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运筹学导论(第9版)

作者:弗雷德里克·希利尔、胡运权
定价:66
印次:1-7
ISBN:9787302221609
出版日期:2010.05.01
印刷日期:2019.07.05

本书是运筹学经典著作,在美国高校有很高的采用率。两位作者是运筹学领域的大师。本书内容丰富,覆盖运筹学各个分支,主要内容包括:运筹学建模方法、线性规划、对偶理论与灵敏度分析、网络优化模型、动态规划、整数规划、决策分析等。本书在讲述上深入浅出,具有高等数学和线性代数、概率基础知识的读者均能读懂。书中有大量案例,可供自学及复习。 本书可作为管理类及工科类本科生运筹学课程的教材。

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45年前,当Jerry Lieberman和我着手编写本书的第1版时,我们的目标是写一本有开创性的参考书,它将有助于明确运筹学这一新生领域的未来教育方向。本书出版后,我们一直不清楚这个目标的实现程度,但有一点是肯定的,对本书的需求量远超出我们的预料。我们谁也无法想象随着时间的推移,世界范围内这样的高需求能否继续。 这本书前8版所受到的热烈追捧非常令人喜悦。特别兴奋的是本书第6版获得了INFORMS(运筹学界最高的职业学会)的兰切斯特奖的荣誉提名(该奖项用于奖励每年运筹学领域最优秀的英语出版物)。 在第8版刚出版后,特别高兴的是收到了对本书具有很高评价的论著写作奖,包括下面的褒奖函。 37年来本书的各个版本已引领了超过50万大学生熟悉运筹学,并吸引了更多的人进入这个领域从事科学活动和就职。很多运筹学领域的领军人物及教师就是首次通过本书进入这个领域的。通过本书国际版的广泛应用和翻译的15种其他语言的文本,为运筹学在世界范围内的扩展作出了贡献。本书在出版37年后仍然保持超群的地位。虽然第8版刚发行,其第7版在该类图书市场上的占有率高达46%,在麦格劳希尔工程类出版物的国际销售量中名列第二。 这些成就的特征可概述为: 第一,从学生的角度来看,本书有很强的引导力、清晰而直观的解释、用于职业训练的很好的例子、有条理的材料,非常有用的软件支持,适度的数学知识。第二,从教师的角度来看,其吸引力在于生动的材料以及十分清晰易懂的语言表达,例如在第8版中新增加的元启发一章。 45年前着手编写本书时,Jerry已经是运筹学领域的杰出成员,一位有成就的作者和斯坦福大学运筹学科的主席,而我则是刚开始职业生涯的年轻助理教授。我非常幸运能有机会同他一起工作并向他学习,我永远感激Jerry给我的这个机会。   现在Jerry永远离开了我们,9年前他因病去世时,我就决定用高的标准继续本书的后续各版,用以纪念Jerry。所以我从斯坦福大学提前退休,以便全力完成本书的写作,使我有更多的时间用于准备每一个新的版本,同时也使我能更好地掌握运筹学的发展和新的趋势,使新版本的内容及时得到更新,并据此确定了下面列出的一些主要修订。 第9版的主要修改点  更加强调实际应用。并非所有人都了解,运筹学的研究仍然极大地影响着世界上很多公司和组织的成败。所以这第9版的一个特别任务是着力强调运筹学已取得成效的成功案例,以此激发学生们对运筹学的学习兴趣。我们通过四种方式来实现上述目标: 第一,增加了多个应用案例,这些案例用于描述该章中研究的运筹学方法在 公司和组织中的实际应用带来的巨大影响。第二,在各章末尾增加了多篇运筹学获奖性应用的参考文献。第三,通过国际运筹学和管理科学学会的专门安排,增加了充分描述100项应用的期刊论文。第四,增加了很多习题,完成这些习题时需要阅读一篇或多篇上述论文。因此教师可以通过让学生钻研实际应用的案例材料,更加生动地讲授课程。 我们非常满意与卓越的本专业学会——国际运筹学与管理科学学会的新的合作关系。该学会提供了描述运筹学应用的100篇论文。运筹学与管理科学学会是针对学生、科学工作者和实践工作者在数量分析领域的一个学术性的专业学会。有关该学会的学报、会议、工作情况、学者得奖和教学资料等有关信息可登录www.informs.org查询。 前言 运筹学导论  约200道新的或修改过的习题。新的习题包括上面提到的实际应用的案例,其他新的习题包括大量支持后面将介绍的话题。在决策分析一章增加了两个新的案例,较之原来已有的两个案例要稍复杂一些。我们对第8版中的很多习题做了修改,可以为教师们提供更多的选择。  本书相关软件的更新。下一节将简单介绍结合新版提供的软件选择。新版与第8版的主要区别是采用了很多新的经过改进的软件版本。例如Excel 2007包括了多年来Excel及其用户界面的主要修改,这个新的Excel版本及其Solver完全被引入本版(它与老版本中所应用的软件的差别在书中也有提及)。另一个重要的例子是,TreePlan和Senslt的新版本10年来首次在决策分析一章中被采用。在第9版中还提供了其他软件包的最新版本。  有关收益管理的新的一节。本书每一个新版本的一个标志是逐渐增加运筹学实践领域某些具有革命性的最新成果。例如在第8版中增加了有关元启发的新的一章,关于约束规划及梯度存贮模型的新章节。第9版中增加了另一个重要话题——在存贮论一章增加了一个完整的节,即收益管理。这是非常及时的补充,因为收益管理在航空产业中产生了重大影响,目前在其他产业领域也开始得到应用。  单纯形法理论一章内容的重新组织。某些教师不希望讲授改进的单纯形法,但仍希望介绍单纯形法的矩阵形式并希望包括有关单纯形法的“基础的审视”。所以,我们在新版5.2节中先简要介绍单纯形法的矩阵形式,然后在5.3节中直接引入基础的审视,再在5.4节中将改进单纯形法作为一个选择的内容。  确定效用值的简化的方法。在全书其他较小的修改中,可能最值得关注的是在156节有关效用值的简化表达式。这主要是通过一个简单的“等价抽奖法”来实现的。  材料的重新组织以缩减本书篇幅。之前本书各版的一个不良趋势是每次新版本都比上一版增加篇幅,延续到第7版其篇幅已远远超过一本导论性的教材。因此我们努力缩减第8版的篇幅并决定在随后各版中避免任何篇幅的增加。在第9版中这个目标已经实现,这主要是通过以下手段: 首先是认真控制不让增加很多新的内容。其次是第8版中有关实际应用的两节,因为新版中增加了应用案例,故这两节不再需要。再次是原版附录31因篇幅较长,将有关LINGO的构模语言和OptQuest优化移至本书网站的补充内容中(关于OptQuest移出的决定还因为一个新的版本即将推出,操作起来非常简单,但本版中还无法用上,需随后补充); 最后,相当数量的节被缩写。除此之外,虽然本书作了很多修改,但希望总体结构形式上仍与第8版类似。  反映当今的进展方面的更新。本书特别注意内容的及时更新,主要包括各章末的参考文献,各页的脚注,以反映有关话题的最新研究进展。 可选用的软件资源 可供选择的软件资源见本书网站(www.mhhe.com/hillier),学生需付费并注册后才能使用。现概述如下。  Excel电子表格: 目前电子表格的形式见本书有关例子的Excel文本。  一些Excel的补充: 包括用于教学的Premium Solver(基本Excel Solver的扩展)、TreePlan(用于决策分析)、Senslt(用于概率的灵敏度分析)、RiskSim(用于模拟)和Solver Table(用于灵敏度分析)。  很多用于求解基本模型的Excel模板。  LINDO(一种传统的优化软件)和LINGO(一种普及的代数建模语言)的学生版,应用于全书有关例子的建模与求解中。  MPL(一种居于领先地位的代数建模语言)及其初级的Solver CPLEX(当今应用最广泛的优化软件)的学生版。有关教学及MPL/CPLEX构模和求解见书中的有关例子。  某些补充的MPL的Solver: 包括CONOPT(用于凸规划)、LGO(用于全局优化)、LINDO(用于数学规划)、CoinMP(用于线性和整数规划)和BendX(用于某些随机模型)的学生版。  排队模拟器(可用于模拟排队系统)。  用于讲解不同算法的OR Tutor。  IOR。用于学习和执行相互交叉的程序,通过Java2在独立平台上实现。 很多学生发现,OR Tutor和IOR Tutor对学习运筹学算法十分有用。当转移至下阶段自动求解OR模型时,研究发现教师教会学生应用软件通常采用下列方案之一: (1) Excel电子表格,包括Excel Solver和其他附加软件; (2) 方便的传统软件(LINDO或LINGO); (3) 尖端的运筹学软件(MPL和CPLEX)。所以第9版我们仍按照上一版的做法,对上述三方面都给予充分介绍,并在本书网站中对每种选择提供充分支持。 补充的在线资源 补充的在线资源中有很大一部分需要付费后才能使用。  几乎书中每章都有若干包含一个本书网站中工作例子的节,以便对一些有需求的学生提供帮助,而又不打断教材的叙述及不对其他学生添加多余的篇幅(当存在一个与所讨论内容有关的补充例子时,用粗体字标记)。  本书每章有一个专用词汇表。  对各个例子均有数据文件,以保证学生集中精力作分析,而不必输入大量数据。  一个内容丰富的补充参考材料(包括8个完整的章)。  一个具有适当难度的测试题库。该题库内容覆盖全书范围,可用于检验学生对课程掌握的程度。题库中的大部分习题此前作者均成功地试用过。  教师还可获得习题答案和电子课件。 本书的使用 所有修改方面的努力都是为了使本书能更好地满足今天大学生的需求,更适合作为能反映当代运筹学实践的现代课程。软件的应用与运筹学的实践活动整合在一起,书中有关多种软件方案,为教师选择学生使用的软件提供了很大灵活性。本书提供的所有教学资源进一步扩大了学习的范围。所以本书适用于这样的课程教学,即教师希望学生手中的课本能支持和补充课堂教学中遇到的各种问题。 我和麦格劳希尔的编辑团队认为,这次修改的努力已使第9版更适合用来作为大学生课本——清晰、有趣,组织有序的有用的例子和解释,更好的诱导和前景,易于寻找到重要的材料和有意思的家庭作业,没有过多的概念、术语和数学。我们确信大多数使用过本书以前版本的教师将会同意这是迄今为止最好的版本。   应用本书作为一门课程教学的前提要求我们做慎重考虑。同前面几版一样,数学保持在相对初等的水平,第1章~第14章中的大部分(导论、线性规划和数学规划)要求的数学不超出高中的代数,微积分仅在第10章(动态规划)的一个例子中用到。矩阵的概念用于第5章(单纯形法理论),第6章(对偶理论与灵敏度分析)和7.4节(内点算法),但用到的仅限于附录4中的内容。第15章的内容需要先学习一些概率理论,有些部分用到微积分。总的来说,为学习第15章中更高深的内容,先学习初等微积分是有用的。 本书的主要读者对象为本科高年级学生(包括有很好基础的二年级学生)及一年级的研究生。本书内容组合上有很大灵活性,可以有很多方案来组合一门课程。第1章和第2章是运筹学课程的介绍。第3章~第11章,除了用到第3章和第4章中的基础内容外,各章几乎完全独立,第6章和第7.2节均由第5章导出,7.1节和7.2节用到第6章的部分内容,学习第9.6节需要先熟悉8.1节和8.3节中的问题构建的内容,掌握9.7节需先学习7.3节和8.2节。 本书的网站将提供本书不断更新的内容,包括勘误表。要进入该网站请访问www.mhhe.com/hillier。 正如很多人已为本书的这一版做出了重要贡献,我将诚邀你们中的每一个人为本书的下一版作贡献。可以通过下面给出的电子信箱发送你们的评论、建议和勘误表。在给出我电子信箱地址的同时,我再次向老师们保证,我将仍然不会向任何人(包括你们的学生)提供本书中习题和案例的答案。 弗雷德里克·S.希利尔 斯坦福大学 (fhillier @ stanford.edu)2008年5月

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  • 译序1

    前言5

    第1章绪论

    1.1运筹学的起源

    1.2运筹学的性质

    1.3运筹学的影响

    1.4算法和运筹学课程软件

    参考文献

    习题

    第2章运筹学建模方法综述

    2.1定义问题和收集数据

    2.2数学建模

    2.3模型求解

    2.4检验模型

    2.5准备应用模型

    2.6实施

    2.7结论

    参考文献

    习题

    第3章线性规划导论

    3.1原形范例

    3.2 线性规划模型

    3.3有关线性规划的假设

    3.4补充例子

    3.5使用电子表格建立和求解线性规划模型

    3.6建立大型的线性规划模型

    3.7结论

    参考文献

    习题

    案例汽车装配

    第4章求解线性规划问题——单纯形法

    目录

    运筹学导论

    4.1单纯形法的实质

    4.2构建单纯形法

    4.3单纯形法的代数

    4.4单纯形法的表格形式

    4.5单纯形法的突破

    4.6改造适用于其他模型形式

    4.7优化后分析

    4.8在计算机上的实施

    4.9求解线性规划问题的内点算法

    4.10结论

    附录LINDO和LINGO的使用介绍

    参考文献

    习题

    案例纺织面料与秋季时装

    第5章单纯形法理论

    5.1单纯形法基础

    5.2单纯形法的矩阵形式

    5.3基础的审视

    5.4改进单纯形法

    5.5结论

    参考文献

    ...

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