運籌學2課時-第1章

1、運籌學運籌學主講人：朱建明主講人：朱建明 2015 年 3 月商務信息學院商務信息學院什么是運籌學？什么是運籌學？運籌學可以輔助管理者運籌學可以輔助管理者科學、符合邏輯科學、符合邏輯和和合理合理地制定決策地制定決策管理者管理者問題問題模型模型結論結論決策決策執(zhí)行執(zhí)行結果結果反饋反饋第第 1章章 導論導論課程計劃 1運籌學簡史2運籌學的應用步驟簡介 3第一節(jié)第一節(jié) 課程計劃課程計劃1 1、教師信息、教師信息n 主講人：朱建明主講人：朱建明n 研究方向：圖譜理論、復雜網(wǎng)絡研究方向：圖譜理論、復雜網(wǎng)絡n 辦公室：博識樓辦公室：博識樓B4B43333n 電話：電話67703

2、448448n Email:Email: n 答疑時間：周二答疑時間：周二8:15-16:158:15-16:15n 上課時間：周二上課時間：周二9-109-10節(jié)、周五節(jié)、周五1-1-2 2節(jié)節(jié)一、有關教學第一節(jié)第一節(jié) 課程計劃課程計劃一、有關教學2 2、教材與參考書、教材與參考書n 教材：教材： 數(shù)據(jù)、模型與決策（原書第數(shù)據(jù)、模型與決策（原書第1313版）版） 主編主編 D.Anderson,D. Sweeney,T. WilliamsD.Anderson,D. Sweeney,T. Williams，侯文華等譯，侯文華等譯 機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社n 參考書：管理運籌學（參考書：管理

3、運籌學（MBA)MBA) 主編主編 韓大衛(wèi)韓大衛(wèi) 大連理工大學出版社大連理工大學出版社 思維起搏器思維起搏器 運籌學在生活中的應用運籌學在生活中的應用主編主編 王晨王晨經(jīng)濟管理出版社經(jīng)濟管理出版社第一節(jié)第一節(jié) 課程計劃課程計劃一、有關教學3 3、期末成績計算、期末成績計算n 平時成績平時成績( (20%20%) )： 1) 1) 考勤考勤(10%): (10%): 一次未到扣一次未到扣 2 2 分分 2 2）平時作業(yè)）平時作業(yè)(10%)(10%)：考察運籌學的實際：考察運籌學的實際應用能力應用能力，第十六周前交，第十六周前交n 期末考試成績期末考試成績( (80%80%) )：第十七周：第十七

4、周注：注：期末考試卷面成績不能低于期末考試卷面成績不能低于5050分，否則視為不及格分，否則視為不及格第一節(jié)第一節(jié) 課程計劃課程計劃二、課程定位與目標1 1、課程定位、課程定位n 淡化理論，以應用為導向淡化理論，以應用為導向n 內容：教材第內容：教材第1 1章到第章到第1616章章( (第第8 8章除外）章除外）2 2、課程目標、課程目標n 強調模型的建立，軟件的應用強調模型的建立，軟件的應用n 算法的了解算法的了解3 3、 一點期望一點期望n 學習軟件（學習軟件（MATLABMATLAB，LingoLingo）的應用）的應用n 積極參加數(shù)學建模大賽積極參加數(shù)學建模大賽第二節(jié)第二節(jié) 運籌學簡史

5、運籌學簡史一、名稱 運籌學基于科學方法的決策工具定量分析方法 1、運籌學 Operations s Research 2、管理科學 Management Science3、決策科學 Decision Science 第二節(jié)第二節(jié) 運籌學簡史運籌學簡史1、蘇聯(lián)數(shù)學家康托洛維奇，1938年首次提出求解線性規(guī)劃問 題的方法解乘數(shù)法。1939年創(chuàng)立了享譽全球的線性規(guī)劃 要點，對資源最優(yōu)分配理論做出了貢獻，從而獲得1975 年諾貝爾經(jīng)濟學獎。 2、 二次大戰(zhàn)時，英軍首次邀請科學家組成團隊處理一些軍 事中的戰(zhàn)略與戰(zhàn)術問題運用科學方法解決一般性問 題。 3、 中國在1956年曾用過“運用學”的名字，于195

6、7年正式 定名為“運籌學”，于1980年成立中國運籌學會（ORSC） ，并于1982年加入國際運籌學聯(lián)合會（IFORS）。 二、起源第二節(jié)第二節(jié) 運籌學簡史運籌學簡史三、發(fā)展1、理論的發(fā)展方法論 喬治. 丹齊格（ George Dantizig) 帕洛阿爾托簡捷法簡捷法應用的發(fā)展計算機突飛猛進的發(fā)展第二節(jié)第二節(jié) 運籌學簡史運籌學簡史四、運籌學領域的主要雜志英文雜志有： 1. Operations Research 2. Management Science 3. European Journal of Operational Research 4. Journal of the Operati

7、onal Research Society 5. Mathematical Programming 中文雜志有： 1運籌學學報 4系統(tǒng)工程理論與實踐 2運籌與管理 5系統(tǒng)工程與數(shù)學 3系統(tǒng)工程第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學應用步驟簡介 一、引例（切割損失問題）假定某個造紙廠接到三份訂購卷紙的定單，其長和寬的要求如下表所示：該廠生產(chǎn)1米和2米兩種標準寬度的卷紙。問：為了滿足訂單要求，應如何切割卷紙比較合理？問：為了滿足訂單要求，應如何切割卷紙比較合理？定單號碼寬（米）長（米）一二三0.50.70.9100030002000第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學應用步驟簡介 二、解決問題與

8、制定決策 解決問題解決問題（Problem Solving): 求最優(yōu)解最優(yōu)解 or 滿意滿意的近似解？ 1、識別實際問題與期望狀態(tài)之間的差異 2、采取行動解決這個差異。 解決問題的步驟步驟： 1、識別問題與定義問題 （有什么，要干什么？） 2、確定備選方案集 （什么可干？） 3、確定一個或一組用于評價備選方案的標準 （目標？） 4、評價備選方案 （利與弊？） 5、選擇一個方案 6、實施選定的方案 7、對實施結果進行評估，以確定問題是否得到滿意的解決第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學應用步驟簡介 解決問題與制定決策的關系圖定義問題識別備選方案確定標準評價備選方案選擇一個方案決策實施評估結果

9、解決問題決策第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學應用步驟簡介 將問題結構化定義問題識別備選方案確定標準 分析問題評價備選方案選擇一個方案分析問題的方法：1、定性分析：基于管理者的判斷和經(jīng)驗，需要管理者對問題的直覺， 更藝術而少科學。2、定量分析：精力集中在定量因素或同問題相關的數(shù)據(jù)上，建立一個 可以描述問題的目標、約束和其他關系的數(shù)學表達式。決策過程的另一種分類第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學應用步驟簡介三、引例的求解1、合理假設（1）假定卷紙的長度無限制，即可以連接起來達到 所需要的長度（2）除1米寬和2米寬的卷紙外，其他寬度的卷紙都 屬于損失。第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學

10、應用步驟簡介三、引例的求解 設xij是第i種標準紙按照第j種方式的切割長度。如下表:設s1, s2, s3分別是把標準紙切成0.5米，0.7米，0.9米后的剩余長度。 寬度1米寬卷紙X11 X12 X13 2米寬卷紙X21 X22 X23 X24 X25 X26 需求0.50.70.9 2 0 0 0 1 0 0 0 12 2 1 0 00 1 0 2 1 00 0 1 0 1 2100030002000剩余寬度 0 0.3 0.10 0.3 0.1 0.1 0.4 0.22、建模第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學應用步驟簡介2、建模 LP模型： Min z=0.3 X12 +0.1X13

11、+0.3X22+0.1X23+0.1X24+0.4X25+0.2X26+0.5s1+0.7s2 +0.9 s3 S.t. 2 X11 +4 X21 +2 X22 +2 X23 + X24- s1 =1000 X12+X12+2 X24 + X25 - s2 =3000 X13+ X23 + X25+2X26- s3 =2000 Xij0, 對一切i和j si 0, i=1,2,3目標：切割損失的面積最小三、引例的求解第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學應用步驟簡介3、數(shù)據(jù)準備4、模型求解5、報告撰寫6、方案實施三、引例的求解第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學應用步驟簡介 四、何時使用運籌

12、學 1、復雜復雜問題：沒有定量分析就難解（排課問題） 2、重要重要問題：涉及大量金錢或重大決策（投資問題） 3、新新問題：無任何經(jīng)驗（新項目開發(fā)） 4、重復重復問題：為了節(jié)約時間與精力 最短路問題（丁丁地圖） 最大流問題（交通控制問題 ） 運輸問題（物流配送）第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學應用步驟簡介 五、運籌學的主要內容 1、數(shù)學規(guī)劃 1）線性規(guī)劃 2）非線性規(guī)劃 3）目標規(guī)劃 4）動態(tài)規(guī)劃 5）整數(shù)線性規(guī)劃 2、網(wǎng)絡模型 1）最短路問題 2）最小生成樹 3）運輸問題 4）指派問題 5）最大流問題 6）圖的遍歷性問題 7）項目安排 3、庫存模型 4、排隊論 5、模擬 6、決策分析 7、預測 8、馬爾可夫過程模型第三節(jié)第三節(jié) 運籌學應用步驟簡介運籌學應用步驟簡介六、思考題（產(chǎn)品配套問題）假定一個工廠的甲、乙、丙三個車間生產(chǎn)同一