本書共12章,內容包括線性規劃建模、單純形方法和靈敏度分析、對偶性和后最優分析、運輸模型及其變型、網絡模型、目標規劃、整數線性規劃、確定性動態規劃、確定性庫存模型、決策分析和對策論、排隊系統等。
“本書全面地論述了運籌學的三個方面——理論、應用和計算,而且游刃有余。我求學時就是通過本書老版本學習運籌學的,如今我在使用新版本教授學生,這么多年了,它仍然是本領域的經典。”
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運籌學是一門應用領域十分廣泛的學科,它應用分析、試驗、量化的方法,對經濟管理系統中人力、物力、財力等資源進行統籌安排,為決策者提供有依據的最佳方案,以實現最有效的管理。
本書是運籌學方面的經典著作之一,理論嚴密,案例豐富,并且充分運用了計算機軟件,體現了作者在運籌學教學研究和業界實踐方面精湛的造詣,已被翻譯成中、韓、西班牙、日、俄、土耳其、印尼、馬來等多種語言,為全球眾多高校采用,深受好評。第8版對教材內容作了較大的修訂,在教材的編排上突出反映運籌學中的應用問題和計算方法。
本書特色
理論聯系實際,應用色彩濃厚。
注重與計算機軟件程序相結合,富有時代氣息。
每章開頭都有本章導讀,幫助讀者了解教材內容。
將原書分成兩冊出版后,對原書章節順序進行了調整。初級篇內容全面,符合國內的大綱要求,可作為相關專業本科生教材。高級篇適合作為研究生或MBA教學用書和參考讀物。
Hamdy A.Taha,美國阿肯色大學榮休教授,世界知名運籌學家,曾在全球各地任教和擔任顧問,同時擁有非常豐富的教學研究和實踐經驗。他在Manage—ment Science和Operations Research等世界頂級學術刊物上發表了大量論文。
第1章 什么是運籌學
1.1 運籌學模型
1.2 運籌學模型的求解
1.3 排隊模型和模擬模型
1.4 建模的藝術
1.5 僅有數學是不夠的
1.6 運用運籌學的幾個步驟
1.7 關于本書
參考文獻
第2章 線性規劃建模
2.1 二維變量的線性規劃模型
2.2 線性規劃的圖解法
2.2.1 極大化模型的解
2.2.2 極小化模型的解
2.3 線性規劃應用選講
2.3.1 城市規劃
2.3.2 套匯
2.3.3 投資
2.3.4 生產計劃和庫存控制
2.3.5 混合與精煉
2.3.6 人力規劃
2.3.7 其他應用
2.4 借助于Excel規劃求解和AMPL軟件的計算機求解
2.4.1 用Excel規劃求解解線性規劃問題
2.4.2 用AMPL解線性規劃問題
參考文獻
第3章 單純形方法和靈敏度分析
3.1 等式形式的線性規劃模型
3.1.1 將不等式轉化為帶有非負右端項的等式約束
3.1.2 處理無限制變量
3.2 從圖形解到代數解的轉換
3.3 單純形方法
3.3.1 單純形方法的迭代本質
3.3.2 單純形算法的計算細節
3.3.3 單純形法的總結
3.4 人工初始解
3.4.1 大M方法
3.4.2 兩階段法
3.5 單純形方法中的特殊情況
3.5.1 退化
3.5.2 可選擇最優解
3.5.3 無界解
3.5.4 不可行解
3.6 靈敏度分析
3.6.1 圖形靈敏度分析
3.6.2 代數靈敏度分析——右端項的變化
3.6.3 代數靈敏度分析——目標函數
3.6.4 用TORA、Excel規劃求解和AMPL作靈敏度分析
參考文獻
第4章 對偶性與后最優分析
4.1 對偶問題的定義
4.2 原始-對偶關系
4.2.1 簡單矩陣運算的復習
4.2.2 單純形表的布局圖
4.2.3 最優對偶解
4.2.4 單純形表的計算
4.3 對偶的經濟學解釋
4.3.1 對偶變量的經濟學解釋
4.3.2 對偶約束的經濟學解釋
4.4 其他單純形算法
4.4.1 對偶單純形算法
4.4.2 廣義單純形算法
4.5 后最優分析
4.5.1 影響可行性的變化
4.5.2 影響最優性的變化
參考文獻
第5章 各種運輸模型
5.1 運輸模型的定義
5.2 非傳統運輸模型
5.3 運輸算法
5.3.1 初始解的確定
5.3.2 運輸算法的迭代計算
5.3.3 乘子法的單純形方法解釋
5.4 指派模型
5.4.1 匈牙利算法
5.4.2 匈牙利算法的單純形解釋
5.5 轉運模型
參考文獻
第6章 網絡模型
6.1 網絡模型的應用范圍與定義
6.2 最小生成樹算法
6.3 最短路徑問題
6.3.1 最短路徑應用的實例
6.3.2 最短路徑算法
6.3.3 最短路徑問題的線性規劃模型
6.4 最大流模型
6.4.1 枚舉割
6.4.2 最大流算法
6.4.3 最大流問題的線性規劃模型
6.5 關鍵路徑方法和計劃評審技術
6.5.1 網絡表示
6.5.2 關鍵路徑(CPM)的計算
6.5.3 建立時間表
6.5.4 CPM的線性規劃模型
6.5.5 PERT網絡
參考文獻
第7章 目標規劃
7.1 建立目標規劃模型
7.2 求解目標規劃的算法
7.2.1 權和法
7.2.2 設定優先權法
參考文獻
第8章 整數線性規劃
8.1 應用實例
8.1.1 資本預算
8.1.2 集合覆蓋問題
8.1.3 固定費用問題
8.1.4 “或者-或者”和“如果-那么”約束
8.2 整數規劃算法
8.2.1 分支限界(B&B)算法
8.2.2 割平面算法
8.2.3 整數線性規劃的計算性分析
8.3 旅行商問題(TSP)
8.3.1 啟發式算法
8.3.2 B\B算法
8.3.3 割平面算法
參考文獻
第9章 確定性動態規劃
9.1 DP計算的遞歸性質
9.2 前向遞歸與后向遞歸
9.3 DP應用選講
9.3.1 背包/飛行箱/裝船問題的模型
9.3.2 勞動力規模模型
9.3.3 設備更新模型
9.3.4 投資模型
9.3.5 庫存模型
9.4 維度問題
參考文獻
第10章 確定性庫存模型
10.1 一般庫存模型
10.2 需求在庫存模型中的作用
10.3 靜態經濟訂貨量(EOQ)模型
10.3.1 經典EOQ模型
10.3.2 分段價格的EOQ模型
10.3.3 帶有儲存上限的多貨品EOQ模型
10.4 動態EOQ模型
10.4.1 不帶訂貨費的模型
10.4.2 帶有訂貨費的模型
參考文獻
第11章 決策分析與對策
11.1 確定型決策——層次分析法(AHP)
11.2 風險型決策
11.2.1 基于決策樹的期望值指標
11.2.2 期望值指標的各種變化
11.3 不確定型決策
11.4 對策論
11.4.1 二人零和對策的最優解
11.4.2 求解混合策略對策
參考文獻
第12章 排隊系統
12.1 為什么要研究排隊系統
12.2 排隊模型的要素
12.3 指數分布的作用
12.4 純生模型和純滅模型(指數分布和泊松分布之間的關系)
12.4.1 純生模型
12.4.2 純滅模型
12.5 廣義泊松排隊模型
12.6 特殊泊松隊列
12.6.1 隊列行為的平穩狀態度量
12.6.2 單服務臺模型
12.6.3 多服務臺模型
12.6.4 機器侍服模型——(M/M/R):(GD/K/K),RK
12.7 (M/G/1):(GD/∞/∞)——Pollaczek-Khintchine(P-K)公式
12.8 其他排隊模型
12.9 排隊決策模型
12.9.1 費用模型
12.9.2 渴望水平模型
參考文獻
附錄A AMPL建模語言
A.1 初識AMPL模型
A.2 AMPL模型的組成
A.3 數學表達式和計算參數
A.4 子集和指標集
A.5 存取外部文件
A.5.1 簡單讀文件
A.5.2 用print或printf 將輸出寫到文件
A.5.3 輸入表文件
A.5.4 輸出表文件
A.5.5 電子表格形式的輸入/輸出表
A.6 交互式命令
A.7 迭代和有條件地執行AMPL命令
A.8 用AMPL作靈敏度分析
參考文獻
附錄C(上) 部分習題答案(圖靈網站下載)
第1章 什么是運籌學
本章導讀最早期的較為正式的運籌學(Operations Research,OR)活動出現在第二次世界大戰時期,當時有一批英國的科學家著手研究如何利用科學方法進行決策,以最佳地利用戰時的資源,戰后,人們對軍事作戰中提出來的這些運籌學思想進行了改進,使之用于民用領域以提高工作效率和生產力,
本章將讓你熟悉運籌學的基本術語,包括數學建模、可行解、最優化和迭代運算等基本概念,你將會了解到,對問題做出正確的定義是運用運籌學最重要(也是最困難)的一步,本章還強調,雖然數學建模是運籌學最基本的工作,但在最終決策時還必須考慮到一些無形的因素(不能定量化的因素,如人的行為),隨著對本書的學習,你會接觸到各式各樣的應用實例,有解題的例子,也有各章的習題,特別是第24章(在下冊),全部是精心編制的案例分析,各章內容均與這些案例互相配合,以充分展現運籌學在實際中的運用情況,
1.1 運籌學模型
設想你有一項工作任務,需要5周完成,其間要往返于Fayetteville(FYV)與Denver fDEN)之間,每個星期一你都要乘飛機從Fayetteville出發,星期三返回,普通的往返機票價格是400美元,但如果機票往返期間內跨越周末的話,則可以享受20%的票價折扣,不論去程還是回程,一張單程機票的價格都是普通往返機票的75%,那么,你應該如何購買這5周期間的機票呢?
可以把這個例子看作是一個決策問題,要求解這個問題需要回答3個提問:
(1)都有哪些可能的決策方案?
(2)是在什么限制條件下作出這個決策的?
(3)評價這些方案的目標評判標準是什么?
考慮3種可能的決策方案:
(1)購買5張普通的FYV-DEN—FYv往返機票,每周星期一出發,星期三返回,
(2)購買1張FYv—DEN的單程機票和4張跨越周末的DEN—FYv—DEN往返機票,再買1張DEN—FYv單程機票,
(3)先購買1張第一周星期一出發、最后一周星期三返程的FYv—DEN—FYv往返票,再買4張跨周末的DEN—FYV-DEN往返機票,這一方案中所有機票都至少跨越一個周末,
……