运筹学绪论ppt课件.ppt

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1、系统工程A第一讲绪论一、运筹学的形成与发展二、运筹学模型及分析步骤三、运筹学的定义及学科体系学习目的学习本章要了解运筹学的形成和发展历史、典型案例，以及运筹学研究的主要内容等。第一节运筹学的形成和发展运筹学（OperationsResearch）是系统工程的最重要的理论基础之一，在美国有人把运筹学称之为管理科学(ManagementScience)。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。1938年英国最早出现了军事运筹学，命名为“OperationalResea

2、rch”,1942年，美国从事这方面工作的科学家命其名为“OperationsResearch”，这个名字一直延用至今。一、中国古代的运筹学思想中国《史记》中的“运筹帷幄之中，决胜千里之外”表达了中国古代运筹学思想，在古代中国有许多运筹学思想的应用案例，如丁谓修宫、田忌赛马等，都蕴藏着神奇的运筹学思想，这些案例至今仍有很高的参考和借鉴价值。1．丁谓修宫宋朝《梦溪笔谈》中记载了这样一个故事：北宋真宗年间，皇宫失火，皇帝召各大臣商议如何在很短的时间内修复好皇宫，而修复皇宫包括取土烧砖，运输建筑材料，清理废墟三大工程，但在当时的条件下，这是相当

3、繁重的工程，大家都无以言答。当时有个叫丁谓的大臣，他提出了一个一举三得的方案丁谓修宫工程问题示意图取土问题木材和石料运输问题建筑垃圾处理问题挖沟引水入沟填沟2．田忌赛马战国时期齐王和田忌赛马,各从自己上等马、中等马、下等马中选送一匹进行比赛，每输一局，输银千两，齐王的马都比田忌的好，但田忌的下等马与齐王的上等马赛，用上等马对中等马，用中等马对下等马，这样田忌非但没有输，反而嬴了一千两银子，这便是系统中从整体出发，选最优方案，到最后实施的对策策略。二、运筹学学科的形成现在普遍认为，运筹学的研究是从第二次世界大战初期的军事任务开始的，以英国为

4、代表的科学家做了奠基性的工作。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（O.R.小组）。第二次世界大战期间，运筹学（OR）成功地解决了许多重要作战问题，显示了科学的巨大物质威力，为“OR”后来的发展铺平了道路。1935年，英国科学家R.Watson-Wart发明了雷达。丘吉尔命令在英国东海岸的Bawdsey建立了一个秘密雷达站。1

5、939年由P.M.S.Blackett（著名物理学家）为首，组织了一个小组，代号“Blackett马戏团”。研究的问题是：设计将雷达信息传送到指挥系统和武器系统的最佳方式；雷达与武器的最佳配置；对探测、信息传递、作战指挥、战斗机与武器的协调，作了系统的研究，并获得成功。“Blackett马戏团”在秘密报告中使用了“OperationalResearch”，即“运筹学”。1．模型运筹学模型是用一些数学关系（数学方程、逻辑关系等）来描述被研究对象的实际关系（技术关系、物理定律、外部环境等）。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

6、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。第二节、运筹学模型及分析步骤Max（Min）z＝7x1+5x23x1+2x2≤904x1+6x2≤2007x2≤210x1≥0，x2≥0数学模型举例：2．研究方法①从现实生活场合抽出本质的要素来构造数学模型；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。0102033．运筹学解决问题的方法步骤明确问题建立模型设计算法整理数据求解模型评价结果明确问题建立模型设计算法整理数据求解模型评价结果简化？满意？Y

7、esNoNoOperationsResearch含义Operations汉语翻译工作、操作、行动、手术、运算OperationsResearch日本——运用学港台——作业研究中国大陆——运筹学第三节运筹学的定义及学科体系运筹学的定义Morse&Kimball（运筹学界元老）运筹学是为决策机构在对其控制的业务活动进行决策时，提供的数量化为基础的科学方法。英国人运筹学会（世界上最早的运筹学会）运筹学是运用科学方法（特别是数学方法）来解决工业、商业、政府、国防等部门里有关人力、机器、物资、金钱等大型系统的指挥和管理中出现的复杂问题的一门学科。

8、由一支综合性的队伍，采用科学的方法，为一些涉及到有机系统（人-机）的控制系统问题提供解答，为该系统的总目标服务的学科。——钱学森等学科体系运筹学已经形成了一个庞大的学科体系，其具体内容主要包括