《《储运工程最优化》课程教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《储运工程最优化》课程教学大纲.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、储运工程最优化教学大纲一、课程基本信息课程名称储运工程最优化Optimization of Storage and Transportation Engineering课程编码PLC220621020开课院部储运与建筑工程学院课程团队储运工程最优化课程团队学分2.0课内学时34讲授28实验0上机6实践0课外学时32适用专业油气储运工程授课语言中文先修课程程序设计（C）、高等数学（2-2）.线性代数课程简介（限选）储运工程最优化是油气储运工程专业本科生的专业选修课。本课程的主要教学内容包括：建立数学模型的系统分析法、线性规划、运 输问题、线性整数规划、非线性规划、动态规划等，以及这些最优化方法在
2、油气储运系统中的应用。通过本课程的学习，使学生了解油气 储运系统中存在的最优化问题，掌握建立实际问题数学模型的方法，全面掌握线性规划、运输问题、线性整数规划、非线性规划和动态规 划的基本理论和算法，进一步提高学生的计算机应用能力，培养学生利用最优化理论和方法解决油气储运系统中存在的最优化问题的能 力。The Optimization for Oil & Gas Storage and Transportation Engineering is an elective course for undergraduates majoring in OGSTE. The main teaching c
3、ontents of this course include: the system analysis method, linear programming, transportation problems, linear integer programming, non-linear programming, dynamic programming; it also indues the application of these optimization methods in the oil and gas storage and transportation system. Through
4、 studying this course, students could learn the optimization problems existing in the oil and gas storage and transportation engineering, master the methods of establishing the mathematical model of practical problems, master the basic theories and algorithms of linear programming, transportation pr
5、oblem, linear integer programming, non-linear programming and dynamic programming. Furthermore, this course could practice the computer application ability and train students to use the optimization theory and methods to solve the optimization problems in the oil and gas storage and transportation e
6、ngineering.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握最优化的基本概念和系统分析方法，树立系统全局最优的观点是1.11.12M2目标2 ：培养学生应用专业知识和系统分析法建立油气储运系统中最优化问题数学模型的能力是1.31.33M3目标3 ：掌握各种最优化方法的原理和算法是1. 11. 14M4目标4 :培养学生利用最优化计算机程序解决油气储运系统实际最优化问题的能力是5.35.3三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第1章第1章绪论本章重点难点：系统分析法、数学模型的一般构
7、造。通过本章 学习，学生建立系统全局最优的观念，学握建立最优化模型的 系统分析法，熟知数学模型的一般构造，了解油气储运系统中 的最优化问题。L 1什么是最优化：主要向学生阐述可行方 案、最优方案、最优化问题的定义及其含义。L2最优化方法 简介：主要向学生介绍最优化方法的发展历史和最优化方法解 决实际问题的一般步骤。L3最优化问题的数学模型：主要向 学生介绍最优化问题数学模型举例、建立数学模型的基础一系 统分析法、数学模型的一般构造。L4最优化问题的分类：主 要向学生介绍最优化问题的9个分类。1.5油气储运中的最优 化问题：主要向学生介绍油气储运中的8个典型最优化问题。Ml3讲授、讨 论/2第2
8、章第2章线性规划本章重点难点：线性规划解的概念和基本定理，线性规划的单 纯形法。通过本章学习,使学生掌握线性规划的基本原理和算 法，掌握应用专业知识和系统分析法建立油气储运系统中最优 化问题数学模型的能力。/32. 12.1线性规划问题 的一般形式及其标 准型主要向学生介绍线性规划问题的标准型及如何将一般的线性规 划问题化为标准型。M30.5讲授/42.22.2线性规划的图主要向学生介绍图解法求解线性规划问题的解题步骤、线性规M30.5讲授/解法划问题解几种特殊情况的讨论。52.32. 3线性规划解的 概念和基本定理主要向学生介绍线性规划问题的几个基本概念、线性规划的基 本定理。M30.5讲授
9、/62.42.4线性规划的单 纯形法主要向学生介绍单纯形法的基本思想、单纯形法求解过程举 例、单纯形表、单纯形法的一般步骤M32讲授4大作业72.52.5人工变量法主要向学生介绍采用人工变量法构造初始基的大M法。M31讲授4大作业82.62. 6单纯形法的FORTRAN 程序主要向学生介绍应用单纯形法FORTRAN程序求解线性规划问题 的一般步骤。M40.5讲授4大作业92.72. 7线性规划在油 气储运中的应用主要向学生介绍应用单纯形法fortran程序求解线性规划问题 的一般步骤。M2, M42讲授、讨 论4大作业10上机上机1调试线性规划单纯形法的计算机程序，并求解油库最优进货计 划问题
10、（3学时）M43上机/11第3章第3章运输问题本章重点难点：表上作业法。/123. 13.1运输问题的数 学模型主要向学生介绍运输问题的数学模型及其约束系数矩阵的特 点OM30.5讲授/133.23. 2表上作业法主要向学生介绍表上作业法的基本原理和求解步骤。M31.5讲授2作业1143.33.3运输问题的拓 广应用主要向学生介绍产销不平衡的运输问题和运输问题3个典型应 用案例。M2, M41讲授、讨 论2作业115第4章第四章线性整数 规划本章重点难点：分枝定界法、0T线性整数规划的隐枚举法。/164. 14.1线性整数规划 的概念主要向学生介绍什么是线性整数规划、线性整数规划的数学模 型、
11、整数规划的解法概述。Ml1讲授/174.24. 2分枝定界法主要向学生介绍分枝定界法的基本思想和解法步骤。M20.5讲授/184.34.3 0-1线性整数 规划的隐枚举法及 其应用主要向学生介绍什么是0T线性规划、0T线性规划的标准 型、0T线性规划的隐枚举法、泵组合问题的隐枚举算法.M3, M42讲授、讨 论/194.44.4隐枚举法的主要向学生介绍应用隐枚举法的FORTRAN程序求解线性整数规M40.5讲授/FORTRAN 程序划问题的一般步骤。20第5章第5章非线性规 划本章重点难点：非线性规划的基本概念和定理，几种常用的一 维搜索算法，等式约束条件下多元函数的寻优方法/215. 15.
12、1非线性规划的 基本概念和定理主要向学生介绍什么是非线性规划、最优解的概念、无约束问 题的最优性条件、凸函数与凸规划M2, M31讲授/225.25. 2无约束非线性 规划寻优方法概述主要向学生介绍两类无约束非线性规划问题的寻优方法(间接 寻优方法和直接寻优方法)、下降迭代算法的迭代过程和常用的 计算终止准则。M30.5讲授/235.35.3几种常用的一 维搜索算法主要向学生介绍穷举搜索法、对分搜索法、0.618法、分数 法、抛物线插值法的基本原油和算法步骤。M3, M41.5讲授1上机245.45. 4坐标轮换法主要向学生介绍坐标轮换法的搜索过程和FORTRAN语言程序。M3, M40.5讲
13、授1上机255.55. 5步长加速法主要向学生介绍步长加速法的基本思想、算法和应用举例。M2, M3, M41讲授1上机265.65. 6方|可加速法主要向学生介绍方向加速法的基本思想和算法。M31讲授1上机275.75. 7单纯形加速法主要向学生介绍单纯形加速法基本思想和计算方法。M31讲授1上机285.85. 8等式约束条件 下多元函数的寻优 方法主要向学生介绍等式约束下的消元法、拉格朗日(Lagrangian) 乘子法、罚函数法以及拉格朗日乘子法的Fortran语言程序。M31讲授1.5上机295.95. 9不等式约束条 件下多元函数的寻 优方法主要向学生介绍不等式约束下拉格朗日乘子法、
14、罚函数法。M30.5讲授1.5上机30上机2上机2调试坐标轮换法、步长加速法、方向加速法、拉格朗日乘子法 计算机程序，并求解一个有约束非线性规划问题M43上机/31第6章第6章动态规划主要向学生介绍管道铺设路线的最优化问题和等温输油管道经 济运行参数的确定问题。/326. 16. 1基本概念和常 用术语主要向学生介绍什么是动态规划、基本概念和常用术语、基本 思想和求解步骤。Ml1讲授/336.26. 2动态规划方法 在储运中的应用主要向学生介绍管道铺设路线的最优化问题和等温输油管道经 济运行参数的确定问题。M2, M32讲授、讨 论4作业2四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1
15、.布置2次作业：表上作业法求解炼厂-油库运输问题、动态规划求解管道铺设路线的最优化问题；2 .成绩采用白分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分；3 .考核学生对运输问题表上作业法及动态规划原理和算法的掌握能力。15%2上机1 .本课程6个学时上机，共2次上机；2 .成绩采用百分制，根据出勤情况、课堂表现情况、程序调试情况评分；3 .考核学生针对油气储运系统中的最优化问题，基于最优化计算机程序，编写程序并上机调试，求解并获得有效结论。10%3大作业L要求利用所学油气储运基本知识和最优化原理，建立某油库最优运营方案优化模型，并利用最优化计算机程序，考核 学生解决油气储运系统实际最
16、优化问题的能力。2.根据模型建立情况和程序计算结果的准确性评分。15%4期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。3.主要考核学生对最优化基本概念、系统分析方法、各种最优化方法的原理和算法的掌握和理解能力，学生综合运用所 学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有简答题、分析题、计算题等。50%5考勤随机点名、刷卡点名等5%6课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%五、评分细则序号课程目标考核环小大致占比评分等级1M3平时作业15%A-独立思考、按时完成，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确。B-独立思考、按时完成，解题 思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、
17、答案准确。C-按时完成，解题思路比较清晰、步骤比较完整、 格式比较合理、答案准确。D-作业抄袭，未能按时完成，解题思路混乱。2M4上机10%A-全勤，精神状态饱满，程序调试结果正确。B-全勤，精神状态良好，程序调试结果正确。C-全勤，精神 状态一般，程序调试结果不正确。D-缺勤1次以上，精神状态较差，结果不正确。3Ml大作业2%A-独立思考、按时完成，建立优化模型正确，格式合理，计算结果正确。B-独立思考、按时完成，建立优化模型正确，格式合理，计算结果正确。c-按时完成，建立优化模型基本正确，格式比较合理、计算结果 正确。D-作业抄袭，未能按时完成，建立优化模型不正确，计算结果错误。4M2大作
18、业8%A-独立思考、按时完成，建立优化模型正确，格式合理，计算结果正确。B-独立思考、按时完成，建立优 化模型正确，格式合理，计算结果正确。c-按时完成，建立优化模型基本正确，格式比较合理、计算结果 正确。D-作业抄袭，未能按时完成，建立优化模型不正确，计算结果错误。5M3大作业5%A-独立思考、按时完成，建立优化模型正确，格式合理，计算结果正确。B-独立思考、按时完成，建立优 化模型正确，格式合理，计算结果正确。C-按时完成，建立优化模型基本正确，格式比较合理、计算结果 正确。D-作业抄袭，未能按时完成，建立优化模型不正确，计算结果错误。6Ml期末考试25%见试卷评分标准7M3期末考试25%
19、见试卷评分标准8/课堂表现5%A-精神状态饱满，回答问题准确。B-精神状态良好，问题回答较好。C-精神状态一般，问题回答一般。D- 精神状态较差，回答问题有误。9/考勤5%A-全勤。B-缺勤1次。C-缺勤2-3次。D-缺勤3次以上。评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书运筹学教程（第5版），胡运权、郭耀煌，清华大学出版社，2012, ISBN:9787302481256.2图书1工程最优化设计，李元科，清华大学出版社，2006, ISBN:9787302130369.