运筹学基础及应用.

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1、运 筹 学( Operations Research )夫运筹策帷幄之中，决胜于千里之外夫运筹策帷幄之中，决胜于千里之外 史记史记 高祖本纪高祖本纪绪 论（1）运筹学简述）运筹学简述（2）运筹学的主要内容）运筹学的主要内容（3）本课程的主要学习内容）本课程的主要学习内容（4）运筹学的应用）运筹学的应用（5）本课程的教材及参考书）本课程的教材及参考书（6）本课程授课方式与考核）本课程授课方式与考核 本章主要内容：本章主要内容：一、古代朴素的运筹学思想一、古代朴素的运筹学思想国外国外英文原名英文原名 Operations Research 简称简称“O.R.”直译为：运用研究或作业研究直译为：运用

2、研究或作业研究正式出现于正式出现于19381938年年7 7月英国一份关于防空作战系统运月英国一份关于防空作战系统运行的研究报告中行的研究报告中中国古代运筹学案例中国古代运筹学案例二、运筹学的起源二、运筹学的起源（一）运筹学简述（一）运筹学简述运作研究运作研究(Operational Research)小组小组”:二战期间解决二战期间解决复杂的战略和战术问题。例如：复杂的战略和战术问题。例如：1.如何合理运用雷达有效地对付德军空袭如何合理运用雷达有效地对付德军空袭2.对商船如何进行编队护航，使船队遭受德国潜艇攻击时对商船如何进行编队护航，使船队遭受德国潜艇攻击时损失最少；损失最少；3.在各种情

3、况下如何调整反潜深水炸弹的爆炸深度，才能在各种情况下如何调整反潜深水炸弹的爆炸深度，才能增加对德国潜艇的杀伤力等。增加对德国潜艇的杀伤力等。-二战后运筹学的发展经历了三个阶段二战后运筹学的发展经历了三个阶段 （1 1）19451945年到年到2020世纪世纪5050年代初年代初创建时期创建时期 （2 2）20 20 世纪世纪5050年代初到年代初到2020世纪世纪5050年代末年代末成长时期成长时期 （3 3） 20 20 世纪世纪6060年代以来年代以来迅速发展和普及的时期迅速发展和普及的时期 国内国内19561956年成立第一个运筹学小组年成立第一个运筹学小组19571957年从年从“夫运

4、筹策帷幄之中，决胜于千里之外夫运筹策帷幄之中，决胜于千里之外”中中摘取摘取“运筹运筹”二字，将二字，将O.R.正式翻译为正式翻译为“运筹学运筹学”三、运筹学的定义三、运筹学的定义研究工具：数学，计算机科学及其他相关科学研究工具：数学，计算机科学及其他相关科学研究目的：对有限资源进行合理规划、使用，并提供研究目的：对有限资源进行合理规划、使用，并提供 优化决策方案。优化决策方案。研究对象：复杂系统的组织和管理研究对象：复杂系统的组织和管理参考参考大英百科全书大英百科全书、辞海辞海、中国企业管理百科全书中国企业管理百科全书等。等。四、运筹学研究的基本特点四、运筹学研究的基本特点 系统的整体优化系统

5、的整体优化 多学科的配合多学科的配合 模型方法的应用模型方法的应用五、运筹学研究的基本步骤五、运筹学研究的基本步骤 分析与表述问题分析与表述问题 建立数学模型建立数学模型 对问题求解对问题求解 对模型和模型导出的解进行检验对模型和模型导出的解进行检验 建立对解的有效控制建立对解的有效控制 方案的实施方案的实施（二）运筹学的主要内容（二）运筹学的主要内容数学规划（数学规划（线性规划、整数规划、目标规划线性规划、整数规划、目标规划、动态规划等）动态规划等）图论图论存贮论存贮论排队论排队论对策论（博弈论）对策论（博弈论）决策论决策论（三）运筹学的应用（三）运筹学的应用 运筹学方法运筹学方法 应用例应

6、用例 线性规划线性规划 生产结构优化生产结构优化 非线性规划非线性规划 投资组合优化投资组合优化 整数规划整数规划 选址问题选址问题 动态规划动态规划 资源分配问题资源分配问题 网络分析网络分析 工程计划优化工程计划优化 排队论排队论 服务系统优化服务系统优化 存贮论存贮论 订货库存管理订货库存管理 决策分析决策分析 机会选择机会选择 运筹学的广泛实际背景促使其不断发展并运筹学的广泛实际背景促使其不断发展并 在经济管理和系在经济管理和系统工程等多领域中发挥着令统工程等多领域中发挥着令 人瞩目的重要作用。人瞩目的重要作用。 诺贝尔经济学奖从诺贝尔经济学奖从1969年首发至今的年首发至今的57 位

7、获奖者中就有位获奖者中就有多位是运筹学家。多位是运筹学家。 1975年诺贝尔经济学奖授给了库普曼和康脱罗维年诺贝尔经济学奖授给了库普曼和康脱罗维 奇，以表奇，以表彰首先将线性规划与经济问题相联系而彰首先将线性规划与经济问题相联系而 做出的贡献；做出的贡献； 1994年诺贝尔经济学奖授给了三位博弈论专家：年诺贝尔经济学奖授给了三位博弈论专家： 纳什、泽尔纳什、泽尔腾、海萨尼。博弈论已经成为当代经腾、海萨尼。博弈论已经成为当代经 济学的基石。济学的基石。 2005年以色列经济学家罗伯特年以色列经济学家罗伯特-奥曼和美国经济奥曼和美国经济 学家托马学家托马斯斯-斯切林，因斯切林，因“通过博弈论分析加

8、强了通过博弈论分析加强了 我们对冲突和合作的我们对冲突和合作的理解理解”所作出的贡献而获奖。所作出的贡献而获奖。 发表的部分获奖项目组织组织应用应用效果效果联合航空公司联合航空公司在满足乘客需求的前提下，以最低在满足乘客需求的前提下，以最低成本进行订票及机场工作班次安排成本进行订票及机场工作班次安排每年节约成本每年节约成本600600万美元万美元CitgoCitgo石油公司石油公司优化炼油程序及产品供应、配送和优化炼油程序及产品供应、配送和营销营销每年节约成本每年节约成本70007000万万AT&TAT&T优化商业用户的电话销售中心选址优化商业用户的电话销售中心选址每年节约成本

9、每年节约成本4.064.06亿美亿美元，销售额大幅增加元，销售额大幅增加标准品牌公司标准品牌公司控制成本库存（制定最优再定购点控制成本库存（制定最优再定购点和定购量确保安全库存）和定购量确保安全库存）每年节约成本每年节约成本380380万美元万美元法国国家铁路公司法国国家铁路公司制定最优铁路时刻表并调整铁路日制定最优铁路时刻表并调整铁路日运营量运营量每年节约成本每年节约成本15001500万美万美元，年收入大幅增加。元，年收入大幅增加。Taco BellTaco Bell优化员工安排，以最低成本服务客优化员工安排，以最低成本服务客户户每年节约成本每年节约成本13001300万美万美元元Delt

10、aDelta航空公司航空公司优化配置上千个国内航线航班来实优化配置上千个国内航线航班来实现利润最大化现利润最大化每年节约成本每年节约成本1 1亿美元亿美元（四）本课程的教材及参考书（四）本课程的教材及参考书选用教材选用教材 运筹学基础及应用运筹学基础及应用胡运权主编胡运权主编 （第五版）高等教（第五版）高等教育出版社育出版社参考教材参考教材运筹学教程运筹学教程胡运权主编胡运权主编 （第（第4 4版）清华出版社版）清华出版社管理运筹学管理运筹学韩伯棠主编韩伯棠主编 （第（第2 2版）高等教育出版版）高等教育出版社社运筹学运筹学( (修订版修订版) ) 钱颂迪主编钱颂迪主编 清华出版社清华出版社

11、（五）本课程的主要学习内容（五）本课程的主要学习内容 第一章第一章 线性规划及单纯形法线性规划及单纯形法 第二章第二章 线性规划的对偶理论线性规划的对偶理论 第三章第三章 运输问题运输问题 第四章第四章 整数规划与分配问题整数规划与分配问题 （六）本课程授课方式与考核（六）本课程授课方式与考核学科总成绩学科总成绩平时成绩平时成绩（3030）课堂考勤课堂考勤（1212）平时作业平时作业（1818）期末成绩期末成绩（7070）讲授为主，结合讨论、习题作业讲授为主，结合讨论、习题作业第一章第一章 线性规划及单纯形法线性规划及单纯形法Linear Programming and Simplex Met