运筹学基础
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前言

运筹学是近几十年发展起来的一门新兴学科,研究目的是形成和求解所谓“优化”问题,问题的优化往往对应着更好的决策,意味着在相同条件下获得更高的社会、经济或军事效益。因此,运筹学有着很强的实用性,在经济管理、工业工程、卫生医疗,乃至军事等领域都有着广泛的应用,特别是作为人工智能和大数据分析的基础支撑学科,已经成为高等院校热门的专业基础课程。

本书基于作者10多年的一线教学经验编写,广泛参考了中外多类运筹学教材,矫正了多处国内教材中常见的不准确之处,同时充分考虑了读者自主学习的需求,力争做到“体例完整、深入浅出”。书中主要内容均围绕运筹学典型问题展开,依次说明经典运筹学分支所针对的问题、问题适用的模型、模型的通用求解算法及结论的实践应用。此外,针对各类创新竞赛和解决实际问题的需求,增加LINGO软件求解的介绍。

内容与特色

本书作为系列教材的第1本,内容包括绪论、运筹学研究方法、线性规划与单纯形法、对偶理论与灵敏度分析、运输问题、线性目标规划、整数线性规划、图与网络分析共8章,主要是运筹学中使用确定性模型的分支,具体内容选择上兼顾了理论深度和应用广度。书中考虑多个专业领域的需求,增加了具有实际背景的多类案例,同时在附录A中给出了12类综合实践项目供读者选用,这些项目在作者的教学实践中取得了较好的应用效果。

面向的读者

本书预设的读者对象为学习过高等数学(主要是线性代数)的低年级大学生,需要提前了解的基础数学知识主要包括线性相关与线性无关、矩阵的运算和求逆等,如果读者还能了解有关线性空间的知识会更好(如果不知道,也没有很大影响)。

本书可作为高等院校相关专业的第一门运筹学课程的教材。由于编排时充分考虑了自主学习的需求,也适宜作为对运筹学感兴趣读者或参加数学建模活动的读者的自学参考书。

软件的使用

本书使用LINGO作为求解软件,该软件由Lindo System Inc.开发,读者可从该公司官网(www.lindo.com)获得免费试用版(对于入门用户来说,试用版可满足一般需求),本书附录B为LINGO使用说明,供读者参考。

致谢

本书编写的具体分工为李志猛负责本书总体,以及第1~5章、第8章,刘进负责第6章和第7章及课后习题的审核,另有多位老师参与审校和提出意见。在本书编写和出版中,国防科技大学系统工程学院和作战运筹与规划系的两级领导十分关心,特别感谢学院在经费保障方面的支持。教研室马满好主任对本书的出版赋予了很大的期待,协调了很多工作,使得作者有一段相对稳定的时间来撰写本书;邱涤珊教授和徐培德教授作为前辈,在作者多年教学生涯中一直关爱有加,作者将他们的教诲铭记在心;祝江汉教授作为作者运筹学教学的领路人,对本书的编写给予了切实帮助;运筹学教学团队的其他老师和作者多年并肩作战,坚持在教学一线,对本书的形成助益良多,他们是朱晓敏老师、伍国华老师、张昆仑老师,这里一并向他们致谢和致敬!

本书经过多个教学班的试用,很多同学为本书的形成付出了辛苦的劳动,包括但不限于以下同学:于绪虎、万珊珊、何家辉、姜智文、李旻浩、黄欢欢、侯文哲、宫铨志、余京、杨君燕、石家豪、卢伟峰、李振龙、侯衍波、姚远征、田硕、楼新星。

春去秋来,韶华易去,转眼间从教已近20年,个中滋味,甘苦自知。风雨多年,我要特别感谢妻子蔡孟和儿子李准,是你们包容了我工作上的繁忙,我的欢乐来自你们,我爱你们!

在出版过程中,电子工业出版社的编辑队伍认真负责、尽心尽力,保证了本书的顺利出版。本书也参考了多位前辈、同仁和网上资料,难以一一列举,一并向他们致谢。当然,本书编写仓促,难免有错讹之处,这些概由作者负责。也请发现错误的读者能够及时告知作者,以便再版修订,联系方式为zmli@nudt.edu.cn。

李志猛

2020年1月于德雅村