運(yùn)籌學(xué)教學(xué)課件：緒論

1、清華大學(xué)出版社1運(yùn)籌學(xué)運(yùn)籌學(xué)（第三版）（本科版）（第三版）（本科版）教學(xué)課件教學(xué)課件清華大學(xué)出版社2運(yùn)籌學(xué)運(yùn)籌學(xué)（第三版）（本科版）（第三版）（本科版）教學(xué)課件教學(xué)課件清華大學(xué)出版社3一、緒論n第1節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的簡(jiǎn)史n第2節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的性質(zhì)和特點(diǎn)n第3節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的工作步驟n第4節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的模型n第5節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用n第6節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的展望清華大學(xué)出版社4運(yùn)籌學(xué)運(yùn)籌學(xué)（第三版）（本科版）（第三版）（本科版）教學(xué)課件教學(xué)課件清華大學(xué)出版社5第1節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的簡(jiǎn)史v運(yùn)籌學(xué)作為科學(xué)名字出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代末。 v第二次世界大戰(zhàn)后，20世紀(jì)發(fā)展概況。 v在20世紀(jì)50年代中期錢學(xué)森、許國(guó)志等教授將運(yùn)籌學(xué)由西方

2、引入我國(guó)，并結(jié)合我國(guó)的特點(diǎn)在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用。在此期間以華羅庚教授為首的一大批數(shù)學(xué)家加入到運(yùn)籌學(xué)的研究隊(duì)伍，使運(yùn)籌數(shù)學(xué)的很多分支很快跟上當(dāng)時(shí)的國(guó)際水平 v1959年，運(yùn)籌學(xué)部門在中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所成立，力學(xué)所小組與數(shù)學(xué)所的小組于1960年合并成為數(shù)學(xué)研究所的一個(gè)研究室，當(dāng)時(shí)的主要研究方向?yàn)榕抨?duì)論、非線性規(guī)劃和圖論，還有人專門研究運(yùn)輸理論、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)分析（例如投入產(chǎn)出方法）。在當(dāng)時(shí)這些先遣者中，越民義先生、劉源張?jiān)菏俊⒅煊澜蚪淌?、桂湘云教授、陳錫康教授、徐光煇教授、韓繼業(yè)教授、李秉全教授、郭紹僖教授等。 清華大學(xué)出版社6第2節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的性質(zhì)和特點(diǎn)v運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué)，至今還沒有統(tǒng)一且確切的定

3、義。 v莫斯(P.M.Morse)和金博爾(G.E.Kimball)曾對(duì)運(yùn)籌學(xué)下的定義是：“為決策機(jī)構(gòu)在對(duì)其控制下業(yè)務(wù)活動(dòng)進(jìn)行決策時(shí)，提供以數(shù)量化為基礎(chǔ)的科學(xué)方法。” v另一定義是：“運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué)，它廣泛應(yīng)用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法，解決實(shí)際中提出的專門問題，為決策者選擇最優(yōu)決策提供定量依據(jù)?！?清華大學(xué)出版社7前英國(guó)運(yùn)籌學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)托姆林森提出六條原則v(1) 合伙原則。是指運(yùn)籌學(xué)工作者要和各方面人，尤其是同實(shí)際部門工作者合作。v(2) 催化原則。在多學(xué)科共同解決某問題時(shí)，要引導(dǎo)人們改變一些常規(guī)的看法。v(3) 互相滲透原則。要求多部門彼此滲透地考慮問題，而不是只局限于本部門。v(

4、4) 獨(dú)立原則。在研究問題時(shí)，不應(yīng)受某人或某部門的特殊政策所左右，應(yīng)獨(dú)立從事工作。v(5) 寬容原則。解決問題的思路要寬，方法要多，而不是局限于某種特定的方法。v(6) 平衡原則。要考慮各種矛盾的平衡，關(guān)系的平衡。清華大學(xué)出版社8第3節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的工作步驟 v(1) 提出和形成問題。即要弄清問題的目標(biāo)，可能的約束，問題的可控變量以及有關(guān)參數(shù)，搜集有關(guān)資料；v(2) 建立模型。即把問題中可控變量、參數(shù)和目標(biāo)與約束之間的關(guān)系用一定的模型表示出來；v(3) 求解。用各種手段(主要是數(shù)學(xué)方法，也可用其他方法)將模型求解。解可以是最優(yōu)解、次優(yōu)解、滿意解。復(fù)雜模型的求解需用計(jì)算機(jī)，解的精度要求可由決策者提出

5、；清華大學(xué)出版社9v(4) 解的檢驗(yàn)。首先檢查求解步驟和程序有無錯(cuò)誤，然后檢查解是否反映現(xiàn)實(shí)問題；v(5) 解的控制。通過控制解的變化過程決定對(duì)解是否要作一定的改變；v(6) 解的實(shí)施。是指將解用到實(shí)際中必須考慮到實(shí)施的問題，如向?qū)嶋H部門講清解的用法，在實(shí)施中可能產(chǎn)生的問題和修改。v以上過程應(yīng)反復(fù)進(jìn)行。 第3節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的工作步驟 清華大學(xué)出版社10第4節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的模型模型有三種基本形式：v形象模型；v模擬模型；v符號(hào)或數(shù)學(xué)模型。 清華大學(xué)出版社11構(gòu)模的方法和思路有以下五種：v(1) 直接分析法 v(2) 類比法 v(3) 數(shù)據(jù)分析法 v(4) 試驗(yàn)分析法 v(5) 想定(構(gòu)想)法(scena

6、rio) 清華大學(xué)出版社12模型的一般數(shù)學(xué)形式可用下列表達(dá)式描述： v目標(biāo)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 U=f(xi,yj,k)v約束條件 g(xi,yj,k)0v其中：xi可控變量； yj已知參數(shù)； k隨機(jī)因素。清華大學(xué)出版社13第5節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用v(1) 市場(chǎng)銷售 v(2) 生產(chǎn)計(jì)劃 v(3) 庫存管理 v(4) 運(yùn)輸問題 v(5) 財(cái)政和會(huì)計(jì) v(6) 人事管理 v(7) 設(shè)備維修、更新和可靠性、項(xiàng)目選擇和評(píng)價(jià) 清華大學(xué)出版社14第5節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用v(8) 工程的優(yōu)化設(shè)計(jì) v(9) 計(jì)算機(jī)和信息系統(tǒng) v(10) 城市管理v(11)軍事v(12)其他 清華大學(xué)出版社15第6節(jié) 運(yùn)籌學(xué)的展望美國(guó)前運(yùn)籌學(xué)會(huì)

7、主席邦特(S.Bonder)認(rèn)為，運(yùn)籌學(xué)應(yīng)在三個(gè)領(lǐng)域發(fā)展：v運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用v運(yùn)籌科學(xué)v運(yùn)籌數(shù)學(xué)。 清華大學(xué)出版社16近幾年來出現(xiàn)一種新的批評(píng)v指出有些人只迷戀于數(shù)學(xué)模型的精巧、復(fù)雜化，使用高深的數(shù)學(xué)工具，而不善于處理面臨大量新的不易解決的實(shí)際問題?，F(xiàn)代運(yùn)籌學(xué)工作者面臨的大量新問題是經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、社會(huì)、生態(tài)和政治等因素交叉在一起的復(fù)雜系統(tǒng)。 清華大學(xué)出版社17非數(shù)學(xué)的方法和理論引入運(yùn)籌學(xué)v在運(yùn)籌學(xué)中除常用的數(shù)學(xué)方法以外，還引入一些非數(shù)學(xué)方法和理論。v美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家沙旦(T.L.Saaty)，在20世紀(jì)70年代末提出了層次分析法(AHP)。v切克蘭特(P.B.Checkland)把傳統(tǒng)的運(yùn)籌學(xué)方法稱為硬系統(tǒng)思考，它適用于解決那種結(jié)構(gòu)明確的系統(tǒng)以及戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)性問題，而對(duì)于結(jié)構(gòu)不明確的，有人參與活動(dòng)的系統(tǒng)就不太勝任了。這就應(yīng)采用軟系統(tǒng)思考方法。清華大學(xué)出版社18解的概念變化v相應(yīng)的一些概念和方法都應(yīng)有所變化，如將過分理想化的“最優(yōu)解”換成“滿意解”。過去把求得的“解”