《数据、模型与决策》教学大纲

-2-《数据、模型与决策》教学大纲（模板）课程编号：021252B课程类型：□通识教育必修课□通识教育选修课□学科基础课□专业核心课eq\o\ac(□,√)专业提升课□专业拓展课总学时：32讲课学时：0实验（上机）学时：32学分：2考试类型：□考试eq\o\ac(□,√)考查适用对象：物流管理专业□是eq\o\ac(□,√)否适合作为其他专业学生的个性化选修课先修课程：线性代数一、教学目标《数据、模型与决策》是物流管理专业的一门选修课程，该课程培养学生对实际问题的分析、提炼能力，对数据的识别、采集、处理、分析能力，对模型的建立、求解能力，对实际提炼问题进行分析、预测与决策的能力；为解决物流和整个企业工作中的实际问题提供科学、创新、先进的思想和思路，合理和有效的方法、技术与工具，为后续物流管理专业的课程学习打下坚实基础。目标1：理解数据、模型与决策基本思想与思路。目标2：了解数据、模型与决策基本原理与理论。目标3：掌握数据、模型与决策基本方法的特征、适用范围、基本步骤、分析与求解工具的使用。目标4：会运用数据、模型与决策的知识对实际问题进行分析、提炼。对提炼的实际问题进行数据的识别、采集、处理，模型的建立与求解，问题的分析、预测、决策。目标5：能运用EXCEL软件对实际问题进行数据分析与计算，并对其计算结果能进行合理解释。目标6：在《数据、模型与决策》的课程体系中有机地融入思政教育内容，深度契合社会主义核心价值观，做好价值引领，讲好中国故事。在《数据、模型与决策》课的程讲授过程中，通过社会主义核心价值观的引领和驱动，培育具有正确价值观、能够胜任未来管理工作的优秀管理者。二、教学内容及其与毕业要求的对应关系数据、模型与决策》属于数量性质的课程，侧重于讲解数据资料的搜集、描述、分析和解释，以及管理决策方法和技术方面的知识。本课程大量运用电子数据表格软件（EXCEL），使学生能够在一种舒适、直观的环境下对各种管理问题展开复杂的定量分析。在教学过程中将大量地运用案例教学，使学生能够接触到各种各样的管理应用，为将来在工作中熟练运用管理科学方法解决实际管理问题打下坚实的基础。《数据、模型与决策》课程主要包括三个部分：一是运用大量来自企业和生活的实际案例进行分析。本课程将从案例出发，详细阐述如何运用数学模型解决管理中遇到的问题，并提供一整套解决问题的方法——了解事实、理清问题结构，对问题中的关系进行量化，建立数学模型，运用计算机求解。本课程的案例选取具有较强的代表性，对物流管理实际工作具有良好的指导作用。二是详细介绍如何建立数学模型。作为管理决策的辅助工具，数学模型在管理方法论中占据不可缺失的地位。本课程将用各种数学模型解开管理决策的神秘面纱，展示管理科学性的一面。通过案例分析，对原始数学模型进行简单明了的解释，在不需对数学模型过分深入的基础上，深刻认识管理科学模型的思想。三是使用Excel电子表格贯穿整个求解过程。本课程将教授如何运用Excel电子表格对所建立的数学模型进行求解，这将令学生的注意力始终集中于解决实际问题的重点和难点——也即分析问题的思想方法和提炼数学模型的技巧上，同时，又能让学生掌握求解分析的工具，能够对所求解的结果进行分析，进而对管理实际问题制定决策。因本课程是一门理论方法和实践紧密结合的课程，教学过程中要特别重视实践环节。《数据、模型与决策》的内容比较丰富，有的方法对物流管理专业的学生来说可能还存在一定的难度，为此在具体教学的时候，将采用课堂讲授、案例分析及上机实习三种授课形式，以课堂案例分析和学生上机操作实验为主，并要求学生撰写随堂上机实验报告。采用个人上机实验报告成绩、小组案例分析平时成绩和期末上机考试成绩结合的考核方式。通过本课程的学习，将能够帮助物流管理专业学生实现具备物流问题分析能力、观察问题和解决问题能力的毕业要求。三、各教学环节学时分配（黑体，小四号字）以表格方式表现各章节的学时分配，表格如下：（宋体，小四号字）教学课时分配序号章节内容讲课实验其他合计1第一章管理科学简介0222第二章线性规划：基本概念0223第三章线性规划：建模与应用0444第四章线性规划的what-if分析0325第五章运输问题和指派问题0446第六章网络优化问题0227第七章整数规划0228第八章决策分析0649第九章预测03310分组案例分析报告2211分组案例分析报告22合计028432四、教学内容（黑体，小四号字）第1章管理科学简介第一节管理科学的本质第二节阐述管理科学方法的例子：盈亏平衡分析第三节本门课程的特色教学重点、难点：重点为理解管理科学的本质，能够使用数学模型进行盈亏平衡分析，并能够使用电子表格进行盈亏平衡分析。课程的考核要求：了解管理科学的定义，理解什么是数学模型，掌握管理科学的本质，应用电子表格进行盈亏平衡分析。复习思考题：1、什么是管理科学？2、决策的分类有哪些？3、与管理问题有关的常见定量因素有哪些？4、敏感性分析的目的是什么？如何利用电子表格进行敏感性分析？思政切入点：根据对立德树人的深入理解，以课程为载体，做好中国文化、中国价值、中国精神的宣讲工作。结合我国高等教育实际，分析国家投入产出等战略选择。第2章线性规划：基本概念第一节线性规划的三个经典应用第二节案例研究：伟恩德玻璃制品公司产品组合问题第三节在电子表格上建立伟恩德公司问题的模型第四节电子表格上的数学模型第五节求解两变量问题的图解法第六节应用Excel求解析线性规划问题第七节一个最小化例子——利博公司广告组合问题第八节从更宽泛的视角看线性规划教学重点、难点：重点为知道用电子表格为线性规划问题建立模型时的四类单元格的作用，能够根据线性规划电子表格写出它的代数形式，运用EXCEL求解线性规划电子表格模型问题。课程的考核要求：理解什么是线性规划，掌握线性规划图解法求解两个变量问题，能够为一个问题建立基本的线性规划电子表格模型，应用EXCEL求解线性规划电子表格模型问题。复习思考题：1、建立一个线性规划模型时，数据单元格、可变单元格、输出单元格和目标单元格的作用是什么？2、模型的可行解是什么意思？一个最优解是什么意思？3、对于线性规划问题，管理者应该知道哪些事项？第3章线性规划：建模与应用第一节案例研究：超级食品公司的广告组合问题第二节资源分配问题第三节成本收益平衡问题第四节网络配送问题第五节超级食品公司案例再研究第六节混合问题第七节从更宽泛的视角来看建模第八节线性规划经典应用回顾教学重点、难点：重点为掌握资源约束和收益约束的区别，以及产生差异的原因，难点在于为四类线性规划问题建立模型，并识别可以用线性规划进行描述和分析的管理问题。课程的考核要求：理解管理者在制定需要考虑的关键问题时所具有的灵活性，掌握线性规划问题的四种主要类型，了解线性规划电子表格中的输出单元格中使用的各种函数。复习思考题：1、资源分配问题的建模步骤是怎样的？2、资源分配问题与成本收益平衡问题在管理目标上的差异是什么？3、收益约束的形式如何？思政切入点：结合我国企整体ERP进展的发展，了解我国改革开放以来企业信息化的进程，了解国家在信息基础设施建设方面的巨大投入。增强了解国家对基础建设方面的投入，增强学生的爱国情感。第4章线性规划的what—if分析第一节what—if分析对管理者的重要性第二节继续研究伟恩德公司案例第三节只有一个目标函数系数变动的影响第四节目标函数系数同时变动的影响第五节单个约束条件变化的影响第六节约束右端值同时变动的情形教学重点、难点：重点为掌握用what-if分析研究各种模型变化，难点在于用solvertable系统地分析当一个或两个数据单元格的值发生变化时带来的影响。课程的考核要求：掌握用电子表格模型来进行各种what-if分析，理解各项参数变化的含义以及对模型影响的范围。复习思考题：1、为什么要研究函数约束条件的变化带来的影响？2、影子价格的含义是什么？3、为什么管理层对可行域感兴趣？第5章运输问题和指派问题第一节案例研究：P&T公司的配送问题第二节运输问题的特征第三节对各种运输问题的变形和建模第四节运输问题变形的一些其他应用第五节案例研究：特赛格公司的选址问题第六节指派问题的特征第七节对指派问题变形的建模教学重点、难点：重点为根据运输问题的描述，建立该问题的电子表格模型，能够解决指派问题的变形问题。课程的考核要求：了解运输问题和指派问题之间的关系，掌握用电子表格模型来构建和求解运输问题、指派问题以及两者的各种变形。复习思考题：1、给出两种能够解决ExcelSolver不能求解的大型运输问题的算法名称。2、给出一种能够解决ExcelSolver不能求解的大型指派问题的算法名称。3、如果一项任务需要多于一个被指派者来执行，模型如何体现这一特征？思政切入点：以我国高铁对运输发展的推动作用作为案例阐述国家在运输基础设施的大量投入是如何改变人民生活。第6章网络优化问题第一节最小费用流问题第二节案例研究：BMZ公司的最大流问题第三节最大流问题第四节最短路问题第五节最小支撑树问题教学重点、难点：重点为通过电子表格模型求解最小费用流问题、最大流问题和最短路问题，建立各种网络最优化问题的网络模型。课程的考核要求：了解最小费用流问题、最大流问题、最短路问题和最小支撑树问题的特点，掌握使用电子表格建模和求解的方法。复习思考题：1、最大流问题的目标和最小费用流问题的目标有什么不同？2、典型的最大流问题有哪些？3、什么时候最短路问题的构建需要添加虚拟目标地？思政切入点：析突发公共卫生事件对供应链的冲击，需要充分考虑国家安全的条件下设计供应链网络，而不能仅考虑成本优势和资源优势。第7章整数规划第一节一般整数规划第二节案例分析：加利福尼亚制造公司的例子第三节其他一些应用第四节0-1变量的一些其他描述方法第五节一些建模的例子教学重点、难点：重点为理解整数规划和线性规划的不同，根据对问题的描述，建立0-1整数规划模型，并在电子表格中构建模型与求解。课程的考核要求：了解一个整数规划问题是如何产生的，掌握使用0-决策变量建立互斥方案和相依决策的约束，应用电子表格建立使用辅助0-1变量和基本0-1整数规划模型。复习思考题：1、为什么一些决策变量必须为整数？2、在固定投资方案的资金预算中，每个非决策的实质是什么？3、运用BIP求解选址问题时，每个费决策的实质是什么？第8章决策分析第一节案例分析：高富布鲁克公司的难题第二节决策准则第三节决策树第四节使用决策树的敏感性分析第五节检查是否需要获得更多的信息第六节使用新的信息更新概率第七节用决策树分析系列决策问题第八节系列决策问题的敏感性分析第九节用效用更好地反映收益的价值第十节决策分析的实际应用教学重点、难点：重点为应用贝叶斯决策规则求解决策分析问题，使用Treeplan来构建和求解决策树，并使用Sensit来处理系列决策问题的敏感性分析。课程的考核要求：了解进行决策分析所必须的决策环境，理解决策分析解决问题的逻辑方法，掌握贝叶斯决策准则构建和求解决策问题，应用Treeplan和Sensit进行电子表格的构建和敏感性问题分析。复习思考题：1、什么是决策树的决策节点和事件节点？2、什么是自然状态的后验概率？3、SensIt中的蛛网图在一次分析中是不是比单因素图考虑了更多的数据单元格？课程思政切入点：结合我国企业和国外企业在近几年在运作优化方面的进展来展开，介绍国内企业近些年的飞速发展。展示当代商学院的课堂上，不需再向以往，处处以国外企业为优，我们已经走出了很多运作水平优秀的企业。第9章预测第一节预测技术概论第二节案例研究：计算机俱乐部仓库的问题第三节运用时间序列预测方法进行案例分析第四节用CBPredictor进行时间序列预测第五节时间序列预测方法透视第六节线性回归因果预测第七节判断预测方法教学重点、难点：重点为掌握衡量预测准确性的方法，会考虑季节性因素进行预测数据调整，掌握每一种预测方法的最适用条件。课程的考核要求：了解一些重要的预测应用类型，掌握两种常用的的衡量预测准确性的方法，会应用电子表格，使用适当的预测方法进行合理数据预测。复习思考题：1、趋势性指数平滑与指数平滑预测方法有什么不同？2、度量一种预测方法准确性的两个主要指标是什么？3、季节因子是衡量什么的？4、为什么上期值预测法有时被称为天真的方法？思政切入点：结合新冠疫情对部分特殊物资需求变动的影响，以及如何利用政府力量，平缓需求波动以及国有企业如何担负责任从供给侧进行需求满足。教学手段与方法：理论分析、典型案例讨论。通过疫情期间国外和国内案例的对比让学生切实了解在面临突发性重大事件的情况下，民主集中制度和集中力量办大事