运筹学应用案例

1 运筹学经典案例

一、鲍德西（Bawdsey）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。 2 二、Blackett备忘录

简单的运筹学实际应用案例

运筹学（Operations Research）是一门研究如何有效利用有限资源进行决策的学科，它通过数学、统计学和经济学等方法，帮助管理者做出最佳决策。下面将介绍几个简单的运筹学实际应用案例。

1.生产线优化

假设一公司拥有多条生产线，每条生产线对应不同的产品。公司希望通过优化生产线的调度，以达到最大的产出和利润。运筹学可以通过数学模型和算法，对生产线进行优化调度。例如，可以使用线性规划模型来确定每条生产线的产量和调度，以最大化总利润；也可以使用整数规划模型来考虑生产线的限制和约束条件。

2.物流网络设计

一家物流公司需要设计其物流网络，以最小化成本并满足客户对快速物流的需求。运筹学可以通过数学模型和算法，帮助物流公司优化物流网络的设计。例如，可以使用网络流模型来确定货物在物流网络中的最佳路线和节点，以最小化总运输成本；也可以使用线性规划模型来决定在不同节点上的仓库和货物库存量，以满足客户的需求。

3.航班调度问题

一家航空公司需要制定最佳航班调度计划，以最大化航班利润并排除延误风险。运筹学可以通过数学模型和算法，帮助航空公司优化航班调度。例如，可以使用线性规划模型来决定不同航班的起降时间和机型，以最大化航班利润；也可以使用排队论模型来评估航班的延误风险，并制定相应的调度策略。 4.人员调度问题

一家超市需要制定最佳的员工调度计划，以最大化服务质量和节约人力成本。运筹学可以通过数学模型和算法，帮助超市优化员工调度。例如，可以使用整数规划模型来决定不同时间段需要多少员工，并考虑员工的技能匹配和工作时间的合理安排；也可以使用模拟仿真方法来评估不同调度策略的效果，并做出相应的决策。

以上是几个简单的运筹学实际应用案例，运筹学在实际生产和管理中有着广泛的应用。通过数学模型和算法的应用，可以帮助企业优化资源配置、提高效率和决策质量，从而实现最佳的经济效益。

运筹学案例（第一部分）

案例1 高压电器强电流试验计划的安排

某高压电器研究所属行业归口所，是国家高压电器试验检测中心，每年都有大量的产品试验、中试、出口商检等任务。试验计划安排及实施的过程一般如下：

·提前一个月接受委托试验申请

·按申请的高压电器类别及台数编制下月计划

·按计划调度，试验产品进入试验现场

·试验检测，出检测报告

·试验完成，撤出现场

高压电器试验分强电流试验和高压电试验两部分，该研究所承担的强电流实验任务繁重，委托试验的电器量很大，因此科学地计划安排试验计划显得非常重要。

高压电器分十大类，委托试验的产品有一定随机性，但是试验量最多的产品（占85%以上）是以下八类：

1．35KV断路器

2．10KV等级断路器

3．35KV开关柜

4．10KV等级开关柜

5．高压熔断器

6．负荷开关

7．隔离开关

8．互感器

这八类产品涉及全国近千个厂家，市场广阔，数量庞大。当前的强电流产品试验收费标准见表1-1。

表1-1 强电流产品试验收费标准

产品类别 1 2 3 4 5 6 7 8

试验收费（万元） 8 6 4 2.5 1 2.2 1.5 1.4

由于强电流试验用的短路发电机启动时,会给城市电网造成冲击,严重影响市网质量,故只能在中午1点用电低谷时启动,从而影响全月连续试验工时只有约108小时,任务紧张时只能靠加班调节。正常情况下各种试验所需试验工时见表8-2。

表1-2 各类产品试验所需工时

产品类别 1 2 3 4 5 6 7 8

试验收费（万元） 5 4 3 2 2 1.5 1 1.5

强电流试验特点是开机时耗电量大，而每次实验短路时，只持续几秒钟，虽然短路容量在“0”秒时达2500 MVA，但瞬时耗电量却很小。每天试验设备提供耗电量限制为5000千瓦，每月135千千瓦，那麽每种产品耗量如表8-3所示。各类产品的冷却水由两个日处理能力为14吨的冷却塔供给。每月按27天计，冷却水月供给量为14×27=378吨。每月各类产品冷却水处理量见表8-3。

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运筹学在工程管理实践中的应用案例分析

作者：冯木临 冯峋智

来源：《科学与财富》2019年第17期

摘 要：在实际的工程管理中，需要综合考虑到工程材料的实际用料数量，工程成本的控制以及工程量优化等多方面的问题，需要管理人员能够做好统筹安排在尽可能确保企业利益的前提下进行分析计算和决策处理。如今随着运筹学理论在工程管理中的运用，能够极大的改变过去传统工程管理中存在的管理方面的不足与漏洞，利用运筹学的思想，能够使得工程管理更加的科学合理并且符合建筑企业的成本控制原则。

关键词：运筹学；工程管理

一、引言

工程管理是当前建筑工程施工过程中重要的成本控制和技术管理学科，需要工作人员能够具备相关的建设施工，成本管理等方面的专业技能，以及具备现代化的工程管理基本能力，使得工程管理工作能够符合建筑企业的基本利益，在确保建筑工程质量的基本前提下实现成本控制、科学运营以及技术指导等工作。在当前的工程管理技术专业课程中包括了对于技术平台课程握，管理平台课程以及经济平台课程的掌握，要求在人才培养的过程中使得工作人员能够具备上述几方面的基本专业素养和能力，运筹学作为管理平台课程中的重要基础知识内容，其对于工程管理中对于成本的控制和人员量化安排有着十分重要的作用，能够为工程的决策者提供最佳的解决处理方案，实现最高效的管理。

二、建筑工程成本控制概述

在建筑企业的招标过程中，工程造价是衡量建筑企业成本控制能力的一个重要评判依据，通过工程造价管理能力的表现，可以从中看出一个建筑企业在成本控制方面的综合实力，因此，工程造价也常常被看作是投标企业重要的成本控制能力，其能力的高低直接影响到建筑企业在后续的施工过程中对资源的利用和安排程度。投资人为了在建筑施工中获取更大的利益，减少企业成本损耗，十分注重对成本控制能力的重视，工程造价作为成本控制的重要方式之一，也被看作是评估企业实力的重要依据。建筑工程一旦步入施工阶段，企业对工程的管理主要是追踪工作进度，定期考察施工节点，对工程质量和成本进行管理控制，确保工程的施工概况符合企业要求。