徐家旺、劉彬主編的這本《實(shí)用管理運(yùn)籌學(xué)(第2版)》整合了運(yùn)籌學(xué)和LINGO軟件兩部分的內(nèi)容,在現(xiàn)有有關(guān)運(yùn)籌學(xué)和LINGO軟件教材的基礎(chǔ)之上,從實(shí)用角度出發(fā),將運(yùn)籌學(xué)的建模方法、應(yīng)用實(shí)例與LINGO軟件計(jì)算有機(jī)結(jié)合,涵蓋了經(jīng)常使用的運(yùn)籌學(xué)模型。
本書注重運(yùn)籌學(xué)模型在管理科研和實(shí)踐中的應(yīng)用,淡化有關(guān)的理論證明,著重從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā),對各種運(yùn)籌學(xué)方法進(jìn)行詳盡的闡述,以運(yùn)籌學(xué)原理和建模為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合實(shí)例講解各種運(yùn)籌學(xué)方法的建模技巧和求解模型的基本方法,利用LINGO軟件求解各種模型的編程方法。
本書可以作為大專院校理、工、經(jīng)、管等各類專業(yè)的本科生和研究生教材,是學(xué)生、教師、科研人員和管理工作者學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)和LINGO軟件的良師益友,有助于讀者使用LINGO軟件解決科研和管理實(shí)踐過程中遇到的實(shí)際問題。
第二版前言
本書從管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度介紹運(yùn)籌學(xué)的基本知識,以各種實(shí)際問題為背景,引出運(yùn)籌學(xué)主要分支的基本概念、模型和方法,側(cè)重各種方法及其應(yīng)用,而對其理論一般不作證明,對許多數(shù)學(xué)公式也回避繁復(fù)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。對于復(fù)雜的運(yùn)籌學(xué)算法,大都盡量運(yùn)用直觀手段和通俗語言來說明其基本思想,并輔以較豐富的算例和實(shí)例來說明求解的步驟和方法。另外,本書還將LINGO優(yōu)化建模軟件引入到各類運(yùn)籌學(xué)模型的實(shí)際應(yīng)用之中,較系統(tǒng)地介紹了利用LINGO軟件解決各類實(shí)際管理問題的編程方法,并給出了求解各類大型運(yùn)籌學(xué)模型的通用LINGO程序。
本書自第一版問世以來,在同行專家和廣大讀者的關(guān)懷和支持下,先后被多所兄弟院校選為理、工、經(jīng)、管等各類專業(yè)本科生和研究生的教材或參考書。2013年,本書第一版被列為遼寧省首批“十二五”普通高等教育本科省級規(guī)劃教材,被作者所在學(xué)校評為精品教材一等獎并獲得校級教學(xué)成果二等獎。
經(jīng)過5年多的使用和檢驗(yàn),在第一版的基礎(chǔ)上,根據(jù)教學(xué)過程中有關(guān)專家、學(xué)者的意見,以及各位編者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的不足,也為了更好地適應(yīng)讀者的要求和教材的定位,我們對第一版的部分內(nèi)容進(jìn)行了修訂。修訂的主要內(nèi)容如下。
。1) 大幅調(diào)整并增加了各章課后的練習(xí)題數(shù)量,更換了部分章節(jié)的例題,使練習(xí)題和例題更具有代表性。同時(shí),為了便于讀者自學(xué)和自查學(xué)習(xí)效果,在附錄中較詳細(xì)地給出了每章課后習(xí)題的參考答案,并在配套資料中給出了每道習(xí)題的詳細(xì)解答過程。
(2) 第二版的第2章、第3章、第4章和第7章基本上是重新編寫的。在第3章中補(bǔ)充了大量整數(shù)規(guī)劃(尤其是01整數(shù)規(guī)劃)建模實(shí)例;在第4章中增加了求解多目標(biāo)線性規(guī)劃的逐步法和妥協(xié)約束法,增加了數(shù)據(jù)包絡(luò)分析和層次分析法等;在第7章中增寫了納什均衡等方面的知識。
。3) 在第9章中加大了對隨機(jī)存儲模型的介紹,增寫了需求是連續(xù)的隨機(jī)型存儲模型;在第10章中,增寫了風(fēng)險(xiǎn)型決策等方面的內(nèi)容;對其他章節(jié)的內(nèi)容也做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,增加了實(shí)例,更加注重對LINGO軟件求解方法的介紹,力求使得第二版比第一版更加實(shí)用。
。4) 為了方便教學(xué),我們還編寫了與本書內(nèi)容相配套的電子課件、課后習(xí)題詳解等,將免費(fèi)為各位讀者提供,歡迎大家向出版社或主編本人索取。
(5) 與本教材相配套,編寫了《實(shí)用管理運(yùn)籌學(xué)實(shí)踐教程(第二版)》(書號: 9787302359180),由清華大學(xué)出版社同步出版,供運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)選用。
本書由徐家旺和劉彬擔(dān)任主編,姜波和王曉波擔(dān)任副主編,最后的統(tǒng)稿定稿等工作由徐家旺完成。本書中帶*號的章節(jié)屬于中級管理運(yùn)籌學(xué)的內(nèi)容,供研究生選讀,其他章節(jié)內(nèi)容可供本科生選讀,各?筛鶕(jù)教學(xué)計(jì)劃中的學(xué)時(shí)數(shù)和具體情況安排。
本書引用了《運(yùn)籌學(xué)》、《運(yùn)籌學(xué)教程》、《運(yùn)籌學(xué)實(shí)用教程》、《優(yōu)化建模與LINDO/LINGO軟件》及《實(shí)用運(yùn)籌學(xué)模型、方法與計(jì)算》等教材或著作中的許多例題和習(xí)題等,在此對所有被本書引用資料的作者們表示最衷心的感謝!同時(shí),真誠地感謝第一版各位作者過去付出的努力和辛勤勞動!特別感謝清華大學(xué)出版社為本書的修訂和出版所做的大量辛勤工作!
由于作者水平所限,書中可能存在一些不妥或需要改進(jìn)的地方,歡迎廣大讀者及同行專家批評指正。
徐家旺
2014年5月第一版前言
從各高校經(jīng)濟(jì)管理等文科類專業(yè)的課程設(shè)置來看,絕大多數(shù)專業(yè)都將運(yùn)籌學(xué)或管理運(yùn)籌學(xué)作為專業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過該門課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握運(yùn)籌學(xué)主要分支的基本概念、基本模型與求解模型的基本方法,重點(diǎn)是對各種模型與方法的運(yùn)用。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),到目前為止,已出版的有關(guān)運(yùn)籌學(xué)的教科書已不下百種,適用于各種不同的教學(xué)層次。這其中有許多經(jīng)典之作,被許多高校直接作為本科生或研究生的教材進(jìn)行講授,也被大量的從事管理科研和實(shí)踐的科研人員作為重要的參考資料。但在多年的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)實(shí)踐過程中,我們發(fā)現(xiàn),大部分文理兼招而且文科學(xué)生占多數(shù)的經(jīng)濟(jì)管理等文科類專業(yè)的本科生和研究生,在學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)課程中的理論證明、繁復(fù)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和復(fù)雜的運(yùn)籌學(xué)算法等知識時(shí)感到非常吃力,自學(xué)起來更加費(fèi)力,尤其是在遇到規(guī)模稍大的實(shí)際管理問題時(shí),無法靈活運(yùn)用所學(xué)知識和有效的建模、求解工具去解決。另外,現(xiàn)有的有關(guān)運(yùn)籌學(xué)方面的教材內(nèi)容多,需要的教學(xué)課時(shí)量大,48或64學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)無法完成全部的教學(xué)內(nèi)容。鑒于此,我們嘗試著從實(shí)用的角度,針對文科學(xué)生的特點(diǎn),結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,在現(xiàn)有的優(yōu)秀運(yùn)籌學(xué)教材基礎(chǔ)上,注重方法與應(yīng)用的教學(xué),回避復(fù)雜的理論證明和繁復(fù)的公式推導(dǎo),有效控制教學(xué)所需學(xué)時(shí)數(shù),將運(yùn)籌學(xué)的建模方法、應(yīng)用實(shí)例和LINGO軟件計(jì)算有機(jī)地結(jié)合起來,專門為經(jīng)濟(jì)管理等文科類本科生和研究生編寫了此書。
本書注重從管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度介紹運(yùn)籌學(xué)的基本知識,試圖以各種實(shí)際問題為背景,引出運(yùn)籌學(xué)主要分支的基本概念、模型和方法,側(cè)重各種方法及其應(yīng)用,而對其理論一般不作證明,對許多數(shù)學(xué)公式也回避繁復(fù)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。對于復(fù)雜的運(yùn)籌學(xué)算法,大都盡量運(yùn)用直觀手段和通俗語言來說明其基本思想,并輔以較豐富的算例和實(shí)例來說明求解的步驟和方法,每章的最后配有一定數(shù)量的練習(xí)題并給出了參考答案,以便于讀者自學(xué)。
本書由徐家旺(負(fù)責(zé)第1章到第6章及兩個(gè)附錄的編寫)和孫志峰(負(fù)責(zé)第7和第8章的編寫)擔(dān)任主編,姜波(負(fù)責(zé)第11章的編寫)、王一女(負(fù)責(zé)第10章的編寫)和王曉波(負(fù)責(zé)第9章的編寫)擔(dān)任副主編,最后的統(tǒng)稿由徐家旺完成。
本書引用了《運(yùn)籌學(xué)》、《運(yùn)籌學(xué)教程》、《運(yùn)籌學(xué)實(shí)用教程》、《優(yōu)化建模與LINDO/LINGO軟件》及《實(shí)用運(yùn)籌學(xué)模型、方法與計(jì)算》等教材或著作中的許多例題和習(xí)題等,在此對所有被本教材引用資料的作者們表示最衷心的感謝!
特別感謝高等教育出版社為本書出版所做的大量辛勤工作!
由于作者水平所限,書中肯定存在一些錯(cuò)誤和需要改進(jìn)的地方,歡迎廣大讀者批評指正。
編者
2009年5月
第1章 緒論
1.1 運(yùn)籌學(xué)的簡史
1.2 運(yùn)籌學(xué)的定義
1.3 運(yùn)籌學(xué)的工作步驟
1.4 運(yùn)籌學(xué)的建模方法
1.5 運(yùn)籌學(xué)的研究理論
1.6 運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用
1.7 運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展趨勢
第2章 線性規(guī)劃及其對偶問題
2.1 線性規(guī)劃
2.1.1 線性規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型
2.1.2 線性規(guī)劃問題解的概念
2.1.3 求解線性規(guī)劃問題的圖解法
2.1.4 求解線性規(guī)劃問題的單純形法
2.1.5 單純形法的進(jìn)一步討論
2.1.6 線性規(guī)劃模型的應(yīng)用
2.2 對偶理論
2.2.1 對偶問題的提出
2.2.2 線性規(guī)劃的對偶理論
2.2.3 對偶問題的經(jīng)濟(jì)解釋
2.2.4 對偶單純形法
2.3 靈敏度分析
2.3.1 價(jià)值系數(shù)ck的變化分析
2.3.2 右端項(xiàng)b的變化分析
2.3.3 增加一個(gè)變量
2.3.4 增加一個(gè)約束條件
2.4 利用LINGO軟件求解線性規(guī)劃模型
2.4.1 求解線性規(guī)劃模型的LINGO程序
2.4.2 LINGO軟件靈敏度分析方法
2.5 應(yīng)用舉例——ABC公司總體計(jì)劃的制訂
練習(xí)題
第3章 整數(shù)規(guī)劃與運(yùn)輸問題
3.1 整數(shù)規(guī)劃
3.1.1 整數(shù)規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型
3.1.2 整數(shù)規(guī)劃問題實(shí)例
3.1.3 整數(shù)規(guī)劃問題的解
3.1.4 整數(shù)規(guī)劃的求解方法
3.1.5 0-1型整數(shù)規(guī)劃實(shí)例
3.1.6 0-1型整數(shù)規(guī)劃的求解方法
3.1.7 利用LINGO軟件求解整數(shù)規(guī)劃
3.2 運(yùn)輸問題
3.2.1 運(yùn)輸問題的數(shù)學(xué)模型
3.2.2 求解平衡運(yùn)輸問題的表上作業(yè)法
3.2.3 運(yùn)輸問題的變體
3.2.4 求解運(yùn)輸問題的LINGO程序
3.3 指派問題
3.3.1 指派問題的數(shù)學(xué)表達(dá)式
3.3.2 求解指派問題的匈牙利法
3.3.3 求解指派問題的LINGO程序
練習(xí)題
第4章 目標(biāo)規(guī)劃
4.1 目標(biāo)規(guī)劃問題的提出
4.2 目標(biāo)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型
4.2.1 目標(biāo)規(guī)劃與線性規(guī)劃的比較
4.2.2 目標(biāo)規(guī)劃的基本概念
4.2.3 目標(biāo)規(guī)劃的一般模型
4.3 目標(biāo)規(guī)劃的求解算法
4.3.1 求解目標(biāo)規(guī)劃的圖解法
4.3.2 求解目標(biāo)規(guī)劃的單純形算法
4.3.3 求解目標(biāo)規(guī)劃的序貫式算法
4.4 目標(biāo)規(guī)劃模型的實(shí)例
4.5 求解目標(biāo)線性規(guī)劃的逐步法和妥協(xié)約束法
4.5.1 逐步法
4.5.2 妥協(xié)約束法
4.6 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析
4.6.1 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的基本概念
4.6.2 C2R模型
4.6.3 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的求解
4.7 層次分析法
4.7.1 層次分析法的基本原理
4.7.2 多級遞階的層次結(jié)構(gòu)
4.7.3 判斷矩陣
4.7.4 相對重要程度(即權(quán)重)的計(jì)算
4.7.5 一致性檢驗(yàn)
4.7.6 綜合重要度計(jì)算
練習(xí)題
第5章 動態(tài)規(guī)劃
5.1 動態(tài)規(guī)劃的實(shí)例
5.2 動態(tài)規(guī)劃的原理
5.3 動態(tài)規(guī)劃的基本概念及數(shù)學(xué)模型
5.4 資源分配問題
5.5 背包問題
5.6 排序問題
5.6.1 n×1排序問題
5.6.2 n×2排序問題
5.6.3 n×3排序問題
練習(xí)題
第6章 非線性規(guī)劃
6.1 非線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型
6.2 下降迭代算法
6.3 無約束極值問題
6.4 約束極值問題
6.4.1 最優(yōu)性條件
6.4.2 可行方向法
6.4.3 制約函數(shù)法
6.5 非線性規(guī)劃的LINGO軟件求解方法
練習(xí)題
第7章 對策論模型
7.1 對策論的基本概念
7.1.1 引例
7.1.2 對策論的基本概念
7.1.3 對策行為的3個(gè)基本要素
7.2 矩陣對策模型
7.2.1 矩陣對策的鞍點(diǎn)——鞍點(diǎn)對策
7.2.2 矩陣對策的混合策略——混合對策
7.2.3 混合對策的線性方程組求解方法
7.2.4 混合對策的線性規(guī)劃求解方法
7.2.5 利用LINGO軟件求解矩陣對策
7.3 雙矩陣對策模型
7.3.1 納什均衡
7.3.2 雙矩陣對策的純對策問題
7.3.3 混合對策問題
7.4 n人合作對策初步
練習(xí)題
第8章 排隊(duì)論模型
8.1 基本概念
8.1.1 排隊(duì)的例子及基本概念
8.1.2 符號表示
8.1.3 描述排隊(duì)系統(tǒng)的主要數(shù)量指標(biāo)
8.1.4 與排隊(duì)論模型有關(guān)的LINGO函數(shù)
8.2 等待制排隊(duì)模型
8.3 損失制排隊(duì)模型
8.4 混合制排隊(duì)模型
8.5 閉合式排隊(duì)模型
8.6 經(jīng)濟(jì)分析——服務(wù)系統(tǒng)的最優(yōu)化
8.6.1 系統(tǒng)中服務(wù)速率μ的優(yōu)化問題
8.6.2 M/M/S模型中最優(yōu)的服務(wù)臺數(shù)S
練習(xí)題
第9章 存儲論模型
9.1 存儲論模型的基本概念
9.2 確定型存儲模型
9.2.1 模型1:基本的經(jīng)濟(jì)訂購批量模型
9.2.2 模型2:允許缺貨的EOQ模型
9.2.3 模型3:修正EOQ模型
9.2.4 模型4:不允許缺貨、生產(chǎn)需一定時(shí)間的存儲模型
9.2.5 模型5:允許缺貨、生產(chǎn)時(shí)間很短(立即補(bǔ)充)的存儲模型
9.2.6 模型6:價(jià)格有折扣情況下的存儲模型
9.2.7 模型7:帶有約束的EOQ模型
9.2.8 模型8:帶有約束允許缺貨存儲模型
9.3 隨機(jī)存儲模型
9.3.1 模型1:需求是離散的單周期隨機(jī)存儲模型
9.3.2 模型2:需求是連續(xù)的單周期隨機(jī)存儲模型
9.3.3 模型3:需求為連續(xù)型隨機(jī)變量的(s,S)型存儲模型
9.3.4 模型4:需求為離散型隨機(jī)變量的(s,S)型存儲模型
練習(xí)題
第10章 決策論
10.1 決策中的基本概念
10.1.1 決策問題的三要素
10.1.2 決策的分類
10.1.3 決策過程
10.2 不確定型決策
10.2.1 悲觀決策準(zhǔn)則
10.2.2 樂觀決策準(zhǔn)則
10.2.3 等可能性決策準(zhǔn)則
10.2.4 最小機(jī)會損失決策準(zhǔn)則
10.2.5 折中主義準(zhǔn)則
10.3 風(fēng)險(xiǎn)型決策
10.3.1 僅有先驗(yàn)信息的貝葉斯決策
10.3.2 主觀概率
10.3.3 利用后驗(yàn)概率的決策方法
10.4 效用理論在決策中的應(yīng)用
10.4.1 效用曲線
10.4.2 效用曲線在風(fēng)險(xiǎn)型決策中的應(yīng)用
10.5 靈敏度分析
練習(xí)題
第11章 圖論與網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃
11.1 圖的基本概念
11.2 最小樹問題
11.2.1 樹的概念
11.2.2 最小支撐樹問題
11.3 最短路問題
11.3.1 有向圖的Dijkstra算法
11.3.2 無向圖的Dijkstra算法
11.3.3 最短路的LINGO求解過程
11.4 網(wǎng)絡(luò)最大流問題
11.4.1 網(wǎng)絡(luò)與最大流的基本概念
11.4.2 求最大流的標(biāo)號法
11.4.3 求解網(wǎng)絡(luò)最大流問題的LINGO程序
11.4.4 最小費(fèi)用最大流問題
11.5 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃
11.5.1 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖
11.5.2 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的時(shí)間參數(shù)計(jì)算
11.5.3 關(guān)鍵路線與網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化
11.5.4 完成作業(yè)期望和實(shí)現(xiàn)事件的概率
練習(xí)題
附錄A 優(yōu)化建模語言——LINGO軟件使用基礎(chǔ)
A.1 LINGO快速入門
A.2 LINGO中的集
A.3 模型的數(shù)據(jù)部分和初始部分
A.3.1 模型的數(shù)據(jù)部分
A.3.2 模型的初始部分
A.4 LINGO函數(shù)
A.4.1 基本運(yùn)算符
A.4.2 數(shù)學(xué)函數(shù)
A.4.3 金融函數(shù)
A.4.4 概率函數(shù)
A.4.5 變量界定函數(shù)
A.4.6 集操作函數(shù)
A.4.7 集循環(huán)函數(shù)
A.4.8 輸入和輸出函數(shù)
A.4.9 輔助函數(shù)
A.5 LINGO Windows命令
A.5.1 文件菜單(File Menu)
A.5.2 編輯菜單(Edit Menu)
A.5.3 LINGO菜單
A.5.4 窗口菜單(Windows Menu)
A.5.5 幫助菜單(Help Menu)
附錄B 練習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)