《運(yùn)籌學(xué)》教學(xué)大綱.doc

運(yùn)籌學(xué)教學(xué)大綱一、課程基本信息1、課程英文名稱：Operations Research2、課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程3、課程學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)64，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)84、學(xué) 分：45、先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)6、適用專業(yè)：信息管理與信息系統(tǒng)7、大綱執(zhí)筆：管理工程教研室 張吉軍8、大綱審批：經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院學(xué)術(shù)委員會(huì)9、制定(修訂)時(shí)間：2006年12月二、課程目的與任務(wù) 運(yùn)籌學(xué)是信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，它涉及線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等基本內(nèi)容。本課程旨在使同學(xué)們正確、全面地掌握各級(jí)管理工作中已被廣泛應(yīng)用、發(fā)展比較成熟的最優(yōu)化理論與方法，并能運(yùn)用所學(xué)理論和方法解決管理工作中出現(xiàn)的各種優(yōu)化問題，為后續(xù)課程奠定定量分析基礎(chǔ)。三、課程基本要求 信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的全部?jī)?nèi)容。系統(tǒng)掌握線性規(guī)劃、運(yùn)輸問題、目標(biāo)規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)分析的理論和方法；能借助電子計(jì)算手段，運(yùn)用所學(xué)理論和方法解決實(shí)際問題。通過該課程的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。四、教學(xué)內(nèi)容、要求、及學(xué)時(shí)分配（一）理論教學(xué)緒論（2學(xué)時(shí)）內(nèi)容：第一節(jié) 運(yùn)籌學(xué)釋義與發(fā)展簡(jiǎn)史1、運(yùn)籌學(xué)名稱的來歷；2、運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史。第二節(jié) 運(yùn)籌學(xué)研究的基本特征與基本方法1、運(yùn)籌學(xué)研究的基本特征；2、運(yùn)籌學(xué)研究的基本方法。第三節(jié) 運(yùn)籌學(xué)主要分支簡(jiǎn)介1、線性規(guī)劃；2、非線性規(guī)劃；3、動(dòng)態(tài)規(guī)劃；4、圖與網(wǎng)絡(luò)分析；5、存貯論；6、排隊(duì)論；7、對(duì)策論；8、決策分析；9、整數(shù)規(guī)劃；10、多目標(biāo)規(guī)劃；11、其它。第四節(jié) 運(yùn)籌學(xué)與管理科學(xué)1、運(yùn)籌學(xué)的誕生既是管理科學(xué)發(fā)展的需要，又是管理科學(xué)研究深化的標(biāo)志；2、運(yùn)籌學(xué)在管理人才的培養(yǎng)中占有十分重要的地位；3、運(yùn)籌學(xué)的研究應(yīng)用已經(jīng)給企業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門帶來了巨大的財(cái)富?；疽螅?、讓學(xué)生了解運(yùn)籌學(xué)名稱的來歷和發(fā)展歷史；2、使學(xué)生正確理解運(yùn)籌學(xué)研究的基于特征和基本方法；3、讓學(xué)生了解運(yùn)籌學(xué)的主要分支；4、讓學(xué)生初步理解運(yùn)籌學(xué)與管理科學(xué)的關(guān)系。重點(diǎn)：對(duì)運(yùn)籌學(xué)研究的基本特征和基本方法的正確理解。難點(diǎn)：對(duì)運(yùn)籌學(xué)研究的基于特征和基本方法的正確理解。第一章線性規(guī)劃及單純形法（14學(xué)時(shí)）內(nèi)容：第一節(jié) 線性規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型1、問題的提出；2、線性規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型；3、線性規(guī)劃問題的標(biāo)準(zhǔn)形式。第二節(jié) 圖解法1、圖解法及其基本概念；2、圖解法的步驟；3、利用圖解法求解線性規(guī)劃問題舉例；4、結(jié)論。第三節(jié) 單純形法原理1、線性規(guī)劃問題的解的概念；2、凸集及其頂點(diǎn)；3、幾個(gè)基本定理的證明；4、單純形法迭代原理。第四節(jié) 單純形法計(jì)算步驟用單純形法求解標(biāo)準(zhǔn)形式存在基為為單位矩陣的線性規(guī)劃問題的步驟。第五節(jié) 單純形法的進(jìn)一步討論1、人工變量法；2、兩階段法；3、單純形法計(jì)算中的幾個(gè)問題；4、單純形法小結(jié)。第六節(jié) 應(yīng)用舉例1、一個(gè)實(shí)際問題能用線性規(guī)劃求解的條件；2、線性規(guī)劃在經(jīng)濟(jì)管理中的應(yīng)用。基本要求： 1、正確理解線性規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型； 2、正確理解線性規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)形式，并能化一般線性規(guī)劃問題為標(biāo)準(zhǔn)形式；3、正確理解和掌握單純形法的原理和計(jì)算步驟；4、正確理解和掌握人工變量法和兩階段法；5、能用線性規(guī)劃的理論和方法解決經(jīng)濟(jì)管理中的實(shí)際實(shí)際問題。重點(diǎn)：對(duì)單純形法求解線性規(guī)劃問題的迭代步驟的理解和掌握。難點(diǎn)：對(duì)單純形法原理的理解。第二章線性規(guī)劃的對(duì)偶理論與靈敏度分析（10學(xué)時(shí)）內(nèi)容：第一節(jié) 線性規(guī)劃的對(duì)偶問題1、對(duì)偶問題的提出；2、非對(duì)稱形式的原對(duì)偶問題關(guān)系。第二節(jié) 對(duì)偶問題的基本性質(zhì)1、單純形法計(jì)算的矩陣描述；2、對(duì)偶問題的基本性質(zhì)（弱對(duì)偶性、最優(yōu)性、強(qiáng)對(duì)偶性或?qū)ε级ɡ?、互補(bǔ)松馳性）第三節(jié) 影子價(jià)格1、影子價(jià)格的定義；2、影子價(jià)格的經(jīng)濟(jì)意義解釋。第四節(jié)對(duì)偶單純形法1、對(duì)偶單純形法的基本思路；2、對(duì)偶單純形法的計(jì)算步驟第五節(jié) 靈敏度分析1、靈敏度分析及其步驟；2、分析目標(biāo)函數(shù)系數(shù)的變化；3、分析的變化；4、增加一個(gè)變量的分析；5、分析參數(shù)的變化；6、增加一個(gè)約束條件的分析?；疽螅?、正確理解和掌握對(duì)偶問題，以及對(duì)偶問題與原問題的關(guān)系；2、正確理解和掌握對(duì)偶問題的基本性質(zhì)；3、正確理解和掌握影子價(jià)格的定義及其經(jīng)濟(jì)意義解釋；4、正確理解和掌握對(duì)偶單純形法的原理和步驟；5、正確理解和掌握靈敏度分析的原理和步驟。重點(diǎn)：對(duì)偶單純形法和靈敏度分析的原理、方法的理解和掌握。難點(diǎn)：對(duì)對(duì)偶問題的概念、基本性質(zhì)，以及靈敏度分析方法的理解和掌握。第三章運(yùn)輸問題（6學(xué)時(shí)）內(nèi)容：第一節(jié) 運(yùn)輸問題及其數(shù)學(xué)模型1、運(yùn)輸問題的定義；2、運(yùn)輸問題的數(shù)學(xué)模型及其特點(diǎn)。第二節(jié) 用表上作業(yè)法求解運(yùn)輸問題1、給出運(yùn)輸問題的初始基可行解（初始調(diào)運(yùn)方案）；2、解的最優(yōu)性檢驗(yàn)；3、解的改進(jìn)；4、需要說明的幾個(gè)問題。第三節(jié) 運(yùn)輸問題的進(jìn)一步討論1、產(chǎn)銷不平衡的運(yùn)輸問題；2、有轉(zhuǎn)運(yùn)的運(yùn)輸問題。第四節(jié) 應(yīng)用問題舉例1、運(yùn)輸問題應(yīng)用舉例；2、能用運(yùn)輸問題求解的線性規(guī)劃問題應(yīng)具備的條件?；疽螅?、正確理解運(yùn)輸問題及其數(shù)學(xué)模型；2、正確理解和掌握表上作業(yè)法的原理和步驟；3、正確理解和掌握產(chǎn)銷不平衡運(yùn)輸問題、有轉(zhuǎn)運(yùn)的運(yùn)輸問題的求解方法；4、能將實(shí)際問題化為運(yùn)輸問題，并予以求解。重點(diǎn)：對(duì)表上作業(yè)法的理解和掌握。難點(diǎn)：對(duì)運(yùn)輸問題數(shù)學(xué)模型及其特征的理解的掌握。第四章 目標(biāo)規(guī)劃（4學(xué)時(shí)）內(nèi)容：第一節(jié) 目標(biāo)規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型1、目標(biāo)規(guī)劃問題的提出；2、目標(biāo)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型。第二節(jié) 目標(biāo)規(guī)劃的圖解法1、目標(biāo)規(guī)劃圖解法的基本思路；2、目標(biāo)規(guī)劃圖解法的步驟。第三節(jié) 解目標(biāo)規(guī)劃的單純形法1、用單純形法求解目標(biāo)規(guī)劃的注意事項(xiàng)；2、用單純形法求解目標(biāo)規(guī)劃的原理和步驟?；疽螅?、正確理解目標(biāo)規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型；2、正確理解和掌握目標(biāo)規(guī)劃圖解法的原理和步驟；3、正確理解和掌握求解目標(biāo)規(guī)劃的單純形法的原理和步驟。重點(diǎn)：對(duì)求解目標(biāo)規(guī)劃的圖解法、單純形法的理解和掌握。難點(diǎn)：對(duì)求解目標(biāo)規(guī)劃的圖解法、單純形法的理解和掌握。第五章 整數(shù)規(guī)劃（8學(xué)時(shí)）內(nèi)容：第一節(jié) 整數(shù)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型及其解的特點(diǎn)1、整數(shù)線規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的一般形式；2、整數(shù)規(guī)劃的例子；3、整數(shù)規(guī)劃解的特點(diǎn)。第二節(jié) 解純整數(shù)規(guī)劃的割平面法1、純整數(shù)線性規(guī)劃問題的一般形式；2、割平面法求解整數(shù)線性規(guī)劃問題的基本思路；3、求割平面的步驟；4、用割平面法求解純整數(shù)規(guī)劃問題。第三節(jié) 分枝定界法1、分枝定界法的思路；2、分枝定界法的關(guān)鍵；3、用分枝定界法求解整數(shù)規(guī)劃問題的步驟。第四節(jié) 0-1型整數(shù)規(guī)劃1、0-1規(guī)劃的定義；2、0-1規(guī)劃問題的松馳問題；3、求解0-1規(guī)劃問題的隱枚舉法的步驟。第五節(jié) 指派問題1、指派問題的標(biāo)準(zhǔn)形式及其數(shù)學(xué)模型；2、匈牙利解法；3、一般的指派問題?；疽螅?、正確理解整數(shù)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型及其解的特點(diǎn)；2、正確理解和掌握求解整數(shù)規(guī)劃的割平面法、分枝定界法的原理和步驟；3、正確理解和掌握求解0-1型整數(shù)規(guī)劃的隱枚舉法的原理和步驟；4、正確理解和掌握指派問題的標(biāo)準(zhǔn)形式及其數(shù)學(xué)模型，以及求解指派問題的、匈牙利解法。重點(diǎn)：對(duì)分枝定界法、割平面法、隱枚舉法和匈牙利法的理解和掌握。難點(diǎn)：對(duì)分枝定界法、割平面法、隱枚舉法和匈牙利法的理解和掌握。第六章動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理及其應(yīng)用（10學(xué)時(shí)）內(nèi)容：第一節(jié) 多階段決策問題的最優(yōu)化1、多階段決策問題；2、多階段決策的特點(diǎn)；3、多階段決策問題舉例。第二節(jié) 動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本概念和基本原理1、動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本概念；2、動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本思想和基本原理。第三節(jié) 動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型的建立與求解1、動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型的建立；2、逆序解法與順序解法；3、順序解法與逆序解法的區(qū)別；4、關(guān)于順序解法與逆序解法的使用說明；5、基本方程分段求解時(shí)的幾種常用算法。第四節(jié) 動(dòng)態(tài)規(guī)劃在經(jīng)濟(jì)管理中的應(yīng)用1、背包問題；2、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)問題?；疽螅?、正確理解動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本概念和基本原理；2、正確理解和掌握動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型的建立方法和求解方法；3、正確運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的原理和方法解決經(jīng)濟(jì)管理中的實(shí)際實(shí)際問題。重點(diǎn)：對(duì)各類動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題求解方法的理解和掌握。難點(diǎn)：對(duì)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本概念和基本原理的理解和掌握。（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)1、實(shí)驗(yàn)課的目的和要求通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生進(jìn)一步掌握運(yùn)籌學(xué)有關(guān)方法的原理、方法和求解過程，加深對(duì)運(yùn)籌學(xué)的有關(guān)理論、方法的理解，提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，以及實(shí)際動(dòng)手能力。要求學(xué)生掌握運(yùn)籌學(xué)有關(guān)方法的原理和步驟，能熟練地使用運(yùn)籌學(xué)軟件包。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和占用學(xué)時(shí)的具體分配必開實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：線性規(guī)劃問題建模及其求解（2學(xué)時(shí)，綜合型） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）進(jìn)一步掌握建立線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的方法和步驟；（2）進(jìn)一步掌握求解線性規(guī)劃的單純形法的原理和步驟；（3）熟悉運(yùn)籌學(xué)軟件的基本功能并能運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)軟件求解線性規(guī)劃問題。儀器設(shè)備：PC機(jī)，打印機(jī)，Windows2000以上操作系統(tǒng)及運(yùn)籌學(xué)軟件。消耗材料：2、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：運(yùn)輸問題建模及其求解（2學(xué)時(shí)，綜合型） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）進(jìn)一步掌握建立運(yùn)輸問題數(shù)學(xué)模型的方法和步驟；（2）進(jìn)一步掌握表上作業(yè)法的原理和求解步驟；（3）進(jìn)一步掌握產(chǎn)銷平衡的運(yùn)輸問題、產(chǎn)銷不平衡的運(yùn)輸問題的求解方法。儀器設(shè)備：PC機(jī)，打印機(jī)，Windows2000以上操作系統(tǒng)及運(yùn)籌學(xué)軟件。消耗材料：3、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：目標(biāo)規(guī)劃問題建模及其求解（2學(xué)時(shí)，綜合型） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）進(jìn)一步掌握建立目標(biāo)規(guī)劃問題數(shù)學(xué)模型的方法和步驟；（2）進(jìn)一步掌握求目標(biāo)規(guī)劃問題的單純形法的原理和步驟；（3）進(jìn)一步理解目標(biāo)優(yōu)先級(jí)的變化對(duì)目標(biāo)規(guī)劃問題解的影響。儀器設(shè)備：PC機(jī)，打印機(jī)，Windows2000以上操作系統(tǒng)及運(yùn)籌學(xué)軟件。消耗材料：4、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：整數(shù)規(guī)劃問題建模及其求解（2學(xué)時(shí)，綜合型） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）進(jìn)一步掌握建立整數(shù)規(guī)劃問題數(shù)學(xué)模型的方法和步驟；（2）進(jìn)一步掌握整數(shù)規(guī)劃問題求解方法和步驟。儀器設(shè)備：PC機(jī)，打印機(jī)，Windows2000以上操作系統(tǒng)及運(yùn)籌學(xué)軟件。消耗材料：選開實(shí)驗(yàn)：1、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：運(yùn)籌學(xué)綜合應(yīng)用建模并求解（一）（2學(xué)時(shí)，綜合型） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哼M(jìn)一步掌握運(yùn)籌學(xué)建模的一般方法；儀器設(shè)備：PC機(jī)，打印機(jī)，Windows2000以上操作系統(tǒng)及運(yùn)籌學(xué)軟件。消耗材料：2、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：運(yùn)籌學(xué)綜合應(yīng)用建模并求解（二）（2學(xué)時(shí)，綜合型） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）進(jìn)一步提高編制應(yīng)用程序解決實(shí)際問題的能力；（2）掌握編制求解運(yùn)籌學(xué)模型的應(yīng)用程序的一般方法和技巧。儀器設(shè)備：PC機(jī)，打印機(jī)，Windows2000以上操作系統(tǒng)及運(yùn)籌學(xué)軟件。消耗材料：五