《运筹学概论》课程教学大纲（本科）.docx

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1、运筹学概论课程教学大纲注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。课程 英文名Introduction to Operations Research课程 代码01M0114学分2总学时32理论学时22实验/实践学10 时课程类别学科选修课课程性 质选修先修课程高等数学线性代数适用专业理工科专业(非计第机专业)开课学院机电工程学院执笔人审定人制定时间2020年11月一、课程的地位与课程目标(-)课程地位本课程是自动化专业本科生的学科修课程。为适应自动化十三五优势专业建设及自动化 专业卓越工程师培养和认证的需要，结合我校自动化专业培养特色，在2012级培养方案中

2、管理课程群中增设“运筹学概论”课程，以培养学生运用最优化技术与运筹学的相关知识于 工程实际问题的建模与系统设计中，培养学生的系统建模与算法设计能力。2014年安排教 学大纲，增加10学时的实验课时，以培养学生利用工程软件进行各类优化模型的编程能力。运筹学是用数学方法研究各种系统最优化问题的一门学科，它广泛应用于生产管理、工 程建设、经济运行以及社会系统等各个领域，通过建立数学模型求得合理利用资源、省时高 效的最优方案。学生通过本课程的学习，能够针对线性规划、整数规划、非线性规划和动态 规划的实际问题进行建模与解算，培养学生对各种优化模型初步的编程能力。(二)课程目标(1)基本概念：使学生了解线

3、性规划的标准形与单纯形法；整数规划的匈牙利算法； 非线性规划的最速下降法；动态规划的基本递推关系式。(2)基本应用：使学生掌握优化工具箱的使用；掌握线性规划、整数规划、非线性规 划、动态规划的模型编程方法；了解生产管理、任务与资源分配、交通规划等应用问题的建 模与编程解算方法(用Lingo软件及Mat lab软件编写规划问题的优化程序)，培养统筹规划 的科学态度和认真严谨的工作作风。二、课程目标达成的途径与方法基本概念：线性规划的标准形与单纯形法；整数规划的匈牙利算法；非线性规划的最速下降法；动态规划的基本递推关系式。基本应用：掌握优化工具箱的使用；掌握线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划

4、 的模型编程方法；了解生产管理、任务与资源分配、交通规划等应用问题的建模与编程解算方法（用Lingo软件及Mat lab软件编写规划问题的优化程序）。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系注：1.支撑强度分别填写H、M或L （其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）;课程目标毕业要求（支撑程度H、M、L）毕业要求11-3课程目标（1）M2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求第一章线性规划了解线性规划的应用； 理解线性规划的几种模型、线性规划的图解法、线性规划的基本概念、MATLAB优化 工具箱及Lingo软件编程方法；理解线性规划的单纯形法原理、计算方法及编程

5、方法。第二章整数线性规划了解整数线性规划的应用及分支定界法； 理解整数规划的两种模型、整数规划的基本概念；理解整数规划的匈牙利算法及编 程方法。第三章非线性规划了解非线性规划的应用； 理解非线性规划的基本概念、无约束问题的最优性条件；理解非线性规划的最速下 降法及编程方法。第四章动态规划了解动态规划的应用； 理解动态规划的基本概念、动态规划的最优化原理；能用递推法求解最短路径问题。五、.课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应的课程目 标第一章运筹学的数学模型；应用领域141）完成习题1-3、1-4、1-5、 1-16；2）理解单纯形法原理及 计算方法；3）理解单纯形法的 Mat lab编

6、程法和Lingo 编程法。课程目标（1）1.1线性规划问题模型、案例（重点：案例分析）课程目标（1）1.1线性规划问题（重点：标准形） Matlab优化工具箱、Lingo （重点：工 具编程）课程目标（1）1.2可行区域与基本可行解（重点：图课程目标（1）解法）1.3单纯形方法单纯形法、单纯形表一一方法（重点：单纯形表）课程目标（1）单纯性法、单纯性表一一例题 （重点：单纯形法原理）课程目标（1）单纯性法、单纯性表一一例题 （重点：单纯形表应用）课程目标（1）第二章第二章整数线性规划2.1整数线性规划问题匈牙利算法（重点）、分支定界法（了解）21）完成习题2-2；2）理解匈牙利算法计算 方法。

7、课程目标（1）第二早第三章非线性规划3.1 基本概念3.2 凸函数和凸规划41）完成习题3-5、3-15； 2）理解无约束最优化问 题的最速下降法。课程目标（1）3.4无约束最优化方法（重点：最速下 降法）课程目标（1）第四章第四章动态规划4.1 多阶段决策问题4.2 最优化原理（重点：动态规划的递推法）21）完成习题4-1；2）理解动态规划的最优 化原理。课程目标（1）备注：根据学生学情适当安排教学进度，并安排部分教学内容为自学内容，通过阶段测试来 对学生自学情况进行考核。六、实践环节及基本要求序号实验项目学时基本要求学生任务实验 性质课程 目标1优化工具箱 求解优化问 题2熟悉Mat la

8、b优化工具箱理解使用优化 工具箱验证课程目 标（1）2线性规划模 型编程解算2熟悉解线性规划问题的 Lingo 编程、Mat lab 编 程、优化工具箱法理解三种编程 方法验证课程目 标（1）3整数线性规 划模型编程 解算2熟悉求解整数线性规划 问题的求解方法理解两种整数 规划编程方法验证课程目 标（1）4非线性规划 模型编程解 算2熟悉无约束最优化方法 中的最速下降法理解非线性规 划最速下降法 的编程方法验证课程目 标（1）5动态规划模 型编程解算2熟悉求解动态规划问题 的求解方法理解动态规划 编程方法验证课程口 标（1）注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做

9、、选做等。七、考核方法及成绩评定表1考核方法及成绩评定表考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核实验成绩实验指导书20%作业、课程视频 观看学生课程平时成绩考核细则；观看课程视频10%课堂表现成绩学生课程平时成绩考核细则10%期末考核开卷试卷参考答案和评分标准60%考核类别考试成绩登记方式百分制表2课程目标考核环节和达成标准课程目标教学 环节考核环节合格标准课程目标1讲授平时成绩（课堂表现、作业、课程）A0.6实验考核B期末考试成绩CCAR 目标达成度= 0.6x* + 0.2xa + 0.2xE_ C。A。B（）八、推荐教材与主要参考书推荐教材：运筹学，刁在筠、刘桂真等编，北京：高等教育出版社，2016参考书：1、最优化方法，施光燕、董加礼编，北京：高等教育出版社，20022、运筹学教程，胡运权主编，北京：清华大学出版社,20073、MATLAB6.5辅助优化计算与设计，飞思科技，电子工业出版社，2003