(1)-運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)大綱

《運(yùn)籌學(xué)(B)》課程教學(xué)大綱課程名稱運(yùn)籌學(xué)（B）OperationsResearch(B)開課單位能源與礦業(yè)工程學(xué)院課程性質(zhì)必修課課程類別專業(yè)基礎(chǔ)課課程代碼學(xué)分3總學(xué)時(shí)48理論學(xué)時(shí)48實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)0上機(jī)學(xué)時(shí)0實(shí)踐學(xué)時(shí)0適用專業(yè)工業(yè)工程先修課程高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)授課語言中文一、課程簡(jiǎn)介（一）課程中文簡(jiǎn)介運(yùn)籌學(xué)（B）是一門研究如何將運(yùn)輸管理、生產(chǎn)管理、經(jīng)濟(jì)管理和工程技術(shù)等中出現(xiàn)的運(yùn)籌問題加以提煉，然后利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行解決的應(yīng)用學(xué)科。它廣泛應(yīng)用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)和數(shù)學(xué)方法，通過建立數(shù)學(xué)模型、求解和檢驗(yàn)等方法解決實(shí)際中提出的管理與經(jīng)濟(jì)等問題，尋找復(fù)雜問題中的最佳或近似最佳的解答，為決策者做出合理的決策提供科學(xué)的定量依據(jù)，是管理現(xiàn)代化的有力工具。課程主要包括線性規(guī)劃及單純形法、線性規(guī)劃的對(duì)偶理論、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、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握運(yùn)籌學(xué)分析和解決實(shí)際問題的基本思想方法，為運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)理論與方法解決實(shí)際決策優(yōu)化問題打下堅(jiān)實(shí)的定量分析基礎(chǔ)。（二）課程英文簡(jiǎn)介OperationsResearch(B)isanapplieddisciplinethatstudieshowtoextractoperationalresearchproblemsthatappearintransportationmanagement,productionmanagement,economicmanagement,andengineeringtechnology,andthenusesmathematicalmethodstosolvethem.Itwidelyappliestheexistingscienceandtechnologyandmathematicalmethods,solvesthemanagementandeconomicproblemsraisedinpracticebyestablishingmathematicalmodels,solvingandtestingmethods,andfindsthebestorapproximatelybestsolutionstocomplexproblems,andprovidesdecision-makersMakingreasonabledecisionstoprovidescientificandquantitativebasis，whichisapowerfultoolformanagementmodernization.Thecoursesmainlyincludelinearprogrammingandsimplexmethod,dualtheoryoflinearprogramming,transportationproblems,goalprogramming,integerprogramming,dynamicprogramming,graphandnetworkanalysis,andnetworkplanning,etc.Throughthestudyofthiscourse,studentswillbeabletomasterthebasicthinkingmethodsofoperationsresearchanalysisandsolvingpracticalproblems,andlayasolidquantitativeanalysisfoundationforapplyingthetheoryandmethodsofoperationsresearchtosolvepracticaldecision-makingoptimizationproblems.二、課程目標(biāo)課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)目標(biāo)1：掌握運(yùn)籌學(xué)作為工業(yè)工程的理論基礎(chǔ)在解決實(shí)際問題時(shí)所蘊(yùn)含的系統(tǒng)整體優(yōu)化思想。4.1掌握管理學(xué)基礎(chǔ)目標(biāo)2：掌握運(yùn)籌學(xué)從提出問題、分析建模、求解到方案實(shí)施的一整套嚴(yán)密的科學(xué)方法流程。目標(biāo)3：掌握線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、運(yùn)輸問題、目標(biāo)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖論、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃等運(yùn)籌學(xué)分支的數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)和功能；目標(biāo)4：掌握線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、運(yùn)輸問題、目標(biāo)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖論、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃等運(yùn)籌學(xué)分支的數(shù)學(xué)模型建立方法，建模條件和求解步驟。10.1掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)目標(biāo)5：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)方法論和整體優(yōu)化思想解決實(shí)際中的管理與經(jīng)濟(jì)問題應(yīng)用能力與創(chuàng)新思維。10.2具備良好的學(xué)術(shù)潛力和創(chuàng)新思維三、課程教學(xué)內(nèi)容運(yùn)籌學(xué)概論教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，了解運(yùn)籌學(xué)在管理中的應(yīng)用情況，運(yùn)籌學(xué)解決經(jīng)濟(jì)與管理問題的特點(diǎn)；理解運(yùn)籌學(xué)的簡(jiǎn)史、應(yīng)用、運(yùn)籌學(xué)的分支；掌握運(yùn)籌學(xué)的概念及運(yùn)籌學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)、運(yùn)籌學(xué)建模的一般思路。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：運(yùn)籌學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，運(yùn)籌學(xué)建模一般思路。第一節(jié)運(yùn)籌學(xué)簡(jiǎn)史一、運(yùn)籌學(xué)定義二、運(yùn)籌學(xué)發(fā)展歷史第二節(jié)運(yùn)籌學(xué)研究性質(zhì)和特點(diǎn)一、運(yùn)籌學(xué)的學(xué)科性質(zhì)二、運(yùn)籌學(xué)的特點(diǎn)第三節(jié)運(yùn)籌學(xué)的工作步驟一、運(yùn)籌學(xué)的工作步驟第二章線性規(guī)劃與單純形法教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，了解單純形法迭代的原理與意義；理解線性規(guī)劃問題的幾何意義；掌握線性規(guī)劃問題建模、標(biāo)準(zhǔn)形式、線性規(guī)劃問題求解的圖解法、單純形法及進(jìn)一步討論等基本算法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：線性規(guī)劃問題建模及標(biāo)準(zhǔn)形式、線性規(guī)劃問題求解的圖解法、單純形法及進(jìn)一步討論。難點(diǎn)：?jiǎn)渭冃畏斑M(jìn)一步討論。第一節(jié)線性規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型一、問題的提出二、圖解法三、線性規(guī)劃問題的標(biāo)準(zhǔn)形式四、線性規(guī)劃問題解的概念第二節(jié)線性規(guī)劃問題的幾何意義一、基本概念二、幾個(gè)定理第三節(jié)單純形法一、初始可行解的確定二、最優(yōu)性檢驗(yàn)與解的判別三、基變量四、迭代第四節(jié)單純形法的計(jì)算步驟一、單純形表二、單純形法的計(jì)算步驟第五節(jié)單純形法的進(jìn)一步討論一、人工變量法二、兩階段法三、退化第三章對(duì)偶理論和靈敏度分析教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，理解影子價(jià)格的經(jīng)濟(jì)學(xué)意義；掌握線性規(guī)劃問題的對(duì)偶問題，對(duì)偶問題的一般性質(zhì)、對(duì)偶單純形法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：線性規(guī)劃問題的對(duì)偶問題，對(duì)偶問題的一般性質(zhì)、對(duì)偶單純形法。難點(diǎn)：對(duì)偶問題的一般性質(zhì)。第一節(jié)對(duì)偶問題的提出一、對(duì)偶問題的提出思路第二節(jié)線性規(guī)劃問題的對(duì)偶理論一、原問題與對(duì)偶問題的關(guān)系二、對(duì)偶問題的基本性質(zhì)第三節(jié)影子價(jià)格一、影子價(jià)格的原理二、經(jīng)濟(jì)學(xué)意義第四節(jié)對(duì)偶單純形法一、對(duì)偶單純形法的計(jì)算步驟第四章運(yùn)輸問題教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，掌握運(yùn)輸問題的基本模型、表上作業(yè)法的求解步驟，產(chǎn)銷不平衡的運(yùn)輸問題及其求解問題的方法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：運(yùn)輸問題的基本模型、表上作業(yè)法的求解步驟，產(chǎn)銷不平衡運(yùn)輸問題。難點(diǎn)：產(chǎn)銷不平衡運(yùn)輸問題。運(yùn)輸問題的數(shù)學(xué)模型一、運(yùn)輸問題數(shù)學(xué)模型的建立第二節(jié)表上作業(yè)法一、確定初始基可行解二、最優(yōu)解的判別三、解的改進(jìn)——閉回路調(diào)整方法四、表上作業(yè)法計(jì)算中的問題第三節(jié)產(chǎn)銷不平衡的運(yùn)輸問題及其求解問題一、產(chǎn)大于銷、銷大于產(chǎn)的運(yùn)輸問題的解決方法第四節(jié)應(yīng)用舉例一、幾個(gè)典型的運(yùn)輸問題建模及求解第五章目標(biāo)規(guī)劃教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，理解目標(biāo)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)或管理意義；掌握目標(biāo)規(guī)劃的數(shù)學(xué)建模方法，掌握目標(biāo)規(guī)劃的圖解法、單純形法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：目標(biāo)規(guī)劃的數(shù)學(xué)建模方法，掌握目標(biāo)規(guī)劃的圖解法、單純形法。難點(diǎn)：目標(biāo)規(guī)劃的圖解法。目標(biāo)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型一、目標(biāo)規(guī)劃的基本含義與基本模型目標(biāo)規(guī)劃的圖解法一、目標(biāo)規(guī)劃圖解法的步驟目標(biāo)規(guī)劃的單純形法一、目標(biāo)規(guī)劃的單純形法步驟應(yīng)用舉例一、幾個(gè)典型的目標(biāo)規(guī)劃問題建模及求解第六章整數(shù)規(guī)劃教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，掌握0-1型整數(shù)線性規(guī)劃問題的建模及求解方法，掌握整數(shù)規(guī)劃的模型的分支定界法求解，指派問題的建模及求解方法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：整數(shù)規(guī)劃的建模，整數(shù)規(guī)劃模型的分支定界法，指派問題的建模及求解方法。難點(diǎn)：整數(shù)規(guī)劃模型的分支定界法。第一節(jié)整數(shù)規(guī)劃問題的提出一、整數(shù)規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型第二節(jié)分支定界法一、分支定界法的原理二、分支定界法的計(jì)算步驟第三節(jié)0-1型整數(shù)規(guī)劃一、0-1變量的實(shí)際問題建模二、0-1型整數(shù)規(guī)劃的解法第四節(jié)指派問題一、指派問題的數(shù)學(xué)模型二、匈牙利方法計(jì)算步驟第七章動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本方法教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，了解動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本思想；理解動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題求解的最優(yōu)性原理和最優(yōu)性定理；掌握動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題的基本方程，動(dòng)態(tài)規(guī)劃的逆序、順序基本解法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題的基本方程，動(dòng)態(tài)規(guī)劃的逆序、順序基本解法。難點(diǎn)：動(dòng)態(tài)規(guī)劃的逆序、順序基本解法。第一節(jié)多階段的決策過程及實(shí)例一、多階段決策過程的實(shí)際管理或經(jīng)濟(jì)意義第二節(jié)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本概念和基本方程一、動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本概念二、動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本思想和基本方程第三節(jié)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)性定理一、動(dòng)態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)性原理二、逆序解法和順序解法第八章動(dòng)態(tài)規(guī)劃應(yīng)用舉例教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，掌握各類經(jīng)濟(jì)或管理應(yīng)用問題的動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題模型的構(gòu)建與求解。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：背包問題，生產(chǎn)與存儲(chǔ)問題難點(diǎn)：貨郎擔(dān)問題。資源分配問題一、資源分配問題的建模二、求解方法第二節(jié)生產(chǎn)與儲(chǔ)存問題一、生產(chǎn)與儲(chǔ)存問題的建模二、求解方法第三節(jié)背包問題一、背包問題的建模二、求解方法第四節(jié)貨郎擔(dān)問題一、貨郎擔(dān)問題的建模二、求解方法第九章圖與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，理解圖論的基本概念；掌握最小支撐樹問題，最短路問題，中國郵遞員問題的求解方法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：最小支撐樹問題，最短路問題，中國郵遞員問題的求解方法。難點(diǎn)：最短路問題。圖的基本概念一、圖的若干基本概念樹一、樹及其性質(zhì)二、圖的支撐樹三、最小支撐樹問題最短路問題一、引例二、最短路問題中國郵遞員問題一、一筆畫問題二、奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法第十章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，理解網(wǎng)絡(luò)圖的基本概念、基本構(gòu)成、基本類型、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，掌握網(wǎng)絡(luò)圖的繪制方法，時(shí)間參數(shù)的計(jì)算、關(guān)鍵路線的求解。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)圖的繪制方法，時(shí)間參數(shù)的計(jì)算、關(guān)鍵路線的求解。難點(diǎn)：時(shí)間參數(shù)的計(jì)算。第一節(jié)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖一、基本術(shù)語二、雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖第二節(jié)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的時(shí)間參數(shù)計(jì)算一、工作持續(xù)時(shí)間二、計(jì)算關(guān)系式第三節(jié)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的優(yōu)化一、工期優(yōu)化二、資源優(yōu)化三、時(shí)間-費(fèi)用優(yōu)化四、課程思政、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素教學(xué)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)思政元素案例培養(yǎng)目標(biāo)備注第一章第一節(jié)運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展歷史第二次世界大戰(zhàn)下的運(yùn)籌學(xué)家創(chuàng)立學(xué)科的事跡艱苦奮斗、求真務(wù)實(shí)、百折不撓，勇于奉獻(xiàn)、救國救民的精神第一章第一節(jié)我國運(yùn)籌學(xué)學(xué)科的引入徐國志、錢學(xué)森、華羅庚將運(yùn)籌學(xué)引入我國事跡胸懷祖國、百折不撓、學(xué)有所成、報(bào)效祖國的精神第一章第一節(jié)我國運(yùn)籌學(xué)研究室的初建徐國志等將運(yùn)籌學(xué)引入到我國，建立第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)研究室的事跡胸懷祖國，放眼世界，勇做時(shí)代精神的弘揚(yáng)者和改革創(chuàng)新的實(shí)踐者。第一章第一節(jié)我國古代運(yùn)籌學(xué)思想我國古代運(yùn)籌學(xué)思想的案例事跡改革創(chuàng)新、求真務(wù)實(shí)、百折不撓，堅(jiān)持真理的科研精神第二章第一節(jié)捷丹格——線性規(guī)劃之父捷丹格確定線性規(guī)劃并用單純形法求解的事跡嚴(yán)謹(jǐn)、艱苦奮斗、求真務(wù)實(shí)、百折不撓，堅(jiān)持真理的科研精神。第六章第四節(jié)指派問題的匈牙利解法匈牙利數(shù)學(xué)家康尼格提出的指派問題算法的事跡嚴(yán)謹(jǐn)、艱苦奮斗、求真務(wù)實(shí)、百折不撓，堅(jiān)持真理的科研精神。第七章第一節(jié)美國數(shù)學(xué)家貝爾曼提出動(dòng)態(tài)規(guī)劃思想美國數(shù)學(xué)家貝爾曼提出動(dòng)態(tài)規(guī)劃思想的事跡嚴(yán)謹(jǐn)、艱苦奮斗、求真務(wù)實(shí)、百折不撓，堅(jiān)持真理的科研精神。第九章第一節(jié)圖論的創(chuàng)立歐拉創(chuàng)立圖論的事跡嚴(yán)謹(jǐn)、求真務(wù)實(shí)、百折不撓，堅(jiān)持真理的科研精神。第九章第四節(jié)中國郵遞員問題我國教授管梅谷創(chuàng)立中國郵遞員問題的事跡嚴(yán)謹(jǐn)、艱苦奮斗、不畏強(qiáng)權(quán)、堅(jiān)持真理的科研精神。第十章第一節(jié)華羅庚的統(tǒng)籌方法華羅庚引入網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的事跡嚴(yán)謹(jǐn)、求真務(wù)實(shí)、堅(jiān)持真理、深入淺出的科研精神。第三章第三節(jié)影子價(jià)格的經(jīng)濟(jì)學(xué)意義將運(yùn)籌學(xué)的最優(yōu)量化結(jié)果融入到經(jīng)濟(jì)學(xué)原理中的精神將基礎(chǔ)理論工具融入到經(jīng)濟(jì)決策中，為實(shí)踐活動(dòng)提供量化依據(jù)的精神創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)案例第八章第四節(jié)貨郎擔(dān)問題將傳統(tǒng)現(xiàn)實(shí)問題應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃解決的事跡學(xué)以致用、改革創(chuàng)新的實(shí)踐者創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)案例第十章第一節(jié)PERT技術(shù)的應(yīng)用將PERT技術(shù)應(yīng)用到北京鳥巢建設(shè)的事跡學(xué)以致用、改革創(chuàng)新的實(shí)踐者創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)案例五、學(xué)時(shí)分配表序號(hào)章節(jié)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配合計(jì)課堂授課實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)上機(jī)學(xué)時(shí)實(shí)踐學(xué)時(shí)在線學(xué)習(xí)習(xí)題課研討課其他1第一章運(yùn)籌學(xué)概論12第二章線性規(guī)劃與單純形法83第三章對(duì)偶理論和靈敏度分析54第四章運(yùn)輸問題65第五章目標(biāo)規(guī)劃66第六章整數(shù)規(guī)劃67第七章動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本方法48第八章動(dòng)態(tài)規(guī)劃應(yīng)用舉例49第九章圖與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化410第十章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃4合計(jì)4848六、課程教學(xué)基本要求1.課堂授課教學(xué)過程中采用講授式、啟發(fā)式等教學(xué)方法，用多媒體、演示課件和在線課程平臺(tái)等手段。2.作業(yè)通過作業(yè)，能夠幫助學(xué)生掌握運(yùn)籌學(xué)整體優(yōu)化思想，熟悉其建模條件、步驟及相應(yīng)的技巧，具有初步運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)思想和方法分析、解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新思維與應(yīng)用能力。七、建議教材及主要參考資料1.建議教材[1]胡運(yùn)權(quán),郭耀煌.運(yùn)籌學(xué)教程（第五版）.北京：清華大學(xué)出版社,2018.122.主要參考資料[1]《運(yùn)籌學(xué)》教材編寫組.運(yùn)籌學(xué)（第四版）.北京：清華大學(xué)出版社,2012.9[2]胡運(yùn)權(quán).運(yùn)籌學(xué)習(xí)題集（第五版）.北京：清華大學(xué)出版社,2019.3[3]胡運(yùn)權(quán).運(yùn)籌學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用（第五版）.北京：高等教育出版社,2008.6[4]《運(yùn)籌學(xué)》教材編寫組.運(yùn)籌學(xué)（第三版）.北京：清華大學(xué)出版社，2005