运筹学

运筹学
运筹学

日常生活当中去了。运筹学可以根据问题的要求,通过数学上的分析、运算,得出各种各样的结果,最后提出综合性的合理安排,以达到最好的效果。

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。

虽然不大可能存在能处理极其广泛对象的运筹学,但是在运筹学的发展过程中还是形成了某些抽象模型,并能应用解决较广泛的实际问题。

随着科学技术和生产的发展,运筹学已渗入很多领域里,发挥了越来越重要的作用。运筹学本身也在不断发展,规划论(包括线性规划、非线性规划、整数规划和动态规划)、图论、网络流、决策分析、排队论、可靠性数学理论、库存论、博弈论、搜索论、模拟等等。

运筹学有广阔的应用领域,它已渗透到诸如服务、搜索、人口、对抗、控制、时间表、资源分配、厂址定位、能源、设计、生产、可靠性等各个方面。

运筹学是软科学中"硬度"较大的一门学科,是系统工程学和现代管理科学中的一种基础理论和不可缺少的方法、手段和工具。运筹学已被应用到各种管理工程中,在现代化建设中发挥着重要作用。

历史起源

运筹学作为一门现代科学,是在第二次世界大战期间首先在英美两国发展起来的,有的学者把运筹学描述为就组织系统的各种经营作出决策的科学手段。P.M.Morse与

G.E.Kimball在他们的奠基作中给运筹学下的定义是:"运筹学是在实行管理的领域,运用数学方法,对需要进行管理的问题统筹规划,作出决策的一门应用科学。"运筹学的另一位创始人定义运筹学是:"管理系统的人为了获得关于系统运行的最优解而必须使用的一种科学

方法。"它使用许多数学工具(包括概率统计、数理分析、线性代数等)和逻辑判断方法,来研究系统中人、财、物的组织管理、筹划调度等问题,以期发挥最大效益。

现代运筹学的起源可以追溯到几十年前,在某些组织的管理中最先试用科学手段的时候。可是,普遍认为,运筹学的活动是从二次世界大战初期的军事任务开始的。当时迫切需要把各项稀少的资源以有效的方式分配给各种不同的军事经营及在每一经营内的各项活动,所以美国及随后美国的军事管理当局都号召大批科学家运用科学手段来处理战略与战术问题,实际上这便是要求他们对种种(军事)经营进行研究,这些科学家小组正是最早的运筹小组。

第二次世界大战期间,"OR"成功地解决了许多重要作战问题,为"OR"后来的发展铺平了道路。

当战后的工业恢复繁荣时,由于组织内与日俱增的复杂性和专门化所产生的问题,使人们认识到这些问题基本上与战争中所曾面临的问题类似,只是具有不同的现实环境而已,运筹学就这样潜入工商企业和其它部门,在50年代以后得到了广泛的应用。对于系统配置、聚散、竞争的运用机理深入的研究和应用,形成了比较完备的一套理论,如规划论、排队论、存贮论、决策论等等,由于其理论上的成熟,电子计算机的问世,又大大促进了运筹学的发展,世界上不少国家已成立了致力于该领域及相关活动的专门学会,美国于1952年成立了运筹学会,并出版期刊《运筹学》,世界其它国家也先后创办了运筹学会与期刊,1959年

成立了国际运筹学协会(International Federation of Operations Research

Societies ,IFORS)。

运筹学展望

运筹学正朝着3个领域发展:运筹学应用、运筹科学和运筹数学。

现代运筹学面临的新对象是经济、技术、社会、生态和政治等因素交叉在一起的复杂系统,因此必须注意大系统、注意与系统分析相结合,与未来学相结合,引入一些非数学的方法和理论,采用软系统的思考方法。总之,运筹学还在不断发展中,新的思想、观点和方法不断出现。

应用重点

1.市场销售:在广告预算和媒体的选择、竞争性定价、新产品开发、销售计划的制定等方面。如美国杜邦公司在五十年代起就非常重视将作业研究用于研究如何做好广告工作、产品定价和新产品的引入。通用电力公司对某些市场进行模拟研究。

2.生产计划:在总体计划方面主要是从总体确定生产、储存和劳动力的配合等计划以适应变动的需求计划,主要用线性规划和仿真方法等。此外,还可用于生产作业计划、日程表的编排等。还有在合理下料、配料问题、物料管理等方面的应用。

3.库存管理:存货模型将库存理论与计算器的物料管理信息系统相结合,主要应用于多种物料库存量的管理,确定某些设备的能力或容量,如工厂的库存、停车厂的大小、新增发电设备容量大小、计算机的主存储器容量、合理的水库容量等。

4.运输问题:这里涉及空运、水运、公路运输、铁路运输、捷运、管道运输和厂内运输等。包括班次调度计划及人员服务时间安排等问题。

5.财政和会计:这里涉及预算、贷款、成本分析、定价、投资、证券管理、现金管理等。用得较多的方法是:统计分析、数学规划、决策分析。此外,还有盈亏点分析法、价值分析法等。

6.人事管理:这里涉及六方面。(1)人员的获得和需求估计;(2)人才的开发,即进行教育和训练;(3)人员的分配,主要是各种指派问题;(4)各类人员的合理利用问题;(5)人才的评价,其中有如何测定一个人对组织、社会的贡献;(6)薪资和津贴的确定等。

7.设备维修、更新和可靠度、项目选择和评价:如电力系统的可靠度分析、核能电厂的可靠度以及风险评估等。

8.工程的最佳化设计:在土木、建筑、水利、信息、电子、电机、光学、机械、环境和化工等领域皆有作业研究的应用。

9.计算器和讯息系统:可将作业研究应用于计算机的主存储器配置,研究等候理论在不同排队规则对磁盘、磁鼓和光盘工作性能的影响。有人利用整数规划寻找满足一组需求档案的寻找次序,利用图论、数学规划等方法研究计算器讯息系统的自动设计。

10.城市管理:包括各种紧急服务救难系统的设计和运用。如消防队救火站、救护车、警车等分布点的设立。美国曾用等候理论方法来确定纽约市紧急电话站的值班人数。加拿大亦曾研究一城市警车的配置和负责范围,事故发生后警车应走的路线等。此外,诸如城市垃圾的清扫、搬运和处理;城市供水和污水处理系统的规划等等。

具体内容

运筹学的具体内容包括:规划论(包括线性规划、非线性规划、整数规划和动态规划)、库存论、图论、决策论、对策论、排队论、可靠性理论等。

数学规划即上面所说的规划论,是运筹学的一个重要分支,早在1939年苏联的康托洛维奇(H.B.Kahtopob )和美国的希奇柯克(F.L.Hitchcock)等人就在生产组织管理和制定交通

运输方案方面首先研究和应用一线性规划方法。1947年旦茨格等人提出了求解线性规划问题的单纯形方法,为线性规划的理论与计算奠定了基础,特别是电子计算机的出现和日益完善,更使规划论得到迅速的发展,可用电子计算机来处理成千上万个约束条件和变量的大规模线性规划问题,从解决技术问题的最优化,到工业、农业、商业、交通运输业以及决策分析部门都可以发挥作用。从范围来看,小到一个班组的计划安排,大至整个部门,以至国民经济计划的最优化方案分析,它都有用武之地,具有适应性强,应用面广,计算技术比较简便的特点。非线性规划的基础性工作则是在1951年由库恩(H.W.Kuhn)和塔克(A.W.Tucker)等人完成的,到了70年代,数学规划无论是在理论上和方法上,还是在应用的深度和广度上都得到了进一步的发展。

数学规划的研究对象是计划管理工作中有关安排和估值的问题,解决的主要问题是在给定条件下,按某一衡量指标来寻找安排的最优方案。它可以表示成求函数在满足约束条件下的极大极小值问题。

数学规划和古典的求极值的问题有本质上的不同,古典方法只能处理具有简单表达式,和简单约束条件的情况。而现代的数学规划中的问题目标函数和约束条件都很复杂,而且要求给出某种精确度的数字解答,因此算法的研究特别受到重视。

这里最简单的一种问题就是线性规划。如果约束条件和目标函数都是呈线性关系的就叫线性规划。要解决线性规划问题,从理论上讲都要解线性方程组,因此解线性方程组的方法,以及关于行列式、矩阵的知识,就是线性规划中非常必要的工具。

线性规划及其解法-单纯形法的出现,对运筹学的发展起了重大的推动作用。许多实际问题都可以化成线性规划来解决,而单纯形法有是一个行之有效的算法,加上计算机的出现,使一些大型复杂的实际问题的解决成为现实。

非线性规划是线性规划的进一步发展和继续。许多实际问题如设计问题、经济平衡问题都属于非线性规划的范畴。非线性规划扩大了数学规划的应用范围,同时也给数学工作者提出了许多基本理论问题,使数学中的如凸分析、数值分析等也得到了发展。还有一种规划问题和时间有关,叫做"动态规划"。近年来在工程控制、技术物理和通讯中的最佳控制问题中,已经成为经常使用的重要工具。

库存论是一种研究物质最优存储及存储控制的理论,物质存储时工业生产和经济运转的必然现象。如果物质存储过多,则会占用大量仓储空间,增加保管费用,使物质过时报废

从而造成经济损失;如果存储过少,则会因失去销售时机而减少利润,或因原料短缺而造成停产。因而如何寻求一个恰当的采购,存储方案就成为库存论研究的对象。

图论是一个古老的但又十分活跃的分支,它是网络技术的基础。图论的创始人是数学家欧拉。1736年他发表了图论方面的第一篇论文,解决了著名的哥尼斯堡七桥难题,相隔一百年后,在1847年基尔霍夫第一次应用图论的原理分析电网,从而把图论引进到工程技术领域。20世纪50年代以来,图论的理论得到了进一步发展,将复杂庞大的工程系统和管理问题用图描述,可以解决很多工程设计和管理决策的最优化问题,例如,完成工程任务的时间最少,距离最短,费用最省等等。图论受到数学、工程技术及经营管理等各方面越来越广泛的重视。

排队论又叫随机服务系统理论。最初是在二十世纪初由丹麦工程师艾尔郎关于电话交换机的效率研究开始的,在第二次世界大战中为了对飞机场跑道的容纳量进行估算,它得到了进一步的发展,其相应的学科更新论、可靠性理论等也都发展起来。

1909年丹麦的电话工程师爱尔朗(A.K.Erlang)排队问题,1930年以后,开始了更为一般情况的研究,取得了一些重要成果。1949年前后,开始了对机器管理、陆空交通等方面的研究,1951年以后,理论工作有了新的进展,逐渐奠定了现代随机服务系统的理论基础。排队论主要研究各种系统的排队队长,排队的等待时间及所提供的服务等各种参数,以便求得更好的服务。它是研究系统随机聚散现象的理论。

排队论又叫做随机服务系统理论。它的研究目的是要回答如何改进服务机构或组织被服务的对象,使得某种指标达到最优的问题。比如一个港口应该有多少个码头,一个工厂应该有多少维修人员等。

因为排队现象是一个随机现象,因此在研究排队现象的时候,主要采用的是研究随机现象的概率论作为主要工具。此外,还有微分和微分方程。排队论把它所要研究的对象形象的描述为顾客来到服务台前要求接待。如果服务台以被其它顾客占用,那么就要排队。另一方面,服务台也时而空闲、时而忙碌。就需要通过数学方法求得顾客的等待时间、排队长度等的概率分布。

排队论在日常生活中的应用是相当广泛的,比如水库水量的调节、生产流水线的安排,铁路分成场的调度、电网的设计等等。

可靠性理论是研究系统故障、以提高系统可靠性问题的理论。可靠性理论研究的系统一般分为两类:(1)不可修系统:如导弹等,这种系统的参数是寿命、可靠度等,(2)可修复系统:如一般的机电设备等,这种系统的重要参数是有效度,其值为系统的正常工作时间与正常工作时间加上事故修理时间之比。

对策论也叫博弈论,前面讲的田忌赛马就是典型的博弈论问题。作为运筹学的一个分支,博弈论的发展也只有几十年的历史。系统地创建这门学科的数学家,冯·诺依曼。

最初用数学方法研究博弈论是在国际象棋中开始的,旨在用来如何确定取胜的算法。由于是研究双方冲突、制胜对策的问题,所以这门学科在军事方面有着十分重要的应用。数学家还对水雷和舰艇、歼击机和轰炸机之间的作战、追踪等问题进行了研究,提出了追逃双方都能自主决策的数学理论。随着人工智能研究的进一步发展,对博弈论提出了更多新的要求。

决策论研究决策问题。所谓决策就是根据客观可能性,借助一定的理论、方法和工具,科学地选择最优方案的过程。决策问题是由决策者和决策域构成的,而决策域又由决策空间、状态空间和结果函数构成。研究决策理论与方法的科学就是决策科学。决策所要解决的问题是多种多样的,从不同角度有不同的分类方法,按决策者所面临的自然状态的确定与否可分为:确定型决策、不确定型决策和风险型决策;按决策所依据的目标个数可分为:单目标决策与多目标决策;按决策问题的性质可分为:战略决策与策略决策,以及按不同准则划分成的种种决策问题类型。不同类型的决策问题应采用不同的决策方法。决策的基本步骤为:(1)确定问题,提出决策的目标;(2)发现、探索和拟定各种可行方案;(3)从多种可行方案中,选出最满意的方案;(4)决策的执行与反馈,以寻求决策的动态最优。

如果决策者的对方也是人(一个人或一群人)双方都希望取胜,这类具有竞争性的决策称为对策或博弈型决策。构成对策问题的三个根本要素是:局中人、策略与一局对策的得失。对策问题一般可分为有限零和两人对策、阵地对策、连续对策、多人对策与微分对策等。

搜索论是由于第二次世界大战中战争的需要而出现的运筹学分支。主要研究在资源和探测手段受到限制的情况下,如何设计寻找某种目标的最优方案,并加以实施的理论和方法。在第二次世界大战中,同盟国的空军和海军在研究如何针对轴心国的潜艇活动、舰队运输和兵力部署等进行甄别的过程中产生的。搜索论在实际应用中也取得了不少成效,例如二十世纪六十年代,美国寻找在大西洋失踪的核潜艇"打谷者号"和"蝎子号",以及在地中海寻找丢失的氢弹,都是依据搜索论获得成功的。

《运筹学》教学大纲

《运筹学》课程教学大纲 课程代码:090532003 课程英文名称:Operational Research 课程总学时:40 讲课:32 实验:8 上机:0 适用专业:应用统计学 大纲编写(修订)时间:2017.6 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 本课程是应用统计学专业的一门专业基础课,通过本课程的学习,可以使学生掌握运筹学各主要分支的基本模型及其求解原理和方法技巧;通过原理介绍、算法讲解、案例分析等,使学生建立起整体优化的观念和系统分析的能力;使学生初步掌握将实际问题抽象成运筹学模型并进行模拟、预测方案和分析结果的方法,提高学生解决实际问题的能力;通过运用运筹学软件(如LINDO、LINGO等),使学生具备能用计算机软件对各类运筹学模型进行求解和对求解结果进行简单分析的能力。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识:要求学生掌握运筹学整体优化思想及课程中各基本模型的基本概念及基本原理;线性规划、目标规划等基本模型的功能特点以及运输、分配等问题的求解方法。 2.基本能力:培养学生逻辑推理能力和抽象思维能力;根据实际问题抽象出适当的运筹学模型的能力;运用运筹学思想和方法分析、解决实际问题的能力和创新思维与应用能力。 3.基本技能:使学生获得运筹学的基本运算技能;运用计算机软件求解基本模型和分析结果的技能。 (三)实施说明 1. 本大纲主要依据应用统计学专业2017版教学计划、应用统计学专业建设和特色发展规划和沈阳理工大学编写本科教学大纲的有关规定及全国通用《运筹学教学大纲》并根据我校实际情况进行编写的; 2. 教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时,课时分配表仅供参考; 3. 教师在授课过程中对内容不相关的部分可以自行安排讲授顺序; 4. 本课程建议采用课堂讲授、讨论、多媒体教学和实际问题的分析解决相结合的多种手段开展教学。 (四)对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有:数学分析、高等代数及计算机基础方面的课程。 (五)对习题课、实验环节的要求 习题的选取应体现相应的教学内容的基本概念、基本计算方法及应用,以教材上习题为主,实验环节见运筹学实验教学大纲。 (六)课程考核方式 1.考核方式:考试 2.考核目标:在考核学生对课程中各基本模型的基本概念及基本原理的基础上,重点考核学生的分析能力、模型求解能力及方法的运用和分析结果的能力。 3.成绩构成:本课程的总成绩主要由三部分组成:平时成绩(包括作业情况、出勤情况、课堂提问及小测验等)占20%,实验占10%,期末考试成绩占70%。 (七)参考书目: 《运筹学》,胡运权主编,哈尔滨工业大学出版社,2003年。

运筹学试题研究生-运筹学研究生

运筹学试题研究生|运筹学研究生 中国矿业大学2010~2011学年第一学期研究生 《运筹学》试卷 一、(20分)某服装厂制造大、中、小三种尺寸的防寒服,所用资源有尼龙绸、尼龙棉、劳动力和缝纫设 备,不考虑固定费用,则每件防寒服售出一件所得利润分别为10、12、13元,可用资源分别为: 尼龙绸1500米、尼龙棉1000米、劳动力4000和缝纫设备3000小时。此外,每种防寒服不管缝制多少件,只要做都要支付一定的固定费用:大号200元、中号150元、小号100元。现欲制定一生产计划使获得的利润为最大,试写出其数学模型(不求解)。 二、(20分) 已知下述线性规划问题: max z =5x 1-x 2-x 3 ?-3x 1+x 2+x 3≤11 ? -x +x +x ≥3?123 ?x ≥0, i =1, 2, 3 i ? ①用大M 法求其最优解。②写出其对偶问题。 ③用三种方法求出其对偶问题的最优解。④求使最优解不变的c 2的取值范围。 三、(20分)某公司有资金10万元,若投资于项目i (i =1,2,3) 的投资额为x i 时,其收益函数分别为g 1(x 1)=4x 1, g 2(x 2)=9x 2,g 3(x 3)=x 32,又知其中项目1投资额不

能少于2万元,项目3投资额不能超过5万元,现需要分配投资额是总收益最大。为此① 试建立该问题的动态规划模型(指出阶段的划分、状态变量、决策变量、状态转移方程、指标函数、递推关系式)。七、(10分)某公司有资金10万元,若投资于项目i (i =1,2,3) 的投资额为x i 时,其收益函数分别为g 1(x 1)=4x 1,g 2(x 2)=9x 2,g 3(x 3)=x 32,又知其中项目1投资额不能少于2万元,项目3投资额不能超过5万元,现需要分配投资额是总收益最大。为此 ①试建立该问题的动态规划模型(指出阶段的划分、状态变量、决策变量、状态转移方程、指标函数、递推关系式)。② 用逆序法求出该问题的最优解。 四、(20分)对于如下生产计划问题: 某厂生产I ,II ,III 三种产品,都分别经A ,B 两道工序。设A 工序可分别在设备A 1和A 2上完成,有B 1,B 2,B 3三种设备可用于完成B 工序。已知产品I 可在A ,B 任何一种设备上加工,产品II 可在任何规格的A 设备上加工,但完成B 工序时,只能在B 设备上加工。加工单位产品所需工序时间及其它各项数据见下表: 1 该工厂计划期经营目标如下:①利润尽可能多; ②产品II 的产量要尽可能与产品I 的产量达到1:2的比例;③设备A 1和A 2的负荷(指加工产品时间)尽量保

我对运筹学的认识

我对管理运筹学的认识 运筹学(Operation Research—“OR”) Operation Research原意是操作研究、作业研究、运用研究、作战研究,译作运筹学。“运筹”一词出自《汉书*高帝纪》中的一段话,“上(指汉高祖刘邦)曰:‘夫运筹帷幄之中,决胜于千里之外,吾不如子房’(子房是刘邦的得力辅佐大臣张良的字)。”运筹这个词具有运用筹划、运谋筹策、规划调度、运营研究等内涵。“运筹学作为一门现代科学,是在第二次世界大战期间首先在英美两国发展起来的,有的学者把运筹学描述为就组织系统的各种经营作出决策的科学手段。使用运筹学是为了应用数量化的科学方法。对要解决的问题作出最优决策,因此运筹学解决问题的核心——建立模型在经济建设中得到了极大的应用,如运输问题,动态规划等。运筹学的应用使仅凭主观作决定的时代成为过去,进入了依据科学的技术知识和数学方法量化问题,并作出最优决策的时代。 《空城计》诸葛亮误用马谡,致使街亭失守。司马懿引大军十五万蜂拥而来。当时孔明身边别无大将,只有一班文官,五千军士,已分一半先运粮草去了,只剩二千五百军士在城中。众官听得这个消息,尽皆失色。孔明登城望之,果然尘土冲天,魏兵分两路杀来。孔明传令众将旌旗尽皆藏匿,诸军各收城铺。打开城门,每一门用二十军士,扮作百姓,洒扫街道。而孔明乃披鹤氅,戴纶巾,引二小童携琴一张,于城上敌楼前凭栏而坐,焚香操琴。司马懿自飞马上远远望之,见诸葛亮焚香操琴,笑容可掬。司马懿顿然怀疑其中有诈,立即叫后军作前军,前军作后军,急速退去。司马懿之子司马昭问:“莫非诸葛亮无军,故作此态,父亲何故便退兵?”司马懿说:“亮平生谨慎,不曾弄险。今大开城门,必有埋伏。我兵若进,中其计也。”孔明见魏军退去,抚掌而笑,众官无不骇然。诸葛亮说,司马懿“料吾生平谨慎,必不弄险;见如此模样,疑有伏兵,所以退去。吾非行险,盖因不得已而用之”,我兵只有二千五百,若弃城而去,必为之所擒。 这里,司马懿不知道自己和对方在不同行动策略下的支付,而诸葛亮是知道的,他们对博弈结构的了解是不对称的,诸葛亮拥有比司马懿更多的信息,当然有。这种信息的不对称完全是诸葛亮“制造出来的”。因此这是一个信息不对称的博弈。在这里,孔明可以选择的策略是“弃城”或“守城”。无论是“弃”还是“守”,只要司马懿明确知道他自己的支付,那么孔明均要被其所擒。孔明惟一的办法就是不让司马懿知道他自己的策略结果。他的空城计是降低司马懿进攻的可能收益,使得司马懿认为,后退比进攻要好。司马懿孔明进攻后退守城(被擒,大胜)(逃脱,不胜不败)弃城(被擒,大胜)(逃脱,不胜不败)。 运筹学不是单纯的一门数学课程,而是各种生活生产实际问题的结合。它让我知道了数学不仅仅是理论的学术问题,更是具体的生活问题。而对于个人,我应该更好地学习如何将学过的知识与实际生活相运筹学又是软科学中“硬度”较大的一门学科,兼有逻辑的数学和数学的逻辑的性质,是系统工程学和现代管理科学中的一种基础理论和不可缺少的方法、手段和工具,在现代化建设中发挥着重要作用。运筹学是一门综合的学科,并不仅仅是只与数学有关,但是也离不开数学知识为基础。在以后的学习当中我们更应该时刻温习,不时巩固,以达到知新的效果。将运筹学运用到实际问题上去,学以致用,这样才是真正地学到知识,掌握知识。

运筹学实习报告K汇总

2.设计题目 某厂生产Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种产品,都分别经A、B两道工序加工。设A工序可分别在设备A1或A2上完成,有B1、B2、B3三种设备可用于完成B工序。已知产品Ⅰ可在A、B任何一种设备上加工;产品Ⅱ可在任何规格的A设备上加工,但完成B工序时,只能在B1设备上加工,产品Ⅲ只能在A2与B2设备上加工。加工单位产品所需工序时间及其它各项数据如下表所示,试安排最优生产计划,使该厂获利最大。并按要求分别完成下列分析: (1)产品Ⅱ的售价在何范围内变化时最优生产计划不变? (2)B1设备有效台时数在何范围内变化时最优基不变? (3)设备A2的加工费在何范围内变化时最优生产计划不变? (4)产品的生产量至少为80件时的最优生产计划。 3.建模过程

3.1 设定变量 设Xi表示采用九种不同的方式进行生产Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种产品的数量。 Ⅰ产品有六种组合,以X1、X2、X3、X4、X5、X6分别表示(A1,B1)、(A1,B2)、(A1、B3)、(A2,B1)、(A2,B2)、(A2,B3)加工的Ⅰ产品数量; Ⅱ有两种组合,以X7、X8分别表示(A1,B1)、(A2,B1)加工的Ⅱ产品的数量; Ⅲ有一种组合,即(A2,B2),以X9表示加工Ⅲ产品的数量; 不同的设备组合带来的利润也不同。 3.2 根据题意推理 产品Ⅰ时有: 设备组合(A1,B1)的利润为 Z1=(1.25-0.25)X1-(5*0.05)X1-(6*0.06)X1=0.39X1 设备组合(A1,B2)的利润为Z2=X2-0.25X2-0.44X2=0.31X2 设备组合(A1,B3)的利润为Z3=X3-0.25X3-0.35X3=0.4X3 设备组合(A2,B1)的利润为Z4=X4-0.21X4-0.36X4=0.43X4 设备组合(A2,B2)的利润为Z5=X5-0.21X5-0.44X5=0.35X5 设备组合(A2,B3)的利润为Z6=X6-0.21X6-0.35X6=0.44X6 产品Ⅱ时有: 设备组合(A1,B1)的利润为Z7=1.65X7-0.5X7-0.48X7=0.67X7 设备组合(A2,B1)的利润为Z8=1.65X8-0.27X8-0.48X8=0.9X8 产品Ⅲ时有: 设备组合(A2,B2)的利润为Z9=2.3X9-0.36X9-1.21X9=0.73X9 3.3 确立最终模型 利润: Maxz=0.39X1+0.31X2+0.4X3+0.43X4+0.35X5+0.44X6+0.67X7+0.9X8+ 0.73X9

运筹学教案(胡运权版)

《绪论》(2课时) 【教学流程图】 运筹学 运筹学与数学模型的基本概念管理学 布置作业 【教学方法】 本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。任务驱动是实现本课教学目标和完成教学内容的主要方法,任务是师生活动内容的核心,在教学过程中,任务驱动被多次利用。自主学习能提高学生的自主探究能力,竞赛和协作学习调动学生的积极性,激发学生参与的热情。学生之间互帮互助,共同分享劳动果实,从而激发了学生的团队意识,达到理想的教学效果。 【教学内容】 一、教学过程: (一)举例引入:(5分钟) (1)齐王赛马的故事 (2)两个囚犯的故事 导入提问:什么叫运筹学? (二)新课:

绪论 一、运筹学的基本概念 (用实例引入) 例1-1战国初期,齐国的国王要求田忌和他赛马,规定各人从自己的上马、中马、下马中各选一匹马来比赛,并且说好每输一匹马就得支付一千两银子给予获胜者。当时齐王的马比田忌的马强,结果每年田忌都要输掉三千两银子。但孙膑给田忌出主意,可使田忌反输为赢。试问:如果双方都不对自己的策略保密,当齐王先行动时,哪一方会赢?赢多少?反之呢? 例1-2有甲乙两个囚犯正被隔离审讯,若两人都坦白,则每人判入狱8年;若两个人都抵赖,则每人判入狱1年;若只有一人坦白,则他初释放,但另一罪犯被判刑10年。求双方的最优策略。 乙囚犯 抵赖坦白 甲囚犯抵赖 -1,-1 -10,0 坦白 0,-10 -8,-8 定义:运筹学(Operation Research)是运用系统化的方法,通过建成立数学模型及其测试,协助达成最佳决策的一门科学。它主要研究经济活动和军事活动中能用数学的分析和运算来有效地配置人力、物力、财力等筹划和管理方面的问题。 二、学习运筹学的方法 1、读懂教材上的文字;

运筹学

运筹学 主讲:李晓辉 南昌航空大学经管学院 1

第一章绪言 教学目的和要求: 目的:使学生对运筹学学科有一个初步的、基本的了解和认识。 要求:理解运筹学的研究对象,了解运筹学研究问题的工作步骤、运筹学的主要内容、运筹学与其他学科的关系以及运筹学的简史及应用。 重点:运筹学的研究对象、工作步骤及主要内容。 难点:运筹学的研究对象。 教学方法:讲授法 学时分配:2学时 一、运筹学的简史及应用 (一)运筹学的简史 运筹学作为一门学科诞生于20世纪30年代末期。它是一门以决策支持为目标的学科。运筹学的英文名称是Operations Research (美)或Operational Research(英),缩写为OR,直译是作业研究,操作研究或运作研究。运筹学是OR的意译,来源于我国古代《汉书˙高帝纪》,书中记载,“上(刘邦)曰:夫运筹帷幄之中,决胜于千里之外,吾不如子房(张良)。”因此运筹学具有运用筹划,出谋献策,以策略取胜等内涵。 20世纪30年代末期,第二次世界大战爆发了。当时英国为了研究“如何最好地运用空军及最新发明的雷达保卫国家”,成立了一个由各方面专家组成的交叉学科小组,这就是最早的运筹学小组。后来美国也从事这方面的研究,并取得了最快的进展。 第二次世界大战期间,英国和美国的军队中都有运筹学小组,它们研究了护航舰队保护商船队的编队问题;当船队遭受德国潜艇攻击时,如何使船队损失最小的问题;反潜深水炸弹的合理起爆深度问题;稀有资源在军队中的分配问题等等。通过研究提出了船只在受敌机攻击时,大船应急转向,小船应缓慢转向的躲避方法,该研究成果使船只的中弹率由47%降到29%;通过研究反潜深水炸弹的合理起爆深度后,德国潜艇的被摧毁数增加到原来的400%。 运筹学的早期工作历史可追溯到1914年,军事运筹学中的兰彻斯特(Lanchester)战斗方程是在1914年提出的。排队论的先驱者丹麦工程师爱尔朗(Erlang)1917年在哥本哈根电话公司研究电话通讯系统时,提出了排队论的一些著名公式。存贮论的最优批量公式是在20世纪20年代初提出的。在商业方面列温逊在20世纪30年代已用运筹思想分析商业广告、顾客心理。 第二次世界大战期间,英美军队中的运筹学小组研究和解决的问题都是短期的和战术性的。二次世界大战后,在英、美军队中相继成立了更为正式的运筹研究组织。并以兰德公司(RAND)为首的一些部门开始着重研究战略性问题,以及未来的武器系统的设计和其可能合理运用的方法。例如为美国空军评价各种轰炸机系统,讨论了未来的武器系统和未来战争的战略。还研究了前苏联的军事能力及未来的预报,分析了前苏联政治局计划的行动原则和将来的行动预测。二战结束后,运筹学除了在军事领域的应用研究以外,还相继在工业、农业、经济和社会问题等各领域都得到了极为广泛的应用。 在20世纪50年代中期,钱学森,许国志等教授将运筹学由西方引入我国。1957年,我国在建筑业和纺织业中首先应用运筹学。从1958年开始在交通运输、工业、农业、水利建设、邮电等方面陆续得到推广应用。比如,粮食部门为解决粮食的合理调运问题,提出了“图上作业法”,我国的运筹学工作者从理论上证明了它的科学性;在解决邮递员合理投递路线时,管梅谷提出了国外称之为“中国邮路问题”的解决方法。从60年代起,运筹学在钢铁和石油部门开始得到了比较全面、深入的应用。从1965年起统筹法在建筑业,大型设备维修计划等方面的应用取得可喜的进展。从1970起在全国大部分省、市和部门推广优选法。70年代中期,最优化方法在工程设计界受到广泛的重视,并在许多方面取得成果。排队论开始应用于矿山、港口、电讯及计算机设计等方面。图论用于线路布置,计算机设计,化学物品存放等。70年代后期,存贮论应用于汽车工业等方面并获得成功。近年来,运筹学已趋向研究和解决规模更大、更复杂的问题,并与系统工程紧密结合。 (二) 运筹学的应用 在我国古代,“田忌赛马”和“丁谓复宫”都体现了朴素的运筹学思想。 田忌赛马:战国时候齐国的国王要和大臣田忌赛马,他们各有上马,中马,下马,竞赛分三场进行,拿相同等级的马来比较,齐王的马都比田忌的好,因此每次比赛后田忌都失败。后来田忌有一个叫孙膑的门客经过分析发现田忌的上马虽劣于齐王的上马,但仍优于其中马,田忌的中马虽劣于齐王的中马,但仍优于其下马。因此孙膑提出对策,以田忌的下马对齐王的上马,以田忌的上马对齐王的中马,以田忌的中 2

《运筹学》运筹学在实际生活中的应用

运筹学在实际生活中的应用 一、运筹学概述 运筹学是近代应用数学的一个分支,主要是研究如何将生产、管理等事件中出现的运筹问题加以提炼,然后利用数学方法进行解决的学科。运筹学是应用数学和形式科学的跨领域研究,利用像是统计学、数学模型和算法等方法,去寻找复杂问题中的最佳或近似最佳的解答。运筹学不仅在科技、管理、农业、军事、国防、建筑方面有重要的运用,而且经常用于解决现实生活中的复杂问题,特别是改善或优化现有系统的效率, 在我们的实际生活中应用也很广泛。 二、运筹学的发展 运筹学的思想方法在我国古代就有过不少的记载。如田忌赛马、沈括运军粮的故事就充分说明了我国很早不仅有过朴素的运筹思想,而且在生产实践中实际运用了运筹方法,但运筹学作为一门新兴的学科是在第二次世界大战期间出现的,当时主要是用来解决复杂的战略和战术问题。二战之后,从事这项工作的许多专家转到了经济部门、民用企业、大学或研究所,继续从事决策的数量方法的研究,运筹学作为一门学科逐步形成并得以迅速发展。 战后的运筹学主要在一下两方面得到了发展,其一为运筹学的方法论,形成了运筹的许多分支,如数学规划(线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、随机规划等)、图论与网络、排队论、存储论、维修更新理论、搜索论、可靠性和质量管理等。1947年的求解线性规划问题的单纯形法是运筹学发展史上最重大的进展之一。其二是由于电子计算机尤其是微机迅猛地发展和广泛地应用,使得运筹学的方法论能成功地即时地解决大量经济管理中的决策问题。世界上不少国家已成立了致力于该领域及相关活动的专门学会,美国于1952年成立了运筹学会,并出版期刊《运筹学》,世界其他国家也先后创办了运筹学会与期刊,1957 年成立了国际运筹学协会。 三、运筹学的理论体系 随着科学技术和生产的发展,运筹学已渗入很多领域里,发挥了越来越重

运筹学期末复习及答案

运筹学概念部分 一、填空题 1.运筹学的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题,经营活动。 2.运筹学的核心主要是运用数学方法研究各种系统的优化途径及方案,为决策者提供科学决策的依据。 3.模型是一件实际事物或现实情况的代表或抽象。 4通常对问题中变量值的限制称为约束条件,它可以表示成一个等式或不等式的集合。5.运筹学研究和解决问题的基础是最优化技术,并强调系统整体优化功能。 6.运筹学用系统的观点研究功能之间的关系。 7.运筹学研究和解决问题的优势是应用各学科交叉的方法,具有典型综合应用特性。8.运筹学的发展趋势是进一步依赖于_计算机的应用和发展。 9.运筹学解决问题时首先要观察待决策问题所处的环境。 10.用运筹学分析与解决问题,是一个科学决策的过程。 11.运筹学的主要目的在于求得一个合理运用人力、物力和财力的最佳方案。 12.运筹学中所使用的模型是数学模型。用运筹学解决问题的核心是建立数学模型,并对模型求解。 13用运筹学解决问题时,要分析,定义待决策的问题。 14.运筹学的系统特征之一是用系统的观点研究功能关系。 15.数学模型中,“s·t”表示约束(subjectto 的缩写)。 16.建立数学模型时,需要回答的问题有性能的客观量度,可控制因素,不可控因素。17.运筹学的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题及经营活动。 18. 1940年8月,英国管理部门成立了一个跨学科的11人的运筹学小组,该小组简称为OR。 二、单选题 19.建立数学模型时,考虑可以由决策者控制的因素是( A ) A.销售数量B.销售价格C.顾客的需求 D.竞争价格 20.我们可以通过( C)来验证模型最优解。 A.观察B.应用C.实验D.调查 21.建立运筹学模型的过程不包括( A )阶段。 A.观察环境B.数据分析C.模型设计D.模型实施 22.建立模型的一个基本理由是去揭晓那些重要的或有关的(B ) A数量B变量C约束条件 D 目标函数 23.模型中要求变量取值( D ) A可正 B可负 C非正 D非负 24.运筹学研究和解决问题的效果具有(A ) A 连续性 B整体性C 阶段性D再生性

浅析运筹学在实际生活中的应用1

运筹学在实际生活中的应用 摘要:随着经济的快速发展和社会的进步,社会各行各业之间的竞争日益激烈,尤其表现为对资源的争夺。因此,在有限的资源下获得最大的利益是每个竞争者所考虑的问题,这也是经济学和运筹学所着重解决的问题。运筹学就是以数学为主要手段、着重研究最优化问题解法的学科。作为一门实用性很强的学科,运筹学可以用来很好的解决生活中的许多问题。运筹学有着广泛的应用,对现代化建设有重要作用。正因为如此,运筹学在企业决策领域中有着广泛的应用。众所周知,运筹学研究的根本目的在于对资源进行最优化配置,用数学的理论与方法指导社会管理,提高生产效率,创造经济效益。而企业投资的根本目的也是在资源的优化配置和有限资源的有效使用的基础上,达到既定目标,实现企业利润最大化。然而,随着市场竞争的日趋激烈,决策是否有效对于企业生存发展的影响愈来愈大。正确的决策可以使企业获利并促进企业的发展,而错误的或者无效的决策只能使企业无利可获甚至亏损,阻碍企业的发展。而运筹学、经济学、博弈论等决策性的科学可以引导投资者选择最佳投资组合策略,为决策者在投资决策过程中提供一些有价值的思路。用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题,对企业正确决策的形成有着积极地促进作用。 关键词:运筹学;决策;应用;理论体系;效益 一、引言 人们无论从事任何工作,不管采取什么行动,都希望所制订的工作或行动方案,是一切可行方案中的最优方案,以期获得满意的结果,诸如此类的问题,通常称为最优化问题。运筹学就是以数学为主要手段、着重研究最优化问题解法的学科。求解最优化问题的关键,一是建立粗细适宜的数学模型,把实际问题化

为数学问题;二是选择正确而简便的解法,以通过计算确定最优解和最优值。最优解与最优值相结合,便是最优方案。人们按照最优方案行事,即可达到预期的目标。运筹学的应用可大可小,可以处理各种策略性的问题。 通过对运筹学的学习,无论是从简单的故事,还是真实的案例中,我们可以发现,所谓的运筹,是用最小的功效获得最大的利益。这在我们的生产生活中有极大的意义。运筹学有广阔的应用领域,它已渗透到诸如矿山、服务、库存、搜索、人口、对抗、控制、时间表、资源分配、厂址定位、能源、设计、生产、可靠性、等各个方面。 二、运筹学概述 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。虽然不大可能存在能处理及其广泛对象的运筹学,但是在运筹学的发展过程中还是形成了某些抽象模型,并能应用解决较广泛的实际问题。 运筹学的思想在古代就已经产生了。敌我双方交战,要克敌制胜就要在了解双方情况的基础上,做出最优的对付敌人的方法,这就是“运筹帷幄之中,决胜千里之外”的说法。但是作为一门数学学科,用纯数学的方法来解决最优方法的选择安排,却相对较晚。也可以说,运筹学是在二十世纪四十年代才开始兴起的一门分支。运筹学的具体内容包括:规划论(包括线性规划、非线性规划、整数规划和动态规划)、图论、决策论、对策论、可靠性理论等。 三、运筹学的发展 Operation Research原意是操作研究、作业研究、运用研究、作战研究,译作运筹学,是借用了《史记》“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”一语中“运筹”二字,既显示其军事的起源,也表明它在我国已早有萌芽。 运筹学是一门应用科学,是应用分析、试验、量化的方法,它使用许多数学工具(包括概率统计、数理分析、线性代数等)和逻辑判断方法,来研究系统中人、财、物的组织管理、筹划调度等问题。它对管理系统中人力、物力、财力等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以期发挥最大效益。作

《运筹学》课程教学大纲(新)

《运筹学》课程教学大纲一、课程基本信息

二、教学内容及基本要求 1.教学内容: (1)绪论:介绍运筹学发展史及运筹学研究问题的思路、过程、方法,另外着重阐述运筹学是通过建立数学模型来解决管理中的问题的基本思想。 (2)线性规划的数学模型:线性规划问题的提出及其数学模型的构造,和建立数学模型的步骤、方法。 (3)线性规划基本定理:以线性代数的数学理论为基础,研究了线性规划解的性质,存在定理及计算思路。 (4)单纯形法及应用:介绍丹立格提出的单纯形法、原理、计算过程、计算机应用程序设计,最后介绍线性规划在企业管理中的典型应用案例。 (5)对偶理论:首先从经济方面提出对偶问题,然后从数学上给出对偶问题定义,并导出任意线性规划问题的对偶问题写法。研究了一对对偶问题解之间的关系 ——对偶理论,提出对偶单纯形法。 (6)灵敏度分析及案例讨论:详细分析了线性规划问题各参数的变化对最优解的影响,并通过案例分析其在企业管理中的应用。 (7)运输问题:提出一种特殊的线性规划问题——运输问题,即从M个产地向N个销地调运货物,追求总运费最小的调运方案。指出该问题一定有最优解,并给 出求解运输问题的特殊方法:表上作业法,最后举出一些可以用运输问题数学 模型描述的实际问题的解法。 (8)目标规划:提出目标规划法—求解多目标线性规划的一种方法。把一个多目标线性规划问题,分别制成目标约束的约束条件两类限制,并构造以不同级别为 先后顺序的目标参数,以期达到距离总目标最小的决策方案——即满意解。 (9)整数规划:研究(线性)整数规划问题,提出分枝定界法,匈牙利法并研究了指派问题的特殊解法——匈牙利法。 (10)图论及其应用:研究图论中的几个极值问题。最短路问题,狄克斯拉算法和表格法,提出最大流问题的图解和标号法。最后研究了几个其它极值问题。 设备综合管理:设备管理概述;设备的选择和评价;设备维修管理;设备的更 新和技术改造。 (11)动态规划:提出动态规划的最优化原理,并在此基础上建立动态规划数学模型,动态规划基本方程找出求解动态规划问题的一般方法,最后举出一些应用实例。 (12)对策论:介绍对策论基础和基本定理,研究矩阵对策的基本理论和方法。并结合实际,研究了构造矩阵对策模型及解法。 (13)决策论:论述决策问题的类型,基本概念及决策方法与准则,研究不确定性决策模型、风险性决策模型及风险性序列决策的决策树方法。 2. 基本要求: (1)掌握运筹学各个分支的基本理论、方法,并具有一定的建立数学模型的能力; (2)能够把所学知识和方法初步应用于管理的实际问题中; (3)独立或以小组的形式分析管理应用案例。 (4)掌握计算机应用方法,并有一定的编程能力。 (5)熟练应用运筹学课程提供的软件解决实际问题。 (6)能够使用POWERPOINT 进行案例分析的演示和讲解。

运筹学研究的特点

运筹学 班级信息0901 姓名王伟伟学号200901010108 1、运筹学研究的特点? 答;运筹学的研究方法有:1.从现实生活场合抽出本质的要素来构造数学模型,因而可寻求一个跟决策者的目标有关的解;2.探索求解的结构并导出系统的求解过程;3.从可行方案中寻求系统的最优解法。特点是:1.运筹学已被广泛应用于工商企业、军事部门、民政事业等研究组织内的统筹协调问题,故其应用不受行业、部门之限制;2.运筹学既对各种经营进行创造性的科学研究,又涉及到组织的实际管理问题,它具有很强的实践性,最终应能向决策者提供建设性意见,并应收到实效;3.它以整体最优为目标,从系统的观点出发,力图以整个系统最佳的方式来解决该系统各部门之间的利害冲突。对所研究的问题求出最优解,寻求最佳的行动方案,所以它也可看成是一门优化技术,提供的是解决各类问题的优化方法。2、运筹学解决问题的过程? 答:应用运筹学处理问题的步骤可以概括如下: ①提出和形成问题。提出需要解决的问题,确定目标;分析问题所处的环境和约束条件。②建立模型。把问题中的决策变量、参数与目标函数和约束条件之间的关系用一定的模型表示出来。模型是研究者经过研究后用文字、图表、符号、关系式以及实体模样描述所认识到的客观对象,成功的模型对问题的解决有关键作用。③最优化。确定与模型有关的各种参数,选择求解方法,求出最优解。④解的评价。通过灵敏度分析等方法,对所求解进行分析和评价,并据此提出修正方案。⑤决策。向决策者提出决策所需的数据、信息和方案,帮助决策者决定处理问题的方案。 运筹学正朝着3个领域发展:运筹学应用、运筹科学和运筹数学。现代运筹学面临的新对象是经济、技术、社会、生态和政治等因素交叉在一起的复杂系统,因此必须注意大系统、注意与系统分析相结合,与未来学相结合,引入一些非数学的方法和理论,采用软系统的思考方法。 3、运筹学就你自己所知的分支并举例说明分支在哪些方面的应用? 答:运筹学是一门多分支的应用学科,随着新的系统问题的不断出现,运筹学的有关分支也在不断的发展,内容在不断充实和扩大。其主要分支有:规划理论(线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、目标规划),图与网络理论,排队论,存储论,决策论,对策论,冲突分析,搜索论,可靠性理论,计划协调技术,图解协调啊技术等。 货物运输排班优化: 举例: 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

运筹学上机实践报告

运筹学 实验报告 姓名: 学号: 班级:采矿1103 教师: (一)实验目的 (1)学会安装并使用Lingo软件 (2)利用Lingo求解一般线性,运输,一般整数与分派问题 (二)实验设备 (1)计算机 (2)Lingo软件 (三)实验步骤 (1)打开已经安装Lingo软件的计算机,进入Lingo (2)建立数学模型与Lingo语言 (3)输入完Lingo语言后运行得出求解结果LINGO就是用来求解线性与非线性规化问题的简易工具。LINGO内置了一种建立最优化模型的语言,可以简便地表达大规模问题,利用LINGO高效的求解器可快速求解并分析结果。当在windows下开始运行LINGO系统时,会得到类似下面的一个窗口:

外层就是主框架窗口,包含了所有菜单命令与工具条,其它所有的窗口将被包含在主窗口之下。在主窗口内的标题为LINGO Model–LINGO1的窗口就是LINGO的默认模型窗口,建立的模型都都要在该窗口内编码实现。下面就是以一般线性,运输,一般整数与分派问题为例进行实验的具体操作步骤: A:一般线性规划问题 数学模型(课本31页例11) 求解线性规划: Minz=-3x1+x2+x3 x1 - 2x2 + x3<=11 -4x1 + x2 + 2x3>=3 -2x1 + x3=1 x1,x2,x3>=0 打开lingo 输入min=-3*x1+x2+x3; x1-2*x2+x3<=11; -4*x1+x2+2*x3>=3; -2*x1+x3=1; End 如图所示:

然后按工具条的按钮运行出现如下的界面,也即就是运行的结果与所求的解: 结果分析:由longo运行的结果界面可以得到最优解为xb=(x1,x2,x3)T=(4,1,9)T,最优目标函数z=-2、 到此运用lingo解决了一般线性规划问题 B:运输问题 数学模型(课本80页例1) 例1 某公司有三个生产同类产品的加工厂(产地),生产的产品由四个销售点(销地)出售,各加工厂的生产量,各销售点的销售量(假设单位均为吨)以及各个加工厂到各销售点的单位运价(元/吨)就是如下表,问产品如何调运才能使总运费最小?

基础运筹学课程教学大纲

《基础运筹学》课程教学大纲 课程编码:12120602207 课程性质:专业必修课 学分:3 课时:54 开课学期:4 适用专业:物流工程 一、课程简介 本课程着重介绍运筹学的基本原理和方法,是物流工程专业必修课程,运筹学注重结合经济管理专业实际和其它实际问题,具有一定的深度和广度。运筹学主要内容包括线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、图与网络分析、排队论、存贮论、对策论、决策论。 二、教学目标 《运筹学》是应用数学的重要分支和管理类本科重要的学科基础课之一。运筹学教学目标归纳如下: 通过讲授、作业、上机等教学环节,学习理解与经济管理领域密切相关的运筹学基本模型与方法, 掌握运筹学整体优化的思想和若干定量分析的优化技术,能正确应用各类模型分析、解决不十分复杂的实际问题。 三、教学内容 (一)第一章线性规划 主要内容:绪论、线性规划的数学模型、图解法、线性规划的基本概念和基本定理 教学要求:理解线性规划的基本理论;掌握线性规划的数学模型与基本算法;熟练解决线性规划涉及的实际问题。 重点、难点:数学模型的标准型,图解法,线性规划的基与解,线性规划问题解的几种情况。 教学方法:理论讲授、PPT演示、例题演算 (二)第二章单纯形法 主要内容:单纯形法原理、单纯形法的表格形式、大M法和两阶段法 教学要求:理解单纯形法的基本原理;掌握单纯形法的表格形式、大M法和两阶段法;了解退化问题。 重点、难点:单纯性表中的构造初始可行基,并计算出初始检验数,从表中找出基本可行解和相应目标函数值,量忧性检验和基变换。 教学方法:理论讲授、PPT演示、例题演算 (三)第三章线性规划的对偶原理及运输问题 主要内容:线性规划的对偶问题、对偶问题的基本性质和基本定理、对偶单纯形法、灵敏度分析

运筹学经典案例

运筹学经典案例 案例一:鲍德西((B AWDSEY)雷达站的研究 20世纪30年代,德国内部民族沙文主义及纳粹主义日渐抬头。以希特勒为首的纳粹势力夺取了政权开始为以战争扩充版图,以武力称霸世界的构想作战争准备。欧洲上空战云密布。英国海军大臣丘吉尔反对主政者的“绥靖”政策,认为英德之战不可避免,而且已日益临近。他在自己的权力范围内作着迎战德国的准备,其中最重要、最有成效之一者是英国本土防空准备。 1935年,英国科学家沃森—瓦特(R.Watson-Wart)发明了雷达。丘吉尔敏锐地认识到它的重要意义,并下令在英国东海岸的Bawdsey建立了一个秘密的雷达站。 当时,德国已拥有一支强大的空军,起飞17分钟即可到达英国。在如此短的时间内,如何预警及做好拦截,甚至在本土之外或海上拦截德机,就成为一大难题。雷达技术帮助了英国,即使在当时的演习中已经可以探测到160公里之外的飞机,但空防中仍有许多漏洞,1939年,由曼彻斯特大学物理学家、英国战斗机司令部科学顾问、战后获诺贝尔奖金的P.M.S.Blachett为首,组织了一个小组,代号为“Blachett 马戏团”,专门就改进空防系统进行研究。 这个小组包括三名心理学家、两名数学家、两名应用数学家、一名天文物理学家、一名普通物理学家、一名海军军官、一名陆军军官及一名测量人员。研究的问题是:设计将雷达信息传送给指挥系统及武器系统的最佳方式;雷达与防空武器的最佳配置;对探测、信息传递、作战指挥、战斗机与防空火力的协调,作了系统的研究,并获得了成功,从而大大提高了英国本土防空能力,在以后不久对抗德国对英伦三岛的狂轰滥炸中,发挥了极大的作用。二战史专家评论说,如果没有这项技术及研究,英国就不可能赢得这场战争,甚至在一开始就被击败。“Blackett马戏团”是世界上第一个运筹学小组。在他们就此项研究所写的秘密报告中,使用了 “Operational Research”一词,意指作战研究”或“运用研究”。就是我们所说的运筹学。Bawdseg雷达站的研究是运筹学的发祥与典范。项目的巨大实际价值、明确的目标、整体化的思想、数量化的分析、多学科的协同、最优化的结果,以及简明朴素的表述,都展示了运筹学的本色与特色,使人难以忘怀。

运筹学实践性题目代码与运行结果

实践类型题目 1. 背包问题。 123 123max 45634510 0 1,2,3i f x x x x x x x i =++++≤?? ≥=?且为整数, 从LINGO/MATLAB 两种软件里面任选一种软件求解该背包问题?写出源程序,并以截图的方式给出求解结果。 源代码: model: sets: items/item1..item3/:include,weight,rating; endsets data: weight rating= 3 4 4 5 5 6; knapsack_capacity=10; enddata max=@sum(items:rating*include); @sum(items:weight*include)<= knapsack_capacity; @for(items:@gin(include)); end 实验结果: 2. 某研究所领导在考虑本单位职工的升级调资方案时, 依次遵守以下优先级顺序规定:

(1) 不超过年工资总额3000万元; (2) 提级时,每级的人数不超过定编规定的人数; (3) Ⅱ,Ⅲ级的升级面尽可能达到现有人数的20%,且无越级提升; (4) Ⅲ级不足编制的人数可录用新职工,又Ⅰ级的职工中有10%要退休。 有关资料汇总于下表, 问该领导应如何拟订一个满意的方案。 从LINGO/MATLAB两种软件里面任选一种软件求解该目标规划问题?写出源程序,并以截图的方式给出求解结果。 源代码: model: min = P1*d1+P2*(d2+d3+d4)+P3*(d5_+d6_); 2.5*x1+2.5*x2+5.0*x3+d1_-d1=450; x1+d2_-d2=30; -x1+x2+d3_-d3=30; -x2+x3+d4_-d4=0; x1+d5_-d5=24; x2+d6_-d6=30; x1>=0; x2>=0; x3>=0; d1_>=0; d1>=0;d2_>=0; d2>=0;d3_>=0; d3>=0; d4_>=0; d4>=0;d5_>=0; d5>=0;d6_>=0; d6>=0; @gin(x1); @gin(x2);@gin(x3); P1=1000; P2=100; P3=10; END 实验结果:

运筹学上机实践报告

运筹学 实验报告 姓名: 学号: 班级:采矿1103 教师:

(一)实验目的 (1)学会安装并使用Lingo软件 (2)利用Lingo求解一般线性,运输,一般整数和分派问题 (二)实验设备 (1)计算机 (2)Lingo软件 (三)实验步骤 (1)打开已经安装Lingo软件的计算机,进入Lingo (2)建立数学模型和Lingo语言 (3)输入完Lingo语言后运行得出求解结果LINGO是用来求解线性和非线性规化问题的简易工具。LINGO内置了一种建立最优化模型的语言,可以简便地表达大规模问题,利用LINGO高效的求解器可快速求解并分析结果。当在windows 下开始运行LINGO系统时,会得到类似下面的一个窗口: 外层是主框架窗口,包含了所有菜单命令和工具条,其它所有的窗口将被包含在主窗口之下。在主窗口内的标题为LINGO Model–LINGO1的窗口是LINGO的默认模型窗口,建立的模型都都要在该窗口内编码实现。下面是以一般线性,运输,一般整数和分派问题为例进行实验的具体操作步骤: A:一般线性规划问题 数学模型(课本31页例11) 求解线性规划: Minz=-3x1+x2+x3 x1 - 2x2 + x3<=11 -4x1 + x2 + 2x3>=3 -2x1 + x3=1 x1,x2,x3>=0

打开lingo 输入min=-3*x1+x2+x3; x1-2*x2+x3<=11; -4*x1+x2+2*x3>=3; -2*x1+x3=1; End 如图所示: 然后按工具条的按钮运行出现如下的界面,也即是运行的结果和所求的解:

然后按工具条的按钮运行出现如下的界面,也即是运行的结果和所求的解:

清华_第三版_运筹学教程_课后答案~(_第一章_第五章部分)

清华第三版 运筹学 答案[键入文字] [键入文字] [键入文字] 运筹学教程 1. 某饲养场饲养动物出售,设每头动物每天至少需700g 蛋白质、30g 矿物质、100mg 维生素。现有五种饲料可供选用,各种饲料每kg 营养成分含量及单价如表1所示。 表1 要求确定既满足动物生长的营养需要,又使费用最省的选用饲料的方案。 解:设总费用为Z 。i=1,2,3,4,5代表5种饲料。i x 表示满足动物生长的营养需要时,第i 种饲料所需的数量。则有: ????? ? ?=≥≥++++≥++++≥++++++++=5,4,3,2,1,01008.022.05.0305.022.05.07008623..8.03.04.07.02.0min 54321543215432154321i x x x x x x x x x x x x x x x x t s x x x x x Z i 2. 某医院护士值班班次、每班工作时间及各班所需护士数如表2所示。每班护士值班 开始时间向病房报道,试决定: (1) 若护士上班后连续工作8h ,该医院最少需要多少名护士,以满足轮班需要; (2) 若除22:00上班的护士连续工作8h 外(取消第6班),其他班次护士由医院 排定上1~4班的其中两个班,则该医院又需要多少名护士满足轮班需要。 表2

6 2:00~6:00 30 解:(1)设x 第i 班开始上班的人数,i=1,2,3,4,5,6 ???????????=≥≥+≥+≥+≥+≥+≥++++++=且为整数 6,5,4,3,2,1,030 2050607060..min 655443 322161 654321i x x x x x x x x x x x x x t s x x x x x x Z i 解:(2)在题设情况下,可知第五班一定要30个人才能满足轮班需要。则设设i x 第i 班开始上班的人数,i=1,2,3,4。 ??? ????? ?? ??? ??=≥=+++=≥+++=+++=≥+++=+++=≥+++=+++=≥+++++++=4 ,3,2,1,1002 1502 16021702 ,160..30 min i 444342414444433422411434 33323133 443333223113242322212244233222211214131211114413312211114321j i y x y y y y y x y x y x y x y y y y y y x y x y x y x y y y y y y x y x y x y x y y y y y y x y x y x y x y t s x x x x Z ij 变量,—是,,,第四班约束,,第三班约束,,第二班约束,第一班约束 3. 要在长度为l 的一根圆钢上截取不同长度的零件毛坯,毛坯长度有n 种,分别为j a (j=1,2,…n )。问每种毛坯应当截取多少根,才能使圆钢残料最少,试建立本问题的数学模型。 解:设i x 表示各种毛坯的数量,i=1,2,…n 。

相关文档
最新文档