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运筹学的最优解精选(九篇)

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第1篇:运筹学的最优解范文

关键词:运筹学;课程建设;教学研究;教学方法;教学改革

中图分类号:G6420文献标识码:A文章编号:1674-120X(2016)17-0076-02收稿日期:2016-04-21

基金项目:本文系“中国传媒大学教学改革项目”(2014 No32)的研究成果。

作者简介:朱永贵(1964―),男,北京人,中国传媒大学理工学部教授,博士,研究方向:运筹学、信息处理。

运筹学主要研究系统最优化问题,从实际问题出发,应用数学理论和方法建立数学模型,然后给出求解这些数学模型的各种最优化方法[1]。运筹学主要研究的是线性最优化问题,其内容有线性规划、目标规划、整数规划、动态规划、图与网络分析、排队论、存储论、对策论、决策论和启发式方法[2]。运筹学是信息与计算科学、数学与应用数学、统计学和其他相关专业的专业基础课,其目的是培养学生综合各学科知识,利用运筹学的方法对实际问题进行定量分析和数学建模,通过本课程的学习为大学生进一步学习专业课程奠定理论基础,使其具有系统优化的思维方法和逻辑推理能力,从而全面提升大学生应用运筹学解决实际问题的能力[3]。通过对“运筹学”课程的调研和课程教学的亲身体会,发现目前“运筹学”教学过程中存在许多问题亟待解决,还有很多方面达不到“运筹学”课程的培养目标。为此我们探索和研究了“运筹学”课程教学的规律和特点,找出了解决问题的一些积极有效的方法。下面从“运筹学”课程培养目标、教学现状和存在的问题、教学改革措施、教学改革方法几个方面讨论了“运筹学”课程教学改革研究的重要性。

一、“运筹学”课程建设目标

“运筹学”课程的实际应用非常广泛,涉及很多专业知识,要求学生系统掌握运筹学的基本数学模型、基本概念、基本理论、基本算法和数据处理的基本能力。本课程建设的具体目标如下:

(1)要求学生掌握“运筹学”课程中的线性规划与单纯形法、对偶理论和灵敏度分析、运输问题的数学建模和表上作业法、目标规划的数学模型和解目标规划的单纯形方法。

(2)要求学生系统地掌握整数规划求解的分支定界法和割平面法,掌握0-1型整数规划数学模型及其求解方法,能够熟练求解指派问题。

(3)要求学生掌握动态规划方法、图与网络优化方法,系统掌握排队论、存储论、对策论、决策论的基本概念和求解方法。

(4)培养学生能够从实际问题中抽象出运筹学问题,并借助于计算机得以解决,提高学生分析和解决实际问题的能力。

(5)培养学生的创新性意识,让他们善于发现问题、分析问题和解决问题。

二、“运筹学”课程教学现状和存在的问题

1教学内容过于陈旧和教学重点不突出

在目前高等学校教学改革的大环境下,现阶段开设的“运筹学”课程教学内容偏重于经济管理专业所使用的“运筹学”,而且内容主要是线性最优化问题。线性优化问题对非线性科学不再实用。随着科学技术的发展,特别是信息科学的发展,非线性问题越来越多,与此相适应则需要非线性最优化方法去求解非线性最优化问题。只有这样才能适应高等学校的教学改革要求,才能使“运筹学”课程教学富有活力,进而实现“运筹学”的课程建设目标。

2教学手段过于单调,没有创新性

目前“运筹学”课程教学以多媒体教学授课方式进行,缺少板书教学。利用多媒体教学,仅仅显示PPT的内容,没有有针对性地对部分定理给出一些数学推导过程。学生们获得的信息非常枯燥、非常有限,讲课的速度过快,学生很难跟上主讲教师的思路与节奏,同时也没有更多的时间去独立思考,最终导致课堂教学效果比较低。比如单纯形法求解线性规划问题、表上作业法求解产销平衡运输问题、分支定界法求解整数线性规划问题,在讲解过程中过于重复,缺乏创新性的内容。

3教学内容的取舍与侧重点不明晰,主次选择不恰当

讲授“运筹学”课程的大多数教师是数学出身,不太熟悉计算机软件的使用,教学过程中偏重于理论分析与解题方法的讲解,不注重算法的实现和程序的编写,也很少安排上机实习。结果大部分学生认为“运筹学”课程比较抽象,对本课程的学习缺乏兴趣。目前“运筹学”课程中的主要教学内容有线性规划、整数规划、运输问题、目标规划和动态规划、图论与网络等,而大部分高校设置的教学课时是48学时。由于受教学课时的限制,在教学中不可能讲完所有的内容。对于不同专业、不同学科和不同类型课程的学生如何选取教学内容,以满足教学改革和教学内容创新的需求,需要我们进一步探索。

4教学方法需要更新,考核方法要科学合理

如何在本课程的教学过程中更多地激励学生去主动积极地学习课程内容,提高课堂的教学效果是值得探讨的一个重要问题。为此,我们教师要突破传统的教学理念,改变以往的教学方法,引进和学习国内外具有创新思想的教学理论和方法。对学生学习情况进行合理的考核是提高学生学习积极性的重要环节。“运筹学”课程主要培养学生创造性地分析问题、建立模型并解决问题的能力,但教学结果的考核常采用传统的闭卷笔试的模式,主要考查一些概念和定理与计算方法,致使学生死记硬背“运筹学”的理论、概念和方法,这导致多数学生考完试后就忘记所学内容,谈不上“运筹学”的实际应用能力的提高。为此,我们要对“运筹学”采取闭卷考试和上机实验环节测试的考核方法,其目的在于寻找更科学、更适合学生们的教学方法。

三、“运筹学”课程教学改革措施

1优化“运筹学”课程教学内容

不同专业的培养目标一般是不同的,不同专业的学生对“运筹学”课程知识点的需求也是不一样的。因此,我们对教学内容的选取要按照不同的专业进行取舍。选取以学生需求为导向的教学内容,这样不仅满足了不同专业学生的培养目标要求,而且还做到了因专业施教,提高了“运筹学”课程的教学效果。

2建立科学合理的“运筹学”课程体系

选择教学内容是教学过程的重要环节,在这个重要环节中,我们要注重引进新的教学内容、教学理念与教学方法,建立合理的课程体系。我们应该按照“运筹学”课程的培养目标,力求使课程内容的设置和难度的确定符合大学生的认知规律。“运筹学”应用范围广,涉及专业多,不同专业学生的知识基础千差万别,对“运筹学”的要求也有所不同。对信息与计算科学、数学与应用数学两个专业的本科生开设“运筹学”课程,要较系统地讲解“运筹学”的理论知识和应用方法,使他们掌握基本的数学规划方法,线性规划、整数规划、0-1规划的数学模型、基本概念、基本理论、基本算法和实际应用。而对于统计学专业的本科生来说,所开设的“运筹学”课程要与“经济数学实验”课程相结合,介绍经济管理和生产管理实际问题建模的案例及Matlab、Lingo等计算软件的使用和编程的技术和方法,增加实践教学过程,使学生能够解决经济领域中的现实问题,同时也为学生从事该方向的继续学习与深入研究打下基础等。

3优化“运筹学”课程教学手段

合理使用多媒体教学,多增加板书内容。例如,在讲解图解法求解线性规划问题、整数规划问题时,应该使用多媒体课件技术将目标函数的等值线在约束域中沿着梯度方向平移,恰好离开约束域时即得到线性规划问题的最优解和最优值。用单纯形法求解线性规划问题时,不断更新单纯形表的过程是一个非常烦琐的过程,所以应该使用黑板讲解单纯形法的数学思想是Gauss迭代过程,从理论上要让学生明白单纯形方法是怎么得到的。这有助于学生在上机编程实现单纯形方法求解线性规划问题。在“运筹学”课程的教学过程中,合理运用多媒体技术,将黑板板书与其结合使用,让学生及时理解、消化课堂知识,从而提高教学质量。在“运筹学”课程的教学过程中, 合理应用案例教学。案例教学模式可以通过教师引导、学生参与,培养学生的分析问题和解决问题的能力。适当加入实验教学环节,“运筹学”课程中的数学模型问题涉及的决策变量数目一般比较多,约束条件也比较复杂,从而会使问题求解的计算量增加。为此可考虑利用计算机进行实验教学,使得学生掌握基本的计算工程软件如Matlab的操作。这样不但可以减少手工计算的烦琐性,而且节约了计算时间,将更多的时间和精力应用到数学建模、结果分析等方面,进而培养和提高学生解决实际问题的能力。

四、“运筹学”课程教学改革方法

运筹学的教学内容与教学方法,要满足数学与应用数学、统计学、信息与计算科学以及非数学类专业学生的需求。要突破传统的教学方法和教学模式,不断改革、不断创新,要在“运筹学”课程实践教学过程中探索新的教学规律和教学方法,进一步修订、完善教学课件,根据本课程的教学特点采用板书与课件有机结合的方式,增加新的教学内容,全面提高教学效果。要循循善诱、因材施教,不拘泥于呆板的教学方式,从各类专业的学生基础出发,激发所有学生的学习兴趣。主讲教师要积极主动地与学生形成一个互动式教学氛围,提高课堂的教学效率。要开发“运筹学模型求解教学辅助软件”,用来帮助指导学生掌握运筹学模型的求解方法和思路。要适当吸纳国际化课程教学方法,可以以英语教材为辅助教学材料,插入一些双语教学。

在课后定期开展一些专题讲座,讲座的形式可以多种多样,可以由学生来讲,也可以由与“运筹学”课程有关的教师来讲。第一阶段可以介绍运筹学领域的发展历史和发展现状,第二阶段主要介绍“运筹学”在经济领域的企业管理、生产管理、库存管理、物流管理、科学管理工程等中的应用,第三阶段主要介绍“运筹学”领域的前沿问题和最新动态。通过系列学术讲座活动,能够让学生了解如何应用“运筹学”工具解决实际生活问题,同时可以拓宽学生的学术视野,激发学生的学习兴趣,提高学生的研究能力,激励他们利用“运筹学”知识解决实际问题,从而提高他们理论联系实际的能力。

参考文献:

[1]朱永贵“运筹学”课程建设探讨教师,2012,(11):31―32.

第2篇:运筹学的最优解范文

本文对运筹学在物流管理中的基本应用与发展进行了总结,分析了一些物流管理中常用的运筹学方法。目前物流产业作为社会的基础产业,已成为推动经济持续发展的重要力量。在物流系统中应用优化技术,合理配置物流资源、有效控制物流活动,以降低物流系统成本,显得尤为重要。

【关键词】

运筹学 物流管理 线性规划 动态规划

1 引言

近年来,随着我国经济水平的提高,连锁企业的迅速发展,连锁经营已成为我国商业企业发展的主要模式,伴随而来的物流管理方面的问题如采购量不当、库存过多、运输安排不合理等已成为制约企业发展壮大的瓶颈。运用运筹学的理论,可以为解决这些问题提供科学的方法。运筹学是采用系统化的方法,通过建立数学模型及其测试,协助达成最佳决策的一门科学。它在经济管理系统中应用广泛,能对企业的人、财、物等资源进行统筹安排,为决策提供科学的依据。本文探索运用运筹学的方法,解决企业物流管理中的采购、仓储和运输等方面的问题。

2 运筹学在物流管理中的应用价值及主要应用

运筹学是一门新兴的、发展极其迅速的应用学科,它的一个根本特点是: 以系统化、数量化以及最优化为核心,用数学方法、数学的思考模式去解决实际应用中的问题。它的产生是由于实际应用的迫切需要,它的进一步发展仍然是由于实际应用上的需要来推动的。而物流属多学科的交叉与综合分析,也具有强烈的系统性特征、数量化特征及最优性特征。在现代物流管理的过程中,运筹学占有重要的位置。从物流系统角度出发,应用运筹学各分支理论和方法去思考和解决实际物流管理中的问题,可以达到系统最优化的目的,为决策者提供最优或满意方案,以实现最有效的管理。因此,运筹学的各个分支在现代物流管理中起着日益重要的作用。以下总结一些当前运筹学中的数学规划论在物流领域中的运用。

数学规划论主要研究计划管理工作中有关安排和估计的问题。这类问题一般可以归纳为在满足既定的要求下, 按某一衡量指标来寻求最优方案的问题。如果目标函数和约束条件的数学表达式都是线性的,则称为线性规划;否则称为非线性规划。如果所考虑的规划问题可按时间划为几个阶段求解,则称为动态规划。在物流管理中,常用规划论来解决资源利用问题、运输问题、人员指派问题、配载问题等。

2.1线性规划

线性规划是目前应用最广泛的一种优化方法,它的理论已经十分成熟,可以应用与生产计划、物资调用、资源优化配置等问题。它研究的目的是以数学为工具,在一定人、财、物 、时空、信息等资源条件下,研究如何合理安排,用最少的资料消耗,取得最大的经济效果。主要解决生产组织与计划问题,下料问题,运输问题,人员分配问题和投资方案问题,现以案例为例说明。

案例1:一个制造厂要把若干单位的产品从A1,A2两个仓库发送到零售点B1,B2,B3,B4。Ai仓库能供应产品的数量为,ai,i=1,2;零售点Bj所需产品的数量为Bj,j=1,2,3,4。假设能供应的数量等于需要的总量,即■ai=■bj,且已知从从库ai运一个单位的产品到Bj的价格为Cij。问应如何组织运输才能使总的运输费用最小?

解:假定运费与运量成正比,一般的,采用不同的调动方案,总运费很有可能不一样。设Xij,i=1,2;j=1,2,3,4,表示从仓库Ai运往零售点Bj的产品数量,从A1,A2两仓库运往四地的产品数量总和应该分别是a1单位和a2单位,所以Xij应满足

X11+X12+X13+X14=a1 X21+X22+X23+X24=a2

又运输到B1,B2,B3,B4四地的产品数量应该分别满足他们的需求量,即Xij还应满足以下条件:

X11+X21=b1 X12+X22=b2

X13+X23=b3 X14+X24=b4

最后Xij表示运量,不能取负值,即Xij≥0(i=1,2;j=1,2,3,4),我们希望在满足供需要求的条件下,求Xij,i=1,2;j=1,2,3,4,使总运量最省。总的运输费用为

mijz=C11X11+C12X12+C13X13+C14X14+C21X21+ C22X22+C23X23+C24X24

X11+X12+X13+X14=a1 X21+X22+X23+X24=a2 X11+X21=b1 X12+X22=b2 X13+X23=b3 X14+X24=b4 s.t. Xij≥0 i=1,2;j=1,2,3,4

2.2 动态规划

动态规划是运筹学的一个分支,它是解决多阶段决断过程最优化的一种数学方法。动态规划的方法,在物流运输、工程技术、企业管理、工农业生产及军事等部门中都有广泛的应用,并且获得了显著的效果。

在物流运输方面,动态规划可用来解决最优路径问题、有限资源分配问题、生产调度问题、库存问题、装载问题、排序问题、设备更新问题等等,所以它是现代物流运输中的一种重要的决策方法。动态规划是求解这类了问题的一种方法,是考察问题的一种途径,而不是一种特殊算法如线性规划化是一种算法。因而,它不像线性规划那样有一个标准的数学表达式和明确定义的一组规划,而必须对具体问题进行具体分析处理。因此,读者在学习时,除了要对基本概念和方法正确理解外,应以丰富的想象力去建立模型,用创造性地技巧去求解。

3 结束语

物流学主要研究物流过程中各种技术和经济管理的理论和方法,研究物流过程中有限资源,如物资、人力、时间、信息等的计划、组织、分配、协调和控制,以期达到最佳效率和效益。而现代物流管理所呈现的复杂性也不是简单算术能解决的,以计算机为手段的运筹学理论是支撑现代物流管理的有效工具,物流业的发展离不开运筹学的技术支持,运筹学的应用将会使物流管理更加高效。

参考文献:

[1] 刘桂真等.运筹学[M].高等教育出版社,2008.

[2] 沈家骅.现代物流运筹学[M].北京电子工业出版社,2004.

[3] 李继宏,李国锋.物流配送路径规划的运筹学分析[J].商场现代化,2004.

第3篇:运筹学的最优解范文

关键词 工业工程 运筹学 教学改革

中图分类号:G420 文献标识码:A

工业工程是一项新兴专业,我国本科院校开设工业工程专业只有十多年的历史。工业工程强调综合地提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量,使生产系统能够处于最佳运行状态而获得最高的整体效益。运筹学是工业工程专业非常重要的专业基础课,它有着十分突出的实践性和实用性。运筹学既是工业工程专业其他专业课程如《系统工程》、《生产计划与控制》、《物流分析与设施规划》等的理论基础,同时又和这些课程在内容上有所交叉。因此研究工业工程专业运筹学课程的教学改革具有十分重要的现实意义。

1 运筹学教学中存在的不足

运筹学广泛应用现有的科学技术知识和数学方法,解决实际中提出的专门问题,着重对人、财、物等有限资源进行统筹安排,为决策者选择最优决策提供定量依据。运筹学中的很多理论方法已经成为现代化管理的有力工具,在生产管理、工程技术、金融财政、军事作战、经济分析等领域中都得到了极为广泛的应用。目前我国很多院校把运筹学归到数学学科范畴,使得数学理论的教学内容偏多,而对学生分析与解决实际问题能力的培养环节偏弱,这显然和工业工程专业人才培养目标相去甚远。目前在工业工程专业运筹学教学中主要存在以下几个方面的问题。

(1)教学内容不恰当。运筹学在发展过程中,由于研究和应用的领域不同,发展了各种不同的理论,从而形成了不同的运筹学分支。由于教学时数有限,因此教学内容不可能包括所有的分支。显然不同的办学层次、专业背景、学校类型、学生素质以及知识结构存在着差异,目前在运筹学的教学内容选择上存在着一定的盲目性和随意性。

(2)过分注重理论推导,忽视对学生应用运筹学解决实际问题能力的培养。尽管运筹学强调以量化为基础,需要建立各种数学模型,为决策者的决策提供定量依据。但是更为重要的是运筹学分析获得的结果要能够被实践检验,并被用来指导实际系统的运行,因此具有很强的实践性。而目前运筹学课程的教学仍然停留在传统的模式上,过于注重定义解释,定理的推导以及算法的推演上,缺乏运筹学的应用和分析问题、解决问题的方法和思路的培养。因而学生普遍存在“眼高手低”的通病。很多学生学习完运筹学之后,感觉不到它的实用价值,更无法把运筹学的思想和方法应用到后续的相关专业课中。

(3)太注重运算的硬结果,而结合实际应用中最优方案的软化、折中思想较少讲授,使学生面对实际问题只能硬搬照抄,缺少应有的灵活性。应用运筹学求解的结果目标通常具有单一性,即追求效益最佳。而从企业要求来看,还需要考虑资金周转、环境保护、资源合理利用以及企业生存等多方面因素,因此,企业所期望的“效益最佳”具有系统性。这二者之间的差异甚至冲突,也是运筹学实际应用中需要合理解决的问题。因此在教学过程中要培养学生在理念和工作方式上具有开放性。不能拘泥于运筹学书本和文献资料,而应该深入实际,与相关人员及学科相结合、交叉、渗透、互补,从而达到技术可行、经济合理及系统优化的目的。

2 运筹学教学改革

根据工业工程专业学生的培养目标,结合运筹学的学科特点,我们从以下几个方面对运筹学教学进行了改革:

2.1 根据工业工程专业的培养目标,组织合理的教学内容

教学内容的组织是课程教学的重要环节,在运筹学教学工作中,我们注重改进教学内容、思想与方法,强调“融知识传授与能力培养为一体”。运筹学的教学内容首先考虑到学科体系的完整性,为学生打下牢固的理论基础。

工业工程专业运筹学的教学目的侧重于运筹学在各类管理问题中的应用,其教学内容应根据专业需要进行设置。从实际应用情况看,线性规划、动态规划等运筹学分支应用较为广泛,因此这部分内容作为一般管理类专业必须掌握的内容。此外,图论、存储论、排队论、决策论和对策论在实际生产中对生产计划问题、库存问题等各个环节中都能起到重要的理论支撑作用,因此这部分内容也作为工业工程专业运筹学的教学内容。

2.2 丰富教学手段,培养学生解决实际问题的能力

(1)结合工业工程专业实际,淡化数学方法的推导与论证,增加案例教学。案例教学是一种亲验型、参与型的学习方法,能使学生深入到实际问题的环境中,提高分析和解决实际问题的能力,对于他们的全面发展,起着不可替代的作用。在进行案例教学过程中,我们主要从以下几个方面入手:

首先,案例的选取要具有充分的代表性,结合工业工程专业的特点,覆盖该专业在实际中最常见运筹学问题的各类类型,在案例选取过程中还应注重以学生紧密联系的实际生活为背景,从而更好地激发他们学习的兴趣。

其次,在讲解运筹学模型时,以实际问题引入,并结合实际问题的解决对相关理论和方法进行讲授。在讲授过程中以实践应用为主线,以活跃的思维想象与迂回的教学技巧帮助学生掌握教学难点。

最后,对同一案例采用多种运筹学模型进行求解。比如项目投资案例可以采取一般线性规划模型、运输问题模型、动态规划模型、整数规划模型等多种模型解决,各种模型的相同点和不同点是什么,各种模型的优缺点是什么。通过多个角度的建模不仅培养学生对运筹学知识的综合掌握,也锻炼了他们不同维度思考问题的能力,后者也许对于学生的成长更加重要,对于工业工程专业的学生其综合利用资源寻求系统优化的角度来说,尤其有意义。

(2)通过课堂练习、课堂提问、课堂演示等形式实现教师与学生的互动,在活跃课堂气氛的同时,提高教学效果。在课堂教授时不能为了追求进度而硬性灌输,而是通过假设、反问、设疑、争辩等方式进行启发式教学,让学生不断思考,不断领悟。在进行案例分析时老师要营造良好的自由讨论的氛围,一方面设法调动学生的主动性和积极性,鼓励学生参与讨论;另一方面引导学生围绕案例主题展开讨论,分析求解结果的可操作性,培养学生在应用运筹学解决实际问题时要与其他学科配合,在整个专业体系框架内,寻求问题的最优方案。案例讨论结束后,老师要做简要的总结,针对学生在讨论中提出的分析方法和思路、解决问题的途径等进行实事求是的评价,最终得出最优的案例分析方案。

(3)加强与工业工程其他专业课程的衔接。我们在运筹学的教学过程别注意与其他专业课的衔接,使学生的知识系统化。比如讲解线性规划时,联系《物流分析与设施规划》中的选址问题;讲解指派问题时,结合《供应链管理》中的供应商优选决策讲解运筹学知识在其中的应用;讲解目标决策时,与《系统工程》中层次分析法和冲突分析法相对比等等。教师在讲解的过程中,可以让学生了解运筹学课程与其他专业课程的关系和衔接,一方面完善学生的知识体系,另一方面明确运筹学的重要性,激发学习运筹学的动力。

(4)开展计算机辅助教学,丰富运筹学上机实验。开展运筹学计算机辅助教学无论对于运筹学的发展与进步,还是对运筹学教学本身,都有着重要的意义。计算机辅助教学一方面要求学生能够应用已有的运筹学计算软件,如Matlab、Lin,go、Lindo等求解大规模的优化问题。另一方面要求学生能够自己动手编写运筹学各种算法的计算机程序,锻炼学生独立思考的能力。

(5)增加运筹学课程设计。运筹学课程结束后,教师结合实际和教学内容,设计多个带一定综合性的课题,根据课题的难易程度,制定合理的评分标准,供学生选择。学生根据自身的实际情况选择课题,查阅资料,仔细研究,建立模型、选择算法、编程上机、调试运行后得出结果,并进行结果分析。该过程主要锻炼学生的系统性思维,提高他们分析和解决实际问题的能力。

2.3 建立合理的考核体系

在成绩考核方面,将传统的单一闭卷笔试改为课程设计、上机实验与笔试相结合的考试方式,全面考察学生对所学基本知识的掌握情况和综合应用能力,并编制运筹学题库和试卷库,规范评分标准,以保证运筹学的考试、阅卷、评分做到科学、规范、公正。

第4篇:运筹学的最优解范文

关键词:运筹学,教学改革,管理类专业

 

1.运筹学的性质与特点

运筹学是“运用科学方法、技术和工具来处理系统运行中的实际问题,使系统的控制得到最优解决方案,其目的是帮助决策者科学地决定方针和政策,以实现最有效的管理”。它是管理类专业的主干课程,运筹学教学的目的,是使学生掌握运筹学分析和解决问题的基本思想方法,掌握各种模型及其求解方法,为今后运用运筹学理论解决实际决策优化问题打下扎实的基础。论文大全。

运筹学作为管理类的专业基础课,有着非常鲜明的课程特点:

(1)系统性。运筹学的研究对象是各种管理系统,系统整体的观念是在教学中需要强调的。

(2)综合性。运筹学研究的问题来自于不同的学科领域,这使得学生感到运筹学非常有趣;分析和解决问题需要多学科知识的综合应用,这又使学生觉得运筹学很难。如果能充分调动学生的兴趣,降低其畏难情绪,教学就会有好的效果。

(3)应用性。运筹学是一门应用科学,其理论、方法、模型都只是工具,应用于解决实际问题才是运筹学的目的,因而在教学中,要培养学生面向实际的观念,树立数学的应用意识。

(4)多分支性。一般的运筹学课程中包括了数学规划、动态规划、图与网络、排队论等众多分支,各分支相对独立,教学中需要考虑如何合理选择和组织教学内容。

(5)数学方法的大量应用使得运筹学不同于专业课程,建立实际问题的数学模型并求解,是运筹学教学的主要内容,这要求在教学中要特别突出数学建模的思想,培养学生的数学思想及观察力、想象力、创造力;但运筹学又不同于数学课程,模型的求解并不代表问题的解决,这又要求在教学中不能片面地追求学生数学能力的提高,而要培养学生解决实际问题的能力。

2.运筹学教学中存在的问题

2.1教育观念滞后。

在科学技术突飞猛进、企业竞争日趋激烈、知识经济已见端倪的当今社会里,要求高等院校培养出的是能力高、知识丰富、素质好和有经验的全面发展型人才。

2.2教学中存在着重理论、轻应用的倾向。

有的教师热衷于讲授运筹数学的深奥,迷恋于数学模型的复杂和数学方法的精巧,而忘掉了运筹学的原有特色,忽略了运筹学多学科的横向交叉联系和运用运筹学解决实际问题的能力,使得学生只会算题,而不善于处理面临的大量实际问题。

2.3教学内容缺乏统一的标准与要求。

运筹学课程包括若干分支,而一般来讲,教学时数又有限,运筹学教学不可能囊括运筹学的所有分支。目前,在运筹学课程的教学中,教学内容的选择有着一定的随意性和盲目性,甚至存在着教学内容因人而设或因教材而设的现象,运筹学的实践需要跨学科交流,需要相关学科的配合研究。而目前我国运筹学从教材到教学普遍偏重解题技巧与定理论证,很少涉及到实践中发现问题、解决问题的环节。

总之,传统的运筹学教学模式以课堂教学为主,教师讲授,学生接受,教师在教学中居主导地位,学生则处于被动的地位。教学中重理论,轻应用;重知识,轻能力;重课内,轻课外;重解决已知问题的能力,轻创造性地解决实际问题的能力。课堂教学信息量小,教学方法单一,手段死板,考核评价系统陈旧等等一系列问题,这些问题显然不利于学生的培养,有必要进行教学改革。

3.管理类运筹学课程教学改革的思路

结合当前管理类运筹学教学中存在的突出问题,本文认为应从以下几方面进行运筹学教学的改革探索。

(1)以学生的专业为背景,根据讲授的相关理论,引入与该专业密切相关的大量案例来进行理论的讲授,以加深学生的印象,强化理论与实践的结合。论文大全。

(2)参考其他课程的实践方式,以课程设计为主线,以所学理论为基础,以实际问题为背景,要求学生结合理论来解决实际问题。为提高学生的重视程度,建议将该实践部分加入课程的最终考核中,而且可以适当加大该实践环节的权重。

(3)撰写学期论文,加强能力培养

在课余时间,鼓励学生阅读各种文章,查阅资料,对感兴趣的课题,刻苦钻研,写出具有一定深度的论文,为以后进一步的研究和学习打下良好的基础。通过多种教学方法的灵活应用,既能培养学生的理论涵养,又能锻炼学生的计算能力,进而提高学生解决实际问题的能力。

(4)改革考核体系,促进素质教育

通过考试方式的改变,引导学生从应试学习向提高素质和应用技能方向转变。论文大全。几年来我们从考核的各方面进行了探索和改革,从过去的单一卷面考试逐步改革为多元考核方式:平时作业成绩占 10%;学期论文成绩占 30%;成绩占60%。

运筹学作为管理类学生的专业基础课,对于管理类学生以及经济类学生有着重要的应用意义,而且课程本身难度较大。因此教师一定要努力探索教育教学规律,了解学生的心理及认知规律,认真把握课程的特点,以求获得活跃的课堂气氛、良好的教学效果。

4.结论

总之,通过运筹学教学改革,我们希望可以达到如下要求:利用案例化教学,提高学生学习本课程的积极性,以避免数学类课程的枯燥乏味;利用实用模型教学,提高学生解决实际问题的能力,使本课程更有实际意义;利用大型作业教学,培养学生综合分析、计算、评价的整体素质,以提高课堂难以达到效果。

参考文献:

[1]  董振宁,刘洪伟. 管理类专业运筹学教学存在的问题及对策[J].中山大学学报论丛,2006(1):32-35.

[2]  胡发胜 刘桂真. 国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J]. 中国大学教学,2006(7):9-10.

[3] 韩伯棠.管理运筹学[M].北京:高等教育出版社,2005.

第5篇:运筹学的最优解范文

关键词:运筹学,改革,本科生。

【中图分类号】G640

本文受广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目(管理科学专业)项目资助;

《运筹学》课程的目的是根据问题的要求,通过分析与运算,做出综合性的合理安排,使有限资源发挥更大效益。这课程所要求的数学基础面比较广,并且不同的问题对应着不同的求解方法。《运筹学》课程已逐渐成为应用数学、工程管理、信息管理、管理科学、机械制造、计算机、系统科学、交通运输等专业的基础课程之一。因此运筹学课程必须既能满足理工类专业的教学需要,又能兼顾经管类等专业的要求。他是大学生参加数学建模竞赛能否取得优异成绩的关键因素,统计表明,全国大学生数学建模竞赛各参赛队所采用的求解方法90%以上都是《运筹学》课程中的内容。

《运筹学》课程的核心是研究优化的理论与方法。运筹学内容丰富、分支众多,已经形成了三个不同的发展领域:运筹学应用、运筹学科学和运筹学数学。主要内容有:1、线性规划问题,其应用非常广泛,是现代科学管理的一种重要手段;2、对偶理论,研究线性规划的对偶关系和解的特征理论,在求解线性规划问题时同时得到其对偶问题的最优解以及相对各个约束的影子价格等信息在实际问题中有着广泛的应用;3、动态规划,是解决多阶段决策过程最优化的一种有效的数学方法,其思想是把一个较复杂的问题按照阶段划分,分解为若干个较小的局部问题,然后按照局部问题的递推关系,依次作出一系列决策,直至整个问题达到总体最优的目标;4、对策论亦称博弈论:是研究具有对抗或竞争性质现象的数学理论和方法,它既是数学的一个分支,也是运筹学的一个重要学科。对策论就是研究对策行为中斗争各方是否存在着最合理的行动方案,以及如何找到这个合理方案的数学理论和方法。是研究决策主体的行为发生直接相互作用时的决策及这种决策的均衡问题。即它是研究聪明而又理智的决策者在冲突或合作中的策略选择理论;5、决策论是一种对已知目标和方案的选择过程,当人们已知确定需实现的目标是什么,根据一定的决策准则,在供选方案中做出决策的过程。决策科学是一门专门研究决策的学问,并将现代技术成就应用于决策,其包括决策心理学、决策的数量化方法、决策评价以及决策支持系统、决策自动化等;存储论也称库存论,是研究物资最优存储策略及存储控制的理论;6、存储论中的主要问题:如果物资存储过多,不但积压流动资金,而且还占用仓储空间,增加保管费用。如果存储的物资是过时的或陈旧的,会给企业带来巨大经济损失;反之,若物资存储过少企业就会失去销售机会而减少利润,或由于缺少原材料而被迫停产,或由于缺货需要临时增加人力和费用。因而,寻求合理的存储量和订货时间就显得十分重要,即如何设计存储控制策略,包括什么时间供货和每次供货多少。还包含目标规划、运输问题和网络模型等,均具有广泛的应用背景;

如何将《运筹学》课程的内容高效有序的传授给学生,使他们积极主动的掌握和理解这些方法显得尤为重要。特别是当前大多数高校中均出现学生厌学现象日益严重,大多数学者以及从事教学一线的教师都在做深入的探讨,期望找到解决这种不良现象的方法,现结合自身对《运筹学》课程教学实践,提出自己的两点建议:

1、 进行教学改革,教师授课与学生授课相结合。

众所周知现在大部分高校均出现学生厌学的现象,学习积极性不高或被动

式学习,效率很低。在自身教学中,采用了下述方式:一门课程老师讲授其中的60%-70%的内容,余下的有学生来讲。课程开始时,先给学生说明授课方式,让他们做好准备,在第二次或第三次课的时候,将任务分配给每一个学生,当然内容不要太多,一般半节课或三分之一课的时间即可。还要对学生提出如下具体的要求:

(1)授课学生要准备充分,讲授的内容力求每个听课的学生都要懂。若听课的学生不懂可以提问,授课学生要进行解答;

(2)听课的学生也要认真听讲,学生讲完后,老师随机点名让听课的学生至少提出一个问题,来给他们一定的压力;

(3)任课教师也要认真准备,及早备课,对学生授课过程中可能出现的问题进行掌握,还要对每一个授课学生的授课情况进行总结来鼓励学生。

2、改变考核方式

大多数高校的传统考核方式是考试占70%平时成绩占30%,这些要适当进行调整为考试占60%平时占40%,因为大学生的教育除去对知识的掌握和了解,更重要的在于素质的提高,即动手能力培养。所以平时成绩的比重加大是比较合理的,这40%重点体现在:

(1)老师平时作业,学生完成情况。这能促使学生课后也需要看书以巩固所学的知识;

(2)考勤情况。如果一个学生经常不来上课或经常请假迟到等,说明此学生学习态度很不端正,也说明他对自己很不负责人,同时表明对任课老师不尊敬。这也是学生素质以及道德方面的一个体现,应该平时注重培养;

(3)学生课堂表现。学生自己负责的授课内容是否认真准备以及很好的完成,能否认真听讲等均纳入其中。

《运筹学》课程所包含的知识非常丰富且使用性很强,学生若能掌握对其

今后的学习和工作均有很大的帮助,且对提高大学生素质教育起着举足轻重的作用,它对促进学生学习积极性、提高学生解决实际问题的能力等方面都发挥着重要的作用,所以探讨有效的教学方法和实践很有意义。

参考文献:

1、 熊伟,《运筹学》,机械工业出版社,2005。

第6篇:运筹学的最优解范文

(1)交通运输是我国经济发展的重要组成部分,交通运输的发展促进了我国经济的发展,丰富了人类的生活方式,随着加入世贸组织后,交通运通的重要性越来越大,发挥的作用也越来越重要,因而,交通运输管理工作也是重要的,需要更加完善的、科学的管理体制和管理系统。交通运输管理主要包括公路交通运输管理和铁路交通运输管理,公路交通运输是指人们利用自行车、汽车、拖拉机等交通工具在公路上行驶的过程,其中”公路包括土路、道路和高速公路;铁路交通运输是指人们利用火车交通工具在铁路轨道上行驶的过程,包括普通客运列车、货运列车两类,而客运列车有包括普快车组、快车车组、动车车组以高铁车车组。交通运输管理是指在对公路交通运输和铁路交通运输的的运输情况、运输过程的管理。

(2)交通运输管理体制还包括公路交通运输管理系统和铁路交通运输管理系统两部分,两者相辅相成,有各自独立,最终统一于我国交通运输管理体制的整体,两部分的交通运输管理系统的发展都促进了我国交通运输管理的发展,因而要逐渐改善提高交通运输管理系统的可靠性、科学合理性。

2运筹学在交通运输管理中应用探析

2.1博弈论的运用

博弈论有可称对策论和决策论,包括局中人、策略以及一局对策的得失三个基本要素。对策论是指在竞争过程中做出的决策,而决策是指在管理中做出的决定,历史上的田忌赛马就是最典型的例子,运用博弈论做出决策时,竞争者首先要确定要解决的问题,然后根据客观可能性,发现、搜索和拟定多种解决方案,之后多次决策,包括风险性决策、确定性决策和不确定决策,最后再找出多种解决方案中的一个最优方案。在交通运输管理中,在公路运输和铁路运输发生利益冲突时,运用博弈论,使双方都提出决策,完后再选出最优的决策,这样可以平衡公、铁交通运输两方的利益均衡,促使竞争环境的健康,例如公路货运战场的协同物流系统,有两个货运站组成的协同物流系统和信息中心这三个局中人,其中信息中心是负责调度协同运营,如果两个货运站有利益冲突而不服调度时,作为博弈中的决策者要根据两个货运站提出的不同策略,不断反复博弈,选出一个最优的、双方都满意的策略,从而促进运输管理效率和质量的提高。

2.2数学规划论的运用

数学规划论是指在管理中有关估值和安排的问题,是在指定的条件下,利用线性规划、非线性规划、整数规划和动态规划的方法,通过函数满足条件的情况下,得出极大值与极小值,最后选出最优方案,例如,铁路运输管理中空车调配的问题,运用数学规划论中的线性规划方法,综合影响空车调配问题的多方面因素,以空车消耗最小值的为模型,以空车调配方案利益最大化为目标,通过运筹学中的算法进行求解,最后找出最优的空车调配方案。

2.3库存论的运用

库存论是研究物质最优库存和库存控制的一种理论,在工业生产及其资金物质的运转过程中,必然会发生物质库存问题,如果物资库存量过多,则会占有很大的空间,从而增加了保管费,增加生产成本;如果库存减少,则会不利于销售量的增加,进而减少利润,甚至严重导致停产,例如,寻求铁路空车调配最佳方案问题也是一种物质库存最优问题。

2.4图论的运用

运筹学中的图论是指以网络技术为基础,把复杂的问题,用图与计算机网络对问题进行简单化的描述,然后得出答案,解决问题。在交通运输管理过程中,图论应用在物资运输、物资调运以及车辆调配问题上,例如,在铁路空车调配问题中,就运用了图论中的时空网络技术,获得空车走行费用最小的方案;又如,在选择运输路线问题上,也运用了图与计算机网络,从而获得费用最小、时间最少、路线最短的方案来解决问题。

2.5排队论的运用

排队论又可以称之为随机服务系统理论,主要解决如何改进服务机构或组织的服务问题,主要研究各种系统的排队队长、等待时间以及所提供的服务等各种参数,以获得更好的服务。在现实社会生活各个领域都存在着排队现象,例如在商场购买单时要排队,在拨打电话客服中心电话时也要等待,另外,在交通运输管理中也存在排队现象,例如,在汽车通过一个城市的高速公路路口时要排队等候交费用。

2.6可靠性论的运用

可靠性论主要解决系统障碍问题,提高系统的可靠性,可靠性论包括不可修复系统和可修复系统两大类,不可修复系统的特点是寿命和可靠度高,而可修复系统的特点是有效性高。在铁路枢纽运输管理中就运用了可靠轮的运筹学方法,改善了信息系统方面的不足之处,在原有的图形基础上又增加了可视化信息系统,从而提高了铁路枢纽运输管理信息系统的可靠性和有效性,进而促进铁路枢纽运输管路的发展。

3结论

第7篇:运筹学的最优解范文

关键词:运筹学数学模型企业管理

1.前言

运筹学是一门应用科学,至今还没有统一且确切的定义。莫斯和金博尔曾对运筹学下的定义是:“为决策结构在对其控制下业务活动运行决策时,提供以数量化为基础的科学方法。”它首先强调的是科学方法,这含义不单是某种研究方法的分散和偶然的应用,而是可用于整个一类问题上,并能传授和有组织地活动。它强调以量化为基础,必然要用数学。但任何决策都包含定量和定性两个方面,而定性方面又不能简单地用数学表示,如政治、社会等因素,只要综合多种因素的决策才是全面的。运筹学工作者的职责是为决策者提供可以量化方面的分析,指出那些定性的因素。另一定义是:“运筹学是一门应用科学,它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法,解决实际中提出的专门问题,为决策者选者最优提供定量依据。”这定义表明运筹学具有多学科交叉的特点,如综合运用经济学、心理学、物理学、化学中的一些方法。运筹学是强调最优决策,“最”是过分理想了,在实际生活中往往用次优、满意等概念代替最优。所以,运筹学的又一定义是:“运筹学是一种给出问题坏的答案的艺术,否则的话问题的结果会更坏。”

在技术高度发展的时代,企业的竞争由此变得更加激烈。如何在自己的技术方面赶超别人,同时最大程度地节约成本呢,减少开支,是每个企业必须关注的问题,更是企业管理中的首要问题。日本丰田汽车公司第一次提出了著名的精益生产方法,包括零库存与即时生产等,以实现成本最小化。一时风靡全球。世界上成功的企业无不是在成本上进行控制,技术上进行创新得以生存与发展内的。因此,科学管理越来越被企业管理者所重视,发挥着越来越大的作用,而运筹学作为管理科学的核心与基础,其作用显然是首当其冲的。

在企业管理学科的发展中,可以感受到运筹学的重要性。运筹学作为工具,在企业产品定价问题,余数问题,生产库存问题等等一系列方面可以提供最优化模型

2.合理分配材料使利润最大的问题

2.2模型分析

企业生产过程中常常会遇到生产不同的产品所需要的各种材料只是数量不一样,而这些材料的合理分配将导致产品最后利润的不同。

假设某企业生产m种产品为,…,生产所需的n材料i*为1*,2*…n*,已知单位产品材料定额,i*的材料上限为,单位产品利润为,有关信息如表1所示,问如何安排生产计划,使得企业获得最大利润。

表1

产品

材料

材料上限1*a11a12…

b1

2*a21a22…

b2

n*

设表示产品的产量,由此可建立数学模型:

maxz=

s.t.

此问题可用线性规划来求解。

2.2案例分析

某企业生产3种产品,有关信息如表2所示。问如何安排生产计划,使得企业获得最大利润?

表2

单位产品的材料定额

产品

i*材料上限1#2#3#

i*材料1*342600

2*212400

3*132800

单位产品

利润

243

解:设产品的产量为,则得线性规划模型:

maxz==;

s.t.

,j=1,2,3.

将它化成标准型(LP):

minf==;

s.t.

,j=1,2,3,4,5,6.

用单纯形法求解(LP),得到最优单纯形表如表3所示。

表3

1/3101/3-1/30200/3

5/601-1/62/30500/3

-5/300-2/3-1/31800/3

r11/6005/62/302300/3

最优解==,最优值z*=2300/3。

3.运输问题

3.1模型分析

一类典型的运输问题可描述为:设某种产品有m个产地A1,A2,...,产量分别为a1,a2,…;有n个销地B1,B2…,销量分别为b1,b2…。已知从第i个产地运送单位产品到第j个销地的费用为(i=1,2,…m;j=1,2,…n)。问如何调运产品才能使总运费最小。

为了直观起见,列出表4,其中(i=1,2,…m;j=1,2,…n)为产地到销地的运输量,为到的单位运价。

表4

产地

销地A1A2…

销量

B1

b1

B2

b2

产量a1a2…

由于总产量与总销量之间可能存在“>”“<”“=”三种关系,故下分三种情况讨论模型的建立:

(1)产销平衡()

该种情况下数学模型为minz=

(2)总产量大于总销量()

该种情况下数学模型为minz=

(3)总销量大于总产量()

minz=

3.2案例分析

设有A1,A2,A3三个产地生产某种物资,其产量分别为7t,5t,7t,B1,B2,B3,B4四个销地需要该种物资,销量分别为2t,3t,4t,6t,又知产销地之间的单位运价见表5,试决定总运费最少的调运方案。

表5

销地

产地B1B2B3B4

A121134

A210359

A37812

解:产地总产量为19t,销地总销量为15t,所以这是一个产大于销的运输问题。按上述方法转化为产销平衡的运输问题,其产销平衡表和单位运输价表分别见表6、表7。

表6

销地

产地B1B2B3B4库存产量

A17

A25

A37

销量23464

表7

销地

产地B1B2B3B4库存

A1211340

A2103590

A378120

对上两表可以用表上作业法计算求出最优方案如表8:

表8

销地

产地B1B2B3B4库存产量

A12327

A2325

A3437

销量23464

4.生产库存问题

4.1模型分析

生产与库存是每个企业在生产经营过程中都会面临的问题。在实际生产中,增加产量可以带来成本上的节约,但是产量增加了,必然增大库存量,使库存费用上升。另一方面,若减少库存量又会造成生产成本的增加。如何保证既满足市场需要,又尽量降低成本费用,欲使总的生产成本和库存成本费用之和最小,这就是生产库存问题的最优化目标。

设某生产部分,生产计划分为n个阶段。已知期初库存量为s1,n阶段末的终结库存量为方便起见,可设(因为它的库存量一般归于下一生产周期);每阶段生产该产品的数量有上限m的限制;为第k阶段期初库存量,为第k阶段时常对长品的需求量,为第k阶段该产品的生产量(k=1,2,…n);阶段生产固定费用为F(不生产时F=0),单位产品变动费用为a,单位产品阶段库存费用为p;欲求此问题最优化目标。

因为第k+1阶段的起初库存量等于第k极端的起初库存量加上第k阶段的产量减去第k阶段的需求量,于是状态转移方程为

第k阶段生产费用

第k阶段库存费用

故第k阶段成本费用为

因而上述问题数学模型为

ming=

此问题可用动态方法求解。

4.2案例分析

已知三个时期内对某种产品的需求量、各时期的定货费用及存存储费用如表9所示,又生产费用函数为:

要求确定各个时期最佳定货批量,使三个时期各项费用和为最小。已知第1时期初有一件库存,第3时期末库存为零。

表9

i

1331

2273

3462

解:利用动态规划的算法,当i=3时,因有=4而,故,,计算过程见表10

表10

01234

06+50564

16+30363

26+20262

36+10161

4000

当i=2时,有,故,,计算过程见表11

表11

A

0123456

07+107+207+307+507+707+90

027+5637+3957+3277+2597+12763

117+5627+3937+3257+2577+12662

20+5617+3927+3237+2557+12560

30+3917+3227+2537+12390

40+3217+2527+12320

50+2517+12250

60+12120

当k=1时,有q1+x1d1+d2+d3=9,因已知x1=1,故2q18。计算过程见表12

表12

q1

A

x1

2345678

3+203+303+503+703+903+1103+130

123+7633+6753+5873+4293+36113+30133+18992

由计算结果知:x1=1,q1*=2;x2=0,q2*=3;x3=1,q3*=3;三个时期最小费用总和为99。

5.设备更新问题

5.1模型分析

企业管理中经常会遇到因设备老化,损坏,后审查后效率底下而需要更新的问题。一台机器使用的太久,必然性能低下,影响效率与生产质量,因而影响利润。但如果更新过快,又必然需要增大投资,增加成本,也影响到利润。如果更新可提高年净收入,但是当年要指出一笔数额巨大的购买费,为了选择最优决策,常常要在一个较长时间内考虑更新决策问题。

现以一台机器为例,随着使用年限的增加,机器的使用效率降低,收入减少,维修费用增加。而且机器使用内线越长,它本身的价值就越小,因而跟心时所需的净支出费

----在第j年机器役龄为t年的一台机器运行所得的收入。

----在第j年机器役龄为t年的一台机器运行时所需的运行费用。

----在第j年机器役龄为t年的一台机器更新时所需净费用。

a----折扣因子(),表示一年以后的单收入的价值视为现年的a单位。

T----在第一年开始时,正在使用的机器的役龄。

n----计划的年限总数。

----在第j年开始使用一个役龄为t年的机器时,从第j年至第n年内的最佳收入。

----给出时,在第j年开始时的决策(保留或是更新)。

为了写出递推关系式,先从两方面分析问题。若在第j年开始时购买了新机器,则从第j年至第n年得到的总收入应等于在第j年中由新机器获得的收入,减去在第j年中的运行费用,减去在第j年开始时役龄为t年的机器的更新净费用,加上在第j+1年开始使用役龄为1年的机器从第j+1年至第n年的最佳收入;若在第j年开始时继续使用役龄为t年的机器,则从第j年至第n年的总收入应等于在第j年由役龄为t年的机器得到的收入,减去在第j年中役龄为t年的机器的运行费用,加上在第j+1年开始使用役龄为t+1年的机器从第j+1年至第n年的最佳收入。然后,比较他们的大小,选取达到,并的出是该更新还是保留的决策。

将上面这段话写成数学形式,即得到递推关系式为:

(t=1,2,…nt=1,2,…j-1,j+t-1)

其中“K”是Keep的缩写,表示保留使用;“R”是Replacement的缩写,表示更新机器。

由于研究的是n的计划,故还要求:=0

对于来说,允许的t值只能是T。因为当进入计划过程时,机器必然已使用了T年。

应指出的是:这里研究的设备更新问题,是以机龄作为状态变量,决策是保留和更新两种。但它可推广到多维情形,如还考虑对使用的机器进行大修作为一种决策,那时所需的费用和收入,不仅取决于机龄和购置的年限,也取决于上次大修后的时间。因此,必须使用两个状态变量来描述系统的状态,其过程与此类似。

5.2案例分析

假设n=5,a=1,T=1,其有关数据如表13所示。试制定5年中的设备更新策略,使在5年内的总收入达到最大。

表13

产品年序

机龄

项目第一年第二年第三年第四年第五年期前

01234012301201012345

收入2221201816272524222926243028321816161414

运行费用6688105689556454889910

更新费用2729323437293134363132333233343234363638

解:因第j年开始机龄为t年的机器,其制造年序应为j-t年,因此,为第五年新产品的收入,故=32。为第一年的产品起机龄为2年的收入,故=20。同理=4,=8。而是第5年机龄为1年的机器(应为第四年的产品)的更新费用,故=33。同理=33,=31,其余类;

当j=5时,由于设T=1,故从第5年开始计算事,机器使用了1、2、3、4、5年,则递推关系式为

因此所以

所以

同理=13,;=6,;=4,

当j=4时,递推关系为

同理;;

当j=3时,有

故所以

同理;

当j=2时,有

故所以

所以

当j=1时,有

故所以

最后,根据上面计算过程反推之,可求得最优策略如表14,相应的最佳收益为46单位

表14

年最佳策略

1K

2R

3K

4K

5K

结论:

以上部分从企业管理的四个不同角度分析了运筹学在企业管理中的运用。有些问题中,我们针对问题建立模型,并收集一些实际数据进行计算。事实上,在实际运用中,只须将收集的数据带入模型即可,同时本文数学模型的建立是高度抽象化了的,实际问题有所出入时,可适当调整模型参量。但其核心部分-----数学方法是不会改变的,这也是运筹学在企业管理中根本之所在。

当然,本文并没有罗列出所有可以在企业管理中应用的模型,事实上,这也是不可能的,因为模型可以用在企业管理中的方方面面,如还由于薪资问题,风险决策问题,投资问题等等。但是,本文的目的并不是所有模型的罗列,而是通过一些实际问题的解决来说明运筹学确实在企业管理中发挥着巨大的作用,并且在今后管理科学的发展过程中,这种作用将会表现得越来越明显。

参考文献:

[1]教材编写组,《运筹学》,第三版,清华大学出版社,2006.4.

[2]傅家良,《运筹学方法与模型》,复旦大学出版社,2006.1.

[3]胡运权,《运筹学教程》,清华大学出版社,1998,6.

第8篇:运筹学的最优解范文

关键字:运筹学;企业管理

运筹学问题和运筹思想可以追溯到古代,它和人类实践活动的各种决策并存。现在普遍认为,运筹学是近代应用数学的一个分支,主要是将生产、管理等事件中出现的一些带有普遍性的运筹问题加以提炼,然后利用数学方法进行解决。界定运筹学作为在科学界的一门独立学科的出现,应当说是在1951年,即P.M.Morse和G.E.Kimball的专著“运筹学方法”出版的那一年。运筹学的思想贯穿了企业管理的始终,运筹学对各种决策方案进行科学评估,为管理决策服务,使得企业管理者更有效合理地利用有限资源。优胜劣汰,适者生存,这是自然界的生存法则,也是企业的生存法则。只有那些能够成功地应付环境挑战的企业,才是得以继续生存和发展的企业。作为企业的管理者,把握并运用好运筹学的理念定会取得“运筹帷幄之中,决胜千里之外”之功效。

一、企业发展原则与战略管理

企业战略管理是企业在宏观层次通过分析、预测、规划、控制等手段,充分利用本企业的人、财、物等资源,以达到优化管理,提高经济效益的目的。随着我国经济市场化的日益加深,市场竞争日趋激烈,我国企业面临着更多的环境因素的影响与冲击。企业要求得生存与发展,必须运筹帷幄,长远谋划,根据自身的资源来制定最优的经营战略,以战略统揽全局。企业战略过程包括,明确企业战略目标,制定战略规划,作出和执行战略决策,并最后对战略作出评价。企业战略管理作为企业管理形态的一种创新,应是以市场为导向的管理、是有关企业发展方向的管理、是面向未来的管理、是寻求内资源与外资源相协调的管理、是寻找企业的长期发展为目的。也就是将企业看作一个系统,来寻求系统内外的资源合理分配与优化,这正体现了运筹学的思想。我国企业战略管理的内容应根据自己的国情,制定对应的战略。主要侧重规定企业使命、分析战略环境、制定战略目标。中国现在绝大部分商品已由卖方市场转为买方市场,知识经济正向我们走来,全球经济一体化的程度在加深,我国企业不仅直接参与国内市场,还将更直接面临与世界跨国公司之间的角逐,企业间竞争的档次和水平日益提高,因而企业将面临更加复杂的竞争环境。只有确定了宏伟的奋斗目标,才能使企业凝集全部的力量,众志成城,向一个共同方向努力,争取实现有限资源的最有效的利用。显然,运筹学理念的作用举足轻重。

二、企业生产计划与市场营销

1、生产计划。使用运筹学方法从总体上确定适应需求的生产、贮存和劳动力安排等计划,以谋求最大的利润或最小的成本,运筹学主要用线性规划、整数规划以及模拟方法来解决此类问题。线性规划问题的数学模型是指求一组满足一个线性方程组(或线性不等式组,或线性方程与线性不等式混合组)的非负变量,使这组变量的一个线性函数达到最大值或最小值的数学表达式.

建立数学模型的一般步骤:

(1)确定决策变量(有非负约束);对于一个企业来说,一般是直生产某产品的计划数量。

(2)写出目标函数(求最大值或最小值)确定一个目标函数;

(3)写出约束条件(由等式或不等式组成).约束条件包括指标约束需求约束、资源约束等;

(4)最后根据目标函数为作出最合适的企业生产计划决策。

2、市场营销。一个市场研究专家试图用数据证明消费者的洞察多么有意义,而一个战略管理咨询专家则强调成功营销案例中隐藏的思路更有价值。我认为市场营销管理的任务主要是探查决策环境,进行数据和信息的搜集、加工、分析,确定影响决策的因素或条件。因此,在确定目标阶段实际上包含了问题识别和问题诊断两个内容。在设计方案阶段要理解问题,建立模型,进行模拟,并获得结论,提供各种可供选择的方案(方案主要通过对产品、价格、销售渠道、促销等基本环境的控制来影响消费需求的水平、时机和构成)。评价方案阶段要根据确定的决策准则,从可行方案中选择出最优或满意的方案。这些都都可以使用运筹学的理念来为管理者提供辅助决策。三、企业库存管理与运输问题

1、库存管理。如果说生产计划是从信息流的角度指挥、控制生产系统的运行,那么库存的管理则是从物质流的角度来指挥和控制。库存管理的目标是如何最有效的利用企业的物质资源的问题。

由于库存的物质属性,因此对生产系统的日常运行具有更直接的作用,库存是指处于存储状态的物品或商品。库存具有整合需求和供给,维持各项活动顺畅进行的功能。而库存的存在又意味着占用资金、面积、资源,这种矛盾的处境导致了库存管理的必要性与难度。现在流行的库存管理系统的库存管理软件,一般含货品进货、出货管理系统,仓库管理系统,报表系统等子模块等,运用的原理还是运筹学模型。

2、运输问题。在企业管理中经常出现运输范畴内的问题,例如,工厂的原材料从仓库运往各个生产车间,各个生产车间的产成品又分别运到成品仓库。这种运输活动一般都有若干个发货地点(产地)、又有若干个收货地点(销地);各产地有一定的可供货量(产量);各销地各有一定的需求量(销量);运输问题的实质就是如何组织调运,才能满足各地地需求,又使总的运输费用(公里数、时间等)达到最小。运输模型是线性规划的一种特殊模型。这模型不仅实用于实际物料的运输问题,还实用于其它方面:新建厂址的选择、短缺资源的分配问题、生产调度问题等。

四、企业人事管理与财务管理

1、人事管理。随着知识经济的到来,现代企业的竞争已经变成人才的竞争。知识经济条件下,经济发展中的知识含量高,对过去一直贯穿和渗透于农业和工业经济中的知识的作用就凸显得日益突出,知识经济时代的到来,是知识成为社会的主要财富,知识和信息逐步成为与人力、资金并列的企业第三大“战略资源”。因此,人力资源的竞争已成为企业间竞争的焦点。所以企业应根据自身的特点和发展状况,应该建立战略导向型的人力资源管理,根据客户总部与下属公司不同的架构,建立对应的人力资源管理模式,最大程度地通过战略纽带将“分割”的人力资源管理职能整合起来,带动企业文化、企业管理等的全面提升,以内部管理的完善获取市场竞争中的优势。这显然蕴涵的是运筹学的理念。还可以用指派问题对人员合理分配;用层次分析方法可以确定一个人才评价体系等。

2、财务管理。运筹学的理念在财务与会计中显得更为突出也就是说它解决企业如何最有效的利用资金资源的问题。其涉及到投资决策分析、成本核算分析、证券管理等。在投资决策分析中,企业如何利用剩余资金,如何投资往往有多种方案。而运筹学的作用就是要要对这些不同的投资方案进行决策,以确定最优的方案,使得企业的收益最大。通常是利用线性规划模型、决策论来进行判断。

参考文献:

[1]曹敬东,“管理科学之运筹学在企业中的应用初探”,科技资讯,2007(2).

第9篇:运筹学的最优解范文

关键词:管理运筹学;板书;多媒体教学

中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)06-0170-01

0 引言

管理运筹学主要是研究如何将生产、管理等事件中出现的运筹问题加以提炼,然后利用数学方法进行解决的学科。利用像是统计学、数学模型和算法等方法,去寻找复杂问题中的最佳或近似最佳的解答[1]。我们采用多媒体与板书有机相结合的教学方法,取长补短,达到教学方式的最优化,取得了良好的教学效果。

1 多媒体教学的优点和问题

1.1 形象直观,利于理解记忆 以往粉笔加黑板的教学方式较为呆板,在讲述图论和单纯形法的图解法等复杂而抽象的理论问题时,不能显示整个过程的动态变化。多媒体教学手段恰好可克服上述缺点。

1.2 增大信息量,有效扩展课时容量,提高教学效率 使用多媒体教学,可以把大量的准备工作展示在课件中,上课时直接放映,节省了书写板书的时间,增加了老师讲解的时间,在有限的学时中增加课堂容量,有利于学生知识容量的扩展,也可以增加与学生互动和交流的时间。这样不但有利用学生对理论知识的理解,还可以充分调动学生的学习兴趣。使用多媒体教学,使教师从课堂的板书及劳作中解放出来,把主要精力用于更多的关注和掌握学生的动态,及时准确地发现学生的难点以及没有掌握的问题,恰当地推动教学的顺利进行,这样才能更好地提高教学效果。

1.3 可能带来的问题 使用多媒体教学,需要教师在制备课件时花费大量的时间,因为课件中不仅输入文字还要收集一些与教材内容有关的图片、电影画面。不仅要将内容准确地讲授出来,而且还要通过计算机的视听效果表现出来,制作花费的时间要远远多于备课的时间,导致教师舍本逐末,没有充裕的时间去研究教学内容。有的教师过分追求视觉形象,采取的图片和音频资料过多,增添大量的播放效果,结果导致学生并没有将注意力放在理论知识上降低教学效果,把多媒体形声化的优点变成缺点。有的教师机械地念课件,成为课件的解说员,忽视了教师与学生之间的互动交流,学生大部分时间都在被动地接受知识,造成了教师与学生的情感障碍[3];有的老师彻底放弃板书教学,只有一张张幻灯片的演示,如果在管理运筹学教学中,就只会展示出一张张的运算表格,而缺少表格之间是怎样联系的运算的过程,使学生无法更好的对运筹学知识进行理解和吸收,影响了学生的课堂吸收率。

2 板书教学在管理运筹学教学中的重要辅助地位

2.1 板书教学的特色与优劣势 板书教学可根据讲授时的需要,随时确定板书内容,并能清晰准确、方便的展示给学生,比较灵活;由于板书多半是教师一部分一部分按照先后顺序写上去的,注重课程内容的上下衔接,有助于讲授内容层次清楚,体现授课的系统性、逻辑性和推理性。板书的书写过程也可以帮助学生梳理知识的掌握步骤。

管理运筹学中单纯形法举例计算过程中往往会出现大量数据的若干图表,这些图表的产生过程及之间的联系,学生在学习的过程中很容易思维混乱,此时教师可以利用粉笔在黑板上将整个过程阐述清楚。但是由于管理运筹学解题表格多、步骤复杂,计算量大等课程特点,导致这门课程每次的板书量非常大,花在板书上的时间占的比重大。尤其在计算问题上,遇到一些需要延续讨论的实例,由于板书不能留底,在下几次课程中不得不重新写板书,这样就会浪费许多时间,很难保证正常教学计划的完成。

2.2 板书在多媒体教学中的重要作用 板书教学强调的系统性、概括性、长久性等特点可以弥补多媒体教学中演示速度快,学生缺少思考时间的劣势,结合管理运筹学课程的特点,板书教学配合多媒体教学,在多媒体上展示建模背景资料和运算结果,在板书中展示逻辑运算过程,有利于使学生的思维与教师同步,可以大大提高学生的学习效率。多媒体教学信息含量很大,很容易形成无重点现象。所以在教学过程中,用板书教学来展示重点,强调重点,让学生重视,方便学生做笔记,利于以后复习。

3 多媒体教学和板书教学手段的完美结合

板书教学和多媒体教学各有优势,在管理运筹学这门课程中,教师如何结合自己的特点、教学经验、教学内容, 将多媒体教学与板书教学优势互补、合理安排整个教学活动呢?

3.1 掌握好板书教学和多媒体教学的度 利用多媒体展示的应该是教学内容的重点、难点,所以要研究教学内容,认真备课,充分了解哪些内容用多媒体教学效果好,何时采用板书方式效果更佳。做到心中有数,讲授才能得心应手。

3.2 精心设计多媒体教学过程 多媒体教学使传统的“教师-学生”模式转换为“教师-多媒体-学生”模式,学科知识通过语言表达和课件的应用在教师和学生之间进行着相互传递、互动,师生在轻松愉快的情绪下传递和获得信息,极大地调动学生的学习兴趣和参与教学的主动性。为了避免多媒体教学互动性差的弊端,需要在播放PPT课件的同时穿插必要的板书内容,教师可边板书边启发,学生则跟着老师的板书边思考边回答,这样就能够充分调动师生之间的互动交流,使学生的思维和教师的启发保持协调一致[4]。

综上所述,运用多媒体教学是为了辅助教学,其出发点和落脚点是为了提高教学效果,切不可盲目使用多媒体,使其成为课堂教学的主导手段,冲淡教师的主导作用。应针对教学内容采取与之相应的教学方法,合理地综合和利用多媒体教学与板书教学,交叉互补。发挥各种教学方法的综合功能,取得更好的教学效果。

参考文献:

[1]韩大卫.管理运筹学[M].北京:清华大学出版社,2009(11).

[2]焦琳.运筹学多媒体教学浅议[J].徐州教育学院学报,2008(9):156.