运筹学在企业管理中的应用.doc

运筹学在企业管理中的应用 摘要 作为一门综合性的学科 运筹学正在为全球性和高层次的问题提供定量和定性分析 科 学评估各种决策方案 企业管理是运筹学的源头 运筹学的思想贯穿了企业管理的全过程 它能在 企业战略管理 生产计划 市场营销 运输问题 库存管理 财务会计 售后服务等方面都发挥重 要的作用 本文先分析了运筹学在企业管理整个过程各阶段不同部分应用的可行性 然后简单介绍 了运筹学的理论基础 最后 运用运筹学方法对生活中的企业管理问题进行了解决 说明运筹学的 应用贯穿在企业管理中的每个环节 关键词 运筹学 企业管理 实例 分析 建模 The application of operations research in enterprise management Abstract As an integrated discipline operations research is to provide quantitative and qualitative analysis of global and high level issues scientific assessment of the decision making scheme Operations Research is the source of enterprise management operations research ideas throughout the whole process of business management It can play an important role in corporate strategic management production planning marketing transportation issues inventory management financial accounting service and other aspects This article first analyzes the feasibility of the application of operations research in different parts of the enterprise management throughout all stages of the process and then a brief introduction to the theoretical basis of operational research and finally the use of operations research methods in life business management issues were resolved indicating that operations research applications throughout every aspect of business management Key words operations research business management examples analysis modeling 目 录 第一章 引言 1 第二章 运筹学概述及应用 1 2 1 运筹学概述 1 2 2 运筹学解决问题的步骤 2 2 3 运筹学企业管理中的应用 2 第三章 运筹学在企业管理中的应用实例 4 3 1 线性规划在企业管理中的应用 4 3 1 1 论述问题 4 3 1 2 分析问题 5 3 1 3 建立模型 8 3 1 4 模型的求解 11 3 2 运输问题在企业管理中的应用 14 3 2 1 论述问题 14 3 2 2 分析问题 16 3 2 3 基本假设 16 3 2 4 符号说明 16 3 2 5 模型的建立 17 3 2 6 模型的求解 19 3 3 图与网络模型在企业管理中的应用 21 3 3 1 论述问题 21 3 3 2 分析问题 22 3 3 3 解决问题 22 3 4 决策分析在企业管理中的应用 23 3 4 1 论述问题 24 3 4 2 分析问题 25 3 4 3 解决问题 26 第四章 总结 27 致 谢 27 参考文献 28 第一章 引言 在技术高度发展的时代 企业的竞争由此变得更加激烈 如何在自己的技 术方面赶超别人 同时最大程度地节约成本呢 减少开支 是每个企业必须关 注的问题 更是企业管理中的首要问题 世界上成功的企业无不是在成本上进 行控制 技术上进行创新得以生存与发展内的 因此 科学管理越来越被企业 管理者所重视 发挥着越来越大的作用 而运筹学作为科学管理的核心与基础 其作用显然是首当其冲的 运筹学就是应用科学的数量方法 合理筹划和应用有限的资源 优化管理 和决策的综合性学科 企业管理则是通过对企业各生产经营活动进行组织 计 划 指挥 监督和调节 以达到为企业和社会创造综合利益最大化的目标 运 筹学在企业管理中的应用有着深刻的背景和广阔的发展前景 它贯穿了企业管 理的全过程 它通过提炼企业生产管理中的相关普遍性的运筹学问题 利用数 学方法建立模型求解 以此达到解决问题的目的 在为企业管理者提供定量定 性分析结果方面 运筹学有着不可替代的优势 因为运筹学解决问题的方式不 仅是单方面的最优 更能提供全局优化决策 这样能高效优化配置有限的资源 在科学技术高度发达 产品日新月异 市场瞬息万变的今天 高效的企业管理 成果对国民经济增长所作出的贡献越发明显 因此应用运筹学对企业管理进行 科学量化研究有着重要的现实意义 第二章 运筹学概述及应用 2 1 运筹学概述 我国史书 史记 高祖本纪 中 夫运筹帷幄之中 决胜于千里之外 最早记 载 运筹 一词 运筹学是应用分析 试验 量化的方法 对经济管理系统中人 力 物力 财力等资源 进行统筹安排 为决策者提供有依据的最优方案 以 实现最有效的管理 运筹学在我国的应用始于建筑业和纺织业 接着在交通 1 运输业 工业 农业等方面都有应用 在企业管理学科的发展中 可以感受到 运筹学的重要性 运筹学作为工具 在企业产品定价问题 余数问题 生产库 存问题等等一系列方面可以提供最优化模型 可以有效解决实际问题 即对企 业管理中的各项资源进行合理统筹安排 提供最有依据的方案给企业管理者 可以实现最有效的管理 获得最佳资金价值 运筹学已成为一个重要的现代管 理理论基础 2 2 运筹学解决问题的步骤 1 提出问题和形成问题 搜集相关资料确定问题的目标 可控变量及有 关的参数 可能的约束条件 2 建立模型 用模型全面表述目标 可控变量 及有关的参数与约束之间的各种关系 3 求解 用数学方法求解模型 模型 的可能解有三种 即最优解 次优解 满意解 复杂模型需要借助计算机求 2 解 同时决策者可以对解的精确程度提出要求 4 解的检验 先检查求解的 步骤和程序是否正确 再检查所得解是否能反映现实问题 5 解的控制 通 过对解的变化过程的控制决定是否要对解做相关改变 6 解的实施 实施的 问题是将解用到实际中必须考虑的问题 2 3 运筹学企业管理中的应用 管理科学是科学管理理论 方法和管理实践的一般规则 管理科学是在 科学方法的应用程序基础上 各种管理决策理论和方法的统称 主要内容包括 运筹学和统计学 企业管理过程包括战略管理 市场营销管理 库存管理 生产计划管理 售后服务管理以及财务管理六个部分 如何提高我国的企业管 理者的管理意识水平 如何建立企业内部的公平和高效的管理体系 如何提高 我国企业的产品竞争力 是我国企业的当务之急 在企业管理中的运筹学研究 具有强大的背景和广阔的应用前景 他们的研究在于资源和经济管理的最优化 配置 基本点是优化资源配置和有效利用有限的资源 运用运筹学的方法对企 业进行管理 把问题归结为一个数学问题 数学模型 以解决经济优化问题具 有重大的现实意义 运筹学应用于战略管理 在宏观层面上的企业战略管理 通过分析 预测 规划 控制和利用的企业 财 物 资源的充分利用 以达到最佳的管理 提 高经济效益的目的 物流业发展的目标是降低成本和投资以改善服务 选择最 佳的运输路线 任务和方式 以降低成本的存储位置和大小设计合理 最科学 最合理的分配 这些渠道需要用运筹学的想法 以找到最佳的解决方案 企业 战略管理是一个以市场为导向的管理方式 管理企业的发展方向 并面向未来 的管理是寻求协调内部和外部资源的管理 企业作为一个系统的合理配置和优 化系统内部和外部资源 这充分体现了操作的研究和思考 企业战略的核心是 制定战略目标 它是企业的经营活动所取得的成就 预计将在一定的时间期间 获得的成果 因此 企业要应用动态规划的方法以有限的内部资源为基础 以 制定适当的战略目标 最有效地利用有限的资源 提高经济效益 运筹学应用于市场营销 市场营销管理的任务是如何通过的基本环境 包 括产品 价格 销售渠道 促销及其他 控制影响消费水平 形式和时间安排 企业要在激烈的市场竞争中 消费者 竞争对手的行为和市场结构进行调查 鉴定 评价和选择市场机会 要为管理者提供决策支持 需要利用运筹学中的 线性规划对问题建立模型 进行模拟 最后得出结论 为企业管理者提供不同 的可供选择方案 最后管理者要应用决策论的相关方法从可行方案中选择最优 方案 运筹学应用于库存管理 从物流的角度来看 指挥和控制属于库存管理 由于库存材料的性能 对生产系统的日常运作有一个更直接的作用 库存为零 和库存的存在暂停生产 资金 面积的手段 所 占用的资源矛盾的情况导致 需要库存管理面对困难 存储论在运筹学理论应用于各种材料库存管理 确定 合理的能力或某些设备的能力 以及库存和库存的适当方式 存储论就解决了 如何最有效地利用企业的物质资源问题 运筹学应用于生产计划 生存和发展的业务需求 必须使用运筹学的研究 方法 从一般的确定 以适应生产 储存和劳动力安排和计划 以谋求利润最 大化或成本最小的需求 应用生产规划与线性规划 交通规划 整数规划和仿 真的方法来解决此类问题 此外运筹学在生产规划和合理下料 配料问题 物 料管理和其他方面有着应用 运筹学应用于售后服务 企业的无形产品中售后服务是其中一个重要组成 部分 在同行业企业之间的竞争 质量的差异是不显着 为了赢得客户 增加 销售 扩大市场份额 最重要的环节是售后服务 但是 必须有足够的客户服 务中心才能有一个良好的信誉售后服务 它有利于建立良好的企业形象 反馈 有利于业务拓展 营销和推广 然而 客户服务中心需要大量的资金创造的 也需要资金维护 客户服务中心的数量关系着企业资金是否会浪费和是否能 满足需求 因此如何可以应用运输问题的相关方法 根据企业的需求 以确定 最佳的数量和客户服务中心的最佳位置 需要使用运筹学的思想和行动研究的 方法来解决 运筹学应用于财务会计 运筹学的理念在在财务和会计业务研究的概念变 得更加突出 统计分析 数学规划 投资决策分析 成本会计分析 投资组合 管理等方面都有涉及 企业资产重组 通货膨胀会计 包装物押金等与税务相 关的会计处理 以及投资性房地产准则的公允价值需要在运筹学的基础上思考 并使用一些运筹学的方法 例如 投资决策分析 集团在未来几年公司的现有 资金 可以用来购买债券 在每年年初投资一定金额等 要应用运筹学的方法 如线性规划模型 决策论对这些不同的投资策略进行分析 以确定最佳的解决 方案的决定 得到最大的企业盈利 由以上分析可以看出 运筹学的理论和方 法贯穿于企业管理的整个过程 第三章 运筹学在企业管理中的应用实例 3 1 线性规划在企业管理中的应用 线性规划是运筹学中研究较早 发展较快 应用广泛 方法较成熟的一个 重要分支 线性规划所研究的是 在一定条件下 合理安排人力物力等资源 使经济效果达到最好 一般地 求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或 最小值的问题 统称为线性规划问题 3 1 1 论述问题 长征医院 是长宁市的一所区级医院 该院每天各时间区段内需求的值班 3 护士数如表 3 1 所示 表 3 1 长征医院各时间段需求的值班护士数 时间区段 6 00 10 00 10 00 14 00 14 00 18 00 18 00 22 00 22 00 600 次日 需求数 18 20 19 17 12 该医院护士上班分五个班次 每班 8h 具体上班时间为第一班 2 00 10 00 第二班 6 00 14 00 第三班 10 00 18 00 第四班 14 00 22 00 第 五班 18 00 2 00 次日 每名护士每周上 5 个班 并被安排在不同日子 有一名总护士长负责护士的值班安排计划 值班方案要做到在人员或经济上比 较节省 又做到尽可能合情合理 下面是一些正在考虑中的值班方案 方案 1 每名护士连续上班 5 天 休息 2 天 并从上班第一天起按从上第 一班到第五班顺序安排 方案 2 考虑到按上述方案中每名护士在周末 周六 周日 两天内休息 安排不均匀 于是规定每名护士在周六 周日两天内安排一天 且只安排一天 休息 再在周一至周五期间安排 4 个班 同样上班的五天内分别顺序安排 5 个 不同班次 在对第 1 2 方案建立线性规划模型并求解后 发现方案 2 虽然在安排周 末休息上比较合理 但所需值班人数要比第 1 方案有较多增加 经济上不太合 算 于是又提出了第 3 方案 方案 3 在方案 2 基础上 动员一部分护士放弃周末休息 即每周在周一 至周五间由总护士长给安排三天值班 加周六周日共上五个班 同样五个班分 别安排不同班次 作为奖励 规定放弃周末休息的护士 其工资和奖金总额比 其他护士增加 a 根据上述 帮助长征医院的总护士长分析研究 a 对方案 1 2 建立使值班护士人数为最少的线性规划模型并求解 b 对方案 3 同样建立使值班护士人数为最少的线性规划模型并求解 然后回答 a 的值为多大时 第 3 方案较第 2 方案更经济 3 1 2 分析问题 对方案 1 的分析 根据方案一中 每名护士连续上班 5 天 休息 2 天 并从上班第一天起按 从上第一班到第五班顺序安排 可以设 表示星期 上第一班的班组的人数ixi 1 2 3 7 其值班安排表如表 3 2 i 表 3 2 方案 1 的值班安排表 一 二 三 四 五 六 七 2 00 10 00 1x23x45x67x 6 00 14 00 7123456 10 00 18 00 6x71x23x45x 14 00 22 00 5671234 18 00 2 00 4x56x71x23x 表 3 3 根据方案 1 的护士值班安排表得到模型 一 二 三 四 五 六 七 6 00 10 00 18x7 12823 x143845 x156867 x 10 00 14 00 067102132045206 14 00 18 00 956 x76971 x1293 x134945 x 18 00 22 00 1745656771272334 22 00 6 00 24 x135246 x5716 x213 x 对方案 2 的分析 因为每名护士在周六 周日两天里必须工作一天 安排休息一天 周一到 周五连续安排 4 个班 所以可以先安排周末的护士值班情况 周六 周末两天 共 10 个班次 用 1 2 3 10 表示周六周末两天 10 个班次的护士人数 jx 其中 分别代表周六第 1 个到第 5 个班次的护士人数 分别代表周1x5 6x10 日从第 1 个到第 5 个班次的护士人数 其值班安排表如表 3 3 表 3 4 方案 2 的值班安排表 一 二 三 四 五 六 七 2 00 10 00 10 x95x 8473x 21x6 6 00 14 00 6109584327 10 00 18 00 7x62x1095x43x8 14 00 22 00 873 6210 549 18 00 2 00 9x84x7362x15x10 表 3 5 根据方案 2 的护士值班安排表得到模型 一 二 三 四 五 六 七 6 00 10 00 18 60 x18095 x8954x18473 x32 182 x76 10 00 14 0 0 276 x20161 x2095x1095 x243 032 x87 14 00 18 0 0 1987 x197362 x2160 x905 x145 943 x198 18 00 22 0 0 1798 x17843 x7362x1760 x15 745 x109 22 00 6 00 1259 x 84x1273 x1263 x11265x0 对方案 3 的分析 分析方案 3 的突破口主要有以下几点 1 一部分护士周末两天都上班 另外一部分护士周末只上一天 2 连续上班 5 天 休息 2 天 3 同样 5 个班 分别安排在不同的班次 因此 先安排周末的值班 设 周末两天都上1x5 班 周末只上一天 6x15 对方案 3 进行分析 以表格的形式将方案 3 的护士值班安排表示如表 3 4 所示 表 3 6 方案 3 的值班安排表 一 二 三 四 五 六 七 2 00 10 00 154x 1043x 9132x 8127x61 15x 6 00 14 00 156154 10439387212 10 00 18 00 12x 715x 6154x 1049x83 132x 14 00 22 00 382765944 18 00 2 00 14x913x812x71x10515x 表 3 7 根据方案 3 的值班安排表得到模型 一 二 三 四 五 六 七 6 00 10 00 18 54 x18614043 x186154043 x18932 x87 x1762 x1825 x 10 00 14 0 0 201 5 x20761514 x20654143 x2011493 x98 x20783x2013 x 14 00 18 0 0 1932 x201 875 x197654 x196504 x10 x9483x19432x 18 00 22 0 0 17432x1791282 x172 851 x7615 x610 x175094 x1435 x 22 00 6 00 121043 x2 913 12812 x71x261 x1502154 x 3 1 3 建立模型 方案 1 的模型 765432minxxxZ s t 1 2 123 x 4 5 6x 127 0 76x 5 24 03 x 2 1 72 x 方案 2 的模型 1098765431min xxZ s t 20162xx 9854 101 8743 xx 62 1031 874xx 87 99 2043 x 16 709 54x 232 18 076 x 95 284 173x 1293 x 751 63 1x 2 5 6x 19 20 101x 方案 3 的模型 15413210987654321min xxxxZ s t 1514 x 205 715614x 98275x 61541043 932821 x 10493x 65104 765 87 x 298 110 6 x 1 8726 0372xx 121 9432 715143xx 98 10594 12812 x 7 15 43x 21392 6 105x 4 271 15x 3 1 4 模型的求解 LINDO 是一种专门用于求解线性规划的著名计算软件包 LINDO 软件包的 特点是程序执行速度快 易于输入 输出 求解和分析一个线性规划问题 还 可以求解整数规划 二次规划等问题 在教育 科研和工农业生产中得到了广 泛的应用 应用 LINDO 求解问题 所得结果如下图所示 4 图 3 1 LINDO 软件解方案 1 所得结果 图 3 2 LINDO 软件解方案 2 所得结果 图 3 3 LINDO 软件解方案 3 所得结果 方案 1 线性规划模型的最优解为 12 x123 x4 结果如表 3 5 所示 25 x6127 x84z 表 3 8 方案 1 的值班安排表 一 二 三 四 五 六 七 2 00 10 00 12 12 12 12 12 12 12 6 00 14 00 12 12 12 12 12 12 12 10 00 18 00 12 12 12 12 12 12 12 14 00 22 00 12 12 12 12 12 12 12 18 00 2 00 12 12 12 12 12 12 12 方案 2 线性规划模型的最优解为 12 x83 x124 结果如表15 x6137 x7890z 3 6 所示 表 3 9 方案 2 的值班安排表 一 二 三 四 五 六 七 2 00 10 00 12 24 19 21 12 12 12 6 00 14 00 12 24 24 19 8 12 13 10 00 18 00 13 24 24 24 12 8 7 14 00 22 00 7 21 24 24 12 12 12 18 00 2 00 12 19 21 20 12 12 12 方案 3 线性规划模型最优解为 01 x7213 x24 125 x6127 x68495103 结果如表 3 7 所示 03405z 表 3 10 方案 3 的值班安排表 一 二 三 四 五 六 七 2 00 10 00 12 17 26 12 12 14 12 6 00 14 00 12 24 17 15 6 23 8 10 00 18 00 8 24 24 17 14 18 12 14 00 22 00 12 14 24 12 5 26 12 18 00 2 00 12 26 14 12 12 17 12 根据表 3 5 表 3 6 表 3 7 安排护士值班计划将会使方案 1 方案 2 方 案 3 的值班护士人数为最少 由于放弃周末休息的护士其工资和奖金总额比其他护士增加 假设未 a 放弃周末休息的护士的工资为 元 若使第 3 方案较第 2 方案更经济 可M 列如下方程确定 的值 a a 12 4956 由上解得 所以 当 的时候 方案 3 比方案 2 经济 1 3 2 运输问题在企业管理中的应用 运输问题是一类具有特殊结构的线性规划问题 运输问题都有这样的特点 为了把某种产品从若干个产地调运到若干个销地 已知每个产地的供应量和每 个销地的需求量 如何在许多可行的调运方案中 确定一个总运输费或总运输 量最少的方案 3 2 1 论述问题 例 光明市是一个人口不到 15 万人的小城市 根据该市的蔬菜种植情况 分别在花市 A 城乡路口 B 和下塘街 C 设三个收购点 再有个收购点 分别送到全市的 8 个菜市场 该市道路情况 各路段距离 单位 100m 及各收 购点 菜市场 的具体位置见图 3 1 按常年情况 A B C 三个收购点每 天收购量分别为 200 170 160 单位 100kg 各菜市场的每天需求量及发 生供应短缺时带来的损失 元 100kg 见表 3 8 设从收购点至各菜市场蔬菜 调运费为 1 元 100kg 100m a 为该市设计一个从收购点至各个菜市场的定点供应方案 使用于蔬菜 调运及预期的短期损失为最小 b 若规定各菜市场短缺量一律不超过需求量的 20 重新设计定点供应 方案 c 为满足城市居民的蔬菜供应 光明市的领导规划增加蔬菜种植面积 试问增加的蔬菜每天应分别向 A B C 三个采购点各供应多少最经济合理 图 3 4 收购点 菜市场分布图 表 3 11 各菜市场的每天需求量及发生供应短缺时带来的损失 菜市场 每天需求 100kg 短缺损失 元 100kg 75 10 60 8 80 5 70 10 100 10 55 8 90 5 80 8 5 7 4 8 A 5 6 4 7 7 3 6 4 8 5 7 11 6 5 7 10 6 8 7 5 3 6 6 10 5 11 B C 3 2 2 分析问题 本题旨在解决如何减少菜篮子工程的开销 即蔬菜调运费用和短缺损失两 部分的费用总和 蔬菜调运费用主要取决于蔬菜调运路径的选取 这是典型的 旅行商问题 采用弗洛伊德算法和蚁群算法 用 MATLAB 软件编程求解即可得 到最路径 短缺损失主要取决于调运到各菜市场的收购量 菜篮子工程的开销 取决于这两部分 对两部分的方案进行线性规划 用 LINGO 软件进行求解即可 得到最优分配方案 3 2 3 基本假设 1 只考虑蔬菜调运费用和短缺损失费用 不考虑装卸等其他费用 2 假设蔬菜在调运路途中没有损耗 3 假设各菜市场蔬菜只来源于 A B C 三个收购站 而无其他来源 4 假设各收购站供应蔬菜质量以及单位运价相同 5 假设各收购站可以作为中转站 3 2 4 符号说明 表 3 12 符号说明表ijx 第 个收购点向第 个菜市场运输蔬菜的数量ijijA 调运路径中 第 个收购点到第 个菜市场的最短距离ijP 蔬菜调运总费用id 第 个收购点的供应量ijb 第 个菜市场的需求量jjC 第 个菜市场因供给小于需求量的单位短缺损失jQ 短缺损失总费用Z 目标函数总费用 3 2 5 模型的建立 目标函数蔬菜运输和短缺损失的总费用 Z 包括两部分 蔬菜调运费用 P 短缺损失费用 P 则蔬菜调运总费用 为 ijijji xA 813 市场 j 的短缺量为 31ijjxb 则短缺损失总费用为 Q 8131cjijjxb 则蔬菜运输和短缺损失的总费用 ZQP 问题 a 的模型 1 从收购点 i 运送到菜市场 j 的蔬菜量等于收购点 i 的收购数量 3 21 81 idxjii 2 3 个收购点分别向每个市场供应的总量不超过每个市场的需求量 1 8 31ijjbx 3 变量非负性限制 1 2 3 1 8 0 ij j 综合以上结论 得出问题 a 的数学模型如下 311881jcminijijij xbxAZ st 2 81 idjii 31 8 1ijjbx 8 21 3 0 jixij 问题 b 的模型 1 从收购点 i 运送到菜市场 j 的蔬菜量等于收购点 i 的收购数量 3 21 81 idxjii 2 每个菜市场短缺量不超过需求量的 20 1 8 jijj bxb 2 0 31 3 变量非负性限制 1 2 3 1 8 ijij 综合以上结论 得出问题 b 的数学模型如下 3131881jcminijijij xbxAZ st 2 81 idjii 31 8 1ijjbx 2 3 0 jiij 1 8 jijj bxb 31 问题 c 1 3 个收购点的蔬菜全部供给 8 个市场 1 2 3 jjjijCbx 81i 2 3 个收购点分别向每个市场供应的总量不少于每个市场的需求量 1 8 jijbx 31 3 变量非负性限制 1 2 3 1 8 0 ij j 综合以上结论 得出问题 c 的数学模型如下 3131881jcminijijij xbxAZ s t 1 2 3 jjjijCbx 81i 1 8 jij 31 1 2 3 1 8 0 ijxij 3 2 6 模型的求解 问题 a 的求解 根据建立的模型 利用 LINDO 软件 输入目标函数和约束条件 求解模 型的最优解 表 3 13 各收购点向各菜市场供应量分配表 1 2 3 4 5 6 7 8 A 75 0 0 0 70 55 0 0 B 0 60 80 30 0 0 0 0 C 0 0 0 0 300 0 90 40 表 3 14 各菜市场蔬菜短缺量及损失 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 0 40 0 0 0 40 在该题目的假设下 最经济合理的蔬菜定点供应方案是 收购点 A 每天向菜市场 1 运送蔬菜 75 千克 向 5 运送 70 千克 向 6 运送 55 千克 收购点 B 每天向菜市场 2 运送蔬菜 60 千克 向 3 运送 80 千克 向 4 运送 30 千克 收购点 C 每天向菜市场 5 运送蔬菜 30 千克 向 7 运送 90 千克 8 运送 40 千克 在这种情况下使用于蔬菜调运及预期的短缺损失为 4610 元 在这种供应方案下 除了菜市场 4 和 8 外 其余的菜市场的蔬菜供应都得 到满足 其中菜市场 4 和 8 都短缺 40 千克 问题 b 的求解 根据建立的模型 利用 LINDO 软件 输入目标函数和约束条件 求解模型 的最优解 表 3 15 各收购点向各菜市场供应量分配表 1 2 3 4 5 6 7 8 A 75 0 10 0 60 55 0 0 B 0 60 54 56 0 0 0 0 C 0 0 0 0 24 0 72 64 表 3 16 各菜市场蔬菜短缺量及损失 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 16 14 16 0 18 16 在该题目的假设下 最经济合理的蔬菜定点供应方案是 收购点 A 向菜市场 1 运送蔬菜 75 千克 向 3 运送 10 千克 向 5 运送 60 千克 向 6 运送 55 千克 收购点 B 向菜市场 2 运送蔬菜 60 千克 向 3 运送 54 千克 向 4 运送 56 千克 收购点 C 向菜市场 5 运送蔬菜 24 千克 向 7 运送 72 千克 向 8 运送 64 千克 在这种情况下使用于蔬菜调运及预期的短缺损失为 4806 元 其中 只有菜市场 1 2 6 的需求得到满足 其余菜市场的短缺量分别 为 市场 3 短缺 16 千克 市场 4 短缺 14 千克 市场 5 短缺 16 千克 市场 7 短 缺 18 千克 市场 8 短缺 16 千克 问题 c 的求解 根据建立的模型 利用 LINDO 软件 输入目标函数和约束条件 求解模 型的最优解 表 3 17 各收购点向各菜市场供应量分配表 1 2 3 4 5 6 7 8 A 75 0 40 0 30 55 0 0 B 0 60 40 70 0 0 0 0 C 0 0 0 0 0 0 90 80 表 3 18 各菜市场蔬菜短缺量及损失 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 0 0 0 0 0 0 表 3 19 增产蔬菜向收购点供应表 1C2C3C 0 0 80 增种后的定点供应方案是 收购点 A 向菜市场 1 输送蔬菜 75 千克 向 3 输送 40 千克 向 5 输送 30 千克 向 6 输送 55 千克 该收购点每天共向外运送蔬菜 即每天收购量 200 千克 收购点 B 向菜市场 2 输送蔬菜 60 千克 向 3 输送 40 千克 向 4 输送 70 千克 该收购点每天共向外运送蔬菜 即每天收购量 170 千克 收购点 C 向 菜市场 5 运送蔬菜 70 千克 向 7 运送 90 千克 向 8 运送 80 千克 该收购点每 天共向外运送蔬菜 即每天收购量 240 千克 在这种情况下使用于蔬菜调运 及预期的短缺损失为 4770 元 增种的蔬菜每天应向 A 和 B 运送 0 千克蔬菜 向 C 运送 80 千克蔬 3 3 图与网络模型在企业管理中的应用 图论是应用非常广泛的运筹学分支 它已经广泛地应用于物理学控制论 信息论 工程技术 交通运输 经济管理 电子计算机等各项领域 可以解决 诸如 各种通信线路的架设 输油管道的铺设 铁路或者公路交通网络的合理 布局等问题 3 3 1 论述问题 长虹街道今年新建了 11 个居民小区 各小区的大致位置及相互间的道路距 离 单位 100m 如图 3 5 所示 居民区 1 到居民区 11 居民数分别为 3000 2500 3700 5000 3000 2500 2800 4500 3300 4000 3500 试帮助决策 问 电信部门拟将宽带网铺设到各小区 应如何铺设最为经济 图 3 5 长虹街道居民小区示意图 3 3 2 分析问题 若想使得电信部门将宽带网覆盖到这 11 个小区且最为经济 就是要找到一 条路线使得这 11 个小区连接起来距离最短 就是在图 3 5 上找出一个生成树 使得这个生成树的所有边的权数之和为最小 即最小生成树问题 最小生成树 问题可由破圈法来解决 也可直接应用管理运筹学软件来解决 3 3 3 解决问题 破圈法算法的具体步骤如下 在给定的赋权的联通图上任找一个圈 在所找的圈中去掉一条权数最大的边 如果有两条或两条以上的边都是 权数最大的边 则任意去掉其中一条 如果所余下的图已不含圈 则计算结束 所余下的图即为最小生成树 否则返回步骤 应用管理运筹学软件解决该问题则只需要输入节点数 弧数 以及每条边 的权数 如图 3 6 图 3 6 管理运筹学软件求解电信公司如何铺设宽带最为经济 其结果示意图如图 3 7 图 3 7 根据管理运筹学软件求得结果的示意图 图 3 7 也是破圈法的最后结果 即根据图 3 7 所示铺设最为经济 3 4 决策分析在企业管理中的应用 人们为进行正确的决策所运用的科学分析方法 基本上可分为两类 定性决 策分析方法和定量决策分析方法 定性决策分析方法 就是决策者依靠自己或专 家的判断能力 提出决策目标和可行方案 并进行优化选择 决策分析 一般指从 若干可能的方案中通过决策分析技术 如期望值法或决策树法等 选择其一的 决策过程的定量分析方法 主要应用于大气科学中的动力气象学等学科 3 4 1 论述问题 东华化肥公司拟以租赁方式接管某化肥厂 现对租赁方案做出分析 以资 决策参考 因是否接管主动权掌握在该公司手中 故仅从该公司利益出发考虑 方案的可行性 一 该厂现状生产能力 合成氨 4 万吨 年 尿素 4 6 万吨 年 尿素完全 成本 1750 元 吨 生产装置基本完好 因亏损现已停产 主要亏损原因 一是 规模偏小 生产能力处于盈亏平衡点以下 二是技改投入严重不足 消耗大 成本高 三是管理不善 效率低下 四是银行债务负担过重 二 租赁条件租期内 该公司每年付租综合费 400 万元 此项费用可进入 成本 该厂经营管理由我公司全权负责 按当地政府的优惠政策 经与债权人 协商 银行债务可作挂账处理 三 市场预测 1997 年下半年起 尿素市场需求下降 价格低迷 造成这 种状况的主要原因有 粮食市场不景气 粮价低 卖粮难 农民种粮积极性受 挫 农业投入减少 近年来化肥工业发展迅速 国内氮肥生产能力已基本能够 满足农业需求 但由于利益驱动 多家竞相进口 导致大量进口氮肥涌入国内 对市场形成了较大的冲击 如此内外夹击 化肥生产企业陷于空前的困境 然 而物极必反 一部分规模太小 管理混乱 产品质量低 经济效益差的企业被 淘汰出局 同时 国家及时采取措施 明令停止了氮肥的进口 市场供大于求 的状况得到缓解 恶性竞争有所减少 另外 粮食流通体制改革逐步施行并初 见成效 也使农民的种粮积极性得到恢复 当然 最根本的一点是我国还处于 经济发展的起步阶段 农业作为经济发展的基础仍将不断得到加强 在相当长 的一个时期内 粮食问题仍将是我国的头等大事 因此 有理由相信农业投入 将会不断加大 化肥需求将继续增长 化肥市场必将好转 从微观上来看 即 使处于目前的不太景气的市场中 也有相当一部分具备一定的规模 技术先进 管理好 效率高的化肥生产企业取得了较好的经济效益 其中尿素生产能力达 到 10 12 万吨 年的企业 年利润可达 3 000 万元 根据统计资料 尿素出厂价 一般在 1 100 1 400 元之间波动 目前的平均价格约为 1 250 元 假设市场好 时厂价为 1 400 元 市场较好时出厂价为 1 200 元 市场差时出厂价为 1 100 元 四 经营设想东华公司租该厂后 只要投入一定的资金 进行设备大修与 技术改造 就能使生产能力达到合成氨 5 6 万吨 年 相应尿素能力 8 10 万 吨 年 同时依靠本公司技术与管理上的优势 将使尿素的完全成本降至 1 100 1 200 元 吨 按目前的市场水平计 平均每年利润将达 400 1 000 万元 五 具体方案 以 10 年租赁期计 方案一 投入 2 500 万元 生产能力达到合成氨 5 万吨 年 相应尿素 8 万 吨 年 每吨尿素工厂成本 1 080 元 租赁费用 400 万元 合每吨尿素 50 元 贷 款分 5 年还清本息 以 3 000 万元计 平均每年 600 万元 合每吨尿素 75 元 则尿素完全成本为 1 205 元 前 5 年 1 130 元 后 5 年 方案二 投入 4 000 万元 生产能力达到合成氨 6 万吨 年 相应尿素 10 万 吨 年 每吨尿素工厂成本降为 950 元 租赁费用 400 万元 合每吨尿素 40 元 贷款分 5 年还清本息 以 4 800 万元计 平均每年 960 万元 合每吨尿素 96 元 则尿素完全成本为 1 086 元 前 5 年 990 元 后 5 年 方案三 先期投入 2 500 万元 生产能力达到合成氨 5 万吨 年 相应尿素 8 万吨 年 每吨尿素工厂成本 1 080 元 租赁费用 400 万元 合每吨尿素 50 元 贷款分 5 年还清本息 以 3 000 万元计 平均每年 600 万元 合每吨尿素 75 元 则尿素完全成本 1 205 元 5 年后再投入 1 500 万元 生产能力达到合成氨 6 万吨 相应尿素 10 万吨 每吨尿素工厂成本 950 元 租赁费用 400 万元 合 每吨尿素 50 元 贷款分 5 年还清本息 以 1 800 万元计 平均每年 360 万元 合每吨尿素 36 元 则尿素完全成本为 986 元 请在这三个方案中做出决策 3 4 2 分析问题 由于该方案中的尿素市场价格未定 所以本文分别用确定情况下的决策分 析和不确定情况下的决策分析两种方法对该方案进行决策 5 1 确定型情况下的决策分析 确定型决策问题的主要特征有 4 方面 一 是只有一个状态 二是有决策者希望达到的一个明确的目标 三是存在着可供 决策者选择的两个或两个以上的方案 四是不同方案在该状态下的收益值是清 楚的 确定型决策分析技术包括用微分法求极大值和用数学规划等 2 不确定型情况下的决策分析 如果不只有一个状态 各状态出现的可 能性的大小又不确知 便称为不确定型决策 常用的决策分析方法有 a 乐观 准则 比较乐观的决策者愿意争取一切机会获得最好结果 决策步骤是从每个 方案中选一个最大收益值 再从这些最大收益值中选一个最大值 该最大值对 应的方案便是入选方案 b 悲观准则 比较悲观的决策者总是小心谨慎 从最 坏结果着想 决策步骤是先从各方案中选一个最小收益值 再从这些最小收曾 值中选出一个最大收益值 其对应方案便是最优方案 这是在各种最不利的情 况下又从中找出一个最有利的方案 c 等可能性准则 决策者对于状态信息毫 无所知 所以对它们一视同仁即认为它们出现的可能性大小相等 于是这样就 可按风险型情况下的方法进行决策 3 4 3 解决问题 若尿素市场价格按 1250 元计 则该问题属于确定型决策问题 不考虑利率 则有 方案一 利润 万 元605 1320 5 120 8 R 方案二 利润 万 元21986 方案三 利润 万 元3 所以 方案二最优 若该问题不能确定尿素市场价格 则属于不确定型决策问题 贷款利率即 贴现率按 20 计 方案一 市场好时 前 5 年年利润为 1400 1205 8 1560 万元 后 5 年年利润为 1400 1130 8 2160 万元 市场较好时 前 5 年年利润为 1200 1205 8 40 万元 后 5 年年利润为 1200 1130 8 560 万元 市场差时 前 5 年年利润为 1100 1205 8 840 万元 后 5 年年利润为 1100 1130 8 240 万元 方案二 市场好时 前 5 年年利润为 1400 1086 10 3140 万元 后 5 年年利润为 1400 990 10 4100 万元 市场较好时 前 5 年年利润为 1200 1086 10 1140 万元 后 5 年年利润为 1200 990 10 2100 万 元 市场差时 前 5 年年利润为 1100 1086 10 140 万元 后 5 年年利 润为 1100 990 10 1100 万元 方案三 市场好时 前 5 年年利润为 1400 1205 8 1560 万元 后 5 年年利润为 1400 1026 10 3740 万元 市场较好时 前 5 年年利润为 1200 1205 8 40 万元 后 5 年年利润为 1200 1026 10 1740 万元 市场差时 前 5 年年利润为 1100 1205 8 840 万元 后 5 年年利润为 1100 1026 10 740 万元 由公式 5101126 2t tt tvvv 前 五 年 年 利 润 后 五 年 年 利 润前 五 年 年 利 润 计算各方案在各种情况下的贴现收益为下表 单位 元 3 20 各种情况下的贴现收益表 市场好 市场较好 市场差 方案一 13350 1866 3876 方案二 25982 11628 4450 方案三 19020 6101 359 由此可以进行不确定型决策问题的求解 以采用最大最小准则为例 13maxin450ji 所以方案二最优 第四章 总结 运筹学的卓越之处在于它思想和方法的独到性 以及复杂问题简单化的特 点 对于企业来说 运筹学应用研究的根本作用是对企业的各种资源进行优化 配置 管理 以发挥企业资源管理的最大效用 现在 运筹学的研究工具被跨 越式的开发和发展 即可以使用集成软件取代复杂的计算 这样使那些不明白 数学规划的管理者也可应用运筹学知识实现科学管理的决策 本论文首先对运筹学的相关理论基础做了简单介绍 然后讨论了运筹学在 企业管理中的应用 最后实例分析了运筹学在企业管理的部分阶段不同部分的 应用 通过分析 可以看出运筹学对企业管理中科学决策的现实指导意义 运筹学在企业管理和应用中越来越多地发挥出它的重要性 紧迫性和必要 性 毫无疑问 随着社会经济的增长 运筹学在企业管理中的应用必将有一个 更加广阔的前景 本论文在相关运筹学应用方面只是做了初步探索 许多应用 问题值得我们继续深入学习和研究 致 谢 参考文献 1 韩伯棠 管理运筹学 M 第三版 北京 高等教育出版社 2010 10 255 2 胡运权 郭耀煌 运筹学教程 M 第三版 北京 清华大学出版社 2007 161 363 3 胡运权 运筹学基础及应用 M 第四版 北京 高等教育出版社 2004 50 176 4 党林立 孙晓群 数学建模简明教程 M 第二版 西安 西安电子科技大学出版社 2009 23 107 5 威廉姆斯 美 杜美杰译 会计学企业决策的基础 财务会计分册 M 北京 机械工业 出版社 2011 1004 1008