工业工程之运筹学

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1、运筹学是一个比较年轻的学科，在第二次世界大战末期才作为一门单独专业领域。英国运筹学会、美国运筹学会、管理科学研究所分别成立于1948、1952、1953年。然而，战前英国科学家为空军工作，开始应用运筹学方法。其实，这其中的两位科学家是第一次创造出“运筹学”这个短语。运筹学最早应用于战斗机改进预警指挥系统。这个系统很快就受到英格勒战役的考验，整个战争中，运筹学被英国陆军各兵种用以改进其作战方式。可以预见，美国部队在珍珠港战役后不久也开始应用类似技术。第二次世界大战结束，运筹学继续在军事中运用并进一步发展。此外，大西洋两岸

2、的企业也开始应用运筹学于管理问题，如事故预防、生产计划、库存管理和人事规划。运筹学第一次作为正式的大学课程开设在战后时期立即开始。在美国五十年代初期，麻省理工学院，和case技术学院，宾夕法里亚大学是最早开办本科的。值得注意的是，虽然在几个大学里都有讲座和培训班，但英国随后一直未能发展类似的学术课程。运筹学在美国和加拿大分别设在各种学院，反映出该学科的多学科性质。培训项目发现于数学科学系、工程管理系、机械工程系、运筹学。这些系分别设在学校的工程学院、工商管理、工业工程、应用科学。美国运筹学学会将运筹学定义为；在需要对紧

3、缺资源进行分配的前提下决定如何最好地设计和运作人——机系统的决策科学。该领域的重点是开发测试、预测模型和使用模型预测不同条件下的结果或某一特定结果。这个不仅给决策者提高选择最佳结果的能力而且还增加预测的可能性。运用定量的方法也很重要。一些运筹学成就    有些成绩还是重大突破，70年代和80年代，运筹学取得的重要成就将在下面进行说明，凸现其如何运用给经济带来的影响。1986年和1984年，citgo石油公司是美国最大的独立炼油和销售企业，其1985年的销售额超过40亿美元。它投资了一个独特的全面和一体化的系统。这个系统

4、包含了运筹学科，如数学规划，预测、专家系统、统计、组织理论。Citgo应用到公司的营运系统，如原油、产品收购、提炼、供应和分配市场战略和业务规范，应收账款和应付款、库存控制，以及设定个人业绩目标。归功于运筹学系统，公司1984年的经营亏损5000万转变为1985年的盈利7000万。网络流问题  70年代时出现了一些突破性的网络流建模和解决问题的方法，并初步形成专业化的解决运输问题及其转化问题的原始单纯形算法。后来广义算法和大型线性网络和嵌入式网络相继出现。这些算法表现出了前所未有的效率，速度比最好的网络问题通用线性规划

5、系统快了从10到200倍——效率完全超越任何计算机硬件。由于现在不可能解决庞大的网络流问题，因此新的应用层出不穷。目前Agrico、Ciba-Geigy、W.R.Grace、International Paper、Kelly-Springfied、Owens-Corning Fiberglass、Quaker Oats and R.G.Sloan这些公司已成功地将他们的射频数据采集系统耦合到他们建立的网络流模型上，以改善所做的决定的物流成本效益和服务效益。比如，Agrico净减少13%周转资金并在5年内节省开支43万美

6、元；据Kelly-Springfied报道，他们每年可节省800万美元以上，Cahil May Roberts可减少20%的运输成本和交货。超立方排队模型美国国家科学基金会的支持实行的计算机、多服务器队列研究，现在一个半球的城市经常使用部署在另一个半球的服务器。这个立方体的模型是依据紧急服务的需求，部署在纽约圣迭戈、萨克拉门托、达拉斯、波特兰、加拉加斯和鹿特丹。典型报道是，它提高生产率10%~15%。拉格朗日松弛法   拉格朗日乘数——用来限制放宽复杂的难组合优化问题，让使用多项式算法计算式更便利。在过去十年中，这个办

7、法已由一个成功的理论，成为一个行之有效的工具而被大规模应用在航空工业气体产品和化工公司，这一技术已为公司节省6%~10%的经营成本，折合年效益约200万美元的公司。网络排队模型网络能通过通信网，通过电脑系统工作，通过工作场所或产品工厂等代表流动情况等信息。一个典型的应用可能有数百种顾客和工作场所。传统上，现实已经证明，这种排队模型的建立相当棘手，甚至只是一个工作中心。可是，最近的技术突破，分析一下这些网络的创造性运用，实际已涉及解决大型网络。IBM公司采用这种方法来分析和阐释了一个未来的大工厂，从而取得几个月的竞争优势

8、带来的新的市场。数学规划模型利用大规模数学规划模型取得的巨大的进展，被应用在原料、零件、产品三者的优化生产、运输和库存。这些技术成果之一是使用近似的方法来分析非凸模型代表成本曲线的规模经济，它通常出现在货运业务一张用于通用汽车厂达到40多个物流成本节省26%，为每年可节省290万美元。仿真建模    在众多交互仿真语言相继发展起来