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管理运筹学-管理科学方法谢家平博士教授博士生导师研究领域：管理科学、运营管理、供应链管理讲授课程：管理运筹学-管理科学方法、管理系统工程、运营管理、供应链管理、ERP、国际物流、企业物流管理、管理决策模型与方法单位：上海财经大学工商学院物流管理系E-mail：jiaping@mail.shufe.edu.cnOR:SM2教材与参考书籍•教材：谢家平编著.管理运筹学：管理科学方法，中国人民大学出版社，2010•参考书：Davidetal.数据、模型与决策，机械工业出版社，2004费雷德里克.数据、模型与决策，中国财政经济出版社，2004Jamesetal.数据、模型与决策，中国人民大学出版社，2006OR:SM332课时讲授提纲•绪论•第一章线性规划•第二章线性规划讨论•第三章对偶规划静态规划•第四章整数规划•第五章目标规划•第六章动态规划动态优化•第七章网络分析•第八章网络计划•第九章决策分析•第十章方案排序•第十一章库存控制•第十二章排队理论离散优化随机优化淡化数学算法LINDO求解OR:SM4考核方式•结课考试：笔试（开卷or闭卷？）每章一题80%•案例研究：选择合适方法结合企业实际进行应用20%OR:SM5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”•取“运筹”二字，体现运心筹谋、策略取胜•ManagementScience管理科学运用数学、统计学和运筹学中的量化分析原理和方法，建立数学模型/计算机仿真，给管理决策提供科学依据。OR:SM6绪论•一、发展历史•二、学科作用•三、学科性质•四、工作程序•五、学科体系•六、学习要求OR:SM7一、发展历史1.早期的运筹思想•齐王赛马•渭修皇宫•沈括运军粮•科学管理2.军事运筹学阶段•20世纪40年代诞生于英美•1940年，英国为对付德国空军的空袭，使用了雷达，但没有科学布局，效果不好。为解决这个问题，成立运筹学小组，称OperationalResearch，意为作战研究。•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。3.管理运筹学阶段•战后许多从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。OR:SM8•企业的成功要素中：观念意识更新47％人文文化35％技术优势18％•决策意识的科学性成功决策正确决策二、学科作用？OR:SM9二、学科作用1.量化管理的重要性•管理科学是对与定量因素有关的管理问题通过应用科学的方法进行辅助管理决策的一门学科。目的：用科学方法分析管理问题，为管理者决策提供依据目标：在企业经营内外环境的限制下，实现资源效用最大组织中存在的问题定量分析定性分析评价与评估决策量化管理是第一步,它导致控制,并最终实现改进如果不能量化某些事情，那么就不能理解它如果不能理解它，那么就不能控制它如果不能控制它，那么就不能改进它——H.JamesHarrington•定性到定量分析，数量界限的重要性：量变引起质变OR:SM10•听一场音乐会：网络订票的票价500元，不去可退票情况1：在你马上要出发的时候，发现你把最近的价值500元的电话卡弄丢了。你是否还会去听这场音乐会？情况2：假设昨天花500元钱买一张今晚的音乐会取票单。在你出发时，发现把票单丢了。如果去听音乐会，就必须再花500元钱买张票，去还会不去？二、学科作用2.量化思考使人理性•冰淇淋实验：一杯A有70克，装在50克的杯子里，看上去要溢出了一杯B是80克，装在100克的杯子里，看上去还没装满单独凭经验判断时，在相同的价格上，人们普遍选择A实验表明，大部分的回答者仍旧会去听结果却是，大部分人回答说不去了OR:SM11二、学科作用3.量化分析辅助决策盈亏平衡分析40,00080,000120,000160,00004080120160200Revenue=900xFixedcostLossProfitCost=50,000+400xxBreak-evenpoint=100units利润：I=(P–Cm–Ch)Q-F策略1↑↑↔↔↔↔差异化，领先者战略策略2↑↔↔↔↑↔规模化，大规模市场策略3↑↔↓↔↔↔机械化，第一利润源策略4↑↔↔↓↔↔技能化，第二利润源策略5↑↔↕↕↔↓信息化，第三利润源OR:SM12二、学科作用•量化辅助决策案例：盈亏平衡分析例：某企业总销售额1100万元物料成本700万元员工工资200万元管理费用100万元现在利润=100万元，目标利润150万元利润实现的方法有：•将销售收入增加100%•将员工工资减少25%•将管理费用减少50%•将物料成本减少7.1%OR:SM13二、学科作用4.决策意识的重要性生产计划决策一星期工作5天,每天正常工作8小时一周作业费用：11000(直接人工成本与间接费用)直接人工成本：10/1h(一台机器需一位作业人员)间接费用：人工成本2.5倍甲乙丙原料659565直接工时65分95分65分直接人工121410间接費用303525总成本107144100售价173233170利润668970H18H6H10甲设备数EGHFHGG20H13E6F10裝配E24E15G7DG14G10H7F10G7G4CBA裝配H14乙丙OR:SM14二、学科作用甲产品产量40,乙产品80,丙产品40利润=40×66+80×89+40×70=12560•人员有限如何实现?采取什么薪酬制度?计件工资制，让员工自愿加班甲乙丙单位产品总成本107144100单位产品售价173233170单位产品利润668970市场每周需求408040•决策的科学性？方案一OR:SM15二、学科作用甲产品产量40,乙产品80,丙产品40总收入=40×173+80×233+40×170=32360原料成本=40×65+80×95+40×65=12800营运费用=11000总利润=32360-12800-11000=8560•人员有限如何实现?采取什么薪酬制度?岗位工资制（定岗定员），让员工自觉加班甲乙丙原料659565运营费用11000售价173233170市场每周需求408040•决策的科学性？方案二OR:SM16二、学科作用•决策的科学性？产能符合计算甲乙丙总成本107144100售价173233170利润668970•乙与丙哪一个产品比较赚钱?产品市场需求单位产品设备工时消耗EFGH甲400103131乙8030202113丙401502124需求产能3000200037603240可用产能2400240048004800E是瓶颈OR:SM17二、学科作用•方案三：计时工资，且以单位利润率高低为决策意识。乙比较赚钱,假如80个全部生产•需用E产能2400分钟，但是E只有2400分钟可用•因此只能生产80个乙(2400/30)，而丙无法生产方案：甲产品40个，乙产品80个，丙产品0个总收入=40×173+80×233+0×170=25560原料=40×65+80×95+0×65=10200，营运费用=11000利润=25560-10200-11000=4360•方案四：计时工资，但以占用瓶颈资源大小为决策意识。丙比较赚钱,优先生产40个•需用E产能600(40ⅹ15)分钟•剩下1800分钟,可生产60个乙(1800/30)方案：甲产品40个，乙产品60个，丙产品40个总收入=40×173+60×233+40×170=27700原材料=40×65+60×95+40×6540=10900，营运费用=11000利润=27700-10900-11000=5800OR:SM18三、学科性质1.研究对象•经济和管理活动中能用“数量关系”描述的•如运营、规划与组织管理问题•解决的理论模型和优化方法实践2.学科特点•强调科学性和定量分析•强调应用性和实践性•强调从整体上进行把握OR:SM19四、工作程序管理者制定决策：管理运筹学的步骤：明确问题环境分析确定目标制定准则收集资料数量关系结构分析数学模型制定决策方案选择算法求解方案优选否是方案实施持续改进识别问题量化分析建立模型软件求解结果分析确定方案实施方案控制管理者解的分析OR:SM20五、学科体系1.管理问题需求预测产品的市场需求量有多大，需求类别如何，对企业盈利有何影响?生产计划在有限资源约束下，生产什么，生产多少，获利最大？资源配置需要哪些资源，如何进行最优配置，资源紧缺性如何，以什么代价获取?作业排序作业的重要次序如何，作业的顺序安排如何?市场营销广告预算、媒介选择、产品定价、销售计划等如何安排？运输问题最佳运输线路是哪条？物流配送集载如何优化？物流设施布局如何设置？设施选址运营点如何选择，需要哪些运作设施，设施如何布局?库存控制应保持多大库存量，何时应进行订货，订货批量多少为宜?项目规划项目完工工期多长为宜，哪些作业起关键性作用，资源如何分配?设备更新设备运转状况如何演进，运行可靠性如何，何时和如何更新或改造?人力资源人员需求预测，技能要求，编制与任务指派，绩效测评，留用多长时间?财务资金资金投放的数量，从何处进行融资，资金成本是多少?排队问题队列多长，有无容量限制，多少服务台为宜，能提供什么水平的服务?OR:SM21五、学科体系2.学科内容模型类型解决的典型办法线性规划在线性目标和约束条件间取得最优化结果整数规划在线性目标和约束条件间寻求整数决策最优目标规划在相对立的目标间寻得多目标妥协的满意解动态规划寻求多阶段动态系统的整体决策优化问题网络分析寻求网络路径、流量分布、网络瓶颈及其改进网络计划用各种作业和结点的网络排列来说明项目实施计划管理决策依据决策准则权衡比较备选方案的决策结果方案排序综合各方案的优势与不足寻求多指标排名次序库存模型寻求订货、存储和缺货等库存成本降至最低的经济批量统计方法从一个抽样得到普遍结果的推论和曲线拟合排队理论分析正在等待的队列特点及其运行指标仿真模拟动态观察复杂的管理问题的行为，模拟管理系统的结构关系OR:SM22五、学科体系3.学科应用•管理既是科学又是艺术低层管理的科学成分较多，高层管理的艺术成分较多运营管理需较多管理科学，人力资源管理需较多管理艺术例行管理需要较多管理科学，例外管理需要较多管理艺术M:管理决策问题MC:定量解决方法方案选择依据问题导向技术支持战略决策营销决策生产安排财务分析人力资源方案优选……应用统计线性规划整数规划目标规划网络计划网络分析决策分析动态规划……管理科学：运用合理的分析来改善决策的制定管理者:制定决策OR:SM23六、学习要求1.学科地位数学技术科学管理学科基础管理运筹学管理专业课高等数学、概率统计、线性代数…加工技术、工程技术、信息技术…经济学原理、管理学、行为科学…离散、连续，静态、动态的方法…战略、运营、营销、财务、人力…OR:SM24六、学习要求经济学企业战略、公司治理会计学财务管理人力资源管理组织行为学管理科学方法支持企业B行业企业C企业A商务2商务3商务1职能b职能c职能a小组ii小组iii小组i运营管理市场营销质量管理项目管理……信息管理流程管理物流管理供应链管理……OR:SM25六、学习要求2.如何学习重点在结合实际的应用发挥自己管理实践经验丰富和理论联系实际的能力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OR:SM26第1章线性规划Subtitle内容提要第一节线性规划的一般模型一、线性规划的三个要素二、线性规划模型的特征三、线性规划的图解方法四、线性规划解的可能性第二节线性规划的单纯形法一、线性规划的标准型式二、线性规划之解的概念三、单纯形法的基本原理OR:SM27一、线性规划的三个要素第一节线性规划的一般模型•决策