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文档简介
《运筹学》课程教学大纲《运筹学》课程设计教学大纲
课程编号:093210924课程学分:4学分总学时数:68学时开课单位:理学院包括两个教学大纲:《运筹学》课程教学大纲、《运筹学》课程设计教学大纲运筹学OperationalResearch教学大纲一、课程类别信息与计算科学、数学与应用数学专业必修课二、教学对象信息与计算科学、数学与应用数学专业大二学生三、教学目的在系统讲授运筹学基本理论的基础上,重在培养学生利用运筹学理论解决实际问题的创新实践能力,使学生掌握运筹学的思想方法以及它的模型结构和求解算法,培养学生对实际问题的建模能力和借助计算机软件迅速求解的能力。四、课程教学基本要求及基本内容(一)运筹学基本理论第一章绪论教学要求:1.了解运筹学的发展历史;2.明确课程的学习要求。主要内容:1.运筹学的发展历史2.课程的学习要求第二章线性规划模型教学要求:1.具有初步的建立实际问题线性规划模型的能力;2.准确、熟练的应用单纯形法计算四个以下决策变量的线性规划问题;3.熟练的应用数学软件计算线性规划问题;4.理解、掌握线性规划对偶问题的经济含义及对偶单纯形法;5.了解线性规划的灵敏度分析及其应用。主要内容:1.线性规划问题的数学模型及标准形式2.线性规划模型的图解法3.线性规划模型的单纯形法4.线性规划的对偶理论5.灵敏度分析6.线性规划模型的典型实例第三章运输问题模型教学要求:1.理解掌握运输问题的本质,并能正确地建立实际运输问题的数学模型;2.熟练掌握求解运输问题的表上作业法;3.准确、熟练地将产销不平衡问题转化为产销平衡问题;4.熟练地应用数学软件解决运输问题。主要内容:1.问题的概述2.运输问题模型3.表上作业法4.产销不平衡的运输问题5.运输问题模型典型实例第四章整数规划模型教学要求:1.理解掌握整数规划问题的本质,并能正确地建立实际整数规划问题的数学模型;2.能够借助数学软件应用分支定界法熟练求解整数规划问题;3.理解、掌握分配问题的本质,并能够熟练、正确地应用匈牙利法求解分配问题;4.熟练地应用逻辑变量建立数学模型,并利用隐枚举法求解0-1规划问题;5.熟练应用数学软件求解整数规划问题。主要内容:1.整数规划模型与分支定界法2.分配问题模型与匈牙利法3.含逻辑变量的数学模型与解0-1规划的隐枚举法4.整数规划模型典型实例第五章多目标规划模型教学要求:1.正确理解、掌握多目标线性规划问题的本质,并能正确的建立实际多目标线性规划问题的数学模型;2.能够借助数学软件应用多阶段单纯形法求解多目标线性规划问题;3.正确理解、掌握多目标非线性规划问题的本质,并能正确的建立实际多目标非线性规划问题的数学模型;4.能够借助数学软件应用模式搜索法求解多目标非线性规划问题。主要内容:1.线性多目标规划模型与多阶段单纯形法2.非线性多目标规划模型与模式搜索法3.多目标规划模型在预测中的应用第六章图与网络模型教学要求:1.正确理解、掌握图与网络的基本概念;2.理解、掌握求最小支撑树问题的Kruskal算法和Dijkstra算法;3.理解、掌握求无回路网络的最短有向路的代换法;4.理解、掌握求正权网络中有向最短路的Dijkstra算法;5.理解、掌握求无负回路网络最短有向路的Ford算法;6.理解、掌握求最大流问题的Ford-Fulkerson算法;7.理解、掌握求最小费用流问题的原始—对偶算法;8.理解、掌握求最大基数匹配问题的匈牙利算法;9.理解、掌握求中国邮递员问题的奇偶点上作业法和Edmonds算法;10.能够借助数学软件熟练求解上述问题。主要内容:1.基本概念2.最小支撑树问题1)Kruskal算法2)Dijkstra算法3.最短路问题1)无回路网络的最短有向路算法-代换法2)正权网络中有向最短路的Dijkstra算法3)无负回路网络的最短有向路的Ford算法4.最大流问题与Ford-Fulkerson算法5.最小费用流问题与原始—对偶算法6.最大基数匹配问题与匈牙利算法7.中国邮递员问题1)奇偶点上作业法2)Edmonds算法8.图与网络模型典型实例第七章动态规划模型教学要求:1.正确理解、掌握动态规划问题的本质及基本概念;2.理解、掌握求解动态规划问题的后向算法;3.了解动态规划与静态规划的关系;4.熟练应用数学软件求解动态规划问题。主要内容:1.问题的提出2.动态规划问题的解题思路3.基本概念4.基本结论和基本方程5.求解动态规划问题的算法6.动态规划与静态规划的关系及其应用7.动态规划模型典型实例第八章存储模型教学要求:1.正确理解、掌握存储问题的本质及基本概念;2.理解、掌握并熟练求解确定性存储模型;3.理解、掌握并熟练求解随机性存储模型;4.熟练应用数学软件求解存储问题。主要内容:1.存储问题概述2.确定性存储模型3.随机性存储模型4.存储模型典型实例第九章排队模型教学要求:1.理解排队问题的基本概念及符号;2.理解、掌握最简单流的概念及计算;3.深刻理解、掌握生死过程及其状态平衡方程;4.掌握不同顾客来源及队长情况下排队问题的求解方法。主要内容:1.基本概念及符号说明2.输入与服务时间的分布3.生死过程4.最简单的排队系统模型第十章决策模型教学要求:1.理解、掌握不确定型决策问题的五种决策准则及计算;2.理解、掌握风险决策问题的决策准则及计算;3.深刻理解、掌握、运用决策树进行决策计算;4.理解效用值的含义,能够进行基本的应用。主要内容:1.决策问题概述2.不确定型决策模型3.风险决策模型4.决策树5.决策分析中的效用度量及信息的价值第十一章对策模型教学要求:1.正确理解、掌握对策模型的基本思想及概念;2.理解、掌握二人零和对策模型;3.深刻理解、掌握对策问题的解和对称值求解;4.理解、掌握最大最小(maximin)和最小最大(minimax)准则;5.理解、掌握具有鞍点的对策以及优势原则和具有混合策略的对策。主要内容:1.问题的描述2.二人零和对策模型3.对策问题的解和对称值4.最大最小(maximin)和最小最大(minimax)准则5.具有鞍点的对策6.优势原则和具有混合策略的对策7.对策模型典型实例(二)课程各章节学时分配章节内容学时备注第一章第二章绪论§1实例§2线性规划问题的数学模型§3线性规划模型的标准形式§4线性规划模型的解法§5线性规划的对偶理论§6灵敏度分析线性规划模型建模实例讲解11建议增加2学时的课内实验增加一次阶段测试第三章§1问题的提出§2问题的概述§3运输问题模型§4表上作业法§5产销不平衡的运输问题运输问题模型建模实例讲解5第四章§1整数规划模型§2分配问题模型§3逻辑变量与数学模型整数规划模型建模实例讲解8第五章§1线性多目标规划模型§2非线性多目标规划模型§3目标规划模型在预测中的应用6第六章§1基本概念§2最小支撑树问题§3最短路问题§4最大流问题§5最小费用流问题§6最大基数匹配问题§7中国邮递员问题图与网络模型建模实例讲解10建议增加2学时的课内实验增加一次案例讨论第七章§1问题的提出§2动态规划问题的解题思路§3基本概念§4基本结论和基本方程§5求解动态规划问题的算法动态规划模型建模实例讲解6第八章§1存储问题概述§2确定性存储模型§3不确定性存储模型6增加一次阶段测试第九章§1基本概念及符号说明§2输入与服务时间的分布§3生死过程§4最简单的排队系统模型4第十章§1决策问题概述§2不确定型决策模型§3风险决策模型§4决策树§5决策分析中的效用度量及信息的价值6第十一章§1问题的描述§2二人零和对策模型§3对策问题的解和对称值§4最大最小和最小最大准则§5具有鞍点的对策§6优势原则和具有混合策略的对策§7对策模型典型实例6合计68五、本课程与其它课程的联系先修课程:数学分析、高等代数等。六、实践环节教学内容的安排与要求《运筹学》课程的实践环节为课程设计。七、教材及参考书使用教材:张杰,周硕等编著.运筹学模型及其应用.清华大学出版社,2012.主要参考书:1.朱道立,运筹学,北京:高等教育出版社,20062.吴祈宗,运筹学(第二版)(含1CD),北京:机械工业出版社,20063.秦裕瑗,秦明复,运筹学简明教程(第二版),北京:高等教育出版社,20064.马良,王波,基础运筹学教程(配光盘),北京:高等教育出版社,20065.刁在筠,刘桂珍,宿洁,运筹学(第三版),北京:高等教育出版社,20076.宁宣熙,运筹学实用教程(第二版),北京:科学出版社,20077.张杰等,运筹学模型与实验,北京:中国电力出版社,20078.胡运权,运筹学基础及应用(第五版),北京:高等教育出版社,20089.魏权龄等,运筹学基础教程(第二版),北京:中国人民大学出版社,200810.薛毅,运筹学与实验,北京:电子工业出版社,200811.张衍林,运筹学,武汉:华中科技大学出版社,200912.邓伟,运筹学与最优化MATLAB编程,北京:机械工业出版社,200913.徐玖平,运筹学:数据·模型·决策,北京:科学出版社,200914.韩伯棠,管理运筹学(第三版),北京:高等教育出版社,201115.边馥萍,侯文华,梁冯珍,数学模型方法与算法,北京:高等教育出版社,200516.谭永基,蔡志杰,俞文魮,数学模型,上海:复旦大学出版社,200517.唐焕文,贺明峰.数学模型引论.北京:高等教育出版社,200518.谭永基,朱晓明,丁颂康,经济管理数学模型案例教程,北京:高等教育出版社,200619.姜启源,叶金星,叶俊,数学模型(第四版),北京:高等教育出版社,201120.王兵团,数学建模基础,北京:北京交通大学出版社,200521.徐全智,杨晋浩,数学建模(第二版),北京:高等教育出版社,200822.韩中庚,数学建模方法及其应用(第二版),北京:高等教育出版社,2009八、大纲说明本教学大纲制定依据按照教育部对该课程的要求及高教[1998]2号附件一与附件五,并参照其它院校的该课程教学大纲.
课程编号:093410924课程学分:1学分课程学时:1周开课单位:理学院运筹学课程设计CourseDesignofOperationalResearch教学大纲一、课程类别专业实践教学环节二、教学对象信息与计算科学专业、数学与应用数学专业大二学生三、教学目的运筹学是信息与计算科学和数学与应用数学专业的专业必修课,是一门实践性很强的课程。学生通过运筹学基本理论学习、课后训练、课内实验以及建模案例讨论等环节,对运筹学的基本概念、基本算法、基本模型有了一定的理解,同时能够应用LINGO及MATLAB软件解决比较简单的实际工程问题。但是,学生对于将比较复杂的实际问题提炼为数学问题、建立描述实际问题的数学模型、编程求解等能力还有待提高,还需要经过严格、集中、具有一定难度的专项训练。课程设计环节旨在综合运用所学知识解决实际问题,培养学生的实践创新能力,提高利用数学软件编程求解的技能。四、课程设计内容及学时分配、教学要求教学要求1.基本要求对于经过简化处理的较难的实际问题,能够建立比较完整、规范的数学模型,利用所学算法或者对现有算法进行改进,借助LINGO软件及MATLAB软件编程,对模型进行求解,得到基本结果。2.拓展要求对得到的结果进行可行性、合理性分析,同时改进模型及算法,对问题做进一步的拓展研究。3.写作要求要求学生具备基本的科技写作能力,对于解决的问题,按照要求形成规范、可读性强的课程设计报告。课程设计内容1.选题:在3—7个实际问题中任选其一(大约需要0.5天时间);2.读题:研读、理解问题的内容、要求、内涵(大约需要1天时间);3.建模:建立相应的数学模型(大约需要1.5天时间);4.算法:确定问题的求解思路,给出可行、规范的求解算法(大约需要1.5天时间);5.编程:利用LINGO软件及MATLAB软件编程,并调试程序(大约需要2天时间);6.求解:对模型求解、分析及拓展研究(大约需要1.5天时间);7.形成课程设计报告(大约需要2天时间)。课程设计形式1.三人一组,团队合作;2.前期分散进行,随时答疑;3.后期集中答辩。五、本课程与其他课程的联系先修课程:数学分析,高等代数,C语言,运筹学,MATLAB后续课程:计算方法,最优化
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