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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，这
7、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,3.5元,2.8元,销售量,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
8、酬体系的确定等，都可运用运筹学方法解决。,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=276360 4*20+
9、5*24=200 3*20+10*24=300,招聘总经理！,约翰使用了运筹学中的线性规划模型 问题：如何安排生产计划，使得获利最多？ 步骤： 1、确定决策变量：设生产A产品x1kg,B产品x2kg 2、确定目标函数：MaxZ=70X1+120X2 3、确定约束条件：设备约束 9X1+4X2360 人力约束4X1+5X2 200 原材料约束3X1+10X2 300 非负性约束X10 X20,怎么达到的？,.,图解法,设备约束,人力约束,目标函数,原材料约束,最优解：X1=20 , X2=24 对应的生产方案： 生产A 产品20 生产 B 产品 24 获利：70*20+120*24=4280,求
10、解,约翰就任泰山工厂总经理！,运筹学的发展前景,运筹学的危机 脱离实际应用，陷入数学陷阱 IT对运筹学的影响 MIS, DSS, MRP-II, CIMS, ERP OR Dept. - 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-控制、知识推理 -智能算法：模拟退火、遗传算-法、人工神经网络、戒律算法等 -系统仿真 面向问题 -后勤(Logistics) 全球供应链管理 电子商务：集成特性 -随机和模糊 OR 问题本身的不确定性 人类知识的局限性,谢谢观赏！,祝同学们期末逢考必过！,
