《運(yùn)籌與優(yōu)化》教學(xué)大綱

《運(yùn)籌與優(yōu)化》教學(xué)大綱課程英文名OperationsResearchandOptimization課程代碼J0701Y30學(xué)分3總學(xué)時(shí)48理論學(xué)時(shí)40實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)8課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)限選先修課程高等代數(shù)、數(shù)學(xué)分析適用專業(yè)信息與計(jì)算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)開課學(xué)院理學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位運(yùn)籌與優(yōu)化是應(yīng)用數(shù)學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)的重要分支，是信息與計(jì)算科學(xué)和數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)課。運(yùn)籌與優(yōu)化是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)方法和相關(guān)科學(xué)技術(shù)知識(shí)解決實(shí)際中提出的專門問題、為決策者選擇最佳方案提供定量依據(jù)的科學(xué)。（二）課程目標(biāo)1.使學(xué)生掌握運(yùn)籌與優(yōu)化課程的基本方法和原理，加深對(duì)數(shù)學(xué)在實(shí)際中廣泛應(yīng)用的理解。2.使學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)方法應(yīng)用于實(shí)際問題的具體實(shí)踐，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的理解能力和計(jì)算能力。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法對(duì)課程目標(biāo)1,以課堂教學(xué)為主，結(jié)合課堂討論、課外作業(yè)、課后答疑等方式達(dá)成。對(duì)課程目標(biāo)2，以上機(jī)實(shí)驗(yàn)為主，結(jié)合小組討論、上機(jī)作業(yè)、課外輔導(dǎo)等方式達(dá)成。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求2畢業(yè)要求3畢業(yè)要求5課程目標(biāo)1HMH課程目標(biāo)2HHM注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。四、課程主要內(nèi)容與基本要求緒論運(yùn)籌學(xué)簡介了解運(yùn)籌學(xué)的由來和發(fā)展；了解運(yùn)籌學(xué)的性質(zhì)與特點(diǎn)；了解運(yùn)籌學(xué)的主要內(nèi)容；了解運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)；理解運(yùn)籌學(xué)的數(shù)學(xué)模型（線性規(guī)劃模型、隨機(jī)規(guī)劃模型、網(wǎng)絡(luò)分析模型等）。第1章線性規(guī)劃了解線性規(guī)劃的意義，能建立線性規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型；掌握解線性規(guī)劃問題的圖解法；理解可行域的幾何結(jié)構(gòu)及線性規(guī)劃的基本定理；熟練掌握單純形方法及兩階段法；熟練掌握對(duì)偶理論及對(duì)偶單純形法；掌握靈敏度分析的方法。第2章整數(shù)線性規(guī)劃掌握整數(shù)線性規(guī)劃的意義和基本的求解方法，如Gomory割平面法、分枝定界法等。第3章非線性規(guī)劃了解非線性規(guī)劃的基本概念；理解凸函數(shù)及凸規(guī)劃的概念和性質(zhì)；理解一維搜索方法，掌握近似黃金分割法、Newton法；了解無約束最優(yōu)化方法，理解最速下降法及共軛方向法。第4章動(dòng)態(tài)規(guī)劃理解動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本概念、基本思想和基本方程；掌握動(dòng)態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)化原理，以及動(dòng)態(tài)規(guī)劃在最短路線問題及資源分配等問題中的應(yīng)用。第5章圖與網(wǎng)絡(luò)分析理解圖、網(wǎng)絡(luò)及樹的基本概念及其性質(zhì)。熟練掌握求最小樹的Kruskal算法及Dijkstra算法；熟練掌握最短路問題的求解方法。第6章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)熟練掌握網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的編制方法；掌握計(jì)算時(shí)間參數(shù)和關(guān)鍵線路的方法；了解網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中的優(yōu)化問題。五、課程學(xué)時(shí)安排章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)緒論運(yùn)籌學(xué)簡介21.完成第1章習(xí)題(A)第3題作業(yè)課程目標(biāo)1、2第1章線性規(guī)劃101.完成第1章習(xí)題(A)第5(1)、6、9、16(2)、17(4)、18(2)、20、23(1)、24(1)(4)題作業(yè)課程目標(biāo)1、2第2章整數(shù)線性規(guī)劃81.完成第2章習(xí)題(A)第2、3、6(1)、7題作業(yè)2.完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1課程目標(biāo)1、2第3章非線性規(guī)劃101.完成第3章習(xí)題(A)第3(2)、5、9、10、13(1)、15(1)題作業(yè)2.完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2課程目標(biāo)1、2第4章動(dòng)態(tài)規(guī)劃41.完成第4章習(xí)題(A)第1、2題作業(yè)課程目標(biāo)1、2第5章圖與網(wǎng)絡(luò)分析81.完成第5章習(xí)題(A)第2、6、7、9題作業(yè)2.完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3課程目標(biāo)1、2第6章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)61.完成第6章習(xí)題(A)第1、3題作業(yè)2.完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目4課程目標(biāo)1、2六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1編程求解運(yùn)輸問題與指派問題2掌握LP、ILP模型的建立，熟練使用Lingo軟件求解LP與ILP模型建立LP、ILP模型，并使用Lingo軟件求解驗(yàn)證性必做2編程求解選址問題2掌握非線性規(guī)劃模型的建立，熟練使用Lingo軟件求解非線性規(guī)劃問題建立非線性規(guī)劃模型，并使用Lingo軟件求解驗(yàn)證性必做3編程求解最短路問題2掌握順推和逆推兩種方法，熟練使用Lingo軟件求解動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題使用Lingo軟件用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解最短路問題驗(yàn)證性必做4編程求解汽車庫及引道施工計(jì)劃問題2掌握繪制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖、計(jì)算時(shí)間參數(shù)及尋找關(guān)鍵路線，熟練使用Lingo軟件求解工期及優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃使用Lingo軟件求解工期及優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃驗(yàn)證性必做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。七、考核方式及成績?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績比例過程考核到課率、課堂討論發(fā)言、平時(shí)作業(yè)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)等平時(shí)記錄、實(shí)驗(yàn)成績30%期末考核閉卷卷面成績70%考核類別考試成績登記方式百分制八、推薦教