文档介绍：工业工程概论
戴庆辉
2017/11/30
工业工程
工业工程概论
第 1 章工业工程的概念与意识 2
第 2 章工业工程的发展与应用 2
第 3 章工业工程的学科构成 2
第 4 章 IE与运筹学 OS 2
2017/11/30
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第4章 IE与运筹学
运筹学的历史
运筹学定义
运筹学对IE的影响
运筹学与IE的相似性
库存问题的数学模型
运筹学的分类
数学规划
2017/11/30
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运筹学的历史
在二战中,英国的军事管理部门发现,他们处于人力和军事装备数量都是有限的情况。可是仗还得打下去。于是就召集了一组科学家来研究军事组织管理问题,并对最有效利用这些有限资源的战略提出建议。这就是第一个运筹学工作组。很明显,启用“运筹学”(Operations Research )这个名词是因为这工作组当时进行着军事作战的研究。
现在可知,为什么在解决这些问题时,特别着重利用各学科人员组成的工作组了。他们在考虑这样一些具有极端复杂的和精确技术的问题,只有各学科人员组成的工作组才能处理。这样的工作组当时是非常有成就的,以致美国军事管理部门也发展了运筹学工作组。
2017/11/30
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运筹学的历史
这些运筹学工作组的成功,吸引了许多工业家的注意。因而在战后,就创立了工业方面的运筹学工作组。随着专门化和精确技术的进展,只有受过高深训练的各学科人员组成工作组,才能妥善处理大系统的问题。战后美国在运筹学研究方面与英国并驾齐驱。
早期的运筹学方法之一即解决线性规划问题的单纯形法,是1947年由一位美国数学家乔治·丹契格(e Dantzig)所提出的。线性规划至今仍然是一种广泛使用的运筹学方法。有许多成套的程序可用于解决线性规划问题,并且基本理论很简单,这可能是其通用的原因。
自1947年以来,发展了许多其他的方法:整体规划、0-1规划、排队论、工程项目管理、动态规划、复杂存储等。首先建立数学模型,然后求得变量的最优值。
2017/11/30
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运筹学定义
给运筹学下定义是很困难的,因为该术语对不同的人意味着不同的东西。运筹学与IE的差异与其说有明显的区别,倒不如说这种差异只是一种“感觉”而已。
最好方法也许是从引用三个定义开始。
联合王国运筹学会的定义1:
现代科学对一些复杂问题上的进展是由于在工业、商业、政府和防务方面,指挥和管理大系统的人力、机器、材料和资金而引起的。特定的研究方法是结合诸如概率和危险率之类的因素的测量来发展系统的科学模型,以便预测和比较备选决策、战略或控制的结果。其目标是要帮助管理部门科学地确定其方针政策和行动措施。
2017/11/30
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运筹学定义
让我们更仔细地理解定义1:
①运筹学只是应用于任何有系统需要管理的地方。因为:要应用运筹学,就必须有人力、机器、材料和资金的系统,并且运筹学技术都是用于工业、商业、政府和防务等系统中的。
②科学模型(一般叫数学模型)是这定义中的关键词组,如果不使用它,就不能叫做运筹学。
③运筹学的目标是要“预测和比较备选决策、战略和控制的结果”。这意味着任何预测或评价决策或政策结果的科学模型即是运筹学。
④运筹学的目的是:“帮助管理部门科学地确定其方针政策和行动措施”。它是一种辅助管理的技术的实际应用,注意,它是“帮助”管理。运筹学这工具不是作决策的。它只是决策者作决策的一种辅肋工具。
2017/11/30
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运筹学定义
在美国《运筹学基本原理》(1968)一书中的定义2:
运筹学是(1)应用科学方法;(2)由各学科人员组成的工作组;(3)对各类问题包括有组织(人-机)系统的控制,以便提供解答方案,最好地为整个组织服务。
注意,这定义除了提到各学科人员组成的工作组外,与前面的那个定义很相似。在运筹学的初期,特别着重于使用各学科人员组成的工作组,因为只有这种工作组才能了解整个系统的分枝和细节,并且才有大量的技术可供使用。这种“系统”的观点目前仍然是特别重要的。
2017/11/30
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运筹学定义
运筹学的主要特点,目前着重于数学的使用。由于计算机对经理人员更为有效,也由于经理人员都更富有经验,因而使用定量技术就更便利。基于这些原因运筹学近来已经很通用。
肖姆伯林和斯迪文思的定义3:
运筹学是“决策的科学研究法”。
虽然这是一个更简单的定义,但它含有与其他定义一样概念。
2017/11/30
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运筹学对IE的影响
IE的发展在很大程度上受着运筹学的分析研究法的影响。这种研究法在第二次世界大战期间起源于英国和美国,其目的是应用