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1、运筹学模型与实验教学大纲 信息与计算科学专业、数学与应用数学专业使用信息与计算科学专业、数学与应用数学专业使用 课程类型:课程类型:本科生学科必修课 学时学分:学时学分:课内 76 学时,4 学分;课外 76 学时。先修要求:先修要求:高等数学,线性代数。基本目的:基本目的:在系统讲授运筹学基本理论的基础上,重在培养学生的利用运筹学理论解决实际问题的创新实践能力,使学生掌握运筹学的思想方法以及它的模型结构和求解算法,培养学生对实际问题的建模能力和借助计算机软件迅速求解的能力。使用教材:使用教材:运筹学模型,张杰、周硕主编,东北大学出版社;自制运筹学电子教案;自制运筹学多媒体课件;自编运筹学案例
2、库;数学模型,姜启源主编。教学要求及学时安排 教学要求及学时安排 运筹学基本理论 56学时 一线性规划模型 教学要求:教学要求:具有初步的建立实际问题线性规划模型的能力;准确、熟练的应用单纯形法计算四个以下决策变量的线性规划问题;熟练的应用数学软件计算线性规划问题;理解、掌握线性规划对偶问题的经济含义及对偶单纯形法;了解线性规划的灵敏度分析及其应用。学时安排:学时安排:课内 10 学时;课外 10 学时。主要内容:主要内容:1线性规划问题的数学模型及标准形式(1)-1-2线性规划模型的图解法(1)3线性规划模型的单纯形法(2)4线性规划的对偶理论(2)5灵敏度分析(1)6线性规划模型的典型实例
3、(3)二运输问题模型 教学要求:教学要求:理解掌握运输问题的本质,并能正确的建立实际运输问题的数学模型;熟练掌握求解运输问题的表上作业法;准确、熟练的将产销不平衡问题转化为产销平衡问题;熟练的应用数学软件解决运输问题。学时安排:学时安排:课内 4 学时;课外 4 学时。主要内容:主要内容:1问题的概述 2运输问题模型 (2)3表上作业法 4产销不平衡的运输问题 5运输问题模型典型实例(2)三整数规划模型 教学要求:教学要求:理解掌握整数规划问题的本质,并能正确的建立实际整数规划问题的数学模型;能够借助数学软件应用分枝定界法熟练求解整数规划问题;理解、掌握分配问题的本质,并能够熟练、正确的应用匈
4、牙利法求解分配问题问题;熟练的应用逻辑变量建立数学模型,并利用隐枚举法求解 01 规划。熟练应用数学软件求解整数规划问题。-2-学时安排:学时安排:课内 6 学时 课外 6 学时 主要内容:主要内容:1整数规划模型与分枝定界法(1)2分配问题模型与匈牙利法(1)3含逻辑变量的数学模型与解 0-1 规划的隐枚举法(2)4整数规划模型典型实例(2)四多目标规划模型 教学要求:教学要求:正确理解、掌握多目标线性规划问题的本质,并能正确的建立实际多目标线性规划问题的数学模型;能够借助数学软件应用多阶段单纯形法求解多目标线性规划问题;正确理解、掌握多目标非线性规划问题的本质,并能正确的建立实际多目标非线
5、性规划问题的数学模型;能够借助数学软件应用模式搜索法求解多目标非线性规划问题。学时安排:学时安排:课内 4 学时;课外 4 学时。主要内容:主要内容:1线性多目标规划模型与多阶段单纯形法(1)2非线性多目标规划模型与模式搜索法(1)3目标规划模型在预测中的应用(2)五图与网络模型 教学要求:教学要求:正确理解、掌握图与网络的基本概念;理解、掌握求最小支撑树问题的 Kruskal 算法和 Dijkstra 算法;理解、掌握求无回路网络的最短有向路的代换法;理解、掌握求正权网络中有向最短路的 Dijkstra 算法;理解、掌握求无负回路网络最短有向路的 Ford 算法;-3-理解、掌握求最大流问题
6、的 Ford-Fulkerson 算法;理解、掌握求最小费用流问题的原始对偶算法;理解、掌握求最大基数匹配问题的匈牙利算法;理解、掌握求中国邮递员问题的奇偶点上作业法和 Edmonds 算法 能够借助数学软件熟练求解上述问题。学时安排:学时安排:课内 8 学时;课外 8 学时。主要内容:主要内容:1基本概念 2最小支撑树问题 (2)1)Kruskal 算法 2)Dijkstra 算法 3最短路问题 1)无回路网络的最短有向路算法代换法(2)2)求正权网络中有向最短路的 Dijkstra 算法 3)无负回路网络的最短有向路的 Ford 算法 4.最大流问题与 Ford-Fulkerson 算法(
7、2)5.最小费用流问题与原始对偶算法 6.最大基数匹配问题与匈牙利算法 7.中国邮递员问题 1)奇偶点上作业法 2)Edmonds算法 8图与网络模型典型实例(2)六动态规划模型 教学要求:教学要求:正确理解、掌握动态规划问题的本质及基本概念;理解、掌握求解动态规划问题的后向算法;了解动态规划与静态规划的关系;熟练应用数学软件求解动态规划问题。学时安排:学时安排:课内 6 学时;课外 6 学时。-4-主要内容:主要内容:(2)1问题的提出 2动态规划问题的解题思路 3基本概念 4基本结论和基本方程 5求解动态规划问题的算法(1)6动态规划与静态规划的关系及其应用(1)7动态规划模型典型实例(2
8、)七存贮模型 教学要求:教学要求:正确理解、掌握存贮问题的本质及基本概念;理解、掌握并熟练求解确定性存贮模型;理解、掌握并熟练求解随机性存贮模型;熟练应用数学软件求解存贮问题。学时安排:学时安排:课内 4 学时;课外 4 学时。主要内容:主要内容:1存贮问题概述 2确定性存贮模型(1)3随机性存贮模型(1)4存贮模型典型实例(2)八对策模型 教学要求:教学要求:正确理解、掌握对策模型的基本思想及概念;理解、掌握二人零和对策模型;深刻理解、掌握对策问题的解和对称值求解;理解、掌握最大最小(maximin)和最小最大(minimax)准则;理解、掌握具有鞍点的对策以及优势原则和具有混合策略的对策。
9、-5-学时安排:学时安排:课内 8 学时;课外 8 学时。主要内容:主要内容:1问题的描述 2二人零和对策模型(2)3对策问题的解和对称值 4最大最小(maximin)和最小最大(minimax)准则(2)5具有鞍点的对策 6优势原则和具有混合策略的对策(2)7对策模型典型实例(2)九评价模型 教学要求:教学要求:理解、掌握模糊综合评价模型的内涵以及应用范围;理解、掌握层次分析法的意义及应用过程;深刻理解、掌握数据包络分析模型,并能够应用此模型解决较简单的实际问题。学时安排:学时安排:课内 6 学时;课外 6 学时。主要内容:主要内容:1问题的描述 2模糊综合评价模型 3层次分析法模型(2)4数据包络分析模型(2)5评价模型典型实例(2)运筹学案例讨论实践 10学时 1线性规划模型及运输问题模型(4)2整数规划模型(2)3多目标规划模型(1)-6-4图与网络模型与动态规划模型(2)5评价模型(1)数学模型专题讲座 10学时 1连续型模型(3)2离散型模型(3)3其它模型(2)4数学建模论文写作讲座(2)-7-