运筹学结课论文
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运筹学与博弈论思想的应用
概要:本文从“运筹帷幄”引入运筹学和博弈论,从历史、经济、民生等领域所举例子详细解说了运筹学与博弈论思想在现实中的应用。
关键字:运筹学、博弈论、企业管理、运输问题、影子价格、运筹工作者
一、运筹学的的起源与发展
普遍认为,运筹学起源于第二次世界大战初期,当时, 英国(随即是美国) 军事部门迫切需要研究如何将非常有限的物资以及人力
和物力, 分配与使用到各种军事活动的运行中, 以达到最好的作果。
在第二次世界大战期间, 德国已拥有一支强大的空军, 飞机从德国起飞17 分钟即到达英国本土。
在如此短的时间内, 如何预警和拦截成为一大难题。
1935 年, 为了对付德国空中力量的严重威胁, 英国在东海岸的鲍德西(Birdseye) 成立了关于作战控制技术的研究机构。
1938 年, 鲍德西科学小组负责人( Rowe , A1 P) 把他们从事的工作称为运筹学(Operational research[ 英] ,Operations research[美] ,
直译为“作战研究”) 。
因此, 人们把鲍德西作为运筹学的诞生地, 将1935 —1938 年这一时间段作为运筹学产生的酝酿时期。
其实早在古代中国就有“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”之说,后来人们用“运筹帷幄”表示善于策划用兵、指挥战争。
然而“运筹”发展到现代已成为一门重要的学科“运筹学”。
由上述运筹学发展历史可知,运筹学是由军事、经济、生产等各个领域所提出的决策问题的推动而发展起来的一门新兴的学科分支。
所谓运筹学,可以说是一系列用以提高所研究系统的有效性的分析工具。
博弈论属于运筹学的一个分支,是研究博弈行为中竞争各方是否存在着最合理的行动方案,以及如何找到这一合理方案的数学理论和方法。
运筹学包括以下内容:线性规划、非线性规划、动态规划、多目标规划、网络分析、网络规划、排队论、存储论、博弈论、决策论、模型论等。
运筹学作为一门用来解决实际问题的学科,在处理千差万别的各种问题时,一般有以下几个步骤:确定目标、制定方案、建立模型、制定解法。
离开实践运筹学就失去了意义。
二、博弈论思想在中国古代的应用——田忌赛马
战国时期的田忌赛马已广为人知,这其实就是运筹思想的一次完美应用。
整个比赛过程,孙膑运用了一种巧妙的思想——博弈论,在马匹质量的约束条件下,经过策划、安排,找到最优方案,使田忌由劣势转化为优胜方。
三、运筹思想在企业管理的应用
现代企业经营规模庞大,在市场经济条件下,外部联系复杂,内部结构严密。
其合理运营,有赖于科学的筹划和正确的经营决策。
决策正确与否,是关系到整个企业经营方向和效益的首要问题。
决策科学化是企业管理的前提。
从广义上看,我们应把决策理解为一个过程。
它包括决策者及其决策目标、决策的内容和对象、决策的技术方法、决策信息等等。
科学决策作为一个过程来说,包括以下几个步骤:
(1)提出问题。
决策人必须恰当地提出问题,并提出问题的界限,然后才谈得上寻求最优解。
(2)搜集决策所需要的情报和数据
(3)设计解决问题的各种可能的办法和方案。
决策问题之所以产生,是由于客观上存在以上两种可能的、将导致不同结果的方案。
提出若干个方案供分析对比,是科学决策过程中重要的一步。
(4)根据一定的标准对方案进行衡量和评价。
(5)从最优方案中选择最优方案
(6)将所选方案付诸实施
四、运筹思想在运输方面的应用
我们用一则例子阐明:
某港口拖车公司,自己购买了约100部大型集装箱拖车,每天公司大约有500个不同的运输订单需要完成,而其运输订单又会
包括:A、进口货物运输,B、出口货物运输;
其拖车作业分为很多段:拖头去拉相应的车架,之后去码头拉空箱(或重箱);将箱运至客户处,拆箱(或装箱);将空箱或(重箱)运输至目的地;
资源是有限的(拖头,车架),这些成为约束条件,次要的约束条件包括:码头的作业时间,船期,司机的工作时间,司机的营业额的平衡系数,等等;
在未采用运筹学进行优化调度作业之前,其拖头的利用效率(每天实际作业时间与可利用作业时间的对比为35%,单车的营业额约为3.5万元/月;)
而采用了优化调度系统之后,其车头的利用效率提升了100%,单车的营业额可以上升至5.2万元/月;
100台拖车规模的公司,采用优化调度系统之后,大概只需要3-6个月就可以收回IT方面的投资。
电脑自动调度,减少调度人员数名,并且各个司机的营业额差别都不是很大,司机的满意度也大大提高;
由此可说明,运筹学的应用使运输行业效率和工人的积极性得到大大提高,节省资源,发挥最优,各方受益其中。
五、影子价格对于个人价值的实现
影子价格的提出对于经济系统的管理有科学价值,它有助于资源的最有分配和管理。
影子价格为0的资源,是系统中的长线资源,并不能使系统的最大利益有所增加;反之,影子价格大于0
的资源,则是系统中的短线资源,它的供应扩大,将使系统中的最大利益扩大。
若将一个公司作比作一个系统,在这个系统内部,员工就是资源,如果一个员工的影子价格小于0,那他不再适合这个系统,不能做出贡献,只好跳出这个系统另谋他就;若他的影子价格等于零,处于正常工作状态;若影子价格大于零,则说明他处于最佳工作状态,发挥最大价值。
六、我国运筹工作者取得的卓越成绩
我们的运筹学工作者,将全局最优化、图论、神经网络等运筹学理论及方法应用于分子生物信息学中的DNA与蛋白质序列比较、芯片测试、生物进化分析、蛋白质结构预测等问题的研究;在金融管理方面,将优化及决策分析方法,应用于金融风险控制与管理、资产评估与定价分析模型等;在网络管理上,利用随机过程方法,研究排队网络的数量指标分析;在供应链管理问题中,利用随机动态规划模型,研究多重决策最优策略的计算方法。
只要坚持挖掘运筹学与博弈论的潜在价值并完美运用于现实,我相信中国会发展的更好。