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运筹学 Operations Research 什么是运筹学？ 为决策机构对所控制的业务活动作决策时，提供以数量为基础的科学方法——Morse 和 Kimball《运筹学方法》 运筹学是把科学方法应用在指导人员、工商企业、政府和国防等方面解决发生的各种问题，其方法是发展一个科学的系统模式，并运用这种模式预测，比较各种决策及其产生的后果，以帮助主管人员科学地决定工作方针和政策——英国运筹学会 运筹学是应用分析、试验、量化的方法对经济管理系统中人力、物力、财力等资源进行统筹安排，为决策者提供有根据的最优方案，以实现最有效的管理——中国管理百科全书 什么是运筹学？ 方法 —— 量化 数学分析 代数 概率论 统计 计算机实现算法 目标 —— 最优决策 运筹学的性质与特点 引入数学方法解决实际问题 定性与定量方法结合 系统与整体性 从全局考察问题 应用性 源于实践、为了实践、服务于实践 交叉学科 涉及经济、管理、数学、工程和系统等多学科 开放性 不断产生新的问题和学科分支 多分支 问题的复杂和多样性 运筹学的产生 起源于二次大战的一门新兴交叉学科 雷达的设置、运输船队的护航、反潜作战中深水炸弹的深度、飞行员的编组、军事物资的存储等 英国称为 Operational Research 美国称为 Operations Research 例：当飞机发现潜艇后，飞机何时投掷炸弹及炸弹的引爆引度是多少？ 仅当潜艇浮出水面或刚下沉时，方投掷深水炸弹。 炸弹的起爆深度为离水面25英尺（这是当时深水炸弹所容许的最浅起爆点）。 运筹学的发展 二战后，运筹学得到飞速发展 运筹学的方法论快速发展 数学规划算法 图与网络结构 …… 电子计算机的迅猛发展 “运筹学是研究从众多方案（甚至无限多个方案）中选佳的优化技术，那么在当代计算机技术迅速发展的今天，这种优化技术还重要吗？” 运筹学的发展 当然重要！ 例子：假设有70艘油轮向70个港口运货，已知每艘油轮驶向每个港口的费用，油轮公司需制订出最优运输方案。 采用全枚举法（穷举法）需计算方案数为70!(大于10100 ）；IBM公司当时生产的大计算机1秒种大约可算出109 （即10亿）个方案。 若要逐个算出全部方案，则需调用占有空间为1050个地球一样大的IBM公司生产的众多大计算机同时计算几百亿年以上。 而在这种大机器上用线性规划的单纯形法计算只需几秒钟（这是整数规划问题）。 运筹学的发展 1948年英国首先成立运筹学会 1959年成立国际运筹学联合会(IFORS) 1980年，中国运筹学会（ORSC）成立 我国于1982年加入IFORS 运筹学在军事、经济、管理、金融、系统工程、计算机科学等领域有着广泛的应用。 运筹学的主要内容 数学规划 线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划、不确定规划、动态规划 图与网络模型 存储论 对策论 排队论 决策分析 预测 …… 决策问题解决的过程 1. 认清问题； 2. 找出一些可供选择的方案； 3. 确定目标或评估方案的标准； 4. 评估各个方案； 5. 选出一个最优的方案：决策； 6. 执行此方案：回到实践中； 7. 进行后评估：考察问题是否得到完满解决； 1、2、3：形成问题； 4、5：分析问题：定性分析与定量分析。构成决策。 运筹学在管理中的应用 生产计划：生产作业的计划、日程表的编排、合理下料、配 料问题、物料管理等，追求利润最大化和成本最 小化 库存管理：多种物资库存量的管理，库存方式、库存量等 运输问题：确定最小成本的运输线路、物资的调拨、运输工 具的调度以及建厂地址的选择等 人事管理：对人员的需求和使用的预测，确定人员编制、人 员合理分配，建立人才评价体系等 市场营销：广告预算、媒介选择、定价、产品开发与销售计 划制定等 财务和会计：预测、贷款、成本分析、定价、证券管理、现 金管理等 设备维修、更新，项目选择、评价，工程优化设计与管理等 运筹学在管理中的应用 弗兰茨·厄德曼（Frany Edlman）奖 国际运筹与管理科学协会（INFORMS）和它的管理科学实践学会（College for the Practice of the Management Sciences）主持评奖 为奖励运筹学在管理中的应用的卓越成就设立的 运筹学在管理中的应用 组织 应用 Interface 期刊号 每年节支（美元） 联合航空公司 满足乘客需求前提下以最低成本进行订票及安排机场工作班次 1-2/1986 600万 Citgo石油 优化炼油程序及产品供应、配送及营销 1-2/1987 7000万 ATT 优化商业用户的电话销售中心选址 1-2/1990 4.06亿 ，更多销售 标准品牌公司 控制成品库存（制定最优再订购点和订购量，确保安全