运筹学教案(胡运权版)
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一、课程概述课程名称:运筹学授课对象:清华大学经管学院管理科学与工程专业研究生授课时长:共16周,每周2学时教学目标:1. 理解运筹学的基本概念、原理和方法。
2. 掌握线性规划、整数规划、非线性规划等运筹学的基本模型和求解方法。
3. 培养学生运用运筹学解决实际问题的能力。
4. 提高学生的逻辑思维、分析问题和创新能力。
二、教学内容与安排第1-2周:运筹学的基本概念与数学基础1. 运筹学的基本概念、发展历程及应用领域。
2. 数学基础:线性代数、概率论与数理统计。
第3-4周:线性规划1. 线性规划的基本概念、数学模型与标准形式。
2. 线性规划的求解方法:单纯形法、对偶理论。
3. 线性规划的应用实例。
第5-6周:整数规划1. 整数规划的基本概念、数学模型与标准形式。
2. 整数规划的求解方法:分支定界法、割平面法。
3. 整数规划的应用实例。
第7-8周:非线性规划1. 非线性规划的基本概念、数学模型与标准形式。
2. 非线性规划的求解方法:梯度法、牛顿法、共轭梯度法。
3. 非线性规划的应用实例。
第9-10周:网络优化1. 网络优化的基本概念、数学模型与标准形式。
2. 网络优化的求解方法:最短路径法、最小生成树法、最大流问题。
3. 网络优化的应用实例。
第11-12周:动态规划1. 动态规划的基本概念、数学模型与标准形式。
2. 动态规划的求解方法:动态规划表、状态转移方程。
3. 动态规划的应用实例。
第13-14周:排队论1. 排队论的基本概念、数学模型与标准形式。
2. 排队论的求解方法:泊松过程、排队系统分析。
3. 排队论的应用实例。
第15-16周:案例分析1. 结合实际案例,分析运筹学在各个领域的应用。
2. 学生分组讨论,撰写案例分析报告。
三、教学方法与手段1. 讲授法:系统讲解运筹学的基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法:通过实际案例,让学生理解运筹学的应用。
3. 讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提高学生的思考能力。
物流运筹学教案课程名称:物流运筹学适用专业:物流管理规定学时:32学时,2学分开课学期:三年级上学期任课教师:***物流运筹学教案一、课程说明物流运筹学运筹学是经管类专业本、专科生的主干课、学位课.通过本书学习要求学生掌握线性规划、整数规划、目标规划、图与网络分析、动态规划、存储论、排队论、决策论、博弈论的基本理论及方法,通过案例分析,要求学生学会建模的方法,能用各类模型的建立解决在经济管理中出现的各类问题.二、教学内容物流运筹学是物流管理专业的专业方向课程,教材涵盖了线性规划、整数规划、目标规划、图与网络分析、动态规划、存储论、排队论、决策论、博弈论的基本理论及方法,讨论了目标规划、图与网络分析在物流中的主要应用领域,探讨了利用线性规划、整数规划、目标规划、图与网络分析、动态规划、存储论、排队论、决策论、博弈论的基本理论及方法解决物流活动中的问题,并对物流运输路线安排、物资调配等专题进行了剖析.三、本课程的教案主要包括下列教学活动形式1、本章的教学目标及基本要求2、本章各节教学内容3、教学重点与难点4、本章教学内容的深化和拓宽5、本章教学方式手段及教学过程中应注意的问题6、本章的主要参考书目7、本章的思考题和习题8、教学进程四、课程教学的基本要求本课程的教学环节包括:课堂讲授、习题课、课外作业.通过本课程各个教学环节的教学,重点培养学生的学习能力、分析问题解决问题的能力.一课堂讲授主要教学方法:主要采用教师课堂讲授为主,增加讨论课和习题课,调动学生学习的主观能动性.二习题习题是本课程的重要教学环节,通过习题巩固讲授过的基本理论知识,培养学生自学能力和分析问题解决问题的能力.习题课:安排每章后.三考试环节学生成绩评定:平时成绩20%+期末考试80%平时成绩包括:学习态度、小测验、作业等.期末考试主要采用笔试闭卷形式,题型主要分为:判断题、选择题、计算分析题、简述题和案例分析题等.五、建议使用教材及教学参考书运筹学:运筹学教材编写组主编,清华大学出版社,2012年01出版.运筹学教程:胡运权主编,清华大学出版社,2012年02月出版.第一章线性规划及单纯形法本章的教学目标及基本要求了解运筹学的概念掌握线性规划问题的数学模型掌握图解法和单纯形法的计算学会用单纯形法解决现实问题本章各节教学内容本章共分四节,4学时第1章线性规划及单纯形法第一节一般线性规划问题的教学模型第二节图解法第三节单纯形法原理第四节单纯形法的计算步骤习题一教学重点与难点掌握线性规划问题的数学模型掌握图解法和单纯形法的计算本章教学内容的深化和拓宽线性规划在日常中的应用本章教学方式手段及教学过程中应注意的问题本章以课堂讲解为主,并采用对比和案例教学的分析方法.每次课课前用5分钟提问,对提问内容精心设计.讲授结束时用3分钟总结,包括本节课需要掌握的知识点,重点和难点等.本章的主要参考书目运筹学:运筹学教材编写组主编,清华大学出版社,2012年01出版.运筹学教程:胡运权主编,清华大学出版社,2012年02月出版.本章的思考题和习题课后习题一教学进程:具体每次课的教学内容设计第一次课 2课时90分钟第二次课 2课时90分钟第三章运输问题本章的教学目标及基本要求熟悉运输问题的典例和数学模型掌握表上作业法掌握产销不平衡的运输问题及其应用本章各节教学内容本章共分三节,4学时第一节运输问题的典例和数学模型第二节表上作业法第三节产销不平衡的运输问题及应用习题三教学重点与难点表上作业法产销不平衡的运输问题及应用本章教学内容的深化和拓宽适当补充各种国内的运输现状,使学生掌握表上作业法.本章教学方式手段及教学过程中应注意的问题本章以课堂讲解为主,并采用对比和案例教学的分析方法.每次课课前用5分钟提问,对提问内容精心设计.讲授结束时用3分钟总结,包括本节课需要掌握的知识点,重点和难点等.本章的主要参考书目运筹学:运筹学教材编写组主编,清华大学出版社,2012年01出版.运筹学教程:胡运权主编,清华大学出版社,2012年02月出版.本章的思考题和习题课后习题三教学进程:具体每次课的教学内容设计第一次课 2课时90分钟教学进程:具体每次课的教学内容设计第二次课 2课时90分钟第六章图与网络分析本章的教学目标及基本要求熟悉图的基本概念与模型掌握树图和图的最小部分树概念掌握最短路问题掌握网络的最大流掌握最小费用流本章各节教学内容本章共分五节,4学时第一节图的基本概念与模型第二节树图和图的最小部分树第三节最短路问题第四节网络的最大流第五节最小费用流习题六教学重点与难点树图和图的最小部分树概念最短路问题网络的最大流最小费用流本章教学内容的深化和拓宽运用最短路和网络最大流,最小费用流解决物流问题.本章教学方式手段及教学过程中应注意的问题本章以课堂讲解为主,并采用对比和案例教学的分析方法.每次课课前用5分钟提问,对提问内容精心设计.讲授结束时用3分钟总结,包括本节课需要掌握的知识点,重点和难点等.本章的主要参考书目运筹学:运筹学教材编写组主编,清华大学出版社,2012年01出版.运筹学教程:胡运权主编,清华大学出版社,2012年02月出版.本章的思考题和习题习题六教学进程:具体每次课的教学内容设计第一次课 2课时90分钟教学进程:具体每次课的教学内容设计第二次课 2课时90分钟第7章计划评审方法和关键路线法本章的教学目标及基本要求了解PERT网络图的概念掌握PERT网络图的计算掌握关键路线和网络计划的优化了解完成作业的期望时间和在规定时间内实现事件的概率本章各节教学内容本章共分四节,4学时第一节 PERT网络图第二节 PERT网络图的计算第三节关键路线和网络计划的优化第四节完成作业的期望时间和在规定时间内实现事件的概率教学重点与难点PERT网络图的计算关键路线和网络计划的优化本章教学内容的深化和拓宽适当补充运用PERT图解决问题的方法.本章教学方式手段及教学过程中应注意的问题本章以课堂讲解为主,并采用对比和案例教学的分析方法.每次课课前用5分钟提问,对提问内容精心设计.讲授结束时用3分钟总结,包括本节课需要掌握的知识点,重点和难点等.本章的主要参考书目运筹学:运筹学教材编写组主编,清华大学出版社,2012年01出版.运筹学教程:胡运权主编,清华大学出版社,2012年02月出版.本章的思考题和习题课后习题七教学进程:具体每次课的教学内容设计第一次课 2课时90分钟教学进程:具体每次课的教学内容设计第一次课 2课时90分钟第九章存储论本章的教学目标及基本要求掌握经济批量的存储模型掌握具有价格折扣优惠的存储模型掌握动态的存储模型了解单时期的随机存储模型了解多时期的随机存储模型本章各节教学内容本章共分六节,4学时第一节引言第二节经济批量的存储模型第三节具有价格折扣优惠的存储模型第四节动态的存储模型第五节单时期的随机存储模型第六节多时期的随机存储模型习题九教学重点与难点掌握经济批量的存储模型掌握具有价格折扣优惠的存储模型掌握动态的存储模型本章教学内容的深化和拓宽适当订货策略的内容本章教学方式手段及教学过程中应注意的问题本章以课堂讲解为主,并采用对比和案例教学的分析方法.每次课课前用5分钟提问,对提问内容精心设计.讲授结束时用3分钟总结,包括本节课需要掌握的知识点,重点和难点等.本章的主要参考书目运筹学:运筹学教材编写组主编,清华大学出版社,2012年01出版.运筹学教程:胡运权主编,清华大学出版社,2012年02月出版.本章的思考题和习题课后习题九教学进程:具体每次课的教学内容设计第一次课 2课时90分钟()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤++=<≤++=<≤++=Q Q k Q c c R QQ C Q Q Q k Q c c R QQ C Q Q k Q c c R QQ C 2331)3(21231)2(1131)1( ,21 ,210 ,21 1周期内需求量订购量:Qt = Rt ; 2周期内订购费用:Bt = c3 + KRt ; 3周期内平均订购费用:bt = c3/t + KR ; 4周期内平均存储量:qt = Qt/2 = Rt/2; 5周期内平均存储费用:At = c1Rt/2;6周期内总平均费用:Ct = c3/t + KR + c1Rt/2.例某钢厂月计划角钢产量为3000吨,每吨每月存储费元,每次生产的设备调试费用为2500元.试确定该厂角钢的经济生产批量和生产间隔时间,并比较按月计划生产与按经济批量生产两种方案的年费用情况.解 1 月计划生产方案:每月产量为3000吨,每月费用为×3000×+2500 = 10450元全年总费用为10450×12 = 125400元2 经济批量生产方案:16823.53000250022130≈⨯⨯==c Rc Q第三节 具有价格折扣优惠的存储模型40分钟设货物单价函数为KQ, 假定其价格分三级处理:(),, ,0 ,⎪⎩⎪⎨⎧≤<≤<≤=Q Q k Q Q Q k Q Q k Q K平均每单位货物所需费用为第十一章决策分析本章的教学目标及基本要求熟知不确定型的决策分析、风险情况下的决策熟知贝叶斯决策掌握决策分析中的效用度量掌握层次分析法和多目标分析法本章各节教学内容本章共分8节,2学时第一节引言第二节不确定型的决策分析第三节风险情况下的决策第四节贝叶斯决策第五节决策分析中的效用度量第六节层次分析法第七节多目标决策习题十一教学重点与难点不确定型的决策分析风险情况下的决策贝叶斯决策层次分析法多目标决策本章教学内容的深化和拓宽适当决策在物流中的应用本章教学方式手段及教学过程中应注意的问题本章以课堂讲解为主,并采用对比和案例教学的分析方法.每次课课前用5分钟提问,对提问内容精心设计.讲授结束时用3分钟总结,包括本节课需要掌握的知识点,重点和难点等.本章的主要参考书目运筹学:运筹学教材编写组主编,清华大学出版社,2012年01出版.运筹学教程:胡运权主编,清华大学出版社,2012年02月出版.本章的思考题和习题习题十一教学进程:具体每次课的教学内容设计第一次课 2课时90分钟第七章销售物流本章的教学目标及基本要求了解销售物流在企业市场营销中的作用掌握不同类型的产品与不同类型的销售物流的匹配关系掌握功能性产品的ECR策略及ECR战略对销售物流的要求掌握创新性产品的QR战略及QR战略对销售物流的要求本章各节教学内容本章共分三节,2学时引例箭牌的分销物流管理第1节物流与市场营销的关系第2节ECR战略与销售物流优化第3节QR战略与销售物流优化课后讨论案例可口可乐的销售物流模式教学重点与难点1、基于需求特点的产品分类2、ECR战略的基本内涵3、QR战略的基本内涵本章教学内容的深化和拓宽适当补充QR战略对厂商及零售商的优点本章教学方式手段及教学过程中应注意的问题本章以课堂讲解为主,并采用对比和案例教学的分析方法.每次课课前用5分钟提问,对提问内容精心设计.讲授结束时用3分钟总结,包括本节课需要掌握的知识点,重点和难点等.本章的主要参考书目销售物流,安久意,2013-10-01 /销售物流管理,刘同利,2011-09-01 /本章的思考题和习题1、物流在企业市场营销中的作用是什么2、ECR战略和QR战略的不同之处和共同之处分别是什么教学进程:具体每次课的教学内容设计第一次课 2课时90分钟第八章生产物流本章的教学目标及基本要求掌握生产物流优化的基本内容熟知ERP在生产物流优化中的作用了解均衡化生产、同步化生产与生产物流的关系掌握精益生产的内涵、基本框架及精益生产对生产物流优化的贡献掌握大规模定制的概念、基本框架及大规模定制对生产物流优化的贡献本章各节教学内容本章共分三节,4学时引例法布劳格:生产物理规划领域的先行者第1节生产物流优化的内容与技术第2节精益生产与生产物流优化第3节大规模定制与生产物流优化课后讨论案例上海通用汽车的柔性化精益制造生产线教学重点与难点1、ERP的原理2、精益生产的内涵3、大规模定制的基本框架本章教学内容的深化和拓宽适当补充生产物流的类型、大规模定制可以实施的各个阶段本章教学方式手段及教学过程中应注意的问题本章以课堂讲解为主,并采用对比和案例教学的分析方法.每次课课前用5分钟提问,对提问内容精心设计.讲授结束时用3分钟总结,包括本节课需要掌握的知识点,重点和难点等.本章的主要参考书目企业生产物流流程,陈璐,2014-11-01 /生产物流管理,宋栎楠,2012-02-01 /本章的思考题和习题1、ERP对于企业的生产物流优化有哪些影响企业在实施ERP的过程中需要注意哪些问题2、精益生产的基本概念是什么它对于生产物流优化有哪些影响3、大规模定制的基本框架是什么它对于生产物流优化有哪些影响教学进程:具体每次课的教学内容设计第一次课 2课时90分钟提问:洋ERP水土不服的原因:国外软件设计的环境与目前国内大环境不同其数据库结构不能体现中国“准信用制社会”的特殊形态.在欧美国家,信用机制构成了市场运营的基础框架.国外专家开发的是以信用制社会为基础模型的系统,因此在业务流程、结算模式、财务指标……等等诸多关键环节上与国内企业的实际情况严重脱节.目前中国处于计划经济向市场经济的转型期,处于“准信用制社会”,经营风险灵活多变是主要特征.系统设计中不考虑这一关键因素,必然出现南辕北辙的局面.第二次课 2课时90分钟。
运筹学教程胡运权第5版1. 简介《运筹学教程》是一本经典的运筹学教材,由胡运权教授编写,已经出版了第5版。
本教程旨在介绍运筹学的基本概念、方法和应用,帮助读者掌握运筹学的基本原理和技巧。
2. 内容概述本教程分为十个章节,涵盖了运筹学的主要内容。
第一章:运筹学概述本章介绍了运筹学的基本概念和发展历程,阐述了运筹学在现代管理决策中的重要作用。
第二章:线性规划本章介绍线性规划的基本概念、模型和求解方法,包括单纯形法和对偶理论等内容。
第三章:整数规划本章介绍整数规划的基本概念和求解方法,包括分枝定界法和割平面法等内容。
第四章:非线性规划本章介绍非线性规划的基本概念和求解方法,包括梯度法和牛顿法等内容。
第五章:动态规划本章介绍动态规划的基本概念和求解方法,包括最优子结构和状态转移方程等内容。
第六章:网络优化本章介绍网络优化的基本概念和求解方法,包括最小生成树和最短路问题等内容。
第七章:多目标规划本章介绍多目标规划的基本概念和求解方法,包括帕累托最优解和权衡法等内容。
第八章:排队论本章介绍排队论的基本概念和模型,包括利用泊松分布和指数分布建模等内容。
第九章:库存管理本章介绍库存管理的基本概念和模型,包括经济订货量和安全库存等内容。
第十章:决策分析本章介绍决策分析的基本概念和方法,包括决策树和期望值法等内容。
3. 学习目标通过学习本教程,读者可以掌握以下技能:•理解运筹学的基本概念和方法;•掌握线性规划、整数规划、非线性规划等方法的应用;•学会运用动态规划、网络优化、多目标规划等方法解决实际问题;•掌握排队论、库存管理、决策分析等方法的应用。
4. 使用说明读者可以将本教程作为自学资料,按照章节顺序逐步学习。
每个章节都包括基本概念的讲解、求解方法的介绍和案例分析。
在阅读本教程时,读者可以使用Markdown文本格式进行标注和整理笔记。
Markdown具有简单易学、格式清晰的特点,适合用于文档编写和批注。
5. 结语《运筹学教程》是一本经典的运筹学教材,适合作为运筹学的入门教材或者参考资料。
贵州工程应用技术学院理学院运筹学授课教案学期:2017-2018学年第二学期运筹学课程名称:运筹学基础及应用(第六版)胡运权编所用教材:16信管、15数学班级:聂登国任课教师:理学院所在部门:应用数学教研室教研室:《绪论》(2课时)【教学流程图】运筹学运筹学与数学模型的基本概念管理学布置作业【教学方法】本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
任务驱动是实现本课教学目标和完成教学内容的主要方法,任务是师生活动内容的核心,在教学过程中,任务驱动被多次利用。
自主学习能提高学生的自主探究能力,竞赛和协作学习调动学生的积极性,激发学生参与的热情。
学生之间互帮互助,共同分享劳动果实,从而激发了学生的团队意识,达到理想的教学效果。
【教学内容】一、教学过程:(一)举例引入:(5分钟)(1)齐王赛马的故事(2)两个囚犯的故事导入提问:什么叫运筹学?(二)新课:绪论一、运筹学的基本概念(用实例引入)例1-1战国初期,齐国的国王要求田忌和他赛马,规定各人从自己的上马、中马、下马中各选一匹马来比赛,并且说好每输一匹马就得支付一千两银子给予获胜者。
当时齐王的马比田忌的马强,结果每年田忌都要输掉三千两银子。
但孙膑给田忌出主意,可使田忌反输为赢。
试问:如果双方都不对自己的策略保密,当齐王先行动时,哪一方会赢?赢多少?反之呢?例1-2有甲乙两个囚犯正被隔离审讯,若两人都坦白,则每人判入狱8年;若两个人都抵赖,则每人判入狱1年;若只有一人坦白,则他初释放,但另一罪犯被判刑10年。
求双方的最优策略。
乙囚犯抵赖坦白甲囚犯抵赖-1,-1 -10,0坦白0,-10 -8,-8定义:运筹学(Operation Research)是运用系统化的方法,通过建成立数学模型及其测试,协助达成最佳决策的一门科学。
它主要研究经济活动和军事活动中能用数学的分析和运算来有效地配置人力、物力、财力等筹划和管理方面的问题。
运筹学胡运权教案运筹学教案
教学目标:
1. 了解运筹学的基本概念和意义。
2. 掌握运筹学的主要方法和技巧。
3. 能够应用运筹学方法解决实际问题。
教学内容:
1. 运筹学的基本概念
- 运筹学的定义和发展历程。
- 运筹学与管理科学的关系。
- 运筹学的应用领域。
2. 运筹学的主要方法和技巧
- 线性规划方法。
- 整数规划方法。
- 动态规划方法。
- 网络优化方法。
3. 运筹学在实际问题中的应用
- 生产调度问题。
- 供应链优化问题。
- 资源分配问题。
- 交通运输问题。
教学过程:
1. 简要介绍运筹学的基本概念和意义。
2. 分析和讨论运筹学的主要方法和技巧,并通过实例进行说明和演示。
3. 分组讨论和展示不同实际问题中的运筹学应用,并与全班进行讨论和交流。
4. 总结运筹学的重要性和实用性,并鼓励学生在实际问题中运用所学知识。
教学资源:
1. 运筹学教材和参考书籍。
2. 实例和案例分析材料。
3. 计算机软件和工具,如Excel、Matlab等。
教学评估:
1. 课堂练习和作业。
2. 实际问题的解决方案和报告。
教学延伸:
1. 鼓励学生参与运筹学相关的竞赛和项目。
2. 提供学生进一步深入研究和应用运筹学的机会,如实习或科研项目等。
《绪论》(2课时)【教学流程图】运筹学运筹学与数学模型的基本概念管理学布置作业【教学方法】本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
任务驱动是实现本课教学目标和完成教学内容的主要方法,任务是师生活动内容的核心,在教学过程中,任务驱动被多次利用。
自主学习能提高学生的自主探究能力,竞赛和协作学习调动学生的积极性,激发学生参与的热情。
学生之间互帮互助,共同分享劳动果实,从而激发了学生的团队意识,达到理想的教学效果。
【教学内容】一、教学过程:(一)举例引入:(5分钟)(1)齐王赛马的故事(2)两个囚犯的故事导入提问:什么叫运筹学?(二)新课:绪论一、运筹学的基本概念(用实例引入)例1-1战国初期,齐国的国王要求田忌和他赛马,规定各人从自己的上马、中马、下马中各选一匹马来比赛,并且说好每输一匹马就得支付一千两银子给予获胜者。
当时齐王的马比田忌的马强,结果每年田忌都要输掉三千两银子。
但孙膑给田忌出主意,可使田忌反输为赢。
试问:如果双方都不对自己的策略保密,当齐王先行动时,哪一方会赢?赢多少?反之呢?例1-2有甲乙两个囚犯正被隔离审讯,若两人都坦白,则每人判入狱8年;若两个人都抵赖,则每人判入狱1年;若只有一人坦白,则他初释放,但另一罪犯被判刑10年。
求双方的最优策略。
乙囚犯抵赖坦白甲囚犯抵赖-1,-1 -10,0坦白0,-10 -8,-8定义:运筹学(Operation Research)是运用系统化的方法,通过建成立数学模型及其测试,协助达成最佳决策的一门科学。
它主要研究经济活动和军事活动中能用数学的分析和运算来有效地配置人力、物力、财力等筹划和管理方面的问题。
二、学习运筹学的方法1、读懂教材上的文字;2、多练习做题,多动脑筋思考;3、作业8次;4、考试;5、EXCEL操作与手动操作结合。
二、学生练习(20分钟)三、课堂小结(5分钟)《线性规划及单纯形法》(2课时)【教学流程图】运筹学运筹学与线性规划的基本概念线性规划线性规划的标准型目标函数结合例题讲解线性规划标准型的转化方法约束条件的右端常数约束条件为不等式布置作业【教学方法】本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
第七章 目标规划 §1 目标规划的提出线性规划问题是讨论一个给定的线性目标函数在一组线性约束条件下的最大值或最小值问题。
对于一个实际问题,管理科学者根据管理层决策目标的要求,首先确定一个目标函数以衡量不同决策的优劣,且根据实际问题中的资源、资金和环境等因素对决策的限制提出相应的约束条件以建立线性规划模型;然后用计算机软件求出最优方案并作灵敏度分析以供管理层决策之用。
而在一些问题中,决策目标往往不只一个,且模型中有可能存在一些互相矛盾的约束条件的情况,用已有的线性规划的理论和方法无法解决这些问题。
因此,1961年美国学者查恩斯(A.Charnes )和库柏(W.W.Coopor )提出了目标规划的概念与数学模型,以解决经济管理中的多目标决策问题。
我们将通过几个例子来说明在实际应用中线性规划存在一系列的局限性。
例1 某厂生产A 、B 两种产品每件所需的劳动力分别为4个人工和6个人工,所需设备的单位台时均为1。
已知该厂有10个单位机器台时提供制造这两种产品,并且至少能提供70个人工。
又,A 、B 产品的利润,每件分别为300元和500元。
试问:该厂各应生产多少件A 、B 产品,才能使其利润值最大?解 设该厂能生产A 、B 产品的数量分别为12,x x 件,则有121212max 30050010..46700, 1,2.jz x x x x s t x x x j =+⎧+≤⎪+≥⎨⎪≥=⎩ 图解法求解如下:由上图可得,满足约束条件的可行解集为∅,即机时约束和人工约束之间产生矛盾,因而该问题无解。
但在实际中,该厂要增加利润,不可能不生产A 、B 两种产品,而由线性规划模型无法为其找到一个合适的方案。
例2 某厂为进行生产需采购A 、B 两种原材料,单价分别为70元/公斤和50元/公斤。
现要求购买资金不超过5000元,总购买量不少于80公斤,而A 原材料不少于20公斤。
问如何确定最好的采购方案(即花掉的资金最少,购买的总量最大)?解 这是一个含有两个目标的数学规划问题。
《绪论》(2课时)【教学流程图】运筹学运筹学与数学模型的基本概念管理学本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
任务驱动是实现本课教学目标和完成教学内容的主要方法,任务是师生活动内容的核心,在教学过程中,任务驱动被多次利用。
自主学习能提高学生的自主探究能力,竞赛和协作学习调动学生的积极性,激发学生参与的热情。
学生之间互帮互助,共同分享劳动果实,从而激发了学生的团队意识,达到理想的教学效果。
【教学内容】一、教学过程:(一)举例引入:(5分钟)(1)齐王赛马的故事(2)两个囚犯的故事导入提问:什么叫运筹学?(二)新课:绪论一、运筹学的基本概念(用实例引入)例1—1战国初期,齐国的国王要求田忌和他赛马,规定各人从自己的上马、中马、下马中各选一匹马来比赛,并且说好每输一匹马就得支付一千两银子给予获胜者.当时齐王的马比田忌的马强,结果每年田忌都要输掉三千两银子。
但孙膑给田忌出主意,可使田忌反输为赢。
试问:如果双方都不对自己的策略保密,当齐王先行动时,哪一方会赢?赢多少?反之呢?例1-2有甲乙两个囚犯正被隔离审讯,若两人都坦白,则每人判入狱8年;若两个人都抵赖,则每人判入狱1年;若只有一人坦白,则他初释放,但另一罪犯被判刑10年。
求双方的最优策略。
乙囚犯抵赖坦白甲囚犯抵赖—1,-1 -10,0坦白0,—10 -8,—8定义:运筹学(Operation Research)是运用系统化的方法,通过建成立数学模型及其测试,协助达成最佳决策的一门科学。
它主要研究经济活动和军事活动中能用数学的分析和运算来有效地配置人力、物力、财力等筹划和管理方面的问题。
二、学习运筹学的方法1、读懂教材上的文字;2、多练习做题,多动脑筋思考;3、作业8次;4、考试;5、EXCEL操作与手动操作结合.二、学生练习(20分钟)三、课堂小结(5分钟)《线性规划及单纯形法》(2课时)【教学流程图】运筹学运筹学与线性规划的基本概念线性规划(线性规划的标准型目标函数约束条件的右端常数约束条件为不等式本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
《绪论》(2课时)【教学流程图】举例引入,绪论运筹学运筹学与数学模型的基本概念管理学课堂练习课堂小结布置作业【教学方法】本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
任务驱动是实现本课教学目标和完成教学内容的主要方法,任务是师生活动内容的核心,在教学过程中,任务驱动被多次利用。
自主学习能提高学生的自主探究能力,竞赛和协作学习调动学生的积极性,激发学生参与的热情。
学生之间互帮互助,共同分享劳动果实,从而激发了学生的团队意识,达到理想的教学效果。
【教学内容】一、教学过程:(一)举例引入:(5分钟)(1)齐王赛马的故事(2)两个囚犯的故事导入提问:什么叫运筹学?(二)新课:绪论一、运筹学的基本概念(用实例引入)例1-1战国初期,齐国的国王要求田忌和他赛马,规定各人从自己的上马、中马、下马中各选一匹马来比赛,并且说好每输一匹马就得支付一千两银子给予获胜者。
当时齐王的马比田忌的马强,结果每年田忌都要输掉三千两银子。
但孙膑给田忌出主意,可使田忌反输为赢。
试问:如果双方都不对自己的策略保密,当齐王先行动时,哪一方会赢?赢多少?反之呢?例1-2有甲乙两个囚犯正被隔离审讯,若两人都坦白,则每人判入狱8年;若两个人都抵赖,则每人判入狱1年;若只有一人坦白,则他初释放,但另一罪犯被判刑10年。
求双方的最优策略。
乙囚犯抵赖坦白甲囚犯抵赖 -1,-1 -10,0坦白 0,-10 -8,-8定义:运筹学(Operation Research)是运用系统化的方法,通过建成立数学模型及其测试,协助达成最佳决策的一门科学。
它主要研究经济活动和军事活动中能用数学的分析和运算来有效地配置人力、物力、财力等筹划和管理方面的问题。
二、学习运筹学的方法1、读懂教材上的文字;2、多练习做题,多动脑筋思考;3、作业8次;4、考试;5、EXCEL操作与手动操作结合。
二、学生练习(20分钟)三、课堂小结(5分钟)《线性规划及单纯形法》(2课时)【教学流程图】运筹学运筹学与线性规划的基本概念线性规划(结合例题讲解)线性规划的标准型目标函数结合例题讲解线性规划标准型的转化方法约束条件的右端常数约束条件为不等式课堂练习课堂小结布置作业【教学方法】本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
《绪论》(2课时)【教学流程图】运筹学运筹学与数学模型的基本概念管理学布置作业【教学方法】本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
任务驱动是实现本课教学目标和完成教学内容的主要方法,任务是师生活动内容的核心,在教学过程中,任务驱动被多次利用。
自主学习能提高学生的自主探究能力,竞赛和协作学习调动学生的积极性,激发学生参与的热情。
学生之间互帮互助,共同分享劳动果实,从而激发了学生的团队意识,达到理想的教学效果。
【教学内容】一、教学过程:(一)举例引入:(5分钟)(1)齐王赛马的故事(2)两个囚犯的故事导入提问:什么叫运筹学?(二)新课:绪论一、运筹学的基本概念(用实例引入)例1-1战国初期,齐国的国王要求田忌和他赛马,规定各人从自己的上马、中马、下马中各选一匹马来比赛,并且说好每输一匹马就得支付一千两银子给予获胜者。
当时齐王的马比田忌的马强,结果每年田忌都要输掉三千两银子。
但孙膑给田忌出主意,可使田忌反输为赢。
试问:如果双方都不对自己的策略保密,当齐王先行动时,哪一方会赢?赢多少?反之呢?例1-2有甲乙两个囚犯正被隔离审讯,若两人都坦白,则每人判入狱8年;若两个人都抵赖,则每人判入狱1年;若只有一人坦白,则他初释放,但另一罪犯被判刑10年。
求双方的最优策略。
乙囚犯抵赖坦白甲囚犯抵赖 -1,-1 -10,0坦白 0,-10 -8,-8定义:运筹学(Operation Research)是运用系统化的方法,通过建成立数学模型及其测试,协助达成最佳决策的一门科学。
它主要研究经济活动和军事活动中能用数学的分析和运算来有效地配置人力、物力、财力等筹划和管理方面的问题。
二、学习运筹学的方法1、读懂教材上的文字;2、多练习做题,多动脑筋思考;3、作业8次;4、考试;5、EXCEL操作与手动操作结合。
二、学生练习(20分钟)三、课堂小结(5分钟)《线性规划及单纯形法》(2课时)【教学流程图】运筹学运筹学与线性规划的基本概念线性规划线性规划的标准型目标函数结合例题讲解线性规划标准型的转化方法约束条件的右端常数约束条件为不等式布置作业【教学方法】本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
任务驱动是实现本课教学目标和完成教学内容的主要方法,任务是师生活动内容的核心,在教学过程中,任务驱动被多次利用。
自主学习能提高学生的自主探究能力,竞赛和协作学习调动学生的积极性,激发学生参与的热情。
学生之间互帮互助,共同分享劳动果实,从而激发了学生的团队意识,达到理想的教学效果。
【教学内容】一、教学过程:第一章线性规划及单纯形法第一节线性规划问题及其数学模型(用实例引入)例1-3 美佳公司计划制造Ⅰ、Ⅱ两种产品,现已知各制造一件时分别占用的设备A 、B 的台时数,及测试工序所需要的时间。
问该公司应制造两种家电各多少件时才能使获取的利润最大?212m ax x x Z +=..t s 0,524261552121212≥≤+≤+≤x x x x x x x例1-4 有A 、B 、C 三个工地,每天需要水泥各为17、18、15百袋。
为此甲、乙两个水泥厂每天各生产23百袋和27百袋水泥供应这三个工地。
其单位运价如下表,求最佳调运方案。
23222113*********.1max x x x x x x Z +++++=..t s)3,2,1;2,1(01518172723231322122111232221131211==≥=+=+=+=++=++j i x x x x x x x x x x x x x ij一、 线性规划的基本概念如果规划问题的数学模型中,决策变量的取值是连续的整数、小数、分数或实数,目标函数是决策变量的线性函数,约束条件是含决策变量的线性等式或不等式,则称这种规划问题为线性规划。
二、 将线性规划的普通型化为标准型1、 对于minZ=CX,可转化为min(-Z)=-CX ;2、 当约束条件中出现i n in i i b x a x a x a ≤+++ 2211时,在左边加上一个“松弛变量”01≥+i x ,使不等式变为等式;当约束条件中出现i n in i i b x a x a x a ≥+++ 2211时,则在左边减去一个“松弛变量”01≥+i x 。
3、 当某个决策变量0∠j x 或符号不限时,则增加两个决策变量'j x 和''j x ,令'''j j j x x x -=;4、 当约束条件中有常数项0∠i b 时,则在方程两边同乘以(-1)。
例1-5 将下列非标准4型线性规划问题转化为标准型。
不限321321321321321,0,20040065300432..423min x x x x x x x x x x x x t s x x x Z ≥≤++≤++≥+++-=解:,,,,,,200400)(65300)(432..000(423)min(654''3'3216''3'3215''33'214''33'21654''3'321≥≤+-++≤+-++≥--+++++--+-=-x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x t s x x x x x x x Z学生练习:P42习题1.2。
二、学生练习 (20分钟) 三、课堂小结(5分钟)《线性规划的求解》(2课时)【教学流程图】图解法线性规划求解方法介绍单纯形法EXCEL规划求解法坐标系图解法的操作步骤求出可行域平移目标函数直线化为标准型迭代法布置作业【教学方法】本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
任务驱动是实现本课教学目标和完成教学内容的主要方法,任务是师生活动内容的核心,在教学过程中,任务驱动被多次利用。
自主学习能提高学生的自主探究能力,竞赛和协作学习调动学生的积极性,激发学生参与的热情。
学生之间互帮互助,共同分享劳动果实,从而激发了学生的团队意识,达到理想的教学效果。
【教学内容】一、教学过程:(一)举例引入:(5分钟)复习中学数学中的图解法。
导入提问:线性规划图解法中有哪些基本概念?(二)新课:第二节图解法一、图解法的步骤(以学生自学引入)学生自学P16-17,教师检查看不懂文字的学生,并做好记录。
提问:以P44的1.4题第1小题为例,图解法第一步是什么?以下逐步提出问题。
教师演示并总结如下:图解法适用于两个决策变量的线性规划非标准型。
步骤如下;1、用决策变量建立直角坐标系;2、对于每一个约束条件,先取等式画出直线,然后取一已知点(一般取原点)的坐标代入该直线方程的左边,由其值是否满足约束条件的不等号及该已知点的位置来判断它所在的半平面是否为可行域。
3、令Z等于任一常数,画出目标函数的直线,平移该直线,直至它与凸多边形可行域最右边的角点相切,切点坐标则为最优解。
例1-50825943..510max 2,1212121≥≤+≤++=x x x x x x t s x x Z解可行解——满足约束条件的解,全部可行解的集合叫可行域。
最优解——使目标函数达到最大值的可行解。
基变量——利用矩阵的初等变换从约束条件的m ×n(n>m)阶系数矩阵找出一个m ×m 阶单位子矩阵,它们对应的变量叫基变量,其余的叫非基变量。
矩阵的初等变换——将矩阵的一行同乘以一个数;将矩阵的一行同乘以一个数,再加到另外一行上去。
4.课堂小结(5分钟)5.布置作业:要求学生完成P43习题1.3两个小题。
第四节《单纯法的计算步骤》(2课时)【教学流程图】图解法线性规划求解方法介绍单纯形法EXCEL规划求解法化为标准型单纯形法的操作步骤求出初始表迭代法布置作业【教学方法】本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。
任务驱动是实现本课教学目标和完成教学内容的主要方法,任务是师生活动内容的核心,在教学过程中,任务驱动被多次利用。
自主学习能提高学生的自主探究能力,竞赛和协作学习调动学生的积极性,激发学生参与的热情。
学生之间互帮互助,共同分享劳动果实,从而激发了学生的团队意识,达到理想的教学效果。
【教学内容】一、教学过程:(二)举例引入:(5分钟)复习中学数学中的图解法。
导入提问:线性规划图解法中有哪些基本概念?(二)新课:一、三个基本定理可行解——满足约束条件的解,全部可行解的集合叫可行域。
最优解——使目标函数达到最大值的可行解。
基变量——利用矩阵的初等变换从约束条件的m×n(n>m)阶系数矩阵找出一个m×m阶单位子矩阵,它们对应的变量叫基变量,其余的叫非基变量。
矩阵的初等变换——将矩阵的一行同乘以一个数;将矩阵的一行同乘以一个数,再加到另外一行上去。
二、单纯形表迭代法教师先演示:1、化为标准型2、做出初始单纯形表,求出检验数;3、确定检验数中最大正数所在的列为主元列,选择主元列所对应的非基变量为进基变量4、 按最小比值原则,用常数列各数除以主元列相对应的正商数,取其最小比值,该比值所在的行为主元行;主元列与主元行交叉的元素为主元,主元所对应的基变量为出基变量。
5、 对含常数列的增广矩阵用初等变换把主元变为1,主元所在的列的其余元素化为0。
6、 计算检验数,直到全部检验数小于等于0,迭代终止。
基变量对应的常数列为最优解,代入目标函数得最优目标函数值。
例1-6 0,52426155..2max 212121221≥≥+≤+≤+=x x x x x x x t s x x Z解:先化为标准型:s.t. 0,,,,524261550002max 543215214213254321≥=++=++=+++++=x x x x x x x x x x x x x x x x x x Z其约束条件的系数增广矩阵为 0 5 1 0 0 156 2 0 1 0 241 1 0 0 1 5初始始基可行解为:T X )5,24,15,0,0(=,以此列出单纯形表如下。
得:T X )0,0,0,2/15,2/3,2/7(=,代入目标函数得:Z=2*7/2+1*3/2+15/2*0+0*0=17/2。
4.课堂小结(5分钟)5.布置作业:要求学生完成P43习题1.4两个小题。
其中第1小题为作业一《单纯形法的进一步讨论》(2课时)【教学流程图】初始单纯形表中无单位矩阵人工变量法的例题讲解引入人工变量在目标函数中引入大M两阶段法用EXCEL求解中的困难两阶段法的例题讲解第一阶段的模型第二阶段的模型布置作业【教学方法】本课主要采用任务驱动和程序式思维相结合的教学方法,过程当中辅以案例讲解、启发提问、自主学习和协作学习等方式。