物流運籌學-教學指南

《物流運籌學》課程教學大綱適用專業(yè)：物流工程、交通運輸、交運國航 編寫日期：2013.09.01適用對象：本科執(zhí)筆者：劉蓉學時數(shù)：36審核者：余潔新修課程：線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計一、本課程的性質、任務和基本要求（一）本課程的性質物流運籌學是一門應用科學，它廣泛應用現(xiàn)有的科學技術知識和數(shù)學方法，解決實際中提出的專門問題，為決策者選擇最優(yōu)決策提供定量依據(jù)。研究的基本特點是：考慮系統(tǒng)的整體優(yōu)化、多學科的配合以及模型方法的應用。輔助決策是運籌學應用的核心，建立模型則是運籌學方法的精髓。（二）本課程的任務通過本課程的學習，使學生學習掌握如何應用運籌學中的數(shù)量方法與模型來分析研究現(xiàn)代企業(yè)生產與技術管理以及經營管理決策問題。課程的任務是向學生系統(tǒng)介紹幾種重要而成熟的運籌學模型，使學生認識運籌學在生產與技術管理和經營管理決策中的作用，領會其基本思想和分析與解決問題的思路。（三）本課程的基本要求1．掌握線性規(guī)劃、運輸模型、整數(shù)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡分析、庫存論、排隊論等幾種重要而成熟的運籌學模型，包括模型條件、結構特點、基本方法步驟及應用范圍等；2．通過對具體方法與模型的學習，認識運籌學在經營管理決策中作為提高決策水平的方法和工具的作用；3．了解其它相關的經營管理數(shù)量方法與模型以及發(fā)展方向；4．領會運籌學在分析與解決實際問題過程中的基本思想和的基本思路，并進行以實際應用為導向的訓練。二、教學內容和教學要求本課程共有八個模塊，知識模塊順序為：線性規(guī)劃、對偶問題與靈敏度分析、運輸問題、整數(shù)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡分析、庫存論、排隊論，其中庫存論和排隊論為兩個機動模塊，可以結合學生所學專業(yè)加以選擇。具體知識模塊及學時分配如下：理論教學部分1、線性規(guī)劃教學內容：線性規(guī)劃數(shù)學模型的建立，線性規(guī)劃的基本性質，線性規(guī)劃的標準格式及轉換方法；單純形法，單純形法的計算步驟，單純形法的進一步討論。重點：標準LP形式的轉換；對二維線性規(guī)劃利用圖解法求解；熟練掌握單純性法的計算過程、幾個指標的意義。2、對偶理論與靈敏度分析教學內容：單純形法的矩陣描述，對偶規(guī)劃的提出，線性規(guī)劃的對偶問題，對偶問題的經濟解釋——影子價格，對偶單純形算法，靈敏度分析，參數(shù)線性規(guī)劃。重點：原問題與對偶問題的關系，對偶問題的基本性質、經濟解釋，對偶單純性算法。對偶理論以及在經濟學中的解釋。3、整數(shù)規(guī)劃教學內容：整數(shù)規(guī)劃問題的提出，分支定界解法，0—1型整數(shù)規(guī)劃，指派問題。重點：整數(shù)規(guī)劃的應用范圍，隱枚舉法。指派問題的建模與解法。4、運輸問題教學內容：運輸問題的數(shù)學模型，表上作業(yè)法，產銷不平衡的運輸問題及求解方法。重點：產銷平衡問題的求解、最優(yōu)檢驗及其方案改進。對于產銷不平衡的問題轉換為產銷平衡問題求解。5、動態(tài)規(guī)劃教學內容：多階段決策過程，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)劃與靜態(tài)規(guī)劃的關系。重點：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)劃與靜態(tài)規(guī)劃的關系。資源分配問題、生產計劃與存貯問題、采購問題三種典型模型的識別與建模6、圖與網(wǎng)絡分析教學內容：圖的基本概念，樹，最短路問題，網(wǎng)絡最大流問題，最小用最大流問題，PERT網(wǎng)絡圖，PERT網(wǎng)絡圖的計算，關鍵路線和網(wǎng)絡計劃的優(yōu)化。重點：狄克屈斯標號法、距離矩陣摹乘法、網(wǎng)絡最大流的標號法、最小費用最大流法、中國郵遞員問題。在熟練繪制PERT圖的同時，通過關鍵路線進行網(wǎng)絡優(yōu)化。7、庫存論教學內容：庫存論的基本概念，確定性存儲模型，隨機性存儲模型重點：對瞬時進貨、不允許缺貨；瞬時進貨、允許缺貨；逐漸進貨、不允許缺貨；逐漸進貨、允許缺貨；隨機進貨5種模型，要熟悉模型假設條件，掌握建模和求解過程。8、排隊論教學內容：排隊論的基本概念及基本分析方法。重點：了解排隊論的應用，掌握基本排隊論理論。掌握無限源的簡單排隊系統(tǒng)、有限源的簡單排隊系統(tǒng)、一般服務的M/G/1/∞排隊系統(tǒng)的分析方法以及系統(tǒng)特征、模型的應用方法，并解決基礎實際問題。上機教學部分1、教學軟件的應用教學內容：結合物流的實際問題，建模，并利用Excel軟件、Lindo、Lingo、QM軟件求解。重點：熟練使用運籌學軟件解決物流實際問題，以軟件語言輸入模型，得出結進行模型求解，讀懂靈敏度分析報告。2、綜合大作業(yè)綜合設計性作業(yè)：分組完成，每組3-5人。教師編制并分發(fā)問題，小組討論，建模并求解，提交作業(yè)報告。在建模過程中，評價各組數(shù)學模型的合理性，對存在的問題引導學生分析原因，指導學生進行修改。讓存在的問題引導學生分析原因，指導學生進行修改。讓同一課題的各小組分別說明設計方案，對比分析，做出判斷和總結。三、教學時數(shù)分配見下面教學時數(shù)分配及考核成績比例表。教學時數(shù)分配比例表序號課程內容總學時數(shù)小計講課上機實驗機動(一)緒論11(二)線性規(guī)劃651(三)對偶理論與靈敏度分析541(四)整數(shù)規(guī)劃541(五)運輸問題541(六)動態(tài)規(guī)劃33(七)圖與網(wǎng)絡分析431（八）庫存論321（九）排隊論22（十）綜合大作業(yè)22合計36288上機學時分配表序號內容學時數(shù)（6）一Excel軟件、Lindo、Lingo、QM應用介紹6二綜合大作業(yè)2合計6四、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工先修課程：《經濟數(shù)學》、《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》；后續(xù)課程：《物流學》、《倉儲管理》、《港口企業(yè)管理》1、與《高等數(shù)學》、《線性代數(shù)》、《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》的聯(lián)系本課程在教學中應用到高等數(shù)學中的微積分和導數(shù)方面的知識、數(shù)理統(tǒng)計中的概率與統(tǒng)計方面的基礎知識、以及線性代數(shù)中矩陣方面的知識，要求學生熟練地掌握相關的基本運算。2、與《物流學》、《倉儲管理》等課程的聯(lián)系本課程中的線性規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡論、運輸論、整數(shù)規(guī)劃、排隊論等理論對實施物流系統(tǒng)規(guī)劃與設計、設施選址規(guī)劃、車輛調配、貨物配裝、路線規(guī)劃、倉儲決策等有重大的幫助，為后續(xù)課程打下基礎。五、為達到本課程的目的和要求所采取的措施1．案例教學：采用案例教學方式給學生以感性的認識，不僅可以啟發(fā)學生的思維，更重要的是使學生掌握如何運用運籌學的理論和方法分析解決實際問題。2．啟發(fā)式教學：通過啟發(fā)式教學引導學生理解和掌握運籌學的基本原理、思想方法及具體算法，以活躍的思維想象和迂回的教學技巧幫助學生化解教學難點，并學會運用運籌學思想方法分析和解決優(yōu)化問題。3．實驗教學：開設不同層次的實驗基礎驗證性實驗：通過上機實驗掌握常用計算機軟件（如LINDO、LINGO、MATLAB等）求解運籌學模型的基本方法，對學生進行實際操作訓練，加強計算機應用能力的培養(yǎng)；綜合設計性實驗：通過自己設計軟件，解決案例問題或較大的實際問題，培養(yǎng)學生的動手動腦能力；綜合探索性實驗：通過學生自己觀察實際生活，探索運籌學的應用與研究，培養(yǎng)學生的科研能力。4.第二課堂：，一方面通過綜合探索性實驗，為學生開拓視野，加強實際問題建立模型能力的訓練。另一方面通過網(wǎng)絡平臺加強網(wǎng)絡資源共享、課外輔導、網(wǎng)上答疑等輔助手段幫助學生解決學習困難。六、考核方式和成績評定 1、考核方式試卷考試卷面70分，實驗報告30分。共計100分。2、成績評定考查成績按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格給定。卷面成績60分以下為不及格；60-70分為及格；70-80分為中等；80-90分為良好；90分以上為優(yōu)秀。3、考核成績在總評成績中所占比例期末考核成績占總評成績70％，平時成績占總評成績30％。平時成績由任課教師根據(jù)學生的考勤、平時作業(yè)、實踐教學、課堂發(fā)言、討論等的情況確定。七、推薦教材及參考資料1、