数据模型和决策-管理科学导论讲义

1、数据模型和决策数据模型和决策-管理科学导管理科学导论讲义论讲义2 数据、模型与决策数据、模型与决策（原书第（原书第12版），版）， 美美R.安德森等著；侯文华等译，机械工业出版安德森等著；侯文华等译，机械工业出版社社 ，2009 管理运筹学管理运筹学（第（第3版）版）, 韩伯棠编著韩伯棠编著 , 高等教高等教育出版社，育出版社，20103 1、掌握经济管理中最常见的模型与分析问题解决问题的、掌握经济管理中最常见的模型与分析问题解决问题的方法；方法； 2、了解本课程在管理领域的运用以及基本思想体系；、了解本课程在管理领域的运用以及基本思想体系； 3、能够独立解决一些常用实际问题，建立相应数学的模

2、、能够独立解决一些常用实际问题，建立相应数学的模型，并利用所学软件工具对自己所建立的模型设计求解。型，并利用所学软件工具对自己所建立的模型设计求解。 4 第第 1 章章 导论导论 第第 2 章章 线性规划导论线性规划导论 第第 3 章章 线性规划的灵敏度分析等线性规划的灵敏度分析等 第第 4 章章 线性规划的应用线性规划的应用 第第 5 章章 分配与网络模型分配与网络模型 第第 6 章章 整数线性规划整数线性规划 第第 7 章章 项目安排项目安排 第第 8 章章 库存模型库存模型 第第 9 章章 等候线模型等候线模型 第第 10 章章 决策分析决策分析淡化数学算法淡化数学算法软件求解软件求解5

3、 结课成绩：（可讨论）结课成绩：（可讨论） 平时成绩：考勤、作业、回答问题平时成绩：考勤、作业、回答问题 50% 笔试（开卷笔试（开卷 or 闭卷？）闭卷？） （或）案例研究：（或）案例研究： 运用所学的方法，对一个实际问题进行定量分析运用所学的方法，对一个实际问题进行定量分析 50%6 一门运用数学的定量方法研究管理决策问题的知识体系一门运用数学的定量方法研究管理决策问题的知识体系的学科的学科 Operations Research （OR） 日本译作日本译作“运用学运用学” 香港、台湾译为香港、台湾译为“作业研究作业研究” 我国译作我国译作“运筹学运筹学”源于古语“运筹帷幄之中，决胜千里之

4、外”取“运筹”二字，体现运心筹谋、策略取胜 在北美，在北美， Management Science （MS）管理科学）管理科学 运用数学、统计学和运筹学中的量化分析原理和方法，建运用数学、统计学和运筹学中的量化分析原理和方法，建立数学模型立数学模型/计算机仿真，给管理决策提供科学依据。计算机仿真，给管理决策提供科学依据。 7 一、发展历史一、发展历史 二、学科作用二、学科作用 三、学科性质三、学科性质 四、工作程序四、工作程序 五、学科体系五、学科体系 六、学习要求六、学习要求8 齐王（田忌）赛马齐王（田忌）赛马 渭修皇宫渭修皇宫沈括运军粮沈括运军粮 科学管理科学管理 （诞生）（诞生）20世纪

5、世纪40年代诞生于英美年代诞生于英美1）鲍德西雷达站的研究。）鲍德西雷达站的研究。1940年，英国为对付德国空军的空袭，年，英国为对付德国空军的空袭，使用了雷达，但没有科学布局，效果不好。为解决这个问题，成立使用了雷达，但没有科学布局，效果不好。为解决这个问题，成立运筹学小组，称运筹学小组，称Operational Research，意为作战研究。美国和加，意为作战研究。美国和加拿大也在军队设立运筹学小组，称拿大也在军队设立运筹学小组，称，协助指挥，协助指挥官研究战略及战术问题。官研究战略及战术问题。2）大西洋反潜战。）大西洋反潜战。1942年麻省年麻省Morse教授协助英国打破了德国对教授协

6、助英国打破了德国对英吉利海峡的海上封锁。英吉利海峡的海上封锁。3）英国战斗机中队援法决策。）英国战斗机中队援法决策。9战后许多从事运筹学研究的科学家（700多人）转向了民用问题的研究，使运筹学在企业管理方面的应用得到了长足进展。 1948年，美国麻省理工学院率先开设了运筹学课程，许多大学群起效法，运筹学成一门学科，内容也日益丰富。1950年，美国出版了第一份运筹学杂志；1951年，莫尔斯和金伯尔出版了运筹学方法一书，这是第一本以运筹学为名的专著，书中总结了第二次世界大战中运筹学的军事应用，并且给出了运筹学的一个的定义。 其发展主要表现在两个方面：一是运筹学的方法论得到了快速发展，形成了许多分支

7、，如数学规划(线性规划、非线性规划、动态规划)、排队论、库存论、对策论、搜索论等；二是电子计算机的迅猛发展推动了运筹学的发展、普及和应用。运筹学已广泛应用於军事、教育、污染、交通运输、人力资源管理、能源、预测、会计金融、销售、存储、计算机与信息系统、设计、城市服务系统、保健与医疗、电气、加工工业、第三产业等。10 企业的成功要素中：企业的成功要素中： 观念意识更新观念意识更新 47 人文文化人文文化 35 技术优势技术优势 18 决策意识的科学性决策意识的科学性 成功决策成功决策 正确决策正确决策？11 管理科学是对与管理科学是对与有关的管理问题通过有关的管理问题通过进行进行的一门学科。的一门

8、学科。 目的：用科学方法分析管理问题，为管理者决策提供依据目的：用科学方法分析管理问题，为管理者决策提供依据 目标：在企业经营内外环境的限制下，实现资源效用最大目标：在企业经营内外环境的限制下，实现资源效用最大组织中存在的问题定量分析定性分析评价与评估决策量化管理是第一步,它导致控制,并最终实现改进如果不能量化某些事情，那么就不能理解它如果不能理解它，那么就不能控制它如果不能控制它，那么就不能改进它 H. James Harrington 定性到定量分析，数量界限的重要性：量变引起质变定性到定量分析，数量界限的重要性：量变引起质变12 听一场音乐会：网络订票的票价听一场音乐会：网络订票的票价5

9、00500元，不去可退票元，不去可退票 情况情况1 1：在你马上要出发的时候，发现你把最近的价值：在你马上要出发的时候，发现你把最近的价值500500元的元的 卡弄丢了。你是否还会去听这场音乐会？卡弄丢了。你是否还会去听这场音乐会？ 情况情况2 2：假设昨天花：假设昨天花500500元钱买一张今晚的音乐会取票单。元钱买一张今晚的音乐会取票单。在你出发时，发现把票单丢了。如果去听音乐会，就必在你出发时，发现把票单丢了。如果去听音乐会，就必须再花须再花500500元钱买张票，去还是不去？元钱买张票，去还是不去？ 冰淇淋实验：冰淇淋实验： 一杯一杯A有有70克克，装在，装在50克克的杯子里，看上去要

10、溢出了的杯子里，看上去要溢出了 一杯一杯B是是80克克，装在，装在100克克的杯子里，看上去还没装满的杯子里，看上去还没装满 单独凭经验判断时，在相同的价格上，人们普遍选择单独凭经验判断时，在相同的价格上，人们普遍选择A 实验表明，大部分的回答者仍旧会去听实验表明，大部分的回答者仍旧会去听结果却是，大部分人回答说不去了结果却是，大部分人回答说不去了13 14问题：诸葛亮的空城计如何量化分析？问题：诸葛亮的空城计如何量化分析？信息不充分条件下的决策 司 马 懿 攻 退诸葛亮空城计全军覆灭10转危为安10弃城逃跑7 10诸葛亮：诸葛亮：司司 马马 懿：懿：历史事实：历史事实：司司 马马 懿清楚诸葛

11、亮的所有招数吗？懿清楚诸葛亮的所有招数吗？诸葛亮清楚司诸葛亮清楚司 马马 懿的所有招数吗？懿的所有招数吗？15 盈亏平衡分析盈亏平衡分析40,00080,000120,000160,00004080120160200Revenue = 900 xFixed costLossProfitCost = 50,000 + 400 xxBreak-even point = 100 units 利润：利润：I = ( P Cm Ch ) Q - F 策略策略1 差异化，领先者战略差异化，领先者战略 策略策略2 规模化，大规模市场规模化，大规模市场 策略策略3 机械化，第一利润源机械化，第一利润源 策略策

12、略4 技能化，第二利润源技能化，第二利润源 策略策略5 信息化，第三利润源信息化，第三利润源16 量化辅助决策案例：盈亏平衡分析量化辅助决策案例：盈亏平衡分析 例：某企业例：某企业 总销售额 1100万元 物料成本 700万元 员工工资 200万元 管理费用 100万元 现在利润现在利润=100万元，目标利润万元，目标利润150万元万元 利润实现的方法有：利润实现的方法有：将总销售额增加 50%将员工工资减少 25%将管理费用减少 50%将物料成本减少 7.1%17 经济和管理活动中能用经济和管理活动中能用“数量关系数量关系”描述的描述的 如运营、规划与组织管理问题如运营、规划与组织管理问题

13、解决的理论模型和优化方法实践解决的理论模型和优化方法实践 强调科学性和定量分析强调科学性和定量分析 强调应用性和实践性强调应用性和实践性 强调从整体上进行把握强调从整体上进行把握 18管理者制定决策：管理运筹学的步骤：明确问题环境分析确定目标制定准则收集资料数量关系结构分析数学模型制定决策方案选择算法求解方案优选否是方案实施持续改进识别问题识别问题量化分析量化分析建立模型建立模型软件求解软件求解结果分析结果分析确定方案确定方案实施方案实施方案控制管理者解的分析19 需求预测产品的市场需求量有多大，需求类别如何，对企业盈利有何影响?生产计划在有限资源约束下，生产什么，生产多少，获利最大？资源配置

14、需要哪些资源，如何进行最优配置，资源紧缺性如何，以什么代价获取?作业排序作业的重要次序如何，作业的顺序安排如何?市场营销广告预算、媒介选择、产品定价、销售计划等如何安排？运输问题最佳运输线路是哪条？物流配送集载如何优化？物流设施布局如何设置？设施选址运营点如何选择，需要哪些运作设施，设施如何布局?库存控制应保持多大库存量，何时应进行订货，订货批量多少为宜?项目规划项目完工工期多长为宜，哪些作业起关键性作用，资源如何分配?设备更新设备运转状况如何演进，运行可靠性如何，何时和如何更新或改造?人力资源人员需求预测，技能要求，编制与任务指派，绩效测评，留用多长时间?财务资金资金投放的数量，从何处进行融资，资金成本是多少?排队问题队列多长，有无容量限制，多少服务台为宜，能提供什么水平的服务?20 模型类型解决的典型办法线性规划在线性目标和约束条件间取得最优化结果整数规划在线性目标和约束条件间寻求整数决策最优目标规划在相对立的目标间寻得多目标妥协的满意解动态规划寻求多阶段动态系统的整体决策优化问题网络分析寻求网络路径、流量分布、网络瓶颈及其改进网络计划用各种作业和结点的网络排列来说明项目实施计划管理决策依据决策准则权衡