1、运筹学OPERATIONS RESEARCHDate 1绪 论 一、运筹学释义 二、发展 简史 三、运筹学的 基本特征 与研究问题的步骤 四、运筹学的主要分支 五、运筹学 与其他学科的关系 六、运筹学 的 应用与展望 七、运筹学算法与应用软件简介 八、关于运筹学的学习Date 2一、运筹学释义 运筹学 ( Operations Research ,简称 O.R.) 直译 为作业研究。译作运筹学,是借用 史记 “ 夫运 筹策帷 幄之中,决胜于千里之外 ” 。既 显示其军事的起源,也表明它在我国已早有萌芽,也恰当反映了这门学科的精髓。 运筹学至今没有形成一个统一的定义。 运筹学是 以 定量分析 为
2、主 来研究管理、经济等方面的实际问题 ,是分析和 解决经济管理 领域 最优化问题 的一门方法论 学科。 运筹学所研究的问题,可简单地归结为一句话: “依照给定条件和目标,从众多方案中选择最佳方案 ”。 故有人称之为 最优化技术 。Date 3(一)古代 朴素的 运筹学思想1、田忌赛马 齐王要与大臣田忌赛马,双方各出上、中、下马各一匹,对局三次,每次胜负 1000金。田忌在好友、著名的军事谋略家孙膑的指导下 ,做出以下 安排:最终 净胜一局,赢得 1000金。齐王 上 中 下田忌 下 上 中二、发展简史Date 42、丁渭建宫 丁渭是宋朝初期的宰相。虽然他曾经因为替寇准擦胡子上的米饭而颇受诟病,
3、但几乎所有的人都知道,他是中国历史上少有的管理大师之一。 北宋真宗祥符年间,京都汴梁的皇宫内失火,宫殿被焚毁。丁渭受命重建宫室。在交通不便的条件下,要在紧迫时间内完成如此浩大的工程,很不容易。Date 5 丁渭考虑到取土路途遥远,先命人在皇宫前的大街上挖凿取土,将挖出来的土烧制成砖瓦。没过几天,大街就被挖成了一条大沟;接着,丁渭又下令把京城附近的汴河决开,把河水引入沟中,用船把大量的建材直接运到宫前,十分快捷。 等到皇宫建完,又把拆毁的瓦砾灰土等建筑废料,统统填进沟里,水沟又变成了平坦的大街。 这一举动解决了取土、运输和清理废料三个问题,不仅节约了时间,而且省下了费用数以亿万。皇帝大为赞赏,丁
4、渭也更受重用。Date 63、 都江堰水利工程战国 时期川西太守李冰父子 主持修建,是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。 其目标是:利用岷江上游的水资源灌溉川西平原,追求的效益还有防洪与航运。其总体构思是运筹学系统思想的杰出运用。都江堰由三大工程及 120多项配套工程组成: a “ 鱼嘴 ” 岷江分水工程:将岷江水有控制地引入内江; b “ 飞沙堰 ” 分洪排沙工程:将泥沙排入外江; c “ 宝瓶口 ” 引水工程:除沙后的江水引入水网干道。 Date 7世界遗产都江堰水利工程依自然水势而建,历经 2000多年,依然经受住 7.8级的地震,不能不说是一个奇迹。
5、Date 8(二)运筹学 发展简史1、军事运筹学阶段。 第二次世界大战期间,美、英等国家的作战研究小组运用运筹学解决了作战中所遇到的许多错综复杂的战略、战术问题,为它赢得了声誉。包括:德军空袭防空系统、运输船编队、深水炸弹起爆点、轰炸机 编队。“运作研究 (Operational Research)小组 ”:解决复杂的战略和战术问题。例如:( 1)如何合理运用雷达有效地对付德军德空袭( 2)对商船如何进行编队护航,使船队遭受德国潜艇攻击时损失最少;( 3)在各种情况下如何调整反潜深水炸弹的爆炸深度,才能增加对德国潜艇的杀伤力等。Date 92、管理运筹学阶段。 40年代应用于生产、民用领域。二
6、战后百废待兴,资源严重不足,运筹学的运用起了很大作用,如北极星导弹计划利用网络计划协调技术,工期缩 短了两年;美国纽约港的拥挤问题,用排队论解决了问题,并给予了理论上 解释。在生产管理方面的应用,最早是 1939年前苏联的康特洛为奇提出了生产组织与计划中的线性规划问题,并给出解乘数法的求解方法,出版了第一部关于线性规划的著作 生产组织与计划中的数学方法 。但当时并没有引起重视,直到 1960年康特洛为奇再次出版了 最佳资源利用的经济计算 ,才受到国内外的一致重视,为此康特洛为奇获得了诺贝尔经济学奖。线性规划提出后很快受到经济学家的重视,如:二次世界大战中从事运输模型研究的美国经济学家库普曼斯( T.C.Koopmans),他很快看到了线性规划在经济中应用的意义,并呼吁年轻的经济学家要关注线性规划。其中阿罗、萨谬尔逊、西蒙、多夫曼和胡尔威茨等都获得了诺贝尔奖。Date 10