運(yùn)籌學(xué)

前言

　　運(yùn)籌學(xué)研究人類對各種資源的運(yùn)用及籌劃活動，其目的在于了解和發(fā)現(xiàn)這種運(yùn)用及籌劃活動的基本規(guī)律，以便發(fā)揮有限資源的最大效益，達(dá)到總體、全體最優(yōu)化的目標(biāo).這里所說的“資源”是廣義的，既包括物質(zhì)材料，也包括人力配備；既包括技術(shù)裝備，也包括社會結(jié)構(gòu).自20世紀(jì)50年代以來，運(yùn)籌學(xué)的研究與實(shí)踐得到長足的發(fā)展，在工程、管理、科研以及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的其他諸多方面都發(fā)揮了巨大的作用.隨著計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)的發(fā)展，作為一門優(yōu)化與決策的學(xué)科，運(yùn)籌學(xué)受到了前所未有的重視.運(yùn)籌學(xué)課程逐漸成為管理科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、信息技術(shù)、工程管理、交通運(yùn)輸?shù)葘I(yè)的基礎(chǔ)課程之一.為此，在教育部優(yōu)秀青年教師教學(xué)科研獎勵計(jì)劃的支持下，我們在參考和借鑒國內(nèi)外大量運(yùn)籌學(xué)優(yōu)秀教材、學(xué)習(xí)并融會諸多運(yùn)籌學(xué)課程優(yōu)秀教師的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，推出了“基于信息技術(shù)平臺的立體化運(yùn)籌學(xué)教材系列”.從2001年起，經(jīng)過充分的醞釀和編寫，實(shí)際講授與修訂，這套運(yùn)籌學(xué)教材陸續(xù)面世，它們基本體現(xiàn)了我們對于如何建設(shè)21世紀(jì)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)體系的一些想法，包含了我們在教學(xué)改革中所獲得的一些經(jīng)驗(yàn)和成果.學(xué)科進(jìn)展　　運(yùn)籌學(xué)是一門新興的應(yīng)用科學(xué)，基于研究的不同對象與角度，對其定義有不同的說法.對于處理實(shí)際問題，1976年美國運(yùn)籌學(xué)會定義“運(yùn)籌學(xué)是研究用科學(xué)方法來決定在資源不充分的情況下如何最好地設(shè)計(jì)人一機(jī)系統(tǒng)，并使之最好地運(yùn)行的一門學(xué)科”.對于強(qiáng)調(diào)數(shù)字解又注重?cái)?shù)學(xué)方法的研究，1978年聯(lián)邦德國的科學(xué)辭典上定義“運(yùn)籌學(xué)是從事決策科學(xué)模型的數(shù)字解法的一門學(xué)科”.對于生產(chǎn)、管理等實(shí)際中出現(xiàn)的一些帶普遍性的運(yùn)籌問題，英國運(yùn)籌學(xué)雜志認(rèn)為“運(yùn)籌學(xué)是運(yùn)用科學(xué)方法（特別是數(shù)學(xué)方法）來解決那些在工業(yè)、商業(yè)、政府部門、國防部門中有關(guān)人力、機(jī)器、物資、金錢等大型系統(tǒng)的指揮和管理方面所出現(xiàn)的問題，其目的是幫助管理者科學(xué)地決定其策略和行動”。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了運(yùn)籌學(xué)中的主要內(nèi)容，重點(diǎn)陳述應(yīng)用最為廣泛的線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、決策分析、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、庫存論、排隊(duì)論、對策論、可靠論、動態(tài)規(guī)劃、預(yù)測以及模擬等定量分析方法的應(yīng)用。閱讀本書要求熟悉Windows界面，會Windows基本操作。    本書是教學(xué)改革項(xiàng)目“基于信息技術(shù)平臺的運(yùn)籌學(xué)立體化教材系列”的成果，配備有立體化教學(xué)包，包括教師手冊、多媒體課件、習(xí)題案例答案、補(bǔ)充習(xí)題及其答案、教學(xué)案例庫、考試測評系統(tǒng)和在線支持等。    本書從案例出發(fā)，詳細(xì)講述了如何應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)模型解決管理問題，提供了一整套解決問題的方法：了解事實(shí)，理清問題結(jié)構(gòu)；對問題中的關(guān)系進(jìn)行量化，建立運(yùn)籌學(xué)模型；運(yùn)用計(jì)算機(jī)求解，并對運(yùn)算結(jié)果給出經(jīng)濟(jì)釋義。    本書結(jié)構(gòu)體系完整，理論與實(shí)際相結(jié)合，注重培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力，主要適用于對數(shù)量方法要求不高但實(shí)踐性卻很強(qiáng)的在職研究生班、MBA、ME與MPA等專業(yè)的研究生，以及高等院校部分管理類、文科類、理工類專業(yè)的本科與?？茖哟螌W(xué)生，也可供從事管理工作的企業(yè)管理者、工程技術(shù)人員和政府有關(guān)部門人員學(xué)習(xí)科學(xué)管理方法之用。

書籍目錄

序前言常用符號引言第1章  線性規(guī)劃  1.1  原始問題  1.2  對偶問題  1.3  影子價(jià)格  1.4  敏感分析  1.5  模型討論  1.6  實(shí)際應(yīng)用第2章  規(guī)劃擴(kuò)展  2.1  整數(shù)規(guī)劃  2.2  非線性規(guī)劃  2.3  目標(biāo)規(guī)劃  2.4  實(shí)際應(yīng)用第3章  決策分析  3.1  嚴(yán)格不確定決策  3.2  風(fēng)險(xiǎn)決策  3.3  序列決策  3.4  效用函數(shù)  3.5  馬氏決策  3.6  多準(zhǔn)則決策    3.6.1  計(jì)分法    3.6.2  層次分析法    3.6.3  數(shù)據(jù)包絡(luò)分析  3.7  群決策    3.7.1  群意見法    3.7.2  德爾菲法  3.8  實(shí)際應(yīng)用第4章  網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃  4.1  確定型網(wǎng)絡(luò)圖  4.2  概率型網(wǎng)絡(luò)圖  4.3  網(wǎng)絡(luò)圖的優(yōu)化  4.4  實(shí)際應(yīng)用第5章  網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化  5.1  最小生成樹  5.2  最小費(fèi)用流  5.3  最大流問題  5.4  最短路問題  5.5  運(yùn)輸問題  5.6  分配問題  5.7  旅行推銷商  5.8  實(shí)際應(yīng)用第6章  庫存論  6.1  確定庫存    6.1.1  經(jīng)濟(jì)訂購批量模型    6.1.2  經(jīng)濟(jì)批量生產(chǎn)模型    6.1.3  計(jì)劃缺貨庫存模型    6.1.4  經(jīng)濟(jì)批量折扣模型    6.1.5  動態(tài)需求庫存模型  6.2  隨機(jī)庫存    6.2.1  單周期模型    6.2.2  多周期模型  6.3  實(shí)際應(yīng)用第7章  排隊(duì)論  7.1  排隊(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  7.2  單服務(wù)臺模型    7.2.1  M/M/1模型    7.2.2  M/G/1模型  7.3  多服務(wù)臺模型  7.4  帶優(yōu)先權(quán)模型  7.5  系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)  7.6  實(shí)際應(yīng)用第8章  對策論  8.1  二人對策  8.2  多人對策    8.2.1  合作對策    8.2.2  非合作對策  8.3  實(shí)際應(yīng)用第9章  可靠論  9.1  可靠性模型  9.2  模塊化設(shè)計(jì)  9.3  實(shí)際應(yīng)用第10章  動態(tài)規(guī)劃  10.1  基本方法  10.2  基本思想  10.3  實(shí)際應(yīng)用第11章  預(yù)測  11.1  抽樣調(diào)查法  11.2  時(shí)間序列法  11.3  因果分析法  11.4  判斷預(yù)測法  11.5  實(shí)際應(yīng)用第12章  模擬  12.1  模擬概述  12.2  風(fēng)險(xiǎn)模擬  12.3  數(shù)據(jù)處理  12.4  實(shí)際應(yīng)用參考文獻(xiàn)附錄A    軟件指南  A.1  WinQSB    A.1.1  軟件簡介    A.1.2  操作簡介  A.2  LINGO附錄B    應(yīng)用案例  B.1  應(yīng)用發(fā)展  B.2  案例練習(xí)索引

章節(jié)摘錄

　　由于WinQSB軟件可以方便地求解問題，所以現(xiàn)在一些管理者可以自己建模解決一些小型的線性規(guī)劃問題，然而，大型的線性規(guī)劃問題一般都是由運(yùn)籌小組而非管理者來建模的，運(yùn)籌小組在處理問題時(shí)，必須徹底理解管理層對該問題的看法，這就需要小組從一開始就與管理層能夠清晰明確地溝通，并且在出現(xiàn)新的問題，且需要管理層來指導(dǎo)和確定時(shí)，能夠保持這種有效的溝通，管理層必須清楚地將對問題的看法以及所涉及的重要事項(xiàng)表達(dá)出來，若管理層不能明確地表述需要哪些幫助的話，線性規(guī)劃研究是不能給他們提供任何幫助的?！　‘?dāng)管理者在實(shí)際經(jīng)歷了一個(gè)線性規(guī)劃問題的應(yīng)用之后，將會對運(yùn)籌小組與管理層的有效溝通的重要性有更深刻的認(rèn)識，在實(shí)際管理決策中，許多線性規(guī)劃建模往往包含了上百甚至上千個(gè)決策與約束，在這些決策與約束中，問題規(guī)模的巨增往往不是由約束類型造成的，而是由同一類約束的規(guī)模造成的，例如，產(chǎn)品決策的寬度和深度會大量增加決策變量的個(gè)數(shù)，在這些情形中，常常會有要不要考慮進(jìn)模型的許多模棱兩可的問題，對于如此復(fù)雜的線性規(guī)劃問題，管理層的投入與支持是至關(guān)重要的，　　在處理大型的線性規(guī)劃問題時(shí)，是沒有唯一正確的線性規(guī)劃模型的，在整個(gè)研究的問題中，模型往往會被不斷地修改和擴(kuò)展，在研究的早期，將會使用一系列技術(shù)來檢驗(yàn)最初版本的模型，以找出可能的錯(cuò)誤與遺漏，因?yàn)樵诮⒋笮偷哪Ｐ蜁r(shí)，錯(cuò)誤與遺漏不可避免，這個(gè)檢驗(yàn)的過程被稱為模型的有效性檢驗(yàn)?！　∽畛醯哪Ｐ鸵坏┍粰z驗(yàn)有效，就可以使用它的許多變異的模型，究竟使用哪一種變異的模型必須依賴于許多因素，包括問題最合理的假設(shè)、模型最可靠的參數(shù)估計(jì)以及模型所需要的精確度?！　≡谘芯看笮偷木€性規(guī)劃問題時(shí)，一個(gè)很好的方法是，先建立一個(gè)相對簡單的模型，而后運(yùn)用從這個(gè)模型中獲得的經(jīng)驗(yàn)來擴(kuò)展模型，使其更接近復(fù)雜的實(shí)際問題，只要一個(gè)問題還是能夠合理求解，那么就可以繼續(xù)將該模型進(jìn)行擴(kuò)展，當(dāng)管理層需要模型的結(jié)果時(shí)，又必須將模型縮減，以此保證可以建立一個(gè)適時(shí)實(shí)用的模型，管理者在研究問題的輸出結(jié)果時(shí)，往往會察覺一些不如意的地方，這就需要進(jìn)行模型的擴(kuò)展，在模型擴(kuò)展時(shí)。

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