《矿业系统工程》课程教学大纲

1、矿业系统工程课程教学大纲课程英文名称：Mining System Engineering课程编号：133991620课程类别：专业课课程性质：必修课学 分： 3学 时：48（其中：讲课学时：48 ；实验学时：0 ；上机学时:0 ）适用专业： 采矿工程开课部门： 环境与资源学院一、课程教学目的和课程性质本课程为采矿工程专业必修学科基础课程。开设本课程的目的旨在使学生通过本课程的学习，一为后续课程打下基础，二是学习运筹学中提出问题、分析问题、解决问题的思路和方法，从而能够运用所学的知识来解决以后工作中可能遇到的各种问题。二、本课程与相关课程的关系先修课程：高等数学、线性代数、概率论与数量统计三、课

2、程的主要内容及基本要求第1单元 线性规划 （12学时）知 识 点1. 系统工程基本概念、思维方式、运筹学基本属性；2. 线性规划的数学模型、基本概念及线性规划的几何性质；3. 线性规划（含二个变量）的图解法；4. 线性规划的单纯形法：一阶段法、大M法、两阶段法；5. 线性规划解的判断；6. 对偶规划的对偶理论及其应用。重 点1. 线性规划的数学模型、基本概念及线性规划的几何性质；2. 线性规划的单纯形法：一阶段法、大M法、两阶段法；3. 线性规划解的判断；难 点1. 线性规划的单纯形法：一阶段法、大M法、两阶段法；2. 线性规划解的判断；基本要求1、识 记：系统工程、线性规划、 运筹学、数学模

3、型、线性规划、线性规划解的性质、对偶规划2、领 会：线性规划的标准形式、单纯形法、对偶定理3、简单应用：能应用一阶段法、大M法、两阶段法求解线性规划问题；能根据对偶定理，判断原问题与对偶问题的解关系4、综合应用：根据提出的问题，能建立相应的线性规划数学模型，并正确求解第2单元 运输问题 （ 4学时）知 识 点1. 运输问题的表示：线性规划模型、运输平衡表2. 初始基础可行解：西北角法、最小元素法、沃格尔(Vogel)法；3. 非基变量的检验：闭回路法、位势法；4. 基可行解的改善：闭回路法；5. 特殊运输问题转换为平衡运输问题。重 点1. 初始基础可行解：西北角法、最小元素法、沃格尔(Voge

4、l)法；2. 非基变量的检验：闭回路法、位势法；3. 基可行解的改善：闭回路法；难 点1. 沃格尔(Vogel)法求解初始调运方案；2. 非基变量的检验：闭回路法、位势法。基本要求1、识 记：运输问题、表上作业法、平衡运输问题、不平衡运输问题、闭回路、罚数、退化、数字格、空格、位势2、领 会：西北角法、最小元素法、沃格尔(Vogel)法、闭回路法、位势法、特殊运输问题转换为平衡运输问题3、简单应用：能应用表上作业法求解运输问题及特殊运输问题 4、综合应用：根据提出的问题，能建立相应的运输问题模型，并正确求解第3单元 整数规划 （6学时）知 识 点1. 整数规划的数学模型及解的基本框架；2. 整

5、数规划的一般解法：分枝定界法；3. 0-1规划数学模型及其求解枚举法、隐枚举法；4. 分派问题的数学模型及匈牙利法；5. 特殊分派问题的解法。重 点1. 整数规划的一般解法：分枝定界法；2. 0-1规划数学模型及其求解枚举法、隐枚举法；3. 分派问题的数学模型及匈牙利法；4. 特殊分派问题的解法。难 点1. 整数规划的一般解法：分枝定界法；2. 分派问题的数学模型及匈牙利法；基本要求1、识 记：整数规划、分解、衍生、松驰、分枝、定界、0-1规划、枚举法、隐枚举法、分派问题、匈牙利法、独立0元素2、领 会：分枝定界法、隐枚举法、匈牙利法、特殊分派问题变换为普通分派问题3、简单应用：能应用分枝定界

6、法求解一般整数规划；能应用隐枚举法求解0-1规划问题；能匈牙利法求解分派问题4、综合应用：根据提出的问题，能建立一般整数规划的数学模型并正确求解；能建立0-1规划数学模型并正确求解；能建立分派问题数学模型并正确求解第4单元 动态规划 （ 6学时）知 识 点1. 动态规划的基本概念及主要参数；2. 最优化原理、基本方程和状态转移方程的建立；3. 动态规划模型的建立和求解；4. 动态规划的应用资源分配问题、求解非线性规划问题、排序问题等。重 点1. 动态规划模型的建立和求解； 难 点1. 最优化原理及状态转移方程的建立基本要求1、识 记：动态规划、多阶段决策过程、阶段、状态、决策、策略、指标函数、

7、阶段收益、指标函数、无后效性2、领 会：最优化原理、状态转移方程、离散确定型动态规划的逆向递推寻优法3、简单应用：能应用逆向递推寻优法求解离散确定型动态规划；能应用动态规划方法求解非线性规划问题和二机床排序问题4、综合应用：根据提出的问题，能建立动态规划的模型并正确求解 第5单元 图论与统筹方法 （14学时）知 识 点1. 图的基本概念；2. 图的矩阵表达方式(相邻和关联矩阵)；3. 欧拉图及哈密尔顿回路的性质及其应用；4. 树的概念及其特点、最小生成树的求法；5. 最短路问题的算法；6. 网络流的基本概念、求最大流的方法；7. 最小费用最大流(赋权法) ；8. 网络图及其绘制、计算时间参数及

8、确定关键路。重 点1. 最小生成树的求法；2. 最短路问题的计算；3. 网络最大流的计算方法；4. 最小费用最大流(赋权法)的计算 ；5. 网络图及其绘制、计算时间参数及确定关键路。难 点1. 图的矩阵表达方式；2. 最短路问题的计算；3. 网络最大流的计算方法；4. 最小费用最大流(赋权法)的计算 。基本要求1、识 记：图及其基本概念、欧拉图、哈密尔顿回路、单代号法、关键线路、时间参数2、领 会：图的矩阵表示、最小树、最短路、最大流、最小费用最大流、网络图3、简单应用：能应用破圈法和避圈法求解最小树；能应用Dijkstra算法求解点与点间最短路、应用矩阵算法求解点对间最短路；能应用标号法求解

9、网络最大流和最小费用最大流；能绘制网络图并计算各时间参数和确定关键线路。4、综合应用：根据提出的问题，能建立图形模型并选择合适的图论方法进行正确求解第6单元 决策分析 （ 4学时）知 识 点1. 决策分析基本概念和决策模型；2. 非确定型决策的决策方法；3. 风险型决策的决策方法，以及决策树。重 点1. 非确定型决策的决策方法；2. 风险型决策的决策方法，以及决策树。 基本要求1、识 记：决策分析、决策准则、2、领 会：非确定型决策、风险型决策 3、简单应用：能对非确定型问题进行乐观法、悲观法、折衷法、最小后悔傎决策；能对风险型问题应用决策树进行决策4、综合应用：能根据问题的性质，进行合理的决

10、策 第7单元 系统工程实践方法介绍 （2学时）知 识 点1. OR等软件2. 规划求解方法基本要求1、识 记：规划求解基础知识、矩阵计算 2、领 会：规划求解规划求解求解线性规划、运输问题、整数规划3、简单应用：能应用规划求解，求解线性规划、运输问题、整数规划等问题学时分配 知识单元理论学时线性规划12运输问题4整数规划6动态规划6图论与统筹方法14决策分析4系统工程实践方法介绍2合计48四、教学方法与手段本课程的理论教学主要采用课堂讲授、多媒体方式进行教学，由于时间的关系，有少量的内容由学生自学完成；每个知识点讲授后均布置一定量的作业需完成；上机练习由学生自由完成，期末考试前教师抽查学生练习的情况。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：题库出题，试题覆盖除动态规划、系统工程实践外的全部教学内容 考核形式：考试成绩评定：采用结构评分，期末考试成绩占50%，作业占20%，上机实践占10%，相关文献阅读及其综述（或其他方式）占20% 六、选用教材、讲义和主要参考书选用教材1.运筹学原理与方法，郭耀煌编著，西南交通大学出版社，2000主要参考书1.运筹学，运筹学教材编写组编，清华大学出版社，19