第1章 运筹学概论PPT讲稿.ppt

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1、第1章运筹学概论第1页，共98页，编辑于2022年，星期日管理运筹学课程简介管理运筹学课程简介n课课 程程 编编 号：号：7 7n课程中文名称：管理运筹学课程中文名称：管理运筹学n课程英文名称：课程英文名称：Operations ResearchOperations Researchn课课 程程 类类 型：专业基础必修课型：专业基础必修课第2页，共98页，编辑于2022年，星期日管理运筹学课程简介管理运筹学课程简介continuedcontinued 本课程是管理类学科的专业技术基础课。开设本本课程是管理类学科的专业技术基础课。开设本课程的主要目的是使学生了解和掌握管理运筹学对一课程的主要目的

2、是使学生了解和掌握管理运筹学对一些类型的优化决策问题进行定量研究的思想、技术和些类型的优化决策问题进行定量研究的思想、技术和方法，培养学生的实际问题定量分析能力、一定的建方法，培养学生的实际问题定量分析能力、一定的建模能力和创新能力。世界各国的大学，管理类专业一模能力和创新能力。世界各国的大学，管理类专业一般都开设运筹学这一课程。现实中许多问题通过一定般都开设运筹学这一课程。现实中许多问题通过一定的变化都可以归纳为某类运筹学的问题，运筹学为解的变化都可以归纳为某类运筹学的问题，运筹学为解决实际问题和科学研究提供了较好的技术和工具。决实际问题和科学研究提供了较好的技术和工具。第3页，共98页，编

3、辑于2022年，星期日管理运筹学课程简介管理运筹学课程简介continuedcontinuedn 课课程程主主要要由由几几个个比比较较独独立立的的部部分分构构成成，包包括括线线性性规规划划、整整数数规规划划、动动态态规规划划、图图与与网网络络、排排队队论论、存存贮贮论论、对对策策论论、决决策策论论等等。这这些些内内容容都都是是运运筹筹学学中中最最基基本的分支领域。本的分支领域。n 课程重点是各领域问题的优化原理、课程重点是各领域问题的优化原理、常用的模型和算法及实际问题的应用。常用的模型和算法及实际问题的应用。第4页，共98页，编辑于2022年，星期日教教 材材 n韩伯棠主编管理运筹学韩伯棠主

4、编管理运筹学.第二版第二版.北北京：京：高等教育出版社高等教育出版社 ，2005 2005年年 第5页，共98页，编辑于2022年，星期日参考资料参考资料 运筹学教材编写组编，运筹学，北京：清华大学出版社，运筹学教材编写组编，运筹学，北京：清华大学出版社，19901990谭家华编，管理运筹学基础，上海：上海交通大学出版社，谭家华编，管理运筹学基础，上海：上海交通大学出版社，19911991滕传琳编，管理运筹学，北京：中国铁道出版社，滕传琳编，管理运筹学，北京：中国铁道出版社，19861986曾宪林编，管理运筹学，北京：煤炭工业出版社，曾宪林编，管理运筹学，北京：煤炭工业出版社，19921992

5、肖德辉编，管理运筹学，北京：兵器工业出版社，肖德辉编，管理运筹学，北京：兵器工业出版社，19901990谢世昌编，管理运筹学，北京：人民邮电出版社，谢世昌编，管理运筹学，北京：人民邮电出版社，19921992王志学编，管理运筹学，北京：电子工业出版社，王志学编，管理运筹学，北京：电子工业出版社，1986 1986 第6页，共98页，编辑于2022年，星期日先修课程先修课程 n高等数学高等数学n线性代数线性代数n概率论与数理统计概率论与数理统计 第7页，共98页，编辑于2022年，星期日考核方式考核方式 n平时作业计入成绩平时作业计入成绩10%10%n期中安排测验期中安排测验30%30%n期末进

6、行考试期末进行考试60%60%第8页，共98页，编辑于2022年，星期日绪论绪论n重点与难点：重点与难点：n1 1、从从运运筹筹学学产产生生的的背背景景认认识识本本学学科科研研究究的内容和意义。的内容和意义。n2 2、了了解解运运筹筹学学的的内内容容和和特特点点，结结合合自自己己的理解思考学习的方法和途径。的理解思考学习的方法和途径。n3 3、体会运筹学的学习特征和应用领域。、体会运筹学的学习特征和应用领域。第9页，共98页，编辑于2022年，星期日运运 筹筹 学学（Operations ResearchOperations Research OR OR）由由于于运运筹筹学学研研究究的的广广泛

7、泛性性和和复复杂杂性性，人人们们至至今没有形成一个统一的定义。今没有形成一个统一的定义。第10页，共98页，编辑于2022年，星期日运运 筹筹 学学（Operations Research OR）nOperationResearch原意是操作研究、作业研究、运用研究、作战研究，译作运筹学，是借用了史记“运筹策(算筹算筹)于帷幄之中，决胜于千里之外”一语中“运筹”二字，既显示其军事的起源，也表明它在我国已早有萌芽。第11页，共98页，编辑于2022年，星期日运运 筹筹 学学（Operations Research OR）n19761976年美国运筹学会的定义是：年美国运筹学会的定义是：“运筹运筹

8、学是研究用科学方法来决定在资源不充学是研究用科学方法来决定在资源不充分的情况下如何最好地设计人分的情况下如何最好地设计人-机系统，机系统，并使之最好地运行的一门学科并使之最好地运行的一门学科”。这从。这从一个侧面描写了运筹学的特点。一个侧面描写了运筹学的特点。n19781978年联邦德国科学辞典上的定义是：年联邦德国科学辞典上的定义是：“运筹学是从事决策模型的数学解法的运筹学是从事决策模型的数学解法的一门科学。一门科学。”第12页，共98页，编辑于2022年，星期日运运 筹筹 学学（Operations Research OR）n英国运筹学杂志则认为：英国运筹学杂志则认为：“运筹学是运运筹学是

9、运用科学方法（特别是数学）来解决那些用科学方法（特别是数学）来解决那些在工业、商业、政府和国防部门中，有在工业、商业、政府和国防部门中，有关人力、机器、物质、金钱等大型系统关人力、机器、物质、金钱等大型系统的指挥和管理方面出现的问题的科学，的指挥和管理方面出现的问题的科学，目的是帮助管理者科学地决策其策略和目的是帮助管理者科学地决策其策略和行动。行动。”第13页，共98页，编辑于2022年，星期日运运 筹筹 学学（Operations Research OR）n从其研究对象、内容和性质出发，把运筹学定义为：从其研究对象、内容和性质出发，把运筹学定义为：“针对针对特定的管理决策问题，依照给定的目

10、标和条件，从众多方案中选特定的管理决策问题，依照给定的目标和条件，从众多方案中选择最优方案的一种最优化技术和方法择最优方案的一种最优化技术和方法”的一门科学。的一门科学。n这一定义与英文词这一定义与英文词Operations ResearchOperations Research的含义比较接近。的含义比较接近。在英文中，在英文中，OperationOperation一词的首要含义是：一词的首要含义是：“working,working,way in which sthway in which sthworksworks”。另外，该词还有这样一些含。另外，该词还有这样一些含义，如：义，如：“the

11、 condition of being in action;a the condition of being in action;a proedure that is part of a series in some workproedure that is part of a series in some work”。所以，如果要把所以，如果要把Operations ResearchOperations Research直译为汉语，或许直译为汉语，或许“方法研究方法研究”比较贴切。比较贴切。第14页，共98页，编辑于2022年，星期日运运 筹筹 学学（Operations Research

12、OR）nP.M.MorseP.M.Morse与与G.E.KimballG.E.Kimball在他们的奠基在他们的奠基作中给运筹学下的定义是：作中给运筹学下的定义是：“运筹学是运筹学是在实行管理的领域，运用数学方法，对在实行管理的领域，运用数学方法，对需要进行管理的问题统筹规划，作出决需要进行管理的问题统筹规划，作出决策的一门应用科学。策的一门应用科学。”第15页，共98页，编辑于2022年，星期日运运 筹筹 学学（Operations Research OR）n运筹学的另一位创始人定义运筹学是：运筹学的另一位创始人定义运筹学是：“管理系统的人为了获得关于系统运行管理系统的人为了获得关于系统运行

13、的最优解而必须使用的一种科学方法。的最优解而必须使用的一种科学方法。”n它使用许多数学工具（包括概率统计、它使用许多数学工具（包括概率统计、数理分析、线性代数等）和逻辑判断方数理分析、线性代数等）和逻辑判断方法，来研究系统中人、财、物的组织管法，来研究系统中人、财、物的组织管理、筹划调度等问题，以期发挥最大效理、筹划调度等问题，以期发挥最大效益。益。第16页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学与其他学科的关系运筹学与其他学科的关系运筹学与管理科学（运筹学与管理科学（Management Management Science MSScience MS）关系：）关系：管理科学涵盖的领域比运筹

14、学更宽管理科学涵盖的领域比运筹学更宽一些。一些。可以说，运筹学是管理科学最重要的可以说，运筹学是管理科学最重要的组成部分。组成部分。第17页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学与其他学科的关系运筹学与其他学科的关系v运运筹筹学学与与系系统统科科学学、系系统统分分析析、工工业工程的关系：业工程的关系：系系统统科科学学、系系统统分分析析、工工业业工工程程等等学学科科研研究究的的内内容容比比运运筹筹学学窄窄一一些些。第18页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学研究的特点运筹学研究的特点v科学性科学性 （1 1）它它是是在在科科学学方方法法论论的的指指导导下下通通过过一一系系列列规规范化步

15、骤进行的；范化步骤进行的；（2 2）它它是是广广泛泛利利用用多多种种学学科科的的科科学学技技术术知知识识进进行行的的研研究究。运运筹筹学学研研究究不不仅仅仅仅涉涉及及数数学学，还还要要涉涉及及经经济济科科学、系统科学、工程物理科学等其他学科学、系统科学、工程物理科学等其他学科。第19页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学研究的特点运筹学研究的特点v实践性实践性 运运筹筹学学以以实实际际问问题题为为分分析析对对象象，通通过过鉴鉴别别问问题题的的性性质质、系系统统的的目目标标以以及及系系统统内内主主要要变变量量之之间间的的关关系系，利利用用数数学学方方法法达达到到对对系统进行最优化的目的。系

16、统进行最优化的目的。更更为为重重要要的的是是分分析析获获得得的的结结果果要要能能被被实实践践检检验，并被用来指导实际系统的运行。验，并被用来指导实际系统的运行。第20页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学研究的特点运筹学研究的特点v系统性系统性 运运筹筹学学用用系系统统的的观观点点来来分分析析一一个个组组织织（或或系系统统），它它着着眼眼于于整整个个系系统统而而不不是是一一个个局局部部，通通过过协协调调各各组组成成部部分分之之间间的的关关系系和和利利害害冲冲突突，使使整整个系统达到最优状态。个系统达到最优状态。第21页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学研究的特点运筹学研究的特点v

17、综合性综合性 运运筹筹学学研研究究是是一一种种综综合合性性的的研研究究，它它涉涉及及问问题题的的方方方方面面面面，应应用用多多学学科科的的知知识识，因因此此，要要由由一一个个各各方方面面的专家组成的小组来完成。的专家组成的小组来完成。第22页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学模型运筹学模型 运运筹筹学学研研究究的的模模型型主主要要是是抽抽象模型象模型数学模型。数学模型。数数学学模模型型的的基基本本特特点点是是用用一一些些数数学学关关系系（数数学学方方程程、逻逻辑辑关关系系等等）来来描描述述被被研研究究对对象象的的实实际际关关系系（技技术术关关系系、物物理理定定律律、外外部部环境等）环境

18、等）。第23页，共98页，编辑于2022年，星期日模型的分类模型的分类v按呈现和表达的方式可以分成按呈现和表达的方式可以分成：实实物物模模型型：规规模模缩缩小小和和放放大大的的由由实实物物制制成成的的模型，如建筑模型、飞机模型、原子模型等。模型，如建筑模型、飞机模型、原子模型等。符号模型：用数学符号表示的模型。符号模型：用数学符号表示的模型。计计算算机机模模型型：模模型型表表现现为为可可以以在在计计算算机机上执行的由计算机语言表达的程序。上执行的由计算机语言表达的程序。第24页，共98页，编辑于2022年，星期日模型的分类模型的分类v按描述方法的特点可以分成：按描述方法的特点可以分成：描描述述

19、性性模模型型：这这类类模模型型仅仅仅仅描描述述实实际际发发生生的的具具体体过过程程而而不不探探讨讨过过程程背背后后的的原原因因。许许多多统统计计模模型型、模拟模型和排队模型都是这类描述性模型。模拟模型和排队模型都是这类描述性模型。规规范范化化模模型型：这这类类模模型型使使用用规规范范化化的的方方法法，对对影影响响系系统统的的内内在在规规律律进进行行探探索索，并并详详细细描描述述系系统统的的变变量量、目目标标和和约约束束。大大部部分分最最优优化化模模型型属属于于这这类模型类模型。第25页，共98页，编辑于2022年，星期日模型的分类模型的分类启启发发式式模模型型：这这类类模模型型是是一一种种经经

20、验验模模型型，它它主主要要由一些直观的经验和规则构成。由一些直观的经验和规则构成。启启发发式式方方法法这这一一术术语语，就就其其通通用用的的管管理理意意义义而而言言，它它指指的的是是一一系系列列严严格格的的用用于于决决策策的的规规则则或或指指导导原原则则，虽虽然然这这些些规规则则或或指指导导原原则则没没有有必必要要一一定定是是最最优优的的，但但决决策策时时，它它一一直直是是行行之之有有效效的的，并并且能够避免许多有关且能够避免许多有关 求解复杂问题的工作量。如：求解复杂问题的工作量。如：当天空不大晴朗时，上班的时候请随身带一把伞。当天空不大晴朗时，上班的时候请随身带一把伞。当天空不大晴朗时，上

21、班的时候请随身带一把伞。当天空不大晴朗时，上班的时候请随身带一把伞。第26页，共98页，编辑于2022年，星期日模型的分类模型的分类v按模型变量和参数性质可以分成：按模型变量和参数性质可以分成：确确定定性性模模型型：模模型型的的变变量量和和参参数数都都是是确确定定的的，如如线线性性规规划划、整整数数规规划划、网网络络规规划划等等模模型。型。随随机机性性模模型型：模模型型的的变变量量和和参参数数都都是是随随机机的的，如如排排队队模模型型、决决策策模模型型和和对对策策模模型型等。等。第27页，共98页，编辑于2022年，星期日模型的分类模型的分类v按模型是否考虑时间因素可分成按模型是否考虑时间因素

22、可分成：静静态态模模型型：模模型型只只反反映映某某一一个个固固定定时时间间点点的系统状态，变量、参数与时间无关。的系统状态，变量、参数与时间无关。动动态态模模型型：模模型型反反映映一一段段时时间间内内系系统统变变化化的的状状态态，变变量量、参参数数与与时时间间有有关关。如如动动态态规规划模型等。划模型等。第28页，共98页，编辑于2022年，星期日 运运筹筹学学模模型型的的一一个个显显著著特特点点是是它它们大部分为们大部分为最优化模型最优化模型。一一般般来来说说，运运筹筹学学模模型型都都有有一一个个目目标标函函数数和和一一系系列列的的约约束束条条件件，模模型型的的目目标标是是在在满满足足约约束

23、束条条件件的的前前提提下使目标函数最大化或最小化下使目标函数最大化或最小化。第29页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学分析的主要步骤运筹学分析的主要步骤 运运筹筹学学分分析析的的主主要要步步骤骤包包括括：发发现现和和定定义义待待研研究究的的问问题题；构构造造数数学学模模型型；寻寻找找经经过过模模型型优优化化的的结结果果，并并通通过过应应用用这这些些结结果果来来改改善善系系统统的的运行效率。运行效率。第30页，共98页，编辑于2022年，星期日真真真真 实实实实 系系系系统统统统系统分析系统分析系统分析系统分析问题描述问题描述问题描述问题描述模模模模型型型型建建建建立立立立与修改与修改与

24、修改与修改模模模模型型型型求求求求解解解解与检验与检验与检验与检验结结结结果果果果分分分分析析析析与与与与实施实施实施实施数据准备数据准备数据准备数据准备运筹学分析的步骤运筹学分析的步骤第31页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学包含的分支运筹学包含的分支 1.1.规划论规划论 1939年年,苏联的康托洛维奇苏联的康托洛维奇(L.V.kantorovich,1912-1986)发表生产组织和计划中发表生产组织和计划中的数学方法一书是规划论的开始的数学方法一书是规划论的开始.1 1）线性规划）线性规划1947G.B.Dantzing1947G.B.Dantzing 这是运筹学最成熟的一个分

25、支。开始是在生产组织管理和制定交通运输这是运筹学最成熟的一个分支。开始是在生产组织管理和制定交通运输方案方面方案方面,后来波及更广的范围，小到一个班组的计划安排后来波及更广的范围，小到一个班组的计划安排,大至整个部门大至整个部门,以至国民经济计划的最优化方案分析以至国民经济计划的最优化方案分析,它都有用武之地。线性规划具有适应性它都有用武之地。线性规划具有适应性强强,应用面广应用面广,计算技术比较简便的特点计算技术比较简便的特点.电子计算机的出现和日益完善电子计算机的出现和日益完善,更使规划论得以迅速发展。更使规划论得以迅速发展。第32页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学包含的分支运筹

26、学包含的分支2 2）非线性规划）非线性规划 非线性规划的基础性工作是在非线性规划的基础性工作是在19511951年才年才由库恩由库恩(H.W.kuhn)(H.W.kuhn)和图克和图克(A.W.Tucker)(A.W.Tucker)等人完成的等人完成的,后来逐步发展。后来逐步发展。第33页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学包含的分支运筹学包含的分支3.3.图论图论 图论的创始人是数学家欧拉。图论的创始人是数学家欧拉。1736年他发表了图论方面的第一篇论文，年他发表了图论方面的第一篇论文，解决了著名的哥尼斯堡七桥难题解决了著名的哥尼斯堡七桥难题 图论是一个古老的但又十分活跃的分支图论是一

27、个古老的但又十分活跃的分支,它是网络技术的基础它是网络技术的基础.在在18471847年基尔霍年基尔霍夫应用图论的原理分析电网夫应用图论的原理分析电网,从而把图论引进到工程技术领域从而把图论引进到工程技术领域.20.20世纪世纪5050年代以年代以来来,图论的理论得到了进一步发展。图论的理论得到了进一步发展。将复杂庞大的工程系统和管理问题用图描述将复杂庞大的工程系统和管理问题用图描述,可以解决很多工程设计和管可以解决很多工程设计和管理决策的最优化问题。理决策的最优化问题。第34页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学包含的分支运筹学包含的分支4.4.决策论决策论 决策就是根据客观可能性决策

28、就是根据客观可能性,借助一定的理论、方法和工具借助一定的理论、方法和工具,选择最优策略、选择最优策略、方案的过程。方案的过程。决策问题是由决策者和决策域构成的决策问题是由决策者和决策域构成的,而决策域又由决策空间、而决策域又由决策空间、状态空间和状态空间和结果函数构成。结果函数构成。决策的类型决策的类型,按决策者所面临的状态是否确定可分为按决策者所面临的状态是否确定可分为:确定型决策、确定型决策、风险型决策与不确定型决策；按决策所依据的目标多少可分为风险型决策与不确定型决策；按决策所依据的目标多少可分为:单目单目标决策与多目标决策；按决策问题的性质可分为标决策与多目标决策；按决策问题的性质可分

29、为:战略决策与策略决战略决策与策略决策，等等。策，等等。第35页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学包含的分支运筹学包含的分支5.5.博弈论博弈论(对策论对策论)1928年年,冯冯.诺伊曼诺伊曼(John Von Neumann 1903-1957）以研究二人零和对策的一系列论文为）以研究二人零和对策的一系列论文为对策论对策论奠基奠基.有利害冲突的诸方有利害冲突的诸方,为了各自的需要在竞争场合下做出决策为了各自的需要在竞争场合下做出决策,且各自的决策能互相影响且各自的决策能互相影响,这种决这种决策称为对策策称为对策.竞争性质的活动是人类生活中常见的，如体育比赛、军事斗争竞争性质的活动是人

30、类生活中常见的，如体育比赛、军事斗争,各企业之间的经济谈判及市场争夺等。在竞争各企业之间的经济谈判及市场争夺等。在竞争过程中过程中,各方为了达到自己的目标和利益各方为了达到自己的目标和利益,必须考虑对手各种可能的行动方案必须考虑对手各种可能的行动方案,并力图选取对自己最为有利或并力图选取对自己最为有利或最为合理的方案。博弈论就是研究对策行为中竞争各方是否存在着最合理的行动方案最为合理的方案。博弈论就是研究对策行为中竞争各方是否存在着最合理的行动方案,以及如何找到这个合以及如何找到这个合理的行动方案的数学理论和方法理的行动方案的数学理论和方法.第36页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学包

31、含的分支运筹学包含的分支6.6.排队论排队论(随机服务系统理论随机服务系统理论)1909 1909年丹麦的电话工程师爱尔朗年丹麦的电话工程师爱尔朗(A.K.Erlang)(A.K.Erlang)提出排队问提出排队问题；题；19491949年前后年前后,开始了对机器管理、陆空交通等方面的开始了对机器管理、陆空交通等方面的研究；逐渐奠定了现代随机服务系统的理论基础。研究；逐渐奠定了现代随机服务系统的理论基础。排队论主要研究各种排队的队长排队论主要研究各种排队的队长,排队的等待时间及所提供的服务排队的等待时间及所提供的服务等各种参数等各种参数,以便求得更好的服务。它是研究系统随机聚散现象以便求得更好

32、的服务。它是研究系统随机聚散现象的理论的理论.第37页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学包含的分支运筹学包含的分支7.7.可靠性理论可靠性理论 可靠性理论是研究系统故障、以提高系统可靠性的理论可靠性理论是研究系统故障、以提高系统可靠性的理论.它它研究的系统有两类研究的系统有两类:(1)(1)不可修复系统不可修复系统:如导弹如导弹 这种系统的参数是寿命、可靠度等；这种系统的参数是寿命、可靠度等；(2)(2)可修复系统可修复系统:如一般的机电设备如一般的机电设备 这种系统的重要参数是有效度这种系统的重要参数是有效度,即即 正常工作时间正常工作时间/(/(正常工作时间正常工作时间+事故修理时

33、间事故修理时间).).第38页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学包含的分支运筹学包含的分支8.8.搜索论搜索论 搜索，即寻找某种目标。搜索论研究的是搜索，即寻找某种目标。搜索论研究的是:在资源和探测手段在资源和探测手段受到限制的情况下受到限制的情况下,如何设计搜索的方案如何设计搜索的方案,并加以实施的理论并加以实施的理论.例如二十世纪例如二十世纪6060年代，美国寻找在大西洋失踪的核潜艇年代，美国寻找在大西洋失踪的核潜艇 打谷者号打谷者号 和和 蝎子号蝎子号,以及在地中海寻找丢失的氢弹以及在地中海寻找丢失的氢弹,都都是依据搜索论获得成功的是依据搜索论获得成功的.第39页，共98页，编辑

34、于2022年，星期日运筹学包含的分支运筹学包含的分支9.9.动态规划动态规划 是是19511951年由美国数学家贝尔曼（年由美国数学家贝尔曼（Richard Richard Bellman)Bellman)提出，它是解决一类多阶段决策提出，它是解决一类多阶段决策问题的优化方法，也是考察问题的一种途问题的优化方法，也是考察问题的一种途径，而不是一种算法（如径，而不是一种算法（如LPLP单纯形法）。单纯形法）。因此它不象因此它不象LPLP那样有一个标准的数学表达那样有一个标准的数学表达式和明确定义的一组规则，而必须对具体式和明确定义的一组规则，而必须对具体问题进行具体分析处理。问题进行具体分析处理

35、。第40页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学包含的分支运筹学包含的分支10.10.存储论存储论 研究供需条件下如何求得最优订货批量，研究供需条件下如何求得最优订货批量，使总费用最小。使总费用最小。第41页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学在管理领域的应用范围运筹学在管理领域的应用范围1.1.生产计划生产计划 如一家重如一家重 型制造厂用线性规划安排生产计划型制造厂用线性规划安排生产计划,节省了节省了10%10%的生产费用的生产费用.另外另外,诸如生产作业计划、日程表的安排、合理下料、诸如生产作业计划、日程表的安排、合理下料、配料问题、物料管理等也可用运筹学来帮助解决配料问题、物

36、料管理等也可用运筹学来帮助解决.第42页，共98页，编辑于2022年，星期日2.2.2.2.市场营销市场营销市场营销市场营销 在广告预算和广告媒介的选择、竞争性定价、在广告预算和广告媒介的选择、竞争性定价、新产品开发、销售计划、市场竞争策略的制定等新产品开发、销售计划、市场竞争策略的制定等方面方面,运筹学运筹学 也大展身手也大展身手.美国杜邦公司在五十年代起就非常重视将运美国杜邦公司在五十年代起就非常重视将运筹学用于研究如何做好广告工作、产品定价筹学用于研究如何做好广告工作、产品定价,通通用公司也运用运筹学方法进行市场模拟研究用公司也运用运筹学方法进行市场模拟研究.第43页，共98页，编辑于2

37、022年，星期日3.3.库存管理库存管理运筹学中的存贮论可以应用于物资库存运筹学中的存贮论可以应用于物资库存量的管理量的管理,以确定仓库的合理容量，以及以确定仓库的合理容量，以及确定适当的库存方式和库存量确定适当的库存方式和库存量.第44页，共98页，编辑于2022年，星期日4.4.运输问题运输问题 用运筹学用运筹学,可以确定最小成本的运输可以确定最小成本的运输线路、物资的调拨、运输工具的调度，线路、物资的调拨、运输工具的调度，以及为方便运输选择建厂的地址等等以及为方便运输选择建厂的地址等等.第45页，共98页，编辑于2022年，星期日5.5.人事管理人事管理 对人员的需求和招聘情况的预测；人

38、对人员的需求和招聘情况的预测；人力资源的开发，如对人才的教育和培训力资源的开发，如对人才的教育和培训,人员的合理编制人员的合理编制,人才的合理分配和利用人才的合理分配和利用,人才评价体系、薪酬体系的确定等，都人才评价体系、薪酬体系的确定等，都可运用运筹学方法。可运用运筹学方法。第46页，共98页，编辑于2022年，星期日6.6.财务与会计财务与会计 这里涉及预算、贷款、成本分析、定这里涉及预算、贷款、成本分析、定价、投资、证券管理和现金管理等。价、投资、证券管理和现金管理等。第47页，共98页，编辑于2022年，星期日7.7.其他方面其他方面 此外此外,运筹学还成功地应用于设备维运筹学还成功地

39、应用于设备维修、更新和可靠性研究，项目选择与评修、更新和可靠性研究，项目选择与评价，工程的优化设计，信息系统的设计价，工程的优化设计，信息系统的设计和管理以及各种城市紧急服务系统的设和管理以及各种城市紧急服务系统的设计和管理上。计和管理上。第48页，共98页，编辑于2022年，星期日运筹学历史故事运筹学历史故事朴素的运筹思想：朴素的运筹思想：v都江堰水利工程都江堰水利工程 战战国国时时期期（大大约约公公元元前前250250年年）川川西西太太守守李李冰冰父父子子主主持持修修建建。其其目目标标是是：利利用用岷岷江江上上游游的的水水资资源源灌灌溉溉川川西西平平原原。追追求求的的效效益益还还有有防防洪

40、洪与与航航运运。其其总总体体构构思思是是系系统统思思想想的的杰杰出出运用运用。第49页，共98页，编辑于2022年，星期日都江堰由三大工程及都江堰由三大工程及120120多项配套工程组成：多项配套工程组成：1.1.“鱼鱼嘴嘴”岷岷江江分分水水工工程程：将将岷岷江江水水有有控控制制地引入内江。地引入内江。2.2.“飞飞沙沙堰堰”分分洪洪排排沙沙工工程程：将将泥泥沙沙排排入入外外江。江。3.3.“宝宝瓶瓶口口”引引水水工工程程：除除沙沙后后的的江江水水引引入入水水网干道。网干道。它它们们巧巧妙妙结结合合，完完整整而而严严密密，相相得得益益彰彰。两两千千多多年年来来，这这项项工工程程一一直直发发挥挥

41、着着巨巨大大的的效效益益，是是我我国最成功的水利工程。国最成功的水利工程。第50页，共98页，编辑于2022年，星期日第51页，共98页，编辑于2022年，星期日v丁谓的皇宫修复工程丁谓的皇宫修复工程 宋真宗大中祥符年间宋真宗大中祥符年间(公元公元10081008一一10171017年年),),都城都城开封里的皇宫失火开封里的皇宫失火,需要重建需要重建.右谏议大夫、权右谏议大夫、权三司使丁渭受命负责限期重新营造皇宫三司使丁渭受命负责限期重新营造皇宫.建造建造皇宫需要很多土皇宫需要很多土,丁渭考虑到从营建工地到城丁渭考虑到从营建工地到城外取土的地方距离太远外取土的地方距离太远,费工费力费工费力.

42、丁渭便下令丁渭便下令将城中街道挖开取土将城中街道挖开取土,节省了不节省了不 少工时少工时.第52页，共98页，编辑于2022年，星期日 挖了不久挖了不久,街道便成了大沟街道便成了大沟.丁渭又命人挖开丁渭又命人挖开官堤官堤,引汴河水进入大沟之中引汴河水进入大沟之中,然后调来各地然后调来各地的竹筏木船经这条大沟运送建造皇宫所用的的竹筏木船经这条大沟运送建造皇宫所用的各种物材各种物材,十分便利十分便利(见图见图.等到皇宫营建等到皇宫营建完毕完毕,丁渭命人将大沟中的水排尽丁渭命人将大沟中的水排尽,再将拆掉再将拆掉废旧皇宫以及营建新皇宫所丢弃的废旧皇宫以及营建新皇宫所丢弃的 砖头瓦砖头瓦砾添入大沟中砾添

43、入大沟中,大沟又变成了平地大沟又变成了平地,重新成为重新成为街道街道.这样这样,丁渭一举三得丁渭一举三得,挖土、运挖土、运 送物材、送物材、处理废弃瓦砾等三件工程一蹴而成处理废弃瓦砾等三件工程一蹴而成,节省的节省的工费数以亿万计工费数以亿万计.第53页，共98页，编辑于2022年，星期日n n丁丁谓谓将将取取材材、生生产产、运运输输及及废废墟墟物物的的处处理用理用“一沟三用一沟三用”巧妙地解决了。巧妙地解决了。这是我国古代这是我国古代大规模工程施工组织大规模工程施工组织方方面运筹思想的典型例子面运筹思想的典型例子.第54页，共98页，编辑于2022年，星期日第55页，共98页，编辑于2022年

44、，星期日v田忌赛马田忌赛马 齐齐王王要要与与大大臣臣田田忌忌赛赛马马，双双方方各各出出上上、中中、下下马马各各一一匹匹，对对局局三三次次，每每次次胜胜负负10001000金金。田田忌忌在在好好友友、著著名名的的军军事事谋谋略略家家孙孙膑膑的的指指导导下下，以以以以下下安排：安排：齐王齐王上上中中下下田忌田忌下下上上中中最终净胜一局，赢得最终净胜一局，赢得10001000金。金。第56页，共98页，编辑于2022年，星期日 这个故事后来被传为千古佳话这个故事后来被传为千古佳话,成为军成为军事上一条重要的用兵规律事上一条重要的用兵规律,即要善于用局即要善于用局部的牺牲去换取全局的胜利部的牺牲去换取

45、全局的胜利,从而达到以从而达到以弱胜强的目的弱胜强的目的.他的基本思想是不强求一他的基本思想是不强求一局的得失局的得失,而争取全盘的胜利而争取全盘的胜利.这是一个典型的博弈问题这是一个典型的博弈问题.第57页，共98页，编辑于2022年，星期日沈括运军粮的故事沈括运军粮的故事 沈括生于北宋期间，是我国历史上著名沈括生于北宋期间，是我国历史上著名的科学家，曾率兵抗击过西夏军队的侵的科学家，曾率兵抗击过西夏军队的侵扰。在他为后世留下的梦溪笔谈这扰。在他为后世留下的梦溪笔谈这一鸿著中，记有他运用定量分析的方法一鸿著中，记有他运用定量分析的方法研究军队的人数及其行军的天数跟所需研究军队的人数及其行军的

46、天数跟所需粮数和运粮的民夫之间的关系的具体实粮数和运粮的民夫之间的关系的具体实例。沈括认为，自运军粮花费颇大且难例。沈括认为，自运军粮花费颇大且难以运行，因此夺取敌军的粮食至关重要。以运行，因此夺取敌军的粮食至关重要。第58页，共98页，编辑于2022年，星期日第59页，共98页，编辑于2022年，星期日 利弊分析后的结论是：利弊分析后的结论是：从敌国就地征粮从敌国就地征粮。这种这种军事后勤问题军事后勤问题的分析计算是具有现的分析计算是具有现代意义的运筹思想的范例代意义的运筹思想的范例.第60页，共98页，编辑于2022年，星期日军事运筹学军事运筹学v特特拉拉法法加加尔尔（Trafalgar）

47、海海战战和和纳纳尔森（尔森（Nelson）秘诀）秘诀 1919世世纪纪中中叶叶，法法国国拿拿破破伦伦统统帅帅大大军军要要与与英英国国争争夺夺海海上上霸霸主主地地位位，而而实实施施这这一一战战略略的的最最主主要要的的关关键键是是消消灭灭英英国国的的舰舰队队。英英国国海海军军统统帅帅、海海军军中中将将纳纳尔尔森森亲亲自自制制定了周密的战术方案。定了周密的战术方案。第61页，共98页，编辑于2022年，星期日 1805 1805年年1010月月2121日，这场海上大战爆发了。日，这场海上大战爆发了。英国是纳尔森亲自统帅的地中海舰队，由英国是纳尔森亲自统帅的地中海舰队，由2727艘艘战舰组成；另外一方

48、是由费伦纽夫战舰组成；另外一方是由费伦纽夫（VillenuveVillenuve）率领的法国）率领的法国西班牙联合舰队，西班牙联合舰队，共有共有3333艘战舰。艘战舰。Trafalgar Trafalgar大海战的概况是：费伦纽夫大海战的概况是：费伦纽夫（VillenuveVillenuve）率领的法国）率领的法国西班牙联合舰西班牙联合舰队采用常规的一字横列，以利炮火充分展队采用常规的一字横列，以利炮火充分展开，而纳尔森的战术使费伦纽夫大出意外。开，而纳尔森的战术使费伦纽夫大出意外。第62页，共98页，编辑于2022年，星期日英英英英国国国国的的的的舰舰舰舰队队队队分分分分成成成成两两两两个个

49、个个纵纵纵纵列列列列：前前前前卫卫卫卫上上上上风风风风纵纵纵纵列列列列由由由由12121212艘艘艘艘战战战战舰舰舰舰组组组组成成成成，由由由由纳纳纳纳尔尔尔尔森森森森亲亲亲亲自自自自指指指指挥挥挥挥，拦拦拦拦腰腰腰腰将将将将法法法法国国国国西西西西班班班班牙牙牙牙联联联联合合合合舰舰舰舰队队队队切切切切为为为为两两两两段段段段；后后后后卫卫卫卫下下下下风风风风纵纵纵纵列列列列由由由由英英英英国国国国海海海海军军军军中中中中将将将将科科科科林林林林伍伍伍伍德德德德(Collingwood)(Collingwood)(Collingwood)(Collingwood)指指指指挥挥挥挥，由由由由1

50、5151515艘艘艘艘战战战战舰舰舰舰组组组组成成成成。在在在在一一一一场场场场海海海海战战战战后后后后，法法法法国国国国西西西西班班班班牙牙牙牙联联联联合合合合舰舰舰舰队队队队以以以以惨惨惨惨败败败败告告告告终终终终：联联联联合合合合舰舰舰舰队队队队司司司司令令令令费费费费伦伦伦伦纽纽纽纽夫夫夫夫连连连连同同同同12121212艘艘艘艘战战战战舰舰舰舰被被被被俘俘俘俘，8 8 8 8艘艘艘艘沉沉沉沉没没没没，仅仅仅仅13131313艘艘艘艘逃逃逃逃走走走走，人人人人员员员员伤伤伤伤亡亡亡亡7000700070007000人人人人。而而而而英英英英国国国国战战战战舰舰舰舰没没没没有有有有沉沉沉