哈工大管理定量分析课件Session1绪论

1、School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 李锬李锬Management Quantitative Analysis and Software Application管理定量分析与软件应用管理定量分析与软件应用School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介

2、 课程内容及特点课程内容及特点内容：内容：管理科学的基础内容管理科学的基础内容管理运筹学、应用统计、计量经济学管理运筹学、应用统计、计量经济学特点：特点：建立模型的方法建立模型的方法理论联系实际理论联系实际(商业案例）商业案例）注重计算机应用注重计算机应用课程相关课程相关School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 实际问题实际问题 Structural Analysis 结构分析结构分析 Policy-making 政策制

3、定政策制定 Breakeven point Analysis 盈亏平衡分析盈亏平衡分析 Sales forecasting 销售量预测销售量预测 Resource-allocation 资源分配资源分配 New product pricing 新产品定价决策新产品定价决策 Portfolio selection 投资组合投资组合 What is Management Sciense? 什么是管理科学？什么是管理科学？School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Sc

4、ience 管理科学简介管理科学简介 Breakeven point Analysis盈亏平衡分析盈亏平衡分析 实际问题实际问题特殊产品公司生产昂贵的礼品。公司研发部最新特殊产品公司生产昂贵的礼品。公司研发部最新的产品计划是限量版的产品计划是限量版落地摆钟（落地摆钟（limited edition grandfather clock）。公司管理部门需要决定）。公司管理部门需要决定是否是否生产这个新产品，如果生产的话要生产多少生产这个新产品，如果生产的话要生产多少。 我们需要知道些什么信息？我们需要知道些什么信息？想想看！想想看！School of Management, Harbin Inst

5、itute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 $40,000$80,000$120,000$160,000$200,00004080120160200Revenue = $900 xFixed costLossProfitCost = $50,000 + $400 xxBreak-even point = 100 unitsBreakeven point Analysis盈亏平衡分析盈亏平衡分析 实际问题实际问题School of Management, Harbin Institute

6、of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Breakeven point Analysis盈亏平衡分析盈亏平衡分析 实际问题实际问题特殊产品公司问题的电子表格模型School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Breakeven point Analysis盈亏平衡分析盈亏平衡分析 实际问题实际问题求解计算盈亏平衡点数学模型的电子

7、表格的扩展 School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Resource-allocation资源分配问题资源分配问题实际问题实际问题 潘得罗索工业公司生产几种类型的潘得罗索工业公司生产几种类型的胶合板胶合板，在，在竞争的环境中销售，产品的价格由市场决定。竞争的环境中销售，产品的价格由市场决定。 每个月管理层面临的一个关键问题是选择产品每个月管理层面临的一个关键问题是选择产品组合以获取尽可能多的组合以获取尽可能多的利润利润

8、。 需要考虑生产产品必须的各种资源的可得数量需要考虑生产产品必须的各种资源的可得数量。六项最重要的。六项最重要的资源资源为：四种类型的原木和生为：四种类型的原木和生产胶合板的两项关键作业的生产能力。产胶合板的两项关键作业的生产能力。 你能帮助该公司解决这个生产决策问题吗你能帮助该公司解决这个生产决策问题吗School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Portfolio selection投资组合问题投资组合问题实际问题实际问

9、题 比尔是比尔是Nesbit投资公司的财务主管投资公司的财务主管,他必须组他必须组合长期市场有价证券的业务量的每月支付计合长期市场有价证券的业务量的每月支付计划。证券业务量的金额高达划。证券业务量的金额高达$50,000,000。 有价证券的组合方案必须很快确定，以便在有价证券的组合方案必须很快确定，以便在风险控制限度内，使得一定时限内的收益最风险控制限度内，使得一定时限内的收益最大。大。如果财务主管是你，怎么办？如果财务主管是你，怎么办？School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to M

10、anagement Science 管理科学简介管理科学简介 Sales forecasting销售量预测销售量预测实际问题实际问题上海三枪集团生产各种内衣系列，生产计划极为上海三枪集团生产各种内衣系列，生产计划极为复杂，每个季度要制订接下去的四个月中的各种复杂，每个季度要制订接下去的四个月中的各种规格、颜色、式样、面料、等级的内衣生产数量规格、颜色、式样、面料、等级的内衣生产数量，因为要制订采购计划和工厂生产能力计划，如，因为要制订采购计划和工厂生产能力计划，如何来预测客户的需求量呢何来预测客户的需求量呢？可以采用什么方法预测？可以采用什么方法预测？School of Management,

11、 Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 The Definition of Management Sciense 管理科学的定义管理科学的定义 管理科学管理科学 是对与是对与定量因素定量因素(quantitative factors)有关的管理问题通过有关的管理问题通过应用科学的方法应用科学的方法 ( scientific approach ) 进行进行辅助决策制定辅助决策制定（ aid decision making）的一门科学。的一门科学。定量分析（定量分

12、析（quantitative factors）科学方法（科学方法（scientific approach）辅助决策（辅助决策（aid decision making） 管理者的任务管理者的任务 制定决策制定决策 管理定量分析方法管理定量分析方法 运用科学的方法制定决策运用科学的方法制定决策School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 The Role of Quantitative Analysis In Business

13、Decision定量分析在组织决策中的位置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School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Scientific Approach科学的方法科学的方法问题的确定分析问题建立模型软件求解结果分析确定解决方案实施方案控制School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introductio

14、n to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Systematic Steps系统化步骤系统化步骤 定义问题和收集数据定义问题和收集数据 构建模型构建模型 (一般为数学模型一般为数学模型) 从模型中形成求解的计算机的程序从模型中形成求解的计算机的程序 测试和检验模型并在必要时进行修正测试和检验模型并在必要时进行修正 应用模型分析问题以及提出决策建议应用模型分析问题以及提出决策建议 帮助实施并反馈结果帮助实施并反馈结果 School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction t

15、o Management Science 管理科学简介管理科学简介 Contents of Management 管理工作的内容管理工作的内容计划计划 制定组织目标，并指明如何实现目标制定组织目标，并指明如何实现目标组织组织 为组织制定出可以达到目标的组织结构为组织制定出可以达到目标的组织结构录用雇员录用雇员 保证有人完成所有的工作保证有人完成所有的工作指导指导 告诉员工应该做什么告诉员工应该做什么激励激励 鼓励员工做好工作鼓励员工做好工作分配资源分配资源 确保有足够的资源来完成工作确保有足够的资源来完成工作监督监督 检查实现目标的进度检查实现目标的进度控制控制 采取行动，确保组织朝着目标运转

16、采取行动，确保组织朝着目标运转沟通沟通 使每个人都了解进度使每个人都了解进度School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 结论结论决策决策执行执行结果结果管理者管理者信息提供信息提供模型模型反馈反馈 管理定量分析课程的目的是在科学、符合逻辑管理定量分析课程的目的是在科学、符合逻辑和合理的基础上制定决策。和合理的基础上制定决策。 从提炼管理问题入手，通过数据收集和分析，从提炼管理问题入手，通过数据收集和分析，建立合适的模型，改

17、善决策的制定，以提升组建立合适的模型，改善决策的制定，以提升组织绩效。织绩效。School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 The Origin of Management Science管理科学的由来管理科学的由来 中国古代的管理科学思想中国古代的管理科学思想 管理科学的形成管理科学的形成 管理科学的发展管理科学的发展School of Management, Harbin Institute of Technology

18、Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 管理科学的形成管理科学的形成 二战期间二战期间 二战之后二战之后 管理科学研究管理科学研究 管理科学在中国管理科学在中国School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 二战期间二战期间n第二次世界大战中，英美成立的第二次世界大战中，英美成立的 Operational Research小组，研究进攻和防御中如何运用兵力

19、小组，研究进攻和防御中如何运用兵力和资源和资源研究反潜深水炸弹的合理爆炸深度，使德国潜艇研究反潜深水炸弹的合理爆炸深度，使德国潜艇被摧毁数量上升被摧毁数量上升400研究船只在受到敌机攻击时如何转弯，中弹数由研究船只在受到敌机攻击时如何转弯，中弹数由47降到降到29制造原子弹的曼哈顿工程，涉及到数万个研究项制造原子弹的曼哈顿工程，涉及到数万个研究项目，组织者用网络图的方式进行计划和控制，网目，组织者用网络图的方式进行计划和控制，网络计划首次得到采用络计划首次得到采用School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Intro

20、duction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 二战之后二战之后n二战后，兰德公司等将运筹学用于二战后，兰德公司等将运筹学用于研究战略问题研究战略问题,并带动了在工业、农业、经济、社会中的应用。并带动了在工业、农业、经济、社会中的应用。n1947年年George Dantzig 提出求解线性规划的提出求解线性规划的单纯单纯形法形法。n1939年苏联康托洛维奇提出的类似线性规划的模年苏联康托洛维奇提出的类似线性规划的模型，以及型，以及“解乘数法解乘数法”。1960年发表年发表最佳资源最佳资源利用的经济计算利用的经济计算一书。诺贝尔经济学奖一书。诺贝尔经济学奖

21、。n在复杂的阿波罗登月计划中，发展了网络计划评在复杂的阿波罗登月计划中，发展了网络计划评审技术。审技术。School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 管理科学在中国管理科学在中国n20世纪世纪50年代钱学森、许国志等将运筹学引入中国年代钱学森、许国志等将运筹学引入中国n1957年正式用年正式用“运筹学运筹学”的名称的名称n50年代粮食运输问题（图上作业法）年代粮食运输问题（图上作业法）n华罗庚加入对优选法的研究与推广华罗庚加

22、入对优选法的研究与推广n管梅谷管梅谷1962年提出的中国邮递员问题年提出的中国邮递员问题n投入产出分析的研究与应用投入产出分析的研究与应用nIT技术普及应用后，教学、研究与应用的改进技术普及应用后，教学、研究与应用的改进School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Effect of Management Science管理科学的作用管理科学的作用School of Management, Harbin Institute

23、of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 问题问题类型类型 典型的问题典型的问题预 测 财 务 人力资源 工 序 资源配置设备更新 库存控制 选 址 项目规划 排队问题 对产品的需求有多大，对利润有何影响对产品的需求有多大，对利润有何影响? 需要多少资金，从何处得到，筹资成本是多少需要多少资金，从何处得到，筹资成本是多少? 需要多少员工，应具有什么技能，留用多长时间需要多少员工，应具有什么技能，留用多长时间? 哪些工作最关键，工作的顺序如何哪些工作最关键，工作的顺序如何? 需要什么资源，怎样优先获

24、得短缺的资源需要什么资源，怎样优先获得短缺的资源? 设备运转状况如何，什么时候需要更新设备运转状况如何，什么时候需要更新? 应保持多少库存，何时再订货，再订多少应保持多少库存，何时再订货，再订多少? 最佳场所在哪里？需要什么设施最佳场所在哪里？需要什么设施? 项目需要多长时间，哪些工作最重要，资源如何利用项目需要多长时间，哪些工作最重要，资源如何利用? 队列多长，等待时间多久？该提供多少个服务台队列多长，等待时间多久？该提供多少个服务台? Types of MS Problem Solving管理科学解决的问题类型管理科学解决的问题类型School of Management, Harbin

25、Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Theory of Quantitative Analysis定量分析理论与方法举例定量分析理论与方法举例解决方法解决方法内容描述内容描述线性规划线性规划目标规划目标规划预预 测测网络分析网络分析 决策分析决策分析库存模型库存模型统计学统计学排队论排队论模模 拟拟 在满足线性约束的前提下使线性目标最优化在满足线性约束的前提下使线性目标最优化在相互冲突的目标间权衡选择在相互冲突的目标间权衡选择寻找时间序序列发展规律，预测未来趋势寻找时间序

26、序列发展规律，预测未来趋势用各种活动和事件的网络排列来说明项目用各种活动和事件的网络排列来说明项目风险情况下的决策制定风险情况下的决策制定把库存的成本降至最低把库存的成本降至最低从一个抽样得到普遍结果的推论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分析正在等待的队列的特点对复杂的问题作动态观察对复杂的问题作动态观察School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Impact of Management Science

27、管理科学的影响管理科学的影响 改善全世界大量组织的效率改善全世界大量组织的效率 提高国家的经济生产力提高国家的经济生产力 促进商业运作的规范性促进商业运作的规范性 节约大量稀有的资源节约大量稀有的资源为管理科学实践者颁发的最负盛名的奖项是为管理科学实践者颁发的最负盛名的奖项是弗兰茨弗兰茨厄德曼厄德曼(Franz Edelman) 奖。这些奖。这些奖项授予全世界年度管理科学的最佳应用。奖项授予全世界年度管理科学的最佳应用。School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management

28、Science 管理科学简介管理科学简介 经典管理科学获奖应用经典管理科学获奖应用 联合航空公司联合航空公司（1-2/1986，$600万）万） 满足乘客需求以最低成本进行订票处和机场工作班次排程满足乘客需求以最低成本进行订票处和机场工作班次排程 Citgo石油公司石油公司（1-2/1987，$7000万）万） 优化炼油运作以及产品的供应、配送和营销优化炼油运作以及产品的供应、配送和营销 旧金山警署旧金山警署（1-2/1989，$1100万）万） 用计算机系统最优排程和巡警设置用计算机系统最优排程和巡警设置 荷玛特发展公司荷玛特发展公司（1-2/1987，$4000万）万） 商业区和办公楼销售

29、的最优化安排商业区和办公楼销售的最优化安排 AT&T（1-2/1990，$4.06亿，更多的销售）亿，更多的销售） 为公司商业用户的电话销售中心的优化选址为公司商业用户的电话销售中心的优化选址School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 美国石油公司美国石油公司（12/1982，$1000万）万） 确定和评价公司产品商业化的新战略确定和评价公司产品商业化的新战略 美国邮政服务公司美国邮政服务公司（3-4/1987,1

30、-2/1992，$2亿）亿） 邮件自动化方案的技术经济分析邮件自动化方案的技术经济分析 标准品牌公司标准品牌公司（12/1981，$380万）万） 控制控制100种成品的库存（安全库存、再订购点和订购量）种成品的库存（安全库存、再订购点和订购量） IBM （1-2/1990，$2000万万+$2.5亿库存降低）亿库存降低） 整合备件库存的全国网络以改进服务支持整合备件库存的全国网络以改进服务支持 Hydroelectrica Espanol（1-2/1990，$200万）万） 应用统计预测管理水力发电的水库系统应用统计预测管理水力发电的水库系统 施乐公司施乐公司（11/1975,生产率提高生产

31、率提高50%以上）以上） 缩短反应时间和改进维修人员生产率的维修战略修正缩短反应时间和改进维修人员生产率的维修战略修正 经典管理科学获奖应用经典管理科学获奖应用School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 宝洁公司宝洁公司（1-2/1997，$2亿）亿） 重新设计生产和分销系统以降低成本和改进市场进入速度重新设计生产和分销系统以降低成本和改进市场进入速度 南非国防部南非国防部（1-2/1997，$11亿）亿） 国防设施和武器

32、系统规模和状态的重新优化设计国防设施和武器系统规模和状态的重新优化设计 数字设备公司数字设备公司（1-2/1995，$8亿）亿） 重构供应商、工厂、分销中心、潜在厂址和市场区域供应链重构供应商、工厂、分销中心、潜在厂址和市场区域供应链 雷诺德金属制品公司雷诺德金属制品公司（1-2/1991，$700万）万） 自动化超过自动化超过200个工厂、仓库和供应商的货物装载调度系统个工厂、仓库和供应商的货物装载调度系统 中国政府中国政府（1-2/1995，$4.25亿）亿） 为满足国家未来能源需求的大型项目的优选和排程为满足国家未来能源需求的大型项目的优选和排程 Delta航空公司航空公司（1-2/19

33、94，$1亿）亿） 超过超过2，500个国内航线的飞机类型配置来最大化利润个国内航线的飞机类型配置来最大化利润管理科学获奖应用（管理科学获奖应用（1990 ）School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 美洲航空公司美洲航空公司（1-2/1991，$2000万）万） 为机组人员和服务人员优化配置航行支线的顺序为机组人员和服务人员优化配置航行支线的顺序 Merit青铜制品公司青铜制品公司（1-2/1993，更佳的服务），更佳的

34、服务） 安装统计销售预测和成品库存管理系统来改进客户服务安装统计销售预测和成品库存管理系统来改进客户服务 美洲航空公司美洲航空公司（1-2/1992，$5亿，更多收入）亿，更多收入） 设计票价结构、订票和协调航班的系统来增加收入设计票价结构、订票和协调航班的系统来增加收入 LLBean公司公司（1-2/1991，$950万）万） 为一个大型呼叫中心优化配置电话干线、接收台和电话代理为一个大型呼叫中心优化配置电话干线、接收台和电话代理 纽约市纽约市（1-2/1993，$950万）万） 详细检查从传讯到被捕的程序以缩短等待时间详细检查从传讯到被捕的程序以缩短等待时间 AT&T（1-2/19

35、93，$7.5亿）亿） 为指导商业用户设计呼叫中心开发基于计算机的系统为指导商业用户设计呼叫中心开发基于计算机的系统管理科学获奖应用（管理科学获奖应用（1990 ）School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 通过本课程应学会通过本课程应学会n运用管理科学的基本知识运用管理科学的基本知识分析分析各种管理问题各种管理问题n建立建立模型模型n运用软件工具运用软件工具求解、检验求解、检验模型模型n分析分析解释解释模型求解结果模型求

36、解结果n辅助决策辅助决策制定制定School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Session Summary本讲小结本讲小结小结小结n管理科学是对于定量因素有关的管理问题通过管理科学是对于定量因素有关的管理问题通过应用科学的方法进行辅助管理决策制定的一门应用科学的方法进行辅助管理决策制定的一门学科。学科。n学科快速发展始于学科快速发展始于20世纪世纪4050年代，计算机革年代，计算机革命起着很大的推动作用，目前的推动力是电子

37、命起着很大的推动作用，目前的推动力是电子表格软件的广泛使用，它大大地便利了管理者表格软件的广泛使用，它大大地便利了管理者和其他人对管理科学的应用。和其他人对管理科学的应用。 School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 Session Summary本讲小结本讲小结小结小结n管理科学研究包括进行仔细的数据收集的系统化考管理科学研究包括进行仔细的数据收集的系统化考察、对问题的假设进行发展和检验以及应用合理的察、对问题的假设进行

38、发展和检验以及应用合理的逻辑进行进一步的分析。然后管理科学小组向必须逻辑进行进一步的分析。然后管理科学小组向必须对如何解决问题做出决策的管理者提供建议。对如何解决问题做出决策的管理者提供建议。n一个典型的管理科学研究主要包括定量因素编入数一个典型的管理科学研究主要包括定量因素编入数学模型，然后应用数学程序对模型进行求解。模型学模型，然后应用数学程序对模型进行求解。模型用决策变量表示要做出的可量化的决策。用决策变量表示要做出的可量化的决策。n管理科学对改善全世界大量组织的效率方面已有深管理科学对改善全世界大量组织的效率方面已有深远的影响。远的影响。School of Management, Ha

39、rbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 线性规划、整数规划、线性规划、整数规划、 预测技术、预测技术、 排队模型排队模型联合航空联合航空公司案例公司案例n联行在其联行在其11个航班订票处有个航班订票处有4000多名机票销售代表和多名机票销售代表和技术支持人员，在技术支持人员，在10个最大的机场大约有个最大的机场大约有1000名客户名客户服务代表，有些是兼职的，每班次服务代表，有些是兼职的，每班次2-8小时不等小时不等, 大部大部分是全职的，每班次分是全职的，每班次8

40、小时或小时或10小时小时, 有许多个不同的有许多个不同的上班时间。每个订票处都是全天上班时间。每个订票处都是全天24小时营业（通过电小时营业（通过电话订票），各重要机场也都如此。话订票），各重要机场也都如此。n为了提供必要的服务为了提供必要的服务, 每个地点所需的雇员数量在一天每个地点所需的雇员数量在一天24小时中的变化很大小时中的变化很大, 或许每半个小时就有很大的变化或许每半个小时就有很大的变化。给定。给定24小时中每半小时所需最小雇员数（每周小时中每半小时所需最小雇员数（每周7天里天里这个最小值天天都在变化），在一周这个最小值天天都在变化），在一周7天、每天天、每天24小时小时中每个班次需要多少雇员并且何时上班？中每个班次需要多少雇员并且何时上班？School of Management, Harbin Institute of Technology Session1Introduction to Management Science 管理科学简介管理科学简介 网络配送问题网络配