Einführung in Operations Research: mit ... 58 Tabellen
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Hauptverfasser: | , |
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
1995
|
Ausgabe: | 3., verb. und erw. Aufl. |
Schriftenreihe: | Springer-Lehrbuch
|
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | Erg. u.d.T.: Übungsbuch Operations-Research Literaturverz. S. 228 - 237 |
Beschreibung: | XII, 241 S. graph. Darst. |
ISBN: | 354060202X |
Internformat
MARC
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adam_text | INHALTSVERZEICHNIS VORWORT V SYMBOLVERZEICHNIS XIII KAPITEL 1:
EINFUEHRUNG L 1.1 BEGRIFF DES OPERATIONS RESEARCH 1 1.2 MODELLE IM
OPERATIONS RESEARCH 2 1.2.1 CHARAKTERISIERUNG VERSCHIEDENER MODELLTYPEN
2 1.2.2 OPTIMIERUNGSMODELLE 3 1.2.2.1 FORMULIERUNG EINES ALLGEMEINEN
OPTIMIERUNGSMODELLS 3 1.2.2.2 BEISPIELE FUER OPTIMIERUNGSMODELLE 4
1.2.2.3 KLASSIFIKATION VON OPTIMIERUNGSMODELLEN 5 1.3 TEILGEBIETE DES
OPERATIONS RESEARCH 6 1.4 ARTEN DER PLANUNG UND ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN
DES OR 8 1.5 ERGAENZENDE HINWEISE 9 LITERATUR 10 KAPITEL 2: LINEARE
OPTIMIERUNG N 2.1 DEFINITIONEN 4 11 Z2 GRAPHISCHE LOESUNG VON LINEAREN
OPTIMIERUNGSPROBLEMEN 12 2.3 FORMEN UND ANALYSE VON LINEAREN
OPTIMIERUNGSPROBLEMEN 14 2.3.1 OPTIMIERUNGSPROBLEME MIT UNGLEICHUNGEN
ALS NEBENBEDINGUNGEN 14 2.3.2 DIE NORMALFORM EINES LINEAREN
OPTIMIERUNGSPROBLEMS 15 2.3.3 ANALYSE VON LINEAREN OPTIMIERUNGSPROBLEMEN
16 2.4 DER SIMPLEX-ALGORITHMUS 20 2.4.1 DER SIMPLEX-ALGORITHMUS BEI
BEKANNTER ZULAESSIGER BASISLOESUNG 20 2.4.1.1 DARSTELLUNG DES
LOESUNGSPRINZIPS ANHAND EINES BEISPIELS 20 2.4.1.2 DER PRIMALE
SIMPLEX-ALGORITHMUS 21 2.4.2 VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG EINER ZULAESSIGEN
BASISLOESUNG 25 2.4.2.1 DER DUALE SIMPLEX-ALGORITHMUS 25 2.4.2.2 DIE
M-METHODE 27 VIII INHALTSVERZEICHNIS 2.4.3 DER REVIDIERTE
SIMPLEX-ALGORITHMUS 30 2.4.4 SONDERFAELLE 33 2.5 DUALITAET 34 2.6 UNTERE
UND OBERE SCHRANKEN FUER VARIABLEN 40 2.7 SENSITIVITAETSANALYSE 44 2.8
OPTIMIERUNG BEI MEHRFACHER ZIELSETZUNG 48 2.8.1 LEXIKOGRAPHISCHE ORDNUNG
VON ZIELEN 48 2.8.2 UNTERTEILUNG IN HAUPT- UND NEBENZIELE 49 2.8.3
ZIELGEWICHTUNG 49 2.8.4 GOAL - PROGRAMMING 50 2.9 SPIELTHEORIE UND
LINEARE OPTIMIERUNG 51 SOFTWARE- UND LITERATURHINWEISE 55 KAPITEL 3:
GRAPHENTHEORIE 57 3.1 GRUNDLAGEN 57 3.1.1 BEGRIFFE DER GRAPHENTHEORIE 57
3.1.2 SPEICHERUNG VON KNOTENMENGEN UND GRAPHEN 61 3.2 KUERZESTE WEGE IN
GRAPHEN 64 3.2.1 BAUMALGORITHMEN 64 3.2.2 DER TRIPEL-ALGORITHMUS 68 3.3
MINIMALE SPANNENDE BAEUME UND RMNIMALE 1-BAEUME 70 3.3.1 BESTIMMUNG EINES
MINIMALEN SPANNENDEN BAUMES 70 3.3.2 BESTIMMUNG EINES MINIMALEN 1-BAUMES
72 LITERATUR 72 KAPITEL 4: LINEARE OPTIMIERUNGSPROBLEME MIT SPEZIELLER
STRUKTUR .. 73 4.1 DAS KLASSISCHE TRANSPORTPROBLEM X 73 4.1.1
PROBLEMSTELLUNG UND VERFAHRENSUEBERBLICK ^^ 73 4.1.2 EROEFFNUNGSVERFAHREN
75 4.1.3 DIE MODI-METHODE 78 4.2 DAS LINEARE ZUORDNUNGSPROBLEM 82 4.3
UMLADEPROBLEME 83 LITERATUR 85 INHALTSVERZEICHNIS IX KAPITEL 5:
NETZPLANTECHNIK 86 5.1 EINFUHRUNG UND DEFINITIONEN 86 5.2 STRUKTUR- UND
ZEITPLANUNG MIT VORGANGSKNOTENNETZPLAENEN 89 5.2.1 STRUKTURPLANUNG 89
5.2.1.1 GRUNDREGELN 90 5.2.1.2 TRANSFORMATION VON VORGANGSFOLGEN 91
5.2.1.3 BEISPIEL 92 5.2.2 ZEITPLANUNG 93 5.2.2.1 ERMITTLUNG FRUEHESTER
UND SPAETESTER ZEITPUNKTE 94 5.2.2.2 PUFFERZEITEN, KRITISCHE VORGAENGE UND
WEGE 97 5.2.2.3 ZEITPLANUNG MIT LINEARER OPTIMIERUNG 99 5.2.3
GANTT-DIAGRAMME 100 5.3 STRUKTUR- UND ZEITPLANUNG MIT
VORGANGSPFEILNETZPLAENEN 101 5.3.1 STRUKTURPLANUNG 101 5.3.1.1
GRUNDREGELN 101 5.3.1.2 BEISPIEL 103 5.3.2 ZEITPLANUNG 103 5.3.2.1
ERMITTLUNG FRUEHESTER UND SPAETESTER ZEITPUNKTE 103 5.3.2.2 PUFFERZEITEN,
KRITISCHE VORGAENGE UND WEGE 105 5.4 KOSTENPLANUNG 106 5.5
KAPAZITAETSPLANUNG 108 SOFTWARE- UND LITERATURHINWEISE 110 KAPITEL 6:
GANZZAHLIGE UND KOMBINATORISCHE OPTIMIERUNG M 6.1 EINFUEHRUNG 111 6.2
KLASSIFIKATION UND BEISPIELE 111 6.3 KOMPLEXITAET VON ALGORITHMEN UND
OPTIMIERUNGSPROBLEMEN 11 6 6.4 LOESUNGSPRINZIPIEN 117 6.5
BRANCH-AND-BOUND-VERFAHREN 120 6.5.1 DAS PRINZIP 120 6.5.2 ERLAEUTERUNG
ANHAND EINES BEISPIELS 122 6.5.3 KOMPONENTEN VON B&B -VERFAHREN 123 6.6
TRAVELING SALESMAN- PROBLEME 126 6.6.1 HEURISTIKEN 127 6.6.1.1
DETERMINISTISCHE EROEFFNUNGSVERFAHREN 127 6.6.1.2 DETERMINISTISCHE
VERBESSERUNGSVERFAHREN 128 X INHALTSVERZEICHNIS 6.6.1.3 EIN
STOCHASTISCHES VERFAHREN 130 6.6.2 EIN BRANCH-AND-BOUND-VERFAHREN FUER
TSPE IN UNGERICHTETEN GRAPHEN ... 132 6.6.2.1 DIE LAGRANGE-RELAXATION
UND LOESUNGSMOEGLICHKEITEN 132 6.6.2.2 DAS BRANCH-AND-BOUND-VERFAHREN 137
6.7 DAS MEHRPERIODIGE KNAPSACK-PROBLEM 140 LITERATUR 142 KAPITEL 7:
DYNAMISCHE OPTIMIERUNG 143 7.1 MIT DYNAMISCHER OPTIMIERUNG LOESBARE
PROBLEME 143 7.1.1 ALLGEMEINE FORM VON DYNAMISCHEN OPTIMIERUNGSMODELLEN
143 7.1.2 EIN BESTELLMENGENPROBLEM 145 7.1.3 KLASSIFIZIERUNG UND
GRAPHISCHE DARSTELLUNG VON DYNAMISCHEN OPTIMIERUNGSMODELLEN 147 7.2 DAS
LOESUNGSPRINZIP DER DYNAMISCHEN OPTIMIERUNG 148 7.2.1 GRUNDLAGEN UND
LOESUNGSPRINZIP 148 7.2.2 BEISPIEL 150 7.3 WEITERE DETERMINISTISCHE,
DISKRETE PROBLEME 151 7.3.1 BESTIMMUNG KUERZESTER WEGE 151 7.3.2 DAS
KNAPSACK - PROBLEM 152 7.3.3 EIN PROBLEM MIT UNENDLICHEN ZUSTANDS- UND
ENTSCHEIDUNGSMENGEN 154 7.4 EIN STOCHASTISCHES, DISKRETES PROBLEM . .
^-. ....... 156 LITERATUR 158 KAPITEL 8: NICHTLINEARE OPTIMIERUNG 159
8.1 EINFUEHRUNG 159 8.1.1 ALLGEMEINE FORM NICHTLINEARER
OPTIMIERUNGSPROBLEME 159 8.1.2 BEISPIELE FUER NICHTLINEARE
OPTIMIERUNGSPROBLEME 160 8.1.3 TYPEN NICHTLINEARER OPTIMIERUNGSPROBLEME
162 8.2 GRUNDLAGEN UND DEFINITIONEN 163 8.3 OPTIMIERUNGSPROBLEME OHNE
NEBENBEDINGUNGEN 167 8.3.1 PROBLEME MIT EINER VARIABLEN 168 8.3.2
PROBLEME MIT MEHREREN VARIABLEN 169 8.4 ALLGEMEINE RESTRINGIERTE
OPTIMIERUNGSPROBLEME 172 8.4.1 CHARAKTERISIERUNG VON MAXIMALSTELLEN 172
8.4.2 UEBERBLICK UEBER LOESUNGSVERFAHREN 177 INHALTSVERZEICHNIS XI 8.5
QUADRATISCHE OPTIMIERUNG 178 8.5.1 QUADRATISCHE FORM 178 8.5.2 DER
ALGORITHMUS VON WOLFE 180 8.6 KONVEXE OPTIMIERUNGSPROBLEME 183 8.6.1 DIE
METHODE DER ZULAESSIGEN RICHTUNGEN BZW. DES STEILSTEN ANSTIEGS 183 8.6.2
HILFSFUNKTIONSVERFAHREN 187 8.7 OPTIMIERUNG BEI ZERLEGBAREN FUNKTIONEN
190 LITERATUR 192 KAPITEL 9: WARTESCHLANGENTHEORIE 193 9.1 EINFUEHRUNG
193 9.2 BINOMIAL-, POISSON- UND EXPONENTIALVERTEILUNG 194 9.3
WARTEMODELLE ALS HOMOGENE MARKOVKETTEN 198 9.3.1 HOMOGENE MARKOVKETTEN
198 9.3.2 DER ANKUNFTSPROZESS 200 9.3.3 BERUECKSICHTIGUNG DER ABFERTIGUNG
201 9.4 WEITERE WARTEMODELLE 203 LITERATUR 205 KAPITEL 10: SIMULATION
206 10.1 EINFUEHRUNG 206 10.2 GRUNDLEGENDE ARTEN DER SIMULATION 207
10.2.1 MONTE CARLO-SIMULATION 207 10.2.2 DISKRETE SIMULATION 207 10.2.3
KONTINUIERLICHE SIMULATION 208 10.3 STOCHASTISCHER VERLAUF VON
INPUTGROESSEN 209 10.3.1 KONTINUIERLICHE DICHTEFUNKTIONEN 209 10.3.2
DISKRETE WAHRSCHEINLICHKEITSFUNKTIONEN 210 10.3.3 EMPIRISCHE
FUNKTIONSVERLAUFE 210 10.3.4 SIGNIFIKANZTESTS 210 10.4 ERZEUGUNG VON
ZUFALLSZAHLEN 211 10.4.1 GRUNDSAETZLICHE MOEGLICHKEITEN 211 10.4.2
STANDARDZUFALLSZAHLEN 212 10.4.3 DISKRET VERTEILTE ZUFALLSZAHLEN 213
10.4.4 KONTINUIERLICH VERTEILTE ZUFALLSZAHLEN 214 XII INHALTSVERZEICHNIS
10.5 ANWENDUNGEN DER SIMULATION 215 10.5.1 NUMERISCHE INTEGRATION 216
10.5.2 AUSWERTUNG STOCHASTISCHER NETZPLAENE 217 10.5.2.1 NETZPLAENE MIT
STOCHASTISCHEN VORGANGSDAUERN 217 10.5.2.2 ENTSCHEIDUNGSNETZPLAENE 218
10.5.3 ANALYSE EINES STOCHASTISCHEN LAGERHALTUNGSPROBLEMS 219 10.5.4
SIMULATION VON WARTESCHLANGENSYSTEMEN 221 10.6 SIMULATIONSSPRACHEN 221
10.6.1 EINFUEHRUNG UND UEBERBLICK 221 10.6.2 EIN KLEINER EINBLICK IN SIMAN
223 LITERATUR 227 LITERATURVERZEICHNIS 228 SACHVERZEICHNIS 238
Inhaltsverzeichnis
Vorwort V
Symbolverzeicbnis XDil
Kapitel 1: Einfühlung 1
Ll Begriff des Operations Research 1
1.2 Modelle im Operations Research 2
1.2.1 Charakterisierung verschiedener Modelltypen 2
1.2.2 Optimierungsmodelle 3
1.2.2.1 Formulierung eines allgemeinen Optimierungsmodells 3
1.2.2.2 Beispiele für Optimierungsmodelle 4
1.2.2.3 Klassifikation von Optimierungsmodellen 5
1.3 Teilgebiete des Operations Research 6
1.4 Arten der Planung und Anwendungsmöglichkeiten des OR 8
1.5 Ergänzende Hinweise 9
Literatur 10
Kapitel 2: Lineare Optimierung 11
ZI Definitionen 11
2.2 Graphische Lösung von linearen Optimierungsproblemen 12
2.3 Formen und Analyse von linearen Optimierungsproblemen 14
2.3.1 Optimierungsprobleme mit Ungleichungen als Nebenbedingungen 14
2.3.2 Die Normalform eines linearen Optimierungsproblems 15
2.3.3 Analyse von linearen Optimierungsproblemen 16
2.4 Der Simplex-Algorithmus 20
Z4.1 Der Simplex-Algorithmus bei bekannter zulässiger Basislösung 20
Z4.1.1 Darstellung des Lösungsprinzips anhand eines Beispiels 20
Z4.1.2 Der primale Simplex-Algorithmus 21
Z4.2 Verfahren zur Bestimmung einer zulässigen Basislösung 25
Z4.Z1 Der duale Simplex-Algorithmus 25
Z4.Z2 Die M-Methode 27
*1II Inhaltsverzeichnis
2.4.3 Der revidierte Simplex-Algorithmus 30
2.4.4 Sonderfälle 33
2.5 Dualität 34
2.6 Untere und obere Schranken für Variablen 40
2.7 Senshivitätsanalyse 44
2.8 Optimierung bei mehrfacher Zielsetzung 48
2.8.1 Lexikographische Ordnung von Zielen 48
2.8.2 Unterteilung in Haupt- und Nebenziele 49 !
2.8.3 Zielgewichtung 49
2.8.4 Goal-Programming 50
2.9 Spieltheorie und lineare Optimierung 51
Software- und Literaturhinweise •. 55
Kapitel 3: Graphentheorie 57
3.1 Grundlagen 57
3.1.1 Begriffe der Graphentheorie 57
3.1.2 Speicherung von Knotenmengen und Graphen 61
3.2 Kürzeste Wege in Graphen 64
3.2.1 Baumalgorithmen 64
3.2.2 Der Tripel-Algorithmus 68
3.3 Minimale spannende Bäume und minimal« 1-Bäume 70
3.3.1 Bestimmung eines minimalen spannenden Baumes 70
3.3.2 Bestimmung eines minimalen 1-Baumes 72
Literatur 72
Kapitel 4: Lineare Optimieningsprobleme mit spezieller Struktur .. 73
4.1 Das klassische Transportproblem 73
4.1.1 Problemstellung und Verfahrensüberblick 73
4.1.2 Eröffnungsverfahren 75
4.1.3 Die MODI-Methode 78
4.2 Das lineare Zuordnungsproblem 82
4.3 Umladeprobleme 83
Literatur 85
i
! Inhaltsverzeichnis IX
j Kapitel 5: Netzplantechnik 86
I 5.1 Einführung und Definitionen 86
5.2 Struktur- und Zeitplanung mit VnTgmg timntemitfiji ) 89
5.2.1 Strukturplanung 89
| 5.11.1 Grandregeln 90
5.2.1.2 Transformation von Vorgangsfolgen 91
5.2.1.3 Beispiel 92
5.2.2 Zeitplanung 93
5.2.2.1 Ermittlung frühester und spätester Zeitpunkte 94
5.2.2.2 Pufferzeiten, kritische Vorgänge und Wege 97
5.Z2.3 Zeitplanung mit linearer Optimierung 99
5.2.3 Gantt-Diagramme 100
5.3 Struktur- und Zeitplanung mit Vorgangspfeilnetzplänen 101
5.3.1 Strukturplanung 101
5.3.1.1 Grundregeln 101
5.3.1.2 Beispiel 103
5.3.2 Zeitplanung 103
5.3.2.1 Ermittlung frühester und spätester Zeitpunkte 103
5.3.2.2 Pufferzeiten, kritische Vorgänge und Wege 105
5.4 Kostenplanung 106
5.5 Kapazitätsplanung 108
Software- und Literaturhinweise 110
Kapitel 6: Ganzzahlige und kombinatorische Optimierung m
6.1 Einführung 111
6.2 Klassifikation und Beispiele 111
6.3 Komplexität von Algorithmen und Optimierungsproblemen 116
6.4 Lösungsprinzipien 117
6.5 Branch-and-Bound-Verfahren 120
6.5.1 Das Prinzip 120
6.5.2 Erläuterung anhand eines Beispiels 122
6.5.3 Komponenten von B B -Verfahren 123
6.6 Traveling Salesman-Probleme 126
6.6.1 Heuristiken 127
6.6.1.1 Deterministische Eröflhungsverfahren 127
6.6.1.2 Deterministische Verbesserungsverfahren 128
X Inhaltsverzeichnis
6.6.1.3 Ein stochastisches Verfahren 130
6.6.2 EinBranch-and-Bound-VerfahrenfürTSPeinungerichtetenGraphen ... 132
6.6.2.1 Die Lagrange-Relaxation und Lösungsmöglichkeiten 132
6.6.2.2 Das Branch-and-Bound-Verfahren 137
6.7 Das mehrperiodige Knapsack-Problem 140
Literatur 142
Kapitel 7: Dynamische Optimierung 143
7.1 Mit dynamischer Optimierung lösbare Probleme 143
7.1.1 Allgemeine Form von dynamischen Optimierungsmodellen 143
7.1.2 Ein Bestellmengenproblem 145
7.1.3 Klassifizierung und graphische Darstellung von dynamischen
Optimierungsmodellen 147
7.2 Das Lösungsprinzip der dynamischen Optimierung 148
7.2.1 Grundlagen und Lösungsprinzip 148
7.2.2 Beispiel 150
7.3 Weitere deterministische, diskrete Probleme 151
7.3.1 Bestimmung kürzester Wege 151
7.3.2 Das Knapsack-Problem 152
7.3.3 Ein Problem mit unendlichen Zustands- und Entscheidungsmengen 154
7.4 Ein stochastisches, diskretes Problem 156
Literatur 158
Kapitel 8: Nichtlineare Optimierung 159
8.1 Einführung 159
8.1.1 Allgemeine Form nicht linearer Optimierungsprobleme 159
8.1.2 Beispiele für nichtlineare Optimierungsprobleme 160
8.1.3 Typen nichtlinearer Optimierungsprobleme 162
8.2 Grundlagen und Definitionen 163
8.3 Optimierungsprobleme ohne Nebenbedingungen 167
8.3.1 Probleme mit einer Variablen 168
8.3.2 Probleme mit mehreren Variablen 169
8.4 Allgemeine restringierte Optimierungsprobleme 172
8.4.1 Charakterisierung von Maximalstellen 172
8.4.2 Überblick über Lösungsverfahren 177
I
| Inhaltsverzeichnis XI
i 8.5 Quadratische Optimierung 178
j 8.5.1 Quadratische Form 178
8.5.2 Der Algorithmus von Wolfe 180
8.6 Konvexe Optimierungsprobleme 183
8.6.1 Die Methode der zulässigen Richtungen bzw. des steilsten Anstiegs 183
8.6.2 Hilfsfunktionsverfahren 187
8.7 Optimierung bei zerlegbaren Funktionen 190
Literatur 192
j Kapitel 9: Warteschlangentheorie 193
9.1 F.infiihnmg 193
9.2 Binomial-, Poisson- und Exponentialverteilung 194
9.3 WartemodeUe als homogene Markovketten 198
9.3.1 Homogene Markovketten 198
9.3.2 Der Ankunftsprozeß 200
9.3.3 Berücksichtigung der Abfertigung 201
9.4 Weitere WartemodeUe 203
Literatur 205
l Kapitel 10: Simulation 206
10.1 Einführung 206
10.2 Grundlegende Arten der Simulation 207
10.2.1 Monte Carlo-Simulation 207
10.2.2 Diskrete Simulation 207
10.2.3 Kontinuierliche Simulation 208
10.3 Stochastischer Verlauf von InputgröSen 209
10.3.1 Kontinuierliche Dichtefunktionen 209
10.3.2 Diskrete Wahrscheinlichkeitsfunktionen 210
10.3.3 Empirische Funktionsverläufe 210
10.3.4 Signifikanztests 210
10.4 Erzeugung von Zufallszahlen 211
10.4.1 Grundsätzliche Möglichkeiten 211
10.4.2 Standardzufallszahlen 212
10.4.3 Diskret verteilte Zufallszahlen 213
10.4.4 Kontinuierlich verteilte Zufallszahlen 214
XII Inhaltsverzeichnis
10.5 Anwendungen der Simulation 215
10.5.1 Numerische Integration 216
10.5.2 Auswertung stochastischer Netzpläne 217
10.5.2.1 Netzpläne mit stochastischen Vorgangsdauern 217
10.5.2.2 Entscheidungsnetzpläne 218
10.5.3 Analyse eines stochastischen Lagerhaltungsproblems 219
10.5.4 Simulation von Warteschlangensystemen 221
10.6 Simulationssprachen 221
10.6.1 Einführung und Überblick 221
10.6.2 Ein kleiner Einblick in SIMAN 223
Literatur 227
Literaturverzeichnis 228
Sachverzeichnis 238
INHALTSVERZEICHNIS VORWORT V SYMBOLVERZEICHNIS XIII KAPITEL 1:
EINFUEHRUNG L 1.1 BEGRIFF DES OPERATIONS RESEARCH 1 1.2 MODELLE IM
OPERATIONS RESEARCH 2 1.2.1 CHARAKTERISIERUNG VERSCHIEDENER MODELLTYPEN
2 1.2.2 OPTIMIERUNGSMODELLE 3 1.2.2.1 FORMULIERUNG EINES ALLGEMEINEN
OPTIMIERUNGSMODELLS 3 1.2.2.2 BEISPIELE FUER OPTIMIERUNGSMODELLE 4
1.2.2.3 KLASSIFIKATION VON OPTIMIERUNGSMODELLEN 5 1.3 TEILGEBIETE DES
OPERATIONS RESEARCH 6 1.4 ARTEN DER PLANUNG UND ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN
DES OR 8 1.5 ERGAENZENDE HINWEISE 9 LITERATUR 10 KAPITEL 2: LINEARE
OPTIMIERUNG N 2.1 DEFINITIONEN 4 11 Z2 GRAPHISCHE LOESUNG VON LINEAREN
OPTIMIERUNGSPROBLEMEN 12 2.3 FORMEN UND ANALYSE VON LINEAREN
OPTIMIERUNGSPROBLEMEN 14 2.3.1 OPTIMIERUNGSPROBLEME MIT UNGLEICHUNGEN
ALS NEBENBEDINGUNGEN 14 2.3.2 DIE NORMALFORM EINES LINEAREN
OPTIMIERUNGSPROBLEMS 15 2.3.3 ANALYSE VON LINEAREN OPTIMIERUNGSPROBLEMEN
16 2.4 DER SIMPLEX-ALGORITHMUS 20 2.4.1 DER SIMPLEX-ALGORITHMUS BEI
BEKANNTER ZULAESSIGER BASISLOESUNG 20 2.4.1.1 DARSTELLUNG DES
LOESUNGSPRINZIPS ANHAND EINES BEISPIELS 20 2.4.1.2 DER PRIMALE
SIMPLEX-ALGORITHMUS 21 2.4.2 VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG EINER ZULAESSIGEN
BASISLOESUNG 25 2.4.2.1 DER DUALE SIMPLEX-ALGORITHMUS 25 2.4.2.2 DIE
M-METHODE 27 VIII INHALTSVERZEICHNIS 2.4.3 DER REVIDIERTE
SIMPLEX-ALGORITHMUS 30 2.4.4 SONDERFAELLE 33 2.5 DUALITAET 34 2.6 UNTERE
UND OBERE SCHRANKEN FUER VARIABLEN 40 2.7 SENSITIVITAETSANALYSE 44 2.8
OPTIMIERUNG BEI MEHRFACHER ZIELSETZUNG 48 2.8.1 LEXIKOGRAPHISCHE ORDNUNG
VON ZIELEN 48 2.8.2 UNTERTEILUNG IN HAUPT- UND NEBENZIELE 49 2.8.3
ZIELGEWICHTUNG 49 2.8.4 GOAL - PROGRAMMING 50 2.9 SPIELTHEORIE UND
LINEARE OPTIMIERUNG 51 SOFTWARE- UND LITERATURHINWEISE 55 KAPITEL 3:
GRAPHENTHEORIE 57 3.1 GRUNDLAGEN 57 3.1.1 BEGRIFFE DER GRAPHENTHEORIE 57
3.1.2 SPEICHERUNG VON KNOTENMENGEN UND GRAPHEN 61 3.2 KUERZESTE WEGE IN
GRAPHEN 64 3.2.1 BAUMALGORITHMEN 64 3.2.2 DER TRIPEL-ALGORITHMUS 68 3.3
MINIMALE SPANNENDE BAEUME UND RMNIMALE 1-BAEUME 70 3.3.1 BESTIMMUNG EINES
MINIMALEN SPANNENDEN BAUMES 70 3.3.2 BESTIMMUNG EINES MINIMALEN 1-BAUMES
72 LITERATUR 72 KAPITEL 4: LINEARE OPTIMIERUNGSPROBLEME MIT SPEZIELLER
STRUKTUR .. 73 4.1 DAS KLASSISCHE TRANSPORTPROBLEM X 73 4.1.1
PROBLEMSTELLUNG UND VERFAHRENSUEBERBLICK ^^ 73 4.1.2 EROEFFNUNGSVERFAHREN
75 4.1.3 DIE MODI-METHODE 78 4.2 DAS LINEARE ZUORDNUNGSPROBLEM 82 4.3
UMLADEPROBLEME 83 LITERATUR 85 INHALTSVERZEICHNIS IX KAPITEL 5:
NETZPLANTECHNIK 86 5.1 EINFUHRUNG UND DEFINITIONEN 86 5.2 STRUKTUR- UND
ZEITPLANUNG MIT VORGANGSKNOTENNETZPLAENEN 89 5.2.1 STRUKTURPLANUNG 89
5.2.1.1 GRUNDREGELN 90 5.2.1.2 TRANSFORMATION VON VORGANGSFOLGEN 91
5.2.1.3 BEISPIEL 92 5.2.2 ZEITPLANUNG 93 5.2.2.1 ERMITTLUNG FRUEHESTER
UND SPAETESTER ZEITPUNKTE 94 5.2.2.2 PUFFERZEITEN, KRITISCHE VORGAENGE UND
WEGE 97 5.2.2.3 ZEITPLANUNG MIT LINEARER OPTIMIERUNG 99 5.2.3
GANTT-DIAGRAMME 100 5.3 STRUKTUR- UND ZEITPLANUNG MIT
VORGANGSPFEILNETZPLAENEN 101 5.3.1 STRUKTURPLANUNG 101 5.3.1.1
GRUNDREGELN 101 5.3.1.2 BEISPIEL 103 5.3.2 ZEITPLANUNG 103 5.3.2.1
ERMITTLUNG FRUEHESTER UND SPAETESTER ZEITPUNKTE 103 5.3.2.2 PUFFERZEITEN,
KRITISCHE VORGAENGE UND WEGE 105 5.4 KOSTENPLANUNG 106 5.5
KAPAZITAETSPLANUNG 108 SOFTWARE- UND LITERATURHINWEISE 110 KAPITEL 6:
GANZZAHLIGE UND KOMBINATORISCHE OPTIMIERUNG M 6.1 EINFUEHRUNG 111 6.2
KLASSIFIKATION UND BEISPIELE 111 6.3 KOMPLEXITAET VON ALGORITHMEN UND
OPTIMIERUNGSPROBLEMEN 11 6 6.4 LOESUNGSPRINZIPIEN 117 6.5
BRANCH-AND-BOUND-VERFAHREN 120 6.5.1 DAS PRINZIP 120 6.5.2 ERLAEUTERUNG
ANHAND EINES BEISPIELS 122 6.5.3 KOMPONENTEN VON B&B -VERFAHREN 123 6.6
TRAVELING SALESMAN- PROBLEME 126 6.6.1 HEURISTIKEN 127 6.6.1.1
DETERMINISTISCHE EROEFFNUNGSVERFAHREN 127 6.6.1.2 DETERMINISTISCHE
VERBESSERUNGSVERFAHREN 128 X INHALTSVERZEICHNIS 6.6.1.3 EIN
STOCHASTISCHES VERFAHREN 130 6.6.2 EIN BRANCH-AND-BOUND-VERFAHREN FUER
TSPE IN UNGERICHTETEN GRAPHEN ... 132 6.6.2.1 DIE LAGRANGE-RELAXATION
UND LOESUNGSMOEGLICHKEITEN 132 6.6.2.2 DAS BRANCH-AND-BOUND-VERFAHREN 137
6.7 DAS MEHRPERIODIGE KNAPSACK-PROBLEM 140 LITERATUR 142 KAPITEL 7:
DYNAMISCHE OPTIMIERUNG 143 7.1 MIT DYNAMISCHER OPTIMIERUNG LOESBARE
PROBLEME 143 7.1.1 ALLGEMEINE FORM VON DYNAMISCHEN OPTIMIERUNGSMODELLEN
143 7.1.2 EIN BESTELLMENGENPROBLEM 145 7.1.3 KLASSIFIZIERUNG UND
GRAPHISCHE DARSTELLUNG VON DYNAMISCHEN OPTIMIERUNGSMODELLEN 147 7.2 DAS
LOESUNGSPRINZIP DER DYNAMISCHEN OPTIMIERUNG 148 7.2.1 GRUNDLAGEN UND
LOESUNGSPRINZIP 148 7.2.2 BEISPIEL 150 7.3 WEITERE DETERMINISTISCHE,
DISKRETE PROBLEME 151 7.3.1 BESTIMMUNG KUERZESTER WEGE 151 7.3.2 DAS
KNAPSACK - PROBLEM 152 7.3.3 EIN PROBLEM MIT UNENDLICHEN ZUSTANDS- UND
ENTSCHEIDUNGSMENGEN 154 7.4 EIN STOCHASTISCHES, DISKRETES PROBLEM . .
^-. ....... 156 LITERATUR 158 KAPITEL 8: NICHTLINEARE OPTIMIERUNG 159
8.1 EINFUEHRUNG 159 8.1.1 ALLGEMEINE FORM NICHTLINEARER
OPTIMIERUNGSPROBLEME 159 8.1.2 BEISPIELE FUER NICHTLINEARE
OPTIMIERUNGSPROBLEME 160 8.1.3 TYPEN NICHTLINEARER OPTIMIERUNGSPROBLEME
162 8.2 GRUNDLAGEN UND DEFINITIONEN 163 8.3 OPTIMIERUNGSPROBLEME OHNE
NEBENBEDINGUNGEN 167 8.3.1 PROBLEME MIT EINER VARIABLEN 168 8.3.2
PROBLEME MIT MEHREREN VARIABLEN 169 8.4 ALLGEMEINE RESTRINGIERTE
OPTIMIERUNGSPROBLEME 172 8.4.1 CHARAKTERISIERUNG VON MAXIMALSTELLEN 172
8.4.2 UEBERBLICK UEBER LOESUNGSVERFAHREN 177 INHALTSVERZEICHNIS XI 8.5
QUADRATISCHE OPTIMIERUNG 178 8.5.1 QUADRATISCHE FORM 178 8.5.2 DER
ALGORITHMUS VON WOLFE 180 8.6 KONVEXE OPTIMIERUNGSPROBLEME 183 8.6.1 DIE
METHODE DER ZULAESSIGEN RICHTUNGEN BZW. DES STEILSTEN ANSTIEGS 183 8.6.2
HILFSFUNKTIONSVERFAHREN 187 8.7 OPTIMIERUNG BEI ZERLEGBAREN FUNKTIONEN
190 LITERATUR 192 KAPITEL 9: WARTESCHLANGENTHEORIE 193 9.1 EINFUEHRUNG
193 9.2 BINOMIAL-, POISSON- UND EXPONENTIALVERTEILUNG 194 9.3
WARTEMODELLE ALS HOMOGENE MARKOVKETTEN 198 9.3.1 HOMOGENE MARKOVKETTEN
198 9.3.2 DER ANKUNFTSPROZESS 200 9.3.3 BERUECKSICHTIGUNG DER ABFERTIGUNG
201 9.4 WEITERE WARTEMODELLE 203 LITERATUR 205 KAPITEL 10: SIMULATION
206 10.1 EINFUEHRUNG 206 10.2 GRUNDLEGENDE ARTEN DER SIMULATION 207
10.2.1 MONTE CARLO-SIMULATION 207 10.2.2 DISKRETE SIMULATION 207 10.2.3
KONTINUIERLICHE SIMULATION 208 10.3 STOCHASTISCHER VERLAUF VON
INPUTGROESSEN 209 10.3.1 KONTINUIERLICHE DICHTEFUNKTIONEN 209 10.3.2
DISKRETE WAHRSCHEINLICHKEITSFUNKTIONEN 210 10.3.3 EMPIRISCHE
FUNKTIONSVERLAUFE 210 10.3.4 SIGNIFIKANZTESTS 210 10.4 ERZEUGUNG VON
ZUFALLSZAHLEN 211 10.4.1 GRUNDSAETZLICHE MOEGLICHKEITEN 211 10.4.2
STANDARDZUFALLSZAHLEN 212 10.4.3 DISKRET VERTEILTE ZUFALLSZAHLEN 213
10.4.4 KONTINUIERLICH VERTEILTE ZUFALLSZAHLEN 214 XII INHALTSVERZEICHNIS
10.5 ANWENDUNGEN DER SIMULATION 215 10.5.1 NUMERISCHE INTEGRATION 216
10.5.2 AUSWERTUNG STOCHASTISCHER NETZPLAENE 217 10.5.2.1 NETZPLAENE MIT
STOCHASTISCHEN VORGANGSDAUERN 217 10.5.2.2 ENTSCHEIDUNGSNETZPLAENE 218
10.5.3 ANALYSE EINES STOCHASTISCHEN LAGERHALTUNGSPROBLEMS 219 10.5.4
SIMULATION VON WARTESCHLANGENSYSTEMEN 221 10.6 SIMULATIONSSPRACHEN 221
10.6.1 EINFUEHRUNG UND UEBERBLICK 221 10.6.2 EIN KLEINER EINBLICK IN SIMAN
223 LITERATUR 227 LITERATURVERZEICHNIS 228 SACHVERZEICHNIS 238
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Inhaltsverzeichnis
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