运筹学课程教学大纲
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运筹学课程教学大纲
课程编码:12120602206 课程性质:专业必修课
课时:54 学分: 3
开课学期: 4 先修课程:微积分、线性代数、概率论
适用专业:物流工程
课程简介:
《运筹学》这本教材主要内容包括线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、图与网络分析、排队论、存贮论、对策论、决策论以外;还包括目标规划和多目标规划。
本课程着重介绍运筹学的基本原理和方法,注重结合经济管理专业实际和其它实际问题,具有一定的深度和广度。书中每章后附有习题,便于自学。有些部分增补了“注记”,便于读者了解运筹学的各分支的发展趋势,便于读者对运筹学进一步研究。一、课程教学目标
《运筹学》是应用数学的重要分支和管理类本科重要的学科基础课之一。目的是通过讲授、作业、上机、讨论等教学环节,学习理解与经济管理领域密切相关的运筹学基本模型与方法,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、解决不十分复杂的实际问题。
二、课程重点、难点
本课程的重点主要表现在以下几个方面:
1.线性规划的数学模型、图解法和单纯形法。
2.线性规划的对偶原理和应用实例。
3.整数规划与目标规划。
4.动态规划,图与网络分析。
三、整体课时分配
章节序号章节名称
理论
学时实验学时
第一章第一章线性规划的基本性质 4 0 第二章第二章单纯形法 4 0
第三章第三章线性规划的对偶原理 2 0 第四章第四章应用实例 2 0 第五章第五章整数规划 6 0 第六章第六章目标规划 6 0
第十一章第十一章动态规划的基本概念和基本理论 2 0
第十二章第十二章确定性决策过程 2 0
第十三章第十三章图与网络分析 4 0
第十四章第十四章决策论 1 0
第十五章第十五章对策轮 2 0
第十七章第十七章排队论 1 0 四、课程内容安排
(一)第一章线性规划
主要内容:
第一节线性规划的数学模型
一、线性规划问题的特点
二、数学模型的标准型
三、任一模型如何化为标准型
第二节图解法
一、图解法步骤
二、从图解法看线性规划问题的几种情况
第三节线性规划的基本概念和基本定理
一、线性规划问题的基与解
二、几何意义上的几个基本概念
三、线性规划问题的基本定理
四、求解线性规划问题的基本思路
教学要求:理解线性规划的基本理论;掌握线性规划的数学模型与基本算法;熟练解决线性规划涉及的实际问题。
重点、难点:数学模型的标准型,图解法,线性规划的基与解,线性规划问题解的几种情况。
(二)第二章单纯形法
主要内容:
第一节单纯形法原理
一、构造初始可行基
二、求出一个基本可行解
三、量忧性检验
四、基变换
第二节单纯形法的表格形式
一、构造初始可行基,并计算初始检验数
二、从表中找到基本可行解和相应目标函数值
三、量优性检验和基变换
第三节大M法和两阶段法
一、大M法
二、两阶段法
第四节退化问题
一、什么是退化
二、摄动法
三、勃兰特方法
教学要求:理解单纯形法的基本原理;掌握单纯形法的表格形式、大M法和两阶段法;了解退化问题。
重点、难点:单纯性表中的构造初始可行基,并计算出初始检验数,从表中找出基本可行解和相应目标函数值,量忧性检验和基变换。
(三)第三章线性规划的对偶原理
主要内容:
第一节线性规划的对偶问题
一、对偶问题的提出
二、原问题与对偶问题的数学模型
第二节对偶问题的基本性质和基本定理
一、对称性定理
二、弱对偶性定理
三、量忧性定理
四、对偶定理
五、单纯型乘子y的定理
六、对称形式对偶的互不松弛定理
七、非对称形式对偶的互补松弛定理
八、最优对偶变量(影子价格)的经济解释
第三节对偶单纯形法
一、对偶单纯形法与单纯形法的区别
二、对偶单纯形法的求解步骤和计算举例
三、关于初始对偶可行的基本解
第四节灵敏度分析
一、改变价值向量c
二、改变限定向量b
三、改变初始约束矩阵A中的一列
四、增加一个新的约束条件
五、增加一个新的变量
教学要求:了解线性规划中原问题与对偶问题的内在联系;掌握原问题与对偶问题的数学模型;掌握对偶问题的基本性质和基本定理;熟练应用对偶单纯形法。
重点、难点:对偶问题的数学模型,对称性定理,弱对偶性定理,对称形式对偶的互不松弛定理,对偶单纯形法的求解步骤。
(四)第四章应用实例
主要内容:
第一节产销平衡的运输问题
第二节套裁下料问题
第三节汽油混合问题
第四节购买汽车问题
第五节产品加工问题
第六节投资计划问题
第七节企业年度生产计划问题
一、变量的选择
二、构造线性规划模型
教学要求:运用线性规划的基本原理解决实际问题。
重点、难点:产销平衡的运输问题,套材下料问题,汽油混合问题,企业年度生产计划问题,投资计划问题。
(五)第五章整数规划
主要内容:
第一节分枝定界法
一、给原问题的初始上界
二、给原问题的初始下届
三、将一个线性规划问题分为两支
四、分别求解上述一对分支
五、修改原来的上下界
六、结束准则
第二节割平面法
一、由原问题构造线性规划问题
二、求解线性规划问题
三、求一个切割方程
四、构造线性规划问题并求解之
五、例题的图解法结果
六、割平面法的重要性质
第三节求解0—1规划的隐枚举法
一、0—1规划数学模型的标准形式
二、任意的0—1规划模型如何化为标准形式
三、隐枚举法的基本原理与步骤
四、求解0—1规划的另一种隐枚举法
第四节求解指派问题的匈牙利法
一、指派问题的数学模型
二、匈牙利法的基本定理
三、匈牙利法的求解步骤
教学要求:掌握分支定界法,理解割平面法,掌握隐枚举法和匈牙利法
重点、难点:分支定界法的上下界确定,隐枚举法的基本原理与步骤,匈牙利法的求解步骤。
(六)第六章目标规划
主要内容:
第一节目标规划的基本概念和数学模型
一、目标规划问题举例
二、目标规划的基本概念
三、目标规划的数学模型
第二节线性目标规划的图解法