1运筹学课件21.系统工程第二次世界大战结束以后,社会生产力、科学技术迅猛发展。特别是电子计算机、运筹学和信息科学为形成和发展终于把人类自身在规划、组织、协调和控制各种活动方面的经验、知识汇集成新的知识领域系统工程。系统工程是关于规划、设计、制造、试验、组织、协调和控制的科学方法。系统工程以系统为对象。32.系统方法和系统工程在系统的规划、设计、建造、改造、使用和管理中必须遵循一定的原则,采取一定的方法。一般来讲,人们在处理系统问题时,可以有多种方法。而从系统整体出发,对系统内部和外部环境之间的关系进行综合,不问泥干局部的得失,找出对厂全局最有利的方案的方法就是系统方法。4宋代沈括在《梦溪笔谈》中介绍了一个建筑工程管理“一举而三役济”的例子。宋真宗大中样符年间,京城汴梁(今河南开封)发生火灾,皇宫烧毁。灾后,命大臣丁渭主持皇宫修复工作。这项工作被认为是耗资巨大、旷日持久的工程,许多人认为难以完成。可是丁渭欣然领命。“患取上远”而首先令在宫前掘沟取土烧砖,上足而沟成。接着,又下令将汴水引入沟内,成一渠。利“竹木筏相船”运输木、灰、石等建筑材料“入至宫门”。皇宫修复后,又将瓦砾灰壤复填入沟,“使复为街衡”。结果。不仅“省费以万亿计”,而且还大大加快了工程进度。丁渭这一箭三雕的修复方案至今为人们所称道。丁渭高明之处,就在于他没有把挖土烧砖制瓦、运输建筑材料和清除瓦砾灰壤这三件事孤立起来,分别处理,而是拨出三者之间的联系、将其做为一个整体来综合解决。丁渭的方法中蕴涵着系统观念,是一种系统方法。战围时期泰国太守李冰父子主持修建丁四川岷江上的水利工程——都江堰。5系统方法是从系统整体目标出发,对系统进行分析,分析的目的是综合。系统方法是既见树木、又见森林,着重系统的整体效果,不计较个别组成元素的优劣,有时甚至牺牲局部和眼前的利益换取系统整体和长远的利益。系统方法在处理问题时特别注意由于分工而被忽略的方面.协调各组成部分之间由于分工而造成的矛盾和冲突。系统方法不但注重系统各部分之间、系统与环境之间互相依赖、互相制约的质的方面,而且十分重视量的方面。系统方法研究问题总是定性与定量相结合,借助数学工具描述系统的状态,讲究系统的行为,多方面比较各种可行的系统方案,进行必要的计算,根据比较和计算,选择最佳方案。系统方法克服了单凭经验、甚至主观愿望处理问题的盲目性。63.系统工程的基础理论和手段系统工程解决系统问题时不但需要综合运用多种学科和工程技术,而且还有自己独持的基础理论。除了前面介绍的系统方法之外,还有运筹学、控制论、信息论和管理科学。电子计算机是实施系统工程的工具和手段。7运筹学运筹学是运用多种数学方法使系统的规划、设计方案达到最优的一门科学。运筹学做为学科名称出现在20世纪30年代末。运筹学被看做是系统工程的前奏曲。运筹学处理问题时与系统工程本身很相似。有人认为系统工程侧重于系统战略性的全局问题.而运筹学则侧重于系统的战术性的具体问题。系统工程着重于分析、规划、设计和控制未来系统.而运筹学则着重计算、比较已存在的系统或系统工程确定了的系统设计方案。运筹学的形成和发展对系统工程的形成具有决定性作用,因此,一般认为不必将运筹学和系统工程严格分开。8运筹学概况简述运筹学(OperationsResearch)直译为“运作研究”。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。9运筹学概况简述运筹学能够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。通常以最优、最佳等作为决策目标,避开最劣的方案。10运筹学在工商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。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。11运筹学在工商管理中的应用人事管理: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。12运筹学在工商管理中的应用财务和会计:包括预测、贷款、成本分析、定价、证券管理、现金管理等。其他:设备维修、更新,项目选择、评价,工程优化设计与管理等。13运筹学的产生和发展运筹学思想的出现可以追溯到很早—“田忌齐王赛马”(对策论)、孙子兵法等都体现了优化的思想。“OperationalResearch”这一名词最早出现在第二次世界大战期间——美、英等国家的作战研究小组为了解决作战中所遇到的许多错综复杂的战略、战术问题而提出的。14运筹学的产生和发展战后这些研究成果被应用到生产、经济领域,并得到迅速发展——有关理论和方法的研究、实践不断深入。1947年美国数学家丹捷格(G.B.Dantzig)提出了求解线性规划的有效方法——单纯形法。15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。16运筹学的分支线性规划非线性规划整数规划动态规划目标规划图与网络理论17运筹学的分支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18运筹学方法使用情况(美1983)19运筹学的推广应用前景据美劳工局1992年统计预测:社会对运筹学应用分析人员的需求从1990年到2005年,其增长百分比预测为73%,增长速度排到各项职业的前三位。20运筹学的推广应用前景结论:--运筹学在国内或国外的推广应用前景是非常广阔的。--工商企业对运筹学应用的需求是很大的。--在工商企业推广运筹学方面有大量的工作要做。21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。22运筹学解决问题的过程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相结合,构成决策。23在建数学模型时,要结合实际应用。如何学习运筹学课程24学习本课程要求熟悉管理学的基本原理、管理决策的理论方法。通过学习本课程,应能在已有的管理学和数学知识的基础上,了解管理运筹学的思想和方法,掌握一些在解决复杂管理问题中应用最为广泛的定量分析方法和实用最优化技术,以提高管理决策的能力水平。25注重理论联系实际,紧密结合工商企业的实际管理工作和问题。掌握运筹学的基本概念、基本理论和基本的计算技术后,要把重点放在如何把管理中的决策问题定量化、模型化,然后借助现代化的计算机技术去求得需要的答案。实例生产安排计划某项目经理部有三种住宅可以承建。三种住宅每百平方米的利润分别为6000元、8000元和5000元。承建时主要考虑木工和瓦工工时的安排。由于现在瓦工空闲,应尽量多安排;而可支配的木工工时虽然仅有26000个,但不允许有任何空闲。三种住宅每百平方米需用的瓦工和木工工时列在表中。另外,公司要求至少安排12000瓦工工时。问三种住宅各承建多少平方米.可使利润最大?甲住宅乙住宅丙住宅可动用的总工时瓦工工时200010001500至少12000木工工时10004000300026000解设甲、乙、丙三钟住宅各承建x1、、x2平方米,根据问题的要求,可得下列线性规划模型甲住宅乙住宅丙住宅可动用的总工时瓦工工时200010001500至少12000木工工时10004000300026000房地产开发布局问题某房地产开发公司要在四块土地上建造五种建筑物,一般住宅、高级别墅、学校、办公楼和商业设施。市规划局对这四块土地要求的容积率,即建筑面积对占地面积的比值.分别为6,3,5,5和4。另外,市场在3年内向该公司预定的五种建筑物各自的总面积以及在这四块土地上五种商品房单方利润也列于表中间:该公司应如何安排这四块土地上的开发计划,才能盈利最大?29303132动态规划问题33层次分析法