《數(shù)據(jù)、模型與決策》教學(xué)大綱

-2-《數(shù)據(jù)、模型與決策》教學(xué)大綱（模板）課程編號(hào)：021252B課程類型：□通識(shí)教育必修課□通識(shí)教育選修課□學(xué)科基礎(chǔ)課□專業(yè)核心課eq\o\ac(□,√)專業(yè)提升課□專業(yè)拓展課總學(xué)時(shí)：32講課學(xué)時(shí)：0實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）學(xué)時(shí)：32學(xué)分：2考試類型：□考試eq\o\ac(□,√)考查適用對(duì)象：物流管理專業(yè)□是eq\o\ac(□,√)否適合作為其他專業(yè)學(xué)生的個(gè)性化選修課先修課程：線性代數(shù)一、教學(xué)目標(biāo)《數(shù)據(jù)、模型與決策》是物流管理專業(yè)的一門選修課程，該課程培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的分析、提煉能力，對(duì)數(shù)據(jù)的識(shí)別、采集、處理、分析能力，對(duì)模型的建立、求解能力，對(duì)實(shí)際提煉問題進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)與決策的能力；為解決物流和整個(gè)企業(yè)工作中的實(shí)際問題提供科學(xué)、創(chuàng)新、先進(jìn)的思想和思路，合理和有效的方法、技術(shù)與工具，為后續(xù)物流管理專業(yè)的課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目標(biāo)1：理解數(shù)據(jù)、模型與決策基本思想與思路。目標(biāo)2：了解數(shù)據(jù)、模型與決策基本原理與理論。目標(biāo)3：掌握數(shù)據(jù)、模型與決策基本方法的特征、適用范圍、基本步驟、分析與求解工具的使用。目標(biāo)4：會(huì)運(yùn)用數(shù)據(jù)、模型與決策的知識(shí)對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析、提煉。對(duì)提煉的實(shí)際問題進(jìn)行數(shù)據(jù)的識(shí)別、采集、處理，模型的建立與求解，問題的分析、預(yù)測(cè)、決策。目標(biāo)5：能運(yùn)用EXCEL軟件對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與計(jì)算，并對(duì)其計(jì)算結(jié)果能進(jìn)行合理解釋。目標(biāo)6：在《數(shù)據(jù)、模型與決策》的課程體系中有機(jī)地融入思政教育內(nèi)容，深度契合社會(huì)主義核心價(jià)值觀，做好價(jià)值引領(lǐng)，講好中國(guó)故事。在《數(shù)據(jù)、模型與決策》課的程講授過程中，通過社會(huì)主義核心價(jià)值觀的引領(lǐng)和驅(qū)動(dòng)，培育具有正確價(jià)值觀、能夠勝任未來管理工作的優(yōu)秀管理者。二、教學(xué)內(nèi)容及其與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)、模型與決策》屬于數(shù)量性質(zhì)的課程，側(cè)重于講解數(shù)據(jù)資料的搜集、描述、分析和解釋，以及管理決策方法和技術(shù)方面的知識(shí)。本課程大量運(yùn)用電子數(shù)據(jù)表格軟件（EXCEL），使學(xué)生能夠在一種舒適、直觀的環(huán)境下對(duì)各種管理問題展開復(fù)雜的定量分析。在教學(xué)過程中將大量地運(yùn)用案例教學(xué)，使學(xué)生能夠接觸到各種各樣的管理應(yīng)用，為將來在工作中熟練運(yùn)用管理科學(xué)方法解決實(shí)際管理問題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。《數(shù)據(jù)、模型與決策》課程主要包括三個(gè)部分：一是運(yùn)用大量來自企業(yè)和生活的實(shí)際案例進(jìn)行分析。本課程將從案例出發(fā)，詳細(xì)闡述如何運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決管理中遇到的問題，并提供一整套解決問題的方法——了解事實(shí)、理清問題結(jié)構(gòu)，對(duì)問題中的關(guān)系進(jìn)行量化，建立數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用計(jì)算機(jī)求解。本課程的案例選取具有較強(qiáng)的代表性，對(duì)物流管理實(shí)際工作具有良好的指導(dǎo)作用。二是詳細(xì)介紹如何建立數(shù)學(xué)模型。作為管理決策的輔助工具，數(shù)學(xué)模型在管理方法論中占據(jù)不可缺失的地位。本課程將用各種數(shù)學(xué)模型解開管理決策的神秘面紗，展示管理科學(xué)性的一面。通過案例分析，對(duì)原始數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)單明了的解釋，在不需對(duì)數(shù)學(xué)模型過分深入的基礎(chǔ)上，深刻認(rèn)識(shí)管理科學(xué)模型的思想。三是使用Excel電子表格貫穿整個(gè)求解過程。本課程將教授如何運(yùn)用Excel電子表格對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，這將令學(xué)生的注意力始終集中于解決實(shí)際問題的重點(diǎn)和難點(diǎn)——也即分析問題的思想方法和提煉數(shù)學(xué)模型的技巧上，同時(shí)，又能讓學(xué)生掌握求解分析的工具，能夠?qū)λ蠼獾慕Y(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)管理實(shí)際問題制定決策。因本課程是一門理論方法和實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，教學(xué)過程中要特別重視實(shí)踐環(huán)節(jié)。《數(shù)據(jù)、模型與決策》的內(nèi)容比較豐富，有的方法對(duì)物流管理專業(yè)的學(xué)生來說可能還存在一定的難度，為此在具體教學(xué)的時(shí)候，將采用課堂講授、案例分析及上機(jī)實(shí)習(xí)三種授課形式，以課堂案例分析和學(xué)生上機(jī)操作實(shí)驗(yàn)為主，并要求學(xué)生撰寫隨堂上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。采用個(gè)人上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、小組案例分析平時(shí)成績(jī)和期末上機(jī)考試成績(jī)結(jié)合的考核方式。通過本課程的學(xué)習(xí)，將能夠幫助物流管理專業(yè)學(xué)生實(shí)現(xiàn)具備物流問題分析能力、觀察問題和解決問題能力的畢業(yè)要求。三、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配（黑體，小四號(hào)字）以表格方式表現(xiàn)各章節(jié)的學(xué)時(shí)分配，表格如下：（宋體，小四號(hào)字）教學(xué)課時(shí)分配序號(hào)章節(jié)內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)其他合計(jì)1第一章管理科學(xué)簡(jiǎn)介0222第二章線性規(guī)劃：基本概念0223第三章線性規(guī)劃：建模與應(yīng)用0444第四章線性規(guī)劃的what-if分析0325第五章運(yùn)輸問題和指派問題0446第六章網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題0227第七章整數(shù)規(guī)劃0228第八章決策分析0649第九章預(yù)測(cè)03310分組案例分析報(bào)告2211分組案例分析報(bào)告22合計(jì)028432四、教學(xué)內(nèi)容（黑體，小四號(hào)字）第1章管理科學(xué)簡(jiǎn)介第一節(jié)管理科學(xué)的本質(zhì)第二節(jié)闡述管理科學(xué)方法的例子：盈虧平衡分析第三節(jié)本門課程的特色教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)為理解管理科學(xué)的本質(zhì)，能夠使用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行盈虧平衡分析，并能夠使用電子表格進(jìn)行盈虧平衡分析。課程的考核要求：了解管理科學(xué)的定義，理解什么是數(shù)學(xué)模型，掌握管理科學(xué)的本質(zhì)，應(yīng)用電子表格進(jìn)行盈虧平衡分析。復(fù)習(xí)思考題：1、什么是管理科學(xué)？2、決策的分類有哪些？3、與管理問題有關(guān)的常見定量因素有哪些？4、敏感性分析的目的是什么？如何利用電子表格進(jìn)行敏感性分析？思政切入點(diǎn)：根據(jù)對(duì)立德樹人的深入理解，以課程為載體，做好中國(guó)文化、中國(guó)價(jià)值、中國(guó)精神的宣講工作。結(jié)合我國(guó)高等教育實(shí)際，分析國(guó)家投入產(chǎn)出等戰(zhàn)略選擇。第2章線性規(guī)劃：基本概念第一節(jié)線性規(guī)劃的三個(gè)經(jīng)典應(yīng)用第二節(jié)案例研究：偉恩德玻璃制品公司產(chǎn)品組合問題第三節(jié)在電子表格上建立偉恩德公司問題的模型第四節(jié)電子表格上的數(shù)學(xué)模型第五節(jié)求解兩變量問題的圖解法第六節(jié)應(yīng)用Excel求解析線性規(guī)劃問題第七節(jié)一個(gè)最小化例子——利博公司廣告組合問題第八節(jié)從更寬泛的視角看線性規(guī)劃教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)為知道用電子表格為線性規(guī)劃問題建立模型時(shí)的四類單元格的作用，能夠根據(jù)線性規(guī)劃電子表格寫出它的代數(shù)形式，運(yùn)用EXCEL求解線性規(guī)劃電子表格模型問題。課程的考核要求：理解什么是線性規(guī)劃，掌握線性規(guī)劃圖解法求解兩個(gè)變量問題，能夠?yàn)橐粋€(gè)問題建立基本的線性規(guī)劃電子表格模型，應(yīng)用EXCEL求解線性規(guī)劃電子表格模型問題。復(fù)習(xí)思考題：1、建立一個(gè)線性規(guī)劃模型時(shí)，數(shù)據(jù)單元格、可變單元格、輸出單元格和目標(biāo)單元格的作用是什么？2、模型的可行解是什么意思？一個(gè)最優(yōu)解是什么意思？3、對(duì)于線性規(guī)劃問題，管理者應(yīng)該知道哪些事項(xiàng)？第3章線性規(guī)劃：建模與應(yīng)用第一節(jié)案例研究：超級(jí)食品公司的廣告組合問題第二節(jié)資源分配問題第三節(jié)成本收益平衡問題第四節(jié)網(wǎng)絡(luò)配送問題第五節(jié)超級(jí)食品公司案例再研究第六節(jié)混合問題第七節(jié)從更寬泛的視角來看建模第八節(jié)線性規(guī)劃經(jīng)典應(yīng)用回顧教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)為掌握資源約束和收益約束的區(qū)別，以及產(chǎn)生差異的原因，難點(diǎn)在于為四類線性規(guī)劃問題建立模型，并識(shí)別可以用線性規(guī)劃進(jìn)行描述和分析的管理問題。課程的考核要求：理解管理者在制定需要考慮的關(guān)鍵問題時(shí)所具有的靈活性，掌握線性規(guī)劃問題的四種主要類型，了解線性規(guī)劃電子表格中的輸出單元格中使用的各種函數(shù)。復(fù)習(xí)思考題：1、資源分配問題的建模步驟是怎樣的？2、資源分配問題與成本收益平衡問題在管理目標(biāo)上的差異是什么？3、收益約束的形式如何？思政切入點(diǎn)：結(jié)合我國(guó)企整體ERP進(jìn)展的發(fā)展，了解我國(guó)改革開放以來企業(yè)信息化的進(jìn)程，了解國(guó)家在信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的巨大投入。增強(qiáng)了解國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)方面的投入，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)情感。第4章線性規(guī)劃的what—if分析第一節(jié)what—if分析對(duì)管理者的重要性第二節(jié)繼續(xù)研究偉恩德公司案例第三節(jié)只有一個(gè)目標(biāo)函數(shù)系數(shù)變動(dòng)的影響第四節(jié)目標(biāo)函數(shù)系數(shù)同時(shí)變動(dòng)的影響第五節(jié)單個(gè)約束條件變化的影響第六節(jié)約束右端值同時(shí)變動(dòng)的情形教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)為掌握用what-if分析研究各種模型變化，難點(diǎn)在于用solvertable系統(tǒng)地分析當(dāng)一個(gè)或兩個(gè)數(shù)據(jù)單元格的值發(fā)生變化時(shí)帶來的影響。課程的考核要求：掌握用電子表格模型來進(jìn)行各種what-if分析，理解各項(xiàng)參數(shù)變化的含義以及對(duì)模型影響的范圍。復(fù)習(xí)思考題：1、為什么要研究函數(shù)約束條件的變化帶來的影響？2、影子價(jià)格的含義是什么？3、為什么管理層對(duì)可行域感興趣？第5章運(yùn)輸問題和指派問題第一節(jié)案例研究：P&T公司的配送問題第二節(jié)運(yùn)輸問題的特征第三節(jié)對(duì)各種運(yùn)輸問題的變形和建模第四節(jié)運(yùn)輸問題變形的一些其他應(yīng)用第五節(jié)案例研究：特賽格公司的選址問題第六節(jié)指派問題的特征第七節(jié)對(duì)指派問題變形的建模教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)為根據(jù)運(yùn)輸問題的描述，建立該問題的電子表格模型，能夠解決指派問題的變形問題。課程的考核要求：了解運(yùn)輸問題和指派問題之間的關(guān)系，掌握用電子表格模型來構(gòu)建和求解運(yùn)輸問題、指派問題以及兩者的各種變形。復(fù)習(xí)思考題：1、給出兩種能夠解決ExcelSolver不能求解的大型運(yùn)輸問題的算法名稱。2、給出一種能夠解決ExcelSolver不能求解的大型指派問題的算法名稱。3、如果一項(xiàng)任務(wù)需要多于一個(gè)被指派者來執(zhí)行，模型如何體現(xiàn)這一特征？思政切入點(diǎn)：以我國(guó)高鐵對(duì)運(yùn)輸發(fā)展的推動(dòng)作用作為案例闡述國(guó)家在運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的大量投入是如何改變?nèi)嗣裆?。?章網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題第一節(jié)最小費(fèi)用流問題第二節(jié)案例研究：BMZ公司的最大流問題第三節(jié)最大流問題第四節(jié)最短路問題第五節(jié)最小支撐樹問題教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)為通過電子表格模型求解最小費(fèi)用流問題、最大流問題和最短路問題，建立各種網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)化問題的網(wǎng)絡(luò)模型。課程的考核要求：了解最小費(fèi)用流問題、最大流問題、最短路問題和最小支撐樹問題的特點(diǎn)，掌握使用電子表格建模和求解的方法。復(fù)習(xí)思考題：1、最大流問題的目標(biāo)和最小費(fèi)用流問題的目標(biāo)有什么不同？2、典型的最大流問題有哪些？3、什么時(shí)候最短路問題的構(gòu)建需要添加虛擬目標(biāo)地？思政切入點(diǎn)：析突發(fā)公共衛(wèi)生事件對(duì)供應(yīng)鏈的沖擊，需要充分考慮國(guó)家安全的條件下設(shè)計(jì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，而不能僅考慮成本優(yōu)勢(shì)和資源優(yōu)勢(shì)。第7章整數(shù)規(guī)劃第一節(jié)一般整數(shù)規(guī)劃第二節(jié)案例分析：加利福尼亞制造公司的例子第三節(jié)其他一些應(yīng)用第四節(jié)0-1變量的一些其他描述方法第五節(jié)一些建模的例子教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)為理解整數(shù)規(guī)劃和線性規(guī)劃的不同，根據(jù)對(duì)問題的描述，建立0-1整數(shù)規(guī)劃模型，并在電子表格中構(gòu)建模型與求解。課程的考核要求：了解一個(gè)整數(shù)規(guī)劃問題是如何產(chǎn)生的，掌握使用0-決策變量建立互斥方案和相依決策的約束，應(yīng)用電子表格建立使用輔助0-1變量和基本0-1整數(shù)規(guī)劃模型。復(fù)習(xí)思考題：1、為什么一些決策變量必須為整數(shù)？2、在固定投資方案的資金預(yù)算中，每個(gè)非決策的實(shí)質(zhì)是什么？3、運(yùn)用BIP求解選址問題時(shí)，每個(gè)費(fèi)決策的實(shí)質(zhì)是什么？第8章決策分析第一節(jié)案例分析：高富布魯克公司的難題第二節(jié)決策準(zhǔn)則第三節(jié)決策樹第四節(jié)使用決策樹的敏感性分析第五節(jié)檢查是否需要獲得更多的信息第六節(jié)使用新的信息更新概率第七節(jié)用決策樹分析系列決策問題第八節(jié)系列決策問題的敏感性分析第九節(jié)用效用更好地反映收益的價(jià)值第十節(jié)決策分析的實(shí)際應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)為應(yīng)用貝葉斯決策規(guī)則求解決策分析問題，使用Treeplan來構(gòu)建和求解決策樹，并使用Sensit來處理系列決策問題的敏感性分析。課程的考核要求：了解進(jìn)行決策分析所必須的決策環(huán)境，理解決策分析解決問題的邏輯方法，掌握貝葉斯決策準(zhǔn)則構(gòu)建和求解決策問題，應(yīng)用Treeplan和Sensit進(jìn)行電子表格的構(gòu)建和敏感性問題分析。復(fù)習(xí)思考題：1、什么是決策樹的決策節(jié)點(diǎn)和事件節(jié)點(diǎn)？2、什么是自然狀態(tài)的后驗(yàn)概率？3、SensIt中的蛛網(wǎng)圖在一次分析中是不是比單因素圖考慮了更多的數(shù)據(jù)單元格？課程思政切入點(diǎn)：結(jié)合我國(guó)企業(yè)和國(guó)外企業(yè)在近幾年在運(yùn)作優(yōu)化方面的進(jìn)展來展開，介紹國(guó)內(nèi)企業(yè)近些年的飛速發(fā)展。展示當(dāng)代商學(xué)院的課堂上，不需再向以往，處處以國(guó)外企業(yè)為優(yōu)，我們已經(jīng)走出了很多運(yùn)作水平優(yōu)秀的企業(yè)。第9章預(yù)測(cè)第一節(jié)預(yù)測(cè)技術(shù)概論第二節(jié)案例研究：計(jì)算機(jī)俱樂部倉(cāng)庫的問題第三節(jié)運(yùn)用時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法進(jìn)行案例分析第四節(jié)用CBPredictor進(jìn)行時(shí)間序列預(yù)測(cè)第五節(jié)時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法透視第六節(jié)線性回歸因果預(yù)測(cè)第七節(jié)判斷預(yù)測(cè)方法教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)為掌握衡量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的方法，會(huì)考慮季節(jié)性因素進(jìn)行預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整，掌握每一種預(yù)測(cè)方法的最適用條件。課程的考核要求：了解一些重要的預(yù)測(cè)應(yīng)用類型，掌握兩種常用的的衡量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的方法，會(huì)應(yīng)用電子表格，使用適當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)方法進(jìn)行合理數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)。復(fù)習(xí)思考題：1、趨勢(shì)性指數(shù)平滑與指數(shù)平滑預(yù)測(cè)方法有什么不同？2、度量一種預(yù)測(cè)方法準(zhǔn)確性的兩個(gè)主要指標(biāo)是什么？3、季節(jié)因子是衡量什么的？4、為什么上期值預(yù)測(cè)法有時(shí)被稱為天真的方法？思政切入點(diǎn)：結(jié)合新冠疫情對(duì)部分特殊物資需求變動(dòng)的影響，以及如何利用政府力量，平緩需求波動(dòng)以及國(guó)有企業(yè)如何擔(dān)負(fù)責(zé)任從供給側(cè)進(jìn)行需求滿足。教學(xué)手段與方法：理論分析、典型案例討論。通過疫情期間國(guó)外和國(guó)內(nèi)案例的對(duì)比讓學(xué)生切實(shí)了解在面臨突發(fā)性重大事件的情況下，民主集中制度和集中力量辦大事