田忌赛马与运筹学(hu)
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运筹学的发展历史和现实应用摘要运筹学是包含多种学科的综合性学科,是最早形成的一门软科学。
它把科学的方法、技术和工具应用到包括一个系统管理在内的各种问题上,以便为那些掌管系统的人们提供最佳的解决问题的办法。
它用科学的方法研究与某一系统的最优管理有关的问题。
它能帮助决策人解决那些可以用定量方法和有关理论来处理的问题。
首先对运筹学做了简单介绍,并回顾了运筹学的产生和历史,同时介绍了运筹学研究对象、定义和特点,以及运筹学的内容和研究方法,最后对现在运筹学界最为关注的问题——运筹学的未来发展作了分析。
从“运筹帷幄”引入运筹学,从历史、经济、民生等领域所举例子详细解说了运筹学与博弈论思想在现实中的应用。
关键词:运筹学,历史,特点,内容和方法,应用一、运筹学的的起源与发展普遍认为,运筹学起源于第二次世界大战初期,当时, 英国(随即是美国) 军事部门迫切需要研究如何将非常有限的物资以及人力和物力, 分配与使用到各种军事活动的运行中, 以达到最好的作果。
在第二次世界大战期间, 德国已拥有一支强大的空军, 飞机从德国起飞17 分钟即到达英国本土。
在如此短的时间内, 如何预警和拦截成为一大难题。
1935 年, 为了对付德国空中力量的严重威胁, 英国在东海岸的鲍德西(Birdseye) 成立了关于作战控制技术的研究机构。
1938 年, 鲍德西科学小组负责人( Rowe , A1 P) 把他们从事的工作称为运筹学(Operational research[ 英] ,Operations research[美] , 直译为“作战研究”) 。
因此, 人们把鲍德西作为运筹学的诞生地, 将1935 —1938 年这一时间段作为运筹学产生的酝酿时期。
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。
与生活息息相关的运筹学——《运筹学》学习心得中国古代著名的例子“田忌赛马”,通过巧妙的安排部署马匹的出场顺序,利用了现有马匹资源的最大效用,设计出了一个最优的方案,这就是对运筹学中博弈论的运用,那么运筹学与我们的生活息息相关。
自古以来,运筹学就无处不在。
小到菜市场买菜的大妈,大到做军事部署的国家元首,都会用到运筹学。
当我们为选择去哪里旅游而犹豫不决,比对了很久终于找到一条最优路线时;当我们考试之前想临时抱佛脚,用最短时间复习而考到尽量高的分数时……无形之中,我们已经在运用运筹学不断的解决我们生活中的问题了。
运筹学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,多与仓储、物流、算法等领域相关。
因此运筹学与应用数学、工业工程、计算机科学等专业密切相关。
现在普遍认为,运筹学是近代应用数学的一个分支,主要是将生产、管理等事件中出现的一些带有普遍性的运筹问题加以提炼,然后利用数学方法进行解决。
前者提供模型,后者提供理论和方法。
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。
“运筹”一词,本指运用算筹,后引伸为谋略之意。
“运筹”最早出自于汉高祖刘邦对张良的评价:“运筹帷幄之中,决胜千里之外。
”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,却是晚多了。
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。
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。
天津外国语大学国际商学院本科生课程论文课程名称:运筹学论文题目:运筹学概述姓名:卢楠学号:1307144036专业:财务管理年级:2013级班级:13711任课教师:张琼2016 年 3月内容摘要运筹学是20世纪三四十年代发展起来的一门新兴交叉学科,它主要研究如何应用数学和计算的理论与方法对社会系统和工程系统做出最优或满意的决策。
本文概述了运筹学的研究对象、特点、定义、主要内容和方法,简述了运筹学的发展历程以及运筹学的应用,展望了运筹学未来发展的方向。
关键词:运筹学;概述目录一、引言 (1)二、运筹学的发展 (1)三、运筹学的研究对象、定义和特点 (2)(一)运筹学定义 (2)(二)运筹学研究对象 (3)(三)运筹学特点 (3)四、运筹学的主要内容和研究方法 (3)五、运筹学的应用 (3)六、结语 (4)参考文献: (5)运筹学概述一、引言运筹学是20世纪三四十年代发展起来的一门新兴交叉学科。
它主要研究人类对各种资源的运用及筹划活动,以期通过了解和发展这种运用及筹划活动的基本规律,发挥有限资源的最大效益,达到总体最优的目标。
从问题的形成开始,到构造模型、提出解案、进行检验、建立控制,直至付诸实施为止的所有环节构成了运筹学研究的全过程。
运筹学研究对象的客观普遍性,以及强调研究过程完整性的重要特点,决定了运筹学应用的广泛性,它的应用范围遍及工农业生产、经济管理、工程技术、国防安全、自然科学等各个方面和领域。
二、运筹学的发展朴素的运筹思想在中国古代历史发展中源远流长。
公元前6世纪的著作《孙子兵法》是我国古代军事运筹思想最早的典籍,研究如何筹划兵力以争取全局胜利。
同一时期,我国创造的轮作制、间作制与绿肥制等先进的耕作技术暗含了现代运筹学中二阶段决策问题的雏形。
总之,统筹、多阶段决策、多目标优化、合理运输、选址问题、都市规划、资源综合利用等运筹思想方法屡见不鲜,但很少有人从数学的角度将这些运筹思想和方法进行提升。
运筹学论文——“田忌赛马”问题分析及启示选题背景:在中国战国时期,曾经有过一次流传后世的赛马比赛,相信大家都知道,这就是田忌赛马。
田忌赛马的故事说明在已有的条件下,经过筹划,选择一个最好的方案,就会取得最好的效果。
是现代运筹学的典型案例。
其主要是在研究经济活动和军事活动中能用数量来表达的有关策划、管理方面的问题。
当然,随着客观实际的发展,运筹学的许多内容不但研究经济和军事活动,有些已经深入到日常生活当中去了。
运筹学可以根据问题的要求,通过数学上的分析、运算,得出各种各样的结果,最后提出综合性的合理安排,已达到最好的效果。
为此,我们想通过进一步的分析田忌赛马问题,展示运筹学在现实生活和决策中的重要地位。
让大家更好地了解和运用运筹学的思想进行生产和生活。
问题描述:《史记》中有这样一个故事:有一天,齐王要田忌和他赛马,规定每个人从自己的上、中、下三等马中各选一匹来赛;并规定,每次拿一匹马来比赛;并约定,每有一匹马取胜可获千两黄金,每有一匹马落后要付千两黄金。
当时,齐王的每一等次的马比田忌同样等次的马都要强,因而,如果田忌用自己的上等马与齐王的上等马比,用自己的中等马与齐王的中等马比,用自己的下等马与齐王的下等马比,则田忌要输三次,因而要输黄金三千两。
但是结果,田忌没有输,反而赢了一千两黄金。
这是怎么回事呢?答案早已经不是秘密,而其内在的思想去值得我们学习和研究。
在赛马之前,田忌的谋士孙膑给他出了一个主意,让田忌用自己的下等马去与齐王的上等马比,用自己的上等马与齐王的中等马比,用自己的中等马与齐王的下等马比。
田忌的下等马当然会输,但是上等马和中等马都赢了。
因而田忌不仅没有输掉黄金三千两,还赢了黄金一千两。
分析与求解:通过深入的分析,其实我们可以看到田忌赛马能够赢并不是必然的,是有一些必要因素存在的。
下面是我给出的分析:首先,假设田忌为X方,齐王为Y方。
田忌有上中下三种马匹,按其速度分别记为X1,X2,X3;齐王也有上中下三种马匹,按其速度分别记为Y1,Y2,Y3;其中,X1 > X2> X3 ; Y1 > Y2 > Y3;则由故事中所述容易得出:Y1 > X1 ;Y2 > X2 ;Y3 > X3一,不做任何的调整胜负我们是以三局两胜制进行判定的,由此可得出如下对田忌局势的分析表格:双方场次1 2 3 结果齐王Y1Y1>X1负Y2Y2>X2负Y3Y3>X3负田忌X1X1X3 负所以,可轻易得出田忌必败。
运筹学实验的心得体会运筹学实验的心得体会篇一:运筹学实验的心得体会这学期选修课选的是王延臣老师的运筹学,通过几次上课的观察与体会,有以下几点体会可惜谈谈,希望老师给予知道讲解:《史记·高祖本纪》有云:“夫运筹帷幄之中,决胜于千里之外”。
先从运筹学的名字谈起。
运筹学的英文原名叫做Operations Research,从名字就可以看出,运筹学主要就是“研究(Research),就是研究在经营管理活动中如何行动,如何以尽可能小的代价,获取尽可能好的结果,即所谓“最优化”问题。
中国学者把这门学科意译为“运筹学”,就是取自古语“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”,其意为运算筹划,出谋献策,以最佳策略取胜。
这就极为恰当地概括了这门学科的精髓。
运筹学作为一门现代科学,是在第二次世界大战期间首先在英美两国发展起来的,有的学者把运筹学描述为就组织系统的各种经营作出决策的科学手段。
P.M.Morse与G.E.Kimball在他们的奠基作中给运筹学下的定义是:“运筹学是在实行管理的领域,运用数学方法,对需要进行管理的问题统筹规划,作出决策的一门应用科学。
”运筹学的另一位创始人定义运筹学是:“管理系统的人为了获得关于系统运行的最优解而必须使用的一种科学方法。
”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,以期发挥最大效益。
一、运筹学的特点是:1、运筹学已被广泛应用于工商企业、军事部门、民政事业等研究组织内的统筹协调问题,故其应用不受行业、部门之限制。
2、运筹学既对各种经营进行创造性的科学研究,又涉及到组织的实际管理问题,它具有很强的实践性,最终应能向决策者提供建设性意见,并应收到实效。
3、它以整体最优为目标,从系统的观点出发,力图以整个系统最佳的方式来解决该系统各部门之间的利害冲突。
对所研究的问题求出最优解,寻求最佳的行动方案,所以它也可看成是一门优化技术,提供的是解决各类问题的优化方法。
《运筹学》试题及答案19、简述线性规划模型主要参数(p11)(1)、价值系数:目标函数中决策变量前的系数为价值系数(2)、技术系数:约束条件中决策变量前的系数(3)、约束条件右边常数项15、简述线性规划解几种可能的结果(情形)(ppt第二章39或89页)(1).有唯一最优解 (单纯形法中在求最大目标函数的问题时,对于某个基本可行解,所有δj≤0)(2).无可行解,即可行域为空域,不存在满足约束条件的解,也就不存在最优解了。
(3).无界解,即可行域的范围延伸到无穷远,目标函数值可以无穷大或无穷小,一般来说,这说明模型有错,忽略了一些必要的约束条件(4).无穷多个最优解,则线段上的所有点都代表了最优解(5)退化问题,基变量有时存在两个以上相同的最小比值,这样在下一次迭代中就有一个或几个基变量等于零,用图解法无退化解1、简述单纯形法的基本思路(p70)从可行域中某一个顶点开始,判断此顶点是否是最优解,如不是,则再找另一个使得其目标函数值更优的顶点,称之为迭代,再判断此点是否是最优解。
直到找到一个顶点为其最优解,就是使得其目标函数值最优的解,或者能判断出线性规划问题无最优解为止。
17、简述线性规划中添加人工变量的前提(p85)在系数矩阵中直接找不到初始可行解,进而通过添加人工变量的方法来构造初始可行基,得出初始基本可行解10、简述线性规划对偶问题的基本性质(p122)(1)对称性(2)弱对偶性(3)强对偶性(4)最优性(5)互补松弛型原函数与对偶问题的关系1)求目标函数最大值的线性规划问题中有n 个变量 m个约束条件,它的约束条件都是小于等于不等式。
而其对偶则是求目标函数为最小值的线性规划问题,有m个变量n个约束条件,其约束条件都为大于等于不等式。
2)原问题的目标函数中的价值系数为对偶问题中的约束条件的右边常数项,并且原问题的目标函数中的第i个价值系数就等于对偶问题中的第i个约束条件的右边常数项。
3)原问题的约束条件的右边常数项为对偶问题的目标函数中价值系数。
数学田忌赛马教学设计11篇下面是收集的数学田忌赛马教学设计11篇,供大家参阅。
数学田忌赛马教学设计1教材分析《田忌赛马》是人教版实验教材数学四年级上册第八单元“数学广角—运筹学”中的内容。
它是运用“对策论”最古老、最典型的案例,研究的是采用什么对策才能战胜对手。
教材编排的目的是要让学生从数学的角度去理解这个故事,并从中体会对策论在实际中的应用。
结合《数学课程标准》倡导的“素材要密切联系学生的现实生活,运用学生关注和感兴趣的实例作为认识的背景”。
我大胆改变教材,运用学生喜爱的扑克牌游戏进行新课教学,并从游戏中一起探索出“最佳对策”,而把“田忌赛马”例题变为练习题。
这样的安排,从学生身边的事物入手,生动有趣,更具有实效性。
教学目标1.学生通过简单的事例,能初步体会对策论方法在解决实际问题中的应用。
2.在活动中让学生认识到解决问题策略的多样性,形成寻找解决问题最优方案的意识,提高学生解决问题的能力。
3.感受数学在日常生活中的广泛应用,尝试用数学的方法来解决实际生活中的简单问题,初步培养学生的.应用意识和解决实际问题的能力。
教学重点经历探索“最佳对策”的过程。
教学难点初步理解“最佳对策”的原理。
教学准备扑克牌、课件等。
教学过程一、玩扑克牌,比大小,揭示课题1.玩扑克牌,比大小。
同学们,你们喜欢玩扑克牌吗?今天老师带了一副扑克牌,我们一起玩一玩。
一共6张扑克牌,我把它分成了两组,红方是10,7,4,黑方是9,6,3。
游戏的规则是这样的:双方每次各出一张牌比大小,大的赢,采用三局两胜制。
2.揭示课题。
为什么老师总能赢呢?这就是老师应用了数学中的对策问题,今天我们就来学习有关“对策问题”。
板书课题:对策问题。
【设计意图】用孩子们喜欢的扑克游戏引入新课,激起学生的求知欲望,为孩子们的探究埋下了伏笔。
二、探讨“赢”的策略1.小组罗列游戏中所有出牌方法。
2.黑方获胜的出牌方式有几种?那你能说一说黑方要获胜必须得具备哪些条件?3.讲田忌赛马的故事。