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第一篇 资源配置问题篇2

第1章 资源利用问题2

1.1 案例背景2

1.1.1 案例1——部件配套生产问题2

1.1.2 案例2——专门容器设计问题2

1.1.3 关于案例的说明3

1.2 理论基础3

1.2.1 配套生产问题3

1.2.2 容器设计问题3

1.2.3 线性规划与非线性规划的概念4

1.2.4 线性规划的MATLAB求解5

1.2.5 非线性规划的MATLAB求解7

1.2.6 整数线性规划的MATLAB求解8

1.3 模型建立10

1.3.1 案例1的建模过程10

1.3.2 案例2的建模过程11

1.4 MATLAB求解12

1.4.1 案例1的求解12

1.4.2 案例2的求解12

1.5 练习案例14

1.5.1 养殖场的配料问题14

1.5.2 特殊管材的合理下料问题14

1.5.3 房屋建造问题14

第2章 运输调配问题15

2.1 案例背景15

2.1.1 案例3——供过于求的运输调配问题15

2.1.2 案例4——变形的运输调配问题15

2.1.3 关于案例的说明16

2.2 理论基础16

2.2.1 运输调配问题的提法16

2.2.2 基本的运输调配问题17

2.2.3 运输调配问题的变形17

2.2.4 运输调配问题的MATLAB求解18

2.3 模型建立18

2.3.1 案例3的建模过程18

2.3.2 案例4的建模过程19

2.4 MATLAB求解20

2.4.1 案例3的求解20

2.4.2 案例4的求解21

2.5 练习案例21

2.5.1 供需平衡的运输配送问题21

2.5.2 供不应求的运输调配问题22

2.5.3 变形的运输调配问题22

第3章 最优装载问题23

3.1 案例背景23

3.1.1 案例5——背包问题23

3.1.2 案例6——货轮装载问题23

3.1.3 关于案例的说明24

3.2 理论基础24

3.2.1 最优装载问题的概念24

3.2.2 最优装载问题的类型24

3.2.3 最优装载问题的MATLAB求解26

3.3 模型建立27

3.3.1 案例5的建模过程27

3.3.2 案例6的建模过程29

3.4 MATLAB求解31

3.4.1 案例5的求解31

3.4.2 案例6的求解32

3.5 练习案例34

3.5.1 货运列车装载一维完全背包问题34

3.5.2 旅客的一维0-1背包问题34

3.5.3 车辆的二维多重背包问题34

第4章 任务指派问题35

4.1 案例背景35

4.1.1 案例7——工作分配问题35

4.1.2 案例8——专家投标问题35

4.1.3 关于案例的说明36

4.2 理论基础37

4.2.1 任务指派问题的假设37

4.2.2 标准的任务指派问题37

4.2.3 变形的任务指派问题37

4.2.4 任务指派问题的MATLAB求解39

4.3 模型建立39

4.3.1 案例7的建模过程39

4.3.2 案例8的建模过程40

4.4 MATLAB求解44

4.4.1 案例7的求解44

4.4.2 案例8的求解46

4.5 练习案例50

4.5.1 标准任务分配问题50

4.5.2 机器指派变形问题51

4.5.3 施工安排变形问题51

第5章 计划安排问题52

5.1 案例背景52

5.1.1 案例9——生产流程的安排问题52

5.1.2 案例10——电子元件的生产计划问题52

5.1.3 关于案例的说明53

5.2 理论基础53

5.2.1 计划安排问题的特点53

5.2.2 计划安排问题的类型53

5.2.3 计划安排问题的MATLAB求解54

5.3 模型建立55

5.3.1 案例9的建模过程55

5.3.2 案例10的建模过程56

5.4 MATLAB求解58

5.4.1 案例9的求解58

5.4.2 案例10的求解59

5.5 练习案例61

5.5.1 产品生产安排问题61

5.5.2 质检员聘请问题61

5.5.3 农场种植计划问题61

本篇参考文献62

第二篇 作业安排问题篇64

第6章 单机作业排列排序问题64

6.1 案例背景64

6.1.1 案例11——打字员处理业务顺序决策问题64

6.1.2 案例12——机械零件加工顺序决策问题64

6.1.3 关于案例的说明65

6.2 理论基础65

6.2.1 作业排序的概念65

6.2.2 优先级规则65

6.2.3 绩效指标66

6.2.4 单机作业排列排序问题的求解67

6.3 模型建立68

6.3.1 案例11的建模过程68

6.3.2 案例12的建模过程70

6.4 MATLAB求解72

6.4.1 案例11的求解72

6.4.2 案例12的求解74

6.5 练习案例75

6.5.1 汽车修理顺序问题75

6.5.2 零件加工问题75

6.5.3 多维规则的排序问题76

第7章 流水作业排列排序问题77

7.1 案例背景77

7.1.1 案例13——N项作业的双机排序问题77

7.1.2 案例14——N项作业的多机排序问题77

7.1.3 关于案例的说明77

7.2 理论基础78

7.2.1 流水作业排列排序的概念78

7.2.2 流水作业排列排序的最长流程时间78

7.2.3 加工流程图（条形图）80

7.2.4 双机作业排序的求解及MATLAB实现81

7.2.5 多机作业排序的求解及MATLAB实现82

7.3 模型建立83

7.3.1 案例13的建模过程83

7.3.2 案例14的建模过程83

7.4 MATLAB求解84

7.4.1 案例13的求解84

7.4.2 案例14的求解85

7.4.3 案例14的遍历法求解87

7.5 练习案例88

7.5.1 双机作业排序问题88

7.5.2 多机作业排序问题188

7.5.3 多机作业排序问题288

第8章 一般单件作业排序问题89

8.1 案例背景89

8.1.1 案例15——较简单的JSP问题89

8.1.2 案例16——较复杂的JSP问题89

8.1.3 关于案例的说明90

8.2 理论基础90

8.2.1 JSP的基本概念90

8.2.2 JSP的数学表述90

8.2.3 JSP求解的智能启发式算法及MATLAB实现91

8.3 模型建立95

8.3.1 案例15的建模过程95

8.3.2 案例16的建模过程95

8.4 MATLAB求解95

8.4.1 案例15的求解96

8.4.2 案例16的求解97

8.5 练习案例97

8.5.1 较简单的JSP问题97

8.5.2 较简单的JSP问题98

8.5.3 较复杂的JSP问题98

第9章 服务运作人员排班问题99

9.1 案例背景99

9.1.1 案例17——宾馆服务员的排班问题99

9.1.2 案例18——工人双休日的安排问题99

9.1.3 关于案例的说明99

9.2 理论基础100

9.2.1 服务运作人员排班问题的概论100

9.2.2 连续双休日人员排班问题的求解100

9.2.3 日工作制人员排班问题的求解102

9.2.4 小时工作制人员排班问题的求解103

9.3 模型建立104

9.3.1 案例17的建模过程104

9.3.2 案例18的建模过程104

9.4 MATLAB求解105

9.4.1 案例17的求解105

9.4.2 案例18的求解106

9.5 练习案例106

9.5.1 员工双休日安排问题106

9.5.2 小时工作制服务人员的安排问题107

9.5.3 兼职人员连续休息日安排问题107

第10章 项目计划及其管理问题108

10.1 案例背景108

10.1.1 案例19——网络图与时间参数的计算问题108

10.1.2 案例20——“时间—成本”优化问题108

10.1.3 关于案例的说明109

10.2 理论基础109

10.2.1 项目概念109

10.2.2 项目管理110

10.2.3 网络计划图111

10.2.4 网络计划的步骤111

10.2.5 网络的时间参数112

10.2.6 “时间—成本”优化原理114

10.3 模型建立115

10.3.1 案例19的建模过程115

10.3.2 案例20的建模过程116

10.4 MATLAB求解118

10.4.1 案例19的求解118

10.4.2 案例20的求解119

10.5 练习案例122

10.5.1 项目计划问题122

10.5.2 工程管理问题122

10.5.3 培训课程准备问题122

本篇参考文献123

第三篇 库存订货问题篇125

第11章 单周期库存问题125

11.1 案例背景125

11.1.1 案例21——某商店圣诞树的采购问题125

11.1.2 案例22——成品油的库存与运输联合优化问题125

11.1.3 关于案例的说明126

11.2 理论基础126

11.2.1 库存的基本概念126

11.2.2 单纯的库存优化控制问题及MATLAB求解127

11.2.3 库存运输联合优化问题及MATLAB求解127

11.3 模型建立128

11.3.1 案例21的建模过程128

11.3.2 案例22的建模过程129

11.4 MATLAB求解132

11.4.1 案例21的求解132

11.4.2 案例22的求解133

11.5 练习案例133

11.5.1 报童订货问题133

11.5.2 商品订货问题134

11.5.3 专门T-恤储备问题134

第12章 多周期库存问题135

12.1 案例背景135

12.1.1 案例23——经济生产批量模型135

12.1.2 案例24——价格折扣模型135

12.1.3 关于案例的说明135

12.2 理论基础135

12.2.1 多周期库存问题135

12.2.2 多周期库存控制系统136

12.2.3 与库存有关的费用137

12.2.4 多周期库存控制模型138

12.3 模型建立141

12.3.1 案例23的建模过程141

12.3.2 案例24的建模过程142

12.4 MATLAB求解142

12.4.1 案例23的求解142

12.4.2 案例24的求解143

12.5 练习案例144

12.5.1 经济订货批量问题144

12.5.2 经济生产批量问题144

12.5.3 价格折扣问题144

第13章 离散随机需求问题145

13.1 案例背景145

13.1.1 案例25——商店订货决策问题145

13.1.2 案例26——确定库存范围的订货量问题145

13.1.3 关于案例的说明145

13.2 理论基础146

13.2.1 报童问题的原型146

13.2.2 离散随机需求问题的求解146

13.2.3 存在库存范围的订货问题147

13.3 模型建立150

13.3.1 案例25的建模过程150

13.3.2 案例26的建模过程150

13.4 MATLAB求解152

13.4.1 案例25的求解152

13.4.2 案例26的求解153

13.5 练习案例155

13.5.1 商店订货与选址的综合问题155

13.5.2 货物最佳订购量问题156

13.5.3 货物存储量取值问题156

第14章 连续随机需求问题157

14.1 案例背景157

14.1.1 案例27——柴油的订货（库存）量问题157

14.1.2 案例28——确定库存范围的订货量问题157

14.1.3 关于案例的说明157

14.2 理论基础158

14.2.1 连续随机需求的基本问题158

14.2.2 连续随机需求的延伸问题159

14.2.3 连续随机需求的衍生问题160

14.3 模型建立161

14.3.1 案例27的建模过程161

14.3.2 案例28的建模过程162

14.4 MATLAB求解162

14.4.1 案例27的求解162

14.4.2 案例28的求解163

14.5 练习案例164

14.5.1 化工原料的订货问题164

14.5.2 潮流时装采购量问题164

14.5.3 订货批量与存储问题165

第15章 物料需求计划问题166

15.1 案例背景166

15.1.1 案例29——产品投产计划的制订166

15.1.2 案例30——物料进货批量决策166

15.1.3 关于案例的说明167

15.2 理论基础167

15.2.1 MRP的基本思想167

15.2.2 MRP的处理逻辑168

15.2.3 MRP的确定方法170

15.3 模型建立172

15.3.1 案例29的建模过程172

15.3.2 案例30的建模过程174

15.4 MATLAB求解177

15.4.1 案例29的求解177

15.4.2 案例30的求解179

15.5 练习案例180

15.5.1 提前订货问题180

15.5.2 组件需求量的确定问题180

15.5.3 订货批量问题181

本篇参考文献181

第四篇 路径选择问题篇183

第16章 最短路径问题183

16.1 案例背景183

16.1.1 案例31——设备更新问题183

16.1.2 案例32——物流配送路线问题183

16.1.3 关于案例的说明184

16.2 理论基础184

16.2.1 图及相关概念184

16.2.2 图的矩阵表示185

16.2.3 最短路的基本问题186

16.2.4 最短路问题的模型及求解186

16.3 模型建立187

16.3.1 案例31的建模过程187

16.3.2 案例32的建模过程188

16.4 MATLAB求解189

16.4.1 案例31的求解189

16.4.2 案例32的求解190

16.5 练习案例192

16.5.1 机票购买问题192

16.5.2 开车上班行进路线问题192

16.5.3 新产品投放市场问题192

第17章 最大流量问题194

17.1 案例背景194

17.1.1 案例33——垃圾站问题194

17.1.2 案例34——存在现有流量的配送网络问题194

17.1.3 关于案例的说明195

17.2 理论基础195

17.2.1 可行流与最大流195

17.2.2 最大流量问题的数学模型195

17.2.3 最大流量问题的求解方法196

17.3 模型建立196

17.3.1 案例33的建模过程196

17.3.2 案例34的建模过程197

17.4 MATLAB求解199

17.4.1 案例33的求解199

17.4.2 案例34的求解199

17.5 练习案例200

17.5.1 旅游车辆通过问题200

17.5.2 输流管道问题201

17.5.3 运输配送问题201

第18章 最小费用最大流量问题202

18.1 案例背景202

18.1.1 案例35——水泥配送问题202

18.1.2 案例36——设备配送问题202

18.1.3 关于案例的说明203

18.2 理论基础203

18.2.1 最小费用流问题203

18.2.2 最小费用流的基本问题204

18.2.3 最小费用最大流问题的模型及求解204

18.2.4 最小费用最大流问题的求解205

18.3 模型建立205

18.3.1 案例35的建模过程205

18.3.2 案例36的建模过程206

18.4 MATLAB求解208

18.4.1 案例35的求解208

18.4.2 案例36的求解209

18.5 练习案例211

18.5.1 管道输流问题211

18.5.2 仓库供货问题211

18.5.3 燃气输送问题211

第19章 最小（大）支撑树问题213

19.1 案例背景213

19.1.1 案例37——管道铺设问题213

19.1.2 案例38——主要景点布置问题213

19.1.3 关于案例的说明214

19.2 理论基础214

19.2.1 树与支撑树214

19.2.2 最小支撑树215

19.2.3 最大支撑树215

19.2.4 寻求支撑树的方法215

19.2.5 最小（大）支撑树的求解215

19.3 模型建立216

19.3.1 案例37的建模过程216

19.3.2 案例38的建模过程217

19.4 MATLAB求解219

19.4.1 案例37的求解219

19.4.2 案例38的求解220

19.5 练习案例222

19.5.1 通信网连通问题222

19.5.2 道路修建招标问题222

19.5.3 输电线架设问题222

第20章 最优环游问题224

20.1 案例背景224

20.1.1 案例39——旅游线路安排问题224

20.1.2 案例40——送报员派发报刊问题225

20.1.3 关于案例的说明225

20.2 理论基础225

20.2.1 货郎担问题（TSP）225

20.2.2 中国邮递员问题226

20.3 模型建立227

20.3.1 案例39的建模过程227

20.3.2 案例40的建模过程227

20.4 MATLAB求解228

20.4.1 案例39的求解228

20.4.2 案例40的求解230

20.5 练习案例232

20.5.1 旅游路线安排问题232

20.5.2 地点遍历路线规划问题232

20.5.3 中国邮递员问题233

本篇参考文献233

第五篇 经济金融问题篇235

第21章 连续投资问题235

21.1 案例背景235

21.1.1 案例41——确定投资方案问题1235

21.1.2 案例42——确定投资方案问题2235

21.1.3 关于案例的说明236

21.2 理论基础236

21.2.1 连续投资问题的概念236

21.2.2 连续投资问题的类型237

21.2.3 连续投资问题的求解237

21.3 模型建立238

21.3.1 案例41的建模过程238

21.3.2 案例42的建模过程239

21.4 MATLAB求解241

21.4.1 案例41的求解241

21.4.2 案例42的求解242

21.5 练习案例244

21.5.1 确定投资方案问题1244

21.5.2 确定投资方案问题2244

21.5.3 确定投资方案问题3244

第22章 投资组合问题246

22.1 案例背景246

22.1.1 案例43——股票投资组合优化问题246

22.1.2 案例44——最优投资组合管理问题246

22.1.3 关于案例的说明247

22.2 理论基础247

22.2.1 投资组合的相关概念247

22.2.2 投资组合的基本问题249

22.2.3 线性二次规划问题的求解250

22.3 模型建立251

22.3.1 案例43的建模过程251

22.3.2 案例44的建模过程252

22.4 MATLAB求解253

22.4.1 案例43的求解253

22.4.2 案例44的求解253

22.5 练习案例255

22.5.1 风险投资组合问题255

22.5.2 证券投资组合问题255

22.5.3 净投资额为零的问题255

第23章 目标规划问题256

23.1 案例背景256

23.1.1 案例45——生产计划的目标规划问题256

23.1.2 案例46——影碟销售的目标规划问题256

23.1.3 关于案例的说明257

23.2 理论基础257

23.2.1 目标规划的相关概念257

23.2.2 目标规划的基本问题258

23.2.3 目标规划问题的求解259

23.3 模型建立260

23.3.1 案例45的建模过程260

23.3.2 案例46的建模过程261

23.4 MATLAB求解262

23.4.1 案例45的求解262

23.4.2 案例46的求解262

23.5 练习案例263

23.5.1 生产安排问题263

23.5.2 最优生产计划问题264

23.5.3 最优加工计划问题264

第24章 策略选址问题265

24.1 案例背景265

24.1.1 案例47——超市供货点选址问题265

24.1.2 案例48——销售办事处选址问题265

24.1.3 关于案例的说明266

24.2 理论基础266

24.2.1 选址的相关概念266

24.2.2 选址的主要问题266

24.2.3 选址问题的求解267

24.3 模型建立268

24.3.1 案例47的建模过程268

24.3.2 案例48的建模过程269

24.4 MATLAB求解270

24.4.1 案例47的求解270

24.4.2 案例48的求解271

24.5 练习案例272

24.5.1 配料场选址问题272

24.5.2 连锁店选址问题272

24.5.3 建新厂选址问题273

第25章 层次分析问题274

25.1 案例背景274

25.1.1 案例49——柜式空调选购问题274

25.1.2 案例50——旅游景点选择问题275

25.1.3 关于案例的说明275

25.2 理论基础276

25.2.1 层次分析法的基本原理276

25.2.2 层次分析法的应用279

25.2.3 层次分析法的MATLAB实现279

25.3 模型建立279

25.3.1 案例49的建模过程279

25.3.2 案例50的建模过程280

25.4 MATLAB求解281

25.4.1 案例49的求解281

25.4.2 案例50的求解283

25.5 练习案例284

25.5.1 室内装修问题284

25.5.2 电脑采购问题284

25.5.3 工程招标问题285

本篇参考文献286

附录A 练习案例参考解答287