浅析运筹学在实际生活中的应用

--1--题目：浅析运筹学在实际生活中的应用2011年5月--2--目录摘要………………………………………………………3一、引言……………………………………………………3二、运筹学概述……………………………………………4三、运筹学的发展…………………………………………4四、运筹学的理论体系……………………………………5（1）规划论…………………………………………………………………5（2）决策论………………………………………………………………………6（3）运输问题……………………………………………………………6（4）存储论………………………………………………………………6（5）图论………………………………………………………………………7(6)排队论……………………………………………………………………7（7）博弈论……………………………………………………………………7五、运筹学的应用所涉及的领域……………………………8（1）市场销售…………………………………………………………………8（2）生产计划…………………………………………………………………8（3）库存管理……………………………………………………………8（4）运输问题…………………………………………………………………9（5）财政和会计………………………………………………………………9（6）人事管理…………………………………………………………………9（7）城市管理…………………………………………………………………9六、运筹学国内外应用现状…………………………………9七、结论……………………………………………………11八、结语………………………………………………………11参考文献……………………………………………………11--3--浅析管理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：管理运筹学；决策；应用；博弈论；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--4--有极大的意义。运筹学有广阔的应用领域，它已渗透到诸如服务、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）、库存论、图论、决策论、对策论、排队论、博弈论、可靠性理论等。这里对博弈论，排队论和图与网络优化做了分析。三、运筹学的发展OperationResearch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。作为一门非常实用的学科，它在经济建设和管理中的前景是非常辉煌的。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--5--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。四、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，发挥了越来越重要的作用。运筹学本身也在不断发展，现在已经是一个包括好几个分支的数学部门了。比如：数学规划（又包含线性规划；非线性规划；整数规划；组合规划等）、图论、网络流、决策分析、排队论、可靠性数学理论、库存论、对策论、搜索论、模拟等等，由这些分支构成了一个完整的运筹学理论体系。（1）规划论。数学规划主要包括线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划、和动态规划。研究内容与生产活动中有限资源的分配有关，在组织生产的经营管理活动中，具有极为重要的地位和作用。它主要解决两个方面的问题。一是对于给定的人力、物力、财力，怎样才能发挥它们的最大效益；二是对于给定的任务，怎样才能用最少的人力、物力和财力去完成它。这两个方面有一个共同特点．即在给定的条件下，按照某一衡量指标来寻找最优方案，求解约束条件下目标函数的极值(极大值或极小值)问题。具体来讲，线性规划可以解决生产过程的优化、物流方面的运输以及资源的配置问题等；整数线性规划可以求解企业的投资决策问题、旅行售货员问题等；而动态规划所研究的对象是多阶段决策问题，主要用来解决最短路线问题、多阶段资源分配问题、生产和存储控--6--制问题及设备更新问题等。根据他研究问题的特点，它主要用于总体的生产，存储和劳动力的配合问题等进行合理的统计规划，是获得最大的收益。例如某家制造公司利用了线性规划的科学理论对生产的成本和劳动力的分配，最后是的企业在制造费用上节省了10%的生产费用。此外还可以用于生产作业计划，日程表的编排，还有在合理下料，配料问题，无聊问题等方面的应用。（2）决策论。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,分析问题提出可行方案以及研究从多种可供选择的行动方案中选择最优方案的方法。决策问题通常分为三种类型：确定型决策、风险型决策和不确定型决策．针对不同的情形套用相应的模型便可求解。经济领域中利用决策论解决的问题有：企业管理者制定投资、生产计划、物资调运计划的问题。新产品的销路问题，一种新股票发行的变化问题等。现代的财政与会计分析也多会用到决策分析。（3）运输问题。运输问题在研究某些问题是具有其他的方法无法比拟的便利性，当我们遇到一些大宗的物资调运时如煤，铁，木材等，如何制定合理的调运方案，将这些物资运到各个消费地点而且总运费要达到最小。除了这些还有一些客运问题，如空运问题涉及航班和飞机的人员服务时间的安排，为此国际运筹学协会中还专门设立了航空组，专门研究空运问题中的运筹学问题。水运同样有船舶航运计划，港口配置和船到港后的运行安排。而在铁路方面的应用就更加广泛了，如经典的并为大家熟知的运输问题，再妇最长(短)路问题、阿络流问题(最小费用商品流问题、多商品流问题)等，以及旅行商TSP问题．这些问题都非常容易在交通运输领域找到广泛的应用实例。（4）存储论。人们在生产和消费过程中，都必须储备一定数量的原材料、半成品或商品。存储少了会因停工待料或失去销售机会而遭受损失，存储多了又会造成资金积压、原材料及商品的损耗。因此．如何确定合理的存储量、购货批量和购货周期至关重要，这便是存储论。它是研究物资库存策略的理论。合理的库存是生产和生活顺利进行的必要保障，可以减少资金占用、费用支出和不必要的周转环节，缩短物资流通周期，加速再生产的过程等。常见的库存控制模型有确定性存储模型和随机性存储模型。针对库存物资的特性，选用相应的存储控制模型和补货策略，制定出一个合理的存储系统。如美国某公司应用了存储论后节省了18%的费用。目前已将库存量与计算机信息系统结合起来应用的范围与--7--作用更加强大。如美国西电公司，从1971年起用了五年的时间建立了“西电物资管理系统“，使得公司节省了大量的物资存储费用和运费，而且减少了管理人员，使得企业获得了巨大的经济效益。（5）图论。线性规划是运筹学中理论比较完善成熟、方法比较方便有效的一个分支，但是用来解决某些大型系统的问题仍能力，具有描述问题直观，模型易于计算实现的特点，能很方便地将一些复杂的问题分解或转化为可能求解的子问题。网络在经济领域中主要用来解决生产组织、计划管理中诸如最短路径、最小连接、最小费用流问题以及最优分派问题等。另外，物流方面的运输、配送问题，工厂、仓库等的选址问题等，也可运用网络分析的知识辅助决策者进行最优安排。总之，特别是在计划和安排大型的复杂工程时，网络技术是重要的工具(6)排队论。也称随机服务系统理论．是专门研究由于随机因素的影响而产生拥挤现象的科学．主要解决系统服务设施和服务水平之间的平衡问题，以较低的投入求得更好的服务。排队现象在日常生活中屡见不鲜，如机器等待修理．船舶等待装卸，顾客等待服务等。当然在经济领域中也很多见，如工厂生产线上的产品等待加工，在制品、产成品排队等待出人库作业等。这些问题有一个共同点，即若等待时间过长，会影响生产任务的完成，或者顾客会自动离去而影响经济效益；若增加修理工、装卸码头和服务台，固然能解决等待时间过长的问题，但又会蒙受修理工、码头和服务台空闲的损失。这类问题的妥善解决就是排队论的任务.而有些救济系统的设计和运用也同样或运用到排队论,如救火