运筹学的军事应用
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运筹学在军事物流规划中的应用运筹学在军事物流规划中的应用运筹学是一门以数学为工具,研究如何优化决策的学科。
它能够在各个领域中发挥重要作用,军事物流规划就是其中之一。
军事物流规划是指军队在保障战斗力的同时,通过科学的方法和手段,对物资、装备等资源进行合理调配和运输,以满足作战需要。
本文将探讨运筹学在军事物流规划中的应用。
一、需求预测与库存管理在军事物流规划中,准确预测物资和装备的需求是至关重要的。
通过运筹学方法,可以分析历史数据、战场作战情况以及各地区需求情况等因素,建立合理的需求预测模型。
这有助于军队提前准备并储备足够的物资和装备,以应对战争和紧急情况。
另外,库存管理也是军事物流规划的重要组成部分。
通过运筹学方法,可以建立库存模型和算法,优化库存水平和库存控制策略。
运筹学可以帮助军队在保证后勤保障的同时,尽量减少物资的浪费和成本,提高资源利用率。
二、配送路线优化军事物流规划中的一项重要任务是确定最优的配送路线。
运筹学方法可以结合交通网络、地理信息、战场环境等因素,建立配送路线优化模型。
通过求解模型,可以确定最短路径、最佳时间窗口、最优装载方案等,有效减少运输时间和成本,提高物资和装备的及时性和吞吐量。
此外,军事物流规划中还要考虑到敌情、战区环境和交通状况等因素的影响。
通过运筹学模型,可以对这些影响因素进行定量分析和建模,制定相应的应对策略,保证物资和装备的安全和稳定供应。
三、决策支持系统基于运筹学方法,可以构建决策支持系统,帮助军事物流规划实施决策的科学化和自动化。
决策支持系统可以集成各种数据源和模型,提供实时的数据分析和决策建议,帮助军队决策者做出准确、快速和合理的战区物资和装备调度决策。
决策支持系统还可以通过数据可视化技术,将大量的数据和信息以可视化形式展示,提供直观的决策参考。
军队决策者可以通过决策支持系统进行仿真分析、场景模拟和方案比较,为军事物流规划提供决策依据和决策优化。
四、风险评估与应急响应军事物流规划中,风险评估和应急响应是必不可少的环节。
军事运筹学课后习题答案军事运筹学课后习题答案军事运筹学是一门研究军事行动中的决策、计划和资源分配的学科。
通过运筹学的方法和技术,可以帮助军队优化决策,提高作战效率。
下面将对一些典型的军事运筹学习题进行解答。
习题一:一支军队需要从A地运送兵员到B地,有两条道路可选,分别经过山地和平原。
山地需要3天才能通过,平原只需要1天。
兵员的速度在山地和平原上都是相同的。
如果只有一支军队,应该选择哪条道路?答案:选择平原道路。
因为平原只需要1天,而山地需要3天,选择平原道路可以更快地运送兵员到达目的地,提高作战效率。
习题二:一支军队需要从A地运送物资到B地,有两种运输方式可选,分别是航空运输和陆地运输。
航空运输需要2天,但费用较高;陆地运输需要5天,但费用较低。
如果军队需要尽快得到物资,应该选择哪种运输方式?答案:选择航空运输。
虽然航空运输费用较高,但只需要2天就可以到达目的地,而陆地运输需要5天。
选择航空运输可以更快地满足军队的需求。
习题三:一支军队需要执行一项任务,需要在一定时间内完成,同时需要考虑到敌方的行动。
军队可以选择直接进攻敌方,也可以选择绕道行动。
直接进攻敌方需要3天,但有可能会遭受敌方的反击;绕道行动需要5天,但可以避免敌方的反击。
应该选择哪种行动方式?答案:需要根据具体情况进行判断。
如果敌方的反击能力较强,军队可以选择绕道行动,以避免受到敌方的打击。
如果敌方的反击能力较弱,军队可以选择直接进攻,以更快地完成任务。
习题四:一支军队需要在多个目标之间进行选择,每个目标都有一定的重要性和困难程度。
军队的资源有限,无法同时攻击所有目标。
如何确定攻击哪些目标以及攻击的顺序?答案:可以使用运筹学中的决策分析方法来确定攻击目标和攻击顺序。
首先,可以对每个目标的重要性进行评估,给出一个权重。
然后,可以对每个目标的困难程度进行评估,给出一个指标。
最后,可以使用线性加权法或其他决策方法,综合考虑目标的重要性和困难程度,确定攻击哪些目标以及攻击的顺序。
运筹学在军事后勤保障中的应用运筹学是一门应用数学学科,通过建立数学模型来解决实际问题。
军事后勤保障是指在军事行动中,为军队的运输、补给、维修、医疗等提供有效支持的一系列活动。
运筹学的应用可以帮助军事后勤保障更加高效和精确地完成任务。
本文将探讨运筹学在军事后勤保障中的具体应用。
一、军事物资采购与储备运筹学在军事物资采购和储备方面有着广泛的应用。
通过建立数学模型,可以确定物资采购的最佳时间、数量和交付方式。
同时考虑到需求的不确定性和供给的限制,运筹学可以帮助军队在不同战术阶段和任务需求下,合理安排物资的储备量和补给计划,以减少资源浪费和保证战斗的连贯性。
二、军事运输路线规划军事行动中的物资运输是军事后勤保障的重要组成部分。
通过运筹学方法,可以对运输路线进行规划和优化,确保物资的快速、安全到达目的地。
例如,可以利用网络规划算法来确定最短路径和最优运输方式,考虑到不同地形、气候和交通条件的影响。
三、军队维修和保障军队的装备维修和保障是军事后勤保障中的一项重要任务。
通过建立维修队伍和装备资源的数学模型,可以帮助军队确定维修站点的最佳位置、维修人员的调配方案,以及装备维修和保养的时间安排。
运筹学方法还可以用来优化装备的维修调度,提高装备的可用率和使用寿命。
四、医疗救护和人员调度在战场上,伤病员的及时医疗救护至关重要。
运筹学在医疗资源的分配和人员调度方面有着重要作用。
通过建立数学模型,可以将医疗资源合理分配到各个前线医疗营地,以及规划伤病员的疏散和转运。
同时,运筹学的方法可以帮助军队合理安排医疗人员的调度和分工,确保伤病员得到及时且有效的救治。
五、军事后勤系统优化运筹学还可以用来优化整个军事后勤系统的运作效率和效益。
通过建立系统模型和仿真分析,可以评估不同军事后勤方案的优劣,并提出改进措施。
例如,可以利用线性规划方法来确定物资储备的最佳配置方案,以减少战争损失和提高军事行动的成功率。
在现代战争中,军事后勤保障的重要性不言而喻。
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第 1 页 共 1 页 军事学考研:110502军事运筹学专业介
绍
一、专业介绍
1.学科简介
科目名称:军事运筹学基础
适用专业:军事运筹学
军事运筹学是应用数学工具和现代计算技术对军事问题进行定量分析,为决策提供数量依据的一种科学方法。
它是一门综合性应用学科,是现代军事科学的组成部分。
解决现代条件下国防建设和军事活动中一系列复杂的指挥控制问题,不但要有高度的指挥艺术,还必须有一整套进行高速计算分析的现代科学方法,军事运筹学就是这种科学方法。
2、研究方向
01军事运筹理论与应用
02作战模型与模拟
03指挥控制系统优化
04指挥控制与指挥决策分析
05卫星军事应用运筹
3、考试科目
①101政治②201英语③601应用数学基础④810军事理论基础或811概率论与数理统计
四、考试参考书
初试参考书:《军事运筹学教程》 张最良,军事科学出版社,1993
复试参考书: 《军事运筹学》张最良,军事科学出版社,1993 等
五、院校推荐
中国人民解放军国防大学、防化指挥工程学院、空军指挥学院、中国人民解放军军事科学院、石家庄陆军指挥学院、解放军南京政治学院、中国人民解放军海军指挥学院等
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测绘不但为GIS提供各种不同比例尺和精度的地理定位数据,而且其理论和算法可直接用于空间数据的变换和处理;而GIS引人测绘,则可以一种全新的思想和手段来解决复杂的分析和管理问题。
城市测绘基础数据管理信息系统的职能之一是城市规划、市政建设及其它相关部门提供基础数据,它的建设直接影响甚至制约相关领域地理信息系统应用的开展。
为适应城市建立测绘基础数据库的需求,有必要建立一套相对统一的建设标准和规范指南,对全国不同层次、不同规模的测绘基础数据库系统建设的标准化提供技术指导、实现宏观调控,以保障跨区域、跨部门的数据共享系统兼容容,降低系统开发和维护成本,加速城市地理信息系统及其应用的发展。
实例测绘运筹学在军事地理信息系统中的应用1 引言高新技术的迅速发展,世界各国军事各领域全面互推互进,促使军事测绘领域必须运用更先进,更科学、与整个大环境相适应得管理思维和方法,测绘运筹学正是在这样一种形势下应运而生。
在军事测绘生产活动中,如何节约人力、物力、财力获取军用测绘成果,创造军事价值;或如何充分有效利用现有人力、物力等资源,完成更多的任务,获取更大的效益,这就是我们研究的如何提高经济效率,节约军费开支的问题,测绘运筹学其宗旨就是解决统筹安排和提高经济效率问题。
2 测绘运筹学测绘运筹学是对广义的测绘工作科学地安排、调度、控制、筹算与规划的一门科学。
具体地说,就是以现代管理理论为基础,对广义测绘工作实施过程中各种错综复杂的数学关系进行分析研究,并归结成一定的书写模型,用数学法找到最合理的工作方案,从而达到测绘管理工作量化、选优的目的。
这里采用的“广义测绘工作”的提法除了包括传统意义的测绘工作之外,还包括地理信息系统的建立、运行、维护等测绘工作有密切关系和渊源的工作。
测绘运筹学是一门应用科学,它综合应用现有的科学技术和方法,为测绘管理、决策机构在对其控制下的业务活动进行决策和管理时,提供以数量化为基础的决策依据和方法。
这个定义强调了测绘运筹学不单纯是某一种研究方法的分析和应用,而是能够广泛应用于测绘乃至地理信息产业中诸多决策和管理问题;这一定义突入了以数量化为基础,则意味着一定要使用数学工具和方法。
军事运筹学
军事运筹学:
1. 什么是军事运筹学?
军事运筹学是一门复杂而全面的学科,主要包括军队准备、训练、管理、作战指挥、战役规划等多个方面。
它既要在策略规划和军事组织上考虑军事政治的要求,又要预测军事科学的发展,进行综合性的分析、修正和评定作战计划,为机动反应和全面作战作出指导。
2.军事运筹学的重要性
军事运筹学提供依据、支持军事行动,保证军队在进行训练、准备和作战活动时,作出更有效、更统一的部署,实现有效协调和衔接。
此外,军事运筹学在军事作战中应用最为广泛,比如:组织军队安排部署,规划作战部署,把握作战变化,判断作战行动的机会和风险,制定复杂作战计划等。
3. 军事运筹学的研究科学
军事运筹学是一个复杂的学科,主要要在策略规划和军事组织的过程中考虑众多的因素,以及根据最新的军事科学研究成果,建立复杂的作战计划。
研究科学包括战役学、指挥学、战争技术、战略学、战术学等。
4.军事运筹学的内容
军事运筹学的内容一般包括军事策略学、军事技术学、军事情报学、军营经济学、现代武器技术、管理学、电子战学等。
5. 军事运筹学的应用
军事运筹学应用非常广泛,它不仅仅用于分析战争,也可以用于地图制作、建筑城市规划等。
在军事上的应用更多,例如参加军队准备、训练、管理、作战指挥、战役规划等方面。
运筹学在军事决策与战略规划中的应用研究运筹学是一门运用数学、统计学和计算机等工具与方法来研究优化问题的学科,它的应用领域非常广泛,包括交通运输、供应链管理、金融风险控制等。
在军事领域中,运筹学也有着重要的应用价值,特别是在军事决策与战略规划方面。
本文将就运筹学在军事决策与战略规划中的应用进行研究。
1. 运筹学在军事决策中的应用1.1 作战计划的优化运筹学中的线性规划、整数规划等方法可以被应用于作战计划的优化。
在实施一次军事行动之前,需要通过运筹学方法来确定各个作战单元的任务分配、资源配置等问题,以达到最优的作战效果。
比如,利用运筹学方法可以确定作战中各个兵种的最佳编组和部署方案,以最大限度地发挥战斗力。
1.2 战场态势感知与分析运筹学方法也可以用于战场态势感知与分析。
通过对战场各要素的收集、整理和分析,可以建立战场态势的数学模型,并借助运筹学方法来优化决策。
比如,可以利用模糊数学和决策树方法来分析战场态势中的不确定性因素,评估不同战略的风险与收益,从而为军事决策提供科学依据。
2. 运筹学在战略规划中的应用2.1 兵力规划与部署运筹学方法可以用于军队兵力的规划与部署。
通过建立运筹学模型,可以对兵力资源进行优化配置,实现最大效益。
比如,可以使用远程优化方法来确定不同军兵种的部署方案,考虑到兵力的运输成本、兵力的机动性以及战略要地的重要性,从而实现兵力的最佳配置。
2.2 军事物流与供给链管理运筹学方法在军事物流与供给链管理中也有着重要的应用。
通过建立供给链的优化模型,可以实现军队物资的最优调配与分配,提高物资运输效率,降低运输成本。
比如,可以利用网络流模型来优化物资供给路线,最大限度地减少物资短缺现象,并提高作战效能。
3. 运筹学在军事决策与战略规划中的挑战与展望虽然运筹学在军事决策与战略规划方面有着广泛的应用前景,但同时也面临一些挑战。
首先,军事决策与战略规划问题在实践中往往复杂多变,运筹学方法的应用需要充分考虑战场环境的不确定性和动态性。
运筹学的军事应用
姓名:梁星学号:13120075 材料科学与工程学院
摘要:本文主要论述了运筹学的特点、运用运筹学解决实际问题的方法和过程。
从运筹学案例和运筹方法介绍了运筹学在军事科学中的重要作用,并介绍了军事运筹过程中用到的模型和算法。
关键词:运筹学、军事应用、模型求解、兰彻斯特方程
正文
一、军事运筹学概述
运筹学(Operations Research,又被称作作业研究),是一应用数学和形式科学的跨领域研究,利用像是统计学、数学模型和算法等方法,去寻找复杂问题中的最佳或近似最佳的解答。
运筹学经常用于解决现实生活中的复杂问题,特别是改善或优化现有系统的效率。
研究运筹学的基础知识包括实分析、矩阵论、随机过程、离散数学和算法基础等。
而在应用方面,多与军事、计算机、算法等领域相关。
二次大战时,英军首次邀请科学家参与军事行动研究(operations research, 在英国又称operational research或OR/MS, management science),战后这些研究结果用于其他用途,这是现代“运筹学”的起源。
军事运筹学是一门自然科学与军事科学相结合产生的新兴边缘学科。
军事运筹学是应用数学工具和计算技术对军事问题进行定量分析,为决策提供数量依据的一种科学方法,它是综合性应用学科,现代军事科学的重要组成部分。
解决现代条件下国防建设和军事活动中一系列复杂的指挥控制问题,不但要有高超的指挥艺术,还必须有一整套进行高速计算分析的现代科学方法,军事运筹学就是这样的一种科学方法。
经过一战二战和其他局部热战以及国家军事战略发展的实践与探索,军事运筹有了很大发展,并取得了很多有价值的成果,在军事上发挥着越来越重要的影响和作用。
军事运筹思想可谓自古就有。
“运筹”一词出自中国古代史书《史记·高祖本纪》:“夫运筹帷幄之中,决胜于千里之外。
”中国春秋末期军事家孙武的《孙子兵法·形篇》中,有许多关于军事运筹的论述,如“兵法:一曰度,二曰量,
三曰数,四曰称,五曰胜。
”他把度、量、数、称等数学概念引入军事领域,通过双方对比计算,进行战争胜负的预测分析。
他在《孙子兵法·计篇》中还说:“夫未战而庙算胜者,得算多也;未战而庙算不胜者,得算少也。
多算胜,少算不胜,而况于无算乎!”这里的“算”就是计算筹划之意。
此外,《孙膑兵法》、《尉缭子》、《百战奇法》等历代军事名著及有关史籍,都有不少关于运筹思想的记载。
如很有名的“田忌赛马”:《史记·孙子吴起列传》载:战国齐将田忌与齐威王赛马,二人各拥有上、中、下三个等级的马,但齐王各等级的马均略优于田忌同等级的马,如依次按同等级的马对赛,田忌必连负三局。
田忌根据孙膑的运筹,以自己的下、上、中马分别与齐王的上、中、下马对赛,结果是二胜一负。
这反映了在总的劣势条件下,以己之长击敌之短,以最小的代价换取最大胜利的古典运筹思想,也是对策论的最早渊源。
成功地应用运筹思想而取胜的战例很多,如齐鲁长勺之战中曹刿对反攻时机的运筹,齐魏马陵之战中的孙膑和官渡之战中的曹操在对出兵时间、决战时机、决战地点的运筹等。
朴素的思想发展到第一次世界大战前期,英国工程师兰彻斯特发表了有关用数学研究战争的大量论述,建立了描述作战双方兵力变化过程的数学方程,被称为兰彻斯特方程。
和兰彻斯特同时代的美国科学家T.A.爱迪生,在研究反潜斗争中也应用了数学方法,主要是用概率论和数理统计研究水面舰艇躲避和击沉潜艇的最优战术。
但当时这些方法尚处探索阶段,未能直接用于军事斗争。
后来,英国国防部成立以生理学教授A.V.希尔为首的研究雷达配置和高炮效率的防空试验小组(后改名为作战研究部),这是最早的运筹组织。
第二次世界大战中英国空、海、陆军都建立了运筹组织,主要是研究如何提高防御和进攻作战的效果。
美国军队也陆续成立了运筹小组,其中海军设立最早,是由P.M.莫尔斯博士发起和组织的,主要研究反潜战。
加拿大皇家空军也在1942年建立了运筹学小组。
运筹学作为一个独立的新学科于50年代初开始形成。
战后,美国组建了兰德公司、陆军运用研究局及分析研究公司等运筹研究机构。
1951年莫尔斯等人出版了《运筹学方法》一书。
1952年美国成立了运筹学会。
欧洲的许多国家也相继设立了专门的运筹研究机构。
1957年成立了国际运筹学会。
此后,运筹学在军事运用方面有进一步发展,不仅用于武器系统的选择,
而且用于作战、训练、后勤以及军事行政管理等方面。
二、军事运筹方法与过程
军事领域中主要针对面对的复杂作战问题、运输问题、补给问题等战略决策和战略规划问题。
一般面对这些问题需要运用模型对实际系统进行描述和试验研究。
而反映实际系统的模型方法很多,有逻辑模型、数学模型、物理模型(或实物模型)、混合模型等。
军事模拟活动中应用最多的是数学模型。
数学模型是用来描述研究对象活动规律并反映其数量特性的一套公式或算法。
运用模型方法研究军事问题,以协助指挥员分析判断,是军事运筹学发展的重要途径。
一般有以下几个步骤:确定目标、制定方案、建立模型、制定解法和计算机分析处理。
如图所示,即为军事运筹的导图进而可得到相应算法。
Figure 2作战模拟步骤示意图Figure 1计算机辅助战术对抗推演示意
同基本的运筹学一样,军事运筹也可分为决策论、搜素论、规划论、排队论等解决问题的方法。
下面就军事运筹中重要的兰彻斯特方程模型进行举例介绍。
三、兰彻斯特方程
兰彻斯特方程是描述战场对抗的经典公式。
1914年,英国工程师兰彻斯特在英国《工程》杂志上发表的一系列论文中,首次从古代使用冷兵器进行战斗和近代运用枪炮进行战斗的不同特点出发,在一些简化假设的前提下,建立了相应的微分方程组,深刻地揭示了交战过程中双方战斗单位数(亦称兵力)变化的数
量关系。
兰彻斯特方程假设条件:
i.双方兵力互相暴露, 瞄准目标不成问题。
ii.双方兵力都可完全利用他们的数量优势。
iii.只考虑可量化的因素, 忽略不可量化和难以量化的因素, 如心理素质等。
兰彻斯特方程的主要形式有:平方律和线性率,篇幅有限这里仅介绍平方率。
设交战双方为m、n方,经典兰彻斯特方关于近代战斗的数学模型为:
设在近代战斗条件下,红、蓝两军交战,双方各自装备同类武器,相互通视,并在武器射程范围内进行直接瞄准射击;双方每一战斗单位射击对方每一战斗单位的机会大致相同。
将双方在战斗中尚存的战斗单位数作为连续的状态变量,以m(t)、n(t)表示在战斗开始后t时刻蓝方、红方在战斗中尚存的作战单位数,可用下列微分方程组来描述战斗过程中双方兵力随时间的损耗关系:
式中、β分别为蓝方、红方在单位时间内每一战斗单位毁伤对方战斗单位的数目,简称为蓝方、红方的毁伤率系数。
在双方使用步兵武器进行直瞄射击的情况下,毁伤率系数等于武器的射速乘以单发射弹命中目标的概率与命中目标的条件下毁伤目标概率的乘积。
假设交战开始时刻蓝方、红方的初始战斗单位数为m(0)=M,n(0)=N,从上述微分方程组可知,在交战过程中双方战斗单位数符合下列状态方程:
当交战双方的初始战斗单位数与毁伤率系数之间满足M=N时,m(t)与
n(t)同时趋于零,战斗不分胜负。
当M<N时,蓝方将首先被消灭。
兰彻斯特将上述关系概括为“在直接瞄准射击条件下,交战一方的有效战斗力,正比于其战斗单位数的平方与每一战斗单位平均战斗力(平均毁伤率系数)的乘积”,并称之为“平方律”。
按照这一定律,如果蓝方武器系统的单个战斗单位的平均效率为红方的4倍,则红方在数量上必须集中4倍于蓝方的兵力才可抵消蓝方武器在质量上的优势。
这个方程作为基本定律,可以附加上气象条件、后勤补给条件等附加约束,再利用相应的运筹求解即可解相应的运筹方案。
四、综述
运筹学作为一个新兴学科,是解决军事战略问题重要工具。
尤其在变量时代和大数据时代,运筹学的作用显得尤为重要。
通过分析问题、建立模型、运用模型求解成为制定战略决策、实施战略手段的主要方法,军事中运筹学的使用不仅科学地增大了作战的胜算,也为作战的各个方面提供有效的依据和方法,真可谓“运筹帷幄,决胜千里”。
参考文献
[1]军事运筹学_百度百科,/view/22651.htm ,(2014/3/4).
[2]Operations research - Wikipedia, the free encyclopedia,
/wiki/Operations_research ,(Thursday, February 27, 2014).
[3]许诚,邹强,汪小娜.军事运筹学科的现状和发展[A]长沙中国运筹学会第六届学术交流会论文集[C],2000.10-15,961-968.
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