本书是普通高等院校运筹学课程的教材。全书系统而简明地介绍了运筹学的主要内容:线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、网络计划技术、层次分析法、决策分析、存储论、排队论等。本书尽量避免复杂的理论证明,力求通俗易懂、简明扼要,以大量实例讲解了运筹学的基本原理、方法思路和计算步骤。各章后附有复习思考题和习题,以便读者进一步复习、消化书本知识和深入学习。
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目录
前言
绪论 1
第1章 线性规划 7
1.1 线性规划问题及其数学模型 8
1.1.1 线性规划问题的几个实例 8
1.1.2 线性规划问题的数学模型 12
1.2 线性规划问题的解 15
1.2.1 线性规划问题的基本概念 15
1.2.2 图解法 17
1.2.3 线性规划问题解的特殊情况 19
1.2.4 线性规划问题解的基本性质 20
1.3 单纯形法 21
1.3.1 单纯形法的基本思路 21
1.3.2 线性规划的典式和单纯形表 24
1.3.3 最优性判别与基可行解的改进 28
1.3.4 单纯形法迭代步骤 29
1.4 初始基本可行解的确定 33
1.4.1 大 M 法 34
1.4.2 两阶段法 35
1.5 单纯形法的矩阵描述 39
复习思考题 41
习题1 42
第2章 线性规划的对偶问题与灵敏度分析 46
2.1 对偶问题 46
2.1.1 对偶线性规划问题的提出 46
2.1.2 对偶问题的形式 48
2.1.3 对偶问题的基本性质 53
2.2 对偶单纯形法 60
2.2.1 对偶单纯形法的基本思路 60
2.2.2 对偶单纯形法的计算步骤 61
2.2.3 对偶单纯形法的优点 63
2.2.4 对偶单纯形法与单纯形法的区别 63
2.3 对偶线性规划的经济意义——影子价格 65
2.3.1 影子价格的定义 65
2.3.2 影子价格的计算方法 65
2.3.3 影子价格的基本性质 67
2.3.4 影子价格的特点 68
2.3.5 影子价格在经济中的应用 68
2.4 灵敏度分析 71
2.4.1 目标函数系数的灵敏度分析 72
2.4.2 约束条件中常数项的灵敏度分析 75
2.4.3 增加新变量的灵敏度分析 77
2.4.4 添加一个新约束条件的灵敏度分析 79
复习思考题 81
习题2 81
第3章 运输问题及其解法 85
3.1 运输问题的数学模型及特点 85
3.1.1 运输问题的数学模型 85
3.1.2 运输问题的特点 87
3.2 运输问题的表上作业法 88
3.2.1 求初始调运方案 89
3.2.2 最优解的判别 (检验数的求法) 93
3.2.3 方案的改进 95
3.2.4 表上作业法的步骤 98
3.3 产销不平衡运输问题 102
3.3.1 产大于销的运输问题 102
3.3.2 销大于产的运输问题 104
复习思考题 107
习题3 107
第4章 整数规划 110
4.1 整数规划问题的基本概念 110
4.2 分枝限界法 114
4.2.1 分枝限界法的基本思想 114
4.2.2 分枝限界法的步骤与实例 115
4.3 求纯整数规划问题的割平面法 117
4.3.1 割平面法的基本思想 117
4.3.2 割平面法的求解步骤与举例 118
4.4 0-1 规划问题 124
4.4.1 0-1 规划问题概述 124
4.4.2 0-1 规划的解法 125
4.5 指派问题 127
4.5.1 指派问题的概念 127
4.5.2 指派问题的匈牙利算法 129
4.5.3 其他类型指派问题的求解 131
复习思考题 134
习题4 135
第5章 目标规划 139
5.1 目标规划的基本概念与数学模型 141
5.1.1 目标规划问题的提出 141
5.1.2 目标规划的基本概念 141
5.1.3 目标规划的数学模型及建模步骤 145
5.2 目标规划的图解法 148
5.2.1 图解法的步骤 148
5.2.2 目标规划模型与线性规划模型在求解思想上的差别 151
5.3 目标规划的单纯形法 151
5.4 目标规划应用举例 155
复习思考题 160
习题5 160
第6章 动态规划 164
6.1 多阶段决策问题 164
6.2 动态规划的基本概念 169
6.3 动态规划的基本原理和建立动态规划模型的步骤 171
6.3.1 最优化原理 171
6.3.2 建立动态规划模型的步骤 172
6.4 动态规划的求解方法 174
6.4.1 动态规划的解析法 175
6.4.2 动态规划的列表法 180
6.5 动态规划的应用 183
6.5.1 设备更新问题 183
6.5.2 生产与库存问题 186
6.5.3 随机动态规划 191
6.5.4 背包问题 193
复习思考题 197
习题6 197
第7章 网络计划技术 201
7.1 网络图的组成及绘制 202
7.1.1 网络图的组成 202
7.1.2 网络图的绘制 204
7.2 网络图时间参数的计算 208
7.2.1 事项的时间参数 208
7.2.2 工序的时间参数 210
7.3 非肯定型网络 216
7.4 网络计划优化——关键路线法 218
7.4.1 时间与费用的关系 218
7.4.2 时间——费用优化 220
复习思考题 222
习题7 223
第8章 层次分析法 227
8.1 层次分析法的基本原理与步骤 228
8.1.1 递阶层次结构的建立与特点 228
8.1.2 构造判断矩阵 229
8.1.3 层次单排序及一致性检验 230
8.1.4 层次总排序及一致性检验 233
8.1.5 层次分析法的基本步骤 234
8.2 层次分析法的应用 234
复习思考题 238
习题8 238
第9章 决策分析 240
9.1 决策的基本概念 240
9.1.1 决策的概念 240
9.1.2 决策的分类 241
9.1.3 决策模型的基本要素 242
9.1.4 决策分析的特点 243
9.2 风险型决策 243
9.2.1 最优期望益损值决策 243
9.2.2 决策树法 244
9.2.3 完全情报及其价值 246
9.3 不确定型决策 247
9.3.1 等可能性准则 247
9.3.2 乐观准则 248
9.3.3 悲观准则 248
9.3.4 折中准则 249
9.3.5 后悔值准则 249
复习思考题 250
习题9 250
第10章 存储论 253
10.1 存储问题的提出 253
10.2 基本概念 254
10.2.1 存储系统 254
10.2.2 存储策略 256
10.3 确定性存储系统的基本模型 257
10.3.1 模型Ⅰ——经典经济批量模型 257
10.3.2 模型Ⅱ——非即时补充的经济批量模型 259
10.3.3 模型Ⅲ——允许缺货的经济批量模型 262
10.4 其他模型选介 265
10.4.1 模型Ⅳ——允许缺货、非即时补充的经济批量模型 265
10.4.2 模型Ⅴ——订价有折扣的存储模型 267
10.4.3 模型Ⅵ——(t0;a;S) 策略模型 269
复习思考题 274
习题10 274
第11章 排队论 277
11.1 排队系统综述 278
11.1.1 排队系统的基本构成 278
11.1.2 排队系统的分类描述 280
11.1.3 排队系统的数量指标 281
11.2 排队系统的数学模型 282
11.2.1 最简单流 282
11.2.2 负指数分布的服务时间 283
11.2.3 生死过程 283
11.2.4 基本模型 285
11.3 排队模型的应用 286
11.4 非马尔可夫排队模型 297
11.4.1 M/G/1 模型 298
11.4.2 M/D/1 模型 299
11.4.3 M/Ek/1 模型 300
11.5 具有优先级的排队模型 302
11.6 排队系统的最优化 304
11.6.1 M/M/1 模型中最优服务率u的确定 304
11.6.2 M/M/S 模型中最优服务台数S的确定 306
复习思考题 307
习题11 308
附录 上机实验 310