Probability Models in Operations Research

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出版者:CRC Press
作者:C. Richard Cassady
出品人:
页数:224
译者:
出版时间:2008-8-26
价格:GBP 86.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9781420054897
丛书系列:
图书标签:
  • 决策
  • Operations
  • Markov
  • 概率模型
  • 运筹学
  • 排队论
  • 马尔可夫链
  • 随机过程
  • 优化
  • 数学建模
  • 统计推断
  • 仿真
  • 决策分析
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具体描述

好的,以下是一份关于《运筹学中的概率模型》这本书的详细图书简介,内容将严格围绕运筹学中概率模型的应用展开,力求内容详实且自然流畅,不含任何表明AI身份的字样: --- 图书简介:《运筹学中的概率模型》 理论基石与应用前沿的深度融合 在现代决策科学与工程实践中,不确定性是无法回避的核心挑战。《运筹学中的概率模型》一书,正是在这一背景下应运而生,它系统而深入地探讨了如何利用概率论和随机过程的严谨框架来建模、分析和优化现实世界中充满随机性的复杂系统。本书旨在为运筹学、工业工程、管理科学、计算机科学以及应用数学领域的学者、研究人员和高阶学生提供一套全面的理论工具箱与实践指南。 本书的结构设计旨在平衡深厚的数学基础与广泛的应用场景。我们坚信,只有深刻理解概率模型背后的数学原理,才能在实际问题中做出精准的决策。因此,全书的展开逻辑是从基础的随机变量理论,逐步过渡到高级的随机过程分析,并最终聚焦于这些模型在关键运筹学领域——如排队论、库存管理、可靠性分析和随机优化——中的具体应用。 --- 第一部分:概率基础与模型构建的数学语言 本书的开篇聚焦于构建坚实的数学基础。我们首先回顾了概率论的核心概念,包括随机变量的联合分布、条件概率、期望与方差的深入分析。但与标准概率教科书不同的是,本书迅速将焦点转移到运筹学模型的特有需求上。 随机变量与随机向量的性质 我们详细讨论了与决策相关的特定随机变量类型,例如决策过程中常见的截断分布、混合分布,以及在多维优化问题中至关重要的随机向量的联合建模技术。特别是,如何准确地估计和验证这些分布的真实性,是成功应用概率模型的第一步。 随机过程导论 随机过程是刻画时间演化系统的核心工具。本书对马尔可夫链(Markov Chains)进行了详尽的阐述,不仅包括离散时间马尔可夫链(DTMC)的平稳分布、首次到达时间分析,更延伸至连续时间马尔可夫链(CTMC)的构建与求解。我们强调了状态空间的选择对模型简化和计算可行性的巨大影响,例如在系统可靠性分析中如何选择合适的状态表示。 --- 第二部分:核心应用领域——排队系统分析 排队论是运筹学中应用最为广泛的概率模型领域。《运筹学中的概率模型》将大量篇幅致力于解析各种排队系统的结构、性能指标及其优化。 经典排队模型与扩展 本书系统梳理了从最基础的M/M/1模型开始,逐步过渡到更贴近实际的系统: 1. 泊松到达与指数服务时间模型(M/M/c, M/G/1等): 详细推导了系统的稳态性能指标,如平均等待时间、系统忙率和Littel's定律的推导过程,并探讨了服务器失效与恢复对系统性能的影响。 2. 通用排队模型(G/G/c): 重点分析了Kingman近似公式和Pollaczek-Khinchine(P-K)公式的物理意义与局限性,强调了方差在性能评估中的关键作用。 3. 网络排队系统: 引入了Jackson网络、Equilibrium State Analysis,以及在数据中心和电信交换机设计中至关重要的反馈回路和多站级联系统。我们探讨了在系统负载均衡和流量控制中的应用。 动态排队系统与调度 超越稳态分析,本书深入研究了在动态变化需求下的排队系统,例如,如何利用优先级服务、服务中断策略(Head-of-Line vs. Preemptive Resume)来优化特定客户群体的服务质量(QoS)。 --- 第三部分:库存与供应链中的随机性管理 在供应链和运营管理中,需求的随机性和提前期的不确定性是库存控制的核心难题。本书提供了严格的概率框架来指导最优的订货和补货策略。 随机需求下的库存控制 我们从基本的(s, S)策略开始,深入分析了在连续时间与离散时间框架下,如何确定最优的再订货点s和订货批量S。这包括: 提前期需求分布的建模: 如何利用卷积方法处理提前期随机性对需求累积分布的影响。 成本结构分析: 详细剖析了持有成本、订货成本、缺货成本(包括延迟缺货与完全损失缺货)在决策中的权重,并利用随机动态规划方法求得最优策略。 可靠性与维护模型 系统的可靠性直接影响生产计划的稳定性。本书将概率模型应用于设备故障和维护的分析: 故障率与寿命分布: 探讨了指数分布、威布尔分布(Weibull Distribution)等在不同设备老化特性下的适用性。 预防性维护(PM)与纠正性维护(CM)的优化: 分析了固定时间间隔维护与基于状态的维护策略的成本效益比较,通过马尔可夫决定过程(MDP)框架求解最优维护时机。 --- 第四部分:随机优化与决策制定 概率模型的最终目标是支撑最优决策。本书的最后一部分聚焦于将概率模型转化为可计算的优化问题。 随机规划基础 本书介绍了解决具有随机参数的优化问题的框架,特别是两阶段随机规划(Two-Stage Stochastic Programming)模型。我们详细讲解了情景生成(Scenario Generation)技术,以及如何使用Benders分解等方法来高效求解大规模随机规划实例。 蒙特卡洛模拟与优化 在许多复杂的随机系统中,解析解难以获得。因此,本书详尽介绍了蒙特卡洛模拟(Monte Carlo Simulation)在系统性能评估中的应用,并着重讲解了如何结合随机逼近(Stochastic Approximation)和响应曲面法(Response Surface Methodology)进行优化。我们特别强调了方差削减技术,以提高模拟估计的效率和精度。 总结 《运筹学中的概率模型》不仅仅是一本教科书,更是一部实践工具书。它通过严谨的数学推导,将抽象的概率理论与工程师、管理者在实际运营中所面临的“不确定性”紧密联系起来。阅读本书,读者将能够熟练地识别问题中的随机性来源,选择恰当的概率工具进行建模,并最终推导出量化、可执行的最优决策方案。它为在复杂、动态、不确定的商业和工业环境中取得竞争优势提供了坚实的理论支撑。

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读后感

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用户评价

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我必须说,《Probability Models in Operations Research》这本书的编写质量极高,充满了严谨的数学推理和对运筹学问题的深刻洞察。作者在开篇就构建了一个坚实的概率论基础,从样本空间、事件、概率的公理化定义开始,逐步深入到随机变量、期望、方差等核心概念。我尤其欣赏他对条件概率和独立性的讲解,这两者是理解更复杂模型的基础,作者通过清晰的例子,如抽样调查、条件依赖事件等,使得这些抽象的概念变得易于掌握。书中对于二项分布、泊松分布、几何分布等基础离散分布的介绍,细致入微,并且详细分析了它们在计数、发生次数等方面的应用。我喜欢作者在介绍连续分布时,也同样注重直观理解,比如正态分布的钟形曲线形态,以及它在统计学和自然科学中的广泛应用。令人印象深刻的是,书中还涉及到了更高级的主题,如随机过程,特别是马尔可夫链。作者以一种系统性的方式,从离散时间马尔可夫链过渡到连续时间马尔可夫链,并解释了它们在建模动态系统中的强大能力。这本书的逻辑性极强,章节之间的衔接非常自然,仿佛作者在一步步引导我构建起整个概率模型的大厦。

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《Probability Models in Operations Research》这本书的叙事风格和内容组织方式都非常有吸引力。作者以一种循序渐进的方式,将复杂的概率模型分解为易于理解的部分,并始终关注它们在运筹学中的实际应用。我尤其喜欢他对各种概率分布的介绍,他不仅仅是提供数学公式,而是深入探讨了每种分布的内在含义和适用场景。例如,在介绍指数分布时,作者就通过分析设备失效时间、随机事件发生间隔等例子,帮助读者理解其“无记忆性”的特点,以及它在可靠性分析和排队论中的重要作用。我发现,书中关于排队论的章节尤为精彩,作者详细阐述了M/M/1、M/M/c等经典排队模型,并分析了它们在电信、交通、呼叫中心等领域的应用。他对模型参数的解释,以及如何通过分析等待时间、系统容量等指标来优化资源配置,都具有很强的指导意义。这本书的深度和广度都令人称赞,它为我提供了一个强大的分析框架,帮助我更有效地理解和解决运筹学中的复杂问题。

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当我第一次接触到《Probability Models in Operations Research》这本书时,我被它内在的逻辑深度和对复杂系统洞察的潜力所吸引。作者显然是一位对运筹学领域有着深刻理解的专家,他以一种极具启发性的方式,将概率论的严谨性与运筹学解决实际问题的实用性巧妙地结合在一起。我尤其欣赏书中对各种概率分布的详细阐述,从最基础的离散分布,到更复杂的连续分布,作者都给出了清晰的定义、性质以及在运筹学中的具体应用场景。他并没有停留在理论的层面,而是通过大量的图表和示例,生动地展示了这些分布如何被用来模拟和预测现实世界中的各种随机现象。例如,在描述泊松过程时,作者不仅仅给出了数学公式,还通过分析顾客到达商店的随机性,以及通信网络中信息包的传输等案例,让读者直观地感受到泊松过程的普适性和重要性。我喜欢作者对于模型选择的指导性意见,他会引导读者思考在不同的问题背景下,应该选择哪种概率模型,以及如何检验模型的有效性。这种实践性的指导,让这本书的实用价值大大提升。另外,书中关于马尔可夫链和排队论的章节,更是让我眼前一亮。作者以一种循序渐进的方式,逐步构建了这些复杂模型的理论框架,并展示了它们在资源分配、服务系统优化等方面的强大应用。我感觉这本书不仅仅是一本教材,更像是一位经验丰富的导师,在引导我一步步解决现实世界中的挑战。

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《Probability Models in Operations Research》这本书以其扎实的理论基础和丰富的实操案例,给我留下了深刻的印象。作者在讲解每一个概率模型时,都力求清晰透彻,并且注重模型背后的逻辑和直觉。我尤其喜欢他对各种概率分布的介绍,不仅仅是罗列公式,而是详细阐述了每种分布的适用场景、关键参数的含义以及它们在运筹学问题中的解释。比如,在介绍指数分布时,作者就通过讲解设备失效时间、事件发生间隔时间等例子,帮助读者理解其“无记忆性”的特点以及在可靠性分析中的重要作用。此外,书中关于离散时间马尔可夫链和连续时间马尔可夫链的章节,我感觉写得尤为精彩。作者循序渐进地构建了模型的基本概念,包括状态空间、转移概率矩阵,并深入探讨了稳态分布、首次通过时间等关键性质。这些理论工具在分析系统演变、预测长期行为方面具有不可替代的价值。我注意到作者在讲解过程中,经常会引用一些经典的运筹学问题,例如“信封问题”、“生日问题”等,这些小而精的例子不仅趣味性十足,更巧妙地揭示了概率思维的奥妙。这本书不仅适合作为一本教材,也同样适合作为一本参考书,随时翻阅,都能从中获得新的启发。

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这本书的封面设计简洁大方,散发着一种严谨的学术气息,让我对它充满了期待。拿到书的当晚,我就迫不及待地翻开,首先映入眼帘的是清晰的排版和精炼的语言,这对于一本关于概率模型的书籍来说至关重要,因为这些概念本身就可能令人望而生畏。作者在开篇就构建了一个宏大的框架,似乎要带领我们深入探索运筹学中那些隐藏在数据背后的随机性规律。我特别喜欢他引入案例的方式,不是生硬地堆砌公式,而是通过一些贴近实际的场景,比如供应链管理中的库存优化、生产线上的设备故障率分析、甚至是交通流量的预测,来逐步引出相关的概率模型。这种“问题驱动”的学习方式,让我能够更快地理解抽象概念的应用价值,也激发了我进一步探究细节的兴趣。我注意到作者在介绍基本概念时,往往会给出多种不同的解释角度,并且用不同的符号系统进行表述,这对于帮助初学者建立扎实的理论基础非常有益。此外,书中穿插的思考题和习题,不仅有助于巩固所学知识,更像是作者抛出的一个个挑战,引导我主动去思考和解决问题,而不是被动地接受信息。我感觉到,这本书不仅仅是在传授知识,更是在培养一种分析问题、解决问题的思维方式,这对于任何从事量化工作的人来说,都是一笔宝贵的财富。我已经开始尝试用书中的方法来分析我工作中的一些实际问题,虽然过程可能有些磕磕绊绊,但我能明显感受到自己在逻辑思维和数学建模能力上的提升。这本书为我打开了一扇通往更深层次运筹学世界的大门,让我对未来的学习和工作充满了信心。

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这本书的逻辑清晰,结构完整,是一本关于运筹学中概率模型的优秀著作。作者在开篇就对概率论的基本概念进行了严谨的介绍,包括样本空间、事件、概率测度等。我特别喜欢他对条件概率和独立性的讲解,这两者是构建更复杂模型的基础,作者通过生动的例子,如赌博游戏、医学诊断等,将这些抽象的概念变得易于理解。书中关于离散概率分布的章节,如二项分布、泊松分布、几何分布等,都给出了详细的定义、性质以及在运筹学问题中的应用。我注意到,作者在介绍这些分布时,往往会结合实际的场景,例如产品缺陷数量、客户到达次数等,这使得学习过程更加有代入感。令人印象深刻的是,书中还深入探讨了连续概率分布,如均匀分布、指数分布和正态分布。作者对概率密度函数和累积分布函数的讲解,清晰而透彻,并展示了它们在模拟时间、距离等连续变量方面的应用。这本书的严谨性和实用性都达到了很高的水平,为我提供了解决运筹学中不确定性问题的有力工具。

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《Probability Models in Operations Research》这本书是一部理论与实践相结合的杰作。作者以一种系统而深入的方式,引领读者探索概率模型的广阔世界,并将其巧妙地应用于解决运筹学中的各种挑战。我尤其赞赏书中对随机变量及其分布的讲解,作者不仅清晰地定义了离散和连续随机变量,还详细介绍了多种重要的概率分布,例如二项分布、泊松分布、指数分布和正态分布。他并没有停留在理论层面,而是通过大量的案例,例如产品故障率、顾客流量、服务时间等,来展示这些分布在实际问题中的应用。我喜欢作者关于马尔可夫链的章节,它为理解和建模具有状态转移的动态系统提供了强大的工具。作者从离散时间马尔可夫链开始,逐步过渡到连续时间马尔可夫链,并详细解释了它们在资源分配、风险评估等方面的应用。他对转移概率矩阵、稳态分布等概念的讲解,清晰而透彻,让我能够更好地理解系统的长期行为。这本书的深度和广度都令人惊叹,它不仅是一本教材,更是一本宝贵的参考书,能够帮助读者解决实际工作中遇到的各种复杂问题。

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这本书给我留下的最深刻印象,是它在理论深度与实际应用之间找到了一个极佳的平衡点。作者并没有回避概率模型中的数学严谨性,而是以一种清晰且易于理解的方式呈现了关键概念。我特别欣赏书中关于随机变量、期望、方差以及各种概率分布的讲解,它们为理解更复杂的模型奠定了坚实的基础。作者善于从具体的运筹学问题出发,然后引申出与之相关的概率模型,这种“从实践到理论,再从理论到实践”的讲解模式,让学习过程更加生动有趣。例如,在讨论库存管理时,作者会先描述库存过高或过低的风险,然后引出泊松分布和负二项分布等模型来描述需求的不确定性,进而指导读者如何设计最优的订货策略。我发现,书中很多例子都来自于工业生产、物流运输、金融服务等领域,这使得我能够更容易地将书中所学的知识与自己的工作联系起来。我尤其喜欢关于蒙特卡洛模拟的章节,它展示了如何利用随机抽样来近似求解那些解析解难以获得的复杂问题,这在现代运筹学中具有极其重要的意义。作者通过一系列实例,清晰地演示了蒙特卡洛模拟的步骤和技巧,让我对这种强大的数值方法有了更深入的理解。这本书的深度和广度都令人称赞,它不仅仅是一本关于概率模型的书,更是一本关于如何利用数学工具解决实际问题的指南。

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这本书的结构安排非常合理,从最基础的概率论概念出发,逐步深入到更复杂的概率模型及其在运筹学中的应用。我特别欣赏作者在介绍基本概念时的细致程度,他不仅给出了严格的数学定义,还配以直观的解释和易于理解的例子。例如,在讲解条件概率时,作者就引用了天气预报、疾病诊断等日常生活中的例子,使得“给定某个事件发生的情况下,另一个事件发生的概率”这一概念变得异常清晰。我喜欢书中对各种离散概率分布的详尽阐述,从伯努利分布的简单成功/失败,到二项分布的多次独立试验,再到泊松分布的单位时间/空间内事件发生次数,作者都给出了清晰的应用场景和计算方法。这些基础模型为理解更复杂的随机现象奠定了坚实的基础。令人印象深刻的是,书中还深入探讨了连续概率分布,如均匀分布、指数分布和正态分布。作者不仅解释了它们的概率密度函数和累积分布函数,还展示了它们在模拟时间间隔、测量误差等问题中的重要作用。这本书的数学严谨性与实际应用性的结合,让我对概率模型在运筹学中的强大作用有了更深的认识。

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从读者的角度来看,这本书在引导读者理解概率模型在运筹学中的应用方面做得非常出色。作者并没有仅仅停留在理论的讲解,而是始终将概率模型与实际的运筹学问题紧密联系起来。我特别喜欢书中关于随机变量和概率分布的章节,作者通过清晰的定义和生动的例子,解释了如何使用这些工具来量化不确定性。例如,在讨论生产调度时,作者会通过描述零件到达的随机性,引出泊松分布的应用;在分析客户等待时间时,则会引入指数分布或伽马分布来模拟服务时间。这种“情景驱动”的学习方式,让枯燥的数学概念变得鲜活起来。我注意到,书中对于期望值和方差的计算,也结合了大量的运筹学应用,例如计算成本、收益的期望值,以及衡量决策的风险。令人印象深刻的是,书中还花了相当大的篇幅来介绍排队论模型。作者详细阐述了M/M/1、M/M/c等经典排队模型,并分析了这些模型在呼叫中心、生产流水线等场景中的应用。他对模型参数的解释,以及如何通过分析等待时间、系统吞吐量来优化资源配置,都具有很强的指导意义。这本书为我提供了一个强大的分析框架,帮助我更有效地理解和解决运筹学中的复杂问题。

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