《运筹学》设计课程设计教学大纲

第一篇：《运筹学》设计课程设计教学大纲

计算机与科学与技术学院 《运筹学》课程设计教学大纲

课程设计名称： 运筹学课程设计

教学周数： 1周学分： 1 适用专业： 信息与计算科学本科专业

课程类型：

必修

一、课程设计的目的及任务

运筹学是信息与计算科学专业的一门专业基础课程，运筹学课程设计是对本课程的领会与理解的一个重要的实践性教学环节，是对运筹与优化理论和方法的有力结合。通过课程设计培养学生运筹与优化理论和方法在实际中的应用，提高分析问题与解决实际问题的能力、计算机编程能力。其基本目的是：

培养理论联系实际的思想，训练综合运用运筹与优化理论和方法，结合生产实际分析和解决工程与实际问题的能力，巩固理论知识。

通过对具有一定实际背景的运筹与优化问题，从问题的分析、数学模型的建立、运筹方法的选择与应用、运筹模型的求解与检验等环节，掌握从实际问题到求解的全过程。3.训练算法设计与计算机编程能力。

二、课程设计的基本要求

课程设计的进行方式是在教师指导下由学生独立完成的。每个学生都应该明确设计任务和要求，并拟定设计计划，注意掌握进度，按时完成。设计分段进行，每一阶段的设计都要认真检查，没有原则错误时才能继续进行下一段设计，以保证设计质量，循序完成设计任务。设计过程中要独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计，反对照抄照搬或依赖教师。要求设计态度严肃认真，有错必改，反对敷衍塞责，容忍错误存在。只有这样才能保证课程设计，达到教学基本要求，在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练。

三、课程设计的内容、学时分配及基本要求 1．围绕课程内容，拟完成以下方法的设计： 单纯型法与修正单纯型法。指派问题的匈牙利法。最短路径的Dijkstar算法。

精确一维搜索方法、不精确一维搜索方法。无约束问题的解析方法。无约束问题的直接方法。

约束问题外点罚函数法、内点罚函数法。离散问题的动态规划法。

遗传算法、蚁群算法等现代优化算法等。2.每个学生应完成的设计任务：

题目任选，每人至少做一个题目，也可自选题目。提交资质资料，主要内容包括： 问题描述与数学模型 算法思想

算法流程或步骤 算法源程序 算例与结果 结论与总结 3．学时分配：

认识问题与数学模型的建立：1天 选择算法与掌握算法：1天

算法编程与实现：2天 总结与实习报告撰写：1天

五、课程设计的考核办法

根据设计质量及答辩结果按5级分制评定成绩。

六、课程设计的主要参考书

教

材：李占利，张卫国，厍向阳.最优化理论与方法.中国矿业大学出版社,2012 参考书：1.胡运权.运筹学教程.清华大学出版社,1998 2.陈宝林.最优化理论与算法.清华大学出版社,2005 3.孙文瑜.最优化方法.高等教育出版社,2004

编

写：审

核：审

批：日

期：

张卫国

2013.11.20

第二篇：运筹学教学大纲

《运筹学》教学大纲

修订单位：应用数学教研室 执笔人：王丰效

一、课程基本信息

1.课程名称：运筹学 2.课程类别：必修课

3.适用专业：统计学本（民汉语言使用）4.总课时：56学时（其中理论46学时）5.学分： 4

二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务

运筹学是统计学专业的专业核心课。开设运筹学的目的是培养学生用最优化的观点观察问题与解决问题。运筹学根据问题的要求，对种种复杂的数量关系进行分析和研究，并归结为一定的模型，然后运用数学原理与方法求得最优解，找到解决问题的最佳方案，以达到增加产量，提高利润，缩短生产周期，减少消耗的目的。

三、理论教学内容与教学要求

1.第一章

线性规划（讲授16学时，习题课4学时）

主要内容：（1）绪论（2）线性规划问题的数学模型（3）图解法（4）线性规划的标准型及其矩阵表示，化成典则式的几种变换；（5）可行解空间的凸性与极点；（6）可行解空间的极点与基本可行解的等价性；（7）线性规划的基本定理，最优判别条件；（8）单纯形法；(9)改进的单纯形法；（10）线性规划应用

重点：线性规划的基本定理，最优判别条件、线性规划的基本定理及最优判别条件，单纯形法的基本思想及方法

难点：可行解空间的凸性与极点、可行解空间的极点与基本可行解的等价性，改进的单纯形法

2.第二章 线性规划问题的进一步研究（讲授10学时，习题课2学时）

主要内容：（1）对偶线性规划问题的定义及性质（2学时）（2）对偶单纯形法（2学时）；（3）灵敏度分析

重点：对偶线性规划问题的性质、对偶单纯形法 难点：对偶单纯形法，灵敏度分析

3．第三章 运输问题（讲授8学时，习题课2学时）

主要内容：（1）运输问题模型与性质；（2运输问题的表上作业法；（3）产销不平衡的运输问题

重点：运输问题的表上作业法。难点：产销不平衡的运输问题。

4．第四章 动态规划（讲授12学时，习题课2学时）

主要内容：（1）动态规划概念与模型；（2）动态规划求解；（3）动态规划应用举例 重点：动态规划模型建立及求解方法 难点：动态规划模型建立

四、考核方式：

闭卷笔试

五、成绩评定

课程成绩由平时学习情况（包括作业和课堂提问等）和期末考试两部分构成，采用百分制。其中期末考试成绩占课程成绩的80%，平时学习情况占课程成绩的20%。

六、教材与参考书目：

教材：杨民助，《运筹学》（第一版），西安： 西安交通大学出版社，2000年6月 参考书目：[1] 胡运权，《 运筹学基础几应用》（第四版），北京：高等教育出版社，2005年。

[2]清华大学编，《运筹学》，北京：高等教育出版社。

七、其他必要的说明：

1.预备知识 本课程为信息与计算科学和统计专业的限制性选修课，在学生具有线性代数和高等数学知识的前提下讲授本课程。

2．教学目的：（1）通过该课程的学习，使学生熟练掌握线性规划的图解法、单纯形法、对偶单纯形法。（2）在深入掌握运筹学的基本理论和基本方法的基础上，有能力应用理论知识解决生产、生活中的最优化问题，提高学生的分析、解决问题的能力。

3．讲授本课程的基本要求：〈1〉讲透基本概念及其直观意义。〈2〉抓住典型问题、多讲例题，特别要注重思想方法的训练以开拓学生的解题思路。〈3〉对于一些重要理论，着重分析基本概念、基本思路和方法，不强调严格的论证。

第三篇：运筹学教学大纲

《 运筹学 》课程教学大纲

课程英文名称Operations Research

执笔人：陶黄林

编写日期：2010.7.10

一、课程基本信息

1.课程编号：

2.课程性质/类别： 专业基础

课 / 限选 课 3.学时/学分： 48学时 / 2学分

4.适用专业：信息与计算科学、管理学

专业

二、课程教学目标及学生应达到的能力

本课程是工商管理和信息管理与信息系统的专业基础课，通过本课程教学，使学生掌握“运筹学”各主要分支的基本概念、数学模型及其求解方法，掌握运筹学整体优化的思想和若干定量分析的优化技术。因此，开设运筹学课程的目的是使学生能够运用运筹学理论把实际问题构建成数学模型，选择适当的优化方法，求出最优解或满意解全过程的训练，提高学生分析和解决实际问题的能力，也为进一步学习后继课程打下坚实的基础

三、课程教学内容与基本要求

（一）绪论

（2学时）1．主要内容：

运筹学的产生、发展及应用；运筹学的主要分支

2．基本要求

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。

3．自学内容：

线性代数 4．课外实践：

无

（二）线性规划与单纯形法（8学时）1．主要内容：

线性规划问题及其数学模型、线性规划问题的图解法、线性规划的基本概念和基本定理、单纯形法。

2．基本要求

（1）初步掌握建立线性规划模型方法

（2）掌握线性规划模型特征；如何化线性规划模型为标准型

（3）掌握两个变量线性规划问题的图解法

（4）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

（5）了解引入工人变量目的

（6）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

3．自学内容： 矩阵论 4．课外实践：

无

（三）对偶理论与灵敏度分析（6学时）1．主要内容：

改进单纯形法、线性对偶规划对偶问题的经济学解释——影子价格、对偶单纯形法、灵敏度分析与参数线性规划

2．基本要求

（1）了解改进单纯形方法的思想

（2）掌握改进单纯形法计算步骤

（3）掌握对偶规则

（4）了解线性对偶理论、影子价格的意义

（5）牢固掌握对偶单纯形法

（6）掌握系数变化范围的确定及增加新变量、新约束灵敏度分析；（7）掌握参数连续变化对最优解及最优值的影响； 3．自学内容：

经济学的价格理论 4．课外实践：

无

（四）运输问题（6学时）

1．主要内容：

运输问题和运输问题的数学模型、表上作业法、产销不平衡运输问题及其应用。

2．基本要求

（1）掌握运输问题的数学模型、系数矩阵特殊形式；

（2）掌握用西北角法、最小元素法求初始基可行解；

（3）掌握位势法求解、牢固掌握三合一表格求解运输问题过程；

3．自学内容：

组合数学 4．课外实践：

无

（五）目标规划（6学时）

1．主要内容：

基本概念及数学模型、目标规划的图解法、目标规划的单纯形法。2．基本要求

（1）熟悉目标规划有关的概念，正确建立目标规划数学模型（2）牢固掌握目标规划的单纯形求解方法 3．自学内容：

无 4．课外实践：

无

（六）整数规划（6学时）

1．主要内容

整数规划问题的提出、割平面法、分枝定界法、0-1型整数规划、指派问题。

2．基本要求

（1）了解割平面法的基本思路，掌握割平面约束的生成、割平面法的求解步骤；

（2）了解分枝定界法的基本思路，掌握两个分枝的求法、定界与剪枝的原则，掌握分枝定界法解题过程；

（3）掌握0-1型整数规划求解过程；

（4）掌握指派问题的匈牙利解法

3．自学内容：

无

4．课外实践：

无

（七）图与网络分析（8学时）1．主要内容：

图与网络的基本知识、最小树问题、网络最短路问题、网络最大流问题、最小费用最大流问题。2．基本要求

（1）掌握关于简单图、有向图的基本概念；（2）掌握通过建立图的模型解决实际问题的方法（3）掌握树的基本性质；

（4）掌握求解最小树的方法——避圈法和破圈法（5）掌握Dijkstra算法；

（6）掌握任意两点间最短距离的矩阵算法（7）了解网络流的概念与特点；（8）掌握割集与最大流的关系定理；（9）掌握标号算法的原理及求解方法（10）掌握求解最小费用最大流的方法 3．自学内容：

图论基本知识 4．课外实践：

无

（八）动态规划（6学时）1．主要内容：

动态规划的基本方法与原理、动态规划的最优性定理、不定期多阶段决策过程。

2．基本要求

（1）掌握动态规划的基本概念：阶段、状态、决策、策略、状态转移方程、指标函数和最优化函数、最优策略、最优轨线

（2）了解动态规划的基本理论：最优性定理和最优性原理

（3）掌握动态规划基本思想和基本方程

（4）牢固掌握动态规划的顺序解法和逆序解法。会处理动态与静态规划的关系

3．自学内容：

无

4．课外实践：

无

四、教学安排建议

1.作业练习

每次课后安排两至三个作业。

2.案例分析 无

3.专题研讨 无 4.实验安排 无

五、课程考核

1.考核形式及成绩评定办法 采用闭卷考试的方式进行。

2.本课程考核的基本要求

1、正确理解运筹学方法论，掌握运筹学整体优化思想。

2、掌握线性规划、整数规划、网络模型、动态规划等基本模型的功能和特点，熟悉其建模条件、步骤及相应的技巧，能根据实际背景抽象出适当的运筹学模型。

3、熟练掌握各种模型特别是确定性模型的求解方法，并能对求解结果作简单分析。

4、掌握与基本模型有关的基本概念及基本原理，做到思路清晰、概念明确。

5、具有初步运用运筹学思想和方法分析、解决实际问题的能力和创新思维。

六、本课程与其它课程的先行后续关系

前续课程：高等数学，线性代数，概率论与数理统计

后续课程：系统工程，博弈论，决策分析，非线性规划，最优化理论与方法，生产运作管理，工业工程等

七、建议教材及教学参考书

1.教材：

《运筹学》（增订版）．《 运筹学 》编写组主编．清华大学出版社，1990

2.参考书：

1．《运筹学基础及应用》 胡运权编著 高等教育出版社，2004 2．《线性规划》．管梅谷，郑汉鼎编著．山东科学技术出版社，1983 3．《线性规划》．张建中，许绍吉著．科学出版社，1990 4．《最优化理论与方法》．袁亚湘，孙文瑜编著．科学出版社，1999

第四篇：运筹学课程设计

《运筹学课程设计》教学大纲

课程中文名称：运筹学课程设计

课程性质：实践性环节

课程号：63045 课程英文名称：Program Design of Operations Research

总 学 时：2 周 编程 实验

先修课程：数学分析、高等代数、运筹学、计算机程序设计 面向对象：信息与计算科学专业、应用数学专业 开课系(室)：数学科学系

一、课程性质、目的和要求

本课程设计系为配合《运筹学》课程而开设的，是信息与计算科学专业的实践性环节。它着眼于原理与应用的结合，使学生把书本上学到的知识用于解决实际问题。本课程设计要求学生运用已学的运筹学知识及计算机编程能力，了解、掌握从实际问题的提出、建立运筹模型、运用已有算法编程求解模型到计算结果的讨论、撰写论文等解决实际问题的全过程。本课程设计分两个方面的训练，一类是运用VB或C与C++编写线性规划单纯形法的程序，另一类运用运筹学理论解决实际经济管理问题。

二.主要仪器设备 计算机

三.实验方式与基本要求

第一类：计算机软件编写能力和线性规划理论理解题（一周）（A、B两题任选一题）A．用C语言或VB语言编写单纯形法的程序，按要求完成线性规划（目标规划）模型的建立、模型的求解、解的讨论等所有步骤，最后计算一个实例。

B．用C语言或VB语言编写解整数规划的分支定界法的程序，按要求完成整数规划模型的建立、模型的求解、解的讨论等所有步骤。

第二类：运筹学在经济管理中的应用题（一周）（A题为主选，B、C、D题为参考）A．数据包络分析应用案例（如：家电企业上市公司绩效分析（15家公司）；钢铁企业上市公司绩效分析（15家公司）；巨化股份绩效分析等。每个同学题目不一样）。

B．网络计划应用案例----浙江巨化股份有限公司15万吨/年S—NPK工程网络计划优化

C．服务系统分析及应用

D．公用地悲剧模型的博弈分析与研究

四.考核与报告

考核成绩采用五级记分制：优、良、中、及格、不及格。

五、推荐教材及参考书

《运筹学课程设计教案》 周永华自编多媒体 2005年 《 运筹学及其应用》 胡觉亮 卢向南 莫燕 编 浙江人民出版社 2004年 《 数学规划与组合优化 》 姚恩瑜 何勇 陈仕平浙江大学出版社 2001年 《 运筹学的原理和方法 》 邓成梁 华中理工大学出版社 1997年 《 运 筹 学 》 钱颂迪 主编 清华大学出版社 1990年

《运筹学方法及其微机实现》

汪遐昌

电子科技大学出版社

1996年

执笔: 周永华 审稿：胡觉亮 审定：理学院教学委员会

第五篇：运筹学课程设计论文

运筹学是现代管理学的一门重要专业基础课。它是20世纪30年代初发展起来的一门新兴学科，其主要目的是在决策时为管理人员提供科学依据，是实现有效管理、正确决策和现代化管理的重要方法之一。下面我们来看一下运筹学的论文吧。

关键词:运筹学；数学；应用

运筹学是近代应用数学的一个分支，主要是研究如何将生产、管理等事件中出现的运筹问题加以提炼，然后利用数学方法进行解决的学科。主要就是利用高等数学, 线形代数等数学知识来解决问题，使成本最小化，或者利润最大化。运筹学主要研究经济活动和军事活动中能用数量来表达的有关策划、管理方面的问题。大学中, 经济, 管理系的学生运筹学是必修课。

在中国战国时期。曾经有过一次流传后世的赛马比赛，相信大家都知道，这就是田忌赛马。田忌赛马的故事说明在已有的条件下，经过筹划、安排，选择一个最好的方案．就会取得最好的效果。可见，筹划安排是十分重要的。现在普遍认为．运筹学是近代应用数学的一个分支．主要是将生产、管理等事件中出现的一些带有普遍性的运筹问题加以提炼．然后利用数学方法进行解决。前者提供模型．后者提供理论和方法。

运筹学的思想在古代就已经产生了。敌我双方交战．要克敌制胜就要在了解双方情况的基础上．做出最优的对付敌人的方法，这就是“运筹帷幄之中，决胜千里之外”的说法。

但是作为一门数学学科．用纯数学的方法来解决最优方法的选择安排，却是晚多了。也可以说，运筹学是在20世纪4O 年代才开始兴起的一门分支。二战后，运筹学主要转向经济活动的研究．研究活动中能用数字量化的有关运用、筹划与管理等方面的问题，通过建立模型的方法或数学定量方法．使问题在量化的基础上达到科学、合理的解决，并使活动系统中的人、才、财、物和信息得到最有效的利用．使系统的投入和产出实现最佳的配置。运筹学的研究内容非常广泛，根据其研究问题的特点，可分为两大类，确定型模型与概率型模型。其中确定型模型中主要包括：线性规划、非线性规划、整数规划、图与网络和动态规划等；概率型模型主要包括：对策论、排队论、存储论和决策论等。

运筹学主要研究经济活动和军事活动中能用数量来表达的有关策划、管理方面的问题。当然，随着客观实际的发展，运筹学的许多内容不但研究经济和军事活动．有些已经深入到日常生活当中去了 运筹学可以根据问题的要求．通过数学上的分析、运算，得出各种各样的结果．最后提出综合性的合理安排，已达到最好的效果。运筹学与物流学作为一门正式的学科都始于二战期间，从一开始．两者就密切地联系在一起．相互渗透和交叉发展。与物流学联系最为紧密的理论有：系统论、运筹学、经济管理学，运筹学作为物流学科体系的理论基础之一，其作用是提供实现物流系统优化的技术与工具。是系统理论在物流中应用的具体方法。二战后．各国都转向快速恢复工业和发展经济，而运筹学此时正转向经济活动的研究，因此极大地引起了人们的注意．并由此进入了各行业和部门．获得了长足发展和广泛应用，形成了一套比较完整的理论．如规划论、存储论、决策论和排队论等。而战后的物流并没像运筹学那样引起人们及时的关注，直到上世纪60年代，随着科学技术的发展、管理科学的进步、生产方式和组织方式等的改变，物流才为管理界和企业界所重视。因此，相比运筹学，物流的发展滞后了一些。

不过．运筹学在物流领域中的应用却随着物流学科地不断成熟而日益广 泛。下面对其在物流领域中的运用和发展作了一些思考。

虽然运筹学的理论知识很成熟，并在物流领域中的很多方面都有实用性，可现行许多物流企业。特别是中、小型物流企业．并没有重视运筹学理论的实际应用，理论归理论，遇到实际问题时许多还是凭几个管理者的主观臆断，并没有运用相关的数学、运筹学知识加以科学的计算、论证、辅助决策。因此，对于当前许多企业、部门，应该加强对管理者、决策者的理论实践教育．使之意识到运筹学这门有用的决策工具。

例如某港口拖车公司，自己购买了约100部大型集装箱拖车．每天公司大约有450个不同的运输订单需要完成．而其运输订单又会包括：A ．进口货物运输，B ．出口货物运输：其拖车作业分为很多段：拖头去拉相应的车架。之后去码头拉重箱：将箱运至客户处，装箱；将重箱运输至目的地：资源是有限的，这些成为约束条件．次要的约束条件包括：码头的作业时间．船期．司机的工作时间．司机的营业额的平衡系数，等等：在未采用运筹学进行优化调度作业之前．其拖头的利用效率(每天实际作业时间与可利用作业时间的对比为37％ ．单车的营业额约为3．5万元／月：1而采用了优化调度系统之后． 其车头的利用效率提升了100％，单车的营业额可以上升至4．2万元／月：100台拖车规模的公司．采用优化调度系统之后．大概只需要5～6个月就可以收回IT 方面的投资。电脑自动调度．减少调度人员数名，并且各个司机的营业额差别都不是很大，司机的满意度也大大提高：在优化排班方面．国际上有一个非常权威的优化引擎产品，ILOG ．它可以说是运筹学的精髓。航空公司的飞机排班。也会利用到运筹学的理论：另外，机票的折扣价格确定，也可以用到运筹学；还有，货物的装载优化方案，采用运筹学理论之后，装载的效率一般都可以提高10％-15％。

现行的运筹学知识在物流领域中的应用主要集中在以上的几个方面．运筹学作为一门已经比较成熟的理论．应该让其在物流领域中的发挥更大的作用，进一步探索，尽量把物流领域中数字模糊化、量化不清的方面数字化、科学化．运用运筹学的知识准确化、优化。

运筹学作为一门用来解决实际问题的学科，在处理千差万别的各种问题时，一般有以下几个步骤：确定目标、制定方案、建立模型、制定解法。

虽然不大可能存在能处理及其广泛对象的运筹学．但是在运筹学的发展过程中还是形成了某些抽象模型．并能应用解决较广泛的实际问题。

随着科学技术和生产的发展．运筹学已渗入很多领域里，发挥了越来越重要的作用。运筹学本身也在不断发展，现在已经是一个包括好几个分支的数学部门了。比如：数学规划(又包含线性规划；非线性规划；整数规划；组合规划等)、图论、网络流、决策分析、排队论、可靠性数学理论、库存论、对策论、搜索论、模拟等等。

运筹学有广阔的应用领域，它已渗透到诸如服务、库存、搜索、人口、对抗、控制、时间表、资源分配、厂址定位、能源、设计、生产、可靠性、等各个方面。运筹学是软科学中“硬度”较大的一门学科．兼有逻辑的数学和数学的逻辑的性质．是系统工程学和现代管理科学中的一种基础理论和不可缺少的方法、手段和工具。运筹学已被应用到各种管理工程中．在现代化建设中发挥着重要作用。