运筹学目标规划
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运筹学介绍
运用科学的数量方法﹝主要是数学模型﹞研究对人力、物力进行合理筹划和运用,寻找管理及决策最优化的综合性学科。我国科学家把它译成「运筹学」﹝Operational Research或Operations Research﹞,「运筹」一词出于《史记:汉高祖本纪》:「运筹策帷幄之中,决胜千里之外。」
最早进行的运筹学工作是以英国生理学家希尔为首的英国国防部防空试验小组在第一次世界大战期间进行的高射炮系统利用研究。同时英国人莫尔斯建立的分析美国海军横跨大西洋护航队损失的数学模型也是运筹学的早期工作,这一工作在第二次世界大战中有了深入而全面的发展。1938年,英国空军就有了飞机定位和控制系统,并在沿海设立了雷达站,用来发现敌机,但在一次空防演习中发现,由这些雷达送来的﹝常常是互相矛盾的﹞信息,需要加以协调和关联,才能改进作战效能。于是提出了「运筹」的课题,为此,英国成立了专门的小组,由罗威把这一课题研究命名为运筹学。专门小组就是空军运筹学小组,当时主要从事警报和控制系统的研究。在1939年到1940年,这个小组的任务扩大到包括防卫战斗机的布置,并对未来的战斗进行预测,以供决策之用,这个小组的工作对后来的不列颠空战的胜利起了积极的作用。第二次世界大战中,运筹学被广泛应用于军事系统工程中去,除英国外,美国、加拿大等国也成立了军事数学小组,研究并解决战争提出的运筹学课题,例如,组织适当的护航编队使运输船队损失最小,改进搜索方法,及时发现敌军潜艇;改进深水炸弹的起爆深度,提高了毁伤率;合理安排飞机维修,提高了飞机的利用率等。这些运筹学成果对盟军大西洋海战的胜利起了十分重要的作用,对许多战斗的胜利也起了积极的作用。战争结束时,英美及加拿大军队中工作的运筹学工作者已超过了700人,正是由于战争需要的促进,运筹学有了长足的发展,并且形成为科学。
1948年,美国麻省理工学院率先开设了运筹学课程,许多大学群起效法,运筹学成一门学科,内容也日益丰富。1950年,美国出版了第一份运筹学杂志;1951年,莫尔斯和金伯尔出版了《运筹学方法》一书,这是第一本以运筹学为名的专著,书中总结了第二次世界大战中运筹学的军事应用,并且给出了运筹学的一个著名的定义:运筹学是为执行部门对它们控制下的“业务”活动采取决策提供定量依据的科学方法。
运筹学:⽬标规划
基本概念
概念解释正偏差变量 d+决策值超过⽬标值的部分负偏差变量 d−决策值未达到⽬标值的部分绝对约束必须严格满⾜的约束⽬标约束允许产⽣正/负偏差的约束,⽬标函数也可转化为⽬标约束优先因⼦与权系数达到⽬标时有轻重缓急⽬标规划的⽬标函数正负偏差变量赋予优先因⼦/权系数⽽构造的⽬标规划的数学模型需要确定⽬标值、优先等级、权系数等具有主观性和模糊性的参数图解法按优先级⼀步步缩⼩范围,如果满⾜不了就只在临近点中取单纯形法检验数对每个优先因⼦排成⼀⾏,初态 k=1,每次检查该⾏是否存在负数,并且对应列的前 k−1 ⾏系数为 0,若有则进⾏换基操作,否则 k++,若 k=K 则结束确定换⼊变量:选择检验数最⼩的确定换出变量:b 列⽐ a 列,最⼩⽐值原则,如果有多个相同就选择优先级别⾼的变量
Processing math: 100%
作业:
课堂作业:书本P118第6题 ,将问题改为建立该目标规划的模型并用EXCEL求满意解,注意决策变量和市场份额的单位
12mindd
0,,,,,,5510102.03.0152.05.02211321321322321131ddddxxxxxxxddxxddxx
由解可得三种广告的投资分别为13百万元,0百万元,42百万元才使目标实现。
课后作业:
自习优先多目标规划完成下列两题,其中题中的1p、2p、3p表示目标的优先因子
1、某厂有甲、乙两个车间生产同一种产品,每小时产量分别是18,12件。若每天正常工作时间为8小时,试拟定生产计划以满足下列目标:
1p:日产量不低于300件;
2p:充分利用工作指标(依甲、乙厂量比例确定权数);
3p:必需加班时应使两车间加班时间均衡。
2123mindd 0,,,,,,,52300125330018332211212331222111ddddddxxxddxddxddx
由解可得甲、乙两厂都要加班2小时才能实现生产目标。
2、某厂拟生产甲、乙两种产品,每件利润分别为20、30元。这两种产品都要在A,B,C,D四种设备上加工,每件甲产品需占用各设备依次为2,1,4,0机时,每件乙产品需占用各设备依次为2,2,0,4机时,而这四种设备正常生产能力依次为每天12,8,16,12机时。此外,A,B两种设备每天还可加班运行。试拟订一个满足下列目标的生产计划;
1p:两种产品每天总利润不低于120元;
2p:两种产品的产量尽可能均衡;
3p:A、B设备都应不超负荷,其中A设备能力还应充分利用(A比B重要3倍)。
213mindd
0,,,,,,,,,821222120302044332211214421332122211121ddddddddxxddxxddxxxddxddxx
《运筹学》教案-目标规划数学模型
第一章:目标规划概述
1.1 目标规划的定义与意义
1.2 目标规划与其他规划方法的区别
1.3 目标规划的应用领域
1.4 目标规划的发展历程
第二章:目标规划的基本原理
2.1 目标规划的基本假设
2.2 目标规划的数学模型
2.3 目标规划的求解方法
2.4 目标规划的评估与决策
第三章:目标规划的数学模型
3.1 单一目标规划模型
3.2 多目标规划模型
3.3 带约束的目标规划模型
3.4 动态目标规划模型
第四章:目标规划的求解方法
4.1 线性规划求解方法
4.2 非线性规划求解方法
4.3 整数规划求解方法
4.4 遗传算法求解方法
第五章:目标规划的应用案例 5.1 生产计划目标规划案例
5.2 人力资源规划目标规划案例
5.3 投资组合目标规划案例
5.4 物流配送目标规划案例
第六章:目标规划的高级应用
6.1 目标规划在供应链管理中的应用
6.2 目标规划在项目管理中的应用
6.3 目标规划在金融管理中的应用
6.4 目标规划在能源管理中的应用
第七章:目标规划的软件工具
7.1 目标规划软件工具的介绍
7.2 常用目标规划软件工具的操作与应用
7.3 目标规划软件工具的选择与评估
7.4 目标规划软件工具的发展趋势
第八章:目标规划在实际问题中的应用
8.1 目标规划在制造业中的应用案例
8.2 目标规划在服务业中的应用案例
8.3 目标规划在政府决策中的应用案例
8.4 目标规划在其他领域的应用案例
第九章:目标规划的局限性与挑战
9.1 目标规划的局限性分析
9.2 目标规划在实际应用中遇到的问题 9.3 目标规划的发展趋势与展望
9.4 目标规划的未来研究方向
10.1 目标规划的意义与价值
10.2 目标规划在国内外的发展现状
10.3 目标规划在未来的发展方向
10.4 对运筹学领域的发展展望
重点和难点解析
重点环节一:目标规划的数学模型