前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇运筹学方法范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
中图分类号:TP39 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 06-0000-01
Innovation Research on Military Operations Research Methodology
Chang Chaowei
(North Automatic Control Technology Institute,Taiyuan 030006,China)
Abstract:Military operations research is a new cross-disciplinary,primarily use of mathematical and computer methods to study specific military issues.This article first briefly present our military operations research methodology innovation challenges and opportunities;Then,we proposed an innovative concept of military operations research methodology;Finally,a conclusion that the military operations research methodology to explore the importance of innovation.
Keywords:Military operations research;Methodology;Innovation
现代战争的序幕始于20世纪90年代以来的几场高技术局部战争,一种新的战争形态――信息化战争逐步走上历史舞台。随着信息技术的不断发展,当前军事学科出现了以信息为主导、综合运用信息化战争的特征,反映了我国军事系统已发生了质的变化。军事运筹学居于军事科学体系中技术理论层次,它是运用量化方法对战争系统进行分析,从而为军事发展提供科学决策方法。随着战争形态不断发展转变,这种军事分析法必须要经历学科的创新发展。笔者认为首先要对军事运筹学进行方法论的创新。从本质上说,军事运筹学方法论是进行军事运筹研究的内在方式以及具体方法的概括和总结,用宏观理论对军事运筹研究进行相应的指导。在这一创新过程中,不断提高其适应信息化战争形态的能力,是军事运筹学创新发展的重要突破口。
一、概述当前我国军事运筹学方法论创新所面临的机遇与挑战
随着数学与计算机技术的不断发展,为当前我国军事运筹学方法论的创新带来了机遇;但由于多方面的制约,在其方法论的创新中还存在一些问题,面临着挑战,主要体现在下述几方面:
(一)挑战。当前,由于信息技术、网络技术广泛应用,明显增强了军事运筹学方法论的开放性,加大了分析难度。与以前的战争形态想必,信息化激活了系统内部,构成了内部个体与外界之间的复杂多维网状体系,从而加大了在分析过程中的不确定性。与此同时,信息技术下,明显增强了军事运筹分析的复杂性,对军事运筹一般方法论提出挑战。基于多维网状结构下的信息化战争系统,改变了系统内个体间,与对抗的战争系统个体之间产生相互作用的途径数量。与此同时,信息化战争系统也呈现出了非线性特征以及系统层次分析复杂化。这些因素的出现,都对军事运筹学方法论的创新提出了新的挑战。
(二)机遇。信息化战争系统呈现的复杂内部结构特性,加大了系统分析的难度,因此,急需要求对军事运筹研究方式和方法进行变革,这为当前我国军事运筹学方法论的创新带来了机遇。信息化战争系统是一种综合性密集型的信息系统,其多维网状结构的系统内部,高度融合了内部个体即人员、武器、环境及信息的联系,为拓展军事运筹学理论方法提供了机遇。非线性特征下的信息化战争系统,加大了军事运筹学理论与方法的运用难度,为研究途径创新提供了机遇,揭示了传统的方法解决复杂性问题所存在的局限性,为了解决对抗性复杂问题,必须采取措施,寻求新的技术路线。
二、探究军事运筹学方法论的创新方式
通过上述论述,我们可以看到当前我国军事运筹学在发展中还面临着提站,随着信息化战争形态的出现,其不断增强了军事内部分析的复杂性,对传统的军事运筹学方法论提出了挑战,信息化战争系统也是军事运筹学必须深入研究的重大理论问题。军事还原论方法,带动了耗散结构理论、协同学等理论的产生,从而也推动了从19世纪到20世纪军事运筹科学的大发展。为了进一步发挥军事运筹学在研究信息化战争问题中的作用,必须创新军事运筹学的方法论。笔者主要从下述两点来论述其创新的实现途径:
(一)创新思想方法。在国家战略利益的需要下,随着政治、经济、文化、外交等社会活动领域的不断延伸,由此产生了战争行动。开放性、对抗性及复杂性,时信息化战争系统的三大特征,它强烈冲击了传统的战争思维方式。这一思维方式,要求在运用军事运筹学的方法时,对系统要素采取量化分析法,认知复杂的内部系统,不断提高系统的可靠性,将战争观、综合观及集成观融入军事运筹学中。将传统的定性分析法扩展为定性与定量结合分析的系统思维法,以全局性的军事思维做指导。从本质上创新传统的军事运筹学思想,要明确认识到当前的军事系统是一种信息化的战争系统,它是集开放性、复杂性的巨系统及对抗性为一体的巨系统
(二)创新理论方法。信息化战争系统是军事运筹学的研究对象,这种特定的研究对象决定了军事运筹学具有交叉性、融合性及横断性的学科特征,同时为创新发展军事运筹学的方法论提供了独特的方法。新增了战略运筹学、军制运筹学等新科目。随着科学技术的不断发展,不断细化了学科层次,拓展军事运筹研究对象与领域,从而带来军事运筹学的朝向多学科的融合发展。因此,在军事运筹学发展过程中,要根据其具有交叉性、融合性的特点,不断加强多学科的综合性运用。
三、结束语
综上所述可知,探究军事运筹学方法论的创新具有十分重要意义,具体体现在三个方面:
(一)探究军事运筹学方法论的创新,对我国军事运筹学的总体发展趋势具有促进作用;(二)对军事运筹学方法论的创新进行研究,对我国军事运筹学起着明确的导向作用;通过研究我国军事形式的发展和变化,可以及时改革军事运筹学发展中存在的问题;(三)研究军事运筹学方法论的创新,对社会大系统来说,军事运筹学在不断对其方法论进行创新,有利于军事资源与社会资源的互动交流。
参考文献:
[1]邓必雄.关于新形势下军事运筹学创新教育的若干问题探讨[J].高等教育研究学报,2000,9
【关键词】生产计划 出租定价 最优解 对偶性质
一、对偶问题的现实来源
生产计划问题是理论研究和管理实践中较为普遍的问题,也是管理运筹学中的核心问题,近年来的教改论文中从宏观角度整体把握教学效果的较多[1-5],但针对一个具体问题进行分析的并不够充分,特别是针对生产计划和设备出租定价问题的就更为少见,因此,本文基于一个具体的生产例子讨论生产计划及其对偶问题,比如某工厂生产两种产品甲和乙,生产中需四种设备按A、B、C、D顺序加工,生产单位甲产品所耗A、B、C、D四种设备的台时分别为2、1、4、0;生产单位乙产品所耗四种设备台时为2、2、0、4;四种设备共有12、8、16、12个台时可利用,单位甲、乙产品的市场价格为2和3元。此种情形下,充分利用设备机时,工厂应生产甲和乙型产品各多少件才能获得最大利润?
该问题属于典型的线性规划规划问题,根据建模的基本准则,设甲、乙型产品各生产x1和x2件,则数学模型为:
反过来问:若厂长决定不生产甲和乙型产品,决定出租设备台时,那么4种机器的机时如何定价才是最佳决策?
在市场竞争的时代,厂长的最佳决策显然应符合两条:
第一,不吃亏原则。即机时定价所赚利润不能低于加工甲、乙型产品所获利润。由此原则,便构成了新规划的不等式约束条件。
第二,竞争性原则。即在上述不吃亏原则下,尽量降低机时总收费,以便争取更多用户。
设A、B、C、D设备的机时价分别为y1、y2、y3和y4,则新的线性规划数学模型为:
以上问题就属于生产计划这一决策问题的对偶问题,
二、对偶问题涉及的重要性质
三、对偶性质之间的融会贯通
经过深入调研,找到以下两个制造企业生产相关数据:
问题I 某工厂生产两种产品甲和乙,生产中需三种设备按A、B、C顺序加工,生产单位甲产品所耗A、B、C、D三种设备的台时分别为1、0、3;生产单位乙产品所耗三种设备台时为0、2、4;三种设备共有8、12、36个台时可利用,单位甲、乙产品的市场价格为3和5元。
问题II某工厂生产两种产品甲和乙,生产中需三种设备按A、B、C顺序加工,生产单位甲产品所耗A、B、C、D三种设备的台时分别为0、6、1;生产单位乙产品所耗三种设备台时为5、2、1;三种设备共有15、24、5个台时可利用,单位甲、乙产品的市场价格为2和1元。
(一)基于问题I的建模与求解
(1)生产计划决策
设两种产品生产数量分别为x1和x2件,基于利润最大化的数学模型为:
(2)出租设备定价决策
设三种设备单位台时出租价格分别为y1、y2和y3元,基于出租收益最小化的数学模型为:
(3)原问题与对偶问题的基本解
验证性质4 互补松弛性II:同样地,容易验证某可行解是最优解的充分必要条件。
验证性质5 对偶定理:容易发现原问题和对偶问题同时具有最优解,且最优值相等。
(二)基于问题II的建模与求解
(1)生产计划决策
设两种产品生产数量分别为x1和x2件,基于利润最大化的数学模型标准化后为:
(2)出租设备定价决策
设三种设备单位台时出租价格分别为y1、y2和y3元,基于出租收益最小化的数学模型标准化后为:
四、对偶性质蕴含的经济含义与管理启示
(一)经济含义与管理启示―原问题与对偶问题所涉变量之间的对应关系
根据互补松弛性,原问题第i个约束条件的松弛变量对应了对偶问题中第i个变量,而松弛变量的经济含义是第i种资源剩余能力或者数量,对这种资源的估计正好是对偶问题中第i个变量的值,所以其间存在一一对应的关系,原问题有m个约束条件,对偶问题中就有m个对应的初始变量。
同样地,对偶问题里第j个约束条件的剩余变量对应了原问题中第j个变量xj,而其剩余变量ym+j的经济含义是:生产一件产品j所耗资源用来出租所获价值总和与其市场价格的差值,也即生产一件产品j所产生的机会成本与其市场价格的差值,所以其间存在一一对应的关系,原问题有n个初始变量,对偶问题中就有n个对应的约束条件,表示在出租设备时,对资源定价需要遵守一个原则:出租设备所得收益应比生产更划算。
(二)经济含义与管理启示―互补松弛性
根据(1)中分析的对应关系,在最优解条件下,如果原问题中第i个约束条件的松弛变量的值非零,即该种资源对于企业来讲不属于稀缺资源,在优化过程中没有发挥更多的价值,此时,增加其数量相当于增加库存,对利润值提升不会有任何贡献,因此,对其估价,其值应为零;反过来,对偶问题中第i个变量为零,意味着第i种资源的增加无法带来更多利润,说明其还有剩余,第k个约束条件的松弛变量的值非零,因此有n+i>0?圳i=0,(i=1,2,...,m)。
(三)经济含义与管理启示―检验系数
对偶问题里第j个约束条件的剩余变量ym+j对应了原问题中第j个变量xj,而生产一件产品j所耗资源的边际价值总和与其市场价格的差值正好等于原问题单纯形表中变量xj的检验系数σj的负值,当产品j的市场价格大于边际价值总和时,σj>0,意味着生产产品j有利可图,应安排生产该种产品,即有xj>0,否则生产其他种类产品,即有xj=0。
(四)经济含义与管理启示―兼容性
原问题第i个约束条件的松弛变量对应了对偶问题中第i个变量,而松弛变量的经济含义是第i种资源剩余能力或者数量,在表2中,变量x3的检验系数σ3=0,意味着第一种资源剩余数量的增加无法带来利润的增加,因此对该种资源的估价为零,即y1=0;变量x4的检验系数σ4=-1/4,意味着第二种资源剩余数量的增加,即生产规模的缩小,会带来利润的减少,而该种资源剩余数量的减少,即生产规模的扩大,会带来利润的增加,因此对该种资源估价结果为y2=1/4;同样地,变量x5的检验系数σ5=-1/2,意味着y3=1/4。
对偶问题里第j个约束条件的剩余变量ym+j对应了原问题中第j个变量xj,而其剩余变量ym+j的经济含义是生产一件产品II所产生的机会成本与其市场价格的差值,在表3中,y4的检验系数为σ4=7/2,意味着y4增加一个单位带来出租资源总收益增加7/2,将导致资源出租的竞争地位下降,生产可能性增加;若y4减少一个单位带来出租资源总收益降低7/2,将导致资源出租的竞争地位上升,生产可能性下降,因此对生产计划的调整应是:x1=7/2;同样地,可以得到x2=3/2。此外,当由零增加到1,即增加一个单位时,带来出租资源总收益增加15/2,平均来讲,共有15/2的剩余资源可供出租,因此有x3=15/2。
五、结论
本文基于管理实践前后选取了三个例子,通过建模与求解结果的对比分析,反复验证各条对偶性质,比如互补松弛性和兼容性,而非采用纯粹的数学推导证明性质的正确性。在最优单纯形表结果的基础上,通过检验系数的数学含义分析了互补松弛性和兼容性的经济含义和管理启示。整个分析有利于管理类专业学生在学习本部分内容时不再因为纯粹的数学推导和证明而感到难度很大进而产生厌倦心理,而会因为其与管理实践的紧密联系而感到趣味性,增强其学习动力和信心,为管理运筹学后续章节的学习打下坚实的心理基础和方法基础。
参考文献
[1]王旭.管理运筹学的课程定位研究[J].高等教育研究, 2008,25(3):75-76.
[2]苏勇.管理运筹学研究与实践中的伦理问题研究[J].学术研究,2007(2):60-65.
[3]Mark Le Menestrel,Luk Van Wassenhove. Ethics outside,within,or beyond OR models?[J].European Journal of Operational Research,2004,153(2):477-484.
[4]Richard J.Ormerod,Werner Ulrich.Operational research and?ethics:A literature review[J].European Journal of Operational Research,2013,228(2):291-307.
[5]韩伯棠.管理运筹学[M].北京:高等教育出版社,2000: 3-4.
关键词:运筹学;数学建模;教学;案例
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)08-0106-03
运筹学应用分析、试验、量化的方法,对经济管理系统中人、财、物等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现最有效的管理。该课程主要培养学生在掌握数学优化理论的基础上,具备建立数学模型和优化计算的能力。本文提出一种新的教学改革思路,将运筹学和数学建模两门课程合并为一门课程,即开设大容量交叉课程《运筹学与数学建模》来取代《运筹学》和《数学建模》两门课程,采用案例教学和传统教学相结合的教学方法,数学建模和优化算法理论并重的教学模式。这样既可以避免出现极端教学和随意选取教学内容的现象,又可以将新颖的教学方法与传统方法相结合,按照分析问题、数学建模、优化算法理论分析及其方案制定、实施等解决实际问题步骤展开教学。下面就该课程开设的必要性、意义、可行性、注意事项及其存在问题等方面进行分析。
一、开设《运筹学与数学建模》课程的必要性
1.一般院校的运筹学课程的教学课时大约为64或56(包含试验教学),所以教学中不能囊括运筹学的各个分支。一方面,由于课时量不足,教师选取教学内容时容易出现随意性和盲目性;另一方面,教学中为强化运筹学的应用,消弱理论教学,从而导致学生对知识的理解不透彻,在实际应用中心有余而力不足。
2.运筹学解决实际问题的步骤是:(1)提出和形成问题;(2)建立数学模型;(3)模型求解;(4)解的检验;(5)解的控制;(6)解的实施。大部分教学只涉及步骤(3),即建立简单数学模型,详细介绍运筹学的算法理论,与利用运筹学解决实际问题的相差甚远。因此,学生仍然不会应用运筹学解决实际问题,从而导致学生认为运筹学无用。
3.数学建模课程包含大量的运筹学模型;运筹学在解决实际问题的环节中包含建立数学模型步骤。目前两门课程分开教学,部分内容重复教学,浪费教学课时。
二、开设《运筹学与数学建模》课程的意义
1.激发学生的学习动机,培养学习兴趣。该课程包含数学建模和运筹学两门课程的内容,内容容量大,教学课时丰富,教学过程中能够以生产生活中的实际问题为案例,分析并完整解决这些问题,创造实际价值,使学生认识到该课程不但对未来的工作很重要,而且还有可以利用运筹学知识为企业或个人创造价值,改变运筹学“无用论”的观念。从而激发学生的学习动机,产生浓厚的学习兴趣。
2.合理处理教学内容。运筹学与数学建模的课时量相对充足,能够安排更多的内容,能够系统、完整地介绍相关知识,在一定程度上避免了运筹学内容安排的随意性和盲目性。
3.促进教学方法改革。运筹学与数学建模的教学不再是简单的数学建模和理论证明,教学内容丰富、信息量大,传统的一支笔一本教案一块黑板的模式不再适用,需寻找新的教学方法,促进了多种教学方法的融合。
4.培养学生综合能力。实际案例源于社会、经济或生产领域,需要用到多方面的知识,但学生不可能掌握很多专业知识。因而,在解决实际案例的过程中,需要查阅大量的相关文献资料,并针对性阅读和消化。而且,实际案例数据量大,需要运用计算机编程实现。因此,通过该课程的学习,可以提高学生多学科知识的综合运用能力和运用计算机解决实际问题的能力。
5.改变教学考核方式。教学改革后,教学内容已延伸到运用优化知识解决实际案例的整个过程。教学过程中既有对实际案例分析、建模,又有算法介绍、求结果的检验及其最终方案的实施。因而,传统的单一闭卷考试改为笔试和课后论文相结合的方式。
三、开设该课程的可行性
1.运筹学和数学建模互补性、递进性使得开设该课程在理论上可行。数学建模是利用数学思想去分析实际问题,建立数学模型;运筹学是利用定量方法解决实际问题,为决策者提供决策依据。由此可见,建立数学模型为运用运筹学解决实际问题的重要步骤。所以,运筹学可以认为是数学建模的进一步学习。同时,运筹学模型为数学建模课程介绍的模型中的一部分,并且运筹学处理实际问题的方法为数学建模提供了专业工具。因此,运筹学与数学建模在内容上是互补的。由此可知,开设该课程在理论上是可行的。
2.计算机的发展使得开设该课程在操作上可行。随着计算机的发展,能很快完成大数据量的计算,实际案例的数据分析、数学建模及其求解能快速实现,从而使得该课程的教学工作能顺利开展。
3.大学生的知识储备使得开设该课程在基础上可行。学习该课程的学生是高年级学生,通过公共基础课和专业基础课的系统学习,分析问题、解决问题的能力得到进一步提高。同时,运筹学和数学建模所需基础知识类似,学习该课程所需的线性代数、概率论与数理统计、高等数学及微分方程等课程也已经学习,运用运筹学与数学建模知识解决实际案例所需的基础知识已经具备。因此,开设该课程是可行的。
【论文摘 要】本文分析了信息管理与信息系统的专业特点和运筹学的学科特点,探索了适应信息管理与信息系统专业运筹学教学方式,从运筹学的教学目的、教学内容、教学方式以及与专业相结合等方面对运筹学课程的教学改革进行思考和尝试,并对改革效果进行了一定的分析总结。
一、引言
运筹学是20 世纪新兴的学科之一,近年来,运筹学作为一门学科,在理论和应用方面,无论就广度还是深度来说都发展很快。1998年教育部颁布的《本科专业目录和专业介绍》中,将运筹学课程列为经济管理专业的主干课程。
信息管理与信息系统专业(以下简称信管专业)是管理科学与工程下的一个二级学科,我校的信管专业隶属于信息工程学院,运筹学一直被定为专业基础必修课列入培养方案,有多年的教学历史。我在运筹学课程的教学过程中,探索适应信管专业培养目标和学生特点的教学方法,积累了一些想法并进行了尝试,取得了初步的效果。
二、信管专业和运筹学的特点及关系
信息管理与信息系统专业培养具备现代管理学理论基础、计算机科学技术知识及应用能力,掌握系统思想和信息系统分析与设计方法以及信息管理等方面的知识与能力,能在国家各级管理部门、工商企业、金融机构、科研单位等部门从事信息管理以及信息系统分析、设计、实施管理和评价等方面的高级专门人才。本校的信管专业学生的培养目标是成为既懂技术又懂管理的企事业单位信息化建设急需的复合人才。
运筹学的基本特点是:多学科交叉性、应用性、最优性和多分支。
(1)多学科交叉性。运筹学具有多学科交叉性的特点,综合应用经济学、管理学、数学、物理学、化学等学科的科学方法,这些学科相互渗透,综合应用。
(2)应用性。运筹学是一门应用科学,它起源于二战期间的军事问题,二战以后应用于经济管理领域。
(3)最优性。运筹学强调最优决策。运筹学则提供了以数量化为基础的方法,寻求各种实际问题的最优方案,大大提高了信息管理的水平,增强了决策的科学性。
(4)多分支。运筹学包括各个分支,主要有:线性规划、目标规划、整数规划、非线性规划、动态规划、图论与网络分析、存贮论、排队论、对策论等。
结合本校的信管专业特点及上述运筹学特点,我认为信管专业学生学习运筹学的目的是综合各学科的知识,利用运筹学的方法来对实际问题进行定量的分析和建模,掌握一定的算法,并能运用计算机工具对问题进行求解,以达到使生活、生产和管理等方面的各类问题获得最优解决。
三、传统教学中存在的问题及改进措施
从前面的分析可以看出,运筹学作为信管专业的基础课程,能够为信管专业的培养目标提供有效支持。但是实际教学效果,有时却达不到预期的水平,下面针对传统教学过程中存在的问题提出了一些改进的想法。
1.教学目的的改进
传统的运筹学教学,仍然存在重理论、轻应用的倾向,教学的目的在于让学生理解和掌握运筹学的各类算法。结果是过分偏重数学,而不是应用,加上信管专业学生本身数学功底不深,致使很多同学在学习过程中产生畏惧心理,甚至放弃学习。
我认为运筹学的教学应该是理论和实践相结合,算法是运筹学的重要组成部分,是运筹学思想的精髓,完全放弃算法学习不可取,完全将运筹学变成算法课也不可取,应该使学生在熟悉运筹学各类问题的基础上,重点培养学生分析问题,根据问题类型建立数学模型的能力,能用一些经典算法求解简单问题,并能用运筹学的软件求解复杂问题。用经典算法的思想来开拓学生的思维,用运筹学软件的使用来提高学生的应用能力,最大限度地发挥运筹学对学生各方面素质和能力提升的作用。
2.教学内容的改进
传统的运筹学教学内容以典型问题为依据来引出运筹学的各类问题的模型,并着重分析数学模型的形式,算法和模型中参数的变化。这些内容的学习需要具备相当的数学基础,对于本身数学基础不佳的我校信管学生来说很容易产生畏难情绪,时间一长会产生厌学心理,进而导致学习效果不佳。
根据上面教学目的的改进措施,我在运筹学的教学过程中将教学重点放在问题的分析和建模中。在讲解算法时,我也突出讲解算法的设计思路,并积极引导学生来改进经典算法。在理论学习之余,我校的运筹学课程还安排了专门的实践教学内容,在实践课中,学生通过学习运筹学软件的使用,例如Excel的规划求解工具、WINQSB、LINGO,使学生能灵活运用计算机工具来解决一些复杂的运筹学问题,真正提升学生的运筹学的应用能力。
3.教学方法改进
运筹学以数学为主要工具,一些理论和算法比较复杂,讲解难度较大,如果教师按部就班,平铺直叙,较少结合案例,就会让学生觉得枯燥乏味,晦涩难懂,从而丧失学习动力,影响教学效果。
针对上述情况,我在运筹学的教学过程中,对运筹学的教学方法进行了如下的尝试:
(1)加强了加强案例教学。给出大量经济管理中的问题,引导学生用运筹学的理论和方法去解决,提高学生学习的兴趣,培养学生的思维能力。
(2)加强互动,鼓励学生参与教学,发表自己的观点与想法。
(3)在实践教学环节,我组织学生以小组为单位,自行选择实际问题作为研究课题,并通过小组成员的合作完成问题的数据收集,问题的详细描述,以及选择合适的运筹学方法来建立问题的模型,并用运筹学软件来求解问题。这样,让学生真正体验到运筹学在实际中应用的完整过程,并且培养了学生的团队合作能力。
(4)通过建立运筹学的课程网站,为学生提供了良好的课余学习环境,以及丰富了学生和老师之间的课外交流渠道。在课程网站中为学生提供了丰富的教学资源,并且设置专门的学生在线答疑功能,老师或其他同学都可以回答。通过课程网站的使用还可以完成课后作业的布置和在线批改,丰富了学生完成课后作业的途径。
4.与相关专业课的结合
国内院校在设计信管专业课程体系时,一般是在传统的经济管理课程基础上,拼合统计、运筹和信息技术等课程。现实情况就是许多课程简单堆砌,缺乏紧密配合,运筹学的教学也经常会与相关专业课脱节。
所以应注意在教学内容上使运筹学与相关专业课的有效衔接,将运筹学的教学自然地融入整个专业课程体系。如运筹学中图论的教学,要和数据结构、离散数学中的有关章节相结合;网络计划中的关键路线法,对后继课程项目管理有很大的价值;网络计划的优化部分讨论有限资源的合理分配,这一思想在生产管理课程中也有所体现;存贮论直接指导ERP中库存订货点的管理。总之要把运筹学和各相关专业课有机结合起来,才能促进运筹学的教学和信管专业的建设。
四、改革效果分析和总结
经过近一年的运筹学教学改革,初步取得了一定的成果,学生对运筹学的学习兴趣逐渐提高,学习效果也有所改进,从学生完成的作业和考试情况来看都有所提高。在以后的教学过程中,我还将对课程的考核方式,学生的课外兴趣小组的组织以及学生竞赛方面进行积极的探索和尝试。争取使运筹学在信管专业的学生中成为一门受欢迎的课程。
参考文献:
[1]胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2003
[2]胡运权.运筹学基础及应用[M].北京:高等教育出版社,2011
[3]欧阳瑞,陈春华.在运筹学教学中要体现数学建模思想[J].长春教育学院学报,2011(27)
关键词: 高职 物流运筹学 实践教学体系
运筹学是20世纪30年代末开始发展起来的一门学科,是运用系统化的方法,通过建立数学模型,协助得出最优决策的一门学科。运筹学它主要研究经济活动和军事活动中能用数量来表达的有关运用、筹划与管理等方面的问题。根据问题的要求,建立数学模型,经过分析运算,做出合理安排,以达到更经济、更有效地配置人力、物力、财力等资源。随着物流学科的发展,运筹学理论在物流领域得到广泛应用,逐渐形成物流运筹学知识体系。物流运筹学主要侧重于运用运筹学理论知识解决物流中的实际问题。
近几年来,为了培养高质量的物流人才,高职院校物流管理专业大都开设了《物流运筹学》课程,但是由于该课程要求学习者具有一定的数学基础,大多数高职高专院校学生的数学基础比较薄弱。在这种情况下。如何采用有效的教学方法让学生在有限的时间内掌握这门课程并将理论与实践有机结合起来,解决实际问题,实现高职高专院校培养应用型技术人才的教学目的,是一个很值得探讨的问题。
一、物流运筹学课程的特点
物流运筹学是物流专业的一门重要专业基础课,其主要目的是为管理人员在决策时提供有科学依据的方案。我国出版的《管理百科全书》将运筹学定义为:“运筹学是应用分析、试验、量化的方法,对经济管理系统中人力、物力、财力等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现最有效的管理。”物流专业学生开设该课程目的是使学生理解和掌握管理运筹学对物流系统一些类型的优化决策问题进行定量研究的思想、技术和方法,培养学生对实际问题定量分析的能力、一定的建模能力和创新能力,同时会利用一些运筹学软件求解模型并对结果进行解释和应用。物流系统中许多问题通过一定的变化都可以归纳为某类运筹学的问题。比如库存控制问题。运筹学为解决物流系统实际问题提供了较好的技术和工具。
物流运筹学课程主要由线性规划、整数规划、动态规划、图与网络、排队论、存贮论、对策论、决策论等几个比较独立的部分构成。线性规划是将追求的目标和受到的约束条件都用线性方程表示出来;整数规划与线性规划的模型相似,但变量取值必须为整数;动态规划分析问题的时候将问题考虑成多阶段决策问题,分阶段求出最优决策;图与网络,将事务及事务之间关系用图的方法表示出来,通过图来解决一些问题;排队论则研究管理实际中一些常见的排队现象。这些内容都是运筹学中最基本的分支领域。总之,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,以达到系统优化的目的是管理运筹学课程的重要特点。
二、物流运筹学教学中存在的问题
1.学生知识背景差异大。由于物流专业在我国高职中一般都是文理兼招,因此教学中学生背景知识的差异是影响教学进度和教学效果的关键原因。管理运筹学要求学生有较深的高等数学、线性代数及概率论等相关知识,但文科背景的学生在这些方面基础较差,从而导致其逻辑思维能力和理科学生相比存在较大差别,对同样问题如网络单纯行法,理科学生讲一遍就完全可以理解和接受,而文科学生需讲2遍及至3遍也不见得能理解和接受。这不仅影响了教学进度,而且教学效果很不理想。
2.教学内容不恰当。物流运筹学课程包括许多分支,而学时有限,教学不可能囊括所有分支。不同专业的学生应如何选择教材和教学内容,以满足教学需要是必须认真加以分析和选择的。目前,许多学校在物流运筹学教材和教学内容的选择上存在着一定的随意性,甚至存在着教材因人而定和教学内容因人而设的现象。
3.教学方法不合理。物流运筹学以数学为主要工具,一些理论和算法比较复杂,而且内容比较多,讲解难度较大。如果教师按部就班,平铺直叙,较少结合案例,就会让学生觉得枯燥乏味,晦涩难懂,从而丧失学习动力,影响教学效果。另外教学方法上,不能将传统的教学方法与现代多媒体技术有机结合,教学时只是机械地将所讲授的内容显示在屏幕上。由于多媒体技术所含的信息量大,学生难以很快吸收和掌握,教学效果反而不佳。
4.实践教学环节不足。物流运筹学是一门应用性很强的课程,如果教学过程中缺少实践性环节,尽管学生掌握了运筹学的建模方法,但是只会手工运算,在解决实际问题时,由于实际经济问题比较复杂,变量较多,此时再用手工运算就会一筹莫展。问题在于缺少上机实践,不能利用成熟软件求解模型,大大降低了课程应用的可操作性。
三、实践教学体系的构建
1.课堂实践。包括课堂讨论和实验课。课堂讨论是在理论教学过程中加强师生互动的有效方法。讨论的内容包括物流运筹学的基本概念、基本原理、基本方法,以及结合案例探讨物流运筹学的具体应用。将课堂讨论贯穿于教学始终,激发了学生的思考和探索。实验课中多数物流运筹学模型的思想比较容易理解,但是求解过程非常繁琐,并且许多物流运筹学问题的解题思路并不固定,存在多种解决方案,但是学生往往由于冗繁的计算而放弃验证尝试。通过开设实验课,讲授Excel软件的应用,可以解决这一问题,为学生提供一把开启创新思维的钥匙。分析问题、建立模型求解、与实际问题比较这一过程,不仅可以使学生理解实际问题是如何进行抽象、简化形成理论上的模型,明白模型中的数据与现实问题的联系与区别,更重要的是培养了学生思考和解决问题的能力。
2.课外实践。物流运筹学课程知识量大,仅靠课堂学习很难充分掌握。因此,需要布置适量的课后作业和上机练习,使学生在动手体验的过程中强化对知识的理解和把握。此外,为了深化学生对运筹思想的体验,要求学生从生活或者在企业实习中发掘素材(例如学习实践的分配、个人理财方案等),利用运筹学的方法进行分析并形成报告进行交流。
3.综合实践。综合实践是指综合应用运筹学以及相关专业知识解决问题。包括课程设计、数学建模竞赛。①课程设计以小组为单位,在教师指导下针对具体的运筹学问题开展调研、搜集数据、处理数据、分析建模、求解,经过充分讨论得出结论,最终给出最优决策方案。该过程能综合训练学生对运筹学理论和相关软件的应用,对于培养学生的创新思维、实践能力、科研技能、团队合作等素质具有显著的作用。②数学建模竞赛。全国大学生数学建模竞赛是大学生课外科技竞赛的重要项目之一。数学建模的竞赛题绝非一个数学题目那么简单,它涉及高等数学、线性代数、概率统计、运筹学等许多方面的知识。学生要想在数学建模竞赛中取得好成绩,除了具有相应的理论知识外,还要有较好的计算机软件应用能力、查阅资料能力。其主旨物流运筹学的教学目标不谋而合。通过参加竞赛,在综合运用理论知识的同时,还可以提高学生的综合素质。
四、结语
物流运筹学是物流专业一门重要的专业基础课。通过本课程的学习,学生能够掌握一种优化的方法,并为后续专业课程提供必要的理论基础。教师要把握课程的特点,以培养学生的能力为目标,根据专业要求和课时安排精心组织教学内容,通过实训教学培养学生的应用能力和创造性思维,使学生利用相关软件进行优化求解,从而强化对应用运筹学处理实际问题的认识,进一步提高教学质量。当然,对物流运筹学的教学研究是一项长期而艰巨的工作,需要在今后的教学工作中不断进行探索和改进。
参考文献:
[1]胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]李宗泰.对经济管理类专业运筹学课程教学改革的思考[J].北京农学院学报,2007,22(2).