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1高二10班班会系列演示稿张建华《运筹学基础》讲义运筹学基础张建华2张建华《运筹学基础》讲义参考教材用WINQSB解题王星、陈涛.实用物流运筹学.上海财经大学出版社,2009.用简单方法（图上作业）解题韩大卫.管理运筹学.大连理工大学出版社，2006.用数学方法解题教材编写组.运筹学.清华大学出版社，2006.用EXCEL解题陈士成.实用管理运筹学：基于excel.清华大学出版社,2011.用MATLAB解题刘顺忠.管理运筹学和MATLAB软件应用.武汉大学出版社,2007.3张建华《运筹学基础》讲义参考教材《实用物流运筹学》王星、陈涛主编上海财经大学出版社夫运筹帷幄之中，决胜于千里之外。4张建华《运筹学基础》讲义学习思路教材以王星、陈涛的《实用物流运筹学》为主，以韩大卫的《管理运筹学》为辅。方法手工解题在《实用物流运筹学》基础上补充韩大卫《管理运筹学》上的一些简便解法。计算机解题以WINQSB为主，在学生兴趣的基础上讲解EXCEL解法。作业常规作业电子作业5张建华《运筹学基础》讲义考核方法考核方式－－考试考核方法出勤及课堂表现常规作业电子作业考试成绩期末考试以常规笔试为主6高二10班班会系列演示稿张建华《运筹学基础》讲义第一章导论7张建华《运筹学基础》讲义内容提要运筹学的由来运筹学的发展简史运筹学的特点运筹学的研究思路物流运筹学8张建华《运筹学基础》讲义一、运筹学取名由来运筹学是由英文OperationalResearch翻译过来的.英文原意是运用研究或作战研究，我国科学家将它译作运筹学，是借用了《史记·高祖本纪》中“运筹帷幄中，决胜千里外”一语中“运筹”二字，既显示其军事的起源，也表明它在我国已早有萌芽.因此，以“运筹学”为译名，是非常恰当的.■翻译：英国称为Operationalresearch，美国称为operationsresearch(缩写为O．R．)我国从1957年开始译作运筹学。9张建华《运筹学基础》讲义张良拾履夫运筹帷幄之中，决胜于千里之外。10张建华《运筹学基础》讲义《汉书·高祖记》选段帝置酒洛阳南宫，上曰：“列侯、诸将毋敢隐朕，皆言其情：我所以有天下者何？项氏之所以失天下者何？”高起、王陵对曰：“陛下使人攻城略地，因以与之，与天下同其利；项羽不然，有功者害之，贤者疑之，此所以失天下也。”上曰：“公知其一，未知其二。夫运筹帷幄之中，决胜千里之外，吾不如子房（张良字子房）；镇国家，抚百姓，给饷馈（供给军饷），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。项羽有一范增而不用，此所以为我所禽也。”群臣说服。11张建华《运筹学基础》讲义二、国际运筹学的发展简史起源于20世纪20-30年代发展于第二次世界大战结束后成熟于20世纪60年代国际运筹学发展史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12张建华《运筹学基础》讲义1916年，英国的兰彻斯特(F.W.Lanchester，1868～1946)指出了军队的数量优势、火力和胜负的动态关系，这种动态关系后来被人们称为兰彻斯特方程.美国人爱迪生用数学中的博弈论和统计分析方法研究出了商船避免德国潜艇袭击的航行策略，虽未被采用，但却对以后运筹学的发展有所影响.（一）运筹学早期工作（二战前）13张建华《运筹学基础》讲义20世纪初,丹麦工程师爱尔朗（A.K.Erlang,1879-1929）研究电话服务的等候问题,标志着排队论的诞生（1909).1928年,冯.诺伊曼（JohnVonNeumann,1903-1957）以研究二人零和对策的一系列论文为博弈论奠基.1939年，苏联的康托洛维奇（L.V.Kantorovich,1912-1986）发表《生产组织和计划中的数学方法》一书是规划论的开始.（一）运筹学早期工作（二战前）14张建华《运筹学基础》讲义1935年，英国科学家沃森·瓦特（R.WatsonWart）发明了雷达.当时任英国海军大臣的丘吉尔敏锐地认识到雷达的重要意义，下令在英国东海岸的鲍得西（Bawdsey）建立了一个秘密的雷达站.（一）马戏团研究小组（二战中）Watson-Watt(1892～1973)英国物理学家和雷达技术专家。1935年2月，他提出《采用无线电方法探测飞机》的秘密备忘录，并在当年研制成功探测距离达到80公里的米波防空雷达。1938年在沃森－瓦特主持下在英国东海岸建成防空雷达网，以后又建立了第二个雷达网。雷达网在1940年击败纳粹德国的空袭中起了重要的作用。15张建华《运筹学基础》讲义16张建华《运筹学基础》讲义此时的德国已经拥有一支强大的空军.在未来的对德作战中如何预警并做好拦截，就成为一个亟需解决的难题.当时的雷达技术可以探测到160公里之外的飞机，但在一次防空演习中发现，由这些雷达送来的信息常常是互相矛盾的，需要加以协调和关联，才能改进作战效能.1938年7月，鲍得西雷达站的负责人罗伊（A.P.Rowe）提出应立即进行整个防空作战系统运行的研究.（一）马戏团研究小组（二战中）17张建华《运筹学基础》讲义1939年，由英国曼彻斯特大学物理学家、英国战斗机司令部科学顾问、战后获得诺贝尔奖的布莱凯特（P.M.S.Blackett，1897～1974）为首，组建了一个代号为“Blackett马戏团”的研究小组,专门就改进防空系统进行研究.为什么叫马戏团？（一）马戏团研究小组（二战中）18张建华《运筹学基础》讲义这个小组的成员包括三名心理学家、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、一名陆军军官和一名测量人员.这个小组的特点是跨学科性,他们运用自然科学和工程技术的方法,对雷达信息传递、作战指挥、战斗机于防空火力的协调,做了系统的研究并获得了成功,大大提高了英国本土的防空能力,在后来对抗德国纳粹的空袭战斗中发挥了极大作用.此外,对反潜、港口利用、商船护航、水雷布设等问题的研究,也取得了良好应用效果。（一）马戏团研究小组（二战中）19张建华《运筹学基础》讲义第二次世界大战中，运筹学被广泛应用于军事系统工程中去，除英国外，美国、加拿大等国也相继成立了军事运筹研究小组，解决战争中提出的运筹学课题，其中最著名的工作之一是改进深水炸弹的起爆深度.当时德国的潜水艇严重威胁盟军的运输船，于是研究如何用飞机投掷深水炸弹，有效摧毁敌军潜艇就成为当务之急.（一）反潜战运筹（二战中）1942年，美国大西洋舰队主持反潜战的官员贝克（W.D.Baker）请求成立反潜战运筹组，麻省理工学院的物理学家莫尔斯（P.W.Morse）被请来担任计划与监督.莫尔斯最出色的工作之一是协助英国打破了德国对英吉利海峡的海上封锁.20张建华《运筹学基础》讲义莫尔斯领导的小组经过多方实地调查，提出两条重要建议：（1）将反潜攻击由反潜舰艇投掷水雷改为由飞机投掷深水炸弹；仅当潜艇浮出水面或刚下潜时，方投掷深水炸弹；深水炸弹的定深（指起爆深度）由100-200英尺，修正为20-50英尺.（2）改进运送物资的船队及护航舰艇编队的方式，由小规模多批次，改进为加大规模、减少批次，可使损失减少.军方采用了上述建议，重创德国潜艇舰队，最终成功地打破了德国的海上封锁.此外，在对潜艇的有效搜索、合理安排飞机维修、提高飞机的利用率等许多问题的解决，运筹学发挥了重要作用.这些运筹学成果对盟军大西洋海战的胜利起了十分重要的作用，对许多战斗的胜利也起了积极的作用.（一）反潜战运筹（二战中）21张建华《运筹学基础》讲义战争结束时，英美及加拿大军队中工作的运筹学工作者已超过了700人.正是由于战争需要的促进，以及大批著名科学家的参与，运筹学得到迅速发展.第二次世界大战期间的军事运筹问题及其解决方法，具有如下的特点：（1）数据是实践中的真实数据；（2）解决问题的人员组成是多学科的；（3）处理问题的方法渗透着物理学的思想.（一）反潜战运筹（二战中）22张建华《运筹学基础》讲义第二次世界大战结束后，英国军方的一份《总结报告》曾说：“这种有资深科学家进行的，改善海军技术和物质运作的科学方法，被称为运筹学”，“和以往的历次战争相比，这次战争更是新的技术策略和反策略的较量……我们在几次关键战役中加快了反应速度，运筹学是我们赢得了胜利.”（一）反潜战运筹（二战中）23张建华《运筹学基础》讲义第二次世界大战后，运筹学从单纯军事和战争中的应用研究，扩展到经济和管理领域，并形成了自己的理论与方法.1948年，美国麻省理工学院率先开设了运筹学课程，许多大学群起效法，内容也日益丰富.1950年，美国出版了第一份运筹学杂志；西方先进国家和部分发展中国家相继成立运筹学学会：英国(1948)、美国(1952)、法国(1956)、日本(1957)、印度(1957).（二）运筹学的发展24张建华《运筹学基础》讲义1951年，莫尔斯（PhilipM.Morse,1903-1985）和金博尔(GeorgeE.Kimball,1906-1967)出版了（1946年内部出版，1951年公开出版）第一本运筹学专著：《运筹学的方法》（TheMethodsofOperationsResearch）。书中总结了第二次世界大战中运筹学的军事应用，并且给出了运筹学的一个著名定义：运筹学是为执行部门对它们控制下的“业务”活动采取决策提供定量依据的科学方法。（二）运筹学的发展25张建华《运筹学基础》讲义1959年，由英、美、法三国的运筹学会发起成了国际运筹学联合会（IFORS），以后各国的运筹学学会纷纷加入。运筹学研究推广到社会各个领域，形成运筹学各分支：数学规划（线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、随机规划等），图论与网络，排除论，存储论，对策论，决策论，维修更新理论，搜索论，可靠性和质量管理等。（三）运筹学的成熟26张建华《运筹学基础》讲义萌芽成熟发展引进历史三、我国运筹学的发展史27张建华《运筹学基础》讲义（一）萌芽：中国古代优秀的运筹案例孙武与《孙子兵法》孙武，字长卿，后人尊称其为孙武子、孙子，中国历史上著名军事家.公元前535年左右出生于齐国乐安（今山东惠民）.后来到了吴国，因为献上兵法十三篇，被吴王阖闾重用，拜为大将，和伍子胥共事，辅佐吴王，后来领兵攻破楚国都城郢（今湖北江陵县纪南城）.孙武在春秋末期（公元前476年前后）所著《孙子兵法》，是世界上现存最古老的兵书.28张建华《运筹学基础》讲义《始计第一》论述怎样在开战之前和战争中实行谋划的问题.《作战第二》论述速战速胜的重要性.《谋攻第三》论述用计谋征服敌人的问题.《军形第四》论述用兵作战要先为自己创造不被敌人战胜的条件，以等待敌人可以被我战胜的时机，使自己“立于不败之地”.《兵势第五》论述用兵作战要造成一种可以压倒敌人的迅猛之势，并要善于利用这种迅猛之势.《虚实第六》论述用兵作战须采用“避实而击虚”的方针.《军争第七》论述如何争夺制胜的有利条件，使自己掌握作战主动权的问题.（一）萌芽：中国古代优秀的运筹案例29张建华《运筹学基础》讲义《九变第八》论述将帅指挥作战应根据各种具体情况灵活机动地处置问题，不要机械死板而招致失败，并对将帅提出了要求.《行军第九》论述行军作战中怎样安置军队和判断敌情问题.《地形第十》论述用兵作战怎样利用地形的问题，着重论述深入敌国作战的好处.《九地第十一》进一步论述用兵作战怎样利用地形及统兵之道的问题.《火攻第十二》论述在战争中使用火攻的办法、条件和原则等问题.《用间第十三》论述使用间谍侦察敌情在作战中的重要意义，并论述了间谍的种类和使用间谍的方法.（一）萌芽：中国古代优秀的运筹案例30张建华《运筹学基础》讲义孙膑与齐王赛马孙膑（约公元前380－432），孙武的后世子孙，战国中期著名军事家.少时孤苦，年长后从师鬼谷子（著名隐士，精通兵学和纵横学）学习《孙子兵法》十三篇等兵书战策.庞涓妒孙膑之才而将其骗至魏,施以膑刑(割去膝盖骨).被齐使秘密接到齐国,被大将田忌所赏识.孙膑的“斗马术”是我国古代运筹思想中争取总体最优的脍炙人口的著名范例.这个故事后来被传为千古佳话，成