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运筹学原理与实践 —— 绪论. 机械与运载工程学院. 自我介绍. 授课教师：任莹晖 博士 Email ： rebecca_ryh@163.com Tel: 135 4859 6452. 为什么要学习？. 运筹原理和实践是工业工程专业的一门重要专业课，它以管理决策问题为实际背景，以数学模型和定量分析方法为主要工具，其核心思想是实现系统的最优化。. 课程说明. 教材： 钱颂迪主 . 运筹学（第三版） . 北京：清华大学出版社 .2005,6. 参考书： 吴育华 , 杜纲 . 管理科学基础（第 3 版） . 天津：天津大学出版社 .2009,12.
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运筹学原理与实践——绪论 机械与运载工程学院
自我介绍 授课教师：任莹晖 博士 Email：rebecca_ryh@163.com Tel: 135 4859 6452 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
为什么要学习？ 运筹原理和实践是工业工程专业的一门重要专业课，它以管理决策问题为实际背景，以数学模型和定量分析方法为主要工具，其核心思想是实现系统的最优化。 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
课程说明 • 教材： • 钱颂迪主. 运筹学（第三版）.北京：清华大学出版社.2005,6. • 参考书： • 吴育华,杜纲. 管理科学基础（第3版）. 天津：天津大学出版社.2009,12. • 杜纲,吴育华. 管理科学基础（学习要点、习题案例、英汉词汇、教学课件）. 天津：天津大学出版社.2009,12. • 韩大卫.管理运筹学.北京：清华大学出版社.2009,1. 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
课程说明 • 边文思,焦艳芳. 运筹学（第三版）同步辅导及习题全解. 北京：中国水利水电出版社.2009,8 • 胡运权. 运筹学习题集（第四版）.北京：清华大学出版社.2009,4. • 先修课程： • 高等数学、线性代数、概率论与数理统计 • 学习方式： • 课堂讲授为主，辅以课堂讨论和习题练习，以及上机操作。 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
学习目标 通过本课程的学习，应掌握运筹学主要分支的基本概念、基本模型与基本方法，重点是对各种模型与方法的运用。 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
我们身边的运筹学 • 丁谓挖沟（统筹法） • 田忌赛马、海盗分赃（对策论） • 夫妻过河（动态规划） • …… 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
运筹学定义 Operations Research（OR） 英国运筹学会 美国运筹学会 中国：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，为决策者提供有依据的最优方案，以实现最有效的管理。 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
运筹学发展 • 三个阶段：初创、确立、扩展。 • 20世纪30年代末起，在英美军队中为解决短期问题和战术性问题开始进行运筹学研究； • 至20世纪50年代，也逐渐将运筹学运用到一些战略性问题的研究中； • 到60年代，除军事方面参与了战略力量构成和数学问题研究以外，相继在工业、农业、经济和社会问题等各个领域都有应用，形成了许多运筹学分支； 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
线性规划 非线性规划 整数规划 动态规划 目标规划 模糊规划 随机规划 存储论 对策论 排序与统筹方法 可靠性理论 图与网络理论 排队论 决策论 ······ 运筹学的分支 数学规划 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
在中国的发展 • 1956年于中国科学院力学研究所（钱学森、许国志） • 1959年，中科院数学所，主要研究方向为排队论、非线性规划和图论，还有人专门研究运输理论、动态规划和经济分析(刘源张等) • 华罗庚，1965年起到农村、工厂讲解基本的优化技术和统筹方法，使用于日常的生产和生活中 • 1980，中国运筹学会成立 • 1982年中国运筹学会成为国际运筹学联合会（IFORS）的成员 • 1994年美国运筹学会和管理科学学会的合并是国际运筹学界的一件大事，成立了INFORMS。目前，运筹学和管理科学的结合也引起中国运筹学界的极大关注 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
运筹学在生产管理中的作用 • 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 • 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 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
运筹学在生产管理中的作用 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 其它：设备维修、更新，项目选择、评价，工程优化设计与管理等 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
运筹学工作程序 • 明确问题 • 将问题归类，使概念化 • 建立数学模型 • 求解模型 • 结果分析和模型检验 • 方案实施 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
问题归类 分配问题：存在若干要完成的任务；存在两个以上完成这些任务的方案；为完成任务所需的资源是稀缺的。问题是需求资源的最佳利用方案，以使总效益最大。 竞争问题：决策行动的结局不仅依赖于决策者，而且依赖于竞争对手的行动，每个竞争者都想取胜。问题是寻求使每个竞争者都能接受的总损失最小的行动方案。 运输与指派问题：将某种物品由若干产地运往若干需求地，问题是寻求使总运输成本最小的调运方案。 库存控制问题：原材料、资金、成品、人才等得适当储存或储备水平。确定适当的订货间隔和订货数量，以使总的费用最低。 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
问题归类 网络与工程计划问题：网络问题的种类很多，如寻求网络中两点的最短路径和合理安排网络上的流量使总的通过量最大。复杂工程项目的计划与控制也可化为网络问题，求工程的最小工期和关键工序。 排队与服务系统优化问题：当顾客为寻求某种服务而到达服务系统时，往往会产生排队现象，服务系统为减少排队现象而提高服务速率或增加系统容量需付出各种成本。问题是如何合理地设置系统的服务速率及容量，以兼顾系统与顾客双方利益。 预测问题：希望知道在不同条件下系统将会产生怎样的行为状态。 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
应用建模 实施运算 明确 目标 调研 实情 描述 问题 构成模型 运算求解 检验分析 修正目标 改进模型 改进解法 否 否 情况变化 修正改进 图1 建立与应用运筹学模型的基本步骤 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
运筹学模型概要 按变量性质划分 模型：数学模型、模拟模型 OR数学模型三要素：决策变量、约束条件和目标函数 确定型OR模型：线性规划、整数规划、目标规划、非线性规划、几何规划、不可微规划、参数规划、多目标规划、大型规划、图论、网络规划等 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
运筹学模型概要 随机型OR模型：随机过程、排队论、价值论、决策分析、多属性决策、对策论、搜索论、可靠论、随机规划、质量控制等。 混合型OR模型：动态规划、组合规划、存储论、汏置论、模拟论、最优控制论等。 模糊型OR模型，以数量方法为主要特征，引入了模糊数学：模糊规划论、模糊图论、模糊排队论、模糊对策论等。 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
如何学习？ • 要把重点放在理解有关的概念、思路上,推导过程不必深究 • 不要被一些概念、理论的困难吓倒，其实许多复杂数学公式背后的思想原理并不难理解； • 抓好“入口”和“出口”两头 • “入口”即结合实际问题建立优化模型 • “出口”即解决问题的方案或模型的解 • 多动手，多在计算机上实践 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
与计算机 计算机的发展大大促进了运筹学的应用和普及，目前有很多相关的软件。 Excel Matlab WinQSB 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
本章要点： 运筹学工作程序 运筹学模型概要 Operations Research 机械与运载工程学院 任莹晖博士 rebecca_ryh@163.com
