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Data, Model and Decisions 数据、模型与决策 Session 1 Introduction to Management Science 管理科学简介 烤肉片的策略 约翰逊先生在户外有个烤肉架,正好能容纳 2片 烤肉。他的妻子和女儿贝特西都饥肠辘辘,急不可 耐。问怎样才能在最短时间内烤完三片肉。 约翰逊先生:“瞧,烤一片肉的两面需要20分钟, 因为每一面需要10分钟。我可以同时烤两片,所以 花20分钟就可以烤完两片。再花20分钟烤第三片, 全部烤完需要40分钟。” 贝特西:“你可以更快些,爸爸.我刚算出你可以 节省10分钟。“ 贝特西小姐想出了什么妙主意? 这个简单的组合问题,属于现代管理科学 中称之为运筹学的学科。这门学科奇妙地向 我们揭示了一个事实:如果有一系列操作,并希 望再最短时间内完成,合理安排这些操作的最 佳方法并非马上就能一眼看出。初看是最佳 的方法,实际上大有改进的余地。在上述问题 中,关键在于烤完肉片的第一面后并不一定马 上去烤其反面。 今天,运筹学用于解决事物处理,工业,军 事战略等等许多领域的实际问题。即使是像 烤肉片这样简单的问题也是有意义的。 大名鼎鼎的微软在美国招募编程 工程师的时候，笔试的最后一道试题 是与计算机技术毫无关系的运筹学， 名为LQ（运筹商数，对应于IQ、EQ） 测试。有一年的题目是：几个人在黑 夜里同向过一座独木桥，每人过桥的 时间长短不同，每次只能过两个人， 而且需要往返运送唯一的手电筒，求 最节约时间的过桥方式。 LQ测试 Many real world examples 许多实际问题举例 实际问题 Breakeven point Analysis 盈亏平衡分析 Resource-allocation 资源分配 New product pricing 新产品定价决策 Portfolio selection 投资组合 Sales forecasting 销售量预测 Supply chain network design 供应链网络设计 Breakeven point Analysis 盈亏平衡分析 实际问题 特殊产品公司生产在商店销售的昂贵而不常见 的礼品，礼品是为那些已经几乎什么都有的富人 生产的。公司研发部最新的产品计划是限量版落 地摆钟（limited edition grandfather clock）。公司 管理部门需要决定是否生产这个新产品，如果生 产的话要生产多少。 我们需要知道些什么信息？ 想想看！ nData: If they go ahead with this product, a fixed cost of $50,000 is incurred. The variable cost is $400 per clock produced. Each clock sold would generate $900 in revenue. A sales forecast will be obtained. nDecision variable: Q = Number of grandfather clocks to produce nCosts: Fixed Cost = $50,000 (if Q 0) Variable Cost = $400 Q Total Cost = n0, if Q = 0 n$50,000 + $400 Q, if Q 0 nProfit: Profit = Total revenue Total cost nProfit = 0, if Q = 0 nProfit = $900Q ($50,000 + $400Q) = $50,000 + $500Q, if Q 0 Profit = Total revenue Total cost Profit = 0, if Q = 0 Profit = $900Q ($50,000 + $400Q) = $50,000 + $500Q, if Q 0 当Q0时，令Profit0，求解QQ* 这个Q*就是盈亏平衡点（break-even point） Breakeven point Analysis 盈亏平衡分析 实际问题 Here we see the impact of changing the fixed cost to $75,000. Breakeven point Analysis 盈亏平衡分析 实际问题 特殊产品公司问题 的电子表格模型 Breakeven point Analysis 盈亏平衡分析 实际问题 求解计算盈亏平衡点 数学模型的电子表格的扩展 Excel 函数 1. min (a, b) 2. if (a, b, c) The Nature of Management Science 管理科学的本质 管理科学（Management science）是对与定量因 素（quantitative factors）有关的管理问题运用 科学的方法（scientific approach）进行辅助管理 决策制定（aid managerial decision making）的 一门学科（discipline）。 管理者管理者 制定决策制定决策 管理科学管理科学 运用合理的分析来改善决策的制定运用合理的分析来改善决策的制定 The Role of Quantitative Analysis In Business Decision 定量分析在组织决策中的位置 组织中存 在的问题 定性分析 定量分析 评价与评估 决策 Theory of Quantitative Analysis 管理定量分析理论 解决方法典型的办办法 线线性规规划 目标规标规 划 预预 测测 网络络分析 决策分析 库库存模型 统计统计 学 排队论队论 模 拟拟 在线性目标和约束条件间取得最优化结果 在相对立的目标间寻 得妥协 设计时问 序列，或找到因果关系 用各种活动和事件的网络排列来说明项目 较其他决策的结果 把库存的成本降至最低 从一个抽样得到普遍结果的推论 分析正在等待的队列的特点 对复杂的问题作动态观 察 问题 类型 典型的问题 预 测 财 务 人力资源 时序 资源配置 设备更新 库存控制 选 址 项目规划 排队问题 对产品的需求多大，需求类别如何，对利润有何影响? 需要多少资金，从何处得到资金，成本是多少? 需要多少员工，应具有什么技能，留用多长时间? 什么工作最重要，工作的顺序如何? 需要什么资源，资源是否短缺，怎样优先获得短缺的资源? 设备运转状况如何，可靠性如何，什