物流运筹学 课件 第1章 物流与运筹学

导论软科学中“硬度”较大的一门科学，兼有逻辑的数学和数学的逻辑的性质。系统工程学和现代管理学中一种基础理论和不可缺少的方法。运筹学与现实1、2015,迪顿通过引入经济规划研究中的对偶理论，着重讨论了这一理论在福利经济学和计量分析中的应用，获诺贝尔经济学奖。2、2012，罗思和沙普利因“稳定匹配理论和市场设计实践”获诺贝尔经济学奖，其理论源于博弈论的思想，运筹学的分支。从1994年诺贝尔经济学奖授予3位博弈论专家（Nash）开始，共有5届诺贝尔经济学奖与博弈论的研究有关。3、作为一种管理层决策的工具，所有管理类专业、管理科学与工程、机械设计、建筑设计、土建等等专业都需要运筹学，涉及军事、建筑、纺织、钢铁、煤炭、石油、电力、农业等领域。4、大到国防战争，小到生活琐事，上至宏观战略、下至微观行动，处处涉及运筹学。

运筹学的由来与发展运筹学的性质与特点

运筹学的主要内容运筹学的学科地位运

筹

学

概

况名称的由来

OperationResearch

运筹帷幄“史记”运作研究发展历程

运筹学的由来与发展二战以前萌芽二战期间产生五六十年代发展七八十年代成熟一、运筹学的产生与发展早期运筹学思想及例子齐王赛马丁渭修皇宫哥尼斯堡七桥问题丁谓修宫宋真宗大中祥符年间，大内失火，一夜之间，大片宫室楼台、殿阁亭榭变成了废墟。为了修复这些宫殿，宋真宗挑选了善于思考的晋国公丁谓负责。当时，要完成这项重大建筑工程，需要解决一系列相关难题：一是取土困难，因为要到郊区去取土，路途太远；二是与此相关的物资运输问题难于解决，这不光是运土问题，还要运输大量其它材料；三是大片废墟垃圾的处理问题。丁谓运筹规划，制定了高明的施工方案。首先下令“凿通衢取土”，从施工现场向外挖了若干条大深沟，挖出的土作为施工用土。这样一来，取土问题就舍远求近地就地解决了。第二步，再把宫外的汴水引入新挖的大沟中，“引诸道竹木筏排及船运杂材，尽自堑中入至宫门”。这样，又解决了大批木材、石料的运输问题。待建筑运输任务完成之后，再排除堑水，把工地所有垃圾倒入沟内，重新填为平地。简单归纳起来，就是这样一个过程：挖沟（取土）－

引水入沟（运输）－

填沟（处理垃圾）。此方案不仅取得了“一举而三役济”的效果，而且“省费以亿万计”，还大大缩短了工期。丁谓所设计的方案，其思想与如今运筹学中的统筹方法是一致的。

运筹学思想及例子。。。。。运筹学名词使用是在1938年(英国解决雷达站同整个作战系统的协调配合问题)。二战中美，英，加拿大等国用于战争。1948年美国麻省理工学院率先开设了运筹学课程，运筹学成为一门学科。战后扩展到工业政府等部门。自60年代以来，由于计算机的应用运筹学得到了迅速的发展并开始普及。我国50年代中期由钱学森、许国志等学者引入我国，1958年建立了运筹学研究室。1962年管梅谷提出“中国邮路问题”。1970年华罗庚教授领导下在全国推广统筹法和优选法，取得显著成绩，在很多分支领域达到了当时的国际水平。1980年4月中国运筹学学会成立，基本形成了自己的理论体系，并在各领域中得到广泛应用。运筹学的产生和发展

数学对运筹学的作用——是有关理论和方法的研究基础，是建立运筹学模型的工具。计算机的发展，促进运筹学的进一步发展——高速、可靠的计算是运筹学解决问题的基本保障。

运筹学定义运筹学是运用科学的方法（如分析、试验、量化等）来决定如何最佳地运营和设计各种系统的一门学科。运筹学对经济管理系统中的人力、物力、财力等资源进行统筹安排，为决策者提供有依据的最优方案，以实现最有效的管理。

引入数学方法解决实际问题

--定性与定量方法结合系统与整体性

--从全局考察问题应用性

--源于实践、为了实践、服务于实践交叉学科

--涉及经济、管理、数学、工程和系统等多学科开放性

--不断产生新的问题和学科分支多分支

--问题的复杂和多样性运筹学的性质与特点线性规划数学规划非线性规划整数规划动态规划学科内容多目标规划双层规划组合优化最优计数问题网络优化排序问题统筹图随机优化对策论排队论库存论决策分析可靠性分析运筹学的主要内容

实际问题举例

对策问题（囚徒困境）

Resource-allocation资源分配Portfolioselection投资组合

Supplychainnetworkdesign供应链网络设计实际问题对策问题：囚徒困境

囚B囚A

坦白

抵赖

坦白-8，-80，-10

抵赖-10，0-1，-1实际问题资源分配实际问题

潘得罗索工业公司生产胶合板，根据厚度和所用木材的质量而有所不同。因为产品在一个竞争的环境中进行销售，产品的价格由市场决定。所以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利润。需要考虑当前生产产品必须的各种资源的可得数量。六项最重要的资源为（1）四种类型的原木（根据原木的质量区分）和（2）生产胶合板的两项关键作业的生产能力（模压作业和刨光作业）。

Portfolioselection投资组合实际问题比尔是Nesbit投资公司的财务主管，他必须组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$50,000,000。组合此业务量的有价证券必须很快确定下来，在风险控制限度内，以使得一定时限内的收益最大。Supplychainnetworkdesign供应链网络设计实际问题上海国美电器商场有限公司在上海的商场为什么圆形布点？围绕上海市外环线内部圆形均匀分布着9家商场，为什么只有一个配送中心，为什么要建在外环线的外面？你对这个问题如何分析！模型要素

变量—可控因素目标—优化的动力和依据约束—内部条件和外部约束研究内容

建模概念最优性条件算法灵敏度分析最优化模型

实例问题线性规划模型建模分析线性规划模型模型线性规划模型运筹学在管理中的应用生产计划：生产作业的计划、日程表的编排、合理下料、配料问题、物料管理等库存管理：多种物资库存量的管理，库存方式、库存量等运输问题：确定最小成本的运输线路、物资的调拨、运输工具的调度以及建厂地址的选择等人事管理：对人员的需求和使用的预测，确定人员编制、人员合理分配，建立人才评价体系等市场营销：广告预算、媒介选择、定价、产品开发与销售计划制定等财务和会计：预测、贷款、成本分析、定价、证券管理、现金管理等***设备维修、更新，项目选择、评价，工程优化设计与管理等运筹学在物流中的运用规划论：线性规划可解决物资调运、配送和人员分派等问题；整数规划可以求解完成工作所需的人数、机器设备台数和厂、库的选址等；动态规划可用来解决诸如最优路径、资源分配、生产调度、库存控制、设备更新等问题。存储论：物资库存策略（量、时间、结构）网络（图）论：路线选择决策论：对策论是一种定量分析方法，可以帮助我们寻找最佳的竞争策略，以便战胜对手或者减少损失。例如在一个城市内有两个配送中心经营相同的业务，为了争夺市场份额，双方都有多个策略可供选择，可以运用对策论进行分析，寻找最佳策略。又如，某一地区，汽车运输公司要与铁路系统争夺客源，有多种策略可供选择，这也可用对策论研究竞争方案，等等排队论：排队论在物流过程中具有广泛地应用，例如机场跑道设计和机场设施数量问题，如何才能既保证飞机起降的使用要求，又不浪费机场资源；又如码头的泊位设计和装卸设备的购置问题，如何达到既能满足船舶到港的装卸要求，而又不浪费港口资源；再如仓库保管员的聘用数量问题、物流机械维修人员的聘用数量问题，如何达到既能保证仓储保管业务和物流机械的正常运转，又不造成人力浪费，等等，这些问题都可以运用排队论方法加以解决。运筹学解决问题的过程1）提出问题：认清问题2）寻求可行方案：建模、求解3）确定评估目标及方案的标准或方法、途径4）评估各个方案：解的检验、灵敏性分析等5）选择最优方案：决策6）方案实施：回到实践中7）后评估：考察问题是否得到完满解决1）2）3）：形成问题；4）5）分析问题：定性分析与定量分析。构成决策。教学计划

数学规划以线性规划和整数规划为教授重点，组合优化部分主要讲网络优化，而随机优化讲授对策论，其它部分作为选讲内容。教学方法

以授课为主，案例分析与上机实习相结合。而讲课中主要培养用最优化