個與上述類似的相對簡短的定義：優(yōu)化方法的研究內(nèi)容是在需要分配有限資源時，對人機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計和運(yùn)行做出科學(xué)的決策。從以上定義可以看出，雖然每個定義的重點(diǎn)略有不同，但一般意義是相同的。一般來說，最優(yōu)化方法的研究對象是各種有組織的系統(tǒng)(主要是經(jīng)濟(jì)組織系統(tǒng))的運(yùn)行和管理。用最優(yōu)化方法研究的系統(tǒng)存在于一定的時間和空間條件下，可以被人控制和操縱。有兩個以上的行動計劃可供選擇，人們需要做出決定。最優(yōu)化方法研究的問題是它可以用數(shù)量來表示

6、，它與系統(tǒng)的各種活動有關(guān)，在應(yīng)用、計劃、使用、安排、控制和計劃方面都有問題。優(yōu)化方法的任務(wù)是在現(xiàn)有條件下，根據(jù)問題的要求，分析和研究相關(guān)活動的復(fù)雜數(shù)量，然后將其總結(jié)成一定的模型，再利用相關(guān)的原理和方法，找到解決問題的最佳方法和方案，以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。3.優(yōu)化方法的特點(diǎn)是，優(yōu)化方法研究和問題解決的基礎(chǔ)是優(yōu)化技術(shù)，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的整體優(yōu)化。該優(yōu)化方法針對實際問題，從系統(tǒng)的角度出發(fā)，以整體優(yōu)化為目標(biāo)，研究各組成部分的功能及其相互影響關(guān)系，解決各組成部分之間的利益沖突，找出使研究問題達(dá)到最佳效果的解決方案，并找到實施的最佳行動方案。最優(yōu)化方法在研究和解決問題方面的優(yōu)勢在于它是綜合運(yùn)用多學(xué)科方法的。從一開始，

7、優(yōu)化方法就是由不同學(xué)科、多方面的專家通過共同合作和集體努力實現(xiàn)的。目前，由于研究對象的復(fù)雜性和多因素性，確定了優(yōu)化方法的跨學(xué)科、交叉滲透和綜合內(nèi)容。優(yōu)化方法和解決問題方法的研究具有明顯的系統(tǒng)分析特征，幾乎都需要建立數(shù)學(xué)模型并使用計算機(jī)進(jìn)行求解?？梢哉f，沒有計算機(jī)的發(fā)展，就不會有優(yōu)化方法的發(fā)展。該優(yōu)化方法實用性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。優(yōu)化方法的目的是解決實際問題。它所使用的所有假設(shè)和數(shù)學(xué)模型只不過是解決實際問題的工具，有助于解決各種經(jīng)濟(jì)活動和管理問題。最后，它可以為決策者提供建設(shè)性的解決方案，并收到實際效果。因此，其應(yīng)用不受行業(yè)和部門的限制，已廣泛應(yīng)用于工商企業(yè)、軍事部門和公共管理部門。4.模型及其研究方

8、法，模型的基本要求，分析和求解模型的步驟，4.1模型的基本要求，優(yōu)化方法研究和問題解決的核心是正確建立和使用模型。為實際問題建立的優(yōu)化模型應(yīng)滿足兩個基本要求：第一，它能完整地描述所研究的系統(tǒng)，從而能代替現(xiàn)實供我們分析和研究；第二，模型應(yīng)該在適合所研究問題的前提下盡可能簡單。但是，在學(xué)習(xí)構(gòu)建優(yōu)化模型時，這些要求往往很難達(dá)到，而且很難在一開始就判斷選擇什么樣的模型并確定構(gòu)建模型的范圍，這需要豐富的實踐經(jīng)驗和熟練的技能，有時需要反復(fù)修改并最終確定。因此，模特是一種創(chuàng)造性勞動。一般來說，這項工作最適合由優(yōu)化方法工作者和專業(yè)從業(yè)人員來進(jìn)行。用最優(yōu)化方法分析和解決問題實際上是一門科學(xué)要解決問題，首先要問問

9、題，弄清問題的本質(zhì)和關(guān)鍵，這就需要對系統(tǒng)進(jìn)行深入的調(diào)查和分析，確定問題的邊界，選擇問題的目標(biāo)。建立一個模型。優(yōu)化模型是一個能夠有效實現(xiàn)某個目標(biāo)(或多個目標(biāo))的系統(tǒng)。因此，一旦目標(biāo)確定，就必須用數(shù)學(xué)語言描述問題，建立目標(biāo)函數(shù)，分析問題所處的環(huán)境，確定約束方程，探索與問題相關(guān)的決策變量等。并選擇合適的方法建立優(yōu)化模型。分析并解決模型。根據(jù)模型的性質(zhì)和數(shù)學(xué)特征，選擇合適的求解方法。例如，用經(jīng)典方法、迭代法或模擬法來尋找模型的最優(yōu)解。測試和評估模型。在得到模型分析和計算的結(jié)果后，仍有必要根據(jù)是否能解決實際問題來選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)，主要是考慮實現(xiàn)目標(biāo)的情況，并通過一定的方法，如靈敏度分析、參數(shù)規(guī)劃方法和相關(guān)

10、分析來評價模型結(jié)構(gòu)和一些基本參數(shù)，以檢驗它們是否準(zhǔn)確，否則，有必要考慮改變或修正模型，增加計算過程中使用的信息或數(shù)據(jù)。應(yīng)用或?qū)崿F(xiàn)模型的解決方案。經(jīng)過反復(fù)檢驗，最終應(yīng)用或?qū)嵺`模型的解決方案是為決策者提供一套基于科學(xué)的解決問題所需的數(shù)據(jù)、信息或解決方案，以幫助決策者在處理問題時給出正確的決策和行動計劃。2.線性規(guī)劃與單純形法，線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型，標(biāo)準(zhǔn)線性規(guī)劃問題的求解，1。線性規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型，雖然上述四個問題的實際背景不同，但它們的數(shù)學(xué)模型有一個共同的特點(diǎn)：約束條件是決策變量(通常作為決策變量)。目標(biāo)函數(shù)是決策變量的線性函數(shù)。根據(jù)不同的問題，需要最大化或最小化目標(biāo)函數(shù)。2，線性規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)形式，

11、例如，3，線性規(guī)劃問題的解法，線性規(guī)劃問題的解法，3.1，線性規(guī)劃問題的解法，3.2，3.3，單純形法。單純形法的基本思想是：根據(jù)問題的標(biāo)準(zhǔn)形式，從可行域中的一個基本可行解(極點(diǎn))出發(fā)，將其轉(zhuǎn)化為另一個新的基本可行解，并改進(jìn)目標(biāo)函數(shù)值。經(jīng)過幾次這樣的變換，問題的最優(yōu)解最終被獲得，或者判斷沒有最優(yōu)解。單純形法的計算步驟，a，找出初始可行基，給出初始基本可行解，建立初始單純形表，bi，B，檢驗數(shù)，c，確定基變量和基變量，d，改變基迭代，供需平衡的運(yùn)輸問題(生產(chǎn)和銷售)1。供需平衡的運(yùn)輸問題(生產(chǎn)和銷售)。例如，一家電視公司目前在廣東和遼寧有一個完整的機(jī)器工廠，并有五個銷售中心：東北、華北、華東、中

12、南和西北，其產(chǎn)品銷往全國各地。產(chǎn)品從工廠運(yùn)送到銷售中心，然后從每個中心運(yùn)送到零售店。由于生產(chǎn)能力不足，為了擴(kuò)大市場份額，公司決定新建一個整機(jī)廠，每周生產(chǎn)能力為25，000臺。經(jīng)過調(diào)查，初步選定安徽、湖北和陜西。各工廠的生產(chǎn)成本、分銷成本、生產(chǎn)能力和市場需求見下表。解決方案是在原始基礎(chǔ)上調(diào)查新工廠的總成本，最低的是選定的工廠地點(diǎn)。這樣，有必要建立三個“運(yùn)輸成本表”，通過對這些表的操作來計算。16000、3、2000、10000、2、9000、9000、1、10000、2、6000、3、6000、4、1、19000、5、2000、21000、判別方法是當(dāng)費(fèi)用表中空格的檢查數(shù)都為非負(fù)數(shù)時，運(yùn)輸方案是

13、最好的。核對數(shù)字，找出對應(yīng)于空格到任意空格的閉環(huán)。從空白處的偶數(shù)角點(diǎn)減去奇數(shù)角點(diǎn)的成本總和，差值為空白處的支票號碼6000、19000、2000、10000、10000、9000、16000、1、2、16000。120，30，如果有負(fù)數(shù)，需要調(diào)整調(diào)整對象：選擇負(fù)數(shù)絕對值最大的空白：奇數(shù)角點(diǎn)的最小值調(diào)整方法：減去奇數(shù)角點(diǎn)的調(diào)整量，加上偶數(shù)角點(diǎn)的調(diào)整量，不改變其他得到新的方案。繼續(xù)檢查并調(diào)整新方案，重復(fù)幾次，直到找到最佳方案，6000，19000，2000 10000，9000，16000，90，-80，120，90，140，110，120，30，1，3，2，4，2000，2000，-2000，-2000，8000，19000，10000生產(chǎn)超過銷售，銷售超過生產(chǎn)。為了用表運(yùn)算的方法解決這個問題，需要把它轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)和銷售的平衡。2.1如果生產(chǎn)超過銷售，需求就是生產(chǎn)和銷售之間的差