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运筹学决策分析

运筹学决策分析

运筹学决策分析范文第1篇

关键词:管理运筹学; 生产管理; 战略规划; 利润最大化

The Application of Management and Operations Research

In Enterprise Management of Business Operators

Abstract: With the development of enterprises and the extensive application of computers, management and operations research is playing an important role in production management and strategic planning of enterprise. The implementation of management and operations research in enterprise can reasonably arrange the allocation of human resources, material resources, capital resources and achieve the maximum profit for enterprise.

Key words: management and operations research; production management; strategic planning; maximum profit

1 管理运筹学概述

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,这就是“运筹帷幄之中,决胜千里之外”的说法。

运筹学主要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[1]。

随着科学技术和生产的发展,运筹学已渗入很多领域里,发挥了越来越重要的作用。运筹学本身也在不断发展,现在已经是一个包括好几个分支的数学部门了。比如:数学规划(又包含线性规划;非线性规划;整数规划;组合规划等)、图论、网络流、决策分析、排队论、可靠性数学理论、库存论、对策论、搜索论、模拟等等[2]。

按照我过的学科分类,管理学下面分管理科学、工商管理学和宏观管理与政策,而运筹学归于管理科学里面。但是按照国际学界的观点,有人认为运筹学是管理科学的一个分支,也有人则认为管理科学是运筹学的一个分支。按照大多数学者的观点,我们这里将两者作对等的概念来看待。但是为了不与工商管理混淆和简便起见,我们用管理运筹学一词代替管理科学和运筹学[3]。

在企业管理的领域中,运筹学发挥了其重要的作用,可以说,管理运筹学的产生,为企业实现其最终目标提供了最直观可行的数学模型和理论指导。管理运筹学的主要研究内容包括:线性规划的图解法、线性规划的计算机求解、线性规划在工商管理中的应用、单纯形法、单纯形法的灵敏度分析与对偶、运输问题、整数规划、动态规划、图与网络模型、排序与统筹方法、存储论、排队论、决策分析、预测等[4]。

运筹学的思想贯穿了企业管理的始终,它在企业战略管理、生产计划、市场营销、运输问题、库存管理、人事管理、财务会计等各个方面都具有重要的作用[5]。

2 管理运筹学的研究方法

运筹学的研究方法有:1.从现实生活场合抽出本质的要素来构造数学模型,因而可寻求一个跟决策者的目标有关的解;2.探索求解的结构并导出系统的求解过程;3.从可行方案中寻求系统的最优解法。

传统的管理运筹学解决问题的方法一般可分为以下几个步骤:确定目标、制定方案、建立模型、制定解法[6]。而现代管理运筹学的内容讨论可以从以下几个步骤着手:问题产生背景的分析―决策者的目标分析―确定决策目标―决策者可控要素分析―确定决策变量―决策者所受环境的限制(不可控要素分析)约束条件研究―建立运筹学模型[7]。

运筹学发展到今天,内容已相当丰富,研究方面也相当深入。其研究问题主要有以下特点[8]:

面向实际,从全局追求总体效益最优;

借助于模型,用定量分析的方法,合理解决实际问题;

多学科专家集体协作研究;

计算机技术的发展为管理运筹学提供了新的契机,运筹学与计算机技术相结合,在现代管理信息系统的开发和应用中发挥着重要的作用,而管理信息系统是现代化管理不可或缺的组成部分。因此,运筹学在现代管理中具有相当重要的地位和作用,它是企业及公共事业机构管理者应当了界和掌握的一门科学[9]。在计算机参与的管理运筹学中,决策的过程可以分为:发现问题、分析问题、找出问题的关键点;罗列可供选择的方案;确定解决问题的方案;建立模型,确定目标函数及约束条件;把所有数据转换成计算机可识别的符号,输入计算机;对答案进行修正;得到需要的符合实际的最优解[4]。

在进行决策的分析时,可以运用两种基本的分析方式:定性分析和定量分析。定性分析主要依赖于管理者的主管判断和经验,靠的是管理者的直觉,这种分析与其说是科学不如说是艺术。在进行决策时,如果管理者有相似的经历,或遇到的问题比较简单,也许应该首推这种分析方法。但是,如果管理者缺乏经验或问题很复杂,定量分析方式就显得非常重要,所以管理者在进行决策时应该予以充分重视。在运用定量分析的方法时,分析员应首先从问题中提取量化资料和数据,对其进行分析,再运用数学表达式的形式把问题的目标、约束条件和其他关系表达出来。最后,分析员依靠一种或多种定量的方法,提出建议,这种建议应该是建立在定量分析的基础上的[10]。

3 多阶段决策-动态规划法阐述

经常会遇到复杂问题不能简单地分解成几个子问题,而会分解出一系列的子问题。简单地采用把大问题分解成子问题,并综合子问题的解导出大问题的解的方法,问题求解耗时会按问题规模呈幂级数增加。 为了节约重复求相同子问题的时间,引入一个数组,不管它们是否对最终解有用,把所有子问题的解存于该数组中,这就是动态规划法所采用的基本方法。这种方法主要研究计划管理工作中有关有限资源的分配的问题,一般可以归纳为在满足即定条件限制下,按某一衡量指标来寻求最优方案的问题[11]。

在实际应用中,许多问题的阶段划分并不明显,这时如果刻意地划分阶段法反而麻烦。一般来说,只要该问题可以划分成规模更小的子问题,并且原问题的最优解中包含了子问题的最优解(即满足最优子化原理),则可以考虑用动态规划解决。动态规划的实质是分治思想和解决冗余,因此,动态规划是一种将问题实例分解为更小的、相似的子问题,并存储子问题的解而避免计算重复的子问题,以解决最优化问题的算法策略。由此可知,动态规划法与分治法和贪心法类似,它们都是将问题实例归纳为更小的、相似的子问题,并通过求解子问题产生一个全局最优解。其中贪心法的当前选择可能要依赖已经作出的所有选择,但不依赖于有待于做出的选择和子问题。因此贪心法自顶向下,一步一步地作出贪心选择;而分治法中的各个子问题是独立的(即不包含公共的子子问题),因此一旦递归地求出各子问题的解后,便可自下而上地将子问题的解合并成问题的解。但不足的是,如果当前选择可能要依赖子问题的解时,则难以通过局部的贪心策略达到全局最优解;如果各子问题是不独立的,则分治法要做许多不必要的工作,重复地解公共的子问题。解决上述问题的办法是利用动态规划。该方法主要应用于最优化问题,这类问题会有多种可能的解,每个解都有一个值,而动态规划找出其中最优(最大或最小)值的解。若存在若干个取最优值的解的话,它只取其中的一个。在求解过程中,该方法也是通过求解局部子问题的解达到全局最优解,但与分治法和贪心法不同的是,动态规划允许这些子问题不独立,(亦即各子问题可包含公共的子子问题)也允许其通过自身子问题的解作出选择,该方法对每一个子问题只解一次,并将结果保存起来,避免每次碰到时都要重复计算。因此,动态规划法所针对的问题有一个显著的特征,即它所对应的子问题树中的子问题呈现大量的重复。动态规划法的关键就在于,对于重复出现的子问题,只在第一次遇到时加以求解,并把答案保存起来,让以后再遇到时直接引用,不必重新求解。

4 管理运筹学的实际应用举例

在本例中,主要针对企业管理中的资源分配问题进行讨论和研究,目标为实现企业资源分配的合理化和最优化,为企业节省资源的同时,创造企业利润的最大化。

4.1 模型知识点介绍

本例中的建立的模型属于多阶段决策,所采用的研究方法为动态规划法。首先,对多阶段决策所涉及到的理论知识作以介绍[12]。

① 阶段:若干相互独立的可排列的部分,一般用变量K来表示(K=1、2、3、4、5……….)。

② 状态:在K阶段初始时刻可能出现的客观情况,用变量来表示。

③ 决策与策略:策略指单阶段的策略集。若次阶段为第K阶段,那么第K阶段的决策用V()来表示。

④ 状态转移律:=T[,V()] (其中,T是一个函数)。一般用表格、公式、函数(传递函数)来表示。

指标函数:(第K个阶段的指标函数,一般可以指距离、效益等指标),=(,)。

过程指标函数:从第K个阶段开始,一直到最终产生的结果(叠加),。

全过程指标函数:是最优的。

过程指标函数的类型: 或

基本方程:,其中,或为min或为max

4.2 模型建立与求解

某公司下设有甲、乙、丙三个生产车间,现为完成一个特定目标,在一定的期限内生产出尽可能多的产品,争创最大利润,特新进5台同样的生产设备。现在要将这5台生产设备根据各车间的生产情况进行分配,若将一台分配给甲车间,可创造利润3万元,将一台分配给乙车间,可创造利润5万元,将一台分配给丙车间,可创造利润4万元;若将两台设备分配给甲车间,可创造利润7万元,将一台分配给乙车间,可创造利润10万元,将一台分配给丙车间,可创造利润6万元......依次类推,现将设备分配和相应所创造的利润情况制成下表:

表1 设备分配及利润表

从表中可以看出以下信息:

阶段:3个

状态变量:=5, 0<≤5, 0<≤5

策略和决策变量: ,

指标函数:(指结果,这里就是利润)

状态转移:

基本方程具体求解步骤如下:

本算法遵循的原则是:算的时候倒着算,分的时候正着分。

由此,我们可以得出该资源分配模型的分配结果为:

第一种分配方法,给甲车间0台设备,乙车间2台设备,丙车间3台设备,共为公司创造利润为21万元;

第二种分配方法,给甲车间2台设备,乙车间2台设备,丙车间1台设备,共为公司创造利润为21万元。

5 结论

从以上的具体模型举例可以看出,管理运筹学在企业管理中发挥着很大的作用,为企业的管理时间分配、人力资源分配、资金分配、资源分配等制定最合理的分配方式,从而企业可以根据这些计算出来的数据,并结合企业自身的实际情况制定企业管理战略和生产规划,以及对企业的市场营销策划都具有一定的指导作用。

运筹学决策分析范文第2篇

关键词:运筹学;案例教学;数学建模

运筹学是一门综合性学科,它以定量分析的方法来研究管理问题,将工程思想和管理思想相结合,应用系统的、科学的、数学分析的方法,通过建模、检验和求解数学模型等手段来获得最优决策。它内容丰富,涉及面广,是一门应用性很强的学科。在大学开设运筹学的目的,就是要求学生比较系统地掌握运筹学的研究对象和方法;掌握线性规划、整数规划、非线性规划、网络分析、对策论、存储论、排队论等一系列最优化理论和方法;熟练地运用计算机软件,具有很强的实践能力。通过运筹学的教学,能够培养学生利用运筹学解决实际问题的能力,使学生成为具有科学管理能力的复合型人才。

运筹学作为一门专业基础课程,它的教学质量直接影响着学校培养的人才质量和大学生的素质与能力。笔者在运筹学的教学实践中,针对原来教学中存在的一些不足,对教学内容和方法进行了适当改进,取得了很好的效果。

一、强化基础理论和基本方法的教学

运筹学发展到现在虽然只有60多年的历史,但是内容丰富,涉及面广,应用范围大,已形成了一个相当庞大的学科,具有完整的学科体系。它的主要内容包含线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、网络分析、排队论、对策论、存储论等。

运筹学各部分之间相互联系,已经形成了一个完整的学科体系,具有系统的理论和方法。而且运筹学还是一门年轻的处于发展时期的学科,运筹学的理论研究将会进一步地发展。所以为了保持运筹学学科体系的完整性和有助于学生今后的继续学习,应该重视运筹学基本理论、基本概念和基本方法的教学和训练,使他们掌握运筹学基本的优化理论和优化方法,掌握各主要分支的模型、基本概念与理论、主要算法及其应用,为学生打牢理论基础。但由于运筹学内容较多,而课时又不足,所以在教学中可以适当地淡化较复杂的基础理论的证明过程,淡化较繁琐的人工计算方法的指导训练。

二、注重理论与实际相结合,加强案例教学

运筹学的研究从一开始就有着强烈的实践性和应用性。最早应用于军事部门,第二次世界大战以后,转向民用部门。随后运筹学各个分支的产生和发展,也都和实际应用密不可分。在课堂教学中,我们从实际问题出发,精选具有充分的代表性、源于实际问题的典型例题与案例,让学生对案例中的问题进行思考、分析、研究,选择适当的运筹学方法进行计算,并对计算过程和结果进行讨论。通过案例教学,让学生在解决问题的过程中,亲身体验到解决实际问题的过程,激发了学生学习的兴趣,从中逐步地掌握了运筹学解决问题的方法,建立起运筹学理论知识的框架,培养了学生的应用能力。

三、锻炼学生建立数学模型的能力

运筹学内容丰富,有许多分支,如线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、网络分析、对策论、存储论、排队论等。对每个分支,运筹学都建立了数学模型,并给出了完整的理论和求解方法。在解决实际问题时,首先要对问题进行深入的分析,确定目标函数,给出约束条件,然后才可以选择适当的运筹学知识建立模型求解。

从事实际问题研究的人们,常常感到把一个实际问题转化成数学模型比模型的求解更困难,也更重要。因此在运筹学的教学中,要培养学生针对实际问题建立数学模型的能力。增加对实际问题进行分析和建立模型的内容,使学生学会从复杂的数量关系中找出最本质的规律。

运筹学与数学建模有着紧密的联系。运筹学本身就是研究各种优化模型的学科,而且数学建模中的很多问题都可以运用运筹学知识解决。因此要鼓励学生积极参加学校和国家举办的大学生数学建模竞赛,培养学生解决实际问题的能力,使学生把运筹学知识用到实际问题中去。

四、加强对学生计算机软件应用能力的培养

运筹学的发展和广泛应用与计算机的发展是紧密联系的,没有计算机的应用,就没有运筹学解决实际问题的可能。由于运筹学主要用于解决复杂系统的各种最优化问题,问题涉及的变量非常多,约束条件非常复杂,因而建立的运筹学模型往往非常庞大,计算量特别大,必须借助于计算机才能够完成问题的求解。

为了使学生能够在以后的工作中真正做到学以致用,能够运用运筹学解决实际问题,在教学中应注重培养学生的计算机应用能力,要求学生能够应用LINGO、MATLAB等计算软件,求解大规模的优化问题。因此在教学中强化理论教学的同时,也要加强实践教学这一辅助手段。在教学中定时安排上机实验,加强软件的实际操作训练,提高学生熟练运用计算机的能力。并且在课堂教学中,老师也使用运筹学软件替代人工方法进行复杂的计算,这样可以节省时间,增加课堂的授课内容,同时也可以提高学生学习的兴趣和积极性。

五、渗透运筹学的思想方法,增强学生的优化意识

从“运筹帷幄,决胜千里”这句话可以看出,古代的人们就已经有了运筹学的思想和意识,并自觉地运用于重大决策。现在我们有了系统的运筹学理论,并且有计算机软件这一强大的计算工具,因此更要把运筹学的思想牢刻在学生的头脑中,落实到学生的行动中。使学生时刻都要有优化意识,在做事情之前,都要先对问题进行分析、计算,进行科学决策,采取最优的解决方案,尽可能地达到最好的效果。这样,学生养成习惯后,就可以在今后的工作中,学会以最少的人力、物力和财力去完成任务,获取最大的收益。

运筹学决策分析范文第3篇

关键词:非运筹学专业;运筹学;工业工程;教学研究

中图分类号:g642.0 文献标志码:a 文章编号:1674-9324(2013)30-0128-03

运筹学是二战以后发展起来的一门新兴的应用学科,它运用分析、试验、量化的方法对人、物、财等有限资源进行统筹安排,为管理人员做决策提供科学的依据,以实现最有效的管理。20世纪50年代中期钱学森、许国志等教授将运筹学由西方引入我国。随着战后世界社会经济的迅速发展,运筹学的应用由主要在军事领域,转向市场销售、生产计划、库存管理、运输、财务和会计、人事管理、设备管理、工程的优化设计、计算机和信息系统、城市管理等民用领域,产生了多种多样的运筹理论。从应用的对象领域来看,有工业运筹学、农业运筹学、交通运输运筹学、公共事业运筹学、军事运筹学、金融、市场、保险运筹学等;从其与自然科学、人文科学的交叉来看,则又有计算运筹学、工程技术运筹学、管理运筹学、生命科学运筹学等等。基于此,对于运筹学的教育实践,也引起了运筹学工作者和教育者的广泛关注,尤其是作为运筹学研究、教育、推广的主力军,各个高校花费了大量的人力、物力,进行了大量的研究,其主要内容主要集中在以下几个方面:

1.对运筹学的发展历史和趋势进行回顾和展望;

2.基于运筹学学科的教育实践从现行学科专业制度的角度探讨交叉应用学科专业的发展困境及其出路;

3.基于运筹学课程的教学实践,对教学模式、教学内容进行研究;

4.基于不同专业下开设的运筹学课程的教学实践,对工业运筹学、农业运筹学、交通运输运筹学、公共事业运筹学、军事运筹学、管理运筹学等课程的教学模式、教学内容进行研究;

5.基于matlab、lingo、lindo、excel等,对运筹学的实验教学和应用(案例)教学进行探讨;

6.以运筹学课程为平台对课程系列的设置进行整体优化。例如天津大学管理学院以部级精品课程建设为契机建立了运筹学课程平台和课程系列。

在我国现行的学科专业制度下,运筹学作为专业科目在高校中设置在数学院(系)里,同时,在管理科学、系统科学、信息技术、工程管理、物流管理、工业工程等专业运筹学也是人才培养中必修的专业基础课程之一。立足现实、展望未来,为了满足、适应不同专业和层次对运筹学的教学不同的需求,必须认清、重视以下一些关系:

一、分清楚运筹学科学发展和运筹学教学特别是本科教学之间的关系

就技术发明对战争的影响或就未来事件的策划来说,运筹学可认为是起源于朴素的运筹问题和运筹思想。科学家正是从统筹、多阶段决策、多目标优化、合理运输、选址问题、都市规划、资源合理等思想中发展新的数学内涵,并运用已有的数学概念和方法解决实际问题。运筹学科学发展是从实践到理论的过程,而非运筹专业本科生学习运筹学的目的是解决实际问题,是从理论到实践的过程。运筹学从本世纪30年代末产生以来,经过半个多世纪的发展,已经成为具有坚实的理论基础、完善的体系结构的科学方法,形成了一系列分支,包括数学规划(线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、随机规划、模糊规划等)、图论与网络、排队论、存贮论、决策论、对策论、可靠性理论等。随着金融工程、网络科学、生命科学、服务科学等新兴领域的迅猛发展,运筹学本身也有了很大的发展,例如在智能计算方面形成了诸如遗传算法、模拟退火、禁忌搜索、粒子群算法、蚁群算法、dna计算等影响广泛的研究计算工具。运筹学一方面分支众多,另一方面发展迅速。因此,分清楚运筹学科学发展和运筹学教学特别是本科教学之间的关系对于运筹学教学内容的选取、教学体系的设置等等都有十分重要的意义。

二、要分清专业方向和课程建设的关系

对于非运筹学专业需要学习运筹学的专业,在运筹学的本科教学方面普遍面临着以下一些问题:首先,出于专业发展的需要,作为专业基础课的运筹学,教学学时严重不足,并且有进一步减少的趋势;其次,运筹学的教学内容和专业课的教学内容重叠,并且运筹学的某一分支是某一门后续课程的重要基础和工具;另外,课程采用专业归口,因此

筹学普遍由数学系的老师讲授。分清专业方向和课程建设的关系,根据专业方向选取教学内容,从专业课程建设出发以课程群的方式构建运筹学教学体系,选择和培养合适的教师队伍是组织运筹学教学、提高教学质量不容回避的内容。

三、要理顺理论教学与实践需要之间的关系

运筹学教材是运筹学教学的基础。其中以清华大学《运筹学》教材编写组编写清华大学出版社出版的《运筹学》为代表,按照运筹学分支构成进行编写,内容非常全面。依托此类教材进行教学,教学的重要内容是数学建模和数学求解思维、方法和步骤。本科生教学主要内容为单纯形法和表上作业法等。而本科生毕业以后,在工作中运用运筹学解决实际问题的过程,基本上是建模、求解、对结果进行分析以辅助制定决策。问题的结果比数学求解思维、方法和步骤重要的多。而且在现代化的今天,知识量激增,不可能在短短几年中将所有的知识“灌输”给学生,对学生的学习能力、思维能力、创造能力的培养比知识传授本身更加重要。因此,理顺理论教学与实践需要之间的关系,这对于运筹教材编写、选用,运筹学实验、实践教学的组织和开展都具有重要的意义。

基于上述分析,以下以工业工程专业运筹学的本科教学为例,对非运筹学专业运筹学的本科教学进行探讨。

1.运筹学教学内容设置。“运筹学”是工业工程专业的重要理论基础课程,主要通过定量分析方法解决经济管理中的各类决策问题,为后续许多课程提供理论依据。工业工程是一门涉及人、物、料、设备、信息和能源等要素的集成规划、设计、改善、控制和创新的技术与管理相结合的边缘学科。它采用系统化、专业化和科学化的思维方法,为实现生产制造、管理和服务系统的低成本、高效率的管理目标提供有力支撑。从“运筹学”在工业工程专业中的应用来看,工业工程专业的学生需要掌握运筹学的所有分支内容。考虑到48个教学学时的限制,我们选用清华大学《运筹学》教材编写组编写的运筹学教材为蓝本;以与运筹学相互关联的课程群为载体,以各分支的内容、层次和课程间的相互衔接为基础;以课堂教学和自学相结合的方式;以让学生在大学本科四年内基本掌握运筹学所有的分支内容为目标,对运筹学教学的内容进行了如下设置:

其中,自学的内容(动态规划和解的搜索理论)的基本思想要在教学过程中有所体现,并对学生的自学进行引导和关注。

2.结合工业工程专业实际,重视基础理论,同时增加案例教学。尽管对于工业工程的本科生来说,教师在教学上主要应集中于学生由实践到理论和由理论到实践这些环节的能力培养上,但绝对不能忽视基础理论,反而应该想方设法让学生把基础理论学会、学扎实。因此,教师在教学上就要更加努力钻研。首先,在理论教学过程中,当牵涉到数学论证时,力求精练,尽量采用一些形象、简单的证明方法使学生容易理解,强调让学生课外自学定理、问题的数学推导。其次,要注重各章节的内容理论上的内在统一性,把单纯形法的求解思路、解的搜索原理、最优性原理贯通整个理论教学过程。此外,在教学过程中,着重引入一些实际案例,引导学生以总体的观点考虑问题,建立模型。

3.增加实验教学环节,强化分析、求解及应用能力的综合培养。运筹学教学的目的,是使学生熟悉和掌握运筹学分析问题、解决问题的思想和方法,培养和提高学生根据实际问题建立模型、求解模型及进行分析和评价的能力,树立起系统效益观念。这仅靠课堂教学是不够的,有必要引入实践环节。另外,学生在做运筹学习题时,由于决策变量的个数不仅仅是两个,所以线性规划模型的求解就不能统统利用图解法来求解,而是要利用单纯形法来求解,这必然造成表格多、计算量大的问题。而且,即便解题方法、计算步骤和原理都正确,仅仅由于表格中的某一个数字计算错误,经常造成最终计算结果错误,这不仅打击了学生的学习积极性,还会使学生对自己计算能力的正确性发生了动摇。当决策变量的个数比较多,数学模型的结构比较复杂时,求解过程就变得更长,更容易出错。为了应对这种问题,达到提高教学质量的目的,我们利用excel软件的规划求解功能模块开设了运筹学实验。之所以选择excel软件是因为我们所选取的课堂教学内容尽管在传统求解方法上有很大的区别,但就建模而言,都可以用线性规划模型解决;而且,excel易得易学,不会因为软件问题增加学生的负担,

造成教学“失焦”。

通过前期系统的理论学习,加上计算机软件以及大量生动案例的分析和讨论,有助于全面提高学生分析和解决问题的能力,经过如此的锻炼为学生参与校内外的科研创新积累一定的经验,同时为毕业设计打好基础。

参考文献:

[1]钱颂迪,等.运筹学[m].北京:清华大学出版社,2005,(06).

[2]胡晓东,亚湘章,祥荪.运筹学发展的回顾与展望[j].中国科学院院刊,2012,(02).

[3]刘小强,左勇华.现行学科专业制度下交叉应用学科专业的发展困境及其出路——以运筹学为例[j].江西师范大学学报(哲学社会科学版),2012,(2)04.

[4]孔繁森.工业工程专业人才培养模式探索[j].工业工程,2009,(10).

[5]侯彩虹.《运筹学》课程的研究型教学模式探索[j].上海海关学院学报,2012,(03).

运筹学决策分析范文第4篇

目前,在我国的医学类高等院校中,卫生管理类的专业普遍开设了运筹学课程。该文对开设这门课程的必要性、教学中存在的问题及应对的方法提出一些想法和建议。

1 运筹学简介

马克思曾经说过:“一门科学只有成功地应用数学时,才算达到了完善的地步。”运筹学就是这样的一门学科。它是一门定量化决策科学,利用了现代数学、计算机以及其他科学的成果,来研究人类从事各种活动中处理事物的数量化规律,使有限的人、材、物、时、空、信息等资源得到充分和合理的利用,以期获得尽可能满意的经济效益和社会效益。运筹学是多学科知识的综合应用,它是以高等数学、管理学概论等先修课程为基础的,而它本身又为以后学习其它专业课程提供必要的理论方法和技术手段。因此对于各类管理专业来说,是很重要的技术基础课。目前,运筹学已应用到卫生服务的各个方面,如医疗、预防、卫生科研、卫生教育等。卫生管理专业普遍开设了运筹学课程,并已成为卫生管理专业的主要课程之一。卫生管理运筹学就是运筹学在卫生管理教学与科研实践中形成的。通过本课程的学习,学生可以掌握:线性规划;目标规划;动态规划;网络分析与网络计划;存储论;排队论;决策分析;对策论;预测技术;综合评价等内容,并学会利用运筹学的理论知识,解决管理中的实际问题。

2 教学现状

在医学院校的管理类专业中,虽然已经在逐步的开展运筹学的教学,但是教学过程中,我们发现运筹学课程的教学并不顺利,教学效果也不尽如人意,总结原因主要有以下几点。

2.1 学生学习动机不明确,积极性差

当代大学生对于自己的职业都有很明确的规划,对所学的课程能有目的、有计划的进行选择,注重一些与专业关系密切的课程。运筹学主要是通过数学的方法解决实际的问题,所以在授课的过程中,理论上的讲解必不可少,所以很多同学以为这是数学类的课程,对将来就业没有用处,因此学习的过程中积极性不高。出现这种现象是因为我国目前医院的管理中,信息的储存比较落后,很多单位不重视卫生统计工作,没有充分的数据资料为管理决策服务,卫生管理人员没有进行过专业的运筹学技术训练,应用定量的运筹方法解决医院管理问题的的实例不多,因此学生意识不到这门课程的实用性。

2.2 教学内容较难,与现实脱节

运筹学中应用到了数学的很多理论和方法,包括高等数学、线性代数、概率论等,因此要想深入的学好这门课程,需要很多的数学知识。作为医学类院校的卫生管理类专业学生,主要以文科生为主,本身数学基础就一般,大学期间学习的数学知识有限,因此在理解本门课程的一些方法时,必不可免的会存在一些困难。另外,教材中的一些实例,与医院管理中的具体问题还有一定的距离,很难体现本学科的具体作用。

2.3 教学内容枯燥,未能因材施教

目前运筹学课程的相关教材主要以理论的讲解为主,其中穿插了部分与专业相关的例子。学生在学习的过程中,对于理论的理解存在困难,所以传统意义上的讲解会使学生感觉十分枯燥,同时,教材上的实例比较简单,是关于实际问题的简单抽象与概括,与具体问题差距甚远,因此,要想直接将理论上的方法应用于实际,还存在很多的问题。

3 教学改革与实践的方法

单纯利用传统式的教学已经不能满足学生的需求,这样既浪费了学生宝贵的学习时间,也限制本学科在医院管理中的发展,因此,需要对本门课程的教学进行一些调整,具体建议如下。

3.1 优化教学内容,注重课程设计

首先要选择合适的运筹学教材。管理类专业的学生一般数学基础较弱,其学习运筹学的目的不应是理论推导及算法研究等,而应是培养实际分析问题和解决问题的能力。使学生在掌握基本理论、基本方法的基础上,能够对实际管理问题进行分析,能利用计算机对管理决策模型进行优化。而传统的教材如《运筹学教程》、《管理运筹学》等,主要注重对于基本理论知识的讲解,缺少与医学练习紧密的实例,因此,宜选择一些专门针对医学院校编著的教材,如《卫生管理运筹学》等,结合实际的医学问题,在解决问题的过程中讲授知识,学生更容易接受。

其次,还要对课堂的授课方式方法进行重新的设计,传统单项式的教学比较枯燥,学生的积极性不高,建议在授课过程中采用案例导入式教学,建立案例库,利用网络、视频、动画等诸多方法,生动的展示医院管理中存在的问题,从而引出解决问题的方法。讲授时以应用为主,理论推导为辅,计算尽量结合计算机软件实现,将实验课引入课堂,培养学生的应用能力与创新能力。在培养中,还要注意突出人才培养的针对性和适应性。鼓励学生学以致用,主动思考问题、发现问题、解决问题。

3.2 考核方法灵活多样

采用多种多样的考核方式,而不是一味的以试卷的形式结束课程。这样可以提高学生学习的积极性,培养学生解决实际问题的能力。

例如,加强启发式教学,可以分小组探讨问题,以小组的综合表现来评定。启发式教学是现代教学中的一种主要方法。在运筹学的教学中,有很多经典的案例,如线性规划中美国航空公司的收益管理模型,动态规划中的背包模型,对策论中的田忌赛马模型等。通过案例的讲解,不仅可以激发学生学习的兴趣,而且可以更好的理解所讲的内容。通过分小组讨论的方式,结合具体案例分析,让学生在自主学习的过程中,总结方法,并对这类问题进行分析、归纳,培养学生的运筹学思维,突出了学习过程的个性化,同时学生学些的主动性和参与性也得到了提高。

也可以用提交论文的形式结课,以此提高学生的科研能力。论文是理论、应用与计算机实验的结合,综合考察了学生的掌握知识的情况与应用知识的能力。学生可以自行选择一个与管理有关的课题,运用运筹学的方法去分析,将实际的问题转化成是运筹学问题,然后再利用lingo、lindo等数学软件进行运算,直至得到结果。在这一过程中,不仅能够考察学生应用运筹学基本理论解决较复杂实际问题的能力,而且也考察了学生掌握现代信息技术解决优化决策问题方法的水平。

总之,采用多样的形式进行考核,不仅可以提高学生参与学习的热情,而且有利于培养学生的实际运用能力,引导学生从应试学习向提高知识应用能力的方向转变,促进素质教育,也为以后采用定量、科学的手段管理医院打下坚实的基础。

运筹学决策分析范文第5篇

关键词:运筹学,企业管理

 

运筹学是一门定量决策科学,它利用定量分析的方法(数学、管理科学、计算机科学)进行科学决策以实现最有效的管理来获得满意的经济效益,是现代管理的重要理论基础。

运筹学作为一门新兴科学,其应用范围是十分广泛的。对于不同类型问题,运筹学都有着不同的解决方法,因而形成了许分支学科。它们虽然各有特性,但在运用系统观念分析问题,并对问题建立模型求解这两点上都是共同的。以下主要介绍运筹学在企业管理方面的应用。

一、运筹学的原则和工作步骤

1、运筹学的原则

(1)合伙原则。指运筹学工作人员要和各方面的人合作。

(2)催化原则。在多学科共同解决某问题时,要引导人们改变一些常规的看法。

(3)互相渗透原则。。要求细化渗透地考虑问题,而不是只局限于本部门。

(4)独立原则。在研究问题时,不应受某人或某部门的特殊政策所左右,应独立从事工作。

(5)宽容原则。解决问题的思路要宽, 看法要多,而不是局限于特定的方法。

(6)平衡原则。要考虑各种矛盾,关系的平衡。

2、运筹学的工作步骤

运筹学在解决大量实际问题中形成了相应的工作步骤。

(1)提出和形成问题。要弄清问题的目标,可能的约束,问题的可控变量以及有关参数,搜集有关资料。

(2)建立模型。即把问题中的可控变量、参数和目标与约束之间的关系用一定的模型表示出来。

(3)求解。用各种手段(主要是数学方法)将模型求解。解可以是最优解、次优解、满意解。复杂模型的求解需用计算机,解的精确要求可由决策者提出。

(4)解的检验。首先检查求解步骤和程序有无错误,然后检查解是否反映现实问题。

(5)解的控制。通过控制解的变化过程决定对解是否要做一定的改变。

(6)解的实施。是指将解用到实际中必须考虑到实施的问题。如向实施部门讲清解的用法,在实施中可能产生的问题和需要修改的地方。以上过程应反复进行。

二、运筹学在企业管理中的应用

1.线性规划:线性规划是目前在企业管理中应用最广泛的一种优化法,它的理论已经十分成熟,可以应用于企业战略管理、生产计划、物资调用、资源优化配置、市场营销等问题。它主要研究的是企业管理活动中经常遇到的两类问题:一类是在有限的劳动力、设备、资金等资源条件下,研究如何合理安排生产计划,以取得最大的经济效益;另一类是为了实现某一特定的目标(生产指标或其它指),研究如何组织生产,或合理安排工艺流程,或调整产品的成份等等,以使消耗的资料(人力、设备台数、资金原材料等)最少。这类统筹规划的问题用数学语言表达(即数学模型),先根据问题要达到的目标选取适当的决策变量,问题的目标通过用决策变量的函数形式来表示,称之为目标函数,对问题的限制条件用有关变量的等式或不等式表达,称为约束条件。当目标函数和约束条件均为线性时,即为线性规划的数学模型。线性规划可通过单纯型法求出最优解,现在已有专门的软件,使用起来非常方便。

2.运输问题:运输问题依然属于线性规划问题的范畴,但是由于其约束方程组的系数造矩阵具有特殊的结构,因而可以找到一种比单纯形法更简便的求解方法。在企业管理中经常出现运输范畴内的问题,例如,工厂的原材料人仓库运往名个生产车间,各个生产车间的产品又分别运到成品仓库。这种运输活动一般都有若干个发货地点(产地)、又有若干个收货地点(销地);各产地有一定的可供货量(产量);各销地各有一定的需求量(销量);运输问题的实质就是如何组织调运,才能满足各地地需求,又使总的运输费用(公里数、时间等)达到最小。。它不仅适用于实际物料的运输问题,还适用于其它方面:新建厂址的选择、短缺资源的分配问题、生产调试问题等。

3.动态规划:动态规划是运筹学的一个分支,是一种解决多阶段决策过程最优化的数学方法,它把复杂的多阶段决策问题分解成一系列相互联系的较容易解决的单阶段决策问题,通过解决一系列单阶段决策问题来解决多阶段决策问题。以寻求最优决策序列的方法。动态规划研究多阶段决策过程的总体优化,即从系统总体出发,要求各阶段决策所构成的决策序列使目标函数值达到最优。在企业管理方面,动态规划可以用来解决最优路径问题、资源分配问题、生产调度问题、库存问题、装载问题、排序问题、设备更新问题、生产过程最优控制问题等等,所以它是现代企业管理中的一种重要的决策方法。

4.物资存储:存储论又称库存论,主要是研究物资库存策略,即确定物资库存量、补货频率和一次补货量。合理的库存是生产和生活顺利进行的必要保障,可以减少资金的占用,减少费用支出和不必要的周转环节,缩短物资流通周期,加速再生产的过程等。在物流领域中的各节点:工厂、港口、配送中心、物流中心、仓库、零售店等都或多或少地保有库存,为了实现物流活动总成本最小或利益最大化,可以运用存储理论的相关知识辅助决策。 并且在各种情况下都能灵活套用相应的模型求解,如常见的库存控制模型分确定型存储模型和随机型存储模型,其中确定型存储模型又可分为几种情况:不允许缺货,一次性补货;不允许缺货,连续补货;允许缺货,一次性补货;允许缺货,连续补货。随机型存储模型也可分为:一次性订货的离散型随机型存储模型和一次性订货的连续型随机存储模型。。常见的库存补货策略也可分为以下四种基本情况:连续检查,固定订货量,固定订货点的(Q,R)策略;连续检查固定订货点,最大库存的(R,S)策略;周期性检查的(T,S)策略以及综合库存的(T,R,S)策略。针对库存物资的特性,选用相应的库存控制模型和补货策略,制定一个包含合理存储量、合理存储时间、合理存储结构和合理存储网络的存储系统。

4.决策论:决策普遍存在于人类的各种活动中,企业管理中的决策就是在占有充分资料的基础上,根据系统的客观环境,借助于科学的数学分析、实验仿真或经验判断,在已提出的若干系统方案中,选择一个合理、满意方案的决策行为。如制定投资计划、生产计划、物资调运计划、选择自建仓库或租赁公共仓库、自购车辆或租赁车辆等等。企业决策多种多样,有的简单,有的复杂,按照不同的标准可化分为很多种类型,其中按决策问题目标的多少可分为单目标决策和多目标决策。单目标决策目标单一,相对简单,求解方法也很多,如线性规划、非线性规划、动态规划等。多目标决策相对而言要复杂得多,如要开发一块土地建设物流中心,既要考虑设施的配套性、先进性,还要考虑投资的大小等问题,这些目标有时相互冲突,这时就要综合考虑。解决这类复杂的多目标决策问题现行用的较多的,行之有效的方法之一是层次分析法,一种将定性和定量相结合的方法。

三、结束语

运筹学是运用科学的数量方法,研究对有限的人、财、物、时、空、信息等资源进行合理筹划和运用,寻找管理及决策最优化的综合性学科。随着国民经济的发展,科学技术的飞跃,运筹学也不断的发展完善成为近代应用数学的一个重要分支,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。运筹学将为决策者提供定量、定性分析结,有助作出全局优化决策。

参考文献:

[1]高瑞,谈运筹学在企业管理中的应用,法制与社会,2008(8)

[2]朱国华, “浅谈运筹学对企业管理的影响”,新西部,2008(2)

[3]曹敬东,“管理科学之运筹学在企业中的应用初探”,科技资讯,2007(2).

[4]甘应爱,运筹学,清华大学出版社