數(shù)據(jù)、模型與決策:管理科學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 第2版
定 價:55 元
叢書名:華章文淵·管理學(xué)系列
- 作者:梁樑,楊鋒,茍清龍
- 出版時間:2021/12/1
- ISBN:9787111694625
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:C934
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書以“數(shù)據(jù)—建模—決策”為線索,以電子表格為工具,以案例教學(xué)為手段,旨在幫助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)收集、處理和分析的方法,建立合理的定量分析模型,獲得準(zhǔn)確的結(jié)果,進而做出正確的決策。本書主要涉及概率統(tǒng)計和運籌學(xué)等管理學(xué)科典型的方法論與科學(xué)工具,強調(diào)決策方法在商務(wù)和管理環(huán)境下的實際應(yīng)用。全書共分為三大部分,共15章:第1部分圍繞“數(shù)據(jù)”展開,主要介紹數(shù)據(jù)的描述、分布、統(tǒng)計和預(yù)測;第2部分圍繞“運籌模型”展開,著重講述數(shù)學(xué)規(guī)劃相關(guān)知識點;第3部分圍繞“決策”展開,展現(xiàn)不同類型的決策問題和技術(shù)。
本書適合管理科學(xué)、運籌學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等專業(yè)的本科生和研究生,還可作為相關(guān)從業(yè)人員的參考讀物。
第2版前言
本書自 2017 年 1 月首次出版以來,深得國內(nèi)同行的喜愛,被多所高校的經(jīng)管學(xué)院作為 MBA 教材使用。為了更好地服務(wù)管理科學(xué)領(lǐng)域的教師和學(xué)生,應(yīng)機械工業(yè)出版社的要求,我們在過去的一兩年中對本書進行了大幅度修訂。本次修訂在保持原有特色的前提下,進行了以下改變。
,調(diào)整了本書的部分結(jié)構(gòu)并重寫或增減了部分內(nèi)容。例如,將德爾菲法的相關(guān)內(nèi)容從第 1 版的第 2 章“數(shù)據(jù)描述及歸納”中移至第 2 版的第 14 章“群決策”中;在第 5章中增加了“多階段 DEA”的內(nèi)容,同時刪除了第 13 章中有關(guān) DEA 的內(nèi)容;對第 1 版4.2 節(jié)“趨勢外推法”的相關(guān)內(nèi)容進行了大幅度刪減;重寫了 5.1.1 節(jié),以便讀者在閱讀“線性規(guī)劃”內(nèi)容之前,對數(shù)學(xué)規(guī)劃有一個更宏觀的理解;重寫了 7.2 節(jié),以使該節(jié)內(nèi)容與第 7 章的主題“動態(tài)規(guī)劃”高度相關(guān);在第 15 章中增加了“多項式 Logit 選擇模型”的相關(guān)內(nèi)容,以便讀者對有限理性有一個更全面的認(rèn)識。
第二,在不增加讀者數(shù)學(xué)知識負(fù)擔(dān)的前提下,加入了一些數(shù)學(xué)語言描述,以期更準(zhǔn)確地向讀者解釋相關(guān)概念。在本書第 1 版中,我們盡量避開數(shù)學(xué)語言,從管理學(xué)視角(而非數(shù)學(xué)視角)來呈現(xiàn)各種數(shù)學(xué)技術(shù),讓讀者不需要具備特別深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)即可掌握本書的核心思想和技術(shù)。然而,因為很多詞語本身具有多義性,所以這種做法會導(dǎo)致讀者很難準(zhǔn)確地把握相關(guān)數(shù)學(xué)概念。為此,在本書第 2 版中,特別是部分的 4 章內(nèi)容中,我們增加了一些簡單的數(shù)學(xué)語言并重寫了其中大部分語言,以便讀者更準(zhǔn)確地理解概率與統(tǒng)計的相關(guān)概念。
第三,更新或重寫了書中部分例題,以反映我國經(jīng)濟發(fā)展的動向。比如,在例 2-2 中將 28 個。ㄖ陛犑、自治區(qū))的汽車生產(chǎn)量數(shù)據(jù)更新至 2019 年 12 月,將例 2-8
2010~2012 年我國入境游客的例題替換為 2015~2017 年我國空調(diào)銷量的例題;重寫了例4-4 并分析了 1999~2019 年我國互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民人數(shù)的變化趨勢,重寫了例 4-5 ~ 例 4-7 并分析了 2013~2019 年我國房屋銷售額的月度數(shù)據(jù),將例 4-8 ~ 例 4-10 中格力電器的相關(guān)數(shù)據(jù)更新至 2019 年第四季度。
第四,將大部分例題中的數(shù)據(jù)處理軟件更新為 Excel,同時詳細(xì)介紹了如何通過 Excel運用相關(guān)方法。這樣做,一方面可以減少任課教師對特定數(shù)據(jù)處理軟件或工具包的依賴;另一方面,通過 Excel 的具體操作,可以讓學(xué)生更好地理解各種方法背后的數(shù)學(xué)原理。
第五,重新梳理了全書語言,讓表達(dá)更流暢。這樣可以大大減輕讀者在閱讀本書時的負(fù)擔(dān)。
第 2 版的更新工作恰逢疫情。在疫情期間,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的部分青年教師和研究生在語言修改與反饋、例題數(shù)據(jù)收集與更新以及圖形繪制等方面做了很多重要且煩瑣的工作,他們是昂勝、笪郁文、陸青青、楊曉林、項思宇、于莉莉、張夢瑤、張艷等。在此,向他們的辛勤勞作與集體智慧,致以誠摯的感謝!
梁樑 楊鋒 茍清龍
2021 年 10 月于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
第1版前言
管理更應(yīng)被視為一門藝術(shù)還是一門科學(xué)?不同背景的學(xué)者、實踐管理者會給出不同的回答,并可以提供充足的論據(jù)進行辯護。爭執(zhí)不下的結(jié)果之一是:一些學(xué)者認(rèn)為,管理既是一門藝術(shù),又是一門科學(xué)。
在編寫本書時,我們無意于糾纏這一問題的答案,而是將重點偏向于管理的科學(xué)性,并將本書視為管理科學(xué)的基礎(chǔ)性教材。眾多學(xué)者認(rèn)為,管理科學(xué)(management science,MS)、決策科學(xué)(decision science,DS)與運籌學(xué)(operations research,OR)具有深刻的關(guān)聯(lián),甚至有學(xué)者將 MS/OR 作為管理科學(xué)、決策科學(xué)、運籌學(xué)的共同稱呼。MS/OR 可以定義為:基于定量數(shù)據(jù),通過科學(xué)的方法來制定管理決策的一門學(xué)科。該定義包含三個重要元素:一是數(shù)據(jù),即定量數(shù)據(jù)是制定決策的依據(jù);二是模型,即科學(xué)方法是判定決策優(yōu)劣的邏輯基石;三是決策,即數(shù)據(jù)和模型的目標(biāo)是實現(xiàn)決策結(jié)果的化,從而服務(wù)于現(xiàn)實需求。因此,我們認(rèn)為:數(shù)據(jù)、模型與決策,是管理科學(xué)、決策科學(xué)和運籌學(xué)基礎(chǔ)
的元素。本書的編撰,也是為管理科學(xué)、決策科學(xué)和運籌學(xué)學(xué)科提供一本基礎(chǔ)的教材。
雖然管理科學(xué)所使用的科學(xué)方法可能會涉及數(shù)學(xué)、計算機、經(jīng)濟學(xué)、信息科學(xué)等多個學(xué)科,但數(shù)學(xué)是主要的。我們通過數(shù)學(xué)模型來實施科學(xué)的運算和判斷。所謂模型,是對研究的實體進行必要的簡化,并用適當(dāng)?shù)淖儸F(xiàn)形式或規(guī)則把它的主要特征描述出來;而數(shù)學(xué)模型,則是以數(shù)學(xué)語言描述的一類模型,其形式可能包括代數(shù)、方程、規(guī)劃、統(tǒng)計、圖、拓?fù)、幾何等?紤]到管理科學(xué)的特點,本書對數(shù)學(xué)方法的呈現(xiàn)形式盡可能做到簡潔易懂,以便讀者能夠更容易地閱讀本書,更容易地將有關(guān)知識應(yīng)用于指導(dǎo)管理實踐。
與本書類似的書籍確實有很多,特別是大量的國外教材相繼被翻譯成中文,這極大地拓寬了讀者的選擇空間。與這些書籍相比,本書具有十分鮮明的特色。具體來說,相比較同類書籍而言,本書具有如下特點。
(1)通俗易懂,深入淺出。本書以管理學(xué)視角(而非數(shù)學(xué)視角)來呈現(xiàn)各種數(shù)學(xué)技術(shù),使讀者不需要具備特別深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)便可掌握本書的核心思想和技術(shù)。在問題求解技術(shù)上,本書力圖以常見的 Excel 軟件來實現(xiàn)各種計算,讀者不需要深入學(xué)習(xí) MATLAB、SPSS 等專業(yè)軟件,也無須耗費巨大精力去鉆研單純形法等傳統(tǒng)求解方法。
(2)以中國情境的案例串聯(lián)起問題和知識點。每一個章節(jié)都呈現(xiàn)出眾多的中國情境的問題,圍繞著該問題的解決,各個知識點不再是孤零零的,而是通過例子串聯(lián)起來。這些案例既能夠引起讀者的學(xué)習(xí)興趣,又清晰地展現(xiàn)了不同技術(shù)和知識點的差異,使讀者的思路更為明晰。
(3)增加了一些本領(lǐng)域中十分重要且基礎(chǔ)的內(nèi)容,使讀者在學(xué)習(xí)本書之后能有更大的收獲,并可以為未來的進一步學(xué)習(xí)奠定一定的基礎(chǔ)。這些新增的內(nèi)容主要包括:收益管理、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、決策的發(fā)展歷史、群決策、前景理論等。其中,收益管理、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、前景理論是學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注的熱點領(lǐng)域。
本書分為三大部分,共 15 章。
部分圍繞“數(shù)據(jù)”展開,展現(xiàn)了數(shù)據(jù)的描述、分布、統(tǒng)計和預(yù)測,共 4 章,對應(yīng)于第 1~4 章。其中,第 1 章“隨機變量與概率分布”重點介紹了隨機事件及概率的定義、條件概率的運算等,并呈現(xiàn)了幾類具有代表性的離散概率分布和連續(xù)概率分布形態(tài)。第 2章“數(shù)據(jù)描述及歸納”介紹了總體和樣本的概念及區(qū)別,展現(xiàn)了參數(shù)形式的數(shù)據(jù)描述和圖表形式的數(shù)據(jù)描述方法,并在此基礎(chǔ)上,進一步介紹了數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律描述在德爾菲法實施過程中的重要性。在幫助讀者掌握數(shù)據(jù)描述的基本方法后,第 3 章“統(tǒng)計推斷”幫助讀者通過抽樣來認(rèn)識總體,主要需要掌握一些抽樣方法,如簡單隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣、整群抽樣等;對抽樣的數(shù)據(jù)特征進行認(rèn)知,并據(jù)此判斷特征,于是讀者可以掌握點估計、均值、標(biāo)準(zhǔn)差、比例以及兩個總體均值差的置信區(qū)間等知識;后,為了由樣本推斷總體的特性,讀者需要掌握基礎(chǔ)的假設(shè)檢驗方法,這些內(nèi)容均在第 3 章中進行介紹。第4 章“預(yù)測”專注于考慮如何通過當(dāng)前的已知數(shù)據(jù)來推斷未來的未知數(shù)據(jù)。預(yù)測的方法主要分為兩類:一是數(shù)據(jù)的變化受到外界因素的影響,利用回歸分析法可以解決此類預(yù)測問題;二是數(shù)據(jù)的變化不受外界因素的影響,僅依據(jù)事件發(fā)展的內(nèi)部慣性,利用時間序列分析就可以解決這一類預(yù)測問題。
第二部分圍繞“運籌模型”展開,著重講述數(shù)學(xué)規(guī)劃的相關(guān)知識點,共 5 章,對應(yīng)于第 5~9 章。第 5 章“線性規(guī)劃”介紹了化問題求解的基礎(chǔ)的方法,即線性規(guī)劃,通過明確決策變量、優(yōu)化目標(biāo)、約束條件以及它們之間的相互關(guān)系,可以建立起線性規(guī)劃模型,進行求解并找到解,然后通過靈敏度分析來理解解的性質(zhì)。這些內(nèi)容可以幫助讀者初步解決一些化問題。在此基礎(chǔ)上,第 5 章介紹了利用線性規(guī)劃進行投入—產(chǎn)出效率分析的經(jīng)典方法,即數(shù)據(jù)包絡(luò)分析。第 6 章“整數(shù)規(guī)劃”介紹了整數(shù)規(guī)劃(特別是更重要的 0-1 整數(shù)規(guī)劃)的概念、求解方法和應(yīng)用。0-1 整數(shù)規(guī)劃有助于解決眾多包含邏輯判斷的化問題。本書著重介紹了它的一個應(yīng)用,即指派問題。第 7 章“動態(tài)規(guī)劃”向讀者介紹了多階段動態(tài)決策過程的描述以及動態(tài)化問題的求解方法,并在此基礎(chǔ)上介紹了一類典型的動態(tài)規(guī)劃問題,即收益管理問題。第 8 章“非線性規(guī)劃”介紹了非線性規(guī)劃的基本概念,并就一類典型的約束優(yōu)化型非線性規(guī)劃問題的求解和應(yīng)用進行了闡述。第 9 章“網(wǎng)絡(luò)模型”介紹了圖論在管理學(xué)中的經(jīng)典應(yīng)用案例,即短路徑問題、小生成樹問題和流量問題。
第三部分圍繞“決策”展開,介紹了不同類型的決策問題和技術(shù),共 6 章,對應(yīng)于第10~15 章。第 10 章“決策理論知識”介紹了決策科學(xué)的發(fā)展歷史,從本能決策、原始決策到科學(xué)決策,闡述了該演變路線背后的原因。同時,介紹了決策問題包含的要素,如決策者、分析者、決策目標(biāo)、決策方案、自然狀態(tài)、決策結(jié)果、決策準(zhǔn)則、信息等,在此基礎(chǔ)上重點闡述了與決策問題密切聯(lián)系的風(fēng)險、效用等概念。第 11 章“不確定性決策”介紹了不確定性決策的 5 種決策準(zhǔn)則:樂觀準(zhǔn)則、悲觀準(zhǔn)則、后悔值準(zhǔn)則、折中準(zhǔn)則和等可能性準(zhǔn)則,對不同的決策樹與準(zhǔn)則的選取也一并進行了介紹。第 12 章“風(fēng)險型決策”展示了 4 種經(jīng)典的風(fēng)險決策方法。風(fēng)險型決策的基礎(chǔ)是期望值準(zhǔn)則,該準(zhǔn)則根據(jù)各個方案目標(biāo)函數(shù)期望值的大小進行決策;可能準(zhǔn)則是從各種自然狀態(tài)中選擇一個概率的狀態(tài)進行決策;貝葉斯決策和決策樹方法是在期望值準(zhǔn)則下發(fā)展出來的、適用于不完全證據(jù)或動態(tài)過程的風(fēng)險決策方法。第 13 章“多屬性決策”詳細(xì)講解了多屬性決策的基本方法(如線性加權(quán)法、理想點法、ELECTRE 法等)以及應(yīng)用范圍極廣的三類多屬性決策方法(如層次分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、加總比例分析等)。第 14 章“群決策”介紹了群決策的概念及其與個體決策的差異,以及二者不同的適用范圍;接下來介紹了 9 種常用的社會選擇函數(shù),包括 Condorcet 函數(shù)、Copeland 函數(shù)、Dodgson 函數(shù)、Borda 函數(shù)、Nanson函數(shù)、本征向量函數(shù)(Lin 函數(shù))、Kemeny 函數(shù)、Cook-Seiford 函數(shù)、Bernardo 函數(shù)等;后,這一章介紹了投票制度,并提到了該領(lǐng)域中經(jīng)典的三大不可能定理(阿羅不可能定理、Gibbard-Satterthwaite
第2版前言
第1版前言
部分 數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)
第1章 隨機變量與概率分布 2
學(xué)習(xí)目標(biāo) 2
1.1 隨機事件及概率 2
1.2 隨機變量及分布 10
本章小結(jié) 23
關(guān)鍵術(shù)語 23
參考文獻 24
第2章 數(shù)據(jù)描述及歸納 25
學(xué)習(xí)目標(biāo) 25
2.1 數(shù)據(jù)展示 26
2.2 數(shù)據(jù)描述 37
本章小結(jié) 42
關(guān)鍵術(shù)語 42
參考文獻 42
第3章 統(tǒng)計推斷 44
學(xué)習(xí)目標(biāo) 44
3.1 抽樣及抽樣分布 44
3.2 參數(shù)估計 55
3.3 假設(shè)檢驗 79
本章小結(jié) 102
關(guān)鍵術(shù)語 103
參考文獻 104
第4章 預(yù)測 105
學(xué)習(xí)目標(biāo) 105
4.1 回歸分析法 106
4.2 趨勢外推法 120
本章小結(jié) 152
關(guān)鍵術(shù)語 153
參考文獻 153
第二部分 優(yōu)化模型
第5章 線性規(guī)劃 156
學(xué)習(xí)目標(biāo) 156
5.1 線性規(guī)劃的基本概念 156
5.2 線性規(guī)劃的求解 159
5.3 線性規(guī)劃的應(yīng)用:數(shù)據(jù)包絡(luò)分析 174
5.4 多階段 DEA 189
本章小結(jié) 192
關(guān)鍵術(shù)語 192
參考文獻 193
第6章 整數(shù)規(guī)劃 195
學(xué)習(xí)目標(biāo) 195
6.1 整數(shù)規(guī)劃基礎(chǔ) 196
6.2 指派問題 208
本章小結(jié) 218
關(guān)鍵術(shù)語 218
參考文獻 219
第7章 動態(tài)規(guī)劃 220
學(xué)習(xí)目標(biāo) 220
7.1 動態(tài)規(guī)劃基礎(chǔ) 221
7.2 收益管理 235
關(guān)鍵術(shù)語 239
參考文獻 239
第8章 非線性規(guī)劃 240
學(xué)習(xí)目標(biāo) 240
8.1 非線性規(guī)劃的基本理論 241
8.2 約束優(yōu)化型非線性規(guī)劃 243
本章小結(jié) 251
關(guān)鍵術(shù)語 251
參考文獻 251
第9章 網(wǎng)絡(luò)模型 253
學(xué)習(xí)目標(biāo) 253
9.1 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 254
9.2 短路徑問題 255
9.3 流量問題 264
9.4 小生成樹問題 269
本章小結(jié) 272
關(guān)鍵術(shù)語 272
參考文獻 272
第三部分 決策理論與方法
第10章 決策理論知識 276
學(xué)習(xí)目標(biāo) 276
10.1 決策的發(fā)展歷程 277
10.2 決策的基本要素 281
10.3 效用與效用函數(shù) 285
10.4 風(fēng)險與效用 289
本章小結(jié) 293
關(guān)鍵術(shù)語 293
參考文獻 293
第11章 不確定性決策 295
學(xué)習(xí)目標(biāo) 295
11.1 樂觀準(zhǔn)則 296
11.2 悲觀準(zhǔn)則 298
11.3 后悔值準(zhǔn)則 299
11.4 折中準(zhǔn)則 301
11.5 等可能性準(zhǔn)則 302
本章小結(jié) 304
關(guān)鍵術(shù)語 304
參考文獻 305
第12章 風(fēng)險型決策 306
學(xué)習(xí)目標(biāo) 306
12.1 期望值準(zhǔn)則 307
12.2 可能準(zhǔn)則 315
12.3 貝葉斯決策規(guī)則 317
12.4 決策樹 326
12.5 使用決策樹進行靈敏度分析 334
本章小結(jié) 337
關(guān)鍵術(shù)語 338
參考文獻 338
第13章 多屬性決策 340
學(xué)習(xí)目標(biāo) 340
13.1 多屬性決策概述 341
13.2 多屬性決策的基本方法 349
13.3 層次分析法 359
13.4 加總比例分析法 368
本章小結(jié) 369
關(guān)鍵術(shù)語 370
參考文獻 370
第14章 群決策 372
學(xué)習(xí)目標(biāo) 372
14.1 群決策的概念 373
14.2 社會選擇函數(shù) 376
14.3 投票制度 386
14.4 群決策方法 391
本章小結(jié) 402
關(guān)鍵術(shù)語 403
參考文獻