课程

编码

0701320007

理论

学时数

56

实践

学时数

8

适用

专业

信息与计算科学专业

先修课程

数学分析、高等代数、概率论、数理统计、计算方法

开设课程学院

理学院

课程

类别

□通识课程  □专业基础   R专业（R必修  £限选  □任选）  □实践环节

课程目标1

要求2.问题分析：

能够将数学和计算机语言的基础知识和基本方法应用到各个相关领域，特别是复杂数据工程的分析、建模和算法设计。

获得运筹学的必要的基础理论知识、常用的思维运算方法以及用数学方法去研究和解决实际问题的初步能力。

课程目标2

要求3.设计/开发解决方案

能够运用所学的数学方法和计算机技术解决大数据领域内的建模、数值计算、数据分析、数据处理等方面的实际问题，能够在数据处理中运用新型计算理论，并考虑社会、法律、安全、文化以及环境等因素。

熟悉若干定量分析的优化技术，掌握计算机应用方法，并有一定的编程能力，能利用Lingo、Matlab等专业软件对实际优化问题的求解。

课程目标3

要求4.研究：

能够基于数学理论并采用科学方法对大数据相关问题进行研究，包括数学建模、分析与解释数据、并通过科学计算得到合理有效的结论。

掌握运筹学整体优化的思想和构建优化模型基本思路。

课程目标4

要求5.现代工具

能够针对实际问题，选择与使用恰当的技术、资源及数学专业软件、数据统计分析软件等现代计算和求解工具，设计和开发新技术或新方案，并将新技术用于预测和模拟。

能正确应用基本模型分析来解决复杂的实际问题，熟练应用运筹学课程提供的软件解决实际问题。

课程目标5

要求6.工程与社会

能够基于信息与计算科学相关背景知识进行合理分析，评价数据处理和数学模型建立方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

提高科学思维、科学方法和创新能力。

课程目标6

要求7.环境和可持续发展

掌握数据处理和建模过程中所涉及的环境和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规，能够理解和评价大数据处理过程中对环境、社会可持续发展的影响。

能利用运筹学技术对相关领域决策、管理等提出具体方案。

第一部分

课程简介

1运筹学的释义与发展史

2运筹学的基本特征与基本方法

3运筹学的主要分支

4运筹学与管理科学

5运筹学应用软件简介

支撑课程目标6

基本要求：

1.了解运筹学的起源与应用背景；

2.掌握运筹学定义和具体的工作步骤；

3.了解运筹学学科的具体内容和常用求解软件；

4.了解运筹学在中国的发展，培养爱国主义精神，建立民族文化自信。

2

教学方法：讲授法、讨论法等。

学生任务：

1.了解运筹学的主要应用领域；

2.学习运筹学运筹学基本方法的具体步骤；

3.讨论平时生活中遇到哪些与运筹学有关的实际问题。

第二部分

线性规划及对偶理论

1线性规划问题及其数学模型

2图解法

3单纯形法原理

4单纯形法计算步骤

5单纯形法进一步讨论

6线性规划软件求解

7线性规划的应用

8线性规划的对偶问题

9对偶问题的基本性质

10影子价格

11对偶单纯形法

12灵敏度分析

13参数规划

支撑课程目标2、4

基本要求：

1．掌握线性规划的类型，将相信规划转化为标准型；

2.了解线性规划问题解得性质；

3.掌握单纯形方法的具体计算步骤；

4.掌握软件求解线性规划问题；

5.了解线性规划具体应用。

6.能写出线性规划问题的对偶问题；

7.了解对偶问题与原问题解得关系；

8.理解影子价格的含义；

9.会对线性规划问题进行灵敏度分析。

16

教学方法：讲授法、演示法、案例法、练习法等。

学生任务：

1.掌握单纯形法、软件求解具体的线性规划问题；

2.了解不同软件求解线性规划的具体形式不同点；

3.掌握不同形式线性规划问题的单纯形法；

4.理解灵敏度分析方法；

5.理解影子价格在经济学中的作用。

第三部分

运输规划

1运输问题及其数学模型

2用表上作业法求解运输问题

3运输问题的进一步讨论

4运输问题模型的应用

5利用LINGO求解运输问题

支撑课程目标2、4

基本要求：

1.掌握运输问题数学模型的建立；

2.理解表上作业法的应用；

3.应用软件求解运输问题；

4.通过产销平衡运输问题的学习，理解社会主义核心价值观中的和谐、和平等理念。

4

教学方法：讲授法、演示法、案例法、练习法等。

学生任务：

1.掌握表上作业法求解产销平衡问题和LINGO求解运输问题；

2.了解运输问题模型的应用；

3.了解单纯形法与对偶单纯形法求解运输问题的缺点。

第四部分

目标规划

1目标规划问题及其数学模型

2目标规划的图解法

3目标规划的单纯形法

4目标规划的灵敏度分析

5目标规划的应用

支撑课程目标5

基本要求：

1.了解目标规划的本质和应用场景；

2.掌握目标规划的求解方法。

4

教学方法：讲授法、演示法、练习法等。

学生任务：

1.掌握用单纯形法和图解法求解目标规划问题；

2.能对目标规划进行灵敏度分析；

3.了解目标规划与线性规划的联系与区别。

第五部分

整数规划

1整数规划的数学模型及解的特点

2解纯整数规划的割平面法

3分支定界法

4 0-1规划

5指派问题

支撑课程目标2、4

基本要求：

1.了解整数规划问题和0-1规划问题的本质。

2.掌握割平面方法和分支定界法求解整数规划问题。

3.会用软件求解整数规划和0-1规划问题；

4.理解在工作安排中，每一个人需要各司其职，做好自己本职工作，从中可以学习到敬业精神和培养职业使命感。

4

教学方法：讲授法、演示法、案例法等。

学生任务：

1、理解分支定界法求解整数规划问题、割平面方法求解纯整数规划问题；

2、掌握整数规划问题、0-1规划问题、指派问题的软件求解；

3、了解整数规划问题、0-1规划问题的与线性规划问题的联系与区别。

第六部分

非线性规划

1非线性规划的基本概念

2一维搜索方法

3无约束极值问题

4约束极值问题

5非线性规划的应用

支撑课程目标2、4

基本要求：

1.了解非线性规划问题和线性规划问题的区别。

2.掌握非线性规划问题的基本求解方法。

3.会用软件求解一些非线性规划问题。

6

教学方法：讲授法、演示法、练习法等。

学生任务：

1.用软件求解各类非线性规划问题；

2.掌握非线性规划问题求解得搜索方法；

3.了解非线性规划问题解的情况、全局最优解和局部最优解的概念。

第七部分

动态规划

1多阶段决策课程的最优化

2动态规划的基本概念和基本原理

3动态规划问题的建立与求解

4动态规划的应用

5马氏决策规划简介

支撑课程目标1、3

基本要求：

1.掌握动态规划的基本概念和方程，动态规划模型的要素，动态规划的求解方法；

2.掌握各类动态规划问题求解方法；

3.了解动态规划的实际应用背景。

4

教学方法：讲授法、案例法、讨论法、练习法等。

学生任务：

1.掌握用动态规划方程求解动态规划问题；

2.了解动态规划的应用；

3.掌握动态规划问题的求解步骤。

第八部分

图与网络分析、网络计划

1图与网络的基本知识

2树

3最短路问题

4最大流问题

5最小费用流问题

6网络图

7时间参数的计算

8网络计划的优化

9图解评审法简介

支撑课程目标1、3

基本要求：

1.了解图与网络知识的具体应用问题；

2.掌握最短路问题、最大流问题、最小费用流问题的计算方法；会求解各类动态规划问题；

3.了解最小生成树的概念；

4.了解在“一带一路”建设过程中，我国为周边国家铺设煤气输送管道提供了巨大的支持。

4

教学方法：讲授法、案例法、讨论法、练习法等。

学生任务：

1、掌握图与网络中具体问题的计算方法；

2.了解图与网络基础知识；

3.了解图与网络中各类问题的实质。

第九部分

排队论基础

1排队系统及其主要指标

2生灭过程和Poisson过程

3 M/M/s等待制排队模型

4 M/M/s混合制排队模型

5其它排队模型简介

6排队系统的优化

支撑课程目标1、3

基本要求：

1.了解排队系统的基本概念和主要指标；

2.了解排队系统的稳态分布；

3.能将系统工程的观点、思想、方法和原理应用到国家资源工程、水利水电工程等的规划、设计和管理等工程实践中去。

4

教学方法：讲授法、讨论法等。

学生任务

1.理解排队系统的稳态分布。

2.了解排队系统基本概念。

第十部分

存储论

1存储问题及其基本概念

2确定型存储模型

3单周期随机型存储模型

4其他的随机型存储模型

5存储论的应用

支撑课程目标1、3

基本要求：

1.了解存储问题和存储模型的四个基本要素；

2.掌握确定性存储模型的计算结果和随机存储模型的计算过程。

4

教学方法：讲授法、讨论法等。

学生任务：

1.对确定性存储模型的求解。

2.不确定存储模型的计算。

3.了解存储模型的实际应用

第十一部分

对策论

1对策论模型引入

2矩阵对策的基本理论

3矩阵对策的解法

4其他类型对策简介

支撑课程目标1、3

基本要求：

1.了解对策现象的三要素和对策问题的分类；

2.掌握矩阵对策的基本概念和矩阵对策的各类求解方法。

4

教学方法：讲授法、讨论法等。

学生任务：

1.矩阵对策的计算方法。

2.了解其他类对策问题。

1

Matlab基础

支撑课程目标3、6

基本要求：

1．了解Matlab界面和各窗口的功能；

2. 掌握Matlab在个数学相关分支中的应用。

2

验证

1

教学方法：讲授法、演示法、案例法等。

学生任务：

尝试利用matlab求解各类数学问题。

2

MATLAB在运筹学中的应用

支撑课程目标3、6

基本要求：

1.掌握Matlab求解线性规划问题；

2.掌握Matlab求解各类非线性规划问题。

2

设计

1

教学方法：讲授法、演示法、案例法等。

学生任务：

利用Matlab求解各线性规划和非线性规划问题。

3

LINGO基础

支撑课程目标3、6

基本要求：

1.了解LINGO窗口；

2.掌握LINGO模型的基本组成要素、各类运算、主要函数、集合的定义等；

3.了解LINGO与外部文件的接口。

2

验证

1

教学方法：讲授法、演示法、案例法等。

学生任务：

能在LINGO模型窗口中输入各类优化模型。

4

LINGO在运筹学中的应用

支撑课程目标3、6

基本要求：

1.LINGO求解线性规划问题；

2.LINGO求解运输问题；

3.LINGO求解整数规划问题；

4.LINGO求解非线性规划问题；

5. LINGO求解动态规划问题。

2

验证

设计

1

教学方法：讲授法、演示法、案例法等。

学生任务：

利用LINGO求解运筹学中的各类优化问题。