態(tài)就是下一段的初始狀態(tài)。因此,如果只從某一段來看,決定的策略最優(yōu),對于下一段未必是最有利的。所以多段決策過程的策略選定要統(tǒng)盤考慮整體規(guī)劃,選定一個策略使問題的目標函數數值達到最優(yōu),這就是多階段決策過程的最優(yōu)問題。這里,階段往往可以用時間階段表示,在各個時間階段,采取的不同決策是隨時間而變動的,這就有了動態(tài)的含義。動態(tài)規(guī)劃是運籌學的一個分支,是解決多階段決策過程最優(yōu)化的一種方法。
動態(tài)規(guī)劃根據多階段決策問題的“最優(yōu)化大原理”,把多階段決策問題的求解過程看成是一個連續(xù)的遞推過程,由后向前逐步推算。
17 對策論(Game theory)
這是研究競爭局勢的對抗模型和探索最優(yōu)對抗策略的一種數學方法。對策論的研究對象主要是研究有利害關系沖突的雙方在競爭性活動中的各種對策現象。運用對策論的方法,是在各方具有一定行為規(guī)則可循的情況下,根據對方所采用的策略和手段來決定對付方法,以便使自己在對抗競爭中處于有利地位。在所有競爭對策現象中,都有著對策雙方、策略和得失結局三個基本要素。
按照對策的局中對抗數,可分為兩人對策和多方對策;按照對策目的,可分為合作性對策和非合作性對策;按照對策的得失總和,可分為零和對策及非零和對策。若是兩方參與對抗,一方之所得即為對方之所失,則稱為二人零和對策。對經濟活動的競爭,一般是采用多方對策方法。
18 排隊論(Queueing theory)
這是一種用來研究公用服務系統(tǒng)工作過程的一門學科,又稱隨機服務系統(tǒng)理論。它通過對各個隨機服務現象的統(tǒng)計研究,找出反映這些隨機現象平均特性的規(guī)律,從而改進服務系統(tǒng)的工作能力。
排隊論研究的具體內容有:①性態(tài)問題,即研究各種排隊系統(tǒng)的概率規(guī)律性;主要是研究隊長分布,等待時間分布和忙期分布;②最優(yōu)化問題,又分靜態(tài)優(yōu)化和動態(tài)優(yōu)化。前者指最優(yōu)設計,后者指現有排隊系統(tǒng)的最優(yōu)運營;③排隊系統(tǒng)的統(tǒng)計推斷,確定一個經定排隊系統(tǒng)模型,以便根據排隊理論進行分析研究。
排隊論應用于社會系統(tǒng)的交通控制、企業(yè)的事務處理、電話交換、機械故障的修復、商品的庫存管理方面。
19 排序問題(Sequencing problem)
在車間安排工件生產進度時,常常遇到在有限的幾臺機床上,要安排多種工件的加工,這里有一處工件在機床上加工先后次序問題。處理一系列工作時,決定最有效的工作順序問題就是排序問題。
一個最優(yōu)排序,就是給工件安排的加工先后次序能最好的滿足預定的指標。指標可以是生產周期是短,機床利用率最高。
20 網絡理論(Network theory)
網絡理論又稱網絡分析技術。用點和線表示研究對象之間的特定關系,并標上相應數量指標的圖稱為網絡圖。而研究網絡圖中點、線關系的一般規(guī)律的理論,稱為網絡理論或網絡分析。即是把龐大復雜的工程項目的各個環(huán)節(jié)合理地銜接起來,使之相互協(xié)調,以實現工程項目在時間和費用上復雜的工程項目的一種理論和方法。
網絡理論的研究內容著眼于整個系統(tǒng),通過網絡圖的繪制和網絡時間計算,可以預計影響進度和資源利用的各種因素,做到統(tǒng)籌規(guī)劃、合理使用資源,從而保證順利地完成工程項目的預定目標。網絡政府的應用方法有,計劃評審技術法、關鍵線路法和隨機網絡模型技術法等。網絡理論主要應用于大型的、復雜的工程系統(tǒng),在大多數情況下,應用網絡技術必須同時應用計算機。
21 調度理論(Scheduling theory)
為了適應多品種小批量生產的要求,生產管理系統(tǒng)必須提高勞動生產率,設備利用率、降低產品成本和縮短生產周期,在整個生產工序中提高作業(yè)效率的理論和方法叫做調度理論。
調度理論是在不延長生產周期的前提下進行負荷平衡,常用的有靜態(tài)負荷平衡法和動態(tài)負荷平衡法。靜態(tài)負荷平衡,可以為單工序平衡和多工序平衡。前者是編制傳輸線路的作業(yè)計劃,即在線平衡;后者需要在工序之間設立較大的中間倉庫,以便多存放在制品,平衡各工序的生產能力,各工序采用的調度計劃,必須在滿足交貨條件的前提下使其變更次數最少。動態(tài)負荷平衡,特別是在輪番生產的形態(tài)中,由于生產品種增加,交替生產的頻率增大要引起生產率下降。為此,必須采用把工作量不同的許多品種混合起來統(tǒng)一考慮的方法。
22 庫存理論(Inventory theory)
又稱存儲論。人們在生產活動中,經常把生產出來的產品的某一部分暫存儲起來,以備將來需要時使用。由于種種原因,生產與需要不可能作到同步、同量。因此,常常發(fā)生供過于求而造成積壓,或供不應求而形成短缺現象。這兩種情況都會引起損失。庫存論是研究物質最優(yōu)儲存量的理論和方法,屬于運籌學范疇。用來研究在什么時間、以多少數量、從哪個地方來補充儲備,使儲存總費用壓縮到最低限度。
庫存方法廣泛應用于倉庫分布、生產存貯、均衡生產、未來設備能力的合理確定以及水庫與灌溉系統(tǒng)等。
23 系統(tǒng)的最優(yōu)化分析(Analysis of systems optinal solution)
最優(yōu)化分析就是根據模型來求解,以得到系統(tǒng)目的最優(yōu)解答?!白顑?yōu)”的含義是根據一些標準來判斷的。有關判斷標準的數量、程度不同,會得到不同的最優(yōu)解答。由于系統(tǒng)的復雜性,因而在最優(yōu)化技術方面,具有相當的難度。最優(yōu)化計算通常是求極值。在經營管理系統(tǒng)中經常要考慮到效率最大,或成本最低。極大值和極小值可借助于微分學中的導數運算求得;對于比較簡單的經營,決策時可采用“積最大”與“和最小”的原則;對于多數的系統(tǒng),用“滿意性”和“情意性”選擇系統(tǒng)最優(yōu)更好,更方便些。系統(tǒng)目標的最優(yōu)化,主要用于解決最優(yōu)計劃、最優(yōu)設計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理等問題。
24 蒙特卡洛法(Monte carlo technique)
為了求解確定的數學問題,要創(chuàng)造與原來的問題沒有直接關系的概率過程,而利用其產生統(tǒng)計現象的方法稱做蒙特卡洛法。
這種方法是非概率性的,可按下列順序進行。①根據已給的問題,分析、處理系統(tǒng)資料,并簡化為適當的形式;②建立描述系統(tǒng)的模型。這里所謂的模型,原則上采取何種形態(tài)沒有關系,但在實際上都以系統(tǒng)的流程圖表示。然后,讓模型動作;③對模型進行提取標本的實驗,并利用實驗結果,預測條件變化時系統(tǒng)的動作。應用此法,首先從系統(tǒng)的研究開始,針對更容易處理的目標進行公式化,而且要注意不失去問題的本質。
25 爬山法(Method of climb hill)
又稱逐步提高法,是以數學原理為指導,用盡可能少的試驗次數迅速求得最優(yōu)解的方法。是一種優(yōu)選法。這個方法好象盲人爬山,相要爬到山頂,從立足點開始,用手杖前、后、左、右試一下。哪個方向高,就向哪個方向爬,最后四周都比所在之處低,就說明爬到了山頂。
例如,對某試驗有2~3個因素確實重要,應用爬山法優(yōu)選其中一個因素,爬到“好”點后,將其固定,再優(yōu)選其它因素,然后輪換固定,輪換優(yōu)選,這樣就可得到最佳試驗方案。
爬山法和模擬法經常同時用。爬山法求得解通常是局部極值,用時千萬注意。
26 決策論(Decision theory)
決策是人們生活和工作中普遍存在的一種活動,是人們確定未來行動的目標,并從兩個以上實現目標的行動方案中選擇一個合理方案的分析、判斷過程。決策論就是研究下述幾方面的理論和方法:如何收集決策資料;根據這些信息如何作決定:如何選用決策準則;決策后的方案對系統(tǒng)將產生怎樣的影響。
企業(yè)管理人員,為了得到最優(yōu)決策,必須熟悉所有的情況,掌握所有資料,考慮全部可能的方案并了解其全部后果。而人們往往受到能力、時間、成本、資料等限制,因此最優(yōu)決策有時是不可能的。通常用“令人滿意的”原則代“最優(yōu)”原則,也就是說,決策者先要確立個最低標準,超過這個標準就是“令人滿意的”。
27 算法論(Algorithm theory)
現代數學中,任何一個一般性的計算方法、計算程序或計算指令均可稱之為算法。一切可設想的數學問題均可分為兩類,一類是不存在算法的;另一類是存在算法的。在后一類問題中,有些算法又比另一些算法更為有效。因此,所有存在有算法的問題,又可分為兩類,一類是它的計算時間隨著規(guī)模的增大呈指數函數曲線增長,計算機工作者把這類算法稱為無實用價值的算法;另一類是它的計算時間只隨問題規(guī)模的增大呈多項式函數曲線增長,計算機工作者把這種算法稱為有效算法。處于這兩類算法之間的是一類非常有趣的問題,迄今只找到無實用價值的算法,還沒有找到有效的算法,但又未能證明不存在這種有效算法。研究數學問題的算法及其有效的理論,稱為算法論。
28 搜索論(Search theory)
“搜索”是人們熟悉的行動,人們日常生活中找東西,就是搜索行動。所有搜索行動都有一定的目的,在實現其目的過程中也都要涉及到目標特性、探測手段的特性及搜索力的分配等基本要素,搜索論就是如何用科學方法來定量地描述搜索目的、搜索各要素及它們之間的關系,以及如何有效地組織搜索作業(yè)。“搜索”這一術語在不同的學科中各有其獨特的表現,諸如尋找、勘探、掃掠,這些詞的意思都包含一些共性的東西。搜索論正是從這些共性的東西著手研究的。
29 優(yōu)選法(Optimum seeking method)
在生產實踐和科學實驗中,為了取得滿意的效果,需要對有關因素的最佳點進行選擇。最佳點的選擇有直接用數學推導的方法和試驗方法。試驗的方法很多,對某一具體問題來說,究竟用什么方法才能迅速地找到最佳點呢?這就是優(yōu)選法所要解決的問題。優(yōu)選法是一種根據生產、科研中的不同問題,利用數學原理、合理地安排試驗點,以求迅速地找到最佳點的科學試驗方法。應用優(yōu)選法可以在不增加人員,不增加設備,不增加廠房面積的條件下,有效地挖掘現有的生產潛力,達到優(yōu)質、高產和低消耗的目的。
30 仿真理論(Simrlation theory)
系統(tǒng)仿真就是建立系統(tǒng)模型,并在模型上進行實驗。它是在已經建立的系統(tǒng)模型雛形的基礎上,對系統(tǒng)模型進行測試和計算,并根據測試和計算結果,反過來對系統(tǒng)模型進行研討、改進。如此反復進行,直至得到滿意的模型為止。
按照模型不同,仿真可以分為物理仿真和數學仿真。在系統(tǒng)工程學中,一般都采用數學仿真,其中又以數學模型仿真為主。
仿真的目的是:在系統(tǒng)研制之前,用于規(guī)劃、評價和研究;在系統(tǒng)研制過程中,用于設計和精密分析;在系統(tǒng)研制成功之后,用于考核設計和訓練操作人員。
仿真的順序是:明確以什么樣的精度來仿真,仿真的對象和仿真什么樣的行動,搜集和整理應探討問題的有關數據,以備構模;構造模型;利用仿真器實驗;實驗結果的評價和分析。
31 系統(tǒng)模型(Systems model)
系統(tǒng)模型高于實際的某一系統(tǒng)而具有同類系統(tǒng)的共性,是對于系統(tǒng)的描述、模仿或抽象,它反映著系統(tǒng)的物理本質和主要特征。在系統(tǒng)工程學中,模型是系統(tǒng)的代名詞,某一個模型,就代表著某一類系統(tǒng),反之,某一系統(tǒng),就意味著使用它的某一模型。模型的含義至少同系統(tǒng)一樣廣泛,且模型使用起來更為方便與靈活。構造的系統(tǒng)模型應滿足真實性、簡明性、完整性和規(guī)范化四項要求。建立系統(tǒng)模型是一種創(chuàng)造性勞動,不僅是一種技術,甚至是一種藝術,必須一切從實際出發(fā),具體問題