優(yōu)化理論教學(xué)大綱

優(yōu)化理論教學(xué)大綱課程中文名稱：優(yōu)化理論課程英文名稱：OptimizationTheory課程編號：C1265學(xué)分：2學(xué)時：32（其中：講課學(xué)時：32實驗學(xué)時：0實踐學(xué)時：0）先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論等適用專業(yè)：自動化課程類別：專業(yè)拓展課程選修使用教材：《運籌學(xué)》教材組編.運籌學(xué)（第四版）,北京:清華大學(xué)出版社開課單位：電氣與新能源學(xué)院課程性質(zhì)優(yōu)化理論是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)方法和相關(guān)科學(xué)技術(shù)知識解決實際問題，為決策者選擇最佳方案提供定量依據(jù)的新興學(xué)科。該課程是自動化專業(yè)的重要專業(yè)選修課程，是學(xué)生進行現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想和方法訓(xùn)練的重要組成部分。該課程的任務(wù)是使學(xué)生能夠掌握系統(tǒng)優(yōu)化的基本概念、基本數(shù)學(xué)原理與理論、基本算法與操作，加強理論與實際相結(jié)合的方法訓(xùn)練，加強局部和整體的系統(tǒng)優(yōu)化的思維方法的訓(xùn)練。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和環(huán)境、興趣與能力，使之能夠自覺地運用優(yōu)化思想去觀察、分析和解決實際問題。從而達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的思維能力，以適應(yīng)現(xiàn)代科技迅猛發(fā)展對未來科技人才的要求。二、教學(xué)目標(biāo)：本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求1、2和畢業(yè)要求3；本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求1的第2指標(biāo)分解點，具體為：1.2能針對一個控制系統(tǒng)復(fù)雜工程問題建立合適的數(shù)學(xué)模型，并利用恰當(dāng)?shù)倪吔鐥l件求解。本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求2的第4指標(biāo)分解點，具體為：2.4能正確表達控制系統(tǒng)復(fù)雜工程問題的解決方案。本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求2的第5指標(biāo)分解點，具體為：2.5能運用自動化專業(yè)知識，分析工業(yè)生產(chǎn)過程的影響因素，證實解決方案的合理性。本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求3的第1指標(biāo)分解點，具體為：3.1能夠根據(jù)用戶需求確定設(shè)計目標(biāo)。三、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章緒論1.教學(xué)內(nèi)容：緒論（1）優(yōu)化理論的發(fā)展簡史；（2）運籌學(xué)的性質(zhì)和特點；（3）運籌學(xué)的主要內(nèi)容；（4）運籌學(xué)的模型；（5）運籌學(xué)的應(yīng)用與展望。2.重、難點：運籌學(xué)的性質(zhì)與特點、運籌學(xué)的工作步驟3.考核要點：運籌學(xué)解決問題的基本思想4.教學(xué)方法：課堂講授、多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排：舉例生活或?qū)W習(xí)中運籌學(xué)思想應(yīng)用實例第二章線性規(guī)劃與單純形法1.教學(xué)內(nèi)容：（1）線性規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型；（2）線性規(guī)劃問題的幾何意義；（3）單純形法；（4）單純形法的計算步驟；（5）單純形法的進一步討論；（6）應(yīng)用舉例。2.重、難點：線性規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型、幾何意義、單純形法的基本思想與計算步驟3.考核要點：線性規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)建模、單純形法的計算步驟4.教學(xué)方法：課堂講授、多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排：教材第38頁1.1,1.4，1.6，1.9，1.10，1.11第三章對偶理論與靈敏度分析1.教學(xué)內(nèi)容：（1）單純形法的矩陣描述；（2）改進單純形法；（3）對偶問題的提出；（4）線性問題的對偶理論；（5）影子價格；（6）靈敏度分析。2.重、難點：對偶理論，對偶問題的經(jīng)濟解釋，改進單純形法、靈敏度分析的思想與方法3.考核要點：對偶理論，影子價格，靈敏度分析4.教學(xué)方法：課堂講授、多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排：教材第73頁2.1,2.3，2.4，2.9，2.10第四章運輸問題1.教學(xué)內(nèi)容：（1）運輸問題的數(shù)學(xué)模型；（2）表上作業(yè)法；（3）產(chǎn)銷不平衡的運輸問題及其求解方法；（4）應(yīng)用舉例。2.重、難點：運輸問題的數(shù)學(xué)模型，產(chǎn)銷不平衡的運輸問題及其求解方法3.考核要點：各種運輸問題的數(shù)學(xué)建模及其求解方法4.教學(xué)方法：課堂講授、多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排：教材第97頁3.5,3.6，3.7第五章目標(biāo)規(guī)劃1.教學(xué)內(nèi)容：（1）目標(biāo)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型；（2）解目標(biāo)規(guī)劃的圖解法；（3）解目標(biāo)規(guī)劃的單純形法；（4）靈敏度分析；（5）應(yīng)用舉例。2.重、難點：目標(biāo)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型，解目標(biāo)規(guī)劃的單純形法，靈敏度分析3.考核要點：解目標(biāo)規(guī)劃的單純形法，靈敏度分析4.教學(xué)方法：課堂講授、多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排：教材第111頁4.2,4.3,4.5第六章整數(shù)規(guī)劃1.教學(xué)內(nèi)容：（1）整數(shù)規(guī)劃問題的提出；（2）分支定界法；（3）割平面法；（4）0-1型整數(shù)規(guī)劃；（5）指派問題2.重、難點：整數(shù)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型、分支定界法、割平面法3.考核要點：整數(shù)規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)建模、分支定界法4.教學(xué)方法：課堂講授、多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排：教材第131頁5.1，5.2,第七章動態(tài)規(guī)劃的基本方法1.教學(xué)內(nèi)容：（1）多階段決策過程及實例；（2）動態(tài)規(guī)劃的基本概念和基本方程；（3）動態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)性原理和最優(yōu)性定理；（4）動態(tài)規(guī)劃和靜態(tài)規(guī)劃的關(guān)系。2.重、難點：多階段決策問題的定義，動態(tài)規(guī)劃的基本概念和基本方程，動態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)性原理和最優(yōu)性定理3.考核要點：動態(tài)規(guī)劃的基本方程的建立與求解4.教學(xué)方法：課堂講授、多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排：教材第211頁8.2,8.5，8.6四、學(xué)時分配及對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐章節(jié)教學(xué)內(nèi)容支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點學(xué)時分配講課實驗實踐第一章優(yōu)化理論的發(fā)展簡史；運籌學(xué)的性質(zhì)和特點；運籌學(xué)的主要內(nèi)容；運籌學(xué)的模型；運籌學(xué)的應(yīng)用于展望2.4200第二章線性規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型；線性規(guī)劃問題的幾何意義；單純形法；單純形法的計算步驟；單純形法的進一步討論；應(yīng)用舉例1.2，2.4，3.1800第三章單純形法的矩陣描述；改進單純形法；對偶問題的提出；線性問題的對偶理論；影子價格；靈敏度分析1.2，2.4，2.5，3.1600第四章運輸問題的數(shù)學(xué)模型；表上作業(yè)法；產(chǎn)銷不平衡的運輸問題及其求解方法；應(yīng)用舉例1.2，2.4，3.1400第五章目標(biāo)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型；解目標(biāo)規(guī)劃的圖解法；解目標(biāo)規(guī)劃的單純形法；靈敏度分析；應(yīng)用舉例1.2，2.4，2.5，3.1400第六章整數(shù)規(guī)劃問題的提出；分支定界法；割平面法；0-1型整數(shù)規(guī)劃；指派問題1.2，2.4，3.1400第七章多階段決策過程及實例；動態(tài)規(guī)劃的基本概念和基本方程；動態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)性原理和最優(yōu)性定理；動態(tài)規(guī)劃和靜態(tài)規(guī)劃的關(guān)系1.2，2.4，3.1400五、考核方式及成績評定標(biāo)準(zhǔn)1、課程考核方式：考核方式包括期末考試、平時及作業(yè)情況考查（其中包括筆記、大作業(yè)等）。期末考試采用閉卷筆試。2、課程成績評定標(biāo)準(zhǔn)課程成績=平時考核成績×50%+期末考試成績×50%。成績的具體構(gòu)成如下：考核形式分值考核細則平時成績50%平時作業(yè)20重點章節(jié)教材習(xí)題、思考題布置若干典型題型為課后作業(yè)，主要考核學(xué)生對每節(jié)課知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，計算全部作業(yè)的平均成績再按20%計入總成績。課堂考勤及課堂表現(xiàn)20以隨機的形式，在每章內(nèi)容進行中或結(jié)束后，隨堂測試1-3題，主要考核學(xué)生課堂的聽課效果和課后及時復(fù)習(xí)消化本章知識的能力，結(jié)合平時的隨機點名，最后按20%計入課程總成績。課外作業(yè)10布置大作業(yè)，學(xué)生根據(jù)自己興趣以小組形式選擇完成。主要考核學(xué)生查閱文獻資料、綜合分析比較撰寫論文的能力以及擴展課堂知識面。最后按10%計入課程總成績。期末考試50%期末考試卷面成績50試卷題型包括選擇題、簡答分析題、作圖題和計算題等，以卷面成績的50%計入課程總成績。考核學(xué)生運用優(yōu)化理論解決實際問題的基本知識與技能。六、參考書目：運籌學(xué)導(dǎo)論,(美)希利爾,(美)利伯曼著.胡運權(quán)譯.清華大學(xué)出版社,2010,第9版.運籌學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用,胡運權(quán).高等教育出版社,2014,第六版.

運籌學(xué)與最優(yōu)化方法,吳祈宗.機械工業(yè)出版社,2013，第二版.

《優(yōu)化理論》課程簡介課程中文名稱：優(yōu)化理論課程英文名稱：OptimizationTheory課程編號：C1265學(xué)分：2學(xué)時：32（其中：講課學(xué)時：32實驗學(xué)時：0實踐學(xué)時：0）先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論等適用專業(yè)：自動化課程類別：專業(yè)拓展課程選修內(nèi)容提要：優(yōu)化理論是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)方法和相關(guān)科學(xué)技術(shù)知識解決實際問題，為決策者選擇最佳方案提供定量依據(jù)的新興學(xué)科。該課程是自動化專業(yè)的重要專業(yè)選修課程，是學(xué)生進行現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想和方法訓(xùn)練的重要組成部分。該課程的任務(wù)是使學(xué)生能夠掌握系統(tǒng)優(yōu)化的基本概念、基本數(shù)學(xué)原理與理論、基本算法與操作，加強理論與實際相結(jié)合的方法訓(xùn)練，加強局部和整體的系統(tǒng)優(yōu)化的思維方法的訓(xùn)練。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和環(huán)境、興趣與能力，使之能夠自覺地運用優(yōu)化思想去觀察、分析和解決實際問題。從而達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的思維能力，以適應(yīng)現(xiàn)代科技迅猛發(fā)展對未來科