運(yùn)籌學(xué)模型及其應(yīng)用
定 價(jià):45 元
- 作者:張杰 ,郭麗杰 ,周碩 ,等 著
- 出版時(shí)間:2012/8/1
- ISBN:9787302298182
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類(lèi):O22
- 頁(yè)碼:436
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
讀者對(duì)象:本書(shū)既可作為高等院校數(shù)學(xué)、管理及工科各專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生、研究生的教材, 也可作為數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)用書(shū), 還可供工程技術(shù)人員參考使用
《國(guó)家級(jí)精品課程配套教材:運(yùn)籌學(xué)模型及其應(yīng)用》主要介紹了運(yùn)籌學(xué)的基本理論及其在工程實(shí)際中的應(yīng)用。教材在系統(tǒng)地介紹運(yùn)籌學(xué)基本模型、基本算法、經(jīng)典實(shí)例的同時(shí),以解決工程實(shí)際中的運(yùn)籌學(xué)案例為主線(xiàn),以lingo軟件的使用為手段,從問(wèn)題的模型建立、算法設(shè)計(jì)、模型求解到結(jié)果分析,全面而深刻地探究實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)的認(rèn)知過(guò)程。全書(shū)共11章,內(nèi)容包括緒論、線(xiàn)性規(guī)劃模型、運(yùn)輸問(wèn)題模型、整數(shù)規(guī)劃模型、多目標(biāo)規(guī)劃模型、圖與網(wǎng)絡(luò)模型、動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型、存儲(chǔ)模型、排隊(duì)模型、決策模型、對(duì)策模型等。書(shū)中配有大量訓(xùn)練題并在附錄中給出了參考答案。書(shū)后光盤(pán)刻錄了本書(shū)中所有實(shí)例和案例求解的lingo程序。
《國(guó)家級(jí)精品課程配套教材:運(yùn)籌學(xué)模型及其應(yīng)用》既可作為高等院校數(shù)學(xué)、管理及工科各專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生、研究生的教材,也可作為數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)用書(shū),還可供工程技術(shù)人員參考使用。
運(yùn)籌學(xué)是20世紀(jì)40年代開(kāi)始形成的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)。它用科學(xué)的方法研究現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的現(xiàn)象和其中具有典型意義的優(yōu)化問(wèn)題,從中提出具有共性的模型,尋求求解模型的方法。
“運(yùn)籌”在中文意義上即運(yùn)算籌劃、以策略取勝的意思。運(yùn)籌學(xué)是指用數(shù)學(xué)方法研究經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和國(guó)防等部門(mén)在內(nèi)外環(huán)境的約束條件下合理調(diào)配人力、物力、財(cái)力等資源,使實(shí)際系統(tǒng)有效運(yùn)行的學(xué)科,它可以用來(lái)預(yù)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)、制訂行動(dòng)規(guī)劃或優(yōu)選可行方案。第二次世界大戰(zhàn)中,盟軍科學(xué)家在研究如何合理配置雷達(dá)站,使整個(gè)空軍作戰(zhàn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合來(lái)有效地防御德軍收音機(jī)入侵的過(guò)程中發(fā)展形成運(yùn)籌學(xué)!岸(zhàn)”以后,研究軍事運(yùn)籌學(xué)的科學(xué)家紛紛轉(zhuǎn)向民用部門(mén),促進(jìn)了運(yùn)籌學(xué)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的應(yīng)用。運(yùn)籌學(xué)模型在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,確立了其在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)實(shí)踐以及經(jīng)濟(jì)管理中的重要地位。由“運(yùn)籌學(xué)”這門(mén)學(xué)科的產(chǎn)生、發(fā)展過(guò)程可見(jiàn),它主要是借助數(shù)學(xué)理論研究并解決實(shí)際問(wèn)題,因此,“運(yùn)籌學(xué)”是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的課程。
本書(shū)第一作者具有二十余年的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),為國(guó)家級(jí)精品課程運(yùn)籌學(xué)的課程負(fù)責(zé)人以及主要成員。本教材是作者在總結(jié)幾十年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)而成的,同時(shí)固化了大量科研及教學(xué)改革成果,并融入了數(shù)學(xué)建模思想。教材第一作者分別于2005年出版了教材《運(yùn)籌學(xué)模型》、2007年出版了教材《運(yùn)籌學(xué)模型與實(shí)驗(yàn)》,此兩部教材分別于2007年和2011年獲吉林省優(yōu)秀教材三等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)。本書(shū)不僅吸收了這兩部教材的精華,而且還摒棄了其不足,融匯了作者大量的研究成果以及具有特色的原創(chuàng)內(nèi)容。
本書(shū)在系統(tǒng)介紹運(yùn)籌學(xué)基本模型、基本算法、經(jīng)典實(shí)例的同時(shí),以解決工程實(shí)際中的運(yùn)籌學(xué)案例為主線(xiàn),以L(fǎng)INGO軟件的使用為手段,從問(wèn)題的提煉、模型建立、算法設(shè)計(jì)、模型求解到結(jié)果分析,全面而深刻地探究實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)的認(rèn)知過(guò)程。
由于運(yùn)籌學(xué)這門(mén)課程有大量的圖形、表格,并且有很多大篇幅描述的實(shí)際案例,因此適合采用多媒體配合板書(shū)教學(xué)。鑒于此,本書(shū)第一作者從2002年開(kāi)始致力于運(yùn)籌學(xué)多媒體課件的研發(fā)。在課程組教師的共同努力下,經(jīng)過(guò)十余年的修改、完善和使用,現(xiàn)已日臻成熟,該課件具有畫(huà)面美觀(guān)、動(dòng)態(tài)感強(qiáng)、與講授同步、可二次開(kāi)發(fā)以及操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。此課件與教材同步發(fā)行。
本書(shū)的突出特色是對(duì)書(shū)后所有實(shí)例及案例不僅建立了數(shù)學(xué)模型,而且還應(yīng)用LINGO軟件求解,并針對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行深入的分析、探討。為了方便讀者使用,書(shū)后所附的光盤(pán)刻錄了本書(shū)中所有實(shí)例和案例求解的LINGO程序。
教材由始至終將運(yùn)籌學(xué)理論與數(shù)學(xué)建模實(shí)踐融為一體,并配有大量的基本技能訓(xùn)練和實(shí)踐能力訓(xùn)練題。為了便于讀者自學(xué),實(shí)現(xiàn)資源共享,本課程的精品課網(wǎng)站(http://course.nedu.edu.cn)全面開(kāi)放,網(wǎng)站中匯集了豐富的教學(xué)資源,讀者可以根據(jù)需要選擇使用。
在使用本書(shū)作為運(yùn)籌學(xué)課程的教材時(shí),線(xiàn)性規(guī)劃模型、運(yùn)輸問(wèn)題模型、整數(shù)規(guī)劃模型這三部分是運(yùn)籌學(xué)的基礎(chǔ),如果使用多媒體授課,需要20學(xué)時(shí)左右。其余部分相對(duì)獨(dú)立,可以根據(jù)學(xué)時(shí)和專(zhuān)業(yè)的不同,選擇不同的章節(jié)講授。
由于運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用的廣泛性以及解決實(shí)際問(wèn)題的有效性,因此它也是數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練及各種數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽必不可少的基礎(chǔ)。本書(shū)可以作為數(shù)學(xué)建;顒(dòng)的培訓(xùn)用書(shū),也是參賽學(xué)生的必備參考書(shū)。
在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中,作者閱讀并吸納了國(guó)內(nèi)很多運(yùn)籌學(xué)教材及專(zhuān)著的精華,在此對(duì)這些作者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高超的學(xué)術(shù)水平致以衷心的敬意!對(duì)由此我們所受到的啟迪以及收獲表示深深的謝意!
由于編者水平有限,書(shū)中的紕漏和不足在所難免,在此敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
張杰
于2012年5月
第1章 緒論
1.1 運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展及內(nèi)容體系
1.2 運(yùn)籌學(xué)的主要應(yīng)用
1.3 運(yùn)籌學(xué)建模步驟及意義
第2章 線(xiàn)性規(guī)劃模型
2.1 線(xiàn),陛規(guī)劃模型實(shí)例
2.2 線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型
2.3 求解線(xiàn)性規(guī)劃模型的單純形法
2.4 線(xiàn)性規(guī)劃的對(duì)偶理論、靈敏度分析及其應(yīng)用
2.5 線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題案例建模及討論
2.6 線(xiàn)性規(guī)劃模型的lingo軟件求解
訓(xùn)練題
第3章 運(yùn)輸問(wèn)題模型
3.1 產(chǎn)銷(xiāo)平衡的運(yùn)輸問(wèn)題
3.2 表上作業(yè)法
3.3 產(chǎn)銷(xiāo)不平衡和中轉(zhuǎn)調(diào)運(yùn)問(wèn)題及l(fā)ingo求解
3.4 運(yùn)輸問(wèn)題案例建模及討論
3.5 運(yùn)輸問(wèn)題模型的lingo求解
訓(xùn)練題
第4章 整數(shù)規(guī)劃模型
4.1 求解整數(shù)規(guī)劃模型的分支定界法
4.2 0-1規(guī)劃模型及求解
4.3 分配問(wèn)題模型及求解
4.4 整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題案例建模及討論
4.5 整數(shù)規(guī)劃模型的lingo求解
訓(xùn)練題
第5章 多目標(biāo)規(guī)劃模型
5.1 土線(xiàn)性多目標(biāo)規(guī)劃模型
5.2 非線(xiàn)性多目標(biāo)規(guī)劃模型及其求解
5.3 多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題案例建模及討論
5.4 多目標(biāo)規(guī)劃模型的lingo求解
訓(xùn)練題
第6章 圖與網(wǎng)絡(luò)模型
6.1 圖的基本概念
6.2 最小支撐樹(shù)問(wèn)題及其求解
6.3 最短路問(wèn)題
6.4 最大流問(wèn)題
6.5 最小費(fèi)用流問(wèn)題
6.6 最大基數(shù)匹配問(wèn)題
6.7 中國(guó)郵遞員問(wèn)題
6.8 圖與網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題案例建模及討論
6.9 圖與網(wǎng)絡(luò)模型的lingo求解
訓(xùn)練題
第7章 動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型
7.1 動(dòng)態(tài)規(guī)劃問(wèn)題概述
7.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本要素及基本方程
7.3 動(dòng)態(tài)規(guī)劃問(wèn)題案例建模及討論
訓(xùn)練題
第8章 存儲(chǔ)模型
8.1 存儲(chǔ)問(wèn)題的基本概念
8.2 確定性存儲(chǔ)模型
8.3 隨機(jī)性存儲(chǔ)模型
8.4 存儲(chǔ)模型的lingo求解
訓(xùn)練題
第9章 排隊(duì)模型
9.1 基本概念及符號(hào)說(shuō)明
9.2 輸入與服務(wù)時(shí)間的分布
9.3 生死過(guò)程
9.4 最簡(jiǎn)單的排隊(duì)系統(tǒng)模型
9.5 排隊(duì)模型的lingo求解
訓(xùn)練題
第10章 決策模型
10.1 決策問(wèn)題概述
10.2 不確定型決策模型
10.3 風(fēng)險(xiǎn)決策模型
10.4 決策樹(shù)
10.5 決策分析中的效用度量及信息的價(jià)值
訓(xùn)練題
第11章 對(duì)策模型
11.1 對(duì)策問(wèn)題的基本概念
11.2 二人零和對(duì)策模型
11.3 最大最小和最小最大準(zhǔn)則及具有鞍點(diǎn)的對(duì)策
11.4 優(yōu)勢(shì)原則和具有混合策略的對(duì)策
11.5 對(duì)策模型的lingo求解
訓(xùn)練題
附錄訓(xùn)練題答案
參考文獻(xiàn)
排隊(duì)(queue)是在日常生活和生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的現(xiàn)象。例如,上、下班搭乘公共汽車(chē);顧客到商店購(gòu)買(mǎi)物品;病人到醫(yī)院看病,等等,常常出現(xiàn)排隊(duì)和等待現(xiàn)象。除上述有形的排隊(duì)之外,還有大量“無(wú)形”的排隊(duì)現(xiàn)象。例如,水庫(kù)的存儲(chǔ)調(diào)節(jié);車(chē)站、碼頭等交通樞紐的車(chē)船堵塞和疏導(dǎo)等。參與排隊(duì)的不僅可以是人,也可以是物。例如通信衛(wèi)星與地面若干待傳遞的信息;生產(chǎn)線(xiàn)上的原料、半成品等待加工;要降落的飛機(jī)因跑道被占用而在空中盤(pán)旋等。上面所列舉的這些排隊(duì)現(xiàn)象中都包含3個(gè)基本要素,即顧客、要求的服務(wù)以及服務(wù)機(jī)構(gòu)。在一個(gè)排隊(duì)服務(wù)系統(tǒng)中總是包含一個(gè)或若干個(gè)“服務(wù)設(shè)施”,有許多“顧客”進(jìn)入該系統(tǒng)要得到服務(wù),服務(wù)完畢后即自行離去。倘若顧客到達(dá)時(shí),服務(wù)系統(tǒng)空閑著,則到達(dá)的顧客立即得到服務(wù)。否則顧客將排隊(duì)等待服務(wù)或離去。怎樣才能做到既保證一定的服務(wù)質(zhì)量指標(biāo),又使服務(wù)設(shè)施費(fèi)用經(jīng)濟(jì)合理,恰當(dāng)?shù)亟鉀Q顧客排隊(duì)時(shí)間及服務(wù)設(shè)施費(fèi)用大小這對(duì)矛盾,這就是研究隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)理論即排隊(duì)論所要研究解決的問(wèn)題。9.1基本概念及符號(hào)說(shuō)明 9.1.1排隊(duì)系統(tǒng)的基本要素 任何排隊(duì)服務(wù)系統(tǒng)都可以簡(jiǎn)單地用圖9—1描述。由圖可見(jiàn),一個(gè)排隊(duì)系統(tǒng)包括輸入、輸出、排隊(duì)規(guī)則以及服務(wù)機(jī)構(gòu)設(shè)置等4個(gè)最基本的要素,現(xiàn)分別做簡(jiǎn)要介紹。1.輸入:指顧客到達(dá)系統(tǒng)的情況。按到達(dá)時(shí)間間隔分,輸入有確定的時(shí)間間隔及隨機(jī)的時(shí)間間隔;從顧客到達(dá)人數(shù)的情況看,輸入分單個(gè)到達(dá)及成批到達(dá);從顧客源總體看,輸入又分為顧客源總數(shù)無(wú)限及顧客源總數(shù)有限。只要顧客源總數(shù)足夠大,可以把顧客源總數(shù)有限的情況近似地當(dāng)成顧客源總數(shù) 2.輸出:指顧客從得到服務(wù)到離開(kāi)服務(wù)機(jī)構(gòu)的情況,輸出又分為定長(zhǎng)的服務(wù)時(shí)間及隨機(jī)的服務(wù)時(shí)間。3.排隊(duì)規(guī)則:有損失制與等待制兩種情況。損失制是指顧客到達(dá)時(shí)若所有服務(wù)設(shè)施都被占用,則顧客自動(dòng)離去,永不再來(lái)。例如電話(huà)服務(wù)系統(tǒng)就屬于這種情況,當(dāng)一個(gè)電話(huà)打不通時(shí)需要重新?lián)芴?hào),這就意味著一個(gè)新的顧客的到來(lái),而原來(lái)顧客已永遠(yuǎn)離去。等待制是指顧客到達(dá)時(shí)如服務(wù)設(shè)施已被占用,就留下來(lái)等待服務(wù),一直到服務(wù)完畢才離去。這里又分兩種情況,一種是無(wú)限等待的系統(tǒng),不管服務(wù)系統(tǒng)中已有多少顧客,新來(lái)的顧客都進(jìn)入系統(tǒng);另一種是有限等待的系統(tǒng),當(dāng)排隊(duì)系統(tǒng)中顧客數(shù)量超過(guò)一定限度時(shí),新到的顧客就不再等待,而自動(dòng)離開(kāi)服務(wù)系統(tǒng)。(1)先到先服務(wù)(FCFS):按到達(dá)先后次序排成隊(duì)伍依次接受服務(wù)。當(dāng)有多個(gè)服務(wù)設(shè)施時(shí),一種是顧客分別在每個(gè)服務(wù)設(shè)施前排成一隊(duì)(例如火車(chē)站的售票口);另一種是排成一個(gè)公共的隊(duì)伍,當(dāng)任何一個(gè)服務(wù)設(shè)施有空時(shí),排在隊(duì)首的顧客得到服務(wù)(例如到飯店排隊(duì)用餐)。(2)帶優(yōu)先服務(wù)權(quán):到達(dá)的顧客按重要性進(jìn)行分類(lèi),服務(wù)設(shè)施優(yōu)先對(duì)重要級(jí)別的顧客服務(wù),在級(jí)別相同的顧客中按到達(dá)先后次序排隊(duì)(例如許多服務(wù)機(jī)構(gòu)對(duì)VIP實(shí)行優(yōu)先服務(wù))。