高等教育出版社：《运筹学基础及应用》书籍教材PDF电子版（编著：胡运权，第4版，高等教育出版社）.pdf_大学文库

第四版前言运筹学是一门以人机系统的组织、管理为对象，应用数学和计算机等工具来研究各类有限资源的合理规划使用并提供优化决策方案的科学。它是经管类专业本、专科生和研究生层次的主干课、学位课。本书从未来经管类人才应具备的运筹学知识、能力出发，系统介绍了运筹学中的线性规划、整数规划、目标规划、图与网络分析、动态规划、存贮论、排队论、决策论、博奔论的基础理论及方法。内容上力求阐明概念和方法的经济和物理含义，并用较多的例子演练各类模型的建立及其在经济管理中的应用，每章后均有习题供复习和消化课本知识使用。本书于1986年4月起由哈尔滨工业大学出版社出版，中间两次修订再版，至2003年9月共13次印刷，累计印数10.8万册。1995年本书荣获国家教委优秀教材二等奖，2002年本书第四版被列为普通高等教育“十五”国家级规划教材，并改由高等教育出版社出版。本书第四版在前三版基础上作了较大篇幅的修改，除尽力保持内容全面，深入浅出、突出建模技巧和应用以及叙述比较简练等特点外，还着重吸收了近年来国内外出版的运筹学图书中的长处和精华。主要修改内容为：原对策论一章改名博奔论，并按经济博奔内容重写；在每章后面增加了供讨论和深入学习用的案例；更换和精选了部分例子，补充了数据包络分析、0一1规划应用、排队系统模拟、Pareto最优、层次分析法等节；在习题数量上作了适当增加，同时删除了一些纯计算方法的内容。本书第一版作者为胡运权、钱颂迪，由胡运权主编，以胡运权为主，有胡祥培、钱国明、王秀强等参加了第二、三版的修订。这次第四版的修改，仍以胡运权为主，胡祥培（大连理工大学）、钱国明参加了部分工作。哈工大徐永仁、张庆普、高艳娟副教授，沈阳工业学院赵忠华副教授等对本次修改提出了不少宝贵意见和建议，谨在此表示谢意。由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，悬请广大读者批评指正。编者2003年11月

绪论一、运筹学一词起源于20世纪30年代据《大英百科全书》释义，“运筹学是一门应用于管理有组织系统的科学”，“运筹学为掌管这类系统的人提供决策目标和数量分析的工具，”我国《辞海》（1979年版）中有关运筹学条目的释义为：“运筹学主要研究经济活动与军事活动中能用数量来表达有关运用，筹划与管理方面的问题，它根据问题的要求，通过数学的分析与运算，作出综合性的合理安排，以达到较经济较有效地使用人力物力”《中国企业管理百科全书》（1984年版）中的释义为：“运筹学应用分析、试验、量化的方法，对经济管理系统中人、财、物等有限资源进行统筹安排，为决策者提供有依据的最优方案，以实现最有效的管理，”运筹学一词的英文原名为OperationsResearch（缩写为O.R.），可直译为“运用研究”或“作业研究”，由于运筹学涉及的主要领域是管理何题，研究的基本手段是建立数学模型，并比较多地运用各种数学工具，从这点出发，曾有人将运筹学称做“管理数学”，1957年我国从“夫运筹策惟輕之中，决胜于干里之外”（见《史记高祖本纪）这句古语中摘取“运筹”二字，将O.R，正武译作运筹学，比较恰当地反映了这门学科的性质和内涵，二、朴素的运筹学思想在我国古代文献中就有不少记载，例如齐王赛马和丁渭主持皇宫的修复等事，齐王赛马的事是说一次齐王和田总赛马，规定双方各出上中下三个等级的马各一匹，如果按同等级的马比赛，齐王可获全胜，但田忌采取的策略是以下马对齐王的上马，以上马对齐王的中马，以中马对齐王的下马，结果田忌反以二比一获胜，丁潤修皇宫的故事发生在北宋时代，皇宫因火焚毁，由丁滑主持修复工作，他让人在宫前大街取土烧砖，挖成大沟后灌水成渠，利用水渠运来各种建筑用材料，工程完毕后再以废砖乱瓦等填沟修复

绪论2.大街，做到减少和方便运输，加快了工程进度：但运筹学这个名词的正式使用是在1938年，当时英国为解决空袭的早期预警，做好反侵略战争准备，积极进行“雷达”的研究，但随着雷达性能的改善和配置数量的增多，出现了来不同雷达站的信息以及雷达站同整个防空作战系统的协调配合问题1938年7月，波得塞（Bawdsey）雷达站的负责人罗伊（A，P.Rowe）提出立即进行整个防空作战系统运行的研究，并用“OperationalResearch”一词作为这方面研究的描述，这就是OR.（运筹学）这个名词的起源，运筹学小组的活动，开始局限于对空军战术的研究，以后扩展到海军和陆军，并参与战路决策的研究，这种研究在美国、加拿大等国很快得到效法，二次世界大战中，各国的运筹学小组广泛进行了如何提高轰炸效果或侦察效果，如何用水雷有效封锁敌方海面和其他战略战术方面的分析，为取得反法西斯战争的胜利作出了贡献1939年苏联学者康托洛维奇（JI.B.KaHTOpOBHY）出版了《生产组织与计划中的数学方法》一书，对彼得格勒胶合板厂的计划任务建立了一个线性规划的模型，并提出了“解乘数法”的求解方法，为数学与管理科学的结合作出了开创性的工作，战后，运筹学的活动扩展到工业和政府等部门，它的发展大致可分三个阶段:1，从1945年到20世纪50年代初，被称为创建时期．此阶段的特点是人数不多，范围较小，出版物、学会等塞赛无几，最早英国一些战时从事运筹学研究的人积极讨论如何将运筹学方法应用于民用部门，于1948年成立“运筹学俱乐部”，在煤炭、电力等部门推广应用运筹学取得一些进展，1948年美国麻省理工学院把运筹学作为一门课程介绍，1950年英国伯明输大学正式开设运筹学课程，1952年在美国喀斯（Case）工业大学设立了运筹学的硕士和博士学位，第一本运筹学杂志《运筹学季刊》（O.R.Quarterly）1950年于英国创刊，第一个运筹学会美国运筹学会于1952年成立，并于同年出版运筹学学报(Journal of ORSA).2.20世纪50年代初期到20世纪50年代末期，被认为是运筹学的成长时期，此阶段的一个特点是电子计算机技术的迅速发展，使得运筹学中一些方法如单纯形法、动态规划方法等，得以用来解决实际管理系统中的优化问题，促进了运筹学的推广应用，20世纪50年代末，美国大约有半数的大公司在自己的经营管理中应用运筹学，另一个特点是有更多刊物、学会出现，从1956年到1959年就有法国、印度、日本、荷兰、比利时等十个国家成立运筹学会，并又有6种运筹学刊物问世.1957年在英国牛津大学召开了第一次国际运练学会议，1959年成立国际运练学会（InternationalFederation of OperationsResearch Societies, IFORS)

绪论·3·3.自20世纪60年代以来，被认为是运筹学迅速发展和开始普及的时期，此阶段的特点是运筹学进一步细分为各个分支，专业学术团体的迅速增多，更多期刊的创办，运筹学书籍的大量出版以及更多学校将运筹学课程纳入教学计划之中，第三代电子数字计算机的出现，促使运筹学得以用来研究一些大的复杂的系统，如城市交通、环境污染、国民经济计划等。我国第一个运筹学小组于1956年在中国科学院力学研究所成立，1958年建立了运筹学研究室.1960年在山东济南召开全国应用运筹学的经验交流和推广会议，1962年和1978年先后在北京和成都召开了全国运筹学专业学术会议，1980年4月成立中国运筹学会在农林、交通运输、建筑、机械、冶金、石油化工、水利、邮电、纺织等部门，运筹学的方法已开始得到应用推广、除中国运筹学会外，中国系统工程学会以及与国民经济各部门有关的专业学会，也都把运筹学应用作为重要的研究领域．我国各高等院校，特别是各经济管理类专业中已普遍把运筹学作为一门专业的主干课程列入教学计划之中日前国际上著名的运筹学刊物有：ManagementScience，OperationsResearch,Interfaces,Journal of Operationel Research Society,European JournalofOperationsRcsearch等，国内运筹学的专门刊物或较多刊登运筹学理论和应用的刊物主要有：运筹学学报，运筹与管理，系统工程学报，系统工程理论与实践，系统工程理论方法应用，数量经济技术经济研究，预测，系统工程，系统科学与数学等，三、运筹学研究的基本特点是：考感系统的整体优化、多学科的配合以及模型方法的应用，系统的整体优化：所谓系统可以理解为是由相互关联、相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的有机整体。例如一个企业的经营管理是由很多子系统组成，包括生产、销售、技术、供应、财务等，各子系统的工作好坏直接影响企业经营管理的好坏但各子系统的目标往往不一致，生产部门为提商劳动生产率希望尽可能增大批量；销售部门为满足更多用户带要，要求增加花色品种；财务部门希望减少积压，加速流动资金周转，降低成本，运筹学不是对每一个决策行为孤立进行评价，而是把它同系统内所有其他重要的相互作用结合起来作出评价，把相互影响的各方面作为一个统一体，从总体利益的观点出发，等找出一个优化协调的方案多学科的配合。个企业的有效管理涉及很多方面，运筹学研究中吸收来自不同领域、具有不同经验和技能的专家，由于专家们来自不同的学科领域，具有不同的经历经验，增强了发挥小组集体智邀提出问题和解决问题的力、这种多学科的协调配合在研究的初期，在分析和确定问题的主要方而，在选定和探索解决问题的途径时，显得特别重要

绪论·4·模型方法的应用，在各门学科的研究中广泛应用实验的方法，但运筹学研究的系统往往不能搬到实验室来，代替的方法是建立这个问题的数学和模拟的模型，如果说辅助决策是运筹学应用的核心，建立模型则是运筹学方法的精髓，围绕着模型的建立、修正与应用，运筹学的研究可划分为以下步骤：1，分析与表述问题，首先对研究的问题和系统进行观察分析，归纳出决策的目标及制订决策时在行动和时间等方面的限制，实际问题不同于教科书上的例子，很多矛盾交织在一起，边界模糊，情况不确切，需要深人调查分析，并同有关人员一起讨论，明确有关研究问题的过去与末来，问题的边界、环境以及包含这个问题在内的更大系统的有关情况，以便在对问题的表述中明确要不要把整个间题分成若干较小的子问题，确定问题中哪些悬可控的决策变量，哪些是不可控的变量，确定限制变量取值的工.艺技术条件及对目标的有效度量等：例如运筹学小组在对美国旧金山警署实现巡警值班与调度优化的研究（参见Inlerlaces1989年第1期上文章）时，曾提出三个目标：（1）维护市民的高度安全；（2）保证警官的高昂士气；（3）运行成本最小经研究，为达到第（1）个目标，警署同市政府共同建立了个期望的安全水平，通过平衡蓄官的工作量来达到第（2）个目标，最后通过确立优化的巡逻制度，在满足前两个目标基础上，使用较少的警官来实现低成本运行：为此在这个步骤中，运筹学研究小组还要花时间收集同问题的有关数据、特别是一些关键的数据：2，建立模型.模型是真实系统的代表，是对实际问题的抽象概括和严格的逻辑表达模型表达了问题中可控的决策变量、不可控变量、工艺技术条件及目标有效度量之间的相互关系．模型的正确建立是运筹学研究中的关键一步，对模型的研制是一项艺术，它是将实际问题、经验、科学方法三者有机结合的创造性的工作，建立模型的好处，一是使问题的描述高度规范化，如管理中，对人力、设备、材料、资金的利用安排都可以归纳为所谓资源的分配利用问题，可建立起一个统一的规划模型，面对规划模型的研究代替了对一个个其体问题的分析研究。二是建立模型后，可以通过输人各种数据资料，分析各种因素同系统整体目标之间的因果关系，从而确立套逻辑的分析问题的程序方法三是建立系统的模型为应用电子计算机来解决实际问题架设起桥梁：建立模型时既要尽可能包含系统的各种信息资料，又要抓住本质的因紊：因为模型毕竞是对问题的理想化抽象，所以建模时进行近似或简化假设是必要的，去除一些不重要的因素不会影响问题的结果，建模过程中，一种好的做法是从简单的形式开始，然后逐步丰富使其接近实际问题．一般建模时应尽可能选择建立数学模型，但有时问题中的各种关系难于用数学语言描绘，或问题中包含的随机因素较多时，也可以建立起一个模拟的模型，即将问题的因素、目标及运行时的关系用逻辑框图的形式表示出来