管理运筹学前言

运筹学

(OperationsResearch)经济学核心课程管理运筹学的称谓•管理运筹学是一门研究如何最优安排的学科。•

OperationsResearch•日本译作“运用学”；

•香港、台湾译为“作业研究”；

•我国译作“运筹学”

•源于古语“运筹帷幄之中，决胜千里之外”。

《史记·汉高祖本纪中》•取“运筹”二字，体现运心筹谋、策略取胜。

运筹学简述运筹学的历史“运作研究(OperationalResearch)小组”:解决复杂的战略和战术问题。例如：如何合理运用雷达有效地对付德军德空袭对商船如何进行编队护航，使船队遭受德国潜艇攻击时损失最少；在各种情况下如何调整反潜深水炸弹的爆炸深度，才能增加对德国潜艇的杀伤力等。运筹学的主要内容数学规划（线性规划、整数规划、目标规划、动态规划等）图论存储论排队论对策论排序与统筹方法决策分析本课程的教材及参考书选用教材《运筹学基础及应用》胡运权主编哈工大出版社参考教材《运筹学教程》胡运权主编（第2版）清华出版社《管理运筹学》韩伯棠主编（第2版）高等教育出版社《运筹学》(修订版)钱颂迪主编清华出版社本课程的特点和要求先修课：高等数学，基础概率、线性代数特点：系统整体优化；多学科的配合；模型方法的应用运筹学的研究的主要步骤：真实系统系统分析问题描述模型建立与修改模型求解与检验结果分析与实施数据准备运筹学的起源与发展（一）起源（朴素的运筹思想）：古代战争、娱乐、建设。如田忌赛马、丁渭修皇宫、沈括运军粮。丁渭修皇宫：北宋年间，丁谓负责修复火毁的开封皇宫。他的施工方案是：先将工程皇宫前的一条大街挖成一条大沟，将大沟与汴水相通。使用挖出的土就地制砖，令与汴水相连形成的河道承担繁重的运输任务；修复工程完成后，实施大沟排水，并将原废墟物回填，修复成原来的大街。丁谓将取材、运输及废墟物的处理用“一沟三用”就巧妙地解决了。田忌赛马：战国时期，齐威王常邀大将军田忌赛马，双方约定：每方出上马、中马、下马各一匹各赛一局。由于在同等马中，田忌的马稍逊一筹，因此每次赛马田忌总输于齐王。后来，宰相邹忌欲陷害田忌，促成每局赌注千金。田忌的一个谋士孙膑为此献策：以下马对齐王的上马，以上马对齐王的中马，以中马对齐王的下马。田忌依计而行，结果一负两胜，净赢千金。在这个典故中，由于孙膑运筹有方，田忌终于以弱胜强。这不仅显示出我国古朴运筹学的某些思想精华及实践成就，还蕴涵着现代运筹学的重要分支之一——对策论(或博弈论)的某些思想萌芽。运筹学的起源与发展沈括运粮。沈括生于北宋时期，是历史上著名的科学家，曾率兵抗击过西夏军队的侵扰。在他为后世留下的《梦溪笔谈》这一鸿著中，记有他运用定量分析的方法研究军队的人数及其行军的天数与所需粮食数和运粮的民夫数之间关系的具体实例。沈括认为，自运军粮花费颇大且难以远行，因此夺取敌军的粮食至关重要，从而做出“因粮于敌”的决策。尽管沈括运用的定量分析方法与现代运筹学方法相差很大，但仅就其成功运用该法于运筹实践因而较早体现了运筹学的这一显著特点而言，已堪为运筹史上率先垂范之举，况且其所作结论与一千多年前《孙子兵法》中“食敌一盅，当吾三十盅”的精辟论断一脉相承，彰显出我国古典军事运筹学的卓越思想和悠久历史。运筹学的起源与发展学科产生：20世纪40年代诞生于英美，源于二次大战的一门新兴交叉学科，与作战问题相关。主要是如何解决合理利用稀缺战争资源保护自己、消灭敌人的问题。鲍德西（Bawdsey）雷达站的研究（1938年）。

德国已拥有一支强大的空军，起飞17分钟即可到达英国本土。英国为对付德国空军的空袭，使用了雷达，但没有科学布局，效果并不好。在如此短的时间内，如何预警和拦截成为一大难题。为解决这个问题，成立运筹学小组，并用OperationalResearch命名防空作战系统运行的研究。（二）早期的军事运筹学阶段运筹学的起源与发展英国成立了第一个运筹学小组。

1940年由曼彻斯特大学物理学家、英国战斗机司令部顾问、战后获得诺贝尔奖金的布莱克特(Blackett)为首，组织了一个小组，代号“Blackett马戏团”。这个小组包括三名心理学家、两名数学家、两名应用数学家、一名天文物理学家、一名普通物理学家、一名海军军官、一名陆军军官、一名测量员。研究的问题是：设计将雷达信息传送到指挥系统和武器系统的最佳方式；雷达与武器的最佳配置；对探测、信息传递、作战指挥、战斗机与武器的协调，作了系统的研究，并获得成功。“Blackett马戏团”在秘密报告中使用了“OperationalResearch”，即“运筹学”。运筹学的起源与发展军用物质运输（40年代）

美国参加二次大战较晚，但是早期的欧洲军用物质都是从美国用商船通过大西洋运往欧洲，但发现在公海里经常受到德军飞机的轰炸，后在商船上装备了高射炮，但发现打落飞机却很少，是否没有达到目的呢？经过研究，我们知道在商船上装备高射炮目标是“打击敌人，保护自己”，后发现商船被击沉没数显著下降（25%降为10%）达到了预期目标。运筹学的起源与发展美国和加拿大也在军队设立运筹学小组，称OperationsResearch，协助指挥官研究战略及战术问题。英国战斗机中队援法决策（40年代）第二次世界大战开始不久，德国军队突破了法国的马奇诺防线，法军节节败退。英国为了对抗德国，派遣了十几个战斗机中队，在法国上空与德国军队作战，指挥、维护均在法国进行。英国运筹人员进行了一项快速研究，结果表明：在当时情况下，当损失率、补充率为现行水平时，仅仅再进行两周时间左右，英国的援法战斗机就连一架也不存在了。这些运筹学家以简明的图表、明确的分析结果说服了丘吉尔，丘吉尔最终决定：不仅不再增加新的战斗机中队，而且还将在法国的英国战斗机中队大部分撤回英国本土，以本土为基地，继续对抗德国，局面有了很大的改观。运筹学的起源与发展战后许多军事运筹学研究的科学家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。1952年，Morse和Kimball出版《运筹学方法》；1948年英国首先成立运筹学会；1952年美国成立运筹学会；1959年成立国际运筹学联合会，应用于民用事业研究。成型：各个分支成熟（数学规划、图与网络、排队论等）成熟：计算机、信息技术结合。发展：学科结合、渗透。应用广度和深度、方法和算法的完善。（三）管理运筹学阶段运筹学的起源与发展（四）运筹学发展的三个阶段从1945到20世纪50年代初

——创建时期从20世纪50年代初到50年代末期

——成长时期发展自20世纪60年代以来

——普及和迅速发展时期运筹学的起源与发展1956年钱学森、许国志从美国回来，刘源张从日本回来，周华章从英国回来,将运筹学引入我国。1958年分别在中国科学院力学、数学研究所成立了二个运筹学研究室。1960年二个运筹学研究室合并。1962年管梅谷提出“中国邮路问题”。1970年华罗庚在全国推广统筹法和优选法，取得显著成绩，在很多分枝领域达到了当时的国际水平。1978年以后钱学森认为应向社会推广，成立了中国军事运筹学会。1980年成立了中国运筹学会和中国系统工程学会。基本形成了自己的理论体系，在各领域中得到广泛应用。1982年加入IFORS，并于1999年8月组织了第15届大会.（五）国内运筹学的发展运筹学的起源与发展运筹学的学科性质(一)运筹学的定义为决策机构对所控制的业务活动作决策时，提供以数量为基础的科学方法——Morse和Kimball。运筹学是把科学方法应用在指导人员、工商企业、政府和国防等方面解决发生的各种问题，其方法是发展一个科学的系统模式，并运用这种模式预测，比较各种决策及其产生的后果，以帮助主管人员科学地决定工作方针和政策——英国运筹学会。运筹学的学科性质“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”。——《大英百科全书》运筹学“用数学方法研究经济、民政和国防等部门在内外环境的约束条件下合理分配人力、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”——《中国大百科全书》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”——《辞海》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”。——《中国企业管理百科全书》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，为决策者提供有根据的最优方案，以实现最有效的管理——中国百科全书。运筹学的学科性质

(二)研究对象经济和管理活动中能用“数量关系”描述和解决的理论模型和优化方法实践，如运营、规划与组织管理问题，（三）学科特点强调从整体上进行把握，即系统的整体观念；多学科的综合；强调科学性和定量分析；信息技术应用强调应用性和实践性

运筹学的学科性质运筹学的工作程序运筹学的学科体系

运筹学的学科体系

运筹学的学科体系

掌握运筹学的基本概念、基本理论和基本方法；掌握运筹学原理和优化思想在管理领域的基本应用；系统思考和抽象思维技能受到强化训练；强化结合实际问题建立管理优化模型的能力；强化解决问题的方案或模型的解的分析与应用能力；充分借用管理运筹学教学软件。课程目标本课程授课方式与考核学科总成绩平时成绩（50％）实验（20％）平时表现（30％）期末成绩（50％）讲授为主，结合习题作业和实验线性规划非线性规划整数规划动态规划多目标规划随机规划模糊规划等图与网络理论存储论排队论决策论对策论排序与统筹方法可靠性理论等运筹学的分支运筹学方法使用情况(美1983)（%）运筹学方法在中国使用情况(随机抽样)（%）运筹学的推广应用前景据美劳工局1992年统计预测:

运筹学应用分析人员需求从1990年到2005年的增长百分比预测为73%,增长速度排到各项职业的前三位.结论:运筹学在国内或国外的推广前景是非常广阔的工商企业对运筹学应用和需求是很大的在工商企业推广运筹学方面有大量的工作要做运筹学在工商管理中的应用Interface上发表的部分获奖项目组织应用效果联合航空公司在满足乘客需求的前提下，以最低成本进行订票及机场工作班次安排每年节约成本600万美元Citgo石油公司优化炼油程序及产品