管理科学方法讲义(MBA)

11管理运筹学-管理科学方法谢家平谢家平博士博士教授教授企业管理博士生导师企业管理博士生导师研究领域：研究领域：管理科学、运营管理、供应链管理讲授课程：讲授课程：管理运筹学-管理科学方法、管理系统工程、运营管理、供应链管理、企业资源计划、国际物流、企业物流管理单单位：位：上海财经大学工商学院运营管理系EE--mailmail：：[e-mail]:SMOR:SM2教材与参考书籍教材与参考书籍••教材：教材：ƒ谢家平编著.管理运筹学：管理科学方法，中国人民大学出版社，2010••参考书：参考书：ƒDavidetal.数据、模型与决策，机械工业出版社，2004ƒ费雷德里克.数据、模型与决策，中国财政经济出版社，2004ƒJamesetal.数据、模型与决策，中国人民大学出版社，200622OR:SMOR:SM33232课时讲授提纲课时讲授提纲•绪论•第1章线性规划•第2章线性规划讨论•第3章对偶规划静态规划•第4章整数规划•第5章目标规划•第6章动态规划动态优化•第7章网络分析•第8章网络计划•第9章决策分析•第10章方案排序•第11章库存控制•第12章排队理论离散优化随机优化淡化数学算法LINDO求解OR:SMOR:SM4考核方式考核方式•结课考试：ƒ笔试（开卷or闭卷？）每章一题60%•案例研究：ƒ课后案例分组讨论，提交报告或ƒ选择合适方法结合企业实际进行应用20%•课程作业：ƒ考试重点（现题or类似）20%33OR:SMOR:SM5管理运筹学的称谓管理运筹学的称谓•管理运筹学是一门研究如何最优安排的学科。•OperationsResearchƒ日本译作“运用学”ƒ香港、台湾译为“作业研究”ƒ我国译作“运筹学”•源于古语“运筹帷幄之中，决胜千里之外”•取“运筹”二字，体现运心筹谋、策略取胜•ManagementScience管理科学ƒ运用数学、统计学和运筹学中的量化分析原理和方法，建立数学模型/计算机仿真，给管理决策提供科学依据。OR:SMOR:SM6绪绪论论•一、发展历史•二、学科作用•三、学科性质•四、工作程序•五、学科体系•六、学习要求44OR:SMOR:SM7一、发展历史一、发展历史1.1.早期的运筹思想早期的运筹思想•齐王赛马•丁渭修复皇宫•沈括运军粮•科学管理原理2.2.军事运筹学阶段军事运筹学阶段•20世纪40年代诞生于英美•1940年英国为对付德国空军的空袭，使用了雷达，但没有科学布局，效果不好。为解决这个问题，成立运筹学小组OperationalOperationalResearchResearch，意为作战研究作战研究。•美国和加拿大也在军队设立运筹学小组OperationsResearchOperationsResearch，协助指挥官研究战略及战术问题。3.3.管理运筹学阶段管理运筹学阶段•战后许多从事运筹学研究的科学家转向了民用问题的研究，使运筹学在企业管理方面的应用得到了长足进展。OR:SMOR:SM8•企业的成功要素中：ƒ观念意识更新47％ƒ企业人文文化35％ƒ技术领先优势18％•决策意识的科学性ƒ追求决策成效：只关注决策收益ƒ要求决策正确：考量风险承受力二、学科作用二、学科作用？55OR:SMOR:SM9二、学科作用二、学科作用1.1.量化管理的重要性量化管理的重要性•管理科学是对与定量因素定量因素有关的管理问题通过应用科学应用科学的方法的方法进行辅助管理决策辅助管理决策的一门学科。ƒ目的：用科学方法分析管理问题，为管理者决策提供依据ƒ目标：在企业经营内外环境的限制下，实现资源效用最大组织中存在的问题定量分析定性分析评价与评估决策量化管理是第一步,它导致控制,并最终实现改进如果不能量化某些事情，那么就不能理解它如果不能理解它，那么就不能控制它如果不能控制它，那么就不能改进它——H.JamesHarrington•定性到定量分析，数量界限的重要性：量变引起质变OR:SMOR:SM10•听一场音乐会：网络订票的票价500元，不去可退票ƒ情况1：在你马上要出发的时候，发现你把最近的价值500元的电话卡弄丢了。你是否还会去听这场音乐会？ƒ情况2：假设昨天花500元钱买一张今晚的音乐会取票单。在你出发时，发现把票单丢了。如果去听音乐会，就必须再花500元钱买张票，去还会不去？二、学科作用二、学科作用2.2.量化思考使人理性量化思考使人理性•冰淇淋实验：ƒ一杯A有70克，装在50克的杯子里，看上去要溢出了ƒ一杯B是80克，装在100克的杯子里，看上去还没装满单独凭经验判断时，在相同的价格上，人们普遍选择A实验表明，大部分的回答者仍旧会去听结果却是，大部分人回答说不去了66OR:SMOR:SM11二、学科作用二、学科作用3.3.量化分析辅助决策量化分析辅助决策盈亏平衡分析40,00080,000120,000160,00004080120160200Revenue=900xFixedcostLossProfitCost=50,000+400xxBreak-evenpoint=100unitsƒ利润：I=(P–Cm–Ch)Q-Fƒ策略1↑↑↔↔↔↔产品差异化，领先者战略ƒ策略2↑↔↔↔↑↔生产规模化，大规模市场ƒ策略3↑↔↓↔↔↔工装机械化，第一利润源ƒ策略4↑↔↔↓↔↔人力技能化，第二利润源ƒ策略5↑↔↕↕↔↓信息网络化，第三利润源OR:SMOR:SM12二、学科作用二、学科作用•量化辅助决策案例：盈亏平衡分析ƒ例：某企业总销售额1100万元物料成本700万元员工工资200万元管理费用100万元ƒ现在利润=100万元，目标利润150万元ƒ利润实现的方法有：•将销售收入增加50%•将员工工资减少25%•将管理费用减少50%•将物料成本减少7.1%77OR:SMOR:SM13二、学科作用二、学科作用4.4.决策意识的重要性决策意识的重要性生产决策•生产信息ƒ2位员工-8小时/天ƒ工资$30/工时ƒ每个车间有1位员工•决策角色ƒ营销部长ƒ生产部长ƒ财务部长ƒ厂长WC25minWC210minWC25minWC25minWC210minWC110minWC120minA-$70B-$75C-$85D-$80RM$5RM$15RM$15RM$5RM$5RM$5RM$10毛利-人工=-材料售价产品42.5-35/60×30=-2080D：37.5-35/60×30=-3085C：25-40/60×30=-3075B：32.5-35/60×30=-2070A：财务营销生产厂长角色边际利润销售收入产出效率总利润决策依据利润产量48016400166002472024OR:SMOR:SM14二、学科作用二、学科作用4.4.决策意识的重要性决策意识的重要性生产计划决策‹一星期工作5天,每天正常工作8小时‹一周作业费用：11000(直接人工成本与间接费用)‹直接人工成本：10/1h(一台机器需一位作业人员)‹间接费用：人工成本2.5倍708966利润170233173售价100144107总成本253530间接費用101412直接人工65分95分65分直接工时659565原料丙乙甲H18H6H10甲设备数EGHFHGG20H13E6F10裝配E24E15G7D65G14G10H7F10G7G4C30B35A30裝配H14乙丙88OR:SMOR:SM15二、学科作用二、学科作用ƒ甲产品产量40,乙产品80,丙产品40ƒ利润=40×66+80×89+40×70=12560•人员有限，采取什么薪酬制度实现?ƒ计件工资制：运营费用分摊到单位产品ƒ员工自愿加班→工时无强制约束ƒ存在产品市场订单需求约束•计件工资制带给运营管理的困境有哪些？708966单位产品利润408040市场每周需求170233173单位产品售价100144107单位产品总成本丙乙甲••决策的科学性？决策的科学性？方方案案一一OR:SMOR:SM16二、学科作用二、学科作用ƒ甲产品产量40,乙产品80,丙产品40ƒ总收入=40×173+80×233+40×170=32360ƒ原料成本=40×65+80×95+40×65=12800ƒ营运费用=11000ƒ总利润=32360-12800-11000=8560•人员有限，采取什么薪酬制度实现?ƒ岗位工资制：运营费用固定(与产量不存在线性关系)ƒ定岗定员→员工自觉加班→工时无强制约束ƒ存在产品市场订单需求约束408040市场每周需求170233173售价11000运营费用659565原料丙乙甲••决策的科学性？决策的科学性？方方案案二二99OR:SMOR:SM17二、学科作用二、学科作用••决策的科学性？产能符合计算决策的科学性？产能符合计算708966利润170233173售价100144107总成本丙乙甲•乙与丙哪一个产品比较赚钱?4800480024002400可用产能3240376020003000需求产能242101540丙1321203080乙313110040甲HGFE单位产品设备工时消耗市场需求产品E是瓶颈OR:SMOR:SM18二、学科作用二、学科作用••方方案案三三：计时工资，且以单位利润率高低为决策意识。：计时工资，且以单位利润率高低为决策意识。ƒ乙比较赚钱,假如80个全部生产•需用E产能2400分钟，但是E只有2400分钟可用•因此只能生产80个乙(2400/30)，而丙无法生产ƒ方案：甲产品40个，乙产品80个，丙产品0个ƒ总收入=40×173+80×233+0×170=25560ƒ原料=40×65+80×95+0×65=10200，营运费用=11000ƒ利润=25560-10200-11000=4360••方方案案四四：计时工资，但以占用瓶颈资源大小为决策意识。：计时工资，但以占用瓶颈资源大小为决策意识。ƒ丙比较赚钱,优先生产40个•需用E产能600(40ⅹ15)分钟•剩下1800分钟,可生产60个乙(1800/30)ƒ方案：甲产品40个，乙产品60个，丙产品40个ƒ总收入=40×173+60×233+40×170=27700ƒ原材料=40×65+60×95+40×6540=10900，营运费用=11000ƒ利润=27700-10900-11000=58001010OR:SMOR:SM19三、学科性质三、学科性质1.1.研究对象研究对象•经济和管理活动中能用“数量关系”描述的•如运营、规划与组织管理问题•解决的理论模型和优化方法实践2.2.学科特点学科特点•强调科学性和定量分析•强调应用性和实践性•强调从整体上进行把握OR:SMOR:SM20四、工作程序四、工作程序管理者制定决策：管理运筹学的步骤：明确问题环境分析确定目标制定准则收集资料数量关系结构分析数学模型制定决策方案选择算法求解方案优选否是方案实施持续改进识别问题量化分析建立模型软件求解结果分析确定方案实施方案控制管理者解的分析1111OR:SMOR:SM21五、学科体系五、学科体系1.1.管理问题管理问题队列多长，有无容量限制，多少服务台为宜，能提供什么水平的服务?排队问题资金投放的数量，从何处进行融资，资金成本是多少?财务资金人员需求预测，技能要求，编制与任务指派，绩效测评，留用多长时间?人力资源设备运转状况如何演进，运行可靠性如何，何时和如何更新或改造?设备更新项目完工工期多长为宜，哪些作业起关键性作用，资源如何分配?项目规划应保持多大库存量，何时应进行订货，订货批量多少为宜?库存控制运营点如何选择，需要哪些运作设施，设施如何布局?设施选址最佳运输线路是哪条？物流配送集载如何优化？物流设施布局如何设置？运输问题广告预算、媒介选择、产品定价、销售计划等如何安排？市场营销作业的重要次序如何，作业的顺序安排如何?作业排序需要哪些资源，如何进行最优配置，资源紧缺性如何，以什么代价获取?资源配置在有限资源约束下，生产什么，生产多少，获利最大？生产计划产品的市场需求量有多大，需求类别如何，对企业盈利有何影响?需求预测OR:SMOR:SM22五、学科体系五、学科体系2.2.学科内容学科内容动态观察复杂的管理问