通訊設(shè)備分配問題--數(shù)學(xué)規(guī)劃課程設(shè)計(jì)

1、數(shù)學(xué)規(guī)劃課程設(shè)計(jì) 題目 通訊設(shè)備分配問題 姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 1.課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)參考標(biāo)準(zhǔn)及得分序號(hào)指標(biāo)分值得分1所選題目應(yīng)用價(jià)值與難度202綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力303與學(xué)分相適應(yīng)的工作量和難度，有一定的創(chuàng)新304圖標(biāo)美觀，參考文獻(xiàn)，格式合適等20論 文 成 績 指導(dǎo)教師簽名 通訊設(shè)備分配問題摘要：數(shù)學(xué)規(guī)劃是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)重要組成部分，它是近幾十年里發(fā)展起來的一門新興科學(xué)。隨著電子計(jì)算機(jī)的普及與發(fā)展，它在自然科學(xué)，社會(huì)科學(xué)，工程技術(shù)和現(xiàn)代管理中得到了廣泛的應(yīng)用，日益受到人們的重視。而作為數(shù)學(xué)規(guī)劃中的一個(gè)重要分支的動(dòng)態(tài)規(guī)劃，是一種解決復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題的方法，是目前解決多階段決策過程問題

2、的基本理論之一。由于動(dòng)態(tài)規(guī)劃不是一種特定的算法，因而它不像線性規(guī)劃那樣有自己標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式和統(tǒng)一的求解方法，而必須對(duì)具體問題進(jìn)行具體的分析處理。因此其更具有實(shí)用價(jià)值，解決了我們現(xiàn)實(shí)生活中許多實(shí)際問題。實(shí)踐證明，動(dòng)態(tài)規(guī)劃在工程技術(shù)，經(jīng)濟(jì)管理，工業(yè)生產(chǎn)，軍事以及現(xiàn)代控制工程等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，并獲得顯著效果。在本文中，我們主要介紹的運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的思想，利用計(jì)算機(jī)軟件Excel,解決資源分配問題，就是一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中動(dòng)態(tài)規(guī)劃的運(yùn)用實(shí)例，同時(shí)，又充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，使計(jì)算更為便捷有效，從而更方便的解決了實(shí)際問題。關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)規(guī)劃；動(dòng)態(tài)規(guī)劃；多階段決策過程問題；計(jì)算機(jī)軟件Excel；資源分配問題一引言

3、正所謂資源分配，即是將數(shù)量一定的或若干種，諸如：材料，設(shè)備，人力，資金，時(shí)間等資源，合理地分給若干個(gè)使用者，而是目標(biāo)函數(shù)最大。在此處，由于分配的資源過多，且目標(biāo)函數(shù)是非線性函數(shù)，可將其看成一個(gè)多階段決策問題，利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法求解。在動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解時(shí)，通常以把資源分配給一個(gè)或幾個(gè)使用者的過程作為一個(gè)階段，把規(guī)劃問題中的變量取為決策變量，將累計(jì)的量或遞推過程變化的量選為狀態(tài)變量。二問題闡述某郵局有4套通訊設(shè)備準(zhǔn)備分給甲乙丙三個(gè)地區(qū)，事先調(diào)查了各地原有生產(chǎn)活動(dòng)情況，在此基礎(chǔ)上對(duì)各種分配方案的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了估計(jì)，得下表1（附錄）的數(shù)據(jù)，例如：甲區(qū)原有生產(chǎn)活動(dòng)的收益為38萬元，當(dāng)新增加一套通訊設(shè)備時(shí)

4、總收益為41萬元，其他類推。試求4套設(shè)備的分配方案，使3地區(qū)總利益最大。三模型的建立和求解3.1 模型的建立首先我們對(duì)設(shè)備的分配規(guī)定一個(gè)順序，即先考慮分配給甲區(qū)，其次乙區(qū)，最后丙區(qū)，但分配時(shí)必須保證郵電局德宗受益最大。將問題按分配過程分為3個(gè)階段，根據(jù)動(dòng)態(tài)規(guī)劃逆序算法，可設(shè)：（1） 階段數(shù)t=1,2,3(即甲，乙，丙3個(gè)地區(qū)的編號(hào)分別為1，2，3)；（2） 狀態(tài)變量dk:表示分配給第k個(gè)地區(qū)至第3地區(qū)的設(shè)備套數(shù)（即第k階段初尚未分配的設(shè)備套數(shù)）；（3） 決策變量Xk：表示分配給第k個(gè)地區(qū)的設(shè)備套數(shù)；（4） 狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程：dk+1=dk-Xk；（5） Rt（Xk）：表示Xk臺(tái)設(shè)備分配到第k個(gè)地區(qū)

5、所得的收益值，它由表1查得；（6） Ft(dk):表示將dk臺(tái)設(shè)備分配到第k個(gè)地區(qū)至第3地區(qū)所得的最大收益值，因而可得出遞推方程： Ft(dk)= max Rt（Xk）+Ft+1（dk- Xk） (k=1,2,3；t=1,2,3； Xk=0，1，2，3，4) F4(d4)=03.2 模型的求解 運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的思想，利用窮舉的方法以及計(jì)算機(jī)軟件Excel，進(jìn)行模型求解。根據(jù)問題分析中的相關(guān)公式，此處，為方便，令Jt（dk, Xk）= Rt（Xk）+Ft+1（dk- Xk）。求解步驟：（1）根據(jù)表1 數(shù)據(jù)，將Rt（Xk）輸入A4：F7來構(gòu)建電子表格，如圖1（附錄中）所示。例如：將R2（2）=50輸

6、入到單元格D6中；（2）在B11：F11中的各單元各內(nèi)輸入0，因?yàn)閷?duì)所有的dk都有F4(dk)=0；（3） 在第1820行，設(shè)置計(jì)算指令求出Jt（dk, Xk），此處使用Excel中的HLOOKUP命令來查找Rt（Xk）(在第5行至第7行)和Ft+1（dk- Xk）(在第11行至第14行)的值。例如，要計(jì)算J3（3, 1），需要將下列公式輸入單元格I18中：=HLOOKUP（I$17,$B$4：$F$7,$A18+1）+HLOOKUP(I$16-I$17,$B$10：$F$14,$A18+1)。(其中，該公式前半部分HLOOKUP（I$17,$B$4：$F$7,$A18+1）表示在B4：F7中

7、查找第一項(xiàng)與I17匹配的列，再取出該列的第A18+1 行中的項(xiàng)，返回值為R3（1）=64，命令中H表示水平查找；后一部分HLOOKUP(I$16-I$17,$B$10：$F$14,$A18+1)表示在B10：F14中查找第一項(xiàng)與I16-I17匹配的列，再取出該列第A18+1 行中的項(xiàng)，返回值為F4（3- 1）=0。)現(xiàn)在將公式復(fù)制到范圍B18：P20中；（4） 在Q18：U20中計(jì)算Ft（dk）?，F(xiàn)將用于計(jì)算F3（0），F(xiàn)3（1），F(xiàn)3（dk），F(xiàn)3（2），F(xiàn)3（3），F(xiàn)3（4）的如下公式手工輸入到Q18：U18中：Q18：=48R18：=MAX（C18：D18）S18：=MAX（E18：G1

8、8）T18：=MAX（H18：K18）U18：=MAX ( L18：P18)現(xiàn)在把這些公式從Q18：U18復(fù)制到范圍Q18：U20；（5）在B12中輸入=Q18,再把這個(gè)公式復(fù)制到范圍B12：F14中。注意：（1）在公式中某列或某行地之前加上美元符號(hào)$示這個(gè)地址是絕對(duì)地址，否則為相對(duì)地址。絕對(duì)地址副職是不會(huì)改變，而相對(duì)地址在復(fù)制時(shí)會(huì)發(fā)生改變，在Excel公式中使用絕對(duì)地址和相對(duì)地，址是為了方便復(fù)制；（2）該電子表格的第1114行是根據(jù)第1820行定義的，而第1820行又是根據(jù)第1114行定義的，這可以在電子表格中創(chuàng)建循環(huán)性或循環(huán)引用。要解析Excel中的循環(huán)引用，只需選擇Tools,Optio

9、n,Calculations,并選中Interation復(fù)選框，這將使Excel解析所有的循環(huán)引用，直至解析循環(huán)性，此外，也可通過幾次按下F9鍵來解析循環(huán)引用。具體如圖2（附錄中）所示：3.3結(jié)論及其分析： 要確定如何將4套通訊設(shè)備分配給3個(gè)地區(qū)，需要注意到F1（4）=164，因?yàn)橛杀碇薪Y(jié)果知J1（4, 3）= F1（4）=164，因此應(yīng)將3套設(shè)備分配給地區(qū)1，階段收益R,1（3）=60，；再由F2（4-3）=164-60=104= J2（1, 0）,可得出應(yīng)將0套設(shè)備分配給地區(qū)2，階段收益R,2（0）=40；最后由F3（1-0）=104-60=64= J3（1, 1），可知將剩余的1套設(shè)備分

10、配給項(xiàng)目3，階段收益R,3（1）=64。所得結(jié)果用表2（附錄中）顯示：四參考文獻(xiàn)：【1】范玉妹，徐爾，趙金玲，胡毅慶，數(shù)學(xué)規(guī)劃及其應(yīng)用（第3版），冶金工業(yè)出版社附 錄 表1 通訊設(shè)備在不同地區(qū)的收益 （萬元）設(shè)備數(shù)/套01234地區(qū)甲3841486066乙4042506066丙4864687876表2 結(jié)果顯示地區(qū)設(shè)備分配數(shù)/套階段收益/萬元甲360乙060丙164總收益164圖1 Rt（Xk）的錄入圖2 數(shù)據(jù)整體運(yùn)行結(jié)果顯示步驟（3）部分顯示：步驟（4）的部分顯示：步驟（5）部分顯示： 教師見習(xí)報(bào)告總結(jié)期待已久的見習(xí)已經(jīng)結(jié)束了，在龍巖三中高中部見習(xí)聽課，雖然只是短短的兩個(gè)星期，但感觸還是蠻深

11、的，以前作為一名學(xué)生坐在課室聽課，和現(xiàn)在作為一名準(zhǔn)教師坐在課室聽課是完全不同的感受，感覺自己學(xué)到了一些在平時(shí)課堂上學(xué)不到的東西。在這里，我獲得的不僅是經(jīng)驗(yàn)上的收獲，更多是教學(xué)管理，課堂教學(xué)等的理念，以及他們帶給我的種種思考。教育見習(xí)實(shí)踐過程：聽課。教育見習(xí)的主要目的是讓學(xué)生在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下，觀摩教師上課方法、技巧等。聽課是教育見習(xí)的主要內(nèi)容。我院規(guī)定在一周的見習(xí)中需完成至少6課的見習(xí)任務(wù)。我在教師的安排指導(dǎo)下，分別對(duì)高一、高二物理專業(yè)課型為主，其他課型齊頭的方式，積極主動(dòng)的完成了聽課任務(wù)，收到良好的效果。我聽的第一節(jié)課是高二（8）班，這是一個(gè)平衡班，水平不如實(shí)驗(yàn)班高。在上課前?？迫卫蠋熞呀?jīng)跟

12、我說了這個(gè)班的紀(jì)律是比較差的，而且成績也不是很好。在我聽課期間，確實(shí)有幾個(gè)學(xué)生在課堂上說話，但是我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象，這個(gè)現(xiàn)象我在往后的幾個(gè)班都發(fā)現(xiàn)了，就是絕大部分的學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情都好高漲，積極舉手發(fā)言，積極參與課堂活動(dòng)。我跟老師們提起這個(gè)現(xiàn)象的時(shí)候，科任老師就跟我說，一個(gè)班里不可能所有的學(xué)生都能全神貫注地聽完一節(jié)課，所以作為一名教師，應(yīng)該想辦法吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)的積極性，比如可以以小組為單位，以搶答計(jì)分的形式調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，這樣課堂氣氛就會(huì)活躍起來了。在為期兩周的見習(xí)工作中，我真的有很大的感觸，我第一次感受到自己已經(jīng)從一名學(xué)生向一名教師靠近，走在校園里，每當(dāng)有學(xué)生叫我一聲老師，我在感

13、到無比自豪的同時(shí)，還感受到了自己的責(zé)任。見習(xí)工作結(jié)束了，我要回到學(xué)校繼續(xù)我的學(xué)習(xí)了，但是我會(huì)好好記住我從*中學(xué)學(xué)到的一切，并應(yīng)用于我的專業(yè)學(xué)習(xí)中去。一、教學(xué)管理理念 在龍巖三中，從領(lǐng)導(dǎo)階層到一位普通的科任老師，都秉承以學(xué)生為主體的宗旨進(jìn)行學(xué)校的管理，進(jìn)行教學(xué)工作的開展。作為一個(gè)課程改革的示范學(xué)校，一個(gè)教育實(shí)驗(yàn)基地。這所學(xué)校鼓勵(lì)著老師做各種研究，各種改革。每個(gè)班主任都有著自己的管理經(jīng)驗(yàn)與管理宗旨。有了這種思想的自由，自然這里也就充滿著探索與嘗試，從而有所創(chuàng)造與進(jìn)步。在我見習(xí)的班集體中，班主任對(duì)他的學(xué)生說：“我要讓你們成為學(xué)習(xí)型的管理者，也是管理型的學(xué)習(xí)者?！边@樣一句簡單的話，讓我感到這

14、里老師進(jìn)行班級(jí)管理的良苦用心。他們關(guān)心的不只是學(xué)生的學(xué)習(xí)，更多的是從一個(gè)完整的人的概念出發(fā)，去培養(yǎng)學(xué)生多方面的素質(zhì)。二、教學(xué)理念 在見習(xí)期間，借著錄課的機(jī)會(huì)，我聽了很多的市級(jí)，校級(jí)的公開棵，還有理科實(shí)驗(yàn)班的課。在這些課堂上，讓我看到教學(xué)改革正在悄然進(jìn)行，有意識(shí)的老師正在努力體會(huì)“以學(xué)生為主體”的課堂模式。學(xué)生的創(chuàng)造也逐步成為教師追求的教學(xué)效果。其次，這里的老師也都在適應(yīng)著多媒體教學(xué)，信息化教學(xué)，使得課堂更加生動(dòng)，資源更加豐富，學(xué)生獲取學(xué)習(xí)資源的渠道也就更多。盡管，這種教學(xué)理念、教學(xué)模式的推廣仍然有很長的路，但似乎也并不遙遠(yuǎn)，相信，這股改革的浪潮會(huì)給教育領(lǐng)域帶來很大的沖擊。 

15、三、實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn) 在上面，是我在這所學(xué)校感受最深刻，也是認(rèn)為最有意義的收獲。實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)上，由于在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，也獲取了許多。 在班主任工作上，我認(rèn)識(shí)到了一個(gè)老師的表率作用是很大的，學(xué)生時(shí)刻看老師，作為一個(gè)老師，應(yīng)該從自己嚴(yán)格要求，并影響感染學(xué)生。這就要求師生之間的相互交流必須是貼心的，也是帶有希望的。見習(xí)期間，班主任老師教給了我許多的班級(jí)管理經(jīng)驗(yàn)。我想這些經(jīng)驗(yàn)是寶貴的，更為寶貴的是老師的主動(dòng)精神。在他的言談中，看出一個(gè)老師對(duì)于班級(jí)管理的深度認(rèn)識(shí)。所以我想：一個(gè)好的班主任不應(yīng)只是從學(xué)習(xí)上給學(xué)生幫助，而是從一種“管理”的角度上去讓班級(jí)受益，讓班級(jí)體的每個(gè)成員成長。

16、0;教學(xué)工作上，由于指導(dǎo)老師的認(rèn)真指導(dǎo)，我較好地完成了教學(xué)任務(wù)。同時(shí)，與合作伙伴一同對(duì)各種教學(xué)模式進(jìn)行了探討，嘗試。盡管，有的時(shí)候沒有達(dá)到我們理想的效果，但也獲取了很多的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。在上了6節(jié)課后，我深刻體會(huì)到了了解學(xué)生學(xué)習(xí)水平，性格特征的重要性。一個(gè)老師在上課時(shí)，一定要圍繞著“學(xué)生能否學(xué)得更好，能否真正掌握方法”的主題，而不是從怎么上好我的一堂課出發(fā)?？梢?，一個(gè)優(yōu)秀的老師需要具備很多方面的素質(zhì)：扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，嫻熟的教學(xué)技能，正確的教學(xué)理念這次的見習(xí)，讓我從實(shí)踐中去思考自己在課堂上學(xué)到的知識(shí)，也對(duì)于理論知識(shí)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。與其說在這里工作，不如說在這里學(xué)習(xí)。我接觸一個(gè)學(xué)校較完備的電教設(shè)備，了解了一個(gè)學(xué)校信息中心的大致運(yùn)作。電教工作有很多繁瑣的細(xì)節(jié)工作，但它是一個(gè)學(xué)校信息化教學(xué)的基礎(chǔ)，或者說推動(dòng)者與宣傳者。我想，在以后工作中，有了這些經(jīng)驗(yàn)，我會(huì)更加容易上手，也能更好地把握工作。見習(xí)，是師范生重要的一課，付出了便有收獲。我很幸運(yùn)地在大三就參加了教育見習(xí)，通過一個(gè)月來和大四的師兄師姐的合作，讓我對(duì)于教師職業(yè)的認(rèn)識(shí)邁