《管理运筹学（第五版）》课件1第一章导论MEM

1、1运 筹 学任课教师： 教授 Operations Research4Slides Prepared byJOHN S. LOUCKSSt. Edwards University5My Card暨南大学管理学院企业管理系价值工程协会秘书长 理事管理现代化协会 理事 徐咏梅 博士，教授 研究方向：运营管理 质量管理 项目管理 TEL：E-mail： 简历电子科技大学 自动控制 学士电子科技大学 管理科学与工程 硕士华南理工大学 管理科学与工程 博士1991-2000 工信部第五研究所 质量管理2003-至今 暨南大学管理学院 运营管理、 质量管理、项目管理62022/7

2、/78课程？为什么学？包括哪些内容？9课程内容的设计管理科学简介线性规划的图解法线性规划应用线性规划的标准型与单纯形法线性规划的对偶问题与灵敏度分析运输问题整数规划，01规划，指派问题目标规划图与网络分析CPM与PERT 决策论，层次分析法排队论，博弈论10第1章 导论第1章 导论1.0 运筹学的涵义1.1 解决问题和制定决策1.2 定量分析与制定决策1.3 定量分析1.4 管理科学的方法考核方法121.0 运筹学的涵义生活中的运筹学生产计划生活中做饭走路131.0 运筹学的涵义运筹学是一门应用于管理有组织系统的科学运筹学为掌管这类系统的人提供决策目标和数量分析的工具运筹学“用数学方法研究经济

3、、民政和国防等部门在内外环境的约束下合理分配人力、物力、财力等资源，使实际系统有效运行的技术科学，它可以用来预测发展趋势，制定行动规划或优选可行方案。”141.0 运筹学的涵义运筹学“主要研究经济活动与军事活动中能用数量来表达有关运用、筹划与管理方面的问题，它根据问题的要求，通过数学的分析与运算，作出综合性的合理安排，以达到较经济较有效地使用人力物力。”运筹学“应用分析、试验、量化的方法，对经济管理系统中人、财、物等有限资源进行统筹安排，为决策者提供有依据的最优方案，以实现最有效的管理。”151.0 运筹学的涵义运筹学是对管理工作进行决策的计量方法，是依照给定的目标和条件，从众多方案中选择最优

4、方案的最优化技术，是一门寻求在给定资源条件下，如何设计并进行科学决策的方法。161.0 运筹学的涵义我国早期的运筹学思想齐王赛马丁渭修皇宫沈括运粮早期运筹思想案例1： 田忌赛马齐王之邀田忌之囧孙膑之谋赛前之约赛场博弈思考：资源配置，后发优势，知己知彼 早期运筹思想案例2：丁渭修宫丁渭其人皇宫失火丁渭之谋取土烧砖-运河之利-瓦砾填埋思考：丁渭的策划妙在何处？ 早期运筹思想案例3：沈括运粮一个挑夫能够负担6斗米，一个士兵背负1斗米，人均每天吃粮2升。 士兵和挑夫如何配比，才能满足给定的行军天数？思考：科学就在生活之中，认真审视，抽丝剥茧，可见真谛。201.0 运筹学的涵义我国早期的运筹学思想普遍认

5、为运筹学诞生于第二次世界大战，当时指的是英美等国因战争需要而成立的研究小组的研究活动，这些小组由多种学科的专家们组成211.0 运筹学的涵义Management Science 管理科学是一门运用科学的方法，依靠广泛的定量分析进行决策的学科Operations Research（美）Operational Research（英）运作研究、作业研究、运用学、运筹学涉及领域：管理问题研究的基本手段：建立数学模型夫运筹帷幄之中，决胜千里之外军事运筹学案例1：洗碗的学问洗碗两个盆，涮碗两个盆前者排队，后者不排原因：洗和涮费时不同，洗碗是涮碗时间的3倍优化：端一个盆过来增援洗碗反思：为什么会资源配置不均

6、衡？军事运筹学案例2：护航编队驱逐舰护航，效果不佳，Morse出马统计规律揭示秘密：规模越大，损失率越低！商船数目M20303948交战次数811137护航舰数C7767潜艇数目N7565每次交战商船沉没数K5665商船损失率K/M0.250.20.150.1241.0 运筹学的涵义运筹学在中国：50年代中期引入 华罗庚推广 优选法、统筹法 中国邮递员问题、运输问题251.1 解决问题与制定决策1 定义问题2 识别被选方案3 制定分析这些被选方案所用的准则4 评价备选方案5 选择一个方案6 决策的实施7 评价结果，检验是否达到了预期的效果261.2 定量分析与制定决策决策：决策是人们对未来的行

7、动目标及其实现方案进行合理抉择的分析、判断过程，它是管理活动的核心。定性方法：依靠决策者个人的直觉和判断能力以及过去的经验。定量方法：从数据出发，建立有关问题的模型，使用数学方法和计算机求解与分析，行动方案的选择建立在计算结果的比较和分析之上。271.2 定量分析与制定决策定义问题识别备选方案制定规则定量分析定性分析总结和评价制定决策定量分析与定性分析所扮演的角色281.2 定量分析与制定决策什么时候需要在决策过程中应用定量分析的方法1 问题复杂，如果没有定量分析，管理者可能无法找到解决问题的方法2 问题特别重要，管理者希望在决策前进行深入分析3 新问题，管理者没有以前的经验作参考4 问题是重

8、复性的，管理者希望通过定量分析的方法得到程序化的决策制定过程291.3 定量分析1.3.1 建立模型1.3.2 数据准备1.3.3 模型的求解1.3.4 编写报告1.3.5 实施中需要注意的问题301.3.1 建立模型 模型是对客观实体或事态的描述。主要因素、相互关系、系统结构。形象模型：如地球仪、沙盘模拟模型(仿真模型) ： 风洞实验；建港口，模拟船只到达；学生模拟企业管理系统运行。数学模型运用一系列符号和数学关系对事物进行描述。 Max f(xi,yj,uk) G(xi,yj,uk)(=)0 31 一些常见模型：抽样检验的样本飞机模型舰船模型磁场悬浮列车模型上交大研制建筑模型葛洲坝水电工程

9、模型广石化总厂模型炼油工艺模型城市规划模型32 一些常见模型：用网络图形来描述系统的组成部分以及元素间的相互关系研究最短路、最小费用等企业产品运送Sbat33一些常见模型：图像指坐标系中的曲线、曲面和点等几何图形，通常伴有数据表格，如日常画的一些坐标图、方框图等34一些常见模型： 解析模型用解析式子表示的模型，如预测模型、运筹学中的系统优化模型等35 运筹学模型的特点大都是优化模型结构：目标函数和约束条件常见形式： Max Z=50X1+60X2 （利润） S.t. 4X1+6X2 600 (材料） 20X1+18X2400 （劳力） X18 （产品1供需合同） X25 （产品2供需合同）模型

10、的目标是在满足约束条件的前提下，使目标函数最大化或最小化（有时只要求满意化）36例：生产计划问题产品A产品B资源限制劳动力设备原材料9434510360工时200台时300公斤单位产品利润（元）70120某厂生产两种产品，需要三种资源，已知各产品的利润、各资源的限量和各产品的资源消耗系数如下表：37生产计划问题问题：如何安排生产计划，使得获利最多？步骤：1、确定决策变量：设生产A产品x1kg,B产品x2kg2、确定目标函数：maxZ=70X1+120X23、确定约束条件人力约束 9X1+4X2360 设备约束 4X1+5X2 200 原材料约束 3X1+10X2 300 非负性约束 X10 X

11、20381.3.1 建立模型决策变量（可控输入）状态变量（不可控输入）线性模型、非线性模型确定模型、随机模型（概率模型）离散模型、连续模型391.3.2 数据准备数据准备并非一件简单的事，收集数据要大量的时间，而且收集过程中很可能产生错误，这使得数据准备阶段显得至关重要401.3.3 模型的求解几个概念最优解满意解不可行解可行解Quantitative Methods介绍411.3.4 编写报告推荐的方案有助于决策的相关信息（灵敏度分析）421.3.5 实施中需要注意的问题对定量分析的结果和自己的定性判断结合，得到一个最佳方案对实施进行监督，评估决策方案优劣对模型进行跟踪扩大或简化模型43案例要求基于真实的背景，企业，个人建立模型数据准备模型的求解编写报告，要解决的问题，问题分析，改进措施实施中需要注意的问题案例演示，生产计划441.4 成本、收入与利润模型451.5 管理科学的技术46