运筹学绪论

国内运筹学发展状况
中国运筹学会下属有多个专业分会：如决 策科学分会；数学规划分会；排序分会；图论 组合分会；排队论分会；青年分会；可靠性分 会；金融工程及金融风险管理分会；智能计算 分会；企业管理运筹分会；经济数学分会等， 各分会定期或不定期进行学术交流。
四、运筹学研究的基本特征 绪 论
• 系统的整体观念 • 多学科的综合 • 模型方法的应用
美国也成立一个运筹小组：领导人，物理学家 Philip W．Morse（美国运筹学会第一届主席） 。组员 与英国相仿，大多为自然科学家，包括数学家、物理学 家，其中还有一位象棋大师。
二、运筹学的来源
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准确判定日舰行驶路线
• 美军获悉日本舰队集结南太平洋的新不列颠 岛，准备越过俾斯麦海开往伊里安岛。
主讲:姜昱汐 大连交通大学管理学院
教学目的
本课程以理论教学为主线，通过重点讲授原 理、个人研究与小组讨论相结合的等环节，使 学生达到以下目的： • 掌握若干类经济管理领域中常见的运筹学典型 模型，了解使用这些模型和数量分析方法对于 解决经济、管理领域中的问题和提高效益所起 的作用； • 初步掌握将实际问题抽象成运筹学模型的方法 和技巧； • 具备运用运筹学方法求解各类运筹学模型的能 力和对求解结果进行简单分析的能力。
(1)做出面包进货问题的决策矩阵； (2) 用处理不确定性决策问题的方法确定最优进货量。
运筹学在科技体系中的地位 绪 论
一门科学只有成功地应用数学时，才算达到了完善的地步。 -----马克思
七、运筹学的发展趋势
• 运筹学的危机 – 脱离实际应用，陷入数学陷阱
• 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
大体可分为以下三个阶段：
三、运筹学的发展
一、从l945年到50年代初，被称为创建时期。
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第一本运筹学杂志《运筹学季刊》(O．R．Quarterly) 1950年于英国创刊。
第一个运筹学会英国运筹学会于1948年成立。
主要研究伦敦周围高炮的布置问题。当然高炮越多打掉 敌机越多，漏掉越少，但高炮多到一定程度以后，打掉的敌 机数增加甚微。所以选择多少高炮数为最优和怎样布置是他 们要解决的问题。
• 服务行业中的应用 – 金融服务业 – 信息、电信服务业 – 医院管理
七、运筹学的发展趋势
• 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、蚁群
算法等 – 系统仿真
二、运筹学的来源
日
• 以上各方案，美 美
N
S
军赢得的轰炸时
N
2
2
间简化表：
S
1
3
• 对美军来说，最理想的方案是（S，S），因为它可以赢 得三天轰炸时间。但因日方对策预先并不知道，如果贸 然集中力量侦察南路，可能会落得最差的（S，N）结果。 同样，日方在考虑对策的时候，既要看到自己最佳的方 案（S，N），也不能不估计到对自己最不利的方案（S， S）。因此，对日舰来说，走南路是比较冒险的。
• 美空军奉命拦截轰炸日本舰队，从新不列颠 岛去伊里安岛的航线有南北两条，航程都是 3天。
• 未来3天北路气候阴雨连绵，南路晴好。美 军在拦截前务必要派侦察机侦察，待发现日 舰航线后，再出动大批轰炸机进行轰炸。
二、运筹学的来源
对美军来说，全部可能的方案如下： • （N，N）方案：集中侦察北路，派少量侦察机侦察
• 美军决定把重点放在北路。结果这场载入史册的俾斯麦
海海战，最后以美军获胜告终。
三、运筹学的发展
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值得注意的是：当时许多实际问题的解决，仅应用了 初等概率和统计。第二次世界大战以后，运筹学得到了很 大的发展。
一方面，运筹学得到了广泛应用。它几乎涉及经济管 理的所有领域；
另一方面，在理论方面发展了一些数学分支，例如数 学规划、应用概率、应用组合论、博弈论、数理经济学、 系统科学等。
三、运筹学的发展
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中国运筹学会于1980年成立，作为中国数学会的一个分会。1982年 成为国际运筹学联合会（IFORS）的成员。
1992年中国运筹学会从中国数学会独立出来成为国家一级学会是学 会发展史上的一个重要事件。
近二十年来，中国运筹学工作者在信息科学、生命科学等现代高科 技都作出了突出的贡献。
南路，日舰也走北路。虽然天气不好，但可望一天 内发现日舰，有两天时间轰炸； • （N，S）方案；集中侦察北路，派少量侦察机侦察 南路，日舰走南路。因南路天气晴好，少量侦察飞 机用一天也能发现日舰，轰炸时间也只有两天； • （S，N）方案：集中侦察南路，派少量侦察机侦察 北路，日舰走北路。少量的飞机在阴雨的北路侦察， 发现目标需要两天，轰炸时间只有一天； • （S，S）方案：集中侦察南路，派少量侦察机侦察 北路，日也舰走南路。能立即发现日舰，这样有三 天的轰炸时间。
二、运筹学的来源
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英国第一个运筹小组：领导人，著名的物理学家 M．s．Blackett （后来因在宇宙射线方面的研究成果而 获得诺贝尔物理学奖） 。
组员：2位数学家，2位普通物理学家，1位理论物理 学家，1位天体物理学家，l位测量员，3位生理学家，1 位军官）。--------“Blackett杂技团”。
一、运筹学释义
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《辞 海》
“主要研究经济活动与军事活动中能用数量
来表达的有关运用、筹划与管理方面的问题．它
根据问题的要求，通过数学的分析与运算，作
出综合性的合理安排．以达到较经济较有效地
使用人力物力。”
一、运筹学释义
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《中国企业管理百科全书》
“应用分析、试验、量化的方法，对经济 管理系统中人、财、物等有限资源进行统筹安排， 为决策者提供有依据的最优方案，以实现最有效
绪论
一、运筹学释义
《大英百科全书》
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“运筹学是一门应用于管理有组织系
统的科学”，“运筹学为掌管这类系统的
人提供决策目标和数量分析的工具 ”
一、运筹学释义
绪论
《中国大百科全书 》
“用数学方法研究经济、民政和国防等部 门在内外环境的约束条件下合理分配人力、物
力、财力等资源，使实际系统有效运行的技术科 学。它可以用来预测发展趋势、制定行动规划或 优选可行方案”
这是一个典型的长短联系的好决策，这种综合解决问题的思想 便是出色的系统工程思想。
二、运筹学的来源
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正式使用：二十世纪三十年代后期的二战期间
英美---“运作研究” (operational Reserch)小组。 通过科学方法的运用成功地解决了许多非常复杂的战 略和战术问题。 例如如何合理运用雷达有效地对付德国空袭； 对商船队如何进行编队护航，在船队遭受德国潜艇攻 击时使船队损失最少； 反潜深水炸弹在各种情况下 如何调整其爆炸深度， 才能增加对德国潜潜艇的杀伤力等。
的管理。”
名称来源
二、运筹学的来源
绪论
运筹学一词在英国称为Operationa1 research，在美国称为 operations research(缩写为O．R．)，可直译为“运用研究”或 “作业研究”。
1957年我国从“夫运筹帷幄之中，决胜千里之外”（见 《史记·高祖本纪》)这句古语中抽取“运筹”二字，将 O．R．正式译作运筹学，包含运用筹划．以策略取胜等意义， 比较恰当地反映了这门学科的性质和内涵。
----制定决策是运筹学应用的核心，而建立 模型则是运筹学方法的精髓。
五、运筹学研究的基本步骤 绪 论
一、分析和表述问题 二、建立模型 三、求解模型和优化方案 四、对模型和由模型导出的解进行检验 五、建立起对解的有效控制 六、方案的实施
六、运筹学主要分支简介 绪 论
一、线性规划(Linear programming) 二、非线性规划(nonlinear programming) 三、动态规划(dynamic programming) 四、图与网络分析(graph theory and network analysis) 五、存贮论(inventory theory) 六、排队论(queueing theory, or waiting line) 七、对策论(game theory) 八、决策论(decision theory)
再如“囚徒困境”
AB 坦白 抵赖
坦白 - 8，-8 -10，0
抵赖 0，-10 -1，-1
决策论
根据以往的资料，一家面包店每天所需面包数(当天市 场需求量)可能是下列当中的某一个，100，150，200，250， 300，但其概率分布不知道。如果一个面包当天没有卖掉， 则可在当天结束时每个0.15元处理掉。新鲜面包每个售价为 o．49元，成本为0．25元，假设进货量限制在需求量中的某 一个，要求：
二、运筹学的来源
思想体现
上
齐王赛马
中 下
丁渭修皇宫
绪论
下 上 中
丁渭修皇宫
绪论
宋代真宗年间，一场大火烧掉皇宫。真宗皇帝命令大臣丁渭修 复皇宫，他面临烧砖无土、大型建筑材料无法运输，清墟无处排放 等重重困难。
丁渭第一件事是将皇宫周围的大街小巷挖成河道，与河流相通。 挖出来的土烧砖制瓦，解决了取土问题，这是短期目标，为修皇宫 服务。全国各地建筑材料水运到京城，由开挖的河道直接运到工地， 省去二次运输，节约了一大笔资金，解决了运输问题。几年以后， 皇宫修复了，建筑垃圾成山，他又叫人将垃圾填到挖的河道中去， 恢复了原来的大街小巷，结果，皇宫修成了，街道恢复了，资金节 省了，可谓“一石三鸟”。
• 教材：
– 《运筹学基础及应用》胡运权主编，哈尔滨工 业大学出版社，第四版；
参考用书：
– 《运筹学》（第三版）《运筹学》教材编写组 编，清华大学出版社
绪论
运筹学释义 运筹学的来源 运筹学的发展 运筹学研究的基本特征 运筹学研究的基本步骤 运筹学主要分支简介 运筹学的发展趋势
一、运筹学释义
❖ 《大英百科全书》 ❖《中国大百科全书 》 ❖ 《辞海》(1979年版) ❖ 《中国企业管理百科全书》
图与图络分析
哥尼斯堡（Konigsberg）七桥问题。
ห้องสมุดไป่ตู้策论
“二指莫拉问题”，甲、乙二人游戏，每人出一个或两 个手指，同时又把猜测对方所出的指数叫出来。如果只有一 个人猜测正确，则他的赢得分数为二人所出指数之和、否则 重新开始。试写出该对策中各局中人的策略集及甲的赢得矩 阵，并说明是否存在某一种策略比其它策略更有利。
例如，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。
三、运筹学的发展
绪论
二、50年代初期到50年代末期，运筹学的成长时期
最早建立运筹学会的国家是英国（1948），接着 是美国（1952），法国（1956），日本和印度 （1957）。我国的运筹学会建立在1980年。
三、运筹学的发展
绪论
三、自60年代以来，运筹学迅速发展和普及时期 运筹学进一步细分为各个分支，专业学术团体迅速增多，
更多期刊创办，运筹学书籍大量出版，更多学校将运筹学课 程纳入教学计划。
目前国际上著名的运筹学刊物有：Management Science（管 理科学），Operations Research (运筹学)，Interfaces（相互 关系），Journal of Operational Reseach Society （英国运筹 学研究学会期刊 ） ，European Journal of Operations Research（欧洲运筹学杂志 ）。
国内比较著名的运筹学刊物：运筹学学报、管理科学学报、中 国管理科学、运筹与管理、系统工程等。
三、运筹学的发展
绪论
运筹学在中国的发展 引入：中国第一个运筹学小组在钱学森、许国志先生的 推动下在1956年于中国科学院力学研究所成立。 1959年，第二个运筹学部门在中国科学院数学研究所成 立。力学所小组与数学所的小组于1960年合并成为数学研究 所的一个研究室，当时的主要研究方向为排队论、非线性规 划和图论。 五十年代后期，运筹学在中国的应用集中在运输问题上。 “打麦场选址问题”；“中国邮路问题”（管梅谷）。 中国运筹学早期应用的亮点由华罗庚教授点燃的。