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文档简介
1、运筹学的发展与应用,XXX班XXX学号 XXX,结构框架,1.运筹学发展简史 2.运筹学的应用(主要是在管理领域,包括实际应用的例子) 3.对运筹学前景的展望,运筹学的定义,运筹学(Operations Research),直译为运作研究,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。 运筹学就是利用计划的方法和多学科专家组成的队伍,把复杂的功能关系表示成数学模型,其目的是通过定量分析为决策和揭露新问题提供数量依据。,运筹学解决问题的方法步骤,明确问题 建立模型 设计算法 整理数据 求解模型 评价结果,明确问题,建立模型,设计算法,整理数据,求解模型,评
2、价结果,简化?,满意?,Yes,No,No,运筹学发展简史,运筹学的萌芽 运筹学的诞生 运筹学科学学派的确立 PS:国人认为,春秋时期的孙子,战国时期的李冰是运筹学的开山鼻祖。,萌芽(公元前212年19世纪),运筹学(管理科学)的萌芽,来自于人们对数学的敬仰。从上古开始,人类就在苦苦探索着“数字化生存”的道路。中国古代的八卦,实际上就是来自于当时的数学。17世纪的笛卡尔认为,世界上的一切客观存在都可以用数学描绘出来,马克思也确信世界的数学性和数学的完美性。 公元前212年,叙拉古请阿基米德设计的用以打破罗马人海上封锁的计划,就可以看做是运筹学的开端。在中国,也有不少人认为,战国李冰父子在四川修
3、建的都江堰,就是古代的系统工程。 1909年,丹麦数学家厄兰(A. K. Erlang),成为创立现代排队论概念的先驱。1928年,贝尔实验室弗莱(T. C. Fry),出版了概率及其工程应用,对排队论的统计基础理论做出了贡献。另外,1916年,英国的兰彻斯特(F. W. Lanchester)曾提出过军事行为中双方人力、火力数量与战争结果关系的计算公式,这是现代军事运筹最早提出的战争模型。同年,美国的爱迪生(Thomas A. Edison)也曾设计过一个海军作战程序,分析了商船在海战中走Z形路线的优缺点。,运筹学的诞生(二战中),英国人在战争中最早采用运筹方法。当时,为了对付德国的空袭,解
4、决英伦三岛的防空协同作战问题,英国成立了第一批运筹学小组。最有名的一个小组是由布莱克特(P. M. S. Blakett)领导的,他们成功地解决了伦敦的防空问题。 美国也很快发现了运筹学的潜力,国防研究委员会主席科南特(James B. Conant)和参谋长联席会议新武器装备委员会主席布什(Vannevar Bush),在美国海军和第八轰炸机司令部建立了运筹学小组,进行护航和反潜作战、轰炸德国、轰炸日本的方案设计,并取得了相应成果。最著名的案例时大西洋海战。 二战期间的盟军,运用数学方法解决作战问题,几乎到了着迷的程度。最有名的一次,就是轰炸鲁尔水坝。这是一次号称“不可能的使命”,却通过精确
5、的数学计算实现了辉煌的战绩。,运筹学的诞生(战后),1.运筹学并未随着战争的结束而消失,美国军方在战争中尝到了运筹学的甜头,在陆军中成立了运筹处,在海军中成立了运筹评价小组,在新组建的战略空军中成立了运筹分析科。 2.运筹学很快被推广到了非军事领域,一家私人咨询公司亚瑟。D。利特尔公司首先把运筹学推广于工商企业,相当多的公司开始应用运筹分析,形成了运筹学用于管理的第一个高潮。 3.1952年,美国成立了运筹学协会并创办了运筹学杂志,标志着运筹学在社会上的普及。 4.1944年,冯。诺依曼(J. von Neumann)与摩根斯坦(O. Morgenstern)的对策论与经济行为一书出版,标志着
6、系统化与公理化的对策论分支的形成,为决策分析中的效用函数奠定了公理基础。1946年,纽曼又在计算机上模拟中子连锁反应研究随机现象问题,命名为蒙特卡罗法(Monte-Carlo)。1947年,但泽(G. B. Dantzig)创立了线性规划求解的单纯形法,使线性规划得以迅速推广。,运筹学科学学派的确立 对运筹学的理论研究,美国人把它称之为“管理科学”(Management Science)。1953年,美国成立了管理科学学会,并创办了管理科学杂志,其基本内容是关于运筹学的理论研究。就在这一背景下,出现了一个人:埃尔伍德.斯潘塞.伯法,他从生产管理入手,把管理科学的研究向前推进了一大步。从他开始,
7、这个学科正式诞生。,运筹学的应用,市场营销 生产计划 库存管理 运输问题 财政和会计 人事管理 城市管理 PS:在日常生活中的应用和其他领域的应用,在广告预算和广告媒介的选择、竞争性定价、新产品开发、销售计划、市场竞争策略的制定等方面,运筹学应用广泛.,3元,运筹学的应用,运筹学可以应用于物资库存量的管理,以确定仓库的合理容量,以及确定适当的库存方式和库存量.,库存管理,利用运筹学可以确定最小成本的运输线路、物资的调拨、运输工具的调度等等.,需求量,运输费用 确立运筹优化模型,人事管理 对人员的需求和招聘情况的预测,人员的合理编制,人才的合理分配和利用,人才评价体系、薪酬体系的确定等,都可运用
8、运筹学方法解决。,生产计划 生产作业计划、日程表的安排、合理下料、配料问题、物料管理等可用运筹学来帮助解决.,其他 此外,运筹学还成功地应用于设备维修、更新和可靠性研究,项目选择与评价,工程的优化设计,信息系统的设计和管理。,实例分析,泰山工厂可以生产两种产品出售,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: 目前生产现状:不生产产品A ,生产产品B每天30 , 获利3600,约翰: 在现有资源状况下,我可以使利润达到4280 ! 方案是: 生产A 产品20 , 生产 B 产品 24 。 可行性:9*20+4*24=276 Dept. Of OR & IS 运筹学与行为科学结合 群决策和谈判 对策理论 多层规划 合理性分析 服务行业中的应用 金融服务业 信息、电信服务业 医院管理,软计算 -面向强复杂系统的计算、实时
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