《運籌學(xué)1》課程教學(xué)大綱

《運籌學(xué)1》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱運籌學(xué)OperationsResearch課程編碼SEM110511040開課院部經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院課程團(tuán)隊運籌學(xué)教學(xué)團(tuán)隊學(xué)分4.0課內(nèi)學(xué)時66講授60實驗6上機0實踐0課外學(xué)時64適用專業(yè)工程管理授課語言中文先修課程工程管理概論課程簡介（必修）運籌學(xué)是一門研究如何有效組織和管理人機系統(tǒng)的科學(xué)。由于它同管理科學(xué)的緊密聯(lián)系，它在研究解決實際問題時所蘊涵的系統(tǒng)整體優(yōu)化思想，以及從提出問題、分析建模、求解到方案實施的一整套嚴(yán)密科學(xué)方法，使它對管理學(xué)科的發(fā)展和管理人才的培養(yǎng)起到重要作用。運籌學(xué)已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)本科普遍開設(shè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課和研究生層次的學(xué)位課，也是一些工科專業(yè)的必修課程。前序課程為高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)。運籌學(xué)經(jīng)常用于解決現(xiàn)實生活中的復(fù)雜問題，特別是改善或優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)的效率，多與倉儲、物流、算法等領(lǐng)域相關(guān)。OperationsResearchstudiesonhowtoorganizeandmanageman-machinesystemeffectively.Ithascloserelationshipwithmanagementscienceandplaysanimportantroleinthedevelopmentofmanagementdisciplineandthetrainingofmanagementtalents,duetothesystemoveralloptimizationthoughtcontainedinstudyingandsolvingpracticalproblemsaswellastherigorousscientificmethodsusedinposingproblems,analyzingandsolvingmodelingandimplementingscheme.Operationsresearchhasnotonlybecomeanimportantprofessionalbasiccourseforundergraduatestudyanddegreecourseforpostgraduatemajoringineconomicandmanagementspecialty,butalsobecomeacompulsorycourseforsomeengineeringmajor.Theprecedingcoursesincludeadvancedmathematicsandlinearalgebra.Operationsresearchisoftenusedtosolvecomplexproblemsinreallife,especiallytoimproveoroptimizetheefficiencyofexistingsystemsitisrelatedtowarehousing,logistics,algorithmsandsoon.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：了解運籌學(xué)對優(yōu)化決策問題進(jìn)行定量研究的特點是2.12M2目標(biāo)2：理解線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)計劃等分支的基本優(yōu)化原理是3.1,3.63M3目標(biāo)3：提高分析問題，解決問題能力，掌握常用的模型和算法的實際應(yīng)用，具有一定的建模能力是2.3,2.6三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第1章第1章緒論本章重點難點：運籌學(xué)研究的基本特征、運籌學(xué)解決問題的方法步驟。課程思政：介紹中國運籌學(xué)的發(fā)展歷史，傳承運籌學(xué)者的艱苦奮斗、精益求精、不斷創(chuàng)新的精神，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀。/////21.11.1《運籌學(xué)》研究的基本特征與基本方法《運籌學(xué)》研究的基本特征與基本方法M11講授1自學(xué)31.21.2《運籌學(xué)》與管理科學(xué)《運籌學(xué)》與管理科學(xué)M11講授1自學(xué)4第2章第2章線性規(guī)劃及單純形法本章重點難點：數(shù)學(xué)模型構(gòu)建、標(biāo)準(zhǔn)形式及轉(zhuǎn)換、單純形法原理及計算步驟、大M法及兩階段法、解的最優(yōu)判別及分析/////52.12.1線性規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型構(gòu)成要素及特點；線性規(guī)劃問題標(biāo)準(zhǔn)形式特征及要求；非標(biāo)準(zhǔn)線性規(guī)劃問題標(biāo)準(zhǔn)形式轉(zhuǎn)化規(guī)則。M2,M32講授/實驗2作業(yè)/自學(xué)62.22.2圖解法圖解法求解步驟及主要方法；求解結(jié)果的可能形式；圖解法啟示。M2,M32講授/實驗2作業(yè)/自學(xué)72.32.3單純形法原理解的概念；凸集及其頂點；基本定理及引理；單純形法迭代原理。M2,M32講授/實驗2作業(yè)/自學(xué)82.42.4單純形法步驟初始基可行解構(gòu)造；檢驗數(shù)計算，最優(yōu)性檢驗；基變量換出，非基變量換入，基變換。M2,M32講授/實驗2作業(yè)/自學(xué)92.52.5單純形法進(jìn)一步討論人工變量（大M法），兩階段法；計算中的問題。M2,M32講授/實驗2作業(yè)/自學(xué)102.62.6應(yīng)用舉例實驗內(nèi)容：用linprog函數(shù)求解線性規(guī)劃問題，用simplexTab單純形表格法求解線性規(guī)劃問題。M2,M32講授/實驗2作業(yè)/自學(xué)11第3章第3章線性規(guī)劃的對偶理論與靈敏度分析本章重點難點：對偶理論及其性質(zhì)、對偶單純形法、靈敏度分析/////123.13.1線性規(guī)劃的對偶問題對偶問題的特點，熟悉互為對偶問題之間的關(guān)系M2,M32講授2作業(yè)/自學(xué)133.23.2對偶問題的基本性質(zhì)單純形法計算矩陣描述，對偶問題4個基本性質(zhì)。M2,M32講授2作業(yè)/自學(xué)143.33.3影子價格影子價格的經(jīng)濟(jì)含義。M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)153.43.4對偶單純形法對偶單純形法的基本思路，計算步驟。M2,M32講授2作業(yè)/自學(xué)163.53.5靈敏度分析價值系數(shù)、約束條件系數(shù)變化對原最優(yōu)解的影響；增加新變量和增加新約束條件對原最優(yōu)解的影響，并求出相應(yīng)因素的靈敏度范圍。M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)17第4章第4章運輸問題本章重點難點：產(chǎn)銷平衡運輸問題求解、產(chǎn)銷不平衡運輸問題求解/////184.14.1運輸問題及其數(shù)學(xué)模型運輸問題的特點。M2,M33講授/實驗3作業(yè)/自學(xué)194.24.2用表上作業(yè)法求解運輸問題表上作業(yè)法及其在產(chǎn)銷不平衡運輸問題求解中的應(yīng)用。M2,M33講授/實驗3作業(yè)/自學(xué)204.34.3運輸問題的進(jìn)一步討論產(chǎn)銷不平衡運輸問題的求解方法。M2,M32講授/實驗1作業(yè)/自學(xué)214.44.4應(yīng)用舉例實驗內(nèi)容：運用linprog命令求解最大化/最小化運輸問題。M2,M32講授/實驗1作業(yè)/自學(xué)22第5章第5章目標(biāo)規(guī)劃本章重點難點：目標(biāo)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型、圖解法、解目標(biāo)規(guī)劃問題的單純形法步驟。課程思政：結(jié)合現(xiàn)實，說明人生奮斗目標(biāo)、所處環(huán)境之間的沖突以鼓勵學(xué)生科學(xué)權(quán)衡，有所取舍，直面選擇，科學(xué)處理問題。/////235.15.1目標(biāo)規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型目標(biāo)規(guī)劃的定義、目標(biāo)規(guī)劃的轉(zhuǎn)化建模技巧。M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)245.25.2目標(biāo)規(guī)劃的圖解法圖解法求解模型。M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)255.35.3目標(biāo)規(guī)劃的單純形法目標(biāo)規(guī)劃單純形法求解模型。M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)265.45.4目標(biāo)規(guī)劃的靈敏度分析目標(biāo)規(guī)劃的靈敏度分M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)275.55.5應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)28第6章第6章整數(shù)規(guī)劃本章重點難點：整數(shù)規(guī)劃模型、割平面法、分支定界法、指派問題/////296.16.1整數(shù)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型及解的特點整數(shù)規(guī)劃問題的特點。M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)306.26.2解整數(shù)規(guī)劃的割平面法割平面法原理及其應(yīng)用M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)316.36.3分支定界法分支定界法原理及其應(yīng)用。M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)326.46.40-1型整數(shù)規(guī)劃0-1規(guī)劃問題的求解方法——隱枚舉法M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)336.56.5指派問題指派問題的求解方法——匈牙利法M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)34第7章第7章動態(tài)規(guī)劃本章重點難點：動態(tài)決策問題的特點及類型、貝爾曼最優(yōu)化原理在動態(tài)規(guī)劃中的運用。課程思政：結(jié)合系統(tǒng)動態(tài)發(fā)展的現(xiàn)實，說明人生奮斗中既往的無有效性，鼓勵學(xué)生眼光超前，奮發(fā)向上，不要拘泥于以往，應(yīng)樹立積極向上的人生態(tài)度。/////357.17.1多階段決策過程的優(yōu)化多階段決策過程的優(yōu)化M2,M33講授3作業(yè)/自學(xué)367.27.2動態(tài)規(guī)劃的基本概念和基本原理階段、狀態(tài)、決策和策略、狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程、指標(biāo)函數(shù)M2,M32講授2作業(yè)/自學(xué)377.37.3動態(tài)規(guī)劃模型的建立與求解逆序求條件最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)；順序求出最優(yōu)策略、最優(yōu)路線和最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值。M2,M32講授2作業(yè)/自學(xué)387.47.4動態(tài)規(guī)劃在管理中應(yīng)用舉例資源分配問題的求法、生產(chǎn)與貯存問題的求法、背包問題和符合系統(tǒng)工作可靠性問題的求法、排序問題和設(shè)備更新問題的求法、貨郎擔(dān)問題的求法。M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)39第8章第8章圖與網(wǎng)絡(luò)分析本章重點難點：最短路、最大流/////408.18.1圖與網(wǎng)絡(luò)的基本知識圖與樹的基本概念；最小部分樹的求法（避圈法和破圈法）M2,M31講授1作業(yè)/自學(xué)418.28.2最短路問題網(wǎng)絡(luò)最短路線問題及“T,P”標(biāo)號法M2,M33講授3作業(yè)/自學(xué)428.38.3最大流問題最大流與最小割的概念及求法M2,M32講授2作業(yè)/自學(xué)438.48.4最小費用流問題最小費用流問題M2,M32講授2作業(yè)/自學(xué)44第9章第9章網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)本章重點難點：關(guān)鍵路線法、網(wǎng)絡(luò)圖的繪制/////459.19.1網(wǎng)絡(luò)圖網(wǎng)絡(luò)計劃相關(guān)概念。M2,M32講授2作業(yè)/自學(xué)469.29.2時間參數(shù)的計算計算網(wǎng)絡(luò)圖中的時間參數(shù)，注意結(jié)點時間參數(shù)與作業(yè)時間參數(shù)之間的關(guān)系和基本概念。M2,M33講授3作業(yè)/自學(xué)479.39.3網(wǎng)絡(luò)計劃的優(yōu)化確定關(guān)鍵路線，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖，工期完成概率。M2,M33講授3作業(yè)/自學(xué)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.每章布置5-10道題目，平均每次課1道題以上。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。3.考核學(xué)生運籌學(xué)模型與定量分析方法的掌握，主要有判斷分析和計算題。10%2實驗1.本課程6個學(xué)時實驗，共2次實驗。2.成績采用百分制，根據(jù)實驗完成情況評分。3.考核學(xué)生對單純形法、運輸問題的應(yīng)用能力，能夠根據(jù)實際需求確定求解目標(biāo)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效方案。30%3期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學(xué)生對運籌學(xué)基本知識的掌握能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有判斷分析題、作圖題、計算題等。50%4考勤隨機點名、刷卡點名等。5%5課堂表現(xiàn)隨機檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況。5%五、評分細(xì)則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)20%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。C-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案準(zhǔn)確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。2M1考勤10%A-全勤。B-缺勤1次。C-缺勤2-3次。D-缺勤3次以上。3M1課堂表現(xiàn)10%A-精神狀態(tài)飽滿，回答問題準(zhǔn)確。B-精神狀態(tài)良好，問題回答較好。C-精神狀態(tài)一般，問題回答一般。D-精神狀態(tài)較差，回答問題有誤。4M1期末考試60%（見試卷評分標(biāo)準(zhǔn)）5M2期末考試60%（見試卷評分標(biāo)準(zhǔn)）6M2平時作業(yè)40%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。C-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案準(zhǔn)確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。7M3實驗60%A-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述清楚，正確分析實驗數(shù)據(jù)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效結(jié)論。B-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述比較清楚，正確分析實驗數(shù)據(jù)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得比較有效的結(jié)論。C-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，不能得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述清楚，沒有正確分析實驗數(shù)據(jù)，但是結(jié)合理論分析可以從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效的結(jié)論。D-實驗過程中不能完成實驗要求，不能得到正確的實驗結(jié)果，不能從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效的結(jié)論。8M3期末考試40%（見試卷評分標(biāo)準(zhǔn)）評分等級說