第一章緒論運籌學講義

1、運籌學A 考試課程 學時：64參考書：參考書：1 管理運籌學管理運籌學 （第（第2版）韓伯棠版）韓伯棠 高等教育出版社高等教育出版社2 運籌學教程運籌學教程（第（第2版）胡運權版）胡運權 清華大學出版社清華大學出版社3 運籌學習題集運籌學習題集(第第3版版) 胡運權胡運權 清華大學出版社清華大學出版社4 運籌學導論運籌學導論(第第8版版) 弗雷德里克弗雷德里克.S.希利爾等著希利爾等著 胡運權胡運權 等譯等譯 清華大學出版清華大學出版5.數(shù)據(jù)，模型與決策數(shù)據(jù)，模型與決策(第第2版版) 弗雷德里克弗雷德里克.S.希利爾，馬希利爾，馬克克.S.希利爾著，中國財政經(jīng)濟出版社，希利爾著，中國財政經(jīng)濟出

2、版社，2004，1 第一章緒論第一章緒論n1決策、定量分析與管理運籌學n2運籌學的分支n3運籌學在工商管理中的應用n4學習運籌學必須使用相應的計算機 軟件，必須注重于學以致用的原則第一章緒論第一章緒論 運籌學運籌學( (Operations Research or Operational Research) )直譯為直譯為“運作研究運作研究”或或“作業(yè)研究作業(yè)研究”。 (“夫運籌帷幄之中,決勝千里之外”史記高祖本紀) 運籌學是應用分析、試驗、量化的方法，對經(jīng)濟管理系統(tǒng)中的人力、物力、運籌學是應用分析、試驗、量化的方法，對經(jīng)濟管理系統(tǒng)中的人力、物力、財力等資源進行統(tǒng)籌安排，為決策者提供有依據(jù)的最

3、優(yōu)方案，以實現(xiàn)最有效的財力等資源進行統(tǒng)籌安排，為決策者提供有依據(jù)的最優(yōu)方案，以實現(xiàn)最有效的管理。管理。 運籌學的產(chǎn)生和發(fā)展運籌學的產(chǎn)生和發(fā)展 運籌學產(chǎn)生于第二次世界大戰(zhàn)，主要用于解決如何在與德軍的對抗中最大限度運籌學產(chǎn)生于第二次世界大戰(zhàn)，主要用于解決如何在與德軍的對抗中最大限度地殺傷敵人，減少損失（羅伊地殺傷敵人，減少損失（羅伊 合理利用雷達防空合理利用雷達防空19381938；19421942年美國年美國 對商船如對商船如何進行編隊護航，反潛艇策略問題；何進行編隊護航，反潛艇策略問題；19391939年康托洛維奇出版年康托洛維奇出版生產(chǎn)組織與計劃生產(chǎn)組織與計劃中的數(shù)學方法中的數(shù)學方法對膠合板

4、廠的生產(chǎn)計劃建立線性規(guī)劃模型）對膠合板廠的生產(chǎn)計劃建立線性規(guī)劃模型） 。二戰(zhàn)以后，運。二戰(zhàn)以后，運籌學得到了快速的發(fā)展，形成了許多分支，并且計算機的應用極大地推動了運籌學得到了快速的發(fā)展，形成了許多分支，并且計算機的應用極大地推動了運籌學的應用與普及。籌學的應用與普及。 我國我國19561956在中科院力學所建立第一個運籌學小組，在中科院力學所建立第一個運籌學小組，19801980年成立運籌學學會年成立運籌學學會美國勞工部預測：從美國勞工部預測：從19911991年到年到20052005年間，運籌分析員將從年間，運籌分析員將從5700057000個增長到個增長到100000100000個，增長

5、個，增長73%73%，是美國高校畢業(yè)生增長率第三的職業(yè)，是美國高校畢業(yè)生增長率第三的職業(yè)1 1決策、定量分析與管理運籌學決策、定量分析與管理運籌學解決問題：明確實際情況和預期情況之間的差異后，為消除解決問題：明確實際情況和預期情況之間的差異后，為消除 這種差這種差異而采取的行動異而采取的行動決策過程（解決問題的過程決策過程（解決問題的過程 7 7個步驟）個步驟）1 1）認清問題；明確問題）認清問題；明確問題 定義問題定義問題2 2）找出一些可供選擇的方案；）找出一些可供選擇的方案；3 3）確定目標或評估方案的標準；（評估各種方案的準則）確定目標或評估方案的標準；（評估各種方案的準則）4 4）評

6、估各個方案：解的檢驗、靈敏性分析等；）評估各個方案：解的檢驗、靈敏性分析等；5 5）選出一個最優(yōu)的方案：決策；）選出一個最優(yōu)的方案：決策；6 6）執(zhí)行此方案：回到實踐中；）執(zhí)行此方案：回到實踐中；7 7）進行后評估：考察問題是否得到完滿解決）進行后評估：考察問題是否得到完滿解決； 1 1）2 2）3 3）：形成問題；構(gòu)造問題）：形成問題；構(gòu)造問題 4 4）5 5）：分析問題：定性分析與定量分析。構(gòu)成決策。）：分析問題：定性分析與定量分析。構(gòu)成決策。決策決策定量分析和定性分析定量分析和定性分析組織中存在的問題定性分析定量分析定量分析評價與評估決策l定性分析主要依賴管理者的判斷和經(jīng)驗（直覺）定性分

7、析主要依賴管理者的判斷和經(jīng)驗（直覺） 藝術藝術l定量分析首先從問題中收集資料和數(shù)據(jù)，根據(jù)其中的關系建立能定量分析首先從問題中收集資料和數(shù)據(jù)，根據(jù)其中的關系建立能描述問題的目標、約束條件及其關系的數(shù)學模型，通過數(shù)量方法描述問題的目標、約束條件及其關系的數(shù)學模型，通過數(shù)量方法找出最好的解決方案。找出最好的解決方案?？茖W的方法科學的方法問題的確定問題的確定分析問題分析問題建立模型建立模型軟件求解軟件求解結(jié)果分析結(jié)果分析確定解決方案確定解決方案實施方案實施方案控控 制制管理科學的系統(tǒng)化方法的步驟管理科學的系統(tǒng)化方法的步驟 定義問題和收集數(shù)據(jù)定義問題和收集數(shù)據(jù) 構(gòu)建模型構(gòu)建模型 (一般為數(shù)學模型一般為數(shù)

8、學模型) 從模型中形成求解的計算機的程序從模型中形成求解的計算機的程序 測試模型并在必要時進行修正測試模型并在必要時進行修正 （是否對實際問題進行（是否對實際問題進行了精確的表達，模型是否提供合理的解等）了精確的表達，模型是否提供合理的解等） 應用模型分析問題以及提出管理建議應用模型分析問題以及提出管理建議 幫助實施被管理者采納的小組建議幫助實施被管理者采納的小組建議 管理與管理科學管理與管理科學 明茨伯格的解釋明茨伯格的解釋l科學科學(分析分析)：從科學領域中得來的知識，用一般的概念演繹出特殊應用方法。管理三大支柱計算方法和工具l一定程度的藝術一定程度的藝術：眼光、直覺和遠見，藝術地尋找解決

9、問題之道，更傾向于歸納。l技巧和經(jīng)驗技巧和經(jīng)驗：像一們手藝，需要邊思考，邊操作，邊改進管理的制度，流程和體系精神和價值觀想像想像探索探索管理科學的本質(zhì)管理科學的本質(zhì)管理科學（管理科學（Management science）是對與）是對與定量定量因素（因素（quantitative factors）有關的管理問題通有關的管理問題通過應用過應用科學的方法（科學的方法（scientific approach）進行進行輔助管理決策制定（輔助管理決策制定（aid managerial decision making）的一門的一門學科（學科（discipline）。 2 2運籌學的分支運籌學的分支 線性規(guī)

10、劃線性規(guī)劃 整數(shù)線性規(guī)劃整數(shù)線性規(guī)劃 動態(tài)規(guī)劃動態(tài)規(guī)劃 圖與網(wǎng)絡模型圖與網(wǎng)絡模型 存儲論存儲論 排隊論排隊論 排序與統(tǒng)籌方法排序與統(tǒng)籌方法 決策分析決策分析 對策論對策論 預測預測* * * * 多目標規(guī)劃、隨機規(guī)劃、模糊規(guī)劃等多目標規(guī)劃、隨機規(guī)劃、模糊規(guī)劃等3運籌學在工商管理中的應用n生產(chǎn)計劃：生產(chǎn)作業(yè)的計劃、日程表的編排、合理下料、生產(chǎn)計劃：生產(chǎn)作業(yè)的計劃、日程表的編排、合理下料、 配料問題、物料管理等，追求利潤最大化和成配料問題、物料管理等，追求利潤最大化和成 本最小化本最小化n庫存管理：多種物資庫存量的管理，庫存方式、庫存量等庫存管理：多種物資庫存量的管理，庫存方式、庫存量等n運輸問題

11、：確定最小成本的運輸線路、物資的調(diào)撥、運輸運輸問題：確定最小成本的運輸線路、物資的調(diào)撥、運輸 工具的調(diào)度以及建廠地址的選擇等工具的調(diào)度以及建廠地址的選擇等n人事管理：對人員的需求和使用的預測，確定人員編制、人事管理：對人員的需求和使用的預測，確定人員編制、 人員合理分配，建立人才評價體系等人員合理分配，建立人才評價體系等n市場營銷：廣告預算、媒介選擇、定價、產(chǎn)品開發(fā)與銷售市場營銷：廣告預算、媒介選擇、定價、產(chǎn)品開發(fā)與銷售 計劃制定等計劃制定等n財務和會計：預測、貸款、成本分析、定價、證券管理、財務和會計：預測、貸款、成本分析、定價、證券管理、 現(xiàn)金管理等現(xiàn)金管理等n項目規(guī)劃：項目選擇、評價，工

12、程優(yōu)化設計與管理等項目規(guī)劃：項目選擇、評價，工程優(yōu)化設計與管理等 * 設備維修、更新，排隊管理n由國際運籌與管理科學協(xié)會（INFORMS）和它的管理科學實踐學會（College for the Practice of the Management Sciences）主持評獎的負有盛名的弗蘭茨厄德曼（Frany Edlman）獎，就是為獎勵優(yōu)秀的運籌學在管理中的應用的成就設立的，該獎每年舉行一次，在對大量富有競爭力的入闈者進行艱苦的評審后，一般有六位優(yōu)勝者獲獎。關于這些獲獎項目的文章都在第二年發(fā)表在著名刊物Interface的第一期上，下面就是發(fā)表在Interface期刊的一些獲獎項目。3運籌學

13、在工商管理中的應用 聯(lián)合航空公司聯(lián)合航空公司（1-2/1986，$600萬） 滿足乘客需求以最低成本進行訂票處和機場工作班次排程 Citgo石油公司石油公司（1-2/1987，$7000萬） 優(yōu)化煉油運作以及產(chǎn)品的供應、配送和營銷 舊金山警署舊金山警署（1-2/1989，$1100萬） 用計算機系統(tǒng)最優(yōu)排程和巡警設置 荷瑪特發(fā)展公司荷瑪特發(fā)展公司（1-2/1987，$4000萬） 商業(yè)區(qū)和辦公樓銷售的最優(yōu)化安排n AT&T（1-2/1990，$4.06億，更多的銷售） 為公司商業(yè)用戶的電話銷售中心的優(yōu)化選址n 美國石油公司美國石油公司（12/1982，$1000萬） 確定和評價公司產(chǎn)品

14、商業(yè)化的新戰(zhàn)略n 美國郵政服務公司美國郵政服務公司（3-4/1987,1-2/1992，$2億） 郵件自動化方案的技術經(jīng)濟分析n 標準品牌公司標準品牌公司（12/1981，$380萬） 控制100種成品的庫存（安全庫存、再訂購點和訂購量） nIBM （1-2/1990，$2000萬+$2.5億庫存降低） 整合備件庫存的全國網(wǎng)絡以改進服務支持n Hydroelectrica Espanol（1-2/1990，$200萬） 應用統(tǒng)計預測管理水力發(fā)電的水庫系統(tǒng)n 施樂公司施樂公司（11/1975,生產(chǎn)率提高50%以上） 縮短反應時間和改進維修人員生產(chǎn)率的維修戰(zhàn)略修正n寶潔公司寶潔公司（1-2/199

15、7，$2億） 重新設計生產(chǎn)和分銷系統(tǒng)以降低成本和改進市場進入速度n 南非國防部南非國防部（1-2/1997，$11億） 國防設施和武器系統(tǒng)規(guī)模和狀態(tài)的重新優(yōu)化設計n 數(shù)字設備公司數(shù)字設備公司（1-2/1995，$8億） 重構(gòu)供應商、工廠、分銷中心、潛在廠址和市場區(qū)域供應鏈n 雷諾德金屬制品公司雷諾德金屬制品公司（1-2/1991，$700萬） 自動化超過200個工廠、倉庫和供應商的貨物裝載調(diào)度系統(tǒng)n 中國政府中國政府（1-2/1995，$4.25億） 為滿足國家未來能源需求的大型項目的優(yōu)選和排程n Delta航空公司航空公司（1-2/1994，$1億） 超過2，500個國內(nèi)航線的飛機類型配置來

16、最大化利潤 美洲航空公司美洲航空公司（1-2/1991，$2000萬） 為機組人員和服務人員優(yōu)化配置航行支線的順序 Merit青銅制品公司青銅制品公司（1-2/1993，更佳的服務） 安裝統(tǒng)計銷售預測和成品庫存管理系統(tǒng)來改進客戶服務 美洲航空公司美洲航空公司（1-2/1992，$5億，更多收入） 設計票價結(jié)構(gòu)、訂票和協(xié)調(diào)航班的系統(tǒng)來增加收入n LLBean公司公司（1-2/1991，$950萬） 為一個大型呼叫中心優(yōu)化配置電話干線、接收臺和電話代理 紐約市紐約市（1-2/1993，$950萬） 詳細檢查從傳訊到被捕的程序以縮短等待時間 AT&T（1-2/1993，$7.5億） 為指導商

17、業(yè)用戶設計呼叫中心開發(fā)基于計算機的系統(tǒng)運籌學方法使用情況運籌學方法使用情況( (美美1983)1983)運籌學方法在中國使用情況(隨機抽樣)4 4 學習管理運籌學必須使用相應的計算機軟件，學習管理運籌學必須使用相應的計算機軟件，必須注重于學以致用的原則必須注重于學以致用的原則n學習運籌學要結(jié)合實際的應用，不要被一些概念、理論的困難嚇倒。n學習運籌學要把注意力放在“結(jié)合實際問題建立運籌學模型”和“解決問題的方案或模型的解”兩頭，中間的計算過程盡可能讓計算機軟件去完成。n本書附有運籌學教學軟件，使用方法很簡單。學員必須盡快學會使用這個運籌學教學軟件，并借助它來學好本課程。Excel，Lingo，和Matlab等標準軟件都可用來解決運籌學問題的求解。學習運籌學是為了用于實踐，解決實際問題。以前重視人工計算是因為沒有計算機，現(xiàn)在有了就應該好好利用。5. 成本、收益和盈虧平衡分析l生產(chǎn)和制造產(chǎn)品成本：固定成本，可變成本和邊際成本l收益：銷售數(shù)量銷售價格；邊際收益l利益：利益收益成本l盈虧平衡點：利益收益成本0的產(chǎn)量l例特殊產(chǎn)品公司生產(chǎn)有限版落地擺鐘，生產(chǎn)設施的固定成本委5000