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第1章 系统与系统工程1

1.1 系统1

1.1.1 系统的定义1

1.1.2 系统的属性1

1.1.3 系统的分类3

1.1.4 系统的运行模式4

1.2 系统工程4

1.2.1 系统工程的概念4

1.2.2 系统工程的理论基础5

1.2.3 系统工程的方法论9

1.3 交通运输系统13

1.3.1 交通运输系统的组成要素及特点13

1.3.2 交通工程系统分析的研究内容15

习题116

第2章 系统分析17

2.1 概述17

2.1.1 系统分析的概念17

2.1.2 系统分析的内容和要素17

2.1.3 系统分析的特点和原则20

2.2 系统分析的步骤22

2.2.1 系统目标分析与确定22

2.2.2 系统的模型化22

2.2.3 系统的最优化26

2.2.4 系统评价27

2.2.5 系统决策分析27

2.3 交通运输系统分析27

习题228

第3章 线性规划29

3.1 线性规划与单纯形法29

3.1.1 问题的提出29

3.1.2 图解法34

3.1.3 单纯形法39

3.1.4 单纯形表42

3.1.5 人工变量法（大M法）44

3.2 运输问题48

3.2.1 数学模型48

3.2.2 表上作业法49

3.2.3 产销不平衡的运输问题56

3.3 整数规划57

3.3.1 数学模型57

3.3.2 分枝定界法58

3.3.3 割平面法60

3.3.4 0-1规划64

3.4 指派问题66

3.5 线性规划的计算机求解72

3.5.1 LINDO/LINGO软件72

3.5.2 线性规划与MATLAB77

习题380

第4章 非线性规划82

4.1 数学模型82

4.2 基本概念83

4.3 一维搜索85

4.3.1 斐波那契法85

4.3.2 黄金分割法86

4.4 无约束极值问题87

4.4.1 最速下降法87

4.4.2 牛顿法88

4.4.3 变尺度法89

4.5 有约束极值问题90

4.5.1 拉格朗日法91

4.5.2 惩罚函数法91

4.6 智能算法93

4.6.1 遗传算法94

4.6.2 蚁群算法101

4.7 非线性规划与MATLAB105

4.7.1 无约束非线性规划问题105

4.7.2 约束非线性规划问题107

4.7.3 二次规划问题107

4.7.4 最小与最大化问题108

4.7.5 多目标规划问题109

习题4110

第5章 动态规划112

5.1 动态规划的基本理论112

5.1.1 多阶段决策过程的数学描述112

5.1.2 动态规划的基本概念113

5.1.3 动态规划的数学模型114

5.2 确定性动态规划问题115

5.2.1 最短路线问题116

5.2.2 资源分配问题117

5.2.3 存贮控制问题119

5.2.4 用动态规划求解非线性规划问题121

5.3 随机性动态规划问题122

5.3.1 最佳试制计划问题122

5.3.2 最佳采购问题124

5.4 用LINGO软件求解动态规划问题125

习题5130

第6章 图与网络分析132

6.1 图论基本知识132

6.1.1 图的概念132

6.1.2 图的矩阵表示135

6.2 最小树问题138

6.2.1 支撑树138

6.2.2 最小支撑树140

6.3 最短路问题142

6.3.1 Dijkstra算法142

6.3.2 Floyd算法146

6.4 最大流问题149

6.4.1 网络流149

6.4.2 标号法152

6.5 图论问题的计算机求解154

6.5.1 最小树问题154

6.5.2 最短路问题156

6.5.3 最大流问题161

习题6168

第7章 排队论及其应用170

7.1 排队论的基本知识170

7.1.1 服务过程的特征170

7.1.2 服务系统的描述171

7.1.3 排队模型的符号表示173

7.2 生灭过程174

7.2.1 生灭过程简介174

7.2.2 生灭过程的哥尔莫可尔夫方程175

7.2.3 在统计平衡条件下哥尔莫可尔夫方程的解175

7.3 最简单流和负指数分布178

7.3.1 最简单流（泊松流）178

7.3.2 负指数分布180

7.4 M/M/S等待制排队模型180

7.4.1 单服务台模型181

7.4.2 多服务台模型184

7.5 M/M/S混合制排队模型187

7.5.1 单服务台混合制模型187

7.5.2 多服务台混合制模型190

7.6 排队系统的优化192

7.6.1 M/M/ 1系统中的最优服务率192

7.6.2 M/M/S系统中的最优服务台数193

7.7 排队论的应用195

习题7199

第8章 预测方法201

8.1 概述201

8.1.1 概念与原理201

8.1.2 预测的步骤203

8.1.3 预测方法的分类204

8.2 定性预测方法205

8.2.1 德尔菲法206

8.2.2 类比法207

8.3 时间序列预测法208

8.3.1 移动平均法208

8.3.2 指数平滑法210

8.3.3 趋势外推预测法211

8.4 弹性系数预测法212

8.5 回归分析法213

8.5.1 一元线性回归213

8.5.2 多元线性回归216

8.5.3 非线性回归217

8.6 其他预测方法219

8.6.1 马尔科夫链预测法219

8.6.2 灰色预测法221

8.6.3 神经网络预测法224

8.6.4 蒙特卡罗法230

8.6.5 系统动力学仿真232

习题8237

第9章 决策分析方法240

9.1 概述240

9.1.1 决策的定义240

9.1.2 决策的构成与内容241

9.1.3 决策过程242

9.2 确定型问题的决策分析242

9.3 不确定型问题的决策分析243

9.3.1 悲观准则243

9.3.2 乐观准则244

9.3.3 折中准则244

9.3.4 等可能准则245

9.3.5 遗憾准则245

9.4 风险型问题的决策分析246

9.4.1 最大可能准则246

9.4.2 期望值准则247

9.4.3 决策树法248

9.5 层次分析法252

9.6 决策分析方法的应用255

习题9259

参考文献260