管理運(yùn)籌學(xué)教學(xué)大綱

《運(yùn)籌學(xué)》教學(xué)大綱一、課程基本信息中文名稱：運(yùn)籌學(xué)英文名稱：OperationalResearch課程編碼：12S5108B課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課總學(xué)時(shí)：60學(xué)時(shí)（理論學(xué)時(shí)60）總學(xué)分：4適用專業(yè)：電子商務(wù)專業(yè)先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、管理學(xué)開課系部：經(jīng)濟(jì)管理系二、課程的性質(zhì)與任務(wù)《運(yùn)籌學(xué)》是經(jīng)管類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。運(yùn)籌學(xué)是以經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的計(jì)量方法的應(yīng)用為主體，本課程對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成尋求最優(yōu)的思想和掌握定量管理的方法，提高分析問題解決問題的能力具有重要作用。課程的教學(xué)任務(wù)：本課程從經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)的角度介紹運(yùn)籌學(xué)的基本知識(shí)，通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生能運(yùn)用科學(xué)方法，尤其是數(shù)學(xué)方法，去研究客觀世界的各種運(yùn)行系統(tǒng)中所發(fā)生的各種復(fù)雜問題，為現(xiàn)實(shí)或未來系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，并據(jù)以進(jìn)行定量分析，從而求得系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行或最優(yōu)設(shè)計(jì)的方案，以幫助管理者科學(xué)地決策。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握線性規(guī)劃、對(duì)偶理論、靈敏度分析、運(yùn)輸模型、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)分析等運(yùn)籌學(xué)的方法，并能運(yùn)用這些方法解決問題。三、課程教學(xué)的基本要求第一章緒論教學(xué)目的與要求：了解運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展歷史，運(yùn)籌學(xué)的研究特點(diǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域。教學(xué)重點(diǎn)：決策、定量分析與運(yùn)籌學(xué)的關(guān)系、運(yùn)籌學(xué)研究的基本特征與基本方法。教學(xué)難點(diǎn)：理解運(yùn)籌學(xué)是對(duì)經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中人力、物力、財(cái)力等資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排，為決策者提供有依據(jù)的最優(yōu)方案，以實(shí)現(xiàn)最有效的管理的分析、試驗(yàn)、量化的方法。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)決策、定量分析與管理運(yùn)籌第二節(jié)運(yùn)籌學(xué)的分支第三節(jié)運(yùn)籌學(xué)在工商管理中的應(yīng)用第四節(jié)學(xué)習(xí)管理運(yùn)籌學(xué)必須使用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件，必須注重于學(xué)以致用的原則。思考題：1.簡述運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展歷史和發(fā)展前景。2.運(yùn)籌學(xué)的主要分支有哪些？考核要求：1.識(shí)記：決策、定量分析、運(yùn)籌學(xué)2.領(lǐng)會(huì)：了解運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展概況。3.簡單應(yīng)用：運(yùn)籌學(xué)的分支。第二章線性規(guī)劃的圖解法教學(xué)目的與要求：了解線性規(guī)劃圖解法的基本特點(diǎn)、適用范圍、解決問題的思路和原理，要求熟練掌握常用的問題的模型及圖解方法，理解圖解法的靈敏度分析。能力目標(biāo)：將實(shí)際生產(chǎn)問題、管理問題建立線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型。教學(xué)重點(diǎn)：線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的一般形式、標(biāo)準(zhǔn)形式；兩個(gè)自變量的線性規(guī)劃的圖解法。教學(xué)難點(diǎn)：等值線的建立和平移；松弛變量和剩余變量的含義。教學(xué)內(nèi)容：問題的提出第二節(jié)圖解法第三節(jié)圖解法的靈敏度分析思考題：1.試述可行域、目標(biāo)函數(shù)等值線、松弛變量和剩余變量的含義。2.試述線性規(guī)劃圖解法的基本特點(diǎn)、適用范圍、圖解法求解的基本程序，步驟和方法3.線性規(guī)劃問題是如何化為標(biāo)準(zhǔn)形式的？考核要求：1.識(shí)記：等值線、松弛變量、剩余變量2.領(lǐng)會(huì)：會(huì)用圖解法求解二維線性規(guī)劃問題，掌握線性規(guī)劃的解及其性質(zhì)。3.簡單應(yīng)用：掌握線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的基本特征和標(biāo)準(zhǔn)形式，以及線性規(guī)劃問題數(shù)學(xué)模型的方法，學(xué)會(huì)用圖解法求解簡單的線性規(guī)劃問題。能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行求解。什么時(shí)候有唯一最優(yōu)解，什么時(shí)候有無窮最優(yōu)解，什么時(shí)候無解，什么時(shí)候具有無界解。4.綜合應(yīng)用：將實(shí)際生產(chǎn)問題、管理問題建立線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型。掌握在圖解法的基礎(chǔ)上如何對(duì)模型中價(jià)值系數(shù)和右端常數(shù)進(jìn)行靈敏度分析。第三章線性規(guī)劃問題的計(jì)算機(jī)求解教學(xué)目的與要求：熟練掌握計(jì)算機(jī)軟件求解運(yùn)籌學(xué)問題的一般方法步驟，本章重點(diǎn)掌握計(jì)算機(jī)求解線性規(guī)劃問題，并要求看懂本管理軟件輸出的求解結(jié)果和靈敏度分析信息。能力目標(biāo)：掌握計(jì)算機(jī)軟件求解數(shù)學(xué)模型。教學(xué)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)軟件的操作方法。教學(xué)難點(diǎn)：管理運(yùn)籌學(xué)計(jì)算機(jī)軟件的輸出信息分析。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)管理運(yùn)籌學(xué)計(jì)算機(jī)軟件的操作方法。第二節(jié)管理運(yùn)籌學(xué)計(jì)算機(jī)軟件的輸出信息分析。思考題：1、管理運(yùn)籌學(xué)計(jì)算機(jī)軟件包中有哪些模塊？2、線性規(guī)劃問題數(shù)學(xué)模型的輸入要點(diǎn)有哪些？3、相差值、當(dāng)前值、對(duì)偶價(jià)格各是什么含義？考核要求：1.識(shí)記：計(jì)算機(jī)軟件操作方法。2.領(lǐng)會(huì)：各個(gè)變量輸出信息的含義。3.簡單應(yīng)用：使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行求解線性規(guī)劃模型，并對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行分析。4.綜合應(yīng)用：將實(shí)際生產(chǎn)問題、管理問題建立線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型，并使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行求解線性規(guī)劃模型，然后對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行分析。第四章線性規(guī)劃在工商管理中的應(yīng)用教學(xué)目的與要求：本章通過典型例子，對(duì)工商管理中的實(shí)際問題進(jìn)行分析、建模和采用計(jì)算機(jī)的方法求解，要求熟練掌握工商管理中的典型案例。能力目標(biāo)：會(huì)使用線性規(guī)劃解決工商管理問題。教學(xué)重點(diǎn)：人力資源分配的問題、生產(chǎn)計(jì)劃的問題。教學(xué)難點(diǎn)：配料問題、。內(nèi)容包括：

第一節(jié)人力資源分配的問題

第二節(jié)生產(chǎn)計(jì)劃的問題

第三節(jié)套裁下料的問題

第四節(jié)配料問題

第五節(jié)投資問題思考題：1、用計(jì)算機(jī)軟件來解決線性規(guī)劃問題一般經(jīng)過哪些步驟和程序？2、生產(chǎn)計(jì)劃問題、套裁下料問題、配料問題的模型建立各有何特點(diǎn)？3、投資問題中風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的避讓是如何考慮的？考核要求：1.識(shí)記：管理問題的已知條件。2.領(lǐng)會(huì)：工商管理問題的模型構(gòu)建過程。3.簡單應(yīng)用：會(huì)利用線性規(guī)劃模型解決工商管理中的實(shí)際問題。4.綜合應(yīng)用：將實(shí)際工商管理問題建立線性規(guī)劃模型，并使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行求解模型，然后對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行分析。第五章單純形法教學(xué)目的與要求：用計(jì)算機(jī)軟件來解決線性規(guī)劃問題就是基于單純形法的基本原理。掌握單純形法的求解思路和基本原理，掌握較簡單線性規(guī)劃問題單純形法表格形式求解方法，了解線性規(guī)劃解的特殊情況在表格形式中的表現(xiàn)和判定。能力目標(biāo)：掌握運(yùn)用單純形法求解線性規(guī)劃問題，掌握兩階段法的計(jì)算步驟。教學(xué)重點(diǎn)：線性規(guī)劃模型的標(biāo)準(zhǔn)化、單純形法、人工變量法；教學(xué)難點(diǎn)：兩階段法、大M法，利用單純型表對(duì)線性規(guī)劃解的特征進(jìn)行判斷。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)單純形法的基本思路和原理第二節(jié)單純形法表格形式思考題：1.試述基變量、非基變量、可行解、基本解、基本可行解、初始基本可行解的含義和概念。2.檢驗(yàn)數(shù)有何意義？如何計(jì)算？3.試述單純形法表格的主要結(jié)構(gòu)和線性規(guī)劃問題初始基本可行解與初始單純形表格建立的過程與對(duì)應(yīng)關(guān)系?？己艘螅?.識(shí)記：基、基向量、非基向量、基變量、非基變量、基本解、基本可行解。2.領(lǐng)會(huì)：理解單純形方法求解的基本思路，線性規(guī)劃問題的標(biāo)準(zhǔn)形式，單純形法的表格形式，單純形的矩陣描述。3.簡單應(yīng)用：掌握如何把一般線性規(guī)劃問題化為線性規(guī)劃問題的標(biāo)準(zhǔn)形式并運(yùn)用單純形法進(jìn)行求解。4.綜合應(yīng)用：掌握當(dāng)系數(shù)矩陣中不存在單位矩陣如何引入人工變量構(gòu)造單位矩陣進(jìn)行單純性法的求解（大M法）。第六章（帶星號(hào)）略第七章運(yùn)輸問題教學(xué)目的與要求：了解運(yùn)輸問題的有關(guān)概念，運(yùn)輸問題的特殊模型、運(yùn)輸問題的計(jì)算機(jī)求解、，掌握運(yùn)輸問題的應(yīng)用及運(yùn)輸問題的表上作業(yè)法。能力目標(biāo)：運(yùn)輸問題的表上作業(yè)法及其結(jié)果的檢驗(yàn)。教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)輸問題的建模、運(yùn)輸問題的應(yīng)用及運(yùn)輸問題的表上作業(yè)求解法。產(chǎn)銷平衡運(yùn)輸問題的表上作業(yè)法。教學(xué)難點(diǎn)：產(chǎn)地、中轉(zhuǎn)地、銷地可以相互轉(zhuǎn)換的中轉(zhuǎn)運(yùn)輸?shù)那蠼?，生產(chǎn)與存儲(chǔ)問題如何理解為運(yùn)輸問題。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)運(yùn)輸模型第二節(jié)運(yùn)輸問題的計(jì)算機(jī)求解第三節(jié)運(yùn)輸問題的應(yīng)用第四節(jié)運(yùn)輸問題的表上作業(yè)法思考題：1.產(chǎn)銷平衡的運(yùn)輸問題與產(chǎn)銷不平衡的運(yùn)輸問題在求解上有何差異？2.運(yùn)輸問題的表上作業(yè)法的初始運(yùn)輸方案是如何建立？3.運(yùn)輸問題的表上作業(yè)法的優(yōu)化思路和最優(yōu)解判別原理是什么？4.如何將時(shí)間上的位移轉(zhuǎn)化成為空間上的位移?？己艘螅?.識(shí)記：運(yùn)輸模型、運(yùn)輸問題的應(yīng)用、運(yùn)輸問題的表上作業(yè)法、閉回路法、位勢(shì)法。2.領(lǐng)會(huì)：掌握對(duì)運(yùn)輸問題進(jìn)行建模，表上作業(yè)法的步驟。3.簡單應(yīng)用：當(dāng)產(chǎn)銷不平衡的時(shí)候如何轉(zhuǎn)換成產(chǎn)銷平衡，生產(chǎn)與存儲(chǔ)的問題轉(zhuǎn)換為運(yùn)輸問題。4.綜合應(yīng)用：掌握如何對(duì)運(yùn)輸問題進(jìn)行表上作業(yè)法（西北角法得到初始可行解、最小元素法得到初始可行解、閉回路計(jì)算檢驗(yàn)數(shù)、位勢(shì)法計(jì)算檢驗(yàn)數(shù)、閉回路調(diào)整進(jìn)基和出基）。第八章整數(shù)規(guī)劃教學(xué)目的與要求：理解整數(shù)線性規(guī)劃模型的概念和特點(diǎn)，了解整數(shù)線性規(guī)劃的分類。理解分枝定界法和割平面法的基本思想；熟練掌握分枝定界法的步驟、整數(shù)線性規(guī)劃模型的建立。能力目標(biāo)：掌握整數(shù)規(guī)劃的圖解法，會(huì)建立簡單的整數(shù)規(guī)劃模型。教學(xué)重點(diǎn)：整數(shù)線性規(guī)劃模型的概念和特點(diǎn)；指派問題的解法，整數(shù)規(guī)劃的其他應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：固定成本問題中兩類變量間關(guān)系的確立，分支定界的原理。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)整數(shù)規(guī)劃的圖解法第二節(jié)整數(shù)規(guī)劃的計(jì)算機(jī)求解第三節(jié)整數(shù)規(guī)劃的相關(guān)應(yīng)用第四節(jié)整數(shù)規(guī)劃的分枝定界法第五節(jié)0-1規(guī)劃的解法思考題：1.圖解法求純整數(shù)規(guī)劃或混合整數(shù)規(guī)劃時(shí)，可行域有何特點(diǎn)？2.整數(shù)規(guī)劃中指派問題有何適用范圍？條件不能滿足時(shí)有何處理方法？3.投資問題是否一定要用整數(shù)規(guī)劃的方法來解決？考核要求：1.識(shí)記：整數(shù)規(guī)劃的性質(zhì)一和性質(zhì)二，整數(shù)規(guī)劃的分支定界法，投資場(chǎng)所的選擇，固定成本問題，指派問題，分布系統(tǒng)，投資問題。2.領(lǐng)會(huì)：理解分支定界法、割平面法的原理和步驟；掌握會(huì)利用0-1變量為某些整數(shù)線性規(guī)劃問題的建模。3.簡單應(yīng)用：整數(shù)規(guī)劃問題的建模。4.綜合應(yīng)用：整數(shù)規(guī)劃問題的分支定界求解思路與步驟。第九章目標(biāo)規(guī)劃教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，了解多個(gè)目標(biāo)的最優(yōu)化問題以及求解方法；熟練掌握目標(biāo)規(guī)劃問題的模型特點(diǎn)；熟悉目標(biāo)模型的求解思路。能力目標(biāo)：應(yīng)用目標(biāo)規(guī)劃解決多目標(biāo)決策問題。教學(xué)重點(diǎn)：理解約束條件中的剛性約束和彈性約束、正負(fù)偏差變量、目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)成形式。教學(xué)難點(diǎn)：目標(biāo)函數(shù)和約束條件的構(gòu)建。教學(xué)內(nèi)容：目標(biāo)規(guī)劃問題舉例有優(yōu)先權(quán)的目標(biāo)規(guī)劃的圖解法第三節(jié)復(fù)雜情況下的有優(yōu)先權(quán)的目標(biāo)規(guī)劃第四節(jié)加權(quán)目標(biāo)規(guī)劃思考題：1.正負(fù)偏差變量的含義是什么？2.目標(biāo)規(guī)劃中的優(yōu)先權(quán)如何設(shè)置？考核要求：1.識(shí)記：剛性約束和彈性約束，偏差變量的內(nèi)涵。2.領(lǐng)會(huì)：理解目標(biāo)規(guī)劃模型的構(gòu)建過程；掌握目標(biāo)函數(shù)的表示形式。3.簡單應(yīng)用：會(huì)用目標(biāo)規(guī)劃解決多目標(biāo)決策問題。4.綜合應(yīng)用：使用目標(biāo)規(guī)劃解決多目標(biāo)決策問題，并使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行求解和分析。第十章動(dòng)態(tài)規(guī)劃教學(xué)目的與要求：通過本章學(xué)習(xí)，了解動(dòng)態(tài)規(guī)劃解決管理問題的思維方式和特點(diǎn)，掌握動(dòng)態(tài)規(guī)劃解決最短路線問題、裝載問題、庫存問題、資源的合理分配和生產(chǎn)過程的最優(yōu)化問題。能力目標(biāo)：應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃解決多階段決策資源分配、生產(chǎn)與存儲(chǔ)和設(shè)備更新等問題。教學(xué)重點(diǎn)：理解動(dòng)態(tài)規(guī)劃基本概念、最優(yōu)化原理和基本方程，掌握動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型結(jié)構(gòu)、逆序法算法原理、資源分配問題、生產(chǎn)與存儲(chǔ)問題。教學(xué)難點(diǎn)：動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型中狀態(tài)變量等的確定。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)多階段決策過程最優(yōu)化問題舉例第二節(jié)基本概念、基本方程與最優(yōu)化原理第三節(jié)動(dòng)態(tài)規(guī)劃應(yīng)用思考題：1.動(dòng)態(tài)規(guī)劃解決生產(chǎn)運(yùn)作問題的基本思維方式和特點(diǎn)是怎樣的？2.動(dòng)態(tài)規(guī)劃解決資源配置問題有何基本方法類型？考核要求：1.識(shí)記：階段、狀態(tài)、決策、策略、狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程、階段指標(biāo)函數(shù)2.領(lǐng)會(huì)：動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本模型與基本方法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃的逆序解法3.簡單應(yīng)用：應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本思路解決資源的合理分配問題、最短路線問題、背包或裝載問題、生產(chǎn)與庫存問題。第十一章圖與網(wǎng)絡(luò)模型教學(xué)目的與要求：了解圖與網(wǎng)絡(luò)的基本概念，學(xué)習(xí)和掌握求解最短路問題的算法及其應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)最大流問題以及最小費(fèi)用最大流問題的線性規(guī)劃模型、計(jì)算機(jī)求解和網(wǎng)絡(luò)圖論解法。能力目標(biāo)：會(huì)求簡單問題的最小樹、最短路、最大流。教學(xué)重點(diǎn)：圖與網(wǎng)絡(luò)的基本概念、最短有向路問題、最小支撐樹問題、最大流問題、最小費(fèi)用流問題。教學(xué)難點(diǎn)：求最短有向路的Dijkstra算法、求最小支撐樹的Kruskal算法。最小費(fèi)用最大流問題。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)圖與網(wǎng)絡(luò)的基本概念第二節(jié)最短路問題第三節(jié)最小生成樹問題第四節(jié)最大流問題第五節(jié)最小費(fèi)用最大流問題思考題：1.試述無向圖、有向圖、連通圖、回路和網(wǎng)絡(luò)的基本概念。2.求解最短路問題有哪幾種類型的算法？思維方式各有何特點(diǎn)？3.試述最小費(fèi)用最大流問題問題求解的基本原理?？己艘螅?.識(shí)記：網(wǎng)絡(luò)分析中各類問題的數(shù)學(xué)模型及其特征，基本求解方法及其步驟，應(yīng)用舉例及討論，最小生成樹的生成，最小費(fèi)用流的數(shù)學(xué)模型與計(jì)算，最短路問題的計(jì)算。2.領(lǐng)會(huì)：圖與網(wǎng)絡(luò)的基本概念，掌握最小樹、最短路、最大流、最小費(fèi)用最大流問題的內(nèi)涵及其解法。3.簡單應(yīng)用：掌握運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行建模。掌握如何得到最小生成樹。掌握如何得到最短路、最大流、最小費(fèi)用最大流。第十二章排序與統(tǒng)籌方法教學(xué)目的與要求：了解車間作業(yè)計(jì)劃模型和統(tǒng)籌方法；能夠解決車間零件加工順序安排問題和工程時(shí)間統(tǒng)籌問題。能力目標(biāo)：會(huì)求一臺(tái)機(jī)器多個(gè)零件的排序問題和工程進(jìn)度時(shí)間統(tǒng)籌問題。教學(xué)重點(diǎn)：一臺(tái)機(jī)器多個(gè)零件的排序問，計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖。教學(xué)難點(diǎn)：關(guān)鍵工序，關(guān)鍵路線。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)車間作業(yè)計(jì)劃模型第二節(jié)統(tǒng)籌方法思考題：1.試述關(guān)鍵工序的基本概念。2.計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖的繪制步驟？3.試述最早完成時(shí)間和最晚開始時(shí)間?？己艘螅?.識(shí)記：一臺(tái)機(jī)器/兩臺(tái)機(jī)器多個(gè)零件的排序問題；工程統(tǒng)籌方法網(wǎng)絡(luò)圖的繪制。2.領(lǐng)會(huì)：統(tǒng)籌方法的關(guān)鍵路線。3.簡單應(yīng)用：掌握車間作業(yè)計(jì)劃模型，會(huì)利用統(tǒng)籌方法解決具體工程問題。第十三章存儲(chǔ)論教學(xué)目的與要求：了解存儲(chǔ)論中的存儲(chǔ)費(fèi)用構(gòu)成部分；能有效合理、最經(jīng)濟(jì)的解決存儲(chǔ)問題。能力目標(biāo)：能對(duì)實(shí)際中的存儲(chǔ)問題進(jìn)行抽象簡化，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型去解決。教學(xué)重點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)訂貨批量存儲(chǔ)模型、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型。教學(xué)難點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)訂貨批量存儲(chǔ)模型、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型的推導(dǎo)過程。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)經(jīng)濟(jì)訂購批量存儲(chǔ)模型第二節(jié)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型 思考題：1.試述最優(yōu)訂貨量時(shí)一年的存儲(chǔ)費(fèi)和一年的訂貨費(fèi)的關(guān)系。2.試求經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)