运筹学与最优化理论教学大纲doc - 三峡大学计算机与信息学院

《运筹学与优化》课程教学大纲一课程说明1.课程基本情况课程名称：运筹学与优化英文名称：Operations research and optimization课程编号：2411222开课专业：数学与应用数学开课学期：第6学期学分/周学时：3/3课程类型：专业方向选修课2．课程性质（本课程在该专业的地位作用）《运筹学与优化》是数学与应用数学专业的专业选修课程，它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，解决实际工作中提出的专门问题，为决策者选择满意方案提供定量依据。

3．本课程的教学目的和任务目的：通过这门课程的学习，使学生掌握整体优化的基本思想，培养学生的逻辑思维能力和创新素质；使学生掌握运筹学的工作步骤，培养学生运用模型和算法并借助计算机手段解决实际问题的能力；使学生了解本领域的发展动态。

任务:使学生获得系统最优化的基本知识、必要的基础理论和常用的思维方式及运算方法，培养学生的分析思维能力和比较熟练的运算能力，为提高学生的基本素质和后继课程的学习以及进一步扩大应用数学知识解决实际问题奠定良好的基础。

4．本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求运筹学是数学建模和数学实验的先修课程，运筹与优化需要学院具有数学分析和高等代数的基础。

5．教学时数及课时分配二教材及主要参考书1.于春田.运筹学.科学出版社.2006年出版.版本：第二版.2.运筹学教材编写组.运筹学.清华大学出版社.2003年出版.版本：第三版.三教学方法和教学手段说明教学以课堂理论讲授为主，配合实验教学、课后作业、撰写论文等教学形式，总授课时54学时。

四成绩考核办法本课程是考查课，成绩评定按《毕节学院学院课程考核成绩评定办法》执行。

五教学内容第一部分线性规划与单纯形法（20学时）一、教学目的1.掌握线性规划数学模型的基本特征和标准形式，以及线性规划问题数学模型的建立方法，学会用图解法求解简单的线性规划问题；掌握运用单纯形法求解线性规划问题；2.熟悉线性规划问题的解的概念；3.了解线性规划的基本理论以及对偶理论与灵敏度分析，了解单纯形表的构成。

《最优化理论》课程教学大纲一、课程基本信息
二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑
三、教学内容及进度安排
四、课程考核
五、教材及参考资料
教材：《最优化理论与算法（第2版）》,陈宝林著，清华大学出版社，2005年，ISBN：97873021137680
参考书：
1、《最优化方法》，孙文瑜、徐成贤、朱德通主编，高等教育出版社，2004年第一版,ISBN：9787040143751o
2、《最优化理论与方法》，袁亚湘，孙文瑜著，科技出版社，2010年（第二版），ISBN：9787030054135o
3、《最优化计算方法》，黄正海，苗新河著，科技出版社，2015年（第二版），ISBN：9787030433053o
六、教学条件
本课程属于基础理论与应用型课程，对实验条件要求不是很高。

学校实验大楼拥有的计算机软硬件资源，高性能计算机，投影仪等设备，基本能够完成所需的理论计算任务、数值模拟试验以及程序测试等。

需要使用多媒体教室授课，授课电脑安装了WindoWS7、
OffiCe2010、1ingo11Python>Mat1ab2015>Mathematica11>MathTyPe6.9以上版本的正版软件。

附录：各类考核评分标准表。

运筹学与最优化方法课程设计一、背景本课程是针对大学计算机科学专业大二学生开设的一门课程，主要介绍运筹学和最优化方法的基本概念和应用。

从解决实际问题出发，掌握运筹学和最优化方法的基本思想和方法，特别是用线性规划模型、网络模型、整数规划模型以及动态规划模型来解决实际问题。

二、教学目标1.了解运筹学和最优化方法的基本概念和概念体系；2.掌握运筹学和最优化方法的基本思想和方法；3.能够应用线性规划模型、网络模型、整数规划模型以及动态规划模型来解决实际问题。

三、教学内容及安排第一章运筹学与线性规划1.运筹学的概述2.线性规划的概述3.线性规划的基本理论4.单纯形法5.敏感度分析6.对偶理论第二章网络模型1.网络模型的基本概念2.最小生成树问题3.最短路径问题4.最大流问题5.匹配问题第三章整数规划1.整数规划的概述2.分支定界法3.割平面法4.隐枚举法5.其他启发式算法第四章动态规划1.动态规划的基本原理2.状态转移方程3.最优子结构性质4.条件无后效性质5.多阶段决策过程四、课程设计任务本次课程设计的主要任务是，设计一个实际问题，运用运筹学和最优化方法中的线性规划模型、网络模型、整数规划模型、动态规划模型等方法进行求解，同时需要撰写一份课程设计报告，说明设计的过程和结果。

任务一：问题设计设计一个实际问题，涉及两个或多个决策变量，要求是一个具有较好的实际意义的问题，并能够运用所学方法进行求解。

任务二：方案求解根据所设计的问题，选择运筹学和最优化方法中的线性规划模型、网络模型、整数规划模型、动态规划模型等方法进行求解，并分析解的可行性和优越性。

任务三：课程设计报告撰写根据所设计问题的求解过程，撰写一份课程设计报告，要求结构严谨，内容全面，记录整个解题过程，包括问题的描述、模型的建立、数据的输入、求解算法的设计与实现、结果的分析和讨论等，同时要求表达清晰，语言规范，排版整洁。

五、评分要求评分将根据以下的标准进行：1.任务一：问题设计，评分依据涉及问题的实际意义和科学性；2.任务二：方案求解，评分依据所选方法的科学性和正确性；3.任务三：课程设计报告撰写，评分依据内容全面、表述清晰、结构严谨、排版整洁。

运筹学课程教学大纲一、课程概述运筹学是运用数学、统计学和计算机方法研究和解决实际问题的一门学科。

本门课程主要介绍运筹学的基本概念、原理和应用，培养学生的综合分析和问题解决能力。

二、教学目标1. 了解运筹学的基本概念、发展历程及学科体系结构；2. 掌握线性规划、整数规划、动态规划等运筹学方法的基本原理和应用；3. 掌握运筹学模型建立和求解的基本方法；4. 培养学生的逻辑思维、分析问题和解决问题的能力。

三、教学内容1. 运筹学的基本概念和发展历程（2学时）- 运筹学的定义、研究对象和研究方法；- 运筹学的发展历程。

2. 线性规划（12学时）- 线性规划的定义和基本概念；- 线性规划的图解法和单纯形法；- 线性规划的对偶理论和灵敏度分析；- 整数规划的基本概念和解法。

3. 动态规划（8学时）- 动态规划的基本概念和基本原理；- 动态规划的最优子结构性质和最优解的构造； - 动态规划的应用实例。

4. 随机模型和排队论（10学时）- 随机模型的基本概念和概率分布；- 排队论的基本概念和排队模型；- 排队论的性能度量和求解方法。

5. 非线性规划和整数规划（8学时）- 非线性规划的定义和基本概念；- 非线性规划的解法和最优性判定；- 整数规划的定义和基本概念；- 整数规划的分枝定界法和割平面法。

6. 运输和分配问题（8学时）- 运输问题的基本概念和解法；- 分配问题的基本概念和解法。

7. 生产调度问题（8学时）- 生产调度问题的基本概念和求解方法； - 作业车间调度问题的建模和求解。

8. 多目标优化问题（6学时）- 多目标优化问题的定义和特点；- 多目标优化问题的解法和应用实例。

四、教学方法本课程采用理论讲授与实践应用相结合的教学方法。

除了课堂上的理论讲解外，还将组织学生参与案例分析、小组讨论、编程实践等活动，加强学生对运筹学方法的理解和应用。

五、教材和参考书目1. 主教材：《运筹学导论》，作者：李明，出版社：清华大学出版社；2. 参考书目：- 《运筹学：初步实用方法》，作者：George B. Dantzig等，出版社：机械工业出版社；- 《运筹学简明教程》，作者：陈杂，出版社：高等教育出版社。

《最优化理论与方法》教学大纲
最优化理论与方法教学大纲
一、教学内容
1.基本概念
（1）优化问题：定义、类型、表示；
（2）优化方法：分类、原理；
（3）优化算法：特点、效率、应用；
（4）多元函数分析：函数的性质、极值点；
（5）线性规划：基本概念、基本原理；
（6）非线性规划：一般现象、求解方法；
（7）数值优化：数值问题描述、多维；
（8）模糊优化：模糊数学、模糊优化。

二、教学目标
1.了解最优化理论与方法的基本概念；
2.掌握最优化理论的原理和方法；
3.熟悉多元函数分析、线性规划、非线性规划、数值优化和模糊优化等方法；
4.学会将优化理论与方法运用于实际问题。

三、教学方法
1.讲课法：将理论与实际相结合，重点介绍最优化理论的基本概念与方法，结合实际问题展示与指导学生理解。

2.案例分析法：对典型案例进行分析，强调选择与运用优化方法的重要性，激发学生的学习兴趣。

3.实验法：通过实践，使学生掌握优化理论的具体应用，加深理论的印象。

4.讨论法：通过学生的互动讨论，使学生深入理解，掌握基本概念和方法，培养分析和解决问题的能力。

四、教学重点。

硕士研究生课程大纲课程名称（中文）：运筹学与最优化理论课程名称（英文）：Operations Research and Optimization Theory课程编码：Y04020B开课单位：电气信息学院授课对象：管理科学与工程、控制理论与控制工程、电力系统及其自动化专业硕士研究生任课教师：游文霞学时：48 学分： 3 学期：2考核方式: 撰写论文先修课程：线性代数、高等数学、概率论、数理统计课程简介：运筹学是以定量分析为主来研究经济管理与生产实践等问题。

它将工程思想和管理思想相结合，应用系统的、科学的、数学分析的方法，通过建模、检验和求解数学模型获得最优决策方案。

一、教学目的与基本要求：（150字以内）通过讲授和各种实践环节(作业、讨论)，使学生掌握运筹学整体优化的思想和若干定量分析的优化技术，能正确应用各类模型分析、解决各种实际问题，培养和提高学生科学思维、科学方法、实践技能和创新能力。

二、课程内容与学时分配1、课程主要内容：（200字以内）主要讲授线性规划，单纯形法，线性规划的对偶理论及灵敏度分析，非线性规划，整数规划，目标规划，动态规划，网络模型，决策理论等与经济、管理、控制领域密切相关的运筹学分支的基本模型、方法和应用。

2、课程具体安排：（按教学章节编写，重点章节下划线）三、实验、实践环节及习题内容与要求针对每个章节的内容，结合实际应用，布置相应的习题作业，要求学生在大量做练习题的过程中，学习如何采用定量的分析方法来分析、求解相关的实际问题，掌握相关的优化方法的基本思想与求解算法。

四、教材及主要参考文献（顺序为：文献名，作者，出版时间，出版单位）：教材名称：Frederick S. Hillier, Gerald J. Lieberman. Introduction to Operation Research (8e) (运筹学导论，第八版). McGraw-Hill Press, 2005.参考书：[1]Wayne L. Winston.《运筹学：数学规划》（影印版）[M]. 北京：清华大学出版社，2004.[2]Wayne L. Winston.《运筹学：决策方法》（影印版）[M]. 北京：清华大学出版社，2004.[3]V.G..Kulkarni.《运筹学：应用数学模型》（影印版）[M]. 北京：清华大学出版社，2006.[4]胡运权，郭耀煌. 运筹学教程（第二版）[M]. 北京：清华大学出版社，2003.[5]运筹学教材组编. 运筹学(修订版) [M]. 北京：清华大学出版社，2004.[6]徐渝，贾涛. 运筹学[M]. 北京：清华大学出版社，2005.[7]熊伟.运筹学[M].北京：机械工业出版社，2005.[8]胡运权.运筹学习题集[M].北京：清华大学出版社，2002.撰写人：游文霞学位分委员会签字：学院主管研究生教学院长签字：。

运筹学与最优化Operation Researchand Optimization一、课程基本情况课程类别：专业方向课课程学分：2学分课程总学时：32学时，其中讲课：32学时，实验（含上机）：学时，课外学时课程性质：选修开课学期：第七学期先修课程：高等数学，线性代数，概率论与数理统计适用专业：教材：运筹学教材编写组，《运筹学》（第四版），清华大学出版社，2012年.开课单位：数学与统计学院信息与计算科学系二、课程性质、教学目标和任务（一）课程性质运筹学与最优化主要运用数学方法研究各种系统的优化途径及方案，为决策者提供科学决策的依据。

运筹与最优化的目的在于针对所研究的系统，通过数学建模、求解、检验以求得合理运用人力、物力和财力的最正确方案，发挥和提高系统效能及效益，最终到达系统的最优目标。

随着科学技术的日益进步和生产经营的日益开展，运筹学最优化方法已成为现代科学的重要理论基础和不可缺少的方法，被人们广泛地应用到经济管理、工程建设、国防等各个领域。

（二）教学目的本课程是信息与计算科学专业的专业选修课，教学目的在于让学生掌握运筹学与最优化方法的思想和方法，能够运用系统的、科学的数学方法对所需解决的实际问题进行定量化分析。

通过建立数学模型、求解数学模型解决生产、生活中较为复杂的规划问题，最终实现资源优化配置、获得系统最优决策。

（三）教学任务与主要内容通过本课程的学习，要求学生掌握运筹学与最优化的基本思想与方法，主要包括线性规划、单纯性法、线性规划的对偶理论、运输问题、目标规划、整数规划、非线性规划等基本概念、基本理论与基本方法，熟悉和掌握运筹学与最优化模型在实践中的应用。

三、教学内容和要求第1章运筹学概论（1学时）（1）了解运筹学与最优化的起源、开展及应用领域；（2）理解运筹优化数学模型的一般形式；（3）掌握运筹学与最优化的工作步骤、性质特点；重点：运筹学与最优化的工作步骤及数学模型的一般形式；难点：运筹优化数学模型的一般形式；第2章线性规划及单纯性法（7学时）（1）了解线性规划模型的一般形式和求解的基本原理；（2）理解线性规划基本概念、基本定理、单纯性法迭代原理；（3）掌握线性规划模型标准化、图解法、单纯性法求解线性规划问题及人工变量法;重点：线性规划模型标准化，图解法，单纯性法，人工变量法；难点：线性规划模型标准化，单纯性法；第3章对偶理论和灵敏度分析（6学时）（1）了解对偶问题基本概念和基本性质；（2）理解线性规划问题的对偶问题求解原理及其与原问题解的关系，影子价格；（3）掌握对偶单纯性法和灵敏度分析方法；重点：对偶问题求解原理及其与原问题解的关系，对偶单纯性法，灵敏度分析；难点：对偶问题求解原理及其与原问题解的关系，对偶单纯性法，灵敏度分析；第4章运输问题（7学时）（1）了解运输问题数学模型的结构；（2）理解表上作业法的原理、步骤及应用案例；（3）掌握运输问题的表上作业法及产销不平衡运输问题的求解；重点：表上作业法，产销不平衡运输问题；难点：表上作业法。

课程教学大纲(理论课)课程名称：运筹学适用专业：信息管理与信息系统课程类别：专业基础课制订时间： 2014年2月计算机与信息科学学院制《运筹学》课程教学大纲（2014年制订，2016年修订）一、课程代码：二、课程类别：专业基础课三、课程性质：必修课四、预修课程：高等数学、线性代数、管理学等五、学分：3学分六、学时：54学时七、课程概述课程主要向学生系统地讲授规划论、网络分析与网络计划、存储论、排队论、决策论、对策论等运筹学方法模型，包括模型条件、结构特点、基本方法步骤及应用范围等；使学生认识运筹学在生产与技术管理和经营管理决策中的作用，领会其基本思想和分析、解决问题的思路。

八、教学目标本课程的目的是为了适应信息管理与信息系统专业培养目标的要求，使学生学习掌握如何应用运筹学中的数量方法与模型来分析研究现代企业生产与技术管理以及经营管理决策问题。

学完本课程后，应达到以下基本要求：1．掌握线性规划、运输模型、动态规划、网络计划、存储模型等运筹学模型，包括模型条件、结构特点、基本方法步骤和应用范围等；2．通过对具体方法与模型的学习，认识运筹学在经营管理决策中作为提高决策水平的方法和工具的作用；3．了解其它相关的经营管理数量方法与模型以及发展方向；4．领会运筹学在分析与解决实际问题过程中的基本思想和的基本思路。

九、学时分配表十、教学基本内容第一章绪论教学要求：了解运筹学的产生、发展及最新发展动向和成果；了解本学科的研究内容、特点及研究方法。

教学内容：1.运筹学的产生、发展及应用；2.运筹学的主要分支；3.运筹学在经营管理决策中的作用。

第二章线性规划与单纯形法教学要求：初步掌握建立线性规划模型方法；掌握线性规划模型特征；如何化线性规划模型为标准型；掌握两个变量线性规划问题的图解法；了解线性规划理论依据---几个基本定理、求解线性规划问题基本思路；了解引入工人变量目的；牢固掌握大M法和两阶段法求解过程、判别什么情况下无解。

运筹学OperationaIResearch一、课程基本信息课程编号：111074适用专业：信息计算科学课程性质：专业选修II开课单位：数学与数据科学学院学时：56学分：3.5考核方式：考试(平时成绩占总成绩的30%)中文简介：本课程是研究优化理论的一门学科，是信息与计算科学专业以及工科各专业的一门重要的专业选修课。

该课程是以定量分析方法为主来研究管理问题，通过建模、检验和求解数学模型获得最优决策方案。

本课程主要讲授线性规划、整数规划、运输问题、动态规划等内容，这些内容涵盖了运筹学中最为基出且广为应用的主体内容。

二、教学目的与要求本课程的教学目的是使学生系统掌握建模、模型求解和结果检验的方法，培养学生运用运筹学优化的思想和若干定量分析的优化技术，能正确应用各类模型分析、解决实际问题，培养和提高学生的科学思维、科学方法、实践技能和创新能力。

1、知识目标学生通过学习该课程后主要应掌握以下内容：(1)了解运筹学模型处理实际管理决策问题的步骤，明白运筹学模型和定量分析方法对于优化决策的重要意义；(2)掌握若干种重要的运筹学模型和经典算法；(3)掌握基本的建模技巧，并使其明确求解模型的基本思想；(4)掌握用计算机求解模型的方法，具备运用软件求解较复杂的运筹学模型的能力。

2、能力目标学生通过学习该课程能够正确应用各类模型，掌握模型建立、模型求解和结果检验的方法。

3、素质目标通过本课程学习，使学生具有运用优化方法和技术解决实际问题的思维能力和实践能力。

4、课程思政目标本课程的理论知识和优化算法具有丰富的思想价值，其人文背景和应用前沿能提炼出爱国情怀、人文精神、文化自信等政治元素。

通过本课程学习，能使学生得到社会主义核心价值观的熏陶和精神培养，政治素质得到充分合理的培养与塑造，使学生成为具有正确三观、家国情怀、四个自信和科学精神的新时代高素质人才。

三、教学方法与手段1、教学方法在课程的教学过程中，根据教学内容的不同，采用课堂讲授与案例教学相结合的教学方法，以提高教学质量,更好地完成教学任务。

《运筹学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：课程名称：运筹学课程性质：专业基础课课程类型：必修课计划学时：64计划学分：3适用专业：工商管理、市场营销、物流先修课程：高等数学，线性代数，概率统计编制时间：2011-9-21编制人：苏亚教研室审议：系审核:二、课程性质和任务性质：本课程是一门专业必修课。

任务：运筹学是一门应用学科，它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，以定量分析为主要手段来解决实际中提出的专门问题，应用系统的、科学的、数学分析的方法，通过建模、检验和求解数学模型而获得最优决策，从而为决策者选择最优决策提供定量的依据。

三、课程特色本课程采取讲授为主，辅以课后作业和课堂练习，以培养学生定量分析能力。

要求学生熟悉一些运筹学的基本模型及其求解原理、方法技巧，掌握运筹学整体优化的思想和若干定量分析的优化技术。

四、知识能力培养（一）基本知识线性规划，单纯法，对偶问题，运输问题，整数规划，指派问题，动态规划，网与图，目标规划，决策论（二）应用能力学生掌握运筹学基本原理，方法技巧的同时能够运用常用软件（如excel, Matlab 等）求解运筹学问题，从而使学生正确应用各类模型分析、解决不十分复杂的实际问题。

（三）自学能力通过本课程的学习，培养学生利用运筹学的原理建模，解决实际问题。

五、课程内容和要求本课程本期计划教学总学时为64学时，其中讲授50学时（含课堂练习），复习2 学时，上机14学时。

教学内容教学目标课时分配（64学时）第一章线性规划的基本理论及其应用30绪论，线性规划的数学模型其标准形式掌握线性规划问题图解法掌握单纯形解法掌握非标准型性规划问题的解法理解对偶问题掌握运输规划问题掌握整数规划问题掌握工作指派问题掌握线性规划在管理决策中的应用理解第二章目标规划4目标规划的数学模型掌握目标规划excel计算机求解理解第三章动态规划6动态规划的基本概念与方法了解动态规划模型的与求解步骤掌握动态规划的应用举例理解第四章网络分析18图的基本概念及图的模型了解图论网络分析中常用的名词了解路径问题理解'最小生成树问题掌握最短路问题掌握最小费用流问题掌握中国邮递员问题了解网络计划技术掌握第五章决策论6概论了解风险型决策掌握不确定型决策掌握效用理论掌握六、考核方法和成绩评定（一）考核方法考核类型：开卷考核方式：笔试考核时间：120分钟（二）成绩评定基本知识、应知考核（书面、闭卷）成绩：占70% 上课的出勤率、学习态度：占20%作业成绩：占10%七、教学参考书教材：宁宜熙编著《运筹学实用教程》，科学出版社，2007参考资料：《运筹学》教材编写组，《运筹学》，清华大学出版社，2005八、说明和建议1、在讲授本课程时，讲解与作业训练相结合。