运筹学基本概念
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篇运筹学基本概念范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
运筹学基本概念范文第1篇
关键词:经济管理专业 应用型人才 运筹学 教学改革
中图分类号:G642.0文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2010)04-136-02
运筹学是一门与自然科学、社会科学、技术科学相联系的边缘学科,主要运用分析、量化的方法对有限的资源进行统筹安排,为管理者的决策提供科学依据。其理论和方法在科学管理、工程技术、社会经济、军事决策等方面均有着广泛应用。运筹学作为一门独立的新兴学科已经在国际范围内引起了普遍重视,教育部1998年颁布的《本科专业目录和专业介绍》将运筹学课程列为经济管理类专业的主干课程。因此搞好运筹学课程的教学改革、提高教学质量,是培养经济管理类专业应用型人才的重要保障。
一、经济管理类运筹学课程教学改革的必要性
运筹学是一门集理论性和实践性为一体的综合性软科学。在教学过程中需要以理论为主线,并辅以实践教学。既要重视讲解运筹学的基本概念、理论和方法,帮助学生建立运筹学思想和提高运筹学理论知识水平,又要重视培养学生解决实际问题的能力,达到学以致用的目的。但是当前运筹学课程的教学与经济管理类专业应用型人才培养的要求存在着一定差距。在新的形势下运筹学课程教学改革具有以下必要性。
1.运筹学教学改革是高等教育形势变化的必然结果。我国高等教育早已从精英教育过渡到大众教育阶段。自1999年以来,我国高校开始扩大招生规模,1998年我国普通高校招生108万人,到2009激升至629万人。10余年间,毛入学率从不到10%提升到23%。如此迅速的变化已经给高等教育提出了许多新的课题。此外,自2000年起工商管理等经济管理类专业的学生开始文理兼收。经济管理类专业的学生不论是综合素质,还是数学基础都存在较大的差距。而运筹学课程又是以高等数学、线性代数和概率论等为基础,对学生的数学基础要求较高。很明显,以理论讲授为主的传统运筹学教学方式对于学生来说是很难适应的。
2.传统运筹学教学方式不符合应用型人才的培养目标。高校扩招后,根据学生实际情况和市场人才需求,多数普通高校提出了应用型人才的培养模式。应用型人才培养注重的是实践,即知识的应用能力。而传统运筹学的教学重理论轻实践。教师根据课本讲解公理、定理的数学推导,传授建立数学模型和解题的技巧。由于运算量巨大,在实践环节投入的时间很少,忽视了学生实践和应用能力的培养。导致学习与实践相脱节,学生虽然掌握了解题的方法,但是只能生搬硬套来应付考试,既不能深入理解理论,又不能很好地利用理论解决实际问题。传统的教学方式不仅与运筹学“以应用为主”的教学初衷相违背,同时也偏离了应用型人才的培养目标。
由此可见,运筹学课程的教学面临着巨大挑战。在不降低教学质量的前提下,构建适应新条件下人才培养需要的运筹学教学体系是摆在运筹学教育工作者面前的一个新课题。运筹学课程的教学改革成为必然趋势。
二、经济管理类运筹学课程教学改革的思路
作为专业基础课,运筹学既为后续课程提供理论基础,其本身又具有极强的应用性。面对授课对象的变化,需要转变思想,因材施教。运筹学课程的改革以提高教学效果为目标,以教学内容改革为基础,以教学方法和考核方式的改革为手段,为培养实践能力强、综合素质高的经济管理类应用型人才奠定基础。
1.改革教学内容,理论与实践并重。运筹学课程的教学应该理论和实践并重。理论教学的重点是帮助学生理解基本概念、原理和方法。实践教学的目标是培养学生的应用能力。实践教学可以从课堂和课外两个层面开展。课堂实践教学包括案例分析、课堂实验。其作用是与理论教学形成良好的互动,激发学生的思维和学习兴趣。针对运筹学理论教学枯燥、不易理解的特点,可以根据授课内容的需要设计案例,为学生设置易于感知的现实背景,便于对知识的理解和掌握。针对运筹学计算量大、重复劳动多的特点,可以在学生掌握了基本原理和方法的基础上开设课堂实验,讲授Lindo、Lingo等应用软件。课外实践主要通过课后作业和课程设计等方式强化学生对运筹学理论和方法的理解和应用。
通过改革教学内容,一方面可以降低学习的难度,激发学生的积极性,使学生在实践中加深对理论知识的认识。另一方面训练了学生的应用能力。
2.改革教学手段,提高学习效率。传统运筹学课程教学采用的手段是板书,黑板和粉笔是主要的教学工具。对于运筹学课程来说这种方式耗费时间、效率低下。随着多媒体教学设备的普及,现在的教学又过度依赖多媒体。虽然多媒体教学具有信息量大、直观便捷等优点,但是用该方式推导运筹学基本原理、讲授基本方法效果却并不理想,因为学生缺乏必要的思考准备时间,跟不上教师的思路。
在运筹学的教学中应综合板书和多媒体的优点。对于基本概念、案例等文字量比较大、且易于理解的内容,可以通过多媒体展示。而对于相对复杂的原理和方法则按部就班地采取板书推导、讲解。两者相辅相成,既能节约课堂时间,又能保证学生对知识的消化吸收,从而提高教学效率,改善教学效果。
3.改革考核方式,过程与结果并重。运筹学课程的传统考核方式比较单一,以期末闭卷考试为主。该方式只注重结果,以一次考试的成绩来代表学生的学习效果显然不够科学,往往导致学生平时学习不努力、期末突击应付考试。
为了调动学生的积极性,切实保证学生在培养过程中能够学有所成,可以根据课程的讲授进程,采用不同的方式进行多次考核。将运筹学的考核分为平时成绩和期末成绩。平时成绩包括案例分析、阶段测验、期中考试、实验考核,占总成绩的60%;期末成绩占40%。通过改革将考核方式多元化,变结果考核为过程考核,对学生的学习情况进行综合评价。
4.加强教材、教辅材料建设。运筹学的教材非常多,其中不乏经典之作。不过在应用型人才的培养背景下,多数教材的内容显得较深。在运筹学教学改革中,应根据教学实践编写知识体系完整、内容丰富充实、语言通俗流畅的教材。目前针对运筹学实验教学的教材还不多见,应根据具体的授课内容,编写实验辅助材料。此外,为了便于学生自学,需要将讲义系统化,提前发给学生作为预习和复习的依据。最后,可以借助网络平台,建立习题自测系统、案例系统、答疑系统等,构建立体的教学资料和教学辅助体系。
三、结束语
培养应用型经济管理类人才是高等教育发展和市场需求的必然要求。运筹学作为经济管理类专业的主干课,其改革是整个人才培养模式改革中的重要环节。通过教学内容、教学手段、考核方式和教辅体系的全面改革,定能激发学生学习的积极性,从根本上改善该课程的教学效果,提高学生的综合素质,真正实现学以致用的教学目的。为应用型人才培养模式的改革奠定基础。
[项目来源:本文为黑龙江科技学院教学研究项目“经管类专业《运筹学》课程教学改革的研究与实践”研究成果。]
参考文献:
1.陈荣军.“运筹学”在应用型本科院校的教学实践[J].常州工学院学报,2009(1~2)
运筹学基本概念范文第2篇
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。
运筹学基本概念范文第3篇
Key words： Operational Research；optimization；interdisciplinary；expanding
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）13-0253-02
0 引言
从二十世纪三四十年代到如今，运筹与优化课程已经经历了80多年的发展，并逐步成为一门系统的研究和解决实际问题的学科。它针对实际应用领域的具体问题，广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，发挥有限资源的最大效益，以此达到最优的目标。目前，运筹学的研究成果已经广泛的应用于工业、农业、管理、交通运输、计算机通讯与网络的各个领域。
80多年来，运筹学学科中的新理论、新模型和新算法在解决实际问题的过程中不断涌现，研究的问题也变得越来越复杂，从线性问题发展到非线性问题，连续问题拓展到离散问题，确定性问题延伸到不确定性问题，运筹学理论得到了不断的发展和壮大。目前，运筹学已经囊括了数学规划、组合优化、随机优化、博弈论、管理科学、智能计算、金融工程和统计优化等诸多分支。随着科技日新月异的发展，运筹学发展又呈现出与许多学科交叉发展的多元化趋势[1]，例如运筹学与生命科学、网络科学、管理科学的交叉。
运筹与优化课程的真正价值在于为各个领域的实际应用决策问题提供一套切实可行的解决方法，它求解问题方法可以概括为以下几个阶段[2]：①在实际问题中提取相关要素：决策变量、目标和约束条件，将其表示成一个运筹学问题，并建立相应的数学模型。②根据①所建立数学模型的特点，寻求合适的求解算法求出问题的最优解或者满意解；③若求解问题的规模较大，则需要编程实现算法，并对数值结果进行分析；④判断模型和解法的有效性，提出解决原始实际问题的方案。这些阶段并不是相互独立的，也决非依次进行的[3]。
鉴于实际问题的跨学科交叉性，而利用运筹学求解问题涉及到数学建模、数学理论知识和计算机编程仿真等多个阶段。从目前我校运筹与优化课程教学模式来看，我们仍然停留在传统的课堂讲授理论环节，注重理论讲授和公式推导，缺乏与实际相结合，与上机实践相结合的缺陷，从而忽视了对学生创新能力和实践能力的培养。为了培养学生利用系统的思想解决优化问题的思维方式，提高学生动手能力，我们采用拓展化的教学模式，对运筹与优化课程教学改革提出几点建议。
1 教学过程中注重优化思想的渗透
运筹与优化课程的核心就是将所学习的优化的思想和相关数学理论应用于解决实际问题，运筹学问题的求解包含了建模、设计算法和编程求解三部分。建模的过程就是利用数学的思想和语言去近似地刻画实际问题，根据建立的数学模型设计合适的运筹学算法，并用计算机完成求解。在学生利用运筹学知识解决实际问题的过程实际上是数学认识的过程，通过这个过程将运筹学的知识结构转化为自己的数学认识结构。在这个过程中，我们不满足于单纯的只是理论的灌输，重点在于对学生进行“优化”这一重要数学思想的渗透，从而培养学生的创造性思维能力。其实，优化思想的渗透体现在日常授课的各个环节。
首先，在背景知识的讲授中渗透优化的思想。在介绍理论知识之前给学生先介?B一些数学背景，会极大地提高学生的学习兴趣。例如，在绪论中讲授“运筹帷幄”、“田忌赛马”的典故，华罗庚烧水泡茶的统筹方法，在图论中介绍哈密尔顿环游世界问题，哥尼斯堡七桥问题，路网连通规划问题等等，这些实际问题相关的背景知识的介绍，都在一定程度上体现了处处优化的思想。
其次，在概念和原理公式的讲授中渗透优化的思想[4]。运筹学中很多原理性的内容涉及到很多数学知识和公式推导，学生学习起来普遍感觉难度很大。但是很多知识都是有一定的背景的，如果能注重实质，在讲授中渗透优化思想，就能达到更好的教学效果。例如，动态规划理论中的概念较多，学生理解起来感觉相对繁琐，我们可以在讲授过程中结合设备更新的具体问题，从而引入多阶段决策，阶段，状态，状态转移等概念，避免了直接讲授概念的枯燥性。
2 将课堂教学体系向横向和纵向拓展
目前现行的运筹与优化课程的教学内容由线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、图论五部分组成，教师在教学过程中注重基本概念的定义、定理的证明、算法的描述和解题技巧的介绍，唯独忽视了与实际问题相结合。因此，我们教学内容的重点应该转移到如何结合实际问题建立数学模型，如何利用数学软件完成模型的求解和分析上面，提高学生的学习兴趣和动手能力，从而将教学内容向横向和纵向拓展。
教学内容的横向拓展是指在课堂教学中，在背景知识的引入中结合案例教学，让学生全程参与到教学讨论中来，教师引入实际问题，学生主动参与到问题的定性研究，建模分析，定量计算和实践检验的过程中来，在师生互动的讨论中找到解决问题的方法，总结相关的重要结论，让学生逐步认识到优化思想存在于实际问题的方方面面，增加学生的学习兴趣。
由于现代优化方法的求解与计算机学科紧密联系，所以教学内容的纵向拓展是指在课堂教学过程中增加最优化计算软件的使用方法的介绍，例如如何调用Matlab优化工具箱函数求解数学规划的最优解，如何通过编写Matlab程序设计算法来求解最优解。同时，在介绍解析算法的同时，教师还可以为学生介绍一些只利用函数值信息来寻求优化问题最优解的直接搜索算法和现代优化算法，以此来拓宽学生学习的知识面。
3 拓展第二课堂，遵循“知识+能力+素质”协调发展的新理念
由于目前运筹学课程的课时限制，教师在课堂上无法突出实践教学能力的培养，为了解决这个问题，我们计划拓展第二课堂，在课下引入实践环节，将教学过程由课内延伸到课外，一来可以加强学生对于基本理论和基本原理的理解掌握，二是培养学生的创新和动手能力。
第二课堂的执行可以通过两种途径实现。一种是教师针对某一实际问题，要求学生以小组的形式课下设计解决方案，建立数学模型，设计算法，?程求解，学生在一起参与讨论，撰写论文。同时鼓励学生积极参与数学建模竞赛，提高动手能力。第二种是开设开放性实验课堂，为学生开设一些基础实验和验证性实验，让学生运用运用Matlab软件完成实际问题的求解。
4 将单一考核方式向多元化考核体系拓展
目前本专业的运筹学课程普遍采取一次性期末考试来测评学生成绩，这种考核方式在较短的时间内更多考查的是学生的识记能力，解题能力和运算能力；而与我们教学大纲中培养学生解决实际问题的能力与动手能力的初衷相去甚远。
因此，我们可以采用多元化的考核方法，实行全过程行程式的考核方式，最终的总评成绩由建模论文实训成绩、上机操作成绩、课堂讨论和平时作业等多部分组成，多种考核方式的综合评定，有效地避免了学生应试学习的心理，培养了学生解决实际问题和软件应用的能力。
运筹学基本概念范文第4篇
近年来，随着运筹学课程在管理类专业特别是工业工程专业的广泛开展，越来越多的教师开始研究适应于本专业的运筹学课程的建设和改革问题。例如，浙江理工大学提出了运筹学课程群的概念，以运筹学课程为中心优化了相关一系列课程的课程结构和教学内容,并对案例教学、模型讨论教学和算法推理教学等运筹学课程群的教学手段与方法改革等进行了积极有益的探索。文献中提出了运筹学教学中存在的不能适应市场需求、实践课比重不足等问题，并进行了实践导向的运筹学课程教学体系再设计。文献进行了“管理运筹学”课程案例教学的探讨，提出了针对不同背景的学生进行有效的案例分析，增强该课程的实践导向性。文献针对工业工程专业的物流方向课程进行了情景教学平台的设计。综上所述，运筹学课程目前存在的问题包括：
（1）教材（教学内容）与课时的冲突：运筹学相关教材内容多，学时少是多数老师在进行运筹学课程改革时发现的问题。如何在有限的学时内满足学生学习运筹学课程的需求，合理设置课程内容和选择或编制教材是关键。
（2）理论和实践的脱节问题：应用型工业工程人才培养模式强调将实践融入到整个专业教学过程中，运筹学是数学背景较强的课程，涉及到很多繁琐、抽象的理论推导，如果这部分内容讲得太细，就会忽略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，导致理论和实践相脱节的问题。
（3）相关课程之前的联系不够紧密：近机类工业工程专业设立在机械工程系，以机械工程技术为背景增加管理知识，强调制造工程相关技术和理论在制造业领域内的应用。运筹学课程作为一门专业基础课，在整个课程体系中应具有承前（机械类背景知识）和启后（专业知识的综合运用）的作用，而目前，这种作用尚不明显。针对上述问题，本文对学习情境体系架构、案例应用模式等方面进行研究，探索提高学生实践能力的课程内容设置和教学方法的改革措施。
二实践导向型运筹学课程体系架构设计
1近机类工业工程专业运筹学课程需求
从专业背景方面看，近机类工业工程专业通过大量的机械平台专业基础课如：画法几何与机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、互换性与测量技术、金属工艺学、电工电子技术等，使学生掌握扎实的机械设计制造基础知识。在此基础上，设置管理类课程如：基础工业工程、人因工程、管理信息系统、生产计划与控制、质量管理与控制、工程经济学、财务管理、物流设施规划、物流设备自动化、物流管理等，使学生具备制造系统的设计与优化、工程技术经济分析与生产组织管理等基本能力。从就业需求方面看，对近机类工业工程专业培养出来的毕业生的需求大多来自机械制造企业。有了这样的区别，就使得近机类工业工程专业的运筹学与其他管理类专业的相关课程从教学目标、教学内容、教学方法等方面都应有很大的不同。
2实践导向型工业工程专业情境化
运筹学课程体系架构实践导向模式的教学理论认为,知识是学习者主动构建的,教学应以学习者为中心,但由于每个学习者之间存在着很大的差别,因此它主张情境化教学并强调知识的表征与多样化的情境相关联,以及根据不同情境来组织课程等。目前，国内外很多高校院校工业工程专业都在积极应用实践导向模式，例如浙江工业大学提出了基于制造业的工业工程专业教学体系，西安电子科技大学针对学生了解现代制造企业生产、物流等设施的布局的需求构建了工业工程专业情景教学平台。吉林大学提出了职业生涯规划导向型人才培养模式。这些研究和实践在教学体系和实践环节方面取得了一些成果。在工业工程专业运筹学教学改革方面，现有研究和实践主要集中在减少数学推导、增加案例分析、正确引导学生主动学习等方面，缺少针对近机类工业工程专业的特殊专业背景和就业需求的运筹学的实践导向教学模式的研究,特别是解决运筹学作为一门专业平台必修课与后续专业课和实践环节的衔接方面的尝试还未见报道。而实践导向教学模式不仅需要课程体系中的各种实践环节的支持，更重要的是像运筹学这样的专业教育平台课对实践环节的支持。为了满足近机类工业工程专业学生对运筹学课程的学习需求，本文在分析近机类工业工程专业学生基础课程结构及其对运筹学课程的支持内容，以及后续应用课程（实践环节）对运筹学课程的需求的基础上，应用实践导向理论，提出实践导向型的工业工程专业情境化运筹学课程体系架构。该体系结构采用“引例-模型-算法-应用”一体化教学模式进行教学内容的阐述，其中：引例过程：充分利用基础课程及其对运筹学课程的支持，如高等数学中的函数与极限、导数与微分及其应用、定积分及其应用、向量代数、多元函数、微分方程等知识；概率与数理统计中的基本概念、随机变量及其分布、随机变量的数字特征、抽样分布、参数估计、假设检验、方差分析、回归分析等知识；线性代数中的行列式、矩阵运算、矩阵初等变换与线性方程组、向量组的线性相关性、相似矩阵及二次型、线性空间与线性变换等知识；以及学生在金工实习、理论力学、材料力学等机械类基础课程中接触过的工程示例，将这些基础课程中涉及的知识和问题以引例的形式加入到课程教学中去。通过例举学生在基础课程中学习过的背景知识，引导学生加强对已经学过的相关基础数学知识及其应用问题的温习，尽量提高续前课程的利用率，避免重新学习老知识，减少学生学习的心理负担。
模型和算法过程：由引例归纳、引出问题的数学/逻辑等抽象描述，将学生易于理解的工程实际问题归结为运筹学和系统工程典型问题，提出该问题的建模相关的理论、方法和过程，建立系统模型。通过用基础知识求解和运筹学算法在求解范围和能力等方面的对比，增强学生对学习运筹学算法的兴趣。在教学内容的优选与设计的过程中，根据各主要运筹学分支和系统工程理论体系中与基础知识的结合程度，以及对应用课程（实践环节）的支撑程度进行课程内容的重构和设计，形成以系统思维、系统建模与仿真、系统分析与规划、系统预测、系统评价决策和系统优化几大主题为中心的相关理论、方法等组成的全新运筹学课程知识体系结构。其中系统思维重点进行霍尔三维结构、定量化方法、以重构为重点的分析-重构法等方面的训练；系统建模与仿真主要内容包括数学模型、逻辑模型、模拟模型、系统动力学模拟技术及随机模拟技术；系统分析与规划内容包括线性规划、非线性规划、动态规划、网络计划技术及随机服务系统分析等；系统预测包括定性预测方法、线性回归预测、时间序列预测及判别分析预测等；系统评价决策包括九级评分法、系统综合评价法、层次分析法、风险决策及不确定性决策；系统优化包括线性系统最优化方法、非线性系统最优化方法、随机服务系统费用优化及网络最优化方法等。应用过程：充分考虑应用课程及其对运筹学课程的需求，从相关的制造过程、管理过程等实际问题的层面出发，以案例应用的形式引导学生以实践为导向进行相关模型和算法的推广练习。相关需求包括后续课程中：生产计划与控制中的需求预测、生产计划编制等，设施规划与物流分析中的设施选址问题、选址评价等，工程经济学中的多方案经济评价、风险分析、设备更新分析等；以及实践环节中：机械设计课程设计中的优化设计、工业工程实习中的工作分析与评价等。
三结论
运筹学基本概念范文第5篇
关键词：线性规划；可行域；拓朴结构；演变；仿真
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）17-4107-03
如今，作为运筹学理论重要分支的线性规划（Linear Programming，LP），其应用范围愈发广泛。LP之求解算法中涉及到的可行域变化也一直是理解和应用算法的关键，在教学中理解起来相对困难。
可行域在几何学中称之为单纯形，当目标函数仅有两个未知变量时，可行域对应二维平面直角坐标系中的凸多边形，随着未知变量个数的增加，LP可行域亦可随之推广到多维空间，当然，随着维数的增加，一般对求解过程的理解亦更加困难。为了更好地理解LP模型之各参数的在发生变化时，对LP可行域的影响情况，笔者基于FLASH技术，以两个未知变量的LP模型为例，在二维平面上分析并模拟了LP可行域拓朴结构动态演变过程，以企更形象直观地展示教学内容，使学生对相关知识的理解更轻松透彻。
1 开发工具与技术路线
目前流行的多媒体开发工具相对较多，但以FLASH、PowerPoint和Authorware最为常见。FLASH的基本功能就是矢量动画制作，因此在动画处理方面优势明显。PowerPoint提供了一些动画样式，但灵活性较差，交互性弱。Authorware的动画效果虽相对灵活，但样式很有限，操作不便。FLASH Player的矢量动画及时简洁，可做到无级放大，并保持画面的质量和效果，有助于细节的处理。而PowerPoint、AuthorWare常用位图格式，当图片放大超过原始尺寸时，无法保证图像质量。众所周知，互动总是一些优质课件的基本要求，因FLASH支持专业性的ActionScript编程机制，故交互功能强大。利用FLASH的脚本编程技术即可轻松实现相对独特的交互功能，比如下拉菜单、数据库操作等。当然，FLASH配置的库资源里，配有大量的图片、声音、动画、视频等素材，不仅管理方便，而且应用灵活。
总之，FLASH被广泛地应用于广告制作、动画短片、网页设计、游戏等诸多领域是有道理的，何况它的动画文件体积小、便于传播、成本低廉，基于上述考虑，笔者才考虑选择FLASH作为仿真的开发工具。
2 动态仿真的设计思路
首先，要对展示内容所涉及的数学知识有一定理解，诸如相关的数学概念、解析步骤和方法等，如此才能对要展示的动态过程理解到位。只有明白理论上“怎么变化”，才能在屏幕上把它展现出来。
其次，在已掌握的FLASH制作技能的基础上，把图纸上的模型转化为自己能操作的模型，这样就能把已理解的变化过程外化成FLASH上能展现的变化过程，这是基本思路。
本课件的主要功能就是要演示出动态仿真的效果，并且能随着使用者的意愿而改变演示内容，而且还要有相应的模型解释，因此就要制作出界面布置合理美观，演示的选择分明、齐全，模型注释出现恰当的界面。对于演示区域，需要留出较大面积，方便不同变化的展示，且要能让人知道这是主要部分，为此就必须设计出变化过程鲜明，颜色区分明显，线条清晰的演示部分。
对于演示的选择，采用能供人主动选择的方式的设计，利用按钮就能实现，不同内容的演示按钮之间要用一定的文字注释和颜色区分，这样就能让人明白哪些按钮是演示同一个变化。
另外，对于模型解释部分，需要配合演示部分一起进行，因为动态演示是采用一个具体的例子，所以相应的模型也得是此例子的实际模型，文字解释也必须跟上，在解释过程中也应指明是哪些参数在变化才导致的此动态演示的发生。
总之，界面视觉效果要简洁、简单、直观，使用起来容易，最终的目的是为了突出动态演示的主体地位，能达到使人一目了然的效果。作品的主界面设计如图4所示。
2.1 元件的选择
对于仿真内容，需用到影片剪辑元件和按钮元件。影片剪辑元件能使用Actionscript脚本编程语言实现调用和编辑。影片剪辑元件相当于一个打包好的整体，在编写代码时，能利用已有的调用函数方便地完成其它影片剪辑元件的调用，这样能实现一定的交互功能，同时也方便修改。按钮元件能实现场景的转换，播放的行止，同样，和Actionscript配合能实现其功能。
2.2 坐标系和实例模型的创建
因为仿真涉及到平面直角坐标系中LP可行域，以及目标函数簇变化等过程，所以，需创建基本的坐标系和实例模型。可将平面直角坐标系创建在一个图层中，为了描述精准，需在网格的辅助下制作。实例模型在平面直角坐标系中占据第一象限，采用由多条直线围成的凸多边形来表示，变化过程可描述为目标函数对应一条直线的运动或约束条件对应的多条直线的同时运动，所以，坐标系需要由多个图层来构建，如此才能实现上述动态变化效果。
2.3 动态演变技术
为了实现动态的演变过程，当然可以使用FLASH自身已有的补间动画、传统补间技术等，甚至还可以在帧与帧之间，实现直线的旋转点不变的旋转、旋转点变化的旋转平移等，同时，为了对应可行域与LP模型之间的对应关系，还需要在可行域变化之同时考虑文字的切换和闪烁等视觉效果。
2.4 基本控制及其代码
该仿真之控制功能主要涉及元件的调用播放、停止，场景的切换等。为了操作上的简捷和方便，这里采用按钮的形式来实现之。在按钮元件中添加已有的代码片段和调用函数来实现上述功能，具体可以实现鼠标经过、离开时的文字解释说明出现与消失的效果，场景跳转，演示的开始与结束及演示的切换。
涉及到的代码片段主要有：.addEventListener（MouseEvent.CLICK）、.addEventListener（MouseEvent.MOUSE_OVER）、.addEventListener（MouseEvent.MOUSE_OUT）等。
3 动态演变的仿真实现
3.1元件的设计
影片剪辑元件包括动态演示的影片剪辑和文字解释的影片剪辑。动态演示的影片剪辑需要设计坐标图层、Action代码图层、直线图层、文字图层、颜色图层、动直线图层。
坐标图层设计用来固定显示整个演示过程的基础，坐标的设计需要网格的辅助才能实现，设计力求精准和清晰。Action代码图层的作用是用来控制动态演示的影片剪辑的播放起止和进度，在第一帧和最后一帧中添加关键帧，并在“动作”代码面板中添加代码stop（），以配合gotoAndPlay（）和gotoAndStop（），实现整个动态演示的影片剪辑调用。
直线图层用来勾勒可行域。文字图层中制作模型中需要的注释，字体要求美观，颜色舒适，大小合适。颜色图层是用来区分可行域和非可行域的。动直线图层中，直线的平移、旋转需要在不同关键帧之间建立传统补间就能实现。文字解释的影片剪辑制作较简单，只需在一帧中添加一个文本框，文本框中写上需要的注释，并把这一帧置为第二帧，第一帧写入stop（）。
3.2代码的编写
在控制操作中，当然需要给按钮添加相应的代码，主要涉及.addEventListener（MouseEvent.CLICK），其作用是在单击此指定的元件实例时，执行自己在其中添加的自定义代码。控制按扭之关键代码如图1所示，其中部分参数元件代码片段如图2所示。
上述代码是一个按钮所包含的代码，描述当鼠标移至此按钮处并单击时，响应事件为除指定影片剪辑外停播其它所有影片剪辑，而播放指定的影片剪辑。其中gotoAndPlay（）和gotoAndStop（）承担跳转播放和跳转停止等功能，参数指定跳转目的帧。因Actionscript3.0是完全面向对象的编程语言，所以，语句都具有集成属性和方法于一体的对象之特点，应用相对方便。
3.3界面设计
界面设计力求清晰简单，易于操作，前面适当增加相关知识的介绍等内容，以尽量少的文字反映作品的主题，简化视觉冲击。主界面展示LP模型之外，要求布局设计合理，信息容量大，易理解和使用，层次感强，并适当考虑文字解释。图4显示了不同参数演变时的界面状态。
4 结束语
该作品的展示中也介绍了运筹学的线性规划的概念、定义、LP标准模型等内容。动态演示过程中，可有选择地，分别演示实例模型的价值向量参数规划、资源列向量变化、目标函数价值系数变化和资源向量参数规划的拓扑结构的变化。同时，在变化过程中，还指示出了与变化过程息息相关的参数及文字解释。
该作品图文声像并茂，不仅能激发学生的学习兴趣，调动学生联想，还能扩大认知广度和深度。当然，该文亦存在不足，若能适当考虑三维空间的可行域变换情况，效果无疑更为理想，但因水平所限和教学需要等情况，只好从略。敬请广大读者批评指正。
参考文献：
[1] 钱颂迪.运筹学[M].北京：清华大学出版，1993.
[2] 曹迎槐.军事运筹学[M].北京：国防工业出版社，2013.
[3] 许创杰，曹迎槐.军事运筹学[M].北京：国防大学出版，1999.
[4] 曹迎槐.参数规划几何含义之分析[C].第十一届军事系统工程年会，2001.
