管理决策方法课件.pptx

1、管理决策方法课件22022-12-16 2.1基本概念及模型基本概念及模型 2.1.1数学规划数学规划（1）数学规划概述）数学规划概述 研究对象：数值最优化问题研究对象：数值最优化问题分支：线性规划、非线性规划、多目标规划、动态规划、参数分支：线性规划、非线性规划、多目标规划、动态规划、参数规划、组合优化和整数规划、随机规划、模糊规划、非光滑优规划、组合优化和整数规划、随机规划、模糊规划、非光滑优化、多层规划、全局优化、变分不等式与互补问题等。化、多层规划、全局优化、变分不等式与互补问题等。（2）一般形式）一般形式 （3）数学规划问题的表述）数学规划问题的表述 求满足约束条件的求满足约束条件的

2、x*，使，使 成为最优，而将成为最优，而将x*称为数学规划问题的最优解，将称为数学规划问题的最优解，将 称为最优值。称为最优值。(3),2,1,0)(2),2,1,0)(s.t.(1)(optljXhmiXgXfji*Xff*Xf管理决策方法课件32022-12-16 2.1.2 线性规划线性规划（1）线性规划概念线性规划概念(Linear programming)针对数学规划，如果决策变量为可控的连续变量，且目标函数和针对数学规划，如果决策变量为可控的连续变量，且目标函数和约束函数都是线性的，则称此类数学规划问题为线性规划问题。约束函数都是线性的，则称此类数学规划问题为线性规划问题。（2）基

3、本性质）基本性质l比例性比例性 要求每个决策变量在目标函数和约束函数中，其贡献与决策变量的值要求每个决策变量在目标函数和约束函数中，其贡献与决策变量的值存在直接比例性。存在直接比例性。l可加性可加性 指所有决策变量对目标函数和约束函数的贡献是相互独立的（包括正指所有决策变量对目标函数和约束函数的贡献是相互独立的（包括正向贡献和负向贡献），目标函数值等于每个决策变量各自对目标函数贡献向贡献和负向贡献），目标函数值等于每个决策变量各自对目标函数贡献的总和的总和。l确定性确定性 指线性规划中所有目标函数和约束函数中的系数都是确定的常数，不指线性规划中所有目标函数和约束函数中的系数都是确定的常数，不含

4、随机因素含随机因素。l连续性连续性 指所有的决策变量取值为连续的数。指所有的决策变量取值为连续的数。2.1基本概念及模型基本概念及模型管理决策方法课件42022-12-16 2.1.3 整数规划整数规划（1）整数变量）整数变量决策变量是整数，如电视产量，人的数量。决策变量是整数，如电视产量，人的数量。（2）整数规划问题（）整数规划问题（Integer Programming，IP）在数学规划中，某些决策变量是整数变量的问题。在数学规划中，某些决策变量是整数变量的问题。（3）整数变量的分类）整数变量的分类l一般离散型整数变量，即取值为多个离散整数的变量，一般离散型整数变量，即取值为多个离散整数的

5、变量，如产品个数等。如产品个数等。l0-1变量，即取值为变量，即取值为0或者或者1的变量，如表示某一经济、的变量，如表示某一经济、管理活动是否执行等。管理活动是否执行等。2.1基本概念及模型基本概念及模型管理决策方法课件52022-12-16 2.1.4目标规划目标规划目标规划（目标规划（Goal Programming，GP）概念）概念解决多目标决策的定量分析的数学规划方法解决多目标决策的定量分析的数学规划方法。2.1基本概念及模型基本概念及模型 2.1.5非线性规划非线性规划非线性规划（非线性规划（Nonlinear Programming，NLP）概念概念若某一数学规划问题的目标函数和约

6、束函数中至少有若某一数学规划问题的目标函数和约束函数中至少有一个是非线性的，则称此类数学规划为非线性规划一个是非线性的，则称此类数学规划为非线性规划。管理决策方法课件62022-12-16线性规划的建模，是将语言文字上的问题转化线性规划的建模，是将语言文字上的问题转化为线性规划问题。为线性规划问题。线性规划的建模从内容上主要包括三部分：线性规划的建模从内容上主要包括三部分：l决策变量的识别与描述决策变量的识别与描述l目标函数的识别与描述目标函数的识别与描述l约束条件的识别与描述约束条件的识别与描述 2.2线性规划建模方法线性规划建模方法管理决策方法课件72022-12-16 2.2.1 决策变

7、量的识别与描述决策变量的识别与描述决策变量决策变量 指运筹学问题或系统中待确定的某些变量，指运筹学问题或系统中待确定的某些变量，是决策方案的主要组成部分是决策方案的主要组成部分。范例范例 牛奶厂生产计划制定问题牛奶厂生产计划制定问题 2.2线性规划建模方法线性规划建模方法管理决策方法课件2022-12-16某奶制品加工厂用牛奶生产甲、乙两种奶制品某奶制品加工厂用牛奶生产甲、乙两种奶制品;生产每千克甲需要生产每千克甲需要0.25桶牛奶在桶牛奶在A车间加工车间加工4工时工时;生产每千克乙需要生产每千克乙需要0.2桶牛奶在桶牛奶在B车间加工车间加工2工时。工时。预计生产出的甲、乙能够全部售出；预计生

8、产出的甲、乙能够全部售出；每千克甲获利每千克甲获利32元，每千克乙获利元，每千克乙获利16元。元。加工厂每天能得到加工厂每天能得到80桶牛奶的供应；桶牛奶的供应；每天每天A车间的最大生产能力为车间的最大生产能力为640工时；工时；B车间的最大生产能力为车间的最大生产能力为500工时。工时。试为该厂制定生产计划，使得每天的获利最大。试为该厂制定生产计划，使得每天的获利最大。2.2线性规划建模方法线性规划建模方法管理决策方法课件92022-12-16决策变量的识别：决策变量的识别：这个优化问题的目标是使每天的获利最这个优化问题的目标是使每天的获利最大，要做的决策是制定生产计划，即每天生大，要做的决

9、策是制定生产计划，即每天生产多少千克的甲奶制品和乙奶制品。产多少千克的甲奶制品和乙奶制品。决策变量的定义：决策变量的定义：设每天生产设每天生产x1千克甲奶制品，千克甲奶制品，x2千克乙千克乙奶制品。奶制品。2.2线性规划建模方法线性规划建模方法管理决策方法课件102022-12-16 2.2.2目标函数的识别与描述目标函数的识别与描述目标函数是最优化标准或评价方法的数学描目标函数是最优化标准或评价方法的数学描述，通常表示为决策变量的函数。在线性规述，通常表示为决策变量的函数。在线性规划中，目标函数是决策变量的线性函数。划中，目标函数是决策变量的线性函数。范例中的目标是使每天的获利最大，设每天范

10、例中的目标是使每天的获利最大，设每天的获利为的获利为z元。每千克甲可获利元。每千克甲可获利32元，则元，则x1千千克甲可获利克甲可获利32 x1元。每千克乙可获利元。每千克乙可获利16元，元，则则x2千克乙可获利千克乙可获利16 x2元，故目标函数可表元，故目标函数可表示为：示为：2.2线性规划建模方法线性规划建模方法211632maxxxz管理决策方法课件2022-12-16 2.2.3约束条件的识别与描述约束条件的识别与描述约束条件：求目标函数最优值时的某些限制约束条件：求目标函数最优值时的某些限制 约束函数约束函数决策变量的非正性决策变量的非正性/非负性约束非负性约束 范例 2.2线性规

11、划建模方法线性规划建模方法牛奶牛奶A车间车间B车间车间利润利润甲产品甲产品0.25桶桶4工时工时32乙产品乙产品0.20桶桶2工时工时16供应量供应量80桶桶640工时工时 500工时工时管理决策方法课件122022-12-162.2线性规划建模方法线性规划建模方法范例中，决策受到三方面的限制：范例中，决策受到三方面的限制：l原料供应：生产甲、乙两种奶制品的原料总量不得超过原料供应：生产甲、乙两种奶制品的原料总量不得超过每天的供应，即每天的供应，即0.25x1+0.2x2 80(桶桶)。lA车间的生产能力：生产甲奶制品不得超过车间的生产能力：生产甲奶制品不得超过A车间的最车间的最大生产能力，即

12、大生产能力，即4 x1 640。lB车间的生产能力：生产乙奶制品不得超过车间的生产能力：生产乙奶制品不得超过B车间的最大车间的最大生产能力，即生产能力，即2x2 500。,x x x x x.+x.xxz )5(00)4(5002)3(6404)2(8020250s.t.)1(1632max21212121管理决策方法课件132022-12-16 2.3.1线性规划的求解方法线性规划的求解方法线性规划的求解方法 l图解法、单纯形法、椭球法、内点法等图解法、单纯形法、椭球法、内点法等 l基于常用的运筹学软件包进行求解的，如基于常用的运筹学软件包进行求解的，如win QSB、LINDO、LINGO

13、和和Excel等等。2.3 线性规划求解及决策分析线性规划求解及决策分析管理决策方法课件142022-12-16 2.3 线性规划求解及决策分析线性规划求解及决策分析范例的可行域范例的可行域O(0,0)z法向法向D(0,250)C(160,0)H(160,200)G(160,250)I(120,250)x2x1=1600.25x1+0.2x2=80 x2=250z=0 x1(0,520)管理决策方法课件152022-12-16线性规划的解可能有以下几种情况：唯一最优解唯一最优解 存在一个顶点使得目标函数达到最值。如上题中存在一个顶点使得目标函数达到最值。如上题中点点H（160，200）。多重最

14、优解多重最优解 线性规划问题有无数个最优解。如：在上例中线性规划问题有无数个最优解。如：在上例中如果因市场需求变化，甲奶制品的的获利减少为如果因市场需求变化，甲奶制品的的获利减少为20元，元，其他条件不变，则目标函数变为：其他条件不变，则目标函数变为：z=20 x1+16 x2。此。此时当目标函数向上移动时会与约束条件时当目标函数向上移动时会与约束条件0.25x1+0.2x2 80重合，所以这条直线上在可行域内的所有的点重合，所以这条直线上在可行域内的所有的点（即线段（即线段IH上的所有点）都是函数的最优解。上的所有点）都是函数的最优解。2.3 线性规划求解及决策分析线性规划求解及决策分析管理

15、决策方法课件162022-12-16无界解，即最优解无界无界解，即最优解无界l目标函数：目标函数：max z=x1+x2l约束条件：约束条件：2.3 线性规划求解及决策分析线性规划求解及决策分析006231s.t.212121,xxxxxx管理决策方法课件z法向法向-3x1+2x2=6X22022-12-16 l可行域（如下图）可行域（如下图）：2.3 线性规划求解及决策分析线性规划求解及决策分析Z=0 x1-x2=1X1管理决策方法课件182022-12-16无可行解无可行解 若在范例中再增加两个约束条件若在范例中再增加两个约束条件5x1+4x21800和和5x1+4x22200时，此线性规

16、划问题的新可行域为空域时，此线性规划问题的新可行域为空域(如下图如下图)，此时不存在满足所有条件的此时不存在满足所有条件的x1和和x2，即无，即无可行解。可行解。2.3 线性规划求解及决策分析线性规划求解及决策分析5x1+4x218005x1+4x2 2200管理决策方法课件192022-12-16 2.3.2线性规划问题的标准化（1）线性规划问题（）线性规划问题（LP问题）有许多不同问题）有许多不同形式形式 l目标函数的优化准则包括目标函数的优化准则包括max和和min形式。形式。l函数性约束的表达式包括函数性约束的表达式包括、=和和形式。形式。l决策变量的本身约束包括非负性约束，非正性决策

17、变量的本身约束包括非负性约束，非正性约束和无约束（自由变量）形式。约束和无约束（自由变量）形式。2.3 线性规划求解及决策分析线性规划求解及决策分析管理决策方法课件202022-12-16（2）LP问题的标准形式（简称标准形）问题的标准形式（简称标准形）(M1):2.3 线性规划求解及决策分析线性规划求解及决策分析nn332211xcxcxcxczmax 0000s.t.2122112222212111212111 ,x,xx)(b xaxaxa )(b xa xa xa)(b xa xa xanmnmnmmnnnn管理决策方法课件212022-12-16（3）LP问题的简记形式问题的简记形式

18、（一）（M2）：）：2.3 线性规划求解及决策分析线性规划求解及决策分析njjjxc1 zmax ,n,j,m,i,x bxajij ijnj21210s.t.1管理决策方法课件222022-12-16（3）LP问题的简记形式（二）问题的简记形式（二）（M3）：）：2.3 线性规划求解及决策分析线性规划求解及决策分析XCzTmax0s.t.XBAX其中，其中，cj称之为价值系数，称之为价值系数，bi称之为右端常数项，称之为右端常数项，aij称称之为消耗系数。之为消耗系数。TncccC),.,(21，n21cccC，mnmmnnaaaaaaaaaA.212222111211，nxxxX.21mb

19、bbb.21管理决策方法课件232022-12-16（4）非标准形）非标准形LP问题的标准化方法：问题的标准化方法：目标函数目标函数 若目标函数形如若目标函数形如min z=CTX，可令，可令 z=z，则有，则有max z=CTX，例例如如min z=4x16x2可变换为可变换为max z=4x16x2。函数性约束条件函数性约束条件 若若bi24 顾客顾客1的选择条件：的选择条件：8l11+5l21+5l12+7l22+12l13+9l23+7l331+24y1即即 8l11+5l21+5l12+7l22+12l13+9l23+7l3324y1 1 2.6整数线性规划问题整数线性规划问题765

20、4321 maxyyyyyyyz管理决策方法课件1012022-12-16同理可得其他同理可得其他7位顾客的约束条件；位顾客的约束条件；对于属性的选择还有约束，每一种属性只需一个。对于属性的选择还有约束，每一种属性只需一个。对于属性对于属性1（款式），有以下约束：（款式），有以下约束：l11+l21=1（l11和和l21都是都是0-1变量）；变量）；同理，对于属性同理，对于属性2和属性和属性3分别有：分别有：l12+l22=1l13+l23+l33=1 2.6整数线性规划问题整数线性规划问题 此问题的数学模型为：此问题的数学模型为：目标函数：目标函数：7654321 maxyyyyyyyz管理

21、决策方法课件1022022-12-16约束条件约束条件 2.6整数线性规划问题整数线性规划问题)3,2,1,2,1(1,0111148161481217154145102925311613142827268227134320169611514012515142081213419141687512479127558s.t.71,33231322122111733231322122111633231322122111533231322122111433231322122111333231322122111233231322122111133231322122111jiyyllllllllyllll

22、lllylllllllylllllllylllllllylllllllylllllllylllllllij管理决策方法课件1032022-12-16经计算得：经计算得：2.6整数线性规划问题整数线性规划问题3,0,1,1*6*3*1*13*12*11zyyylll其余决策变量均为即即l11=l12=l13=1，y1=y3=y6=1，最优值为，最优值为3，就是说彩虹服，就是说彩虹服饰设计这种风衣，最多将会得到饰设计这种风衣，最多将会得到7位顾客中位顾客中3位的青睐。位的青睐。由于由于l11=l12=l13=1，所以彩虹服饰应设计长款、亚麻、暗，所以彩虹服饰应设计长款、亚麻、暗色系的风衣，顾客色系

23、的风衣，顾客1，3，6将偏好彩虹风衣。将偏好彩虹风衣。管理决策方法课件1042022-12-16 2.7.1目标规划问题实例例例2-14 工厂选址问题工厂选址问题工厂选址不仅要考虑厂址与消费市场、厂址与原工厂选址不仅要考虑厂址与消费市场、厂址与原材料产地之间的物流费用，还要考虑厂址周围的劳动材料产地之间的物流费用，还要考虑厂址周围的劳动力、交通运输等因素，而且随着环境问题的日益突出，力、交通运输等因素，而且随着环境问题的日益突出，工厂选址还要考虑工厂对周边环境的影响、工厂的公工厂选址还要考虑工厂对周边环境的影响、工厂的公众形象等问题。众形象等问题。例例2-15 市场调查问题市场调查问题市场调查

24、往往存在着多个目标，既希望调查能够市场调查往往存在着多个目标，既希望调查能够深入和全面以达到良好的效果，又要考虑成本、时间深入和全面以达到良好的效果，又要考虑成本、时间等因素。等因素。2.7 目标规划问题目标规划问题管理决策方法课件1052022-12-16例例2-16 某玩具厂商手工生产甲、乙两种玩具，已知生某玩具厂商手工生产甲、乙两种玩具，已知生产一个甲玩具需要耗费人力产一个甲玩具需要耗费人力0.5工时，生产一个乙玩具工时，生产一个乙玩具需要耗费人力需要耗费人力1工时，甲、乙两种玩具的单位利润分别工时，甲、乙两种玩具的单位利润分别为为30元和元和55元。元。生产这两种玩具的首要目标是每周的

25、利润要超过生产这两种玩具的首要目标是每周的利润要超过40000元；另外，为了最大效率的利用人力资源，次要目标是元；另外，为了最大效率的利用人力资源，次要目标是每周总耗费人力不能低于每周总耗费人力不能低于600工时，但也不能超过工时，但也不能超过680工工时的极限；最后，为了保证库存需要，还要求甲和乙的时的极限；最后，为了保证库存需要，还要求甲和乙的每周产量分别不低于每周产量分别不低于700个和个和320个。个。问应如何安排甲、乙两种玩具的产量？问应如何安排甲、乙两种玩具的产量？2.7 目标规划问题目标规划问题管理决策方法课件1062022-12-16例例2-17 某厂生产某厂生产A、B两种产品

26、，利润分别为两种产品，利润分别为130元元/百百件，件，100元元/百件。每生产一百件百件。每生产一百件A、B产品，分别需要某产品，分别需要某种设备运行种设备运行2小时、小时、1.5小时，该设备每天的正常运行能小时，该设备每天的正常运行能力为力为22小时。小时。根据市场需求情况，根据市场需求情况，A产品日产量应达到产品日产量应达到5百件以上，百件以上，而而B产品日产量则不能多于产品日产量则不能多于6百件，另外这两种产品每天百件，另外这两种产品每天总利润应达到总利润应达到1500元。元。问该厂应如何安排问该厂应如何安排A、B产品的日产量？产品的日产量？2.7 目标规划问题目标规划问题管理决策方法

27、课件1072022-12-16 2.7.2目标规划问题的一般建模方法目标规划问题的一般建模方法（1）基本概念）基本概念弹性约束弹性约束 在例在例2-17中，如果设备的运行能力被严格限制在中，如果设备的运行能力被严格限制在22小时以内，小时以内，不能有丝毫超出，那么这类约束的性质跟一般线性规划问题的约不能有丝毫超出，那么这类约束的性质跟一般线性规划问题的约束相同，称为束相同，称为刚性约束刚性约束。但若设备的运行能力不被严格限制在。但若设备的运行能力不被严格限制在22小时以内，有一定弹性，可以稍微超过小时以内，有一定弹性，可以稍微超过22，即允许存在一定偏差，即允许存在一定偏差，则称为则称为弹性约

28、束弹性约束。偏差变量偏差变量 用用d+表示超出目标的部分，称为正偏差变量，用表示超出目标的部分，称为正偏差变量，用d-表示未达表示未达到目标的部分，称为负偏差变量，到目标的部分，称为负偏差变量，d+和和d-统称为偏差变量。统称为偏差变量。2.7 目标规划问题目标规划问题管理决策方法课件1082022-12-16 d+和和d-二者至少有一个为二者至少有一个为0，因为当实际值大于目标时，因为当实际值大于目标时，d+0，d-=0；当实际值小于目标时，；当实际值小于目标时，d-0，d+=0；当实际值等于；当实际值等于目标时，目标时，d+=d-=0。例例2-17中设备的正常运行能力为中设备的正常运行能力

29、为22小时，引入偏差变量后，小时，引入偏差变量后，该约束可表示为下述弹性约束：该约束可表示为下述弹性约束：2.7 目标规划问题目标规划问题ddxx22015.002.021 优先级与权数优先级与权数 优先级：优先级：表示目标规划中各目标重要程度的明显差异。表示目标规划中各目标重要程度的明显差异。权数：权数：区分具有相同优先因子的目标间的重要程度。权数是具体数区分具有相同优先因子的目标间的重要程度。权数是具体数字，但没有度量单位。字，但没有度量单位。管理决策方法课件1092022-12-16（2）建模）建模 为例为例2-17中的各个约束按优先级顺序分别引入偏中的各个约束按优先级顺序分别引入偏差变

30、量差变量di-，di+，得到以下，得到以下4个弹性约束：个弹性约束：利润：利润：设备能力：设备能力：A产品日产量：产品日产量：B产品日产量：产品日产量：2.7 目标规划问题目标规划问题150013.11121ddxx22015.002.02221ddxx500331ddx600442ddx管理决策方法课件1102022-12-16每个优先级的目标函数：每个优先级的目标函数：l针对针对P1级目标：级目标：P1级目标函数为级目标函数为l针对针对P2级目标级目标：P2级目标函数为级目标函数为l针对针对P3级目标：级目标：P3级目标函数为级目标函数为例例2-17的目标规划模型：的目标规划模型：2.7

31、目标规划问题目标规划问题)(min 22dd)(min 43dd1min d0,0,60050022015.002.0150013.1.t.s)()(min22114433214423312221112143322211ddddddddxxddxddxddxxddxxddPddPdPz，且为整数，管理决策方法课件1112022-12-16（3）目标规划的一般模型）目标规划的一般模型 一般模型：一般模型：2.7 目标规划问题目标规划问题)4(),2,1(0,)3(),2,1(,c)2(),2,1(,),(a.t.s)1(min111njddxmibddxltexmrzPziijiiinjjijn

32、jtjtjrkkk管理决策方法课件1122022-12-16 （1）式是目标函数，其中）式是目标函数，其中Pk是目标的优先因子，是目标的优先因子，zk是与是与Pk相对应的第相对应的第k级子目标函数，它等于该级上级子目标函数，它等于该级上各偏差变量与其权数的乘积之和，各偏差变量与其权数的乘积之和，zk中偏差变量的列中偏差变量的列入根据目标要求的不同而不同：入根据目标要求的不同而不同：若目标要求恰好达到若目标要求恰好达到bi，比如例比如例2-17中关于充分利用设备运中关于充分利用设备运行能力且尽量避免超出设备运行能力的目标，要求设备的运行能力且尽量避免超出设备运行能力的目标，要求设备的运行时间最好

33、是行时间最好是22小时小时/天，则天，则zk为为 ；若目标要求大于若目标要求大于bi，比如例比如例2-17中关于利润的目标，要求利中关于利润的目标，要求利润达到润达到1500元，则元，则zk为为 ；若目标要求小于若目标要求小于bi，比如例比如例2-17中关于中关于B产品日产量的目标，产品日产量的目标，要求要求B产品日产量不能超过产品日产量不能超过6百件，则百件，则zk为为 。2.7目标规划问题目标规划问题)(min iiddidmin idmin 管理决策方法课件1132022-12-16 2.7.3目标规划问题的求解与分析目标规划问题的求解与分析对例对例2-17经求解，结果如下：经求解，结果

34、如下：决策变量决策变量x1=500，x2=850；偏差变量；偏差变量d1-=0，d1+=0，d2-=0，d2+=0.75，d3-=0，d3+=0，d4-=0，d4+=250。计算结果表明总利润为计算结果表明总利润为1500元，设备的运行时间为元，设备的运行时间为22.75小时，小时，A产品的日产量为产品的日产量为500件，件，B产品的日产量为产品的日产量为850件，件，可见利润目标实现了，但是关于设备运行时间和日产量可见利润目标实现了，但是关于设备运行时间和日产量的目标有一些偏差。的目标有一些偏差。2.7目标规划问题目标规划问题管理决策方法课件1142022-12-16（1）存储问题）存储问题

35、 家庭中的存储储备品，工厂储备原材料，商店家庭中的存储储备品，工厂储备原材料，商店存储商品等都是存储问题。存储商品等都是存储问题。存储论研究的意义：存储论研究的意义：保持合理的存储水平，以节约资金，获得更多利润。保持合理的存储水平，以节约资金，获得更多利润。存储论主要解决的问题：存储论主要解决的问题：订货量是多少？订货量是多少？什么时候订货？什么时候订货？2.8存储论简介存储论简介管理决策方法课件1152022-12-16（2）存储系统）存储系统 存储论的对象是一个由补充、存储和需求三个环存储论的对象是一个由补充、存储和需求三个环节构成的现实运行系统，且以存储为中心环节，故称节构成的现实运行系

36、统，且以存储为中心环节，故称为为存储系统存储系统。其一般结构如下图：其一般结构如下图：2.8存储论简介存储论简介存储的输出：存储的输出：由于生产或销售等需求，从存储中取出由于生产或销售等需求，从存储中取出一定的数量。一定的数量。存储的输入：存储的输入：由于不断输出而使存储减少，因而必须由于不断输出而使存储减少，因而必须加以补充，否则会无法满足需求。加以补充，否则会无法满足需求。存储存储补充补充需求需求管理决策方法课件1162022-12-16需求可能是需求可能是连续的连续的，也可能是，也可能是间断式间断式的。的。需求可能是需求可能是确定性确定性的，也可能是的，也可能是随机性随机性的。的。有一定

37、的随机分布的需求：对于随机性的需求，经有一定的随机分布的需求：对于随机性的需求，经过大量的统计，可能会发现需求量的统计规律。过大量的统计，可能会发现需求量的统计规律。补充有外部订购（采购）和内部生产两种方式。补充有外部订购（采购）和内部生产两种方式。备货时间：从订货到货物进入存储的时间。备货时间：从订货到货物进入存储的时间。提前时间：为使存储在某一时刻获得补充，就必须提前时间：为使存储在某一时刻获得补充，就必须提前一段时间订货的时间。提前一段时间订货的时间。2.8存储论简介存储论简介管理决策方法课件1172022-12-16（3）存储策略）存储策略存储系统的最优运营问题存储系统的最优运营问题

38、通过控制订货时间和订货量，来调节存储系统的运行，以通过控制订货时间和订货量，来调节存储系统的运行，以便达到最优运营效果。便达到最优运营效果。存储策略存储策略决定多长时间补充一次货物以及每次补充多少数量的策略。决定多长时间补充一次货物以及每次补充多少数量的策略。存储策略有以下几种类型：存储策略有以下几种类型：t0-循环策略，循环策略，即每隔即每隔t0时间补充存储量时间补充存储量Q。这种决策又称为。这种决策又称为经经济批量决策济批量决策，它适用于需求确定的存储系统。，它适用于需求确定的存储系统。(s,S)策略，策略，即每当存储量即每当存储量xs时立即补充存储量时立即补充存储量Q，且有，且有x+Q=

39、S。当。当xs时，不补充。时，不补充。(t,s,S)策略策略，即每隔，即每隔t时段检查存储量一次，若存储量时段检查存储量一次，若存储量xs时时立即补充存储量立即补充存储量Q，且有，且有x+Q=S。当。当xs时，不补充。时，不补充。2.8存储论简介存储论简介管理决策方法课件1182022-12-16（4）运营费用）运营费用运营费用运营费用是衡量一个存储策略优劣的常用数量指标。是衡量一个存储策略优劣的常用数量指标。进货费用进货费用进货费用是指补充存储而发生的费用，记为进货费用是指补充存储而发生的费用，记为CO，其一般形式为：，其一般形式为：2.8存储论简介存储论简介0000Q,QcQ,aCa和和c

40、在外部订购与内部生产不同方式下的不同含义：在外部订购与内部生产不同方式下的不同含义：订购费用：订购费用：订货与购货所发生的费用。订货与购货所发生的费用。a表示每次订购费用，表示每次订购费用，c表示表示单位货物购置费用。单位货物购置费用。生产费用：生产费用：生产货物所发生的费用。生产货物所发生的费用。a表示每次的装配费用表示每次的装配费用(或准备、或准备、结束费用结束费用)，c表示单位货物的生产费用。表示单位货物的生产费用。管理决策方法课件1192022-12-16 存储费用存储费用 存储费用存储费用是指持有货物而发生的费用，记为是指持有货物而发生的费用，记为CH。它可能包。它可能包括仓库使用费

41、、货物保管费，及存货陈旧、变质、降价等所造括仓库使用费、货物保管费，及存货陈旧、变质、降价等所造成的损失等。成的损失等。缺货费用缺货费用缺货费用是指存储供不应求时所造成的损失费，记为缺货费用是指存储供不应求时所造成的损失费，记为CS。运营费用：又称为运营费用：又称为总费用总费用，等于上述，等于上述3项费用之和，记为项费用之和，记为CT，则有，则有 CT=CO+CH+CS 记记f 表示单位时间的平均（或期望）运营费用。表示单位时间的平均（或期望）运营费用。使运营费用使运营费用f达到最小的进货批量称为达到最小的进货批量称为经济批量经济批量（Economic Lot size）,记为记为Q*。对几种

42、确定性存储系统。对几种确定性存储系统,人们已经导出了人们已经导出了经济批量经济批量Q*的数学表达式，称为的数学表达式，称为经济批量公式经济批量公式。由于这些公式。由于这些公式也是存储模型的一种形式，故也称为也是存储模型的一种形式，故也称为经济批量模型经济批量模型。2.8存储论简介存储论简介管理决策方法课件1202022-12-16（5）存储论的典型模型）存储论的典型模型 2.8存储论简介存储论简介存储论模型存储论模型确定性存储系统模型确定性存储系统模型 随即性存储模型随即性存储模型 不允许缺货，备货时间很不允许缺货，备货时间很短短 不允许缺货，生产需要一定时间不允许缺货，生产需要一定时间 允许

43、缺货，备货时间很短允许缺货，备货时间很短 允许缺货，生产需要一定时间允许缺货，生产需要一定时间 定价有折扣的存储模型定价有折扣的存储模型(t,s,S)策略模型策略模型 管理决策方法课件1212022-12-16（6）模型一：不允许缺货，备货时间很短模型一：不允许缺货，备货时间很短假设条件：假设条件：需求是连续的、均匀的，单位时间的需求量记为需求是连续的、均匀的，单位时间的需求量记为 常数；常数；不允许缺货，当存储降到零时立即补充，即备货不允许缺货，当存储降到零时立即补充，即备货时间很短，可视为零。时间很短，可视为零。在每一运营周期在每一运营周期t的初始时刻进行补充，每期进货的初始时刻进行补充，

44、每期进货批量相同，均为批量相同，均为Q=dt。2.8存储论简介存储论简介管理决策方法课件1222022-12-16存储状态图存储状态图 2.8存储论简介存储论简介在在0，t时段内的存储量为：时段内的存储量为：QtdtQtddQdxtt2121)(200在一个运营周期在一个运营周期t内的存储费用为：内的存储费用为：hQtCH21管理决策方法课件1232022-12-16进货费用为：进货费用为：2.8存储论简介存储论简介cQaCO一个周期一个周期t内的运营费用：内的运营费用：cQahQtCCCOHT21单位时间的平均运营费用单位时间的平均运营费用：tcQtahQtCfT21由由 ，有，有dtQ c

45、dQadhQQf21)(利用微积分求最小值方法可得利用微积分求最小值方法可得Q=Q*时，时，为为极极小值。小值。)(QfhadQ2*管理决策方法课件1242022-12-16最佳运营周期最佳运营周期为：为：2.8存储论简介存储论简介hdadQt2*最优值（最优值（最小平均运营费用最小平均运营费用）为：）为：cdahdf 2*例例2-20 某发动机制造厂今年计划生产汽车发动机某发动机制造厂今年计划生产汽车发动机90000个，该款发动机中的一种零件需从另一厂家订个，该款发动机中的一种零件需从另一厂家订购，且每制造购，且每制造1台发动机需要台发动机需要1一个该零件，每次的订一个该零件，每次的订购手续

46、费为购手续费为120元，该零件的订购价格为每个元，该零件的订购价格为每个8元，零元，零件的全年库存保管费用为购价的件的全年库存保管费用为购价的15%。试求发动机制。试求发动机制造厂今年对该种零件的最佳存储策略与费用。造厂今年对该种零件的最佳存储策略与费用。管理决策方法课件1252022-12-16解：解：根据题意可知，以一年为时间单位，则有根据题意可知，以一年为时间单位，则有:a=120(元元/次次)，c=8(元元/个个)，d=90000(个个/年年)，h=0.15c=0.15*8=1.2（元（元/年）年）由由 得：得：2.8存储论简介存储论简介hadQ2*hdadQt2*cdahdf2*)(

47、42432.19000012022*个hadQ)(047.0900004243*t年dQ年）（元/17.725091900008900002.112022*cdahdf管理决策方法课件1262022-12-16 排队论（排队论（Queueing Theory），或称为等候），或称为等候线理论（线理论（Waiting Line Theory），是通过研究各），是通过研究各种服务系统在排队等待现象中的概率特性，以解种服务系统在排队等待现象中的概率特性，以解决系统的最优设计和控制问题的一门理论，并已决系统的最优设计和控制问题的一门理论，并已广泛应用到交通、商务管理、公共事业、运输、广泛应用到交通、商

48、务管理、公共事业、运输、生产及计算机网络等领域中。生产及计算机网络等领域中。2.9排队论简介排队论简介管理决策方法课件1272022-12-16（1）排队问题）排队问题顾客：要求获得服务的对象。顾客：要求获得服务的对象。服务台：从事服务的设施或人。服务台：从事服务的设施或人。服务系统：顾客与服务台构成的系统。服务系统：顾客与服务台构成的系统。拥挤：在一个服务系统中，若某一时刻顾客的数目超过拥挤：在一个服务系统中，若某一时刻顾客的数目超过服务台的数目，顾客需要等待一段时间才能获得服务。服务台的数目，顾客需要等待一段时间才能获得服务。排队系统：由于拥挤而产生排队现象的服务系统。排队系统：由于拥挤而

49、产生排队现象的服务系统。2.9排队论简介排队论简介管理决策方法课件1282022-12-16（2）排队系统）排队系统排队系统的输入：顾客的到达排队系统的输入：顾客的到达 排队系统的输出：顾客的离去排队系统的输出：顾客的离去 2.9排队论简介排队论简介顾客总体顾客总体等待队列等待队列(输入输入)服务台服务台(输出输出)离去离去 到达到达排队系统的基本结构排队系统的基本结构管理决策方法课件1292022-12-16排队系统的三个共性特征：排队系统的三个共性特征：输入过程输入过程 输入过程是指顾客到达系统的情况。输入过程是指顾客到达系统的情况。常见的输入分布（即到达间隔的概率分布）有：常见的输入分布

50、（即到达间隔的概率分布）有：l定长输入：即顾客严格按照固定的间隔时间相继到达。定长输入：即顾客严格按照固定的间隔时间相继到达。l泊松输入：即顾客到达过程为泊松流。泊松输入：即顾客到达过程为泊松流。l爱尔朗输入：即顾客相继到达间隔时间相互独立且具有相同爱尔朗输入：即顾客相继到达间隔时间相互独立且具有相同参数的爱尔朗分布。参数的爱尔朗分布。l一般独立输入：即顾客相继到达间隔时间相互独立且同分布。一般独立输入：即顾客相继到达间隔时间相互独立且同分布。2.9排队论简介排队论简介管理决策方法课件1302022-12-16排队规则排队规则排队规则有损失制和等待制两种情况。排队规则有损失制和等待制两种情况。