內容簡介
“管理運籌學”是高等院校經濟管理類專業一門重要的專業基礎課,掌握運籌學整體優化的思想和若干定量分析的優化技術,以便能正確運用各類模型分析、解決復雜的實際問題,是培養和提高學生科學思維、科學方法、實踐技能和創新能力的有效途徑。
本書精選了大量的案例,在面向應用、兼顧算法的原則下,系統地介紹了在經濟管理中應用最為廣泛的線性規劃、對偶理論與靈敏度分析、整數規劃、目標規劃、運輸問題、圖論與網絡分析、動態規劃、存儲論、決策分析、博弈論等理論和方法。各章均配有多媒體課件、習題及答案、計算機算法軟件使用說明等。
本書理論與實踐相結合,注重培養學生解決實際問題的能力,可作為高等院校經濟管理專業本科生、MBA的教材,也可作為工程技術人員和工商企業管理者的自學參考書。
前 言
管理運籌學主要研究人類在經濟管理活動中對各種經濟資源的運用及籌劃活動,其目的在于了解和發現這種運用及籌劃活動的基本規律,以便發揮有限資源的最大經濟效益,達到總體最優化的目標。近年來,管理運籌學的研究與實踐得到了長足的發展,在工程、管理、科研以及國民經濟發展的諸多方面都發揮了巨大的作用。隨著計算機等信息技術的發展,作為一門優化與決策的學科,管理運籌學的方法和手段更是如虎添翼,該課程已經成為經濟管理類專業一門重要的專業基礎課。
本書面向培養應用型人才的教學需要編寫,在選擇教材內容及確定知識體系、編寫體例時,注意學生素質教育和創新能力、實踐能力的綜合培養,減少了繁雜的數學演算,使用大量的案例增加了實證性教學內容,強化用運籌學的方法和手段解決實際問題的建模和優化的能力。具體而言,本書有以下特點。
(1) 強調先進的教學思想和教學理念。重先進思想與堅實基礎的結合、重理論和實踐的結合、重方法工具與創造性思維的結合。強調基本概念、基本原理與技能的訓練,對比較成熟的運籌學分支要求做到概念準確、原理清楚、方法熟練、注重創新應用,并完全與管理實踐相結合。
(2) 強化應用能力和解決實際問題的技能訓練。本著“學以致用”的改革理念,強化“管理”背景,與我國工商管理的實際緊密結合,注重對實際應用能力的訓練,大量的建模題型和案例分析能夠使學生盡快掌握分析問題和解決問題的能力。突出使用計算機軟件解決管理問題,每章的最后一節詳細介紹了運籌學專用軟件WinQSB的使用方法,結合該章案例,將計算機解題的步驟圖文并茂地展示出來,使學生能夠很快掌握軟件的用法。
(3) 課程體系和教學內容更加優化。在不失科學性和邏輯性的前提下,敘述較為通俗、簡潔,減少了復雜的數學推導和證明,降低了經濟管理類學生學習的困難。書中有大量經濟管理問題的實例,通過學習可提高學生建模和對優化結果分析應用的能力。
本書體系完整,結構嚴謹,寫作行文簡明、流暢。
參加本書寫作的是省級精品課程“運籌學教學團隊”的成員,這是一支老、中、青相結合的教學團隊,他們將多年的運籌學教學經驗、豐富的實踐經驗和扎實的專業知識結合在一起,編撰了本書。具體分工如下:緒論、第一章由孟麗莎編寫;第二、三、五章及附錄由丁四波編寫;第四、十、十一章由閆運生編寫;第六、九章由李鳳廷編寫;第七、八章由任明利編寫;由孟麗莎、丁四波、李鳳廷統稿。
為方便教師教學,本書配有內容豐富的教學資源包(包括精致的電子課件、教案、案例庫及案例分析、習題集及參考答案),下載地址為http://www.tup.tsinghua.edu.cn。
本書在編寫過程中參考了多本著作、論文和教材,多在參考文獻中列明,在此向相關的專家學者致謝。
主編孟麗莎現為管理學教授,1986年工作至今一直從事管理學和運籌學教學與研究,先后出版過管理學、運籌學相關的著作與教材10余部。
編 者
目 錄
第一章 緒論 1第一節 運籌學的起源與發展 1一、運籌學的起源 1二、運籌學的發展 3第二節 運籌學的釋義與分支 4一、運籌學的釋義 4二、運籌學的分支 6第三節 管理運籌學模型與研究方法 7第四節 管理運籌學的應用 9第二章 線性規劃 12第一節 線性規劃問題的提出 12第二節 線性規劃問題的數學模型 14一、投資問題的數學模型 14二、配料問題的數學模型 15三、人力資源問題的數學模型 17四、合理下料問題的數學模型 18五、運輸問題的數學模型 20第三節 兩個變量問題的圖解法 21第四節 線性規劃問題的標準形式 24第五節 線性規劃問題解的概念和性質 26第六節 單純形法的基本原理 28一、單純形法的思路 28二、確定初始基本可行解 31三、最優性檢驗 32四、基變換 33第七節 單純形表 34第八節 單純形法的進一步討論 39一、大M法 39二、兩階段法 41第九節 線性規劃問題的WinQSB求解 43習題 46第三章 對偶理論與靈敏度分析 49第一節 單純形法的矩陣描述 49第二節 線性規劃的對偶問題 52第三節 原問題與對偶問題的關系 55一、對稱對偶線性規劃 55二、非對稱對偶線性規劃 56第四節 對偶問題的基本性質 58一、對稱性 58二、弱對偶性 59三、最優準則定理 59四、對偶定理 60第五節 對偶問題的經濟含義 60第六節 對偶單純形法 64第七節 靈敏度分析 66一、目標函數中價值系數的靈敏度分析 66二、在約束條件中資源系數的靈敏度分析 69三、約束條件的系數矩陣的靈敏度分析 71四、增加一個新變量的靈敏度分析 74五、增加約束條件的靈敏度分析 75第八節 WinQSB的靈敏度分析 76習題 81第四章 整數規劃 85第一節 整數規劃的例子 85一、下料問題 85二、背包問題 86第二節 分枝定界法 86第三節 割平面法 92第四節 0-1整數規劃 96一、完全枚舉法 96二、0-1規劃隱枚舉法 97第五節 指派問題 100一、指派問題的標準形式及其數學模型 100二、匈牙利法 102第六節 整數規劃的WinQSB求解 104習題 105第五章 目標規劃 108第一節 問題的提出 108一、目標規劃的基本概念 109二、目標規劃的數學模型 112第二節 目標規劃的圖解法 113第三節 目標規劃的序貫式法 115第四節 目標規劃的單純形法 116第五節 目標規劃問題的應用 118第六節 目標規劃的WinQSB求解 121習題 124第六章 運輸問題 127第一節 運輸問題的數學模型 127一、問題描述 127二、數學模型 127三、模型特點 129第二節 表上作業法 130一、確定初始基可行解 130二、最優解的判別 138三、基可行解的改進 141第三節 產銷不平衡的運輸問題 143第四節 運輸問題的應用 146第五節 運輸問題的WinQSB求解 157習題 160第七章 圖論與網絡分析 163第一節 圖的基本概念及圖的模型 163一、圖的基本概念及圖的模型概述 163二、圖模型舉例 164第二節 圖論中的基本概念 166第三節 最短路徑問題 168一、求解最短路徑問題的狄克斯托算法 168二、最短路徑問題的應用 171第四節 最小生成樹問題 175一、求解最小生成樹問題的破圈算法和避圈算法 175二、最小生成樹問題的應用 179第五節 最大流問題 180一、最大流的數學模型 180二、最大流問題的網絡圖論解法 181第六節 最小費用最大流問題 185一、最小費用最大流的數學模型 185二、最小費用最大流的網絡圖論解法 187第七節 中國郵遞員問題的由來與求解 191一、哥尼斯堡七橋問題與歐拉圖 191二、中國郵遞員問題 191三、求解中國郵遞員問題的奇偶點圖作業法及其改進 192第八節 圖論問題的WinQSB求解 193一、最小生成樹問題 193二、設備更新問題 195三、最大流問題 196四、最小費用最大流問題 197習題 199第八章 動態規劃 201第一節 多階段決策過程最優化舉例 201第二節 動態規劃的基本概念、最優化原理和基本方法 204一、基本概念 204二、最優化原理和動態規劃的基本方法 206第三節 建立動態規劃模型的基本要求與求解步驟 207一、建立動態規劃模型的基本要求 207二、動態規劃的求解步驟 208第四節 動態規劃的應用 209一、資源分配問題 209二、背包問題 212三、生產存儲問題 214四、設備更新問題 217五、系統可靠性問題 220第五節 動態規劃問題的WinQSB求解 222一、最短路徑問題 222二、生產存儲問題 223三、背包問題 224習題 225第九章 存儲論 228第一節 存儲論的基本概念 228一、問題描述 228二、基本概念 229第二節 確定型存儲模型 232一、模型一:不允許缺貨、瞬時補充 232二、模型二:不允許缺貨、邊補充邊消耗 235三、模型三:允許缺貨、瞬時補充 238四、模型四:允許缺貨、邊補充邊消耗 241五、模型五:價格有折扣的存儲模型 244第三節 單周期隨機存儲模型 247一、模型一:需求是離散型隨機變量 248二、模型二:需求是連續型隨機變量 250第四節 其他類型存儲問題 251一、庫容有限制的存儲問題 251二、易腐物品的存儲問題 254三、具有概率約束的存儲問題 254四、多品種多級庫存的存儲問題 255五、供應鏈中的存儲問題 256第五節 存儲模型的WinQSB求解 259一、求解確定型存儲模型 260二、求解單周期隨機存儲模型 263習題 264第十章 決策分析 266第一節 決策分析的概念 266一、自然狀態 266二、方案 266三、收益 267四、決策準則 267第二節 不確定型決策 267一、樂觀準則 268二、悲觀準則 268三、適度樂觀準則 269四、等概率準則 269五、后悔值準則 270第三節 風險型決策 270一、最大可能準則 271二、期望收益準則 271三、貝葉斯決策 271四、決策樹 273第四節 效用理論 275一、效用函數 275二、效用曲線 276三、效用曲線的類型及應用 278第五節 層次分析方法及應用 278一、層次分析法概述 279二、構造判斷矩陣 280三、層次單排序及一致性檢驗 281四、近似計算 282五、層次總排序及一致性檢驗 282第六節 決策分析的WinQSB求解 286一、效益表分析 287二、決策樹圖 288習題 289第十一章 博弈論 291第一節 對策的概念和分類 291一、局中人 292二、策略集 292三、參與方的收益 293四、對策的結構和分類 293第二節 矩陣對策 294一、數學描述 294二、具有混合策略的對策 297三、最優策略的性質 299第三節 矩陣對策的一般解法 301一、矩陣對策的簡化 301二、矩陣對策的線性規劃解法 302三、特殊解法 303第四節 二人有限非零和對策 307一、基本概念與定理 307二、非合作對策 310三、合作對策 312第五節 博弈論的WinQSB求解 315習題 316附錄 各章習題參考答案 318參考文獻 335