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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1 16

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2 28

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MATLAB 77

习题3 80

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MATLAB 105

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4 110

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5 130

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6 168

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7 199

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8 237

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9 259

参考文献 260