運(yùn)籌學(xué)-工業(yè)工程

教學(xué)參考書:大學(xué):龍子泉,

編著.管理運(yùn)籌學(xué).社,2002胡運(yùn)權(quán)主編.運(yùn)籌學(xué)

(第二版).社,2004Hiller

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Hill,1995Hamdy

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Macmillan

PublishingCompany,1987Moder

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J.

Handbook

of

Operations

Research.

Vol1&

Vol2.

Van

Nostand

Reinhold

Company,

1978作業(yè)(1)學(xué)期作業(yè)(期末提交)案例報(bào)告,3-5人一組,報(bào)告以小組名義提交自編案例應(yīng)運(yùn)用本課程所學(xué)內(nèi)容,分析一個(gè)企業(yè)或一個(gè)組織的管理問題。報(bào)告應(yīng)包括如下內(nèi)容：背景介紹：企業(yè)或組織的名稱，組織結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)范圍，運(yùn)營(yíng)環(huán)境， 的管理問題等；選用的解決方案，模型變量、約束條件及參數(shù)的描述；優(yōu)化模型求解（包括 實(shí)現(xiàn)或算法及程序框圖），結(jié)果分析，實(shí)施建議。作業(yè)(2)平時(shí)作業(yè)每個(gè)同學(xué)提交8次平時(shí)作業(yè);每章結(jié)束時(shí)布置，下次上提交。課程成績(jī)考核方式為平時(shí)作業(yè)、案例分析報(bào)告、期末考試(閉卷)相結(jié)合。平時(shí)作業(yè)24%案例分析報(bào)告16%期末考試60%緒論運(yùn)籌學(xué)釋義與發(fā)展史運(yùn)籌學(xué)研究的基本特征與基本方法運(yùn)籌學(xué)主要分支運(yùn)籌學(xué)與管理科學(xué)一、運(yùn)籌學(xué)釋義與發(fā)展史運(yùn)籌學(xué)一詞源于20世紀(jì)30年代；運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用于管理有組織系統(tǒng)的科籌學(xué)為掌管這類系統(tǒng)的人提供決策目標(biāo)和數(shù)量分析的工具。(《大英百科全書》)運(yùn)籌學(xué)用數(shù)學(xué)方法研究經(jīng)濟(jì)、民政和國(guó)防等部門，在內(nèi)外環(huán)境的約束條件下合理分配人力、物力、財(cái)力等資源，使實(shí)際系統(tǒng)有效運(yùn)行的技術(shù)科學(xué)，它可以用來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，制定行動(dòng)規(guī)劃或優(yōu)選可行方案。(《 百科全書》)運(yùn)籌學(xué)主要研究經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與軍事活動(dòng)中能用數(shù)量來(lái)表達(dá)有關(guān)運(yùn)用、籌劃與管理方面的問題，它根據(jù)問題的要求，通過數(shù)學(xué)的分析和運(yùn)算，作出綜合的合理安排，以達(dá)到較經(jīng)濟(jì)有效地使用人力物力。(《辭?！?運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用分析、試驗(yàn)、量化的方法，對(duì)經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中人、財(cái)、物等有限資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排，為決策者提供有依據(jù)的最優(yōu)方案，以實(shí)現(xiàn)最有效的管理。(《中國(guó)企業(yè)管理百科全書》)Operational

Research(英國(guó))，Operations

Research(

)(縮寫為O.R.)1957年，我國(guó)將O.R.正式譯作“運(yùn)籌學(xué)”：運(yùn)用籌劃，以策略取勝樸素的運(yùn)籌學(xué)思想賽馬皇宮運(yùn)籌學(xué)發(fā)展的四個(gè)階段1935~1945，醞釀時(shí)期；站的A.P.Rowe《生產(chǎn)組織與計(jì)劃中的數(shù)1938年7月，Bawdsey1939年前 康托學(xué)方法》1940年9月，第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)小組(英國(guó))(P.M.Blackett)1942年，

、 相繼成立運(yùn)籌學(xué)小組確定擴(kuò)建艦隊(duì)規(guī)模、開展反潛艇戰(zhàn)的偵察和組織有效的對(duì)敵轟炸物、1945~50年代初，創(chuàng)建時(shí)期；特點(diǎn)從事運(yùn)籌學(xué)研究的人數(shù)不多，范圍較小，學(xué)會(huì)等寥寥無(wú)幾的運(yùn)籌學(xué)研究如何應(yīng)用于民用部門”，在煤炭、電力1948年英國(guó)成立“運(yùn)籌學(xué)等部門推廣應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)1950年，O.R.Quarterly英國(guó)創(chuàng)刊1952年，

成立第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)會(huì)，并創(chuàng)刊Journalof

ORSA1947年，G.B.Danzig提出線性規(guī)劃及其通解——單純型法1951年，P.M.

Morse&G.E.KimBall《運(yùn)籌學(xué)方法》50年代初~50年代末，成長(zhǎng)時(shí)期；特點(diǎn)：隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使得運(yùn)籌學(xué)中的一些方法得以用來(lái)解決實(shí)際管理系統(tǒng)中的優(yōu)化問題，促進(jìn)了運(yùn)籌學(xué)的推廣應(yīng)用；50年代末，、學(xué)會(huì)出現(xiàn)。大約有半數(shù)的大公司在自己的經(jīng)營(yíng)管理中運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)1957年第一次國(guó)際運(yùn)籌學(xué)會(huì)議1959年國(guó)際運(yùn)籌

合會(huì)成立60年代以來(lái)，開始普及和迅速發(fā)展時(shí)期。特點(diǎn)：運(yùn)籌學(xué)進(jìn)一步細(xì)分為各個(gè)分支，專業(yè)學(xué)術(shù)團(tuán)體迅速增多，期刊創(chuàng)辦，運(yùn)籌學(xué)書籍大量涌現(xiàn)

學(xué)校將運(yùn)籌學(xué)課程納入教學(xué)計(jì)劃。第三代計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)促使運(yùn)籌學(xué)得以用來(lái)研究一些更大更復(fù)雜的系統(tǒng)，如城市交通、環(huán)境污染、國(guó)民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃等運(yùn)籌學(xué)在我國(guó)、、志等20世紀(jì)50年代，由引入我國(guó)1956年成立第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)小組1958年建立運(yùn)籌學(xué)研究室打麥場(chǎng)的選址問題中國(guó)郵遞員問題1960年召開

應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流和推廣會(huì)1962、1978召開

運(yùn)籌學(xué)專業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議1980年4月成立中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)（一級(jí)學(xué)會(huì)）二、基本特征與基本方法基本特征系統(tǒng)的整體觀念所謂系統(tǒng)是由相互關(guān)聯(lián)、相互制約、相互作用的一些部分組成的具有某種功能的有機(jī)整體；運(yùn)籌學(xué)研究中不是對(duì)各子系統(tǒng)的決策行為孤立評(píng)價(jià)，而把有關(guān)子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)的決策結(jié)合起來(lái)考慮，把相互影響和制約的各個(gè)方面作為一個(gè)體，從系統(tǒng)整體利益出發(fā)，尋找一個(gè)協(xié)調(diào)優(yōu)化的方案。多學(xué)科的綜合一個(gè)企業(yè)的有效管理涉及很多方面，運(yùn)籌學(xué)研究中吸收來(lái)自不同領(lǐng)域、具有不同經(jīng)驗(yàn)和技能的專家小組集體智慧提出問題和解決問題模型方法的應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)研究的系統(tǒng)往往不能搬到

，替代的方法是建立這個(gè)問題的數(shù)學(xué)或模擬的模型運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用的

：為制定決策提供科學(xué)依據(jù)運(yùn)籌學(xué)方法的精髓：建立模型運(yùn)籌學(xué)的研究步驟分析和表述問題建立模型求解模型和優(yōu)化方案測(cè)試模型及對(duì)模型進(jìn)行必要的修改建立對(duì)解的有效控制方案實(shí)施分析和表述問題任何決策問題進(jìn)行定量分析前，首先必須進(jìn)行定性分析確定決策目標(biāo)辨認(rèn)決策中的關(guān)鍵因素，選取這些關(guān)鍵因素時(shí)存在哪些資源或環(huán)境的限制明確有關(guān)問題的過去、現(xiàn)在和未來(lái)，問題的邊界、環(huán)境以及包含這個(gè)問題在內(nèi)的更大系統(tǒng)的有關(guān)情況建立模型模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的事物、現(xiàn)象、過程和系統(tǒng)的簡(jiǎn)化描述，或其部分屬性的模仿，是對(duì)實(shí)際問題的抽象概括和嚴(yán)格的邏輯表達(dá)；模型表達(dá)了問題中可控的決策變量、不可控變量、工藝技術(shù)條件及目標(biāo)有效度量之間的相互關(guān)系；模型的正確建立是運(yùn)籌學(xué)研究中的關(guān)鍵一步；優(yōu)點(diǎn)：1）使問題的描述高度規(guī)范化，掌握其本質(zhì)規(guī)律2）建模后，可通過輸入各種數(shù)據(jù)資料，分析各因素同系統(tǒng)整體目標(biāo)之間的因果關(guān)系，從而確立一套邏輯的分析問題的程序方法；3）為應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)解決實(shí)際問題架起橋梁。求解模型和優(yōu)化方案用數(shù)學(xué)方法或其他工具(如編寫計(jì)算機(jī)程序)對(duì)模型求解。根據(jù)問題的要求最優(yōu)解次最優(yōu)解或滿意解根據(jù)對(duì)解的精度要求及算法上實(shí)現(xiàn)的可能性精確解近似解測(cè)試模型及對(duì)模型進(jìn)行必要的修改將實(shí)際問題的數(shù)據(jù)資料代入模型，求出的精確或近似解，只是模型的解；檢驗(yàn)實(shí)際歷史數(shù)據(jù)的相合度誤差較大，檢查模型并修正輸入微變，檢驗(yàn)輸出變化建立對(duì)解的有效控制任何模型都有一定的適用范圍；模型解的有效性，決定于模型的有效性；確定最優(yōu)解保持穩(wěn)定的參數(shù)變化范圍；當(dāng)參數(shù)變化超出該范圍時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整模型和導(dǎo)出的解。6.方案實(shí)施WhoWhenHowEstimateande三、運(yùn)籌學(xué)主要分支線性規(guī)劃(Linear

Programming)兩類經(jīng)營(yíng)管理問題利用現(xiàn)有人力、物力完成 的任務(wù)在預(yù)定的任務(wù)目標(biāo)下，如何耗用最少的人力、物力模型目標(biāo)：線性函數(shù)約束條件：線性等式或不等式變量：連續(xù)變化非線性規(guī)劃(Nonlinear

Programming)模型中目標(biāo)函數(shù)或約束條件不全是線性的各類工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)規(guī)劃(Dynamic

Programming)多階段決策過程最優(yōu)化的運(yùn)籌學(xué)分支；多階段決策過程：一系列相互關(guān)聯(lián)的階段，每個(gè)階段依次進(jìn)行決策，而上一階段的輸出狀態(tài)就是下一階段的輸入狀態(tài)，各階段決策相互關(guān)聯(lián)；動(dòng)態(tài)規(guī)劃研究多階段決策過程的總體優(yōu)化，即從系統(tǒng)總體出發(fā)，要求各階段決策所構(gòu)成的決策序列使目標(biāo)函數(shù)值達(dá)到最優(yōu)。圖論與網(wǎng)絡(luò)分析(Graph

Theory

and

Networkysis)用點(diǎn)、邊的集合關(guān)系來(lái)研究實(shí)際問題的方法圖論是研究由節(jié)點(diǎn)和邊所組成圖形的數(shù)學(xué)理論和方法；網(wǎng)絡(luò)分析，圖是基礎(chǔ)，對(duì)于具體的網(wǎng)絡(luò)對(duì)象，賦予圖中各邊某個(gè)具體參數(shù)，各節(jié)點(diǎn)代表網(wǎng)絡(luò)中任何一種流動(dòng)的起點(diǎn)、中

轉(zhuǎn)點(diǎn)或終點(diǎn)，利用圖論研究各類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和流量的優(yōu)化分析；或描述一項(xiàng)工程中各項(xiàng)作業(yè)的進(jìn)度和結(jié)構(gòu)關(guān)系，以便對(duì)工程

進(jìn)度的優(yōu)化控制。存貯論(Inventory

Theory)研究最優(yōu)存貯策略的理論和方法；存貯策略研究在不同需求、供貨及到達(dá)方式等情況下，確定在什么時(shí)間點(diǎn)及一次提出多大批量的訂貨，使用于訂購(gòu)、

和可能發(fā)生短缺的費(fèi)用的總和為最少。排隊(duì)論(Queuing

Theory,or

Waiting

Line)研究顧客不同輸入、各類服務(wù)時(shí)間的分布、不同服務(wù)員數(shù)及不同排隊(duì)規(guī)則情況下，排隊(duì)系統(tǒng)的工作性能和狀態(tài)，為設(shè)計(jì)新的排隊(duì)系統(tǒng)及改進(jìn)現(xiàn)有系統(tǒng)的性能提供數(shù)量依據(jù)。對(duì)策論(Game

Theory)研究具有對(duì)抗的模型；參與對(duì)抗的各方稱為局中人，各人均有一組可供選擇的策略對(duì)策論為局中人在一種高度不確定和充滿競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中，提供一套完整的、定量化和程序化的選擇策略的理論和方法。應(yīng)用于商品、消費(fèi)者、生產(chǎn)商之間的供求平衡分析，

間的協(xié)商和談判，以及軍事上各種模型的研究等。決策論(Decision

Theory)決策是為最優(yōu)地達(dá)到目標(biāo)，依據(jù)一定的準(zhǔn)則，對(duì)若干備選行動(dòng)方案進(jìn)行抉擇。決策過程：形成決策問題——提出方案，確定目標(biāo)及效果度量；確定各方案應(yīng)對(duì)的結(jié)局及出現(xiàn)的概率；確定決策者對(duì)不同結(jié)局的效用值；綜合評(píng)價(jià)，決定方案的取舍。決策論是對(duì)整個(gè)決策過程中涉及方案目標(biāo)選取、度量、概率確定、效用值計(jì)算，一直到最優(yōu)方案和策略選取的有關(guān)科學(xué)理論。四、運(yùn)籌學(xué)與管理科學(xué)三個(gè)來(lái)源：軍事、管理和經(jīng)濟(jì)管理：運(yùn)籌學(xué)孕育的主要土壤基于軍事和經(jīng)濟(jì)研究中產(chǎn)生的運(yùn)籌學(xué)方法或分支最終都移植到管理中應(yīng)用和發(fā)展管理與運(yùn)籌學(xué)研究的基礎(chǔ)和目標(biāo)相同運(yùn)籌學(xué)的誕生既是管理科學(xué)發(fā)展的需要，也是管理科學(xué)研究深化的標(biāo)志管理科學(xué)研究、總結(jié)經(jīng)濟(jì)管理規(guī)律，是運(yùn)籌學(xué)研究提出問題和對(duì)問題進(jìn)行定性分析的依據(jù)運(yùn)籌學(xué)進(jìn)一步找出了各因間的數(shù)量關(guān)系，并對(duì)問題通過建模和求解，使人們對(duì)管理問題的規(guī)律性認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深化運(yùn)籌學(xué)在管理人才的培養(yǎng)中占有十分重要的地位有助于訓(xùn)練管理

的邏輯思維能力有助于培養(yǎng)管理

對(duì)問題的洞察能力帶運(yùn)籌學(xué)研究為企業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)來(lái)了巨大組織成果概況年份效益(億美元/年)電報(bào) 公司客戶營(yíng)業(yè)中心的優(yōu)化選址19904.06IBM公司備件庫(kù)存