operations_research/Operations_Research_mit_Python_Version_04

Optimierte Entscheidungsfindung mit Python

Wegweiser durch diese Ausgabe. Dieses Kompendium verfolgt einen klaren Anspruch: Kursteilnehmerinnen und Kursteilnehmer sollen den Text nicht nur lesen, sondern damit arbeiten, üben und eigene Anwendungen bauen können.

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Was dieses Kompendium bietet

Merkmal	Umfang	Warum
Formel-Lesehilfen	bei jeder nicht-trivialen Formel	Nicht jede/r liest Formelsprache flüssig
Handrechnungen	Simplex, Big-M, Dualität, Bellman, CVaR	Verstehen kommt vor Programmieren
Zeile-für-Zeile-Code-Erklärungen	alle Kernprogramme	Code lesen lernen, nicht nur ausführen
Erwartete Programmausgaben	alle Programme	Selbstkontrolle: „Läuft es bei mir richtig?“
~130 Übungsaufgaben mit Lösungen	jedes Kapitel	Aktives Üben statt passives Lesen
Selbsttests	jedes Kapitel	Schnelle Wissenskontrolle
Codebeispiele durchgängig lauffähig	u. a. Rucksack, Zuordnung, Job-Shop, Monte-Carlo, robuste Optimierung, Min-Cost-Flow	Theorie und Code gehören zusammen
Notations- und Abkürzungsverzeichnis	01_Notation_und_Abkuerzungen.md	Jede Abkürzung genau einmal sauber eingeführt
Projektwerkstatt	59_Projektwerkstatt.md	8 vollständige Projektaufträge für eigene Anwendungen
Modellierungsmuster-Katalog	91_Anhang_Modellierungsmuster.md	Nachschlagewerk: „Wie modelliere ich X?“
Fehlerdiagnose-Handbuch	92_Anhang_Fehlerdiagnose.md	Was tun, wenn der Solver INFEASIBLE meldet?

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Aufbau der Dateien

Der Text ist auf mehrere Dateien verteilt, damit er handhabbar bleibt. Die Nummern-Präfixe legen die Lesereihenfolge fest.

Vorspann

Datei	Inhalt
00_Vorwort_und_Lesehilfe.md	Vorwort, Lernpfade, Verzeichnis der Beispielprogramme, Setup, wie die Lernelemente funktionieren
01_Notation_und_Abkuerzungen.md	Alle Symbole und Abkürzungen, ausgeschrieben und erklärt

Teil I — Grundlagen

Datei	Kapitel
10_Einfuehrung_OR.md	1 — Einführung in Operations Research
11_Mathematisches_Fundament.md	2 — Vektoren, Matrizen, Konvexität
12_Python_Oekosystem.md	3 — Das Python-Ökosystem für OR

Teil II — Deterministische Kernverfahren

Datei	Kapitel
20_Lineare_Programmierung.md	4 — Lineare Programmierung, Simplex, Dualität
21_MILP.md	5 — Gemischt-ganzzahlige Optimierung
22_CP_SAT.md	6 — Constraint Programming mit CP-SAT
23_Graphen_Fluesse_Touren.md	7 — Graphen, Flüsse, Tourenplanung

Teil III — Nichtlinearität, Unsicherheit, Dynamik

Datei	Kapitel
30_QP_und_NLP.md	8 — Quadratische und nichtlineare Optimierung, KKT
31_Unsicherheit.md	9 — Monte-Carlo, stochastische und robuste Optimierung
32_Dynamische_Programmierung.md	10 — Dynamische Programmierung, Bellman

Teil IV — Operations Research an den Finanzmärkten

Datei	Kapitel
40_Finanzdaten.md	11 — Finanzdaten, Kovarianz, Shrinkage
41_Markowitz.md	12 — Markowitz-Portfoliotheorie
42_CVaR.md	13 — Tail-Risiko, CVaR, Transaktionskosten
43_Handelsmaschine.md	14 — Die vollständige Handelsmaschine

Teil V — Praxis

Datei	Kapitel
50_Praxis.md	15 — Praxisfallen und produktiver Einsatz
59_Projektwerkstatt.md	Projektwerkstatt: 8 eigene Anwendungen

Anhang

Datei	Inhalt
90_Anhang_Loesungen.md	Lösungen zu allen Übungsaufgaben und Selbsttests
91_Anhang_Modellierungsmuster.md	Musterkatalog: 24 wiederkehrende Modellierungstricks
92_Anhang_Fehlerdiagnose.md	Diagnose-Handbuch für Solver-Probleme
94_Anhang_Glossar_und_Literatur.md	Glossar, Literatur

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Eine Einzeldatei erzeugen

Wer lieber ein einziges Dokument möchte (z. B. zum Drucken oder für die PDF-Erzeugung), baut es aus den Einzeldateien:

cd OR_mit_Python/Version_04   # Wurzel der Version 04
python3 Operations_Research_mit_Python_Version_04/build_version_04.py

Das Skript erzeugt Operations_Research_mit_Python_Version_04.md im übergeordneten Verzeichnis — in derselben Reihenfolge wie oben, mit Titelblock, automatisch gesetztem Inhaltsverzeichnis-Platzhalter und entfernten unnötigen Zeilenumbrüchen innerhalb von Absätzen. Optionen:

python3 .../build_version_03.py --pdf     # zusätzlich PDF über pandoc + xelatex
python3 .../build_version_03.py --html    # zusätzlich Single-Page-HTML
python3 .../build_version_03.py --check   # nur Konsistenzprüfung, schreibt nichts

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Empfohlene Reihenfolge für Kursteilnehmer

Vollständiger Lehrgang (empfohlen, ca. 100–140 Stunden): Vorwort → Notation → alle Kapitel der Reihe nach → Projektwerkstatt. Jedes Kapitel endet mit Übungsaufgaben — bearbeiten Sie diese, bevor Sie weiterlesen.

Schnellpfad Planung & Disposition (ca. 25 Stunden): Einführung, Fundament, Vom Wunsch zum Modell, LP, MILP, CP-SAT → Projekt P1 oder P2.

Schnellpfad Logistik (ca. 25 Stunden): Einführung, Fundament, LP, MILP, Graphen → Projekt P3.

Schnellpfad Quantitative Finance (ca. 30 Stunden): Einführung, Fundament, QP/NLP, Finanzdaten, Markowitz, CVaR, Handelsmaschine → Projekt P6 oder P7.

(Ohne Kapitelnummern — die verschieben sich beim Einfügen neuer Kapitel. Die maßgebliche, immer aktuelle Fassung der Lernpfade steht im Vorwort.)

Details zu den Lernpfaden stehen in 00_Vorwort_und_Lesehilfe.md.

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Autor / Herausgeber: Dieter Schlüter · Stand: 8. September 2026