第一章緒論運(yùn)籌學(xué)講義

1、運(yùn)籌學(xué)A 考試課程 學(xué)時(shí)：64參考書：參考書：1 管理運(yùn)籌學(xué)管理運(yùn)籌學(xué) （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(yùn)籌學(xué)教程運(yùn)籌學(xué)教程（第（第2版）胡運(yùn)權(quán)版）胡運(yùn)權(quán) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社3 運(yùn)籌學(xué)習(xí)題集運(yùn)籌學(xué)習(xí)題集(第第3版版) 胡運(yùn)權(quán)胡運(yùn)權(quán) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社4 運(yùn)籌學(xué)導(dǎo)論運(yùn)籌學(xué)導(dǎo)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(yùn)權(quán)胡運(yùn)權(quán) 等譯等譯 清華大學(xué)出版清華大學(xué)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(guó)財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社，希利爾著，中國(guó)財(cái)政經(jīng)濟(jì)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(yùn)籌學(xué)n2運(yùn)籌學(xué)的分支n3運(yùn)籌學(xué)在工商管理中的應(yīng)用n4學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)必須使用相應(yīng)的計(jì)算機(jī) 軟件，必須注重于學(xué)以致用的原則第一章緒論第一章緒論 運(yùn)籌學(xué)運(yùn)籌學(xué)( (Operations Research or Operational Research) )直譯為直譯為“運(yùn)作研究運(yùn)作研究”或或“作業(yè)研究作業(yè)研究”。 (“夫運(yùn)籌帷幄之中,決勝千里之外”史記高祖本紀(jì)) 運(yùn)籌學(xué)是應(yīng)用分析、試驗(yàn)、量化的方法，對(duì)經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中的人力、物力、運(yùn)籌學(xué)是應(yīng)用分析、試驗(yàn)、量化的方法，對(duì)經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中的人力、物力、財(cái)力等資源進(jìn)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(shí)現(xiàn)最有效的財(cái)力等資源進(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。管理。 運(yùn)籌學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展運(yùn)籌學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展 運(yùn)籌學(xué)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(duì)抗中最大限度運(yùn)籌學(xué)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(duì)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(dá)防空合理利用雷達(dá)防空19381938；19421942年美國(guó)年美國(guó) 對(duì)商船如對(duì)商船如何進(jìn)行編隊(duì)護(hù)航，反潛艇策略問題；何進(jìn)行編隊(duì)護(hù)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(jì)劃生產(chǎn)組織與計(jì)劃中的數(shù)學(xué)方法中的數(shù)學(xué)方法對(duì)膠合板

4、廠的生產(chǎn)計(jì)劃建立線性規(guī)劃模型）對(duì)膠合板廠的生產(chǎn)計(jì)劃建立線性規(guī)劃模型） 。二戰(zhàn)以后，運(yùn)。二戰(zhàn)以后，運(yùn)籌學(xué)得到了快速的發(fā)展，形成了許多分支，并且計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極大地推動(dòng)了運(yùn)籌學(xué)得到了快速的發(fā)展，形成了許多分支，并且計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極大地推動(dòng)了運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用與普及?；I學(xué)的應(yīng)用與普及。 我國(guó)我國(guó)19561956在中科院力學(xué)所建立第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)小組，在中科院力學(xué)所建立第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)小組，19801980年成立運(yùn)籌學(xué)學(xué)會(huì)年成立運(yùn)籌學(xué)學(xué)會(huì)美國(guó)勞工部預(yù)測(cè)：從美國(guó)勞工部預(yù)測(cè)：從19911991年到年到20052005年間，運(yùn)籌分析員將從年間，運(yùn)籌分析員將從5700057000個(gè)增長(zhǎng)到個(gè)增長(zhǎng)到100000100000個(gè)，增長(zhǎng)

5、個(gè)，增長(zhǎng)73%73%，是美國(guó)高校畢業(yè)生增長(zhǎng)率第三的職業(yè)，是美國(guó)高校畢業(yè)生增長(zhǎng)率第三的職業(yè)1 1決策、定量分析與管理運(yùn)籌學(xué)決策、定量分析與管理運(yùn)籌學(xué)解決問題：明確實(shí)際情況和預(yù)期情況之間的差異后，為消除解決問題：明確實(shí)際情況和預(yù)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(dòng)異而采取的行動(dòng)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(gè)步驟）個(gè)步驟）1 1）認(rèn)清問題；明確問題）認(rèn)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(biāo)或評(píng)估方案的標(biāo)準(zhǔn)；（評(píng)估各種方案的準(zhǔn)則）確定目標(biāo)或評(píng)估方案的標(biāo)準(zhǔn)；（評(píng)估各種方案的準(zhǔn)則）4 4）評(píng)

6、估各個(gè)方案：解的檢驗(yàn)、靈敏性分析等；）評(píng)估各個(gè)方案：解的檢驗(yàn)、靈敏性分析等；5 5）選出一個(gè)最優(yōu)的方案：決策；）選出一個(gè)最優(yōu)的方案：決策；6 6）執(zhí)行此方案：回到實(shí)踐中；）執(zhí)行此方案：回到實(shí)踐中；7 7）進(jìn)行后評(píng)估：考察問題是否得到完滿解決）進(jìn)行后評(píng)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(píng)價(jià)與評(píng)估決策l定性分析主要依賴管理者的判斷和經(jīng)驗(yàn)（直覺）定性分

7、析主要依賴管理者的判斷和經(jīng)驗(yàn)（直覺） 藝術(shù)藝術(shù)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(guān)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(guān)系建立能描述問題的目標(biāo)、約束條件及其關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)量方法描述問題的目標(biāo)、約束條件及其關(guān)系的數(shù)學(xué)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(xué)的方法科學(xué)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(shí)施方案實(shí)施方案控控 制制管理科學(xué)的系統(tǒng)化方法的步驟管理科學(xué)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(xué)模型一般為數(shù)

8、學(xué)模型) 從模型中形成求解的計(jì)算機(jī)的程序從模型中形成求解的計(jì)算機(jī)的程序 測(cè)試模型并在必要時(shí)進(jìn)行修正測(cè)試模型并在必要時(shí)進(jìn)行修正 （是否對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行（是否對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行了精確的表達(dá)，模型是否提供合理的解等）了精確的表達(dá)，模型是否提供合理的解等） 應(yīng)用模型分析問題以及提出管理建議應(yīng)用模型分析問題以及提出管理建議 幫助實(shí)施被管理者采納的小組建議幫助實(shí)施被管理者采納的小組建議 管理與管理科學(xué)管理與管理科學(xué) 明茨伯格的解釋明茨伯格的解釋l科學(xué)科學(xué)(分析分析)：從科學(xué)領(lǐng)域中得來的知識(shí)，用一般的概念演繹出特殊應(yīng)用方法。管理三大支柱計(jì)算方法和工具l一定程度的藝術(shù)一定程度的藝術(shù)：眼光、直覺和遠(yuǎn)見，藝術(shù)地尋找解決

9、問題之道，更傾向于歸納。l技巧和經(jīng)驗(yàn)技巧和經(jīng)驗(yàn)：像一們手藝，需要邊思考，邊操作，邊改進(jìn)管理的制度，流程和體系精神和價(jià)值觀想像想像探索探索管理科學(xué)的本質(zhì)管理科學(xué)的本質(zhì)管理科學(xué)（管理科學(xué)（Management science）是對(duì)與）是對(duì)與定量定量因素（因素（quantitative factors）有關(guān)的管理問題通有關(guān)的管理問題通過應(yīng)用過應(yīng)用科學(xué)的方法（科學(xué)的方法（scientific approach）進(jìn)行進(jìn)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(xué)科（學(xué)科（discipline）。 2 2運(yùn)籌學(xué)的分支運(yùn)籌學(xué)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(dòng)態(tài)規(guī)劃動(dòng)態(tài)規(guī)劃 圖與網(wǎng)絡(luò)模型圖與網(wǎng)絡(luò)模型 存儲(chǔ)論存儲(chǔ)論 排隊(duì)論排隊(duì)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(duì)策論對(duì)策論 預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)* * * * 多目標(biāo)規(guī)劃、隨機(jī)規(guī)劃、模糊規(guī)劃等多目標(biāo)規(guī)劃、隨機(jī)規(guī)劃、模糊規(guī)劃等3運(yùn)籌學(xué)在工商管理中的應(yīng)用n生產(chǎn)計(jì)劃：生產(chǎn)作業(yè)的計(jì)劃、日程表的編排、合理下料、生產(chǎn)計(jì)劃：生產(chǎn)作業(yè)的計(jì)劃、日程表的編排、合理下料、 配料問題、物料管理等，追求利潤(rùn)最大化和成配料問題、物料管理等，追求利潤(rùn)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(yùn)輸問題

11、：確定最小成本的運(yùn)輸線路、物資的調(diào)撥、運(yùn)輸運(yùn)輸問題：確定最小成本的運(yùn)輸線路、物資的調(diào)撥、運(yùn)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(duì)人員的需求和使用的預(yù)測(cè)，確定人員編制、人事管理：對(duì)人員的需求和使用的預(yù)測(cè)，確定人員編制、 人員合理分配，建立人才評(píng)價(jià)體系等人員合理分配，建立人才評(píng)價(jià)體系等n市場(chǎng)營(yíng)銷：廣告預(yù)算、媒介選擇、定價(jià)、產(chǎn)品開發(fā)與銷售市場(chǎng)營(yíng)銷：廣告預(yù)算、媒介選擇、定價(jià)、產(chǎn)品開發(fā)與銷售 計(jì)劃制定等計(jì)劃制定等n財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)：預(yù)測(cè)、貸款、成本分析、定價(jià)、證券管理、財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)：預(yù)測(cè)、貸款、成本分析、定價(jià)、證券管理、 現(xiàn)金管理等現(xiàn)金管理等n項(xiàng)目規(guī)劃：項(xiàng)目選擇、評(píng)價(jià)，工

12、程優(yōu)化設(shè)計(jì)與管理等項(xiàng)目規(guī)劃：項(xiàng)目選擇、評(píng)價(jià)，工程優(yōu)化設(shè)計(jì)與管理等 * 設(shè)備維修、更新，排隊(duì)管理n由國(guó)際運(yùn)籌與管理科學(xué)協(xié)會(huì)（INFORMS）和它的管理科學(xué)實(shí)踐學(xué)會(huì)（College for the Practice of the Management Sciences）主持評(píng)獎(jiǎng)的負(fù)有盛名的弗蘭茨厄德曼（Frany Edlman）獎(jiǎng)，就是為獎(jiǎng)勵(lì)優(yōu)秀的運(yùn)籌學(xué)在管理中的應(yīng)用的成就設(shè)立的，該獎(jiǎng)每年舉行一次，在對(duì)大量富有競(jìng)爭(zhēng)力的入闈者進(jìn)行艱苦的評(píng)審后，一般有六位優(yōu)勝者獲獎(jiǎng)。關(guān)于這些獲獎(jiǎng)項(xiàng)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(jiǎng)項(xiàng)目。3運(yùn)籌學(xué)

13、在工商管理中的應(yīng)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(jìn)行訂票處和機(jī)場(chǎng)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(yùn)作以及產(chǎn)品的供應(yīng)、配送和營(yíng)銷 舊金山警署舊金山警署（1-2/1989，$1100萬） 用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最優(yōu)排程和巡警設(shè)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(guó)石油公司美國(guó)石油公司（12/1982，$1000萬） 確定和評(píng)價(jià)公司產(chǎn)品

14、商業(yè)化的新戰(zhàn)略n 美國(guó)郵政服務(wù)公司美國(guó)郵政服務(wù)公司（3-4/1987,1-2/1992，$2億） 郵件自動(dòng)化方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析n 標(biāo)準(zhǔn)品牌公司標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(guó)網(wǎng)絡(luò)以改進(jìn)服務(wù)支持n Hydroelectrica Espanol（1-2/1990，$200萬） 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)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(yīng)時(shí)間和改進(jìn)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(shè)計(jì)生產(chǎn)和分銷系統(tǒng)以降低成本和改進(jìn)市場(chǎng)進(jìn)入速度n 南非國(guó)防部南非國(guó)防部（1-2/1997，$11億） 國(guó)防設(shè)施和武器系統(tǒng)規(guī)模和狀態(tài)的重新優(yōu)化設(shè)計(jì)n 數(shù)字設(shè)備公司數(shù)字設(shè)備公司（1-2/1995，$8億） 重構(gòu)供應(yīng)商、工廠、分銷中心、潛在廠址和市場(chǎng)區(qū)域供應(yīng)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(dòng)化超過200個(gè)工廠、倉庫和供應(yīng)商的貨物裝載調(diào)度系統(tǒng)n 中國(guó)政府中國(guó)政府（1-2/1995，$4.25億） 為滿足國(guó)家未來能源需求的大型項(xiàng)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(gè)國(guó)內(nèi)航線的飛機(jī)類型配置來

16、最大化利潤(rùn) 美洲航空公司美洲航空公司（1-2/1991，$2000萬） 為機(jī)組人員和服務(wù)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(wù)） 安裝統(tǒng)計(jì)銷售預(yù)測(cè)和成品庫存管理系統(tǒng)來改進(jìn)客戶服務(wù) 美洲航空公司美洲航空公司（1-2/1992，$5億，更多收入） 設(shè)計(jì)票價(jià)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(gè)大型呼叫中心優(yōu)化配置電話干線、接收臺(tái)和電話代理 紐約市紐約市（1-2/1993，$950萬） 詳細(xì)檢查從傳訊到被捕的程序以縮短等待時(shí)間 AT&T（1-2/1993，$7.5億） 為指導(dǎo)商

17、業(yè)用戶設(shè)計(jì)呼叫中心開發(fā)基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)方法使用情況運(yùn)籌學(xué)方法使用情況( (美美1983)1983)運(yùn)籌學(xué)方法在中國(guó)使用情況(隨機(jī)抽樣)4 4 學(xué)習(xí)管理運(yùn)籌學(xué)必須使用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件，學(xué)習(xí)管理運(yùn)籌學(xué)必須使用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件，必須注重于學(xué)以致用的原則必須注重于學(xué)以致用的原則n學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)要結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用，不要被一些概念、理論的困難嚇倒。n學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)要把注意力放在“結(jié)合實(shí)際問題建立運(yùn)籌學(xué)模型”和“解決問題的方案或模型的解”兩頭，中間的計(jì)算過程盡可能讓計(jì)算機(jī)軟件去完成。n本書附有運(yùn)籌學(xué)教學(xué)軟件，使用方法很簡(jiǎn)單。學(xué)員必須盡快學(xué)會(huì)使用這個(gè)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)軟件，并借助它來學(xué)好本課程。Excel，Lingo，和Matlab等標(biāo)準(zhǔn)軟件都可用來解決運(yùn)籌學(xué)問題的求解。學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)是為了用于實(shí)踐，解決實(shí)際問題。以前重視人工計(jì)算是因?yàn)闆]有計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在有了就應(yīng)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(jià)格；邊際收益l利益：利益收益成本l盈虧平衡點(diǎn)：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?cái)[鐘，生產(chǎn)設(shè)施的固定成本委5000