搜索
运筹学许弼绪论运筹学主要内容一、运筹学释义二、运筹学发展简史三、运筹学研究的基本特征四、运筹学研究的基本步骤五、运筹学主要分支简介六、运筹学与管理科学运筹学«大英百科全书»释义：“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。”一、运筹学释义运筹学«中国大百科全书»释义：运筹学是“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。”一、运筹学释义运筹学«辞海»释义：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。”一、运筹学释义运筹学«中国企业管理百科全书»释义：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。”一、运筹学释义运筹学“运筹学”一词在英国，被称为“operationalresearch”在美国，被称为“operationsresearch”缩写为“O.R.”直译为“运用研究”或“作业研究”又被称为“管理数学”一、运筹学释义运筹学“夫运筹帷幄之中，决胜千里之外，吾不如子房；镇国家，抚百姓，给饷馈，不绝粮道，吾不如萧何；连百万之众，战必胜，攻必取，吾不如韩信。三者皆人杰，吾能用之，此吾所以取天下者也。”——《史记·高祖本纪》刘邦“运筹学”，取“运筹”二字，包含运用筹划，以策略取胜等意义。一、运筹学释义运筹学主要内容一、运筹学释义二、运筹学发展简史三、运筹学研究的基本特征四、运筹学研究的基本步骤五、运筹学主要分支简介六、运筹学与管理科学运筹学1.早期朴素的运筹学思想公元前6世纪，春秋时期，孙武在«孙子兵法»中有大量的关于作战力量的运用与筹划的理性认识的论述。二、运筹学发展简史运筹学一曰度，二曰量，三曰数，四曰称，五曰胜。地生度，度生量，量生数，数生称，称生胜。--孙子兵法·形篇我国春秋时期著名的军事家孙武在«孙子兵法»一书中有大量的关于作战力量的运用与筹划的理性认识的论述。1.早期朴素的运筹学思想二、运筹学发展简史运筹学«史记•孙子吴起列传»中，记载了春秋战国时期齐威王和齐将田忌赛马的事例，体现了对策论中的最优策略思想。二、运筹学发展简史运筹学都江堰水利工程：战国时期（大约公元前250年）川西太守李冰父子主持修建。其目标是：利用岷江上游的水资源灌溉川西平原。追求的效益还有防洪与航运。其总体构思是系统思想的杰出运用。二、运筹学发展简史运筹学都江堰由三大工程及120多项配套工程组成：1.“鱼嘴”岷江分水工程：将岷江水有控制地引入内江。2.“飞沙堰”分洪排沙工程：将泥沙排入外江。3.“宝瓶口”引水工程：除沙后的江水引入水网干道。它们巧妙结合，完整而严密，相得益彰。二、运筹学发展简史运筹学北宋时代，丁渭主持修复遭火焚毁的皇宫，所采用的方法体现了统筹兼顾的统筹法思想。二、运筹学发展简史运筹学古希腊时期，数学家阿基米德利用几何知识研究防御罗马人围攻叙拉古城的策略，也是体现运筹思想最早的典型事例之一。二、运筹学发展简史运筹学1914年，英国人兰彻斯特（Lanchester）开创了半经验的作战模拟方法，建立了经典的兰彻斯特方程。兰切斯特(Lanchester)是第一个对作战过程中对抗双方的力量关系进行系统数学描述的科学家。简明的兰切斯特方程是第一个用来描述和预测作战发展过程和发展趋势的数学方程。兰切斯特的工作开创了把定量分析的方法应用到当时尚无严格理论可循的作战研究。2.运筹学的萌芽阶段二、运筹学发展简史运筹学一次世界大战期间：美国人爱迪生应用对策论求解商船规避潜艇攻击问题，由统计数据得出，运用曲折机动是最好的规避方法。二、运筹学发展简史运筹学美国人哈里斯首创库存论模型，用于确定平均库存与经济进货量，提高了库存系统的综合经济效益；丹麦工程师埃尔朗首次提出排队论模型，用于研究排队系统运行效率和提高服务质量问题。二、运筹学发展简史运筹学3.运筹学的形成阶段运筹学是在二次世界大战期间，为了英国防空的军事需要而提出的。当时，德国已拥有一支强大的空军，起飞17分钟即到达英国本土。在如此短的时间内，如何预警和拦截成为一大难题。二、运筹学发展简史运筹学1935年，英国科学家发明了雷达。丘吉尔命令在英国东海岸的波德塞建立了一个秘密雷达站。随着雷达性能的改善和配置数量的增多，出现了来自不同雷达站的信息以及雷达站同整个防空作战系统的协调配合问题。二、运筹学发展简史运筹学1938年，波德塞雷达站的负责人罗伊提出要进行整个防空作战系统运行的研究，称之为“operationalresearch”，这就是“O.R.”(运筹学)一词的起源。二、运筹学发展简史运筹学1939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为首，组织了第一个运筹学小组，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。二、运筹学发展简史运筹学小组研究的问题是：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等。二、运筹学发展简史运筹学1940年，成立了英国防空指挥研究小组，对机载雷达发现海上船只与潜艇等作战问题进行了研究。此后，英国的陆军、海军相继成立了运筹分析机构。二、运筹学发展简史运筹学美国的运筹分析工作开始于1940年，1942年成立了美国海军反潜战运筹小组，由麻省理工学院的物理学家莫尔斯担任计划与监督。二、运筹学发展简史运筹学莫尔斯出色的工作之一，是协助英国打破了德国对英吉利海峡的封锁。1941-1942年，德国潜艇严密封锁了英吉利海峡，企图切断英国的“生命线”。海军几次反封锁，均不成功。应英国要求，美国派莫尔斯率领一个小组去协助。莫尔斯经过多方实地考察，最后提出了两条重要建议。二、运筹学发展简史运筹学1.将反潜攻击由反潜潜艇投掷水雷，改为飞机投掷深水炸弹。起爆深度由100米左右改为25米左右。即当潜艇刚下潜时攻击效果最佳。(提高效率4-7倍)2.运送物资的船队及护航舰队编队，由小规模多批次，改为加大规模、减少批次，这样，损失率将减少。（25%下降到10%）二、运筹学发展简史运筹学1948年，美国组建了兰德公司。兰德公司的一项研究：1950年6月朝鲜战争爆发。建国近一年的新中国的最高领导人对这场在国门口的战火持什么态度？美国政府出资要求兰德公司做一项紧急研究，并将成果呈报美国总统。根据战争过后解密后的报道，该项研究成果的结论极其明晰：中国将派军队入朝参战！这与历史的实际完全一致。二、运筹学发展简史运筹学兰德公司认为：尽管新中国当时的经济实力、军队的装备与效能远低于美国，并且相当多的高级将领对出兵持怀疑的态度，但由苏联、中国、朝鲜的政治格局，中朝两国领导人的历史渊源和中国军队的士气，中国人民的民心、中国共产党的威望及在邻国作战的有利条件等分析，中国绝不会袖手旁观，而且在当时的危急关头，除派兵入朝参战外，很难有别的选择。有趣的是，在其透彻的分析中，还包含了对毛泽东主席的性格及心理学分析，毛泽东性格刚强，从不畏强敌，面对挑战绝不退缩，因此，可以断定毛泽东会最终做出参战的重大决策。二、运筹学发展简史运筹学战后，运筹学的活动从军事扩展到工业和政府等部门，英国一些战时从事运筹学研究的人积极讨论如何将运筹学方法应用于民用部门，于1948年成立“运筹学俱乐部”，在煤炭、电力等部门推广应用运筹学。二、运筹学发展简史运筹学1948年，美国麻省理工学院设置运筹学课程。1950年，英国伯明翰大学开设运筹学课程。1952年，美国喀斯工业大学设立运筹学的硕士和博士学位。1950年，第一本运筹学杂志《运筹学季刊》于英国创刊。1952年，第一个运筹学会美国运筹学会成立。二、运筹学发展简史运筹学1947年，美国学者丹捷克在研究美国空军资源的优化配置时，提出了线性规划及其通用解法——单纯形法。1951年，莫尔斯和金博尔合著«运筹学方法»一书正式出版。苏联学者柯尔莫戈罗夫提出了多发齐射毁伤目标的火力运用理论。接着，搜索论、决策论等相继产生。这些标志着运筹学的理论体系已基本形成。二、运筹学发展简史运筹学4.运筹学的发展阶段50年代中期以来，西方各国广泛推广应用了运筹学的理论和方法。美国相继发展了计划评审技术、图示评审技术、风险评审技术等网络分析方法，规划计划预算系统，效果分析法等。50年代末，美国大约有半数的大公司在自己的经营管理中应用运筹学，如用于制订生产计划、物资储备、资源分配、设备更新等方面的决策。二、运筹学发展简史运筹学仅在1956年到1959年，就有十几个国家相继成立了运筹学学会，6种运筹学刊物相继问世。1957年，第一次国际运筹学会议在英国牛津大学召开，以后每3年举行一次。1959年，国际运筹学联合会成立。二、运筹学发展简史运筹学在国内，1956年，第一个运筹学小组在中国科学院力学研究所成立，1958年建立了运筹学研究室。1960年，召开了全国应用运筹学的经验交流和推广会议。1962年和1978年先后在北京和成都召开了全国运筹学专业学术会议。1980年，成立了中国运筹学学会。二、运筹学发展简史运筹学除运筹学学会外，系统工程学学会以及与国民经济各部门有关的专业学会，都把运筹学应用作为重要的研究领域。我国各高等院校，特别是各经济管理类专业中已普遍把运筹学作为一门专业的主干课程列入教学计划之中。二、运筹学发展简史运筹学主要内容一、运筹学释义二、运筹学发展简史三、运筹学研究的基本特征四、运筹学研究的基本步骤五、运筹学主要分支简介六、运筹学与管理科学运筹学1、系统的整体观念系统，是由相互关联、相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的有机整体。运筹学，把研究对象视为由多种要素和子系统构成的一个复杂系统，把相互影响和制约的各个方面作为一个统一体，从系统的整体利益出发，寻找一个优化协调的方案。三、运筹学研究的基本特征运筹学2、多学科的综合一个企业的有效管理涉及到很多方面，运筹学研究中吸收来自不同领域、具有不同经验和技能的专家，增强了发挥小组集体智慧、提出问题和解决问题的能力。三、运筹学研究的基本特征运筹学3、模型方法的应用运筹学研究的系统往往不能应用实验的方法，而是建立这个问题的数学和模拟的模型。学习运筹学要掌握的最重要技巧就是提高对运筹学数学模型的表达、运算和分析的能力。三、运筹学研究的基本特征运筹学主要内容一、运筹学释义二、运筹学发展简史三、运筹学研究的基本特征四、运筹学研究的基本步骤五、运筹学主要分支简介六、运筹学与管理科学运筹学1、分析和表述问题确定决策目标,明确主要应决策什么，选取上述决策时的有效性度量，以及在对方案比较时这些度量的权衡；辨认哪些是关键因素，它们存在哪些资源或环境的限制。分析时往往先提出一个初步的目标，通过对系统中各种因素和相互关系的研究，使这个目标进一步明确化。此外还需要同有关人员进一步讨论，明确有关研究问题的过去和未来，问题的边界、环境以及包含这个问题在内的更大系统的有关情况，以便在对问题的表述中明确，要不要把整个问题分成若干较小的子问题；列出表述问题的基本要素：可控变量、不可控变量、限制条件、优化目标。四、运筹学研究的基本步骤运筹学2、建立模型模型是对现实世界的事物、现象、过程和系统的简化描述，或其部分属性的模仿，是对实际问题的抽象概括和严格的逻辑表达。模型表达了问题中可控的决策变量、不可控变量、条件及目标有效度量之间的相互关系。模型的正确建立是运筹学研究中的关键一步，对模型的研制是一项艺术，它是将实际问题、经验、科学方法三者有机结合的创造性的工作。四、运筹学研究的基本步骤运筹学建立模型的好处：使问题的描述高度规范化，掌握其本质规律。如对人力、装备、资金的利用安排都可以归纳