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運籌學包括哪些方法

發布時間:2022-05-31 20:27:09

㈠ 運籌學是一門什麼學科

運籌學它是20世紀30年代初發展起來的一門新興學科,其主要目的是在決策時為管理人員提供科學依據,是實現有效管理、正確決策和現代化管理的重要方法之一。該學科應用於數學和形式科學的跨領域研究,利用統計學、數學模型和演算法等方法,去尋找復雜問題中的最佳或近似最佳的解答。

運籌學經常用於解決現實生活中的復雜問題,特別是改善或優化現有系統的效率。 研究運籌學的基礎知識包括實分析、矩陣論、隨機過程、離散數學和演算法基礎等。而在應用方面,多與倉儲、物流、演算法等領域相關。因此運籌學與應用數學、工業工程、計算機科學、經濟管理等專業相關。

學科特點:

運籌學已被廣泛應用於工商企業、軍事部門、民政事業等研究組織內的統籌協調問題,故其應用不受行業、部門之限制;

運籌學既對各種經營進行創造性的科學研究,又涉及到組織的實際管理問題,它具有很強的實踐性,最終應能向決策者提供建設性意見,並應收到實效;

它以整體最優為目標,從系統的觀點出發,力圖以整個系統最佳的方式來解決該系統各部門之間的利害沖突。對所研究的問題求出最優解,尋求最佳的行動方案,所以它也可看成是一門優化技術,提供的是解決各類問題的優化方法。

㈡ 運籌學是分析和解決管理問題的一種有效方法,它的主要分支有哪些

運薄學按所解決間題性質上的差別,將實際的問監歸結為不同類型的數學棋型,這些不同類峨的數學模m構成了運籌學的各個分支,主要的分支有以下幾項。
1.線性規劃
經濟管理中如何有效地利用現有人力、物力完成更多的任務.或在預定的任務目標下,如何耗用最少的人力、物力去實現。這類統籌規劃的問題用數學語官表達,先根據問題要達到的目標選取適當的變f.間題的目標通過用變I的ak數形式表示(稱為目標函數).對問越的限制條件用有關變A的等式或不等式表達(稱為約束條件)。當變一連續取值,且目標的數和約束條件均為線性時.稱這類模型為線性規劃的棋型.有關對線性規劃問腸建櫻、求解和應用的研究構成了運籌學中的線性規劃分支。內容沙及線性規劃及單純形法、對供理論、運抽問胭等。

2.非線性規劃
如果上述模型中目標函數或約束條件不全是線性的,對這類模員的研究便構成了非線性規劃的分支。由於大多數工程物理t的表達式是非線性的.因此非線性規劃在各類工程的優化設計中得到較多的應用.它是優化設計的有力工具。

3.動態規劃
動態規劃是研究多階段決策過程最優化的運籌學分支。有些經濟管理活動由一系列相互關聯的階段組成.在每個階段依次進行決策,而且上一階段的翰出狀態就是下一階段的箱入狀態,且各階段決策之間互相關聯,因而形成一個多階段的決策過程。動態規劃研究多階段決策過程的總體優化.即從系統總體出發,要求各階段決策所構成的決策序列使目標函數值達到最優。

4.圖與網路分析
生產管理中經常遇到工序的合理銜接問地,設計中經常遇到研究各種管道、線路的通過能力.以及倉庫、附屬設施的布局等問翅。運籌學中把一些研究的對象用節點表示.對象之間的聯系用連線表示。點、連線的集合構成圖。圖論是研究由節點和連線所組成圖形的數學理論和方法。圖是網路分析的基礎,根據研究的具體網路對象(如鐵路網、電力網、通信網等》.斌予圖中各連線某個具體的參數,如時間、流最、費用、距離等。規定圖中各節點代表具體網路中任何一種流動的起點、中轉點成終點.然後利用圖論方法來研究各類網路緒構和流,的優化分析。網路分析還包括利用網路圖形來描述一項工程中各頂作業的進度和結構關系,以便對工程進度進行優化控制。

5.存儲論
一種研究最優存貯策略的理論和方法。如為了保證企業生產的正常進行.需要有一定數f原材料和軍部件的儲備.以調節供需之間的不平衡。實際問題中,需求I可以是常數.也可以是服從某一分布的隨機變t。每次訂貨鑽一定貧用,提出訂貨後,貨物可以一次到達.也可能分批到達。從提出訂貨到貨物的到達可能是即時的.也可能需要一個周期(訂貨提前期)。某些情況下允許缺貨.有些情況不允許塊貨。存貯策略研究在不同需求、供貨及到達方式等情況下,確定在什麼時間點及一次提出多大批盈的訂貨,使用於訂吶、貯存和可能發生短缺的費用的總和為最少。

6.排隊論
生產和生活中存在大.有形和無形的擁擠和排隊現象。排隊系統由服務機構(服務員)及被服務的對象(顧客)組成.一般顧客的到達及服務員用於對每名顧客的服務時間是隨機的,服務員可以是一個或多個,多種愉況下又分平行或牢聯排列。排隊按一定規則進行一般按到達從序先到先服務.但也有享受優先服務權的。按系統中從客容皿,可分為等待制、損失制、混合制等。排隊論研究顧客不同愉人、各類服務時間的分布、不同服務員數及不同排隊規則情況下.排隊系統的工作性能和狀態.為設計新的排隊系統及改進現有系統的性能提供數t依據。

㈢ 運籌學是學什麼的

運籌學是一門應用數學學科,充分利用各類數學模型和統計分析學的知識當法,去尋找復雜問題裡面最優或近似最優的解答。運籌學應用的領域和前景十分廣闊,從物流、倉儲、供應鏈,到商業活動中動態定價,金融工程下的組合優化,以及交通領域的路徑規劃,都離不開運籌學的支持。運籌學在管理學的研究中十分有用,主要用來尋優決策。

㈣ 運籌學學什麼

籌學(Operations Research,又譯為作業研究),是一應用數學和形式科學的跨領域研究,利用像是統計學、數學模型和演算法等方法,去尋找復雜問題中的最佳或近似最佳的解答。運籌學經常用於解決現實生活中的復雜問題,特別是改善或優化現有系統的效率。 研究運籌學的基礎知識包括實分析、矩陣論、隨機過程、離散數學和演算法基礎等。而在應用方面,多與倉儲、物流、演算法等領域相關。因此運籌學與應用數學、工業工程、計算機科學等專業密切相關。

歷史
「運籌」一詞,本指運用算籌,後引伸為謀略之意。「運籌」最早出自於漢高祖劉邦對張良的評價:「運籌帷幄之中,決勝千里之外。」
二次大戰時,英軍首次邀請科學家參與軍事行動研究(operations research, 在英國又稱operational research或OR/MS, management science),戰後這些研究結果用於其他用途,這是現代「運籌學」的起源。
中國在1956年曾用過「運用學」的名字,於1957年正式定名為「運籌學」,於1980年成立中國運籌學會(ORSC),並於1982年加入國際運籌學聯合會(IFORS)。

㈤ 運籌學 是什麼

㈥ 運籌學的具體內容

運籌學的具體內容包括:規劃論(包括線性規劃、非線性規劃、整數規劃和動態規劃)、庫存論、圖論、決策論、對策論、排隊論、可靠性理論等。 數學規劃即上面所說的規劃論,是運籌學的一個重要分支,早在1939年蘇聯的康托洛維奇(H.B.Kahtopob )和美國的希奇柯克(F.L.Hitchcock)等人就在生產組織管理和制定交通運輸方案方面首先研究和應用一線性規劃方法。1947年旦茨格等人提出了求解線性規劃問題的單純形方法,為線性規劃的理論與計算奠定了基礎,特別是電子計算機的出現和日益完善,更使規劃論得到迅速的發展,可用電子計算機來處理成千上萬個約束條件和變數的大規模線性規劃問題,從解決技術問題的最優化,到工業、農業、商業、交通運輸業以及決策分析部門都可以發揮作用。從范圍來看,小到一個班組的計劃安排,大至整個部門,以至國民經濟計劃的最優化方案分析,它都有用武之地,具有適應性強,應用面廣,計算技術比較簡便的特點。非線性規劃的基礎性工作則是在1951年由庫恩(H.W.Kuhn)和塔克(A.W.Tucker)等人完成的,到了70年代,數學規劃無論是在理論上和方法上,還是在應用的深度和廣度上都得到了進一步的發展。
數學規劃的研究對象是計劃管理工作中有關安排和估值的問題,解決的主要問題是在給定條件下,按某一衡量指標來尋找安排的最優方案。它可以表示成求函數在滿足約束條件下的極大極小值問題。
數學規劃和古典的求極值的問題有本質上的不同,古典方法只能處理具有簡單表達式,和簡單約束條件的情況。而現代的數學規劃中的問題目標函數和約束條件都很復雜,而且要求給出某種精確度的數字解答,因此演算法的研究特別受到重視。
這里最簡單的一種問題就是線性規劃。如果約束條件和目標函數都是呈線性關系的就叫線性規劃。要解決線性規劃問題,從理論上講都要解線性方程組,因此解線性方程組的方法,以及關於行列式、矩陣的知識,就是線性規劃中非常必要的工具。
線性規劃及其解法—單純形法的出現,對運籌學的發展起了重大的推動作用。許多實際問題都可以化成線性規劃來解決,而單純形法有是一個行之有效的演算法,加上計算機的出現,使一些大型復雜的實際問題的解決成為現實。
非線性規劃是線性規劃的進一步發展和繼續。許多實際問題如設計問題、經濟平衡問題都屬於非線性規劃的范疇。非線性規劃擴大了數學規劃的應用范圍,同時也給數學工作者提出了許多基本理論問題,使數學中的如凸分析、數值分析等也得到了發展。還有一種規劃問題和時間有關,叫做「動態規劃」。近年來在工程式控制制、技術物理和通訊中的最佳控制問題中,已經成為經常使用的重要工具。 排隊論又叫隨機服務系統理論。最初是在二十世紀初由丹麥工程師艾爾郎關於電話交換機的效率研究開始的,在第二次世界大戰中為了對飛機場跑道的容納量進行估算,它得到了進一步的發展,其相應的學科更新論、可靠性理論等也都發展起來。
1909年丹麥的電話工程師愛爾朗(A.K.Erlang)排隊問題,1930年以後,開始了更為一般情況的研究,取得了一些重要成果。1949年前後,開始了對機器管理、陸空交通等方面的研究,1951年以後,理論工作有了新的進展,逐漸奠定了現代隨機服務系統的理論基礎。排隊論主要研究各種系統的排隊隊長,排隊的等待時間及所提供的服務等各種參數,以便求得更好的服務。它是研究系統隨機聚散現象的理論。
排隊論又叫做隨機服務系統理論。它的研究目的是要回答如何改進服務機構或組織被服務的對象,使得某種指標達到最優的問題。比如一個港口應該有多少個碼頭,一個工廠應該有多少維修人員等。
因為排隊現象是一個隨機現象,因此在研究排隊現象的時候,主要採用的是研究隨機現象的概率論作為主要工具。此外,還有微分和微分方程。排隊論把它所要研究的對象形象的描述為顧客來到服務台前要求接待。如果服務台以被其它顧客佔用,那麼就要排隊。另一方面,服務台也時而空閑、時而忙碌。就需要通過數學方法求得顧客的等待時間、排隊長度等的概率分布。
排隊論在日常生活中的應用是相當廣泛的,比如水庫水量的調節、生產流水線的安排,鐵路分成場的調度、電網的設計等等。 對策論也叫博弈論,前面講的田忌賽馬就是典型的博弈論問題。作為運籌學的一個分支,博弈論的發展也只有幾十年的歷史。系統地創建這門學科的數學家,馮·諾依曼。
最初用數學方法研究博弈論是在國際象棋中開始的,旨在用來如何確定取勝的演算法。由於是研究雙方沖突、制勝對策的問題,所以這門學科在軍事方面有著十分重要的應用。數學家還對水雷和艦艇、殲擊機和轟炸機之間的作戰、追蹤等問題進行了研究,提出了追逃雙方都能自主決策的數學理論。隨著人工智慧研究的進一步發展,對博弈論提出了更多新的要求。 決策論研究決策問題。所謂決策就是根據客觀可能性,藉助一定的理論、方法和工具,科學地選擇最優方案的過程。決策問題是由決策者和決策域構成的,而決策域又由決策空間、狀態空間和結果函數構成。研究決策理論與方法的科學就是決策科學。決策所要解決的問題是多種多樣的,從不同角度有不同的分類方法,按決策者所面臨的自然狀態的確定與否可分為:確定型決策、不確定型決策和風險型決策;按決策所依據的目標個數可分為:單目標決策與多目標決策;按決策問題的性質可分為:戰略決策與策略決策,以及按不同准則劃分成的種種決策問題類型。不同類型的決策問題應採用不同的決策方法。決策的基本步驟為:(1)確定問題,提出決策的目標;(2)發現、探索和擬定各種可行方案;(3)從多種可行方案中,選出最滿意的方案;(4)決策的執行與反饋,以尋求決策的動態最優。
如果決策者的對方也是人(一個人或一群人)雙方都希望取勝,這類具有競爭性的決策稱為對策或博弈型決策。構成對策問題的三個根本要素是:局中人、策略與一局對策的得失。對策問題一般可分為有限零和兩人對策、陣地對策、連續對策、多人對策與微分對策等。 搜索論是由於第二次世界大戰中戰爭的需要而出現的運籌學分支。主要研究在資源和探測手段受到限制的情況下,如何設計尋找某種目標的最優方案,並加以實施的理論和方法。在第二次世界大戰中,同盟國的空軍和海軍在研究如何針對軸心國的潛艇活動、艦隊運輸和兵力部署等進行甄別的過程中產生的。搜索論在實際應用中也取得了不少成效,例如二十世紀六十年代,美國尋找在大西洋失蹤的核潛艇「打穀者號」和「蠍子號」,以及在地中海尋找丟失的氫彈,都是依據搜索論獲得成功的。

㈦ 軍事運籌學常用的幾種方法有哪些

模型方式
運用模型對實際系統進行描述和試驗研究的方法。
現代作戰模擬
作戰模擬是研究作戰對抗過程的模擬實驗,即對一個在特定態勢下的作戰過程,根據預定的規則、步驟和數據加以模仿復現,取得統計結果,為決策者提供數量依據。
決策論
研究如何選擇最佳方案,進行有效決策的理論和方法。決策一般分 3大類。
搜索論
研究如何合理地使用人力、物力、資金及時間等以取得最佳效果的一種理論和方法。搜索論用在軍事方面,主要是研究提高對某一區域內的目標進行偵察搜索的效果。
規劃論
研究在軍事行動中如何適當地組織由人員 、武器裝備、物資、資金和時間等要素構成的系統,以便有效地實現預定的軍事目的。

㈧ 運籌學的主要研究對象是——,其主要研究方法是——。

運籌學的主要研究對象是各種有組織系統的管理問題,經營活動。

運籌學的研究方法有:1.從現實生活場合抽出本質的要素來構造數學模型,因而可尋求一個跟決策者的目標有關的解;2.探索求解的結構並導出系統的求解過程;3.從可行方案中尋求系統的最優解法。

運籌學的主要目的在於求得一個合理應用人力、物力和財力的最佳方案。

㈨ 運籌學學什麼

Operation Research原意是操作研究、作業研究、運用研究、作戰研究,譯作運籌學,是借用了《史記》「運籌策於帷幄之中,決勝於千里之外」一語中「運籌」二字,既顯示其軍事的起源,也表明它在我國已早有萌芽。

運籌學作為一門現代科學,是在第二次世界大戰期間首先在英美兩國發展起來的,有的學者把運籌學描述為就組織系統的各種經營作出決策的科學手段。P.M.Morse與G.E.Kimball在他們的奠基作中給運籌學下的定義是:「運籌學是在實行管理的領域,運用數學方法,對需要進行管理的問題統籌規劃,作出決策的一門應用科學。」運籌學的另一位創始人定義運籌學是:
「管理系統的人為了獲得關於系統運行的最優解而必須使用的一種科學方法。」
它使用許多數學工具(包括概率統計、數理分析、線性代數等)和邏輯判斷方法,來研究系統中人、財、物的組織管理、籌劃調度等問題,以期發揮最大效益。

現代運籌學的起源可以追溯到幾十年前,在某些組織的管理中最先試用科學手段的時候。可是,現在普遍認為,運籌學的活動是從二次世界大戰初期的軍事任務開始的。當時迫切需要把各項稀少的資源以有效的方式分配給各種不同的軍事經營及在每一經營內的各項活動,所以美國及隨後美國的軍事管理當局都號召大批科學家運用科學手段來處理戰略與戰術問題,實際上這便是要求他們對種種(軍事)經營進行研究,這些科學家小組正是最早的運籌小組。

第二次世界大戰期間,「OR」成功地解決了許多重要作戰問題,顯示了科學的巨大物質威力,為「OR」後來的發展鋪平了道路。

當戰後的工業恢復繁榮時,由於組織內與日俱增的復雜性和專門化所產生的問題,使人們認識到這些問題基本上與戰爭中所曾面臨的問題類似,只是具有不同的現實環境而已,運籌學就這樣潛入工商企業和其它部門,在50年代以後得到了廣泛的應用。對於系統配置、聚散、競爭的運用機理深入的研究和應用,形成了比較完備的一套理論,如規劃論、排隊論、存貯論、決策論等等,由於其理論上的成熟,電子計算機的問世,又大大促進了運籌學的發展,世界上不少國家已成立了致力於該領域及相關活動的專門學會,美國於1952年成立了運籌學會,並出版期刊《運籌學》,世界其它國家也先後創辦了運籌學會與期刊,1957年成立了國際運籌學協會。

運籌學的特點是:1.運籌學已被廣泛應用於工商企業、軍事部門、民政事業等研究組織內的統籌協調問題,故其應用不受行業、部門之限制;2.運籌學既對各種經營進行創造性的科學研究,又涉及到組織的實際管理問題,它具有很強的實踐性,最終應能向決策者提供建設性意見,並應收到實效;3.它以整體最優為目標,從系統的觀點出發,力圖以整個系統最佳的方式來解決該系統各部門之間的利害沖突。對所研究的問題求出最優解,尋求最佳的行動方案,所以它也可看成是一門優化技術,提供的是解決各類問題的優化方法。

運籌學的研究方法有:1.從現實生活場合抽出本質的要素來構造數學模型,因而可尋求一個跟決策者的目標有關的解;2.探索求解的結構並導出系統的求解過程;3.從可行方案中尋求系統的最優解法。

運籌學的具體內容包括:規劃論(包括線性規劃、非線性規劃、整數規劃和動態規劃)、圖論、決策論、對策論、排隊論、存儲論、可靠性理論等。

數學規劃即上面所說的規劃論,是運籌學的一個重要分支,早在1939年蘇聯的康托洛維奇(H.B.Kahtopob )和美國的希奇柯克(F.L.Hitchcock)等人就在生產組織管理和制定交通運輸方案方面首先研究和應用一線性規劃方法。1947年旦茨格等人提出了求解線性規劃問題的單純形方法,為線性規劃的理論與計算奠定了基礎,特別是電子計算機的出現和日益完善,更使規劃論得到迅速的發展,可用電子計算機來處理成千上萬個約束條件和變數的大規模線性規劃問題,從解決技術問題的最優化,到工業、農業、商業、交通運輸業以及決策分析部門都可以發揮作用。從范圍來看,小到一個班組的計劃安排,大至整個部門,以至國民經濟計劃的最優化方案分析,它都有用武之地,具有適應性強,應用面廣,計算技術比較簡便的特點。非線性規劃的基礎性工作則是在1951年由庫恩(H.W.Kuhn)和達克(A.W.Tucker)等人完成的,到了70年代,數學規劃無論是在理論上和方法上,還是在應用的深度和廣度上都得到了進一步的發展。

圖論是一個古老的但又十分活躍的分支,它是網路技術的基礎。圖論的創始人是數學家歐拉。1736年他發表了圖論方面的第一篇論文,解決了著名的哥尼斯堡七橋難題,相隔一百年後,在1847年基爾霍夫第一次應用圖論的原理分析電網,從而把圖論引進到工程技術領域。20世紀50年代以來,圖論的理論得到了進一步發展,將復雜龐大的工程系統和管理問題用圖描述,可以解決很多工程設計和管理決策的最優化問題,例如,完成工程任務的時間最少,距離最短,費用最省等等。圖論受到數學、工程技術及經營管理等各方面越來越廣泛的重視。

排隊論又叫隨機服務系統理論。1909年丹麥的電話工程師愛爾朗(A.K.Erlang)排隊問題,1930年以後,開始了更為一般情況的研究,取得了一些重要成果。1949年前後,開始了對機器管理、陸空交通等方面的研究,1951年以後,理論工作有了新的進展,逐漸奠定了現代隨機服務系統的理論基礎。排隊論主要研究各種系統的排隊隊長,排隊的等待時間及所提供的服務等各種參數,以便求得更好的服務。它是研究系統隨機聚散現象的理論。

可靠性理論是研究系統故障、以提高系統可靠性問題的理論。可靠性理論研究的系統一般分為兩類:(1)不可修系統:如導彈等,這種系統的參數是壽命、可靠度等,(2)可修復系統:如一般的機電設備等,這種系統的重要參數是有效度,其值為系統的正常工作時間與正常工作時間加上事故修理時間之比。

決策論研究決策問題。所謂決策就是根據客觀可能性,藉助一定的理論、方法和工具,科學地選擇最優方案的過程。決策問題是由決策者和決策域構成的,而決策域又由決策空間、狀態空間和結果函數構成。研究決策理論與方法的科學就是決策科學。決策所要解決的問題是多種多樣的,從不同角度有不同的分類方法,按決策者所面臨的自然狀態的確定與否可分為:確定型決策、風險型決策和不確定型決策;按決策所依據的目標個數可分為:單目標決策與多目標決策;按決策問題的性質可分為:戰略決策與策略決策,以及按不同准則劃分成的種種決策問題類型。不同類型的決策問題應採用不同的決策方法。決策的基本步驟為:(1)確定問題,提出決策的目標;(2)發現、探索和擬定各種可行方案;(3)從多種可行方案中,選出最滿意的方案;(4)決策的執行與反饋,以尋求決策的動態最優。

如果決策者的對方也是人(一個人或一群人)雙方都希望取勝,這類具有競爭性的決策稱為對策或博弈型決策。構成對策問題的三個根本要素是:局中人、策略與一局對策的得失。目前對策問題一般可分為有限零和兩人對策、陣地對策、連續對策、多人對策與微分對策等。

運籌學是軟科學中「硬度」較大的一門學科,兼有邏輯的數學和數學的邏輯的性質,是系統工程學和現代管理科學中的一種基礎理論和不可缺少的方法、手段和工具。運籌學已被應用到各種管理工程中,在現代化建設中發揮著重要作用。

㈩ 運籌學規劃問題基本方法有哪幾種求大神

線性規劃的單純形法、橢球法、內點法,非線性規劃的K-T條件等

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