《統計分析教材:MATLAB定量決策五大類問題·50個運作管理經典案例分析》將定量決策問題進行歸類,以實際案例為導向,遵循“提出問題→分析問題→解決問題”的邏輯,在對案例特點進行剖析的基礎之上建模并選取相應的決策方法,通過編寫MATLAB程序求解,充分體現“案例實用性,程序通用性,思路連貫性,求解可模仿性”。讀者參閱的時候,只要把案例中的數據換成自己需要處理的數據,或根據實際需要對問題進行改編,調用相應程序即可實現求解。
《統計分析教材:MATLAB定量決策五大類問題·50個運作管理經典案例分析》可作為工業工程、管理科學與工程以及經濟金融專業的本科生、研究生學習,教師教學的參考書,也可供想提高自己工作中預測和決策水平的生產運作管理人員、科研工作者及數學建模愛好者參考。
本書背景
決策的本質是最優(合理)地分配有可選擇用途的稀有資源。實際生活中,經常需要以定量分析的方式決策人力、物力和財力的優化使用,這樣的問題就是定量決策問題。定量決策是決策科學與方法中的重要內容,除少數簡單問題可進行手工求解之外,大多數問題通常需要借助計算機進行模擬求解。目前,市面上的相關書籍大多以介紹理論方法和建模為主,而相對疏忽了求解方法的介紹,以“方法導向冶為組織邏輯,即”介紹方法寅列舉案例冶,該組織邏輯的主要不足在于不便于在碰到實際問題時選擇有效的解決方法。鑒于此,為更利于解決問題,本書采取“問題導向冶為組織邏輯——-”提出問題寅分析問題寅解決問題冶,給出建模過程并通過計算機進行模擬求解。本書將常見的定量決策問題歸結為五大類,包括資源配置問題、作業安排問題、庫存訂貨問題、路徑選擇問題和經濟金融問題,每大類問題又細分為幾個小類,并給出了相應的分析案例及練習案例,可方便讀者根據自己的需要有選擇地查閱相應內容。當然,這里的問題分類只是作者的一種考慮,不同的人定有不同的見解,而且有些案例可以同時歸為不同的類別,出于不重復的原則,而將其置于某一類之中了。
主要特色
本書主要的特點是“問題導向,淡化理論,突出實用冶,即各章首先拋出問題,然后重點講授應用方法,淡化理論推導和計算,借助于功能強大的工程計算應用軟件MATLAB來求解模型,特別突出解決實際問題的”實用性冶和“指導性冶,語言簡潔精煉,極富”可讀性冶,具體體現在以下兩個方面。
1.案例經典,源于實踐,實用性強
全書所精選的案例均源于生產運作實踐,并詳細講述了建模和模擬求解的全過程,讀者可通過對案例的學習和研究,直接將其或稍加修改應用于解決實際碰到的新問題。
2.圖文并茂,深入淺出,可讀性強
全書根據案例選取相應定量決策方法進行求解,算法力求直觀、簡潔,并配有大量的圖表,其中很多都是作者自己的學習心得和體會,可以說完全是站在一個讀者和學習者的角度,用盡可能通俗的語言編撰而成的。
建議讀者
本書的讀者需要有一定的MATLAB基礎和數學基礎,可以根據“使用指南冶直接選取自己最需要或最感興趣的內容進行“直入主題冶式閱讀。
書中的案例經典,旨在”授人以漁冶,予以方法的引導和思維的啟發,對于實踐中碰到的新問題,可在相關案例的基礎之上進行拓展。MATLAB有著強大的運算功能,要達到應用自如的地步,是非花費一定的時間和精力不可的。本書給出的MATLAB自編函數程序僅供參考,讀者可根據實際問題的需要調用相應的MATLAB函數程序,不過更希望讀者對其進行完善或完全自行編寫,以提升自己的思維和編程實踐能力。
使用指南
為便于讀者學習,以及更好地從書中查閱相應內容,特地編寫了本書的使用指南。該指南以“明確問題大類寅選擇問題小類寅解決實際問題冶為組織邏輯。從該指南中,可以清楚地看出本書的知識體系。
編排體例
每章首先拋出問題,有”開門見上冶之用意,旨在便于讀者帶著問題有目的性、有指向性地去思考,以提升解決問題的效率。每篇屬于一大類問題并特意分為5章,將該大類問題的主要子問題細分,每章為一小類問題,并通過2個典型案例和3個練習案例對其應用加以闡述。每個案例均由案例背景、理論基礎、模型建立、MATLAB求解4個部分組成。案例背景部分給出具體案例及其需要解決的問題,并對案例的特點進行說明;理論基礎部分針對案例給出的問題闡明求解的主要方法;模型建立部分給出建立數學模型的具體過程;MATLAB求解部分給出求解的原創程序及求解結果。全書五篇,看似互不相干,可以隨意安排次序,實則是作者特意所為。決策之主旨實為運用科學方法進行資源配置的優化問題,將其列為首篇以開宗明義,可視為“引論冶;隨后三篇并列遞進,圍繞這一主旨展開論述,可視為”本論冶;經濟金融問題是優化資源配置的最終體現,將其作為最后一篇,意在與首篇主旨相呼應,可視為“結論冶。當然,各篇又相對獨立,故這并不妨礙讀者根據自己的興趣隨意挑選其章節研讀。
對于通用MATLAB函數程序,為便于查閱,特意集中于光盤中;為便于讀者結合模型理解軟件應用,每個案例求解的MATLAB腳本文件源碼則在正文中予以給出,不過出于篇幅考慮而刪除了一些無關緊要的解釋性語句。對于每個案例的MATLAB求解結果,為展現其原貌給讀者以親切感,特意采取屏幕截圖的方式給出。
作者致謝
本書在編撰過程中參閱了大量的中外文獻資料及網絡資料,主要參考資料已列于每篇結尾處。
在此對國內外相關作者表示衷心的感謝。
特別感謝電子工業出版社及相關工作人員,在出版了我的《MATLAB&Excel定量預測與決策———運作案例精編》(2012年)這部作品之后,又決定出版這部《MATLAB定量決策五大類問題———50個生產運作管理經典案例》。
本書數易其稿,但囿于作者水平和經驗,一些問題還有待進一步探討,書中難免有疏漏、錯誤和不當之處,尚祈學界同仁和廣大讀者不吝賜教,以匡其不逮。
編搖著搖者
2012年12月12日
題篇
第1章 搖資源利用問題
1.1 搖案例背景
1.1.1 搖案例1——-部件配套生產問題
1.1.2 搖案例2——-專門容器設計問題
1.1.3 搖關于案例的說明
1.2 搖理論基礎
1.2.1 搖配套生產問題
1.2.2 搖容器設計問題
1.2.3 搖線性規劃與非線性規劃的概念
1.2.4 搖線性規劃的MATLAB求解
1.2.5 搖非線性規劃的MATLAB求解
1.2.6 搖整數線性規劃的MATLAB求解
1.3 搖模型建立
1.3.1 搖案例1的建模過程
1.3.2 搖案例2的建模過程
1.4 搖MATLAB求解
1.4.1 搖案例1的求解
1.4.2 搖案例2的求解
1.5 搖練習案例
1.5.1 搖養殖場的配料問題
1.5.2 搖特殊管材的合理下料問題
1.5.3 搖房屋建造問題
第2章 搖運輸調配問題
2.1 搖案例背景
2.1.1 搖案例3——-供過于求的運輸調配問題
2.1.2 搖案例4——-變形的運輸調配問題
2.1.3 搖關于案例的說明
2.2 搖理論基礎
2.2.1 搖運輸調配問題的提法
2.2.2 搖基本的運輸調配問題
2.2.3 搖運輸調配問題的變形
2.2.4 搖運輸調配問題的MATLAB求解
2.3 搖模型建立
2.3.1 搖案例3的建模過程
2.3.2 搖案例4的建模過程
2.4 搖MATLAB求解
2.4.1 搖案例3的求解
2.4.2 搖案例4的求解
2.5 搖練習案例
2.5.1 搖供需平衡的運輸配送問題
2.5.2 搖供不應求的運輸調配問題
2.5.3 搖變形的運輸調配問題
第3章 搖最優裝載問題
3.1 搖案例背景
3.1.1 搖案例5——-背包問題
3.1.2 搖案例6——-貨輪裝載問題
3.1.3 搖關于案例的說明
3.2 搖理論基礎
3.2.1 搖最優裝載問題的概念
3.2.2 搖最優裝載問題的類型
3.2.3 搖最優裝載問題的MATLAB求解
3.3 搖模型建立
3.3.1 搖案例5的建模過程
3.3.2 搖案例6的建模過程
3.4 搖MATLAB求解
3.4.1 搖案例5的求解
3.4.2 搖案例6的求解
3.5 搖練習案例
3.5.1 搖貨運列車裝載一維完全背包問題
3.5.2 搖旅客的一維0鄄1背包問題
3.5.3 搖車輛的二維多重背包問題
第4章 搖任務指派問題
4.1 搖案例背景
4.1.1 搖案例7——-工作分配問題
4.1.2 搖案例8——-專家投標問題
4.1.3 搖關于案例的說明
4.2 搖理論基礎
4.2.1 搖任務指派問題的假設
4.2.2 搖標準的任務指派問題
4.2.3 搖變形的任務指派問題
4.2.4 搖任務指派問題的MATLAB求解
4.3 搖模型建立
4.3.1 搖案例7的建模過程
4.3.2 搖案例8的建模過程
4.4 搖MATLAB求解
4.4.1 搖案例7的求解
4.4.2 搖案例8的求解
4.5 搖練習案例
4.5.1 搖標準任務分配問題
4.5.2 搖機器指派變形問題
4.5.3 搖施工安排變形問題
第5章 搖計劃安排問題
5.1 搖案例背景
5.1.1 搖案例9——-生產流程的安排問題
5.1.2 搖案例10——-電子元件的生產計劃問題
5.1.3 搖關于案例的說明
5.2 搖理論基礎
5.2.1 搖計劃安排問題的特點
5.2.2 搖計劃安排問題的類型
5.2.3 搖計劃安排問題的MATLAB求解
5.3 搖模型建立
5.3.1 搖案例9的建模過程
5.3.2 搖案例10的建模過程
5.4 搖MATLAB求解
5.4.1 搖案例9的求解
5.4.2 搖案例10的求解
5.5 搖練習案例
5.5.1 搖產品生產安排問題
5.5.2 搖質檢員聘請問題
5.5.3 搖農場種植計劃問題
本篇參考文獻
第二篇 搖作業安排問題篇
第6章 搖單機作業排列排序問題
6.1 搖案例背景
6.1.1 搖案例11——-打字員處理業務順序決策問題
6.1.2 搖案例12——-機械零件加工順序決策問題
6.1.3 搖關于案例的說明
6.2 搖理論基礎
6.2.1 搖作業排序的概念
6.2.2 搖優先級規則
6.2.3 搖績效指標
6.2.4 搖單機作業排列排序問題的求解
6.3 搖模型建立
6.3.1 搖案例11的建模過程
6.3.2 搖案例12的建模過程
6.4 搖MATLAB求解
6.4.1 搖案例11的求解
6.4.2 搖案例12的求解
6.5 搖練習案例
6.5.1 搖汽車修理順序問題
6.5.2 搖零件加工問題
6.5.3 搖多維規則的排序問題
第7章 搖流水作業排列排序問題
7.1 搖案例背景
7.1.1 搖案例13——-N項作業的雙機排序問題
7.1.2 搖案例14——-N項作業的多機排序問題
7.1.3 搖關于案例的說明
7.2 搖理論基礎
7.2.1 搖流水作業排列排序的概念
7.2.2 搖流水作業排列排序的最長流程時間
7.2.3 搖加工流程圖條形圖
7.2.4 搖雙機作業排序的求解及MATLAB實現
7.2.5 搖多機作業排序的求解及MATLAB實現
7.3 搖模型建立
7.3.1 搖案例13的建模過程
7.3.2 搖案例14的建模過程
7.4 搖MATLAB求解
7.4.1 搖案例13的求解
7.4.2 搖案例14的求解
7.4.3 搖案例14的遍歷法求解
7.5 搖練習案例
7.5.1 搖雙機作業排序問題
7.5.2 搖多機作業排序問題
7.5.3 搖多機作業排序問題
……