實用運籌學——模型、方法與計算

圖書信息

書名：大學物理實驗

ISBN：9787302161486

作者：韓中庚、郭曉麗、杜劍平等

定價：29.8元　出版日期：2007-12-1

出版社：清華大學出版社

圖書簡介

本書主要是根據運籌學的學科特點，對傳統運籌學的內容和方法做了較大的改革，其主要特點是： “掌握概念、介紹原理、注重方法、淡化理論、突出實用”。即各章都詳細講解基本概念和數學模型，簡單介紹一般原理和算法，重點講授套用方法，淡化理論推導和計算，藉助於功能強大的數學軟體MATLAB和專業的最佳化軟體LINGO來求解模型，特別突出解決實際問題的“實用性”。　主要內容包括：緒論、線性規劃、運輸規劃、整數規劃、目標規劃、非線性規劃、動態規劃、圖與網路分析、存儲論、排隊論、對策論和決策分析12個章節。其中每一章都包括問題的提出和數學模型、一般的求解方法介紹、軟體求解實現、套用案例分析和套用案例練習等內容。書中的所有例題和練習題全部是實際的套用問題，共包含60多個套用案例分析和100多個套用練習題。最後給出了介紹LINGO和MATLAB軟體使用方法的兩個附錄。　本書可作為信息與計算專業或工科各專業的本科生、非運籌學專業的研究生運籌學課程的教材，也可以作為其他專業學生相關課程的參考教材，以及從事相關研究工作的工程技術人員的參考書。

前言

運籌學是運用代數學、統計學等現代套用數學的方法和技術，通過建立數學模型分析研究各種（廣義）資源的運用、籌劃及相關決策等問題的一門新興學科。其目的是根據實際問題的具體要求，通過定量的分析與運算，對資源運用、籌劃及相關決策等問題做出綜合最優的合理安排，以使有限的資源發揮更大的效益或作用。　運籌學作為一門科學最早起源於20世紀30年代末，運籌學早期的研究和套用都是圍繞著軍事領域的實際問題展開的，一些研究成果在第二次世界大戰中取得了輝煌戰果，也充分地顯示出了運籌學套用的巨大威力。在第二次世界大戰結束以後，隨著工業的恢復與繁榮，關於運籌學的研究工作在非軍事領域也得到了迅速發展。特別是在20世紀60年代以後，隨著運籌學的理論和方法的不斷發展和進一步的完善，使得運籌學的套用範圍越來越廣泛，其套用學科的地位也被牢固地確立下來。科學技術的飛速發展和研究水平的不斷提高，促進了計算機技術的發展，特別是個人計算機的出現和普及，以及軟體技術的快速發展，進一步推動了運籌學的發展和套用範圍的日益擴大。時至今日，運籌學已經成為各行各業進行管理決策的一個基本工具。　運籌學作為一個較新的學科，經歷了半個多世紀的發展里程，以較為成熟的內容形成了運籌學的理論與方法的基本框架，傳統運籌學的基本內容主要包括：線性規劃、整數規劃、非線性規劃、目標規劃和動態規劃（簡稱五規劃），以及對策論、存儲論、排隊論、決策論和圖論（簡稱五論）等。這“五規劃”和“五論”完整的理論體系和方法內容都早已被人們普遍接受，甚至每一部分的基本概念與模型、基本理論和方法、求解算法和步驟等都形成了一定模式，多少年來變化甚少。尤其是現有的一般運籌學的教材幾乎無一例外地同屬於一個模式。譬如，對於線性規劃的內容，總是從一般概念和解的一般理論，到單純形法和對偶理論等，大量的時間和篇幅都是在講單純形法與對偶理論，特別是單純形法的表上作業法，耗時費力。再如，對於非線性規劃的內容，總是從一般概念和最優性理論出發，到無約束和有約束問題的各種求解方法，大量的時間和篇幅都是在理論推導上，既複雜又煩瑣。諸如此類的問題，人們都已司空見慣，習以為常。這也就使得國內的教材無論是理科用的，還是工科用的，甚至是運籌學專業和非運籌學專業用的教材都千篇一律，同一模式，內容相近，表述也大同小異。對非運籌學相關專業的學生而言，在實際的教學中教師教得很辛苦，學生學得很累，往往效果也不理想。課下經常有學生問： “現在的計算機和專業的工具軟體功能已經非常強大了，還講這些煩瑣的東西乾什麼？”這個問題雖然問得有點兒簡單化，但也給我們教運籌學的教師一些啟發，促使我們來思考一個現實的問題，運籌學作為一門實用性強、與實際聯繫密切的套用學科，如何體現其時代特色和實際的需求？又如何體現運籌學的實用地位和套用價值？怎么樣用最短的時間教會學生用運籌學的知識和方法來解決實際中的相關問題？尤其是在轟轟烈烈的教學改革的大潮中，運籌學不能保持沉默和無動於衷。因此，我們認為大學的運籌學教材，尤其是非運籌學專業使用的教材，從內容到方法的改革應該大有作為。這也是我們為什麼要寫這本書的原因所在，其主導思想是： “掌握概念、介紹原理、注重方法、淡化理論、突出實用。”這也是這本書的最主要特點，即詳細講解基本概念和數學模型，簡單介紹一般原理和算法，重點講授套用方法，淡化理論推導和計算，藉助於功能強大的數學軟體MATLAB和專業最佳化軟體LINGO求解模型，特別突出解決實際問題的“實用性”。據此，將這本書起名為《實用運籌學——模型、方法與計算》。　我們正是在這樣的指導思想之下，針對工科（非運籌學專業）的本科生和研究生運籌學課程的教學進行了兩年多的教學改革實踐，實踐結果證明是成功的。具體表現為在不增加學時的情況下，使得授課信息量大大增加，純粹的求解計算內容基本不講，具體的工作都讓計算機去做了。教學過程同計算機和工具軟體的使用相結合，使學生的興趣倍增，內容的更新使教師教著省力，學生學著輕鬆。同時，通過大量的實際案例的分析和練習，教學更接近實際的科研工作，大大地加強了學生用所學知識和方法來解決實際問題的數學建模能力和素質，這也是培養創新人才所需要的。為此，我們認為，這應該是運籌學課程的教學內容和方法改革的一個主流方向。　本書適用於信息與計算專業或工科各專業的本科生、非運籌學專業的研究生運籌學課程的教材，授課內容可以根據具體的學時和要求進行選擇。本書也可以作為其他相關專業學生的相關課程的參考教材，以及從事相關研究工作的工程技術人員參考之用。　本書由解放軍信息工程大學韓中庚教授任策劃，並主編，鄭州輕工業學院郭曉麗副教授（博士）和解放軍信息工程大學的杜劍平、宋留勇參加編寫。具體分工如下：韓中庚編寫緒論和第1~6章，郭曉麗編寫第7章和第9章，杜劍平編寫第8章、第11章和第12章，宋留勇編寫第10章和兩個附錄。最後由韓中庚統稿。　本書的編寫出版得到了解放軍信息工程大學的支持和資助，特別是得到了信息工程大學機關、信息工程學院、鄭州輕工業學院各級領導的關心和支持。在編寫過程中得到了解放軍信息工程大學信息工程學院指揮管理系劉向明主任的關心與鼓勵，以及全體教員和鄭州輕工業學院信息與計算科學系同仁們的幫助。在此，編者以誠摯的心情一併表示衷心的感謝。　由於編者的水平有限，書中肯定有不少的錯漏，懇請各位同行和熱心的讀者不吝賜教。

實用運籌學——模型、方法與計算

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