内部培训课件：运筹学入门.ppt

决策、优化的好帮手——《运筹学》入门 主 讲 物流事业部 黄明 2013年3月 提 纲 运筹学的概念与起源 运筹学的方法论及研究步骤 运筹学的主要分支 运筹学的应用领域 求解运筹学问题常用软件简介 简单线性规划问题的建模与求解实例 运筹学的概念与起源 “运筹学”一词起源于20世纪30年代 据《大英百科全书》释义：运筹学是一门应用于管理有组织系统的科学。运筹学为掌管这类系统的人提供决策目标和数量分析的工具。 《中国企业管理百科全书》中的释义为：运筹学“应用分析、试验、量化的方法，对经济管理系统中人、财、物等有限资源进行统筹安排，为决策者提供有依据的最优方案，以实现最有效的管理”。 运筹学英文 Operational Research 简写 O.R. 可直译为“运用研究”或“作业研究”。由于运筹学涉及的主要领域是管理问题，研究的基本手段是建立数学模型，并比较多的运用各种数学工具，从这点出发，有人将运筹学称作“管理数学”。1957年我国从“运筹帷幄”（史记·高祖本纪）这句古语中摘取“运筹”二字用作此学科的名称。 运筹学的概念与起源 西方关于运筹学的研究起源于“二战” √ 英国1938年为解决空袭早起预警问题，需要解决多个雷达站的信息及雷达站同整个防空作战系统的协调配合问题，开始运用数学方法进行统筹规划。 √ 1942年，美国、加拿大也都相继成立运筹学小组，开展确定舰队扩建规模、反潜作战的侦查和组织有效的对敌轰炸等方面的研究。 战后运筹学在生产、管理等经济领域的发展 √ 1945年～50年代初：创建时期 √ 50年代初～50年代末期：成长时期 √ 60年代以来：普及和迅速发展时期 运筹学的方法论及研究步骤 方法论 √ 从系统的观点出发来分析问题 √ 抓主要因素，重点分析各种环境和约束之间的逻辑关系 研究步骤 √ 提出问题：定性分析 √ 构建模型：数学模型 √ 优化求解：使用软件 √ 结果检验：评价分析 √ 方案实施：决策支持 运筹学的主要分支 运筹学按所解决问题性质的差别，将实际的问题归结为不同类型的数学模型。这些不同类型的数学模型构成了运筹学的各个分支。主要的分支有以下8个： √ 线性规划（Linear Programming） √ 非线性规划（Nonlinear Programming） √ 动态规划（Dynamic Programming） √ 图论与网络分析（Graph Theory and Network Analysis） √ 存贮论（Inventory Theory） √ 排队论（Queueing Theory/Waiting Line） √ 对策论（Game Theory） √ 决策论（Decision Theory） 运筹学的应用领域 市场销售： 主要应用在广告预算和媒介的选择、竞争性定价、新产品开发、销售计划的制定等方面。 生产计划： 主要用于总体确定生产、存储和劳动力的配合等计划，以适应波动的需求计划，节省生产费用。 库存管理： 主要应用于多种物资库存量，确定某些设备的能力或容量，如停车场的大小、新增发电设备的容量大小、电子计算机的内存量、合理的水库容量等。 运筹学的应用领域 运输问题： 涉及空运、水运、公路运输、铁路运输、管道运输、场内运输。 财政和会计： 涉及预算、贷款、成本分析、定价、投资、证券管理、现金管理等。用的较多的方法是统计分析、数学规划、决策分析。 人事管理 ： 涉及六个方面，首先是人员的获得和需求估计；第二是人才的开发，即进行教育和训练；第三是人员的分配，主要是各种指派问题；第四是各类问题的合理利用问题；第五是人才的评价，其中有如何测定一个人对组织、社会的贡献；第六是工资和津贴的确定等。 运筹学的应用领域 城市管理： 这里有各种紧急服务系统的设计和运用，如消防站、救护车、警车等分布点的设立。 美国曾用排队论方法来确定纽约市紧急电话站的值班人数。加拿大曾研究一城市的警车的配置和负责范围，出事故后警车应走的路线等。此外还有城市垃圾的清扫、搬运和处理；城市供水和污水处理系统的规划等。 求解运筹学问题常用软件简介 Excel Solver（规划求解插件）： Microsoft Office办公系统中Excel软件内自带的插件，是全中文界面，求解线性规划（LP）问题的一个简单易用的插件。 LINGO： LINGO可以用于求解非线性规划，也可以用于一些线性和非线性方程组的求解等，功能十分强大，是求解优化模型的最佳选择。其特色在于内置建模语言，提供十几个内部函数，可以允许决策变量是整数(即整数规划，包括 0-1 整数