① 工业工程(IE)有哪些研究领域
工业工程学
工业工程(Instrial Engineering)、运筹学(Operations Research)、和系统工程(Systems Engineering)是研究如何分析复杂系统并建立抽象模型从而改进系统的学科。与传统工程学及数理学科不同,这一领域的重点在于研究决策者(人)在复杂系统中的作用。传统上,工业工程师(Instrial Engineer)的工作集中在设计、执行、评估、和改进集合人力、资金、信息、知识、厂房、设备、能源、物料、和流程的制造业生产系统。近年来更多的工业工程师投身到诸如物流、信息、金融、医疗、服务、研发、国防等等众多产业当中从事系统分析与改进工作。简短的说,工业工程师能在任何领域当中发挥作用。工业工程师在获得工业工程学位之前也往往拥有数学、统计、自然科学、社会科学、计算机或其他工程学位。工业工程师从系统科学的角度出发,理性化地处理系统中的不确定因素及复杂交互作用,从而解决产业系统中的重大管理问题和优化系统。计算机应用的深入帮助工业工程师能够应对更为复杂的问题。这些对企业的盈利能力和长远发展有着深远意义。
在精益制造(Lean Manufacturing)系统中,工业工程师致力于消灭在生产过程中对时间,经费,材料,能源以及其他资源的浪费。他们使过程更加有效率,产品质量稳定并且更容易制造,产量得到提高。
同大多数工程学科非常专业化的应用领域不同,工业工程在几乎每一种产业中都有广泛应用。例如如何缩短在主题公园前排起的长队,优化操作方法,全球货物派送(供应链管理),制造更加价格低廉并且可靠的车辆等。
工业工程这一名称很容易招致误解。实际上,在最初,工业工程的命名实际是科学管理,而在现在,在韩国等国家工业工程被称作产业工程,这更加符合它现在的应用范围。它最初是被应用于制造业,然而现在,它已经在其他相关的服务和产业得到广泛的应用。工业工程的也往往被称作运作管理(Operations Management)、系统工程、和工程管理等等。
专业领域
一个工业工程师的专业包括以下元素的部分或者全部。仅仅接受过有限教育或者实践经验有限的应用者可能只熟悉以下的少数类型。
* 关于需求
o 对和产品质量或者设计产品的困难度有关的问题进行调查。
o 调查有关产品生产过程或其机械性能表现的问题。
o 在适当的时机应用优化过的设计。
* 对产品而言(短期)
o 对完整产品设计的分析,从而决定整个生产过程如何划分成不同的步骤或者说工序,以及在过程中特定的阶段如何生产零部件。这需要对经销商和企业所能够提供的工具有着充分的了解。
o 规范在制造或者组装产品的每一个步骤中都将得到应用。这包括那些应该被设计和制造出来的机器,工具,夹具和固定设备以及安全保障措施。任何与质量有关的手续和限制,例如ISO9000标准系列,都应该得到重视。这将要求工业工程师对健康安全以及质量政策有了解。同时也有可能牵涉到对数控机械的程序编制。
o 对时间的测量或者计算要求工业工程师采用特定的方法,考虑到操作员的熟练程度。这被用来计算操作的成本,从而使得对组装或制造流水线的平衡或者对生产能力的判定成为可能。这被称作行为研究。所记录下的时间数据在价值分析中仍然适用。
o 库存的规范,处理和运输的标准,以及组装和完成产品使用的设备,或者在整个过程中的任何中介过程。通过对这些问题的研究,可以消灭意外损坏的可能性,最小化所需要的资源。
* 对过程而言(中期)
o 决定整个过程的维护计划。
o 评估在整个过程中产品的范围,调查通过对现存的工具的改进或者购置更有效率的设备所能带来的效率提高。这可能包含外部采购等方面。这需要对设计技巧和投资分析的专业知识。
o 审查单独的产品在整个生产过程中的流动,从而寻找出可以通过产品重设计而带来的改进,从而减少或者消灭由于生产过程带来的成本,或对使用的工具,方法,配件进行标准化。
* 大局(long term)
o 分析产品在工厂中的流动以提高总体效率,分析是否最重要的产品在过程或者机器方面得到了最高的优先权。这意味着将最赚钱的产品的输出最大化。这需要对统计分析,排队论等领域的专业知识,以及工厂布局设计能力。
o 训练新的工人,教导他们使用机器或者在流水线上从事工作
o 安排规划,对于新产品或者工序及时引进,及时作出必要的改变
o 总的来说,对整个公司元素的结构和安排,例如销售,采购,计划,设计和财务的全面理解,包括良好的沟通技巧。当今的实践中同样需要积极参与以及团队协作精神。
领域包括
运筹学(包括 优化学与数学规划,优化算法,系统仿真,随机过程,马尔可夫链和马尔可夫决策过程,排队论,存储论,决策分析,博弈论 等),管理科学,决策科学,人工智能,概率和统计方法,预测学,系统集成,系统工程,大系统控制理论,工业战略管理,生产系统,运作管理,价值链管理,供应链管理,物流工程与管理,交通运输系统,服务管理,技术管理,产品开发管理,质量工程和管理,可靠性工程,六西格玛,精益制造,再造工程与流程改进,电子商务,信息系统工程与管理,知识管理,数据挖掘,金融工程,工程经济学,组织系统工程,企业工程,制造系统,厂房设计,仓储管理,工作空间设计与设备管理,人因工程学 等等。
世界着名工业工程院系
* 佐治亚理工学院工业与系统工程学院,
* 密歇根大学工业与运作工程系,
* 普渡大学工业工程学院,
* 威斯康星大学麦迪逊分校工业工程系,
* 加州伯克利大学工业工程与运筹学系,
* 宾州州立大学工业与制造工程系,
* 西北大学工业工程与管理科学系,
* 斯坦福大学管理科学与工程系,
* 德州农工大学工业与系统工程系,
* 康奈尔大学运筹学与工业工程系,
* 弗吉尼亚理工学院工业与系统工程系,
* 匹兹堡大学工业工程系,
* 亚利桑那州立大学工业工程系,
* 哥伦比亚大学工业工程与运筹学系,
* 南加州大学工业与系统工程系,
* 里海大学工业与系统工程系,
* 北卡州立大学工业与系统工程系,
* 佛罗里达大学工业与系统工程系,
* 俄亥俄州立大学工业与系统工程系,
* 伦斯勒理工学院决策科学与工程系统系
* 麻省理工学院运筹学中心
* 清华大学工业工程系,
* 天津大学工业工程系,
* 国立清华大学工业工程与工程管理系,
* 国立台湾大学工业工程学研究所,
* 成功大学工业与资讯管理学系,
* 华中科技大学机械学院工业工程系,
工业工程课程
工业工程学士学位通常要求学生在修完基础学科(自然科学、人文及社会科学),数学(微积分、概率与统计、微分方程、数值分析等),和基础工程学科(力学,机械工程,计算机,电子工程等)后研修以下课程:
* 工程经济学
* 工程管理
* 计算机辅助设计和计算机辅助制造
* 系统分析与设计
* 系统仿真(特别是离散不确定系统仿真)
* 确定系统运筹学(数学规划 / 优化学)
* 随机系统运筹学(马尔可夫链,排队论等)
* 人因工程
* 安全工程
* 数学建模
* 制造系统
* 生产系统的调度与控制
* 厂房设计或工作空间设计
* 供应链管理 / 物流工程学
* 质量控制 / 统计过程控制
* 工作研究
* 管理信息系统
* 财务管理学
② 运筹学与物流的关系
一、运筹学与现代物流
(一)运筹学
运筹学是上世纪40年代开始形成的一门学科,起源于二战期间英、美等国的军事运筹小组,主要用于研究军事活动。二战后,运筹学主要转向经济活动的研究,研究活动中能用数字量化的有关运用、筹划与治理等方面的问题,通过建立模型的方法或数学定量方法,使问题在量化的基础上达到科学、合理的解决,并使活动系统中的人、才、财、物和信息得到最有效的利用,使系统的投入和产出实现最佳的配置。运筹学的研究内容非常广泛,根据其研究问题的特点,可分为两大类,确定型模型与概率型模型。其中确定型模型中主要包括:线性规划、非线性规划、整数规划、图与网络和动态规划等;概率型模型主要包括:对策论、排队论、存储论和决策论等。
(二)物流学
物流作为一门科学也是始于二战期间,美国根据当时军事的需要,对军火的运输、补给和存储等过程进行全面的治理,并首次使用了“Logistics Management”一词。其后对于物流的概念不断演变发展,内容也逐渐完善。我国在2001年8月1日开始实施的国家标准《物流术语》中对物流作了如下规定:物流即物品从供给地向接收地的实体流动过程,根据实际需要,将运输、存储、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能实施有机的结合。
(三)运筹学与物流学
运筹学与物流学作为一门正式的学科都始于二战期间,从一开始,两者就密切地联系在一起,相互渗透和交叉发展。与物流学联系最为紧密的理论有:系统论、运筹学、经济管理学,运筹学作为物流学科体系的理论基础之一,其作用是提供实现物流系统优化的技术与工具,是系统理论在物流中应用的详细方法。二战后,各国都转向快速恢复工业和发展经济,而运筹学此时正转向经济活动的研究,因此极大地引起了人们的注重,并由此进入了各行业和部门,获得了长足发展和广泛应用,形成了一套比较完整的理论,如规划论、存储论、决策论和排队论等。而战后的物流并没像运筹学那样引起人们及时的关注,直到上世纪60年代,随着科学技术的发展、管理科学的进步、生产方式和组织方式等的改变,物流才为管理界和企业界所重视。因此,相比运筹学,物流的发展滞后了一些。不过,运筹学在物流领域中的应用却随着物流学科地不断成熟而日益广泛。
二、运筹学在物流领域中主要应用的概况
运筹学作为一门实践应用的科学,已被广泛应用于工业、农业、商业、交通运输业、民政事业、军事决策等组织,解决由多种因素影响的复杂大型问题。目前,在物流领域中的应用也相称普遍,并且解决了许多实际问题,取得了很好的效果。以下总结一些当前运筹学在物流领域中应用较多的几个方面。
(一)数学规划论
数学规划论主要包括线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划和动态规划。研究内容与生产活动中有限资源的分配有关,在组织生产的经营管理活动中,具有极为重要的地位和作用。它们解决的问题都有一个共同特点,即在给定的条件下,按照某一衡量指标来寻找最优方案,求解约束条件下目标函数的极值(极大值或极小值)问题。具体来讲,线性规划可解决物资调运、配送和人员分派等问题;整数规划可以求解完成工作所需的人数、机器设备台数和厂、库的选址等;动态规划可用来解决诸如最优路径、资源分配、生产调度、库存控制、设备更新等问题。
(二)存储论
存储论又称库存论,主要是研究物资库存策略的理论,即确定物资库存量、补货频率和一次补货量。合理的库存是生产和生活顺利进行的必要保障,可以减少资金的占用,减少费用支出和不必要的周转环节,缩短物资流通周期,加速再生产的过程等。在物流领域中的各节点:工厂、港口、配送中央、物流中央、仓库、零售店等都或多或少地保有库存,为了实现物流活动总成本最小或利益最大化,大多数人们都运用了存储理论的相关知识,以辅助决策。并且在各种情况下都能灵活套用相应的模型求解,如常见的库存控制模型分确定型存储模型和随机型存储模型,其中确定型存储模型又可分为几种情况:不答应缺货,一次性补货;不答应缺货,连续补货;允许缺货,一次性补货;允许缺货,连续补货。随机型存储模型也可分为:一次性订货的离散型随机型存储模型和一次性订货的连续型随机存储模型。常见的库存补货策略也可分为以下四种基本情况:连续检查,固定订货量,固定订货点的(Q,R)策略;连续检查固定订货点,最大库存的(R,S)策略;周期性检查的(T,S)策略以及综合库存的(T,R,S)策略。针对库存物资的特性,选用相应的库存控制模型和补货策略,制定一个包含合理存储量、合理存储时间、合理存储结构和合理存储网络的存储系统。
(三)图(网络)论
自从上世纪50年代以后,图论广泛应用于解决工程系统和管理问题,将复杂的问题用图与网络进行描述简化后再求解.图与网络理论有很强的构模能力,描述问题直观,模型易于计算实现,很方便地将一些复杂的问题分解或转化为可能求解的子问题。图与网络在物流中的应用也很显着,其中最明显的应用是运输问题、物流网点间的物资调运和车辆调度时运输路线的选择、配送中心的送货、逆向物流中产品的回收等,运用了图论中的最小生成树、最短路、最大流、最小费用等知识,求得运输所需时间最少或路线最短或费用最省的路线。另外,工厂、仓库、配送中心等物流设施的选址问题,物流网点内部工种、任务、人员的指派问题,设备更新问题,也可运用图论的知识辅助决策者进行最优的安排。
(四)排队论
排队论也称随机服务理论,主要研究各种系统的排队队长、等待时间和服务等参数,解决系统服务设施和服务水平之间的平衡问题,以较低的投入求得更好的服务。排队现象现实生活中普遍存在,物流领域中也多见,如工厂生产线上的产品等待加工,在制品、产成品排队等待出入库作业,运输场站车辆进出站的排队,客服务中心顾客电话排队等待服务,商店顾客排队付款等等。根据系统排队的服务设施数量、系统容量、顾客到达时间间隔的分布、服务时间的分布等特征,可分为(M/M/1/∞),(M/M/1/k),(M/M/1/m),(M/M/s/∞),(M/M/s/k),(M/M/s/m)几种不同的情况,不同情形套用相应的模型可以求解。
(五)对策论、决策论
对策论也称博弈论,对策即是在竞争环境中做出的决策,决策论即研究决策的问题,对策论可归属为决策论,它们最终都是要做出决策。决策普遍存在于人类的各种活动之中,物流中的决策就是在占有充分资料的基础上,根据物流系统的客观环境,借助于科学的数学分析、实验仿真或经验判定,在已提出的若干物流系统方案中,选择一个合理、满足方案的决断行为。如制定投资计划、生产计划、物资调运计划、选择自建仓库或租赁公共仓库、自购车辆或租赁车辆等等。物流决策多种多样,有复杂有简朴,按照不同的标准可化分为很多种类型,其中按决策问题目标的多少可分为单目标决策和多目标决策。单目标决策目标单一,相对简朴,求解方法也很多,如线性规划、非线性规划、动态规划等。多目标决策相对而言复杂得多,如要开发一块土地建设物流中心,既要考虑设施的配套性、先进性,还要考虑投资大小问题等,这些目标有时相互冲突,这时就要综合考虑。解决这类复杂的多目标决策问题现行用的较多的,行之有效的方法之一是层次分析法,一种将定性和定量相结合的方法。
③ 管理类数学
下面是本科的
大一:
第一学期:高等数学(上):包括函数、极限、微分、积分、空间解析几何
第二学期:高等数学(下):包括多元函数微分、多重积分、级数、微分方程
线性代数
大二:
第三学期:概率论
第四学期:数理统计
大三:
第五学期:运筹学:包括线性规划、对偶理论、运输问题、整数规划、动态规划、图论、网络图
第六学期:运筹学:包括决策论、对策论、存储论、排队论、随机模拟
④ 《运筹学》版本问题
《运筹学》
作者:李荣钧编 页数:361 出版社:科学出版社 出版日期:2009.01
简介:本书主要内容包括:线性规划、运输模型与分配问题、整数线性规划、图论与网络分析、网络计划技术、存储论、对策论、决策论、多属性决策分析、多属性群决策分析、多目标决策分析等。
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《运筹学》
作者:赵可培主编 页数:451 出版社:上海财经大学出版社 出版日期:2008
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《运筹学》
作者:陈华友 主编 页数:421 出版社:中国科学技术大学出版社 出版日期:2008.08
简介:本书是安徽省高等学校“十一五”省级规划教材,是安徽省高等学校省级本科精品课程《运筹学》和安徽高等学校省级教学研究项目(2007jyxm177)的部分成果的总结。本书的内容包括:线性规划及其扩展、线性规划的对偶理论与灵敏度分析、整数规划、非线性规划、动态规划、图与网络分析、排队论、存贮论、决策论、对策论、预测。本书力求表现运筹学理论上的系统性和新颖性及其良好的应用前景,阐述运筹学基本原理和方法,同时介绍了求解运筹学模型的LINGO软件和MATLAB软件。为了便于读者理解和掌握书中的内容,每章都配有适量的习题。
本书可作为高等学校应用数学、统计学、运筹与控制、系统工程等专业的本科生或工商管理专业研究生以及MBA研究生的教材,也可作为工程技术人员、管理人员和相关学者的参考书。
《运筹学》
作者:朱九龙,李冰主编 页数:349 出版社:立信会计出版社 出版日期:2008
简介:本书从经管类及部分工程类人员应具备的知识、能力出发,系统介绍了线性规划、对偶规划、整数规划、目标规划、动态规划、图论、网络计划、决策分析等运筹学的基本理论和方法。
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《运筹学》
作者:周维,杨鹏飞主编 页数:345 出版社:科学出版社 出版日期:2008
简介:本书系统地介绍了运筹学中线性规划、目标规划、整数规划、非线性规划、动态规划、图与网络分析、排队论、对策论、决策论的基本理论和基本方法。
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《运筹学》
作者:刘舒燕主编 页数:395 出版社:人民交通出版社 出版日期:2008
简介:本书介绍了线性规划、目标规划、整数规划、动态规划、图与网络分析、排队论、存贮论、非线性规划等内容。
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《运筹学》
作者:李炳军主编 页数:229 出版社:中国农业出版社 出版日期:2007.01
简介:全国高等农林院校“十一五”规划教材:本书介绍运筹学中最基本、应用最广泛的几个重要部分,各章内容注重结合高等农林院校不同专业实际层学生特点,内容简明,理论与实际紧密结合。
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《运筹学》
作者:朱海霞,张雪阳主编 页数:240 出版社:陕西人民出版社 出版日期:2007.01
简介:本书是一本高校教材。针对高校经管学院的师生编写的主要研究经济活动和军事活动中有用数量来表达的有关策划、管理方面的问题,包括数学规划、排队论、对策论、搜索论等内容,具有广阔的应用领域。
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《运筹学》
作者:康跃编着 页数:483 出版社:首都经济贸易大学出版社 出版日期:2007.03
简介:本书从运筹学的基本原理和方法出发,着重介绍运筹学各类模型的经济管理实践背景及如何建立运筹学模型,并结合软件说明了运筹学问题的计算机求解方法。在内容方面,主要包括数学模型构件、线性规划、运输问题、目标规划、整数规划、动态规划、排队论、存贮论,同时,根据
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《运筹学》
作者:徐选华主编 页数:313 出版社:湖南人民出版社 出版日期:2007
简介:工商管理通用教材:本书内容分为九章,包括线性规划基础、线性规划专题、整数规划、动态规划、图与网络分析、存储论、排队论、决策论和对策论等。
《运筹学》
作者:刁在筠等编着 页数:359 出版社:高等教育出版社 出版日期:2007.01
简介:普通高等教育“十一五”国家级规划教材:
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《运筹学》
作者:高孝伟,何大义主编 页数:227 出版社:中国大地出版社 出版日期:2007
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《运筹学》
作者:于春田,李法朝主编 页数:441 出版社:科学出版社 出版日期:2006.01
简介:全国高等院校工商管理系列规划教材:本书介绍了运筹学的重要分支,主要内容包括整数规划、线性规划、目标规则、动态规划、对策分析与排队论、网与网络等。
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《运筹学》
作者:朱道立,徐庆,叶耀华主编;教育部高等学校管理科学与工程类学科教学指导委员会组编 页数:373 出版社:高等教育出版社 出版日期:2006.04
简介:本书为教育部管理科学与工程教学指导委员会管理科学专业主干课指定用书。教育部高等学校管理科学与工程类学科教学指导委员会自2001年成立以来历经4次年会,在专家反复讨论达成一致的前提下,经教育部认可,最终确定该学科必修的5门核心课程及下属4个二级学科各4门共16门
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《运筹学》
作者:余克艰,黄玉英主编 页数:226 出版社:中国商务出版社 出版日期:2006.03
简介:高等院校经贸与管理规划教材:本书包括运筹学的产生与发展、运筹学的主要内容、线性规划与单纯形法、线性规划的进一步研究、运输问题、动态规划、存储论、掉队论,习题及参考答案。
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《运筹学》
作者:徐裕生,张海英主编 页数:196 出版社:北京大学出版社 出版日期:2006.04
简介:21世纪全国高等院校实用规划教材:本书包括线性规划、动态规划、网络规划、决策与对策、存储问题、实验指导与运算软件6个部分。
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《运筹学》
作者:牛映武主编 页数:480 出版社:西安交通大学出版社 出版日期:2006.05
简介:本书系统介绍了运筹学的主要内容,包括线性规划,目标规划,整数规划,动态规划,图与网络分析,存储论,排队论,决策论,对策论和非线性规划等。
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《运筹学》
作者:孔造杰主编 页数:307 出版社:机械工业出版社 出版日期:2006.08
简介:普通高等教育规划教材:本书包括线性规划,目标规划等知识。
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《运筹学》
作者:樊瑛编着 页数:316 出版社:东北财经大学出版社 出版日期:2006
简介:21世纪高等教育标准教材:本书从管理学和经济学的角度系统介绍了线性规划、目标规划、动态规划、层次分析法、决策与对策、投入产出分析等等。
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《运筹学》
作者:康跃编着 页数:311 出版社:首都经济贸易大学出版社 出版日期:2005.09
简介:高等院校经管类各专业适用教材:本书分11章,涵盖了线性规划、整数规划、目标规划、运输和指派问题、博弈论、排除论、仓偖管理与模拟等内容。
⑤ 运筹学,排队论,公式记忆方面又什么好方法推荐推荐吧
平时推导出公式,这样就容易理解了。再多做练习,加深记忆。考试为了节省时间,把记忆模糊的公式抄在草稿上或手上。嘿嘿…我就是这样的。
⑥ 运筹学排队论,存储论哪个简单
都不简单。运筹学排队论,存储论都不简单。运筹学排队论,存储论都需要一步一步刻苦学习,背诵和练习,而且需要坚持是个长久学习的过程,所以不简单。
⑦ 用elcel如何解决运筹学问题
《运筹学:理论、模型与Excel求解》既介绍了运筹学的基本理论、方法和模型,又探讨了它们在Excel电子表格中的建模和求解,还包括了大量来自经济管理实践的案例分析。全书共分10章,系统地介绍了线性规划及其单纯形算法、对偶理论与灵敏度分析、整数规划、目标规划、网络计划、决策分析以及博弈论的主要理论和方法,并通过实例介绍了运筹学基本模型在Excel电子表格中的建模和求解过程。《运筹学:理论、模型与Excel求解》致力于理论方法与计算机软件的有机结合,通过对大量案例的建模和分析,力求做到理论、方法阐述简单明了,软件操作方便可行,案例分析符合实际。每章都配有一定数量的习题以帮助读者熟练掌握运筹学的基本理论、方法和模型,并为进一步的深入学习奠定基础。
《运筹学:理论、模型与Excel求解》既可作为高等院校经济和管理类专业的本科生、工商管理硕士(MBA)的教材,也可作为经济和管理类其他层次学员及自学者的参考书。