運籌學之整數規(guī)劃課件

運籌學之整數規(guī)劃運籌學之整數規(guī)劃運籌學之整數規(guī)劃第八章整數規(guī)劃1整數規(guī)劃問題及其數學模型2分支定界法8.3割平面法8.40-1整數規(guī)劃8.5指派問題8.1整數規(guī)劃問題及其數學模型、整數規(guī)劃問題的特征變量取值范圍是離散的,經典連續(xù)數學中的理論和方法般無法直接用來求解整數規(guī)劃問題例某公司計劃在m個地點建廠,可供選擇的地點有A1,A2…Am,他們的生產能力分別是a1,a2…,am(假設生產同一產品)。第個工廠的建設費用為f(i=12m,又有n個地點B1B2,…B需要銷售這種產品,其銷量分別為brb2…bn。從工廠運往銷地的單位運費為G試決定應在哪些地方建廠,即滿足各地需要,又使總建設費用和總運輸費用最省?田徑運動是一項提升學生整體身體素質的有效運動方式，而且對于初中生來說，文化課學習壓力較大，更需要通過體育課進行身體和心理的放松，因此，體育課不能被忽視。作為初中體育課田徑運動的重要組成部分，長跑是其中一個重要的分支，主要考驗的是學生的反應能力、忍耐力與沖刺能力。下面，我們主要探討初中田徑長跑的訓練對策。一、反應能力訓練對于初中生來說，由于其學習壓力相對較大，且長期處于室內，缺乏相應的運動，其身體反應能力相對較弱。長跑首先考驗的是學生的反應能力，能否在發(fā)槍令響起的一刻搶占先機，對于整個長跑過程和長跑成績來說起著至關重要的作用，因此，不能忽視對學生反應能力的訓練。常規(guī)的訓練方法過于緊張嚴肅，難免給學生造成心理壓力，影響發(fā)揮，所以，老師要改變原有訓練模式，實施趣味性反應能力訓練，以此活躍課堂氣氛，使訓練效果達到最佳，比如，老師可以將體育游戲與課堂結合，將阿拉伯數字1到10配上相應的動作，比如數字“4”對應的是“蹲下”，數字“5”對應的是“向后轉”，數字“6”對應的是“稍息”，給每個數字都配上體育動作，然后老師喊出數字，學生做出數字對應的動作，以此鍛煉學生的反應能力，而且這種方法將學生的注意力完全集中起來，有利于課堂教學內容的開展。二、忍耐力訓練長跑過程就是對學生忍耐能力的考查，學生在長跑運動中會遭遇“長跑極點”，這是一個十分難熬的短暫過程，對于學生的身體素質和心理素質都具有極大考驗。所以，在日常的長跑訓練中，老師應著重訓練學生的忍耐能力，克服“長跑極點”，完成長跑過程。長跑對于忍耐力的考察體現(xiàn)在學生對于“長跑極點”的忍耐程度，因此，老師的忍耐力訓練重點應放在對學生忍耐極點能力的提升上。老師可以在進行長跑前將長跑需要的呼吸頻率教給學生，讓學生在理論上接受跑兩步或三步一呼氣，跑兩步或三步一吸氣的呼吸方法，然后老師在學生將要面臨“長跑極點”時在旁邊喊出呼吸節(jié)奏，幫助學生調整呼吸，讓學生在實際長跑過程中掌握呼吸技巧，從而克服“長跑極點”，增強忍耐力，使學生的長跑技能得到提升。但是老師不能對所有學生采取相同的訓練強度，應該根據學生實際的身體狀況對自己的訓練強度進行調節(jié)，對于有身體疾病或者身體素質較差的學生來說，不能一味地要求他們與其他學生一樣在相同時間范圍內克服“長跑極點”，而應該通過對這些學生身體機能的專業(yè)考察后再決定對他們的長跑要求，在確保學生身心安全的前提下對學生進行長跑忍耐力訓練。在體育課上，老師在很多情況下不能對所有學生“一視同仁”，對于不同學生應設置不同的訓練標準，為不同身體素質的學生提供最適合的長跑訓練方法，這對于體育老師的專業(yè)素養(yǎng)和責任心來說是一項挑戰(zhàn)，需要體育老師嚴格要求自己，充分為學生著想，只有這樣才能實現(xiàn)良好的教學效果。三、沖刺能力訓練長跑雖然主要考查了學生對于“長跑極點”的忍耐能力，但是長跑最后的沖刺階段對于最后的長跑成績也起著不容忽視的作用。由于隨著時間長度的增加，學生的體力在最后趨于“透支”，很難在最后的沖刺階段有所提升。針對這一問題，老師要制定合適的教學方法對學生的沖刺能力進行訓練。比如可以在慢跑兩圈后，對學生進行一百米沖刺訓練。由于這種訓練是在慢跑之后，也更加接近于長跑沖刺階段學生的身體反應，達到最佳訓練效果。而且老師要根據學生不同的身體素質給予學生專業(yè)化的沖刺建議，身體素質好的學生可以在四百米時進行沖刺，身體素質較差的學生可以選擇最后兩百米或一百米進行沖刺，絕不能將全班同學的沖刺時間籠統(tǒng)設定在相同的剩余距離，這樣對于身體素質較強的學生來說可能會降低其長跑成績，對于身體素質相對較差的學生來說，實現(xiàn)難度較大，很有可能對其身體健康產生不利影響。所以長跑的沖刺訓練要建立在科學的方法之上。綜上所述，我們可以大致了解到長跑所需的基本技能，老師要依據長跑的技能需要對學生進行相應的針對性訓練，還應根據不同學生的身體和心理素質為學生制定出符合其身體技能的跑步技巧，以學生身體不同需要為依據，告知學生長跑注意事項，在保證學生身體健康安全的情況下進行各方面訓練，以提升學生的長跑技能，實現(xiàn)對學生良好身體素質的培養(yǎng)。近年來，黨和政府高度重視農村中小學生的思想道德建設，未成年人的思想道德建設的力度大為加強，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢。但當前農村中學學生思想道德存在一些不容忽視、無法回避的問題。一些領域道德失范，一些地方封建迷信、黃賭毒等社會丑惡現(xiàn)象沉渣泛起，一些未成年人價值觀發(fā)生扭曲，給未成年人的成長帶來了不可忽視的負面影響。加強未成人的思想道德建設，是關系國家和民族命運的希望工程，是關系億萬家庭實際利益的民心工程，是關系到社會可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)工程。一、農村中學學生思想道德現(xiàn)狀積極的方面在當今的農村中學教育中，智育的力度是有目共睹的，但往往有時候是以德育的削弱為代價。通過調研，我們發(fā)現(xiàn)農村中學學生思想道德的主流是值得肯定的。其現(xiàn)狀有幾個方面的特征：（1）具有強烈的愛國意識。學生有較高的愛國熱情，有較強的民族自尊心和自豪感，希望祖國繁榮昌盛。（2）贊同集體主義精神。在學校和集體的活動中，都愿意為所在集體的榮譽付出自己的辛勤和汗水。（3）渴望民主、平等、自由。學生對民主、平等、自由等表現(xiàn)出較大的熱情。他們希望社會能夠給予他們人格的足夠尊重，希望父母給予較大的足夠空間，希望學校給予學生以平等尊重的教育態(tài)度。二、農村中學學生思想道德現(xiàn)狀現(xiàn)存問題及原因分析（一）現(xiàn)存問題在充分肯定學生思想道德主流的同時，也要正視農村中學學生思想道德存在一些不容忽視的現(xiàn)實問題。（1）缺乏正確的人生志向。部分學生在公與私、個人與集體關系問題上，價值觀存在著向個人價值傾斜的傾向。部分學生對集體活動缺乏應有的熱情，甚至于有的同學不愿意擔當干部，團員不愿意參加組織生活，唯恐影響自己學業(yè)。對“大公無私”的觀點難以接受，主張在不損害公眾利益的前提下追求個人利益，強調國家利益、集體利益與個人利益兼容，索取與奉獻并重。大多的學生否認勞動最光榮，他們不熱愛勞動乃至逃避艱苦勞動，貪圖輕松、舒適生活，盲目崇拜歌星、偶像，精神不振，無心向學，人生理想、奮斗目標拋之腦后。（2）以自我為中心意識太強。部分學生缺乏關愛意識、公共意識和規(guī)則意識。對學校班級、團組織的各種關愛集體、關愛他人、關愛社會的各種活動，采取無所謂、漠不關心的態(tài)度。常常在家庭、學校和社會交往中強調個人得失，過多地關心自我。（3）心理承受能力差?！皢斡H學生”、“留守學生”、“獨生子女學生”、“特困學生”的心理問題日益增多，很多學生存在社會交際能力差、人際關系緊張、注意力不集中，有攻擊行為、有抑郁性癥狀等問題。遇到困難與挫折很容易消沉，缺乏腳踏實地、艱苦奮斗的思想和堅強的意志，心理承受能力差。（4）厭學情緒呈上升趨勢。學生厭學的原因是多方面的。一是“急功近利”急于賺錢。部分家庭經濟困難，家長會鼓勵孩子輟學賺錢。二是“應試教育”思想的影響，教師往往把目標定在培養(yǎng)“尖子生”上。結果，許多學生因學習“不跟班”而喪失學習信心。三是因學籍管理的弊端，一些學生仍能輕而易舉地獲得學歷證書。（二）原因分析（1）家庭教育方面。未成年人第一堂課是家庭，中學生正是性格、道德品質、習慣的養(yǎng)成的關鍵時期，無不與家庭有著密切的關系。一是“望子成龍”，許多父母把自己沒有成為大款、大官的郁悶都發(fā)泄在兒女身上，把家庭命運改變的唯一希望寄托在孩子身上。父母對子女只要求功課好，功課成為他們衡量好孩子和壞孩子的唯一才尺度。二是家長因受社會壞風氣的影響，為孩子樹立了反面的榜樣。三是家庭結構失調帶來的影響，“留守生”、“單親孩子”，孩子成為不完整家庭的受害者，家庭的不完整、教育的不全面、社會的偏見也極容易造成青少年對社會的仇視、對人生的懷疑。（2）學校教育方面。目前學校德育教育存在一些弊端，根本原因是沒有實現(xiàn)從應試教育向素質的根本轉變。學校為了在激烈的市場競爭中求得一席之地，都十分關注升學率。德育變得“說起來重要，干起來次要”。其次，師德建設存在不少問題，部分老師認為德育是領導的事，是班主任的事，人人抓學生德育的局面沒有形成。（3）社會環(huán)境方面。社會上的不良風氣對中學生影響很大，拜金主義泛濫、急功近利盛行、價值觀念顛倒、美丑是非混淆，嚴重影響了青少年的判斷能力，致使其對正規(guī)的學校教育產生懷疑。各種成年人活動的場所缺乏監(jiān)管，青少年迷戀其間，無時不沖擊著本來就缺乏抵御能力的中學生這一弱勢群體。農村未成年人活動場所缺失，也成為制約農村中學生健康生活情趣形成的原因。三、加強農村中學生思想道德建設的對策加強農村中學生思想道德建設，需要社會各界的積極配合。家庭教育、社會教育和學校教育缺一不可。家長應積極承擔家庭教育，對子女進行正確的教育、監(jiān)控和引導；學校應加強政治思想教育，教育學生樹立科學的世界觀、人生觀和價值觀；社會應為青少年營造良好的成長環(huán)境。學校是對學生進行思想道德教育的重要途徑和重要渠道。為適應新形勢的要求，進一步推進思想道德建設，切實提高學生的思想道德素質，根據當前農村中學生的思想狀況，提出以下對策和建議。（1）切實重視中學生思想道德建設，使學校德育工作不止于表面。只有切實認識到德育工作的重要性，改變說起來重要，干起來次要的狀況，才能真正實現(xiàn)全面素質教育。不轉變應試教育的思想，就不可能形成人人抓德育的局面，加強學生思想道德建設就只會成為口號。（2）拓展德育途徑，認真實施。為將德育內容落到實處，學校應充分拓展德育途徑，認真實施。（3）拓展德育內容，養(yǎng)德育才。①愛國主義教育。認真貫徹《愛國主義教育實施綱要》，規(guī)范升旗儀式，組織學生參觀愛國主義教育基地；每年清明、“七?一”、國慶、“一二?九”分別開展掃烈士墓、頌歌獻給黨、愛祖國、愛家鄉(xiāng)主題活動，釀造一種愛國主義氛圍，感染、熏陶、激發(fā)學生的愛國情感。②法制教育。聘請公安、交警領導對學生進行刑法、未成年人保護法、道路交通安全等教育。③理想紀律教育。培養(yǎng)學生樹立正確、科學、全面的人生觀、世界觀和價值觀，牢固樹立社會主義的崇高理想，每年國慶組織諸如：主題演講、文藝匯演等。④禮儀道德教育?！岸Y儀廉恥，國之四維”。明確要求校園內是師生見面都要互相問好，同學之間要友好相處，制止課間追打，隨地亂扔果皮紙屑不文明現(xiàn)象。舉辦以“養(yǎng)成文明言行，倡導文明新風”、“倡導道德規(guī)范，建設綠色校園”為主題的各種活動。⑤倡導和組織各種健康有益的活動，豐富校園文化生活。圍繞學校教育教學中心，組織學生開展征文比賽、體育比賽等活動，開展黑板報、課間操、清潔衛(wèi)生、晚自習紀律等評比活動。⑥強化心理輔導。解決好學生的早戀、抑郁癥、耐挫力低等心理問題，使學生擺脫各種心理缺陷和問題的困擾，幫助學生構建良好的心理品質。⑦營造良好的校園文化。校園文化使學校思想道德建設的重要組成部分和載體，應營造高格調、高水平、高質量的校園育人環(huán)境。⑧強化學校教育、家庭教育、社會教育三結合網絡，號召家長對違紀學生的教育，聯(lián)系提供學生社會實踐場所，監(jiān)督學生文明上網，使之成為學校德育工作的一支重要力量?？傊?，學校加強思想道德建設的關鍵在于適應新形勢，按照素質教育的基本要求，針對當代中學生思想道德狀況，積極充實德育內容，改進德育方法，探索德育新路子，只有這樣才能使學校真正實現(xiàn)“成為弘揚正氣、團結友愛、生動活潑、秩序坦然的精神文明建設基地”的美好愿望。第八章整數規(guī)劃1整數規(guī)劃問題及其數學模型2分支定界法8.3割平面法8.40-1整數規(guī)劃8.5指派問題8.1整數規(guī)劃問題及其數學模型、整數規(guī)劃問題的特征變量取值范圍是離散的,經典連續(xù)數學中的理論和方法般無法直接用來求解整數規(guī)劃問題例某公司計劃在m個地點建廠,可供選擇的地點有A1,A2…Am,他們的生產能力分別是a1,a2…,am(假設生產同一產品)。第個工廠的建設費用為f(i=12m,又有n個地點B1B2,…B需要銷售這種產品,其銷量分別為brb2…bn。從工廠運往銷地的單位運費為G試決定應在哪些地方建廠,即滿足各地需要,又使總建設費用和總運輸費用最省?解:設決策變量;表示從工斤到銷地的運輸量其中i=l,…,mj=1,…n設指示變量y1在A建廠0不在A建廠建立數學模型如下Minz=∑∑x+∑fy≤a1yst.{xn≥bj=1,…,n整數規(guī)劃的數學模型Max(minZ=∑cx∑a灬x=b(=L,2,…,m)stx≥0,(=,2,…,n)且部分或全部為整鷚純整數規(guī)劃:所有決策變量為非負整數;全整數規(guī)劃:所有變量、系數和常數均為整數;混合整數規(guī)劃:只有一部分決策變量為非負整數,其余變量可為非負實數;0-1整數規(guī)劃:所有決策變量只能取0獲1兩個整數。、整數規(guī)劃與線性規(guī)劃的關系從數學模型上看整數規(guī)劃似乎是線性規(guī)劃的一種特殊形式,求解只需在線性規(guī)劃的基礎上,通過舍入取整,尋求滿足整數要求的解即可。但實際上兩者卻有很大的不同,通過舍入得到的解(整數)也不一定就是最優(yōu)解,有時甚至不能保證所得倒的解是整數可行解。■目前,常用的求解整數規(guī)劃的方法有分支定界法和割平面法對于特別的0-1規(guī)劃問題采用隱枚舉法和匈牙利法。例:設整數規(guī)劃問題如下Marz=xiti14x1+9x,≤51st-6x1+3x,≤llxnx2D且為整數首先不考慮整數約束,得到線性規(guī)劃問題(一般稱為松弛問題)z=℃+x14x,+9x,≤51st6x,+3x,≤lx,x,≥O用圖解法求出最優(yōu)解x,=3/2,x,=10/3且有z=29/6:(3/2,103)現(xiàn)求整數解(最優(yōu)解)如用“舍入取整法”可得到4個點,即(1,3)(2,3)(1,4)(2,4)。顯然,它們都不可能是整數規(guī)劃的最優(yōu)解。按整數規(guī)劃約束條件,其可行解肯定在線性規(guī)劃問題的可行域內且為整數點。故整數規(guī)劃