0绪论运筹学概论W.pptVIP

3.现代的军事运筹学 美国的曼哈顿（原子弹计划） 40年代后期50年代初，美国的原子弹工程，动用了全国三分之一的电力，集中了一万五千名各种专业的科学家和工程技术人员进行合作，在执行计划的过程充分体现了中从总体出发，把研究项目层层分解，组织相应的小组来负责各项课题的研究工作，重视各课题间联系，随时进行协调使全部课题组合起来达到整个计划的最优结构。 阿波罗登月计划（1958-1969年） 阿波罗登月计划的全部任务分别由地面、空间和登月三部分组成，是一项复杂庞大的工程项目，它不仅涉及到火箭技术、电力技术、冶金和化工等多种技术，为把人安全地送上月球，还需要了解宇宙空间的物理环境以及月球本身的构造和形状，它耗资300亿美元，研制零件有几百万种，共有二万家企业参与，涉及42万人，历时11年之久，为完成这项工作。 除了考虑每个部门之间的配合和协调工作外，还要估计各种未知因素可能带来的种种影响，面对这些千头万绪的工作，千变万化的情况就要求有一个总体规划部门运用一种科学的组织管理方法，综合考虑，统筹安排来解决。 飞行中控制误差精度达到极高程度，时间上比原计划相差一分钟。 * * * 高等教育多媒体课件 运 筹 学 运筹帷幄之中 决胜千里之外 运筹帷幄之中 决胜千里之外 OPERATIONS RESEARCH OPERATIONS RESEARCH 运 筹 学 运筹帷幄之中 决胜千里之外 Operations Research 由于运筹学研究的广泛性和复杂性，人们至今没有形成一个统一的定义。几种常见定义： 运筹学是一种科学决策的方法. 运筹学是依据给定目标和条件从众多方案中选择最优方案的最优化技术。 运筹学是一门寻求在给定资源条件下，如何设计和运行一个系统的科学决策的方法. 运筹学（Operations Research OR） 运筹学研究的特点 科学性 它是在科学方法论的指导下通过一系列规范化步骤进行的；它是广泛利用多种学科的科学技术知识进行的研究。运筹学研究不仅仅涉及数学，还涉及经济科学、系统科学等。 实践性 运筹学以实际问题为分析对象，通过鉴别问题的性质、系统的目标以及系统内主要变量之间的关系，利用数学方法达到对系统进行最优化的目的，来指导实际系统的运行。 系统性 运筹学用系统的观点来分析一个组织（或系统），它着眼于整个系统而不是一个局部，通过协调各组成部分之间的关系和利害冲突，使整个系统达到最优状态。 综合性 运筹学研究是一种综合性的研究，它涉及问题的方方面面，应用多学科的知识，因此，要由一个各方面的专家组成的小组来完成。 运筹学与管理科学关系：管理科学涵盖的领域比运筹学更宽一些。可以说，运筹学是管理科学最重要的组成部分。 运筹学与系统科学、系统分析、工业工程的关系：系统科学、系统分析、工业工程等学科研究的内容比运筹学窄一些。 运筹学与其他学科的关系 运筹学研究的模型主要是数学模型。 运筹学模型的一个显著特点是它们大部分为最优化模型。一般来说，运筹学模型都有一个目标函数和一系列的约束条件，模型的目标是在满足约束条件的前提下使目标函数最大化或最小化。 运筹学模型 模型的分类 按呈现和表达的方式可以分成： 实物模型：规模缩小和放大的由实物制成的模型，如建筑模型、飞机模型、原子模型等。 符号模型：用数学符号表示的模型。 计算机模型：模型表现为可以在计算机上执行的由计算机语言表达的程序。 按描述方法的特点可以分成： 描述性模型：这类模型仅仅描述实际发生的具体过程而不探讨过程背后的原因。如统计模型、模拟模型和排队模型。 规范化模型：这类模型使用规范化的方法，对影响系统的内在规律进行探索，并详细描述系统的变量、目标和约束。大部分最优化模型属于这类模型。 启发式模型：这类模型是一种经验模型，它主要由一些直观的经验和规则构成。 按模型变量和参数性质可以分成： 确定性模型：模型的变量和参数都是确定的，如线性规划、整数规划、网络规划等模型。 随机性模型：模型的变量和参数都是随机的，如排队模型、决策模型和对策模型等。 按模型是否考虑时间因素可分成 ： 静态模型：模型只反映某一个固定时间点的系统状态，变量、参数与时间无关。 动态模型：模型反映一段时间内系统变化的状态，变量、参数与时间有关。如动态规划模型等。 运筹学分析的主要步骤 运筹学分析的主要步骤包括：发现和定义待研究的问题；构造数学模型；寻找经过模型优化的结果，并通过应用这些结果来改善系统的运行效率。 真实系统 系统分析 问题描述 模型建立与修改 模型求解与检验 结果分析与实 施 数据准备 数学规划（线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、网络规划等） 图论与网络流 决策分析 排队