运筹学的认识范例6篇

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运筹学的认识范文1

关键词:应用型本科;工商管理;管理运筹

运筹学是一门新兴的学科,是使用定量方法进行决策的一门科学,自20世纪30年代诞生以来,取得了长足发展,特别是计算机技术的发展,极大的拓宽了运筹学的研究范围。同时运筹学还是一门应用型很强的学科,在军事、农业、系统工程等领域有着广泛应用,而管理运筹学就是使用运筹学的方法来解决工商管理中的实际问题。目前很多学校在向应用型进行转变,在此背景下,管理运筹学的教学也应当更加注重应用性,为培养应用型人才做出自己的贡献。

1管理运筹学学科的特点

1.1引进数学的研究方法

管理运筹学是一门交叉学科,囊括了管理、经济、数学、计算机等学科的思想,其主要研究的问题来自于社会的经济管理实践,而主要的解决手段就是各种数学方法。因此,要学好管理运筹学,就需要学生具备一定的数学基础。如在构建和求解线性规划模型的过程中,首先需要学生将具体的问题抽象成函数的表达形式,其次在求解的过程中,无论使用图解法还是单纯形表法,都需要学生具备一定的高等数学和线性代数的知识。

1.2注重对实际问题的分析

管理运筹学注重对工商管理中实际问题的研究。管理是一门艺术,同时也是一门科学,而管理运筹学正是管理科学性的重要体现。目前管理运筹学主要的研究问题有以下几个方面:生产计划、运输问题、存储问题、人力资源管理问题等。这些问题都来源于管理实践,需要使用运筹学的方法进行解决。如生产计划问题,其目标就是在给定生产资料下,实现企业利润的最大化,或在给定生产目标下,实现生产成本的最小化。由此可见,管理运筹学所研究的问题有着十足的现实意义。

1.3理论与实践相互促进

近年来,管理运筹学取得了长足发展,其中一个重要原因就是该学科重视理论和实践的相互促进。从上文中我们可以发现,管理运筹学的研究问题来自于工商管理的实践,而管理运筹学的理论主要体现在数学方法上。运筹学理论的发展,促进了运筹学研究范围的进一步扩大;同时实践问题的不断革新,也对管理运筹学理论提出了更高的要求。作为工商管理类的学生,需要更加关注对管理实践问题的梳理和总结;对管理运筹学的最新手段需要及时掌握,而不需要对相关理论进行深入研究。

2管理运筹学教学中存在的问题

2.1学生抵触学习

数学作为管理运筹学的基本工具,在管理运筹学中有着重要作用,学生是否具备一定的数学基础,是决定其能否学好管理运筹学的关键因素。但在实践中,工商管理类属于文理兼招,并且文科生所占的比重很高;从学生的性别来看,工商管理类各专业中女生往往占据着绝对多数,这两个原因导致工商管理类的学生数学基础较为薄弱。管理运筹学同工商管理类开设的其他课程有着较大差别,也是造成学生抵触学习的原因之一。如对于会计专业的学生而言,其各个学期学习的课程几乎都是围绕着会计学,如成本会计、管理会计、审计等。这使得学生无法对这门课进行定位,不能充分认识到这门课的重要性,会造成学生主观认为这门课同其未来的就业缺乏联系,降低其学习兴趣。

2.2过分重视理论

管理运筹学是运筹学在管理学中的应用,管理运筹学的很多研究者都来自于运筹学领域,因此他们编著的教材更加偏重于理论部分,如各种数学模型的推导,而管理学的内容所占篇幅较少。教材的编写过分重视理论,不仅导致了教材晦涩难懂,同时也极大的影响了学生学习的积极性。随着计算机技术的快速发展,管理运筹学问题的求解过程变得十分简便,计算的精度也大大提高,因此不需要过分强调学生一定要掌握手工计算的方法。同时过分重视理论学习,也使得管理运筹学背离了应用型学科的初始设定。学习管理运筹学更是希望学生在面对管理的实际问题时,能够具备全面、系统的思维方式。

2.3考核方式单一

目前,管理运筹学在很多学校都是以考试的形式进行考核。而考试的形式,又决定了考察的内容主要以理论为主,相应的计算题也比较简单,而不能充分反映学生对管理运筹学的实际应用能力。随着计算机技术的快速发展,特别是管理运筹学相关软件的普遍应用,很多学校在教学中已经设置了一定比例的上机操作。但由于上机操作部分不在考试内容之中,学生在学习时往往不够认真,学习效果也十分有限。

3管理运筹学课程改革思路

3.1对管理运筹学课程进行重新设计

针对管理运筹学教学中存在的诸多问题,特别是为了适应教学向应用型转变,应当对管理运筹学课程进行重新设计。首先,为了解决学生数学基础差,在线性规划建模和求解过程的困难。应当将管理运筹学设置在第四学期,也就是在学生完成高等数学和线性代数的课程学习,一些管理运筹学所需的数学知识还掌握的比较牢固。同时在教学过程中,教师也应对一些基础数学知识进行讲解,增强学生对所涉及数学问题的认识和理解。在教学手段上,不能过分依赖多媒体教学。通过实践,我们发现使用多媒体教学虽然是对课堂的丰富,也能减轻教师的教学负担。当多媒体的教学手段,同样也会导致授课节奏变快,进一步增加学生对管理运筹学知识学习的难度。因此,应当适当增加黑板教学的比重,特别是在理论教学部分,使学生有充足的时间来理解所学知识,提升管理运筹学的教学效果。管理运筹学是工商管理专业的一门专业基础课,几乎所有的学生都需要学习这门课,同时上课的人数往往在100人左右。而过多的学生,也增加了授课的难度,同时也对学生的听课效果产生了负面影响。因此,建议应严格控制管理运筹学的课程规模,以1~2个班,不超过50个人为优。

3.2提高案例教学和启发式教学的比重

管理运筹学是一门应用性很强的学科,是使用运筹学的手段来解决管理学中的实际问题,因此,管理运筹学的教学内容应当紧密同实际进行联系。特别是在本科教育应用型转型的大背景下,更应增加案例教学在管理运筹学中的比重。案例教学能够提高学生学习的积极性,同时通过丰富的案例教学,也能使学生更加认识到管理运筹学在管理中所发挥的巨大作用。同时为了进一步提升学生学习案例教学的兴趣,也可以在课程的初始阶段,鼓励学生提供一些管理运筹应用的素材,而老师对学生提出的实践问题进行加工和优化,使其真正成为一个管理运筹学的典型案例。同时也要加强启发式教育。传统的管理运筹学以“填鸭式”教学为主,不仅教学效果较差,同时也使得学生缺乏主动学习的机会。因此,应当加强启发式教育在管理运筹学教学中的应用。教师针对每个章节的内容,设置一些实际问题,通过对实际问题的分析,引出本节课的主要知识点。对线性规划模型的求解过程,也应紧密同已学过的知识点进行联系,通过学生的自主学习和主动探索来加深其对新知识点的认识和理解。如在学习单纯性表法求解前,可以紧密同图解法进行联系,指出每一个基本可行解在图中的位置,这样可以使知识点联会贯通,同时也能使学生体会到管理运筹学并没有那么难以学习。

3.3增加管理运筹学软件的学习课时

管理运筹学软件的普遍应用,是管理运筹学教学的一大突破。目前各个学校普遍使用的教学软件有Lindo、Lingo、Excel等,这些软件的应用,不仅极大的降低了学生手工求解线性规划问题的难度,同时也使学生掌握了一门实用工具,对其未来的就业提供较大的帮助。传统的手工求解线性规划问题,不仅过程繁琐、求解速度慢,同时当决策变量的数量多于10个时,学生几乎不能进行求解。而管理运筹学软件的应用就解决了这一问题,即提高了运算的精度,又极大的降低了学生学习的难度,提高了其学习的积极性。因此,应当增加管理运筹学软件学习的课时量,通过实践证明,将软件学习的课时量占到总学时的20%,就能够使学生基本掌握软件的操作过程,同时也能对学生掌握理论知识有着很好的促进作用。在课下,也应组织一些兴趣小组,将有想深入学习管理运筹学的同学组织起来,组织大家对管理中的实际问题进行研究,鼓励同学进工厂、进企业进行调研,并将所学知识应用到实践中。通过这样的学习过程,打破课堂同实践之间的隔阂,使同学认识到管理运筹学在实践中的巨大作用,并实现将学生培养成应用型人才的目标。

3.4对考核方式进行调整和优化

最后,应当对管理运筹学的考核方式进行调整和优化。为了实现本科教学向应用型转型,我们对管理运筹学的课程进行了全新设计,在课堂教学中提高案例教学和启发式教学的比重,增加管理运筹学软件学习的课时量;在课后,组成管理运筹学兴趣小组,鼓励同学将所学的运筹学知识应用到管理实践之中。这样的课程设计,符合本科应用型教学的培养目标,同时也保证了对学生全面能力的培养。因此,管理运筹学的考核方式也应适应这样的变化,对考核方式进行调整和优化。应当适当降低笔试考试的所在比重,而增加对学生上机操作和课外实践的考核,通过全面的考核体系,即增强学生对上机操作和课外实践的重视程度,同时也是对其自身全面能力提升的一种督促和促进。

4结语

本科教学向应用型转变是我国教育的发展方向,管理运筹学作为工商管理类专业的一门重要课程,也应进行重新设计以实现这一目标。本文通过对目前管理运筹学特点以及存在问题的梳理,提出应用型本科工商管理专业管理运筹学课程设计的实施办法,希望对提高管理运筹学的教学效果提供一些帮助,同时这也是培养应用型管理人才的一种有益尝试。

参考文献

[1]杨嘉歆.管理运筹学中板书和多媒体教学的有机结合[J].价值工程,2012(06).

[2]何丽红,陈士成.管理运筹学课程的教学改革与实践[J].教育教学论坛,2011(34).

[3]王旭.管理运筹学课程教学改革的探索[J].教育探索,2008(07).

运筹学的认识范文2

关键词 :管理学 运筹学 数学 数学建模

1.管理学概述

法国著名管理学家法约尔认为管理就是实行计划、组织、指挥、协调和控制。而诺贝尔经济学奖获得者赫尔伯特・西蒙则一针见血地指出管理的实质就是决策。

作为一门年轻的社会科学,管理学在其成长的过程中,一连串的貌似高深的数学论证之下,得出的竟是一个简单得不能再简单的社会理论。的确,管理是指一定组织中的管理者在特定的组织内外环境的约束下,运用计划组织、人员配备、领导和控制等职能,对组织的资源进行有效的整合和利用,协调他人的活动,使他人同自己一起实现组织的既定目标的活动过程。

2.管理学与数学的有机结合

人在活动之前,总要确立一个目的以及达到这一目的的手段,就是决定做什么和确立如何做。面对着诸种可能的选择,管理者如何作出“最优”的选择? 的确,管理就是决策,就是决定做什么和如何果表明这些假设有道理;不同的管理实践者或管理学者所指出的诸如计划、组织、用人、指感性认识的逐步积累,我们就可以取得理性认识获得一定的科学知识[1]。所以在众多由人类理性产生的产品中,数学无疑是人们最常用的工具之一。管理者通过建立数学模型的应用使得本来难以辨别优劣的备选方案变得更加明晰“直观”了,诸方案因被量化而变得可比了。科学的决策向来需要定量分析与定性分析相结合,定性是认识的起点,定量是认识的深化。

3.数学的分支科学在管理学中的实际应用

近年来,作为数学与经济学和管理科学各个学科的交叉渗透的产

物,诸如数学模型、多元统计分析、运筹学决策论、数理经济学等等许多近期产生的学科逐渐受到学者的关注和研究,且在经济与管理活动中成功得到运用,

这使得数学学科中的某些分支成为管理学发展与成长过程中不可缺乏的辅助学科和使用的工具。数学与电子计算机无疑会为科学的定量分析提供强有力的支持。

这些新兴的学科越来越受到学者和人们的重视,它们在经济与管理活动中的成功运用使人们有足够的理由相信,数学作为一个有益的工具是管理学要成长为一门科学所必不可少的。

3.1 数学模型的应用

数学模型在现实生活别是在经济管理中应用得相当广泛。经济管理学科是解释社会经济现象的科学,利用数学建立的数学模型和在语言、公式、图、表或符号等来模拟现实的模型。通过数学模型管理者可根据自身实际情况建立最适合自己的数学模型,从而可由模型出发,作出最优决策。

另一方面作为一种抽象的工具,数学模型有助于人们对一个复杂过程的理解,可以帮助管理者合理的决策。但它毕竟不是现实本身,而是现实的简化与抽象,任何一种抽象都不得不舍弃对象本身的丰富性。建立模型的危险在于问题解决者把模型看成问题本身,而忘记了这种模型只是观察问题的一种方法,并且一般来讲,是非常带局限性的方法,它只是决策的辅助工具[2]。再次,较之现实,有些模型也许不理想,甚至错误,也不应一概否认其意义,所以在我们建立数学模型时,必须提出某些前提性假设,他们是理性思考的结果。模型的运用就是对某些假设的检验。检验的正面结果表明这些假设有道理;检验的负面结果却表明必须加以修改。有这种感性认识的逐步积累,我们就可以取得理性认识获得一定的科学知识。

3.2 运筹学的应用

运筹学一门应用科学,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。”运用数学的运筹学就是从管理实际出发把运筹学看作是一种解决

实际问题的方法从而解决实际问题。

运筹学课程具有如下特点:(1)多学科交叉性:它综合应用经济学、管理学、数学等学科,并使它们相互交叉、相互渗透得到综合应用。(2)最优性:所谓最优,包含两方面的含义:一是从空间上来讲,寻求整体最优;二是从时间上来讲,寻求全过程最优。(3)实用性:运筹学是研究各种优化模型的学科,它作为现代化管理的有力工具之一,由于运筹学应用的广泛性、多学科的交叉性,以及多分支性。由于这种思想,形成了运筹学独特的、科学的、严谨的工作方法,通过提出问题、建立模型、模型计算、数值的分析与评价,求出最优决策方案,以供决策者参考。就这样针对实际问题,运用运筹学知识使复杂抽象的理论变得更加形象具体,为管理者制定科学决策奠定基础,对其采取最优决策提供理论依据。对经济管理系统中人、财、物等有限资源进行统筹安排,为管理人员在做决策时提供科学的依据。这也是运筹学在实际生活和管理中的完美运用。

4.总结

由此我们可以看出,发展管理学为一门科学其实离不开数学这一门工具。在对待管理学与数学的关系时,数学仅仅是管理学不断完善自身的工具。但同时我们也必须明白,只凭借数学是不够的,一方面不能忽视数学这一工具的应用,另一方面也不能夸大数学的作用,这才是我们在对待管理学中数学应用时应持有的态度[3]。也唯有如此,管理学才有望成为一门成熟的学科,一门有意义,有作用的学科。

其实,数学的思想在当今早有很多被引入到了管理学中去。现在比较普遍的有投入产出方法,最优化求解,矩阵的思想,数学规划理论,凸集理论,不动点理论,代数拓扑,微分拓扑,等等。当数学真正走进科学的时候,就意味着科学走向的成熟。数学之美的涵义,在于它的渗透性和内涵性。经济学在发展,而其也必将吸收更多更广的数学思想。

然而,数学方法提高的仅是理论依据,也不能完全根据数学分析得来的结论制定决策,一切要从实际出发,管理者根据数学在管理学中的应用制定计划策略的同时,还要根据实际情况,作出合理的决策。

参考文献:

[1](美)理查德・曼凯维奇(RichardMankiewicz)著,冯速等译.数学的故事[M].海南出版社, 2002

运筹学的认识范文3

关键词 运筹学 教学改革 案例教学

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.11.024

Optimization Reform of Economics and Management Professional

Operations Research Experiment Courses

WANG Yi

(Zhongnan University of Economics and Law, Wuhan, Hubei 430073)

Abstract Based on the features of operations research experiment course, combined with the characteristics of Economic Management, discussed the shortage and the emergence of problems in the teaching process of economic management specialty operations research among the experimental teaching curriculum. Then clear from teaching purposes, reasonably determine the course content, the development of case teaching, computer-aided instruction, assessment methods to improve other aspects of the idea of economic management operations research experimental teaching reform.

Key words operations research; teaching reform; case teaching

1 运筹学简介

运筹学一词起源于20世纪30年代。在英国被称为 operational research,在英国被称为operations research,可以直接翻译成“操作研究”或是“运用研究”。我国在1957年从“夫运筹帷幄之中,决胜千里之外”中取“运筹”这两个字,将它称为运筹学。

2 经济管理类学生学习运筹学的必要性

我们学校多是经管类学生,运筹学也是他们的必修课。具体来说,其必要性主要体现在如下三个方面。

首先,运筹学的研究有着强烈的应用性和实践性。它的各个分支的产生和发展都和实际应用有着密不可分的关系。所以经管类学生有必要对运筹学这门学科进行系统的学习。

其次,运筹学是一门以定量分析为主的学科。经管类的学生可以通过学习运筹学,加强其定量分析方面的能力,同时也有利于他们对于其它经管类课程的学习。

最后,运筹学研究和解决问题的基础是最优化问题。这里的最优包含两个方面的内容,一方面是时间上的最优,即整个过程达到最优,另一个方面是空间上的最优,也即整体的最优。因而运筹学针对研究的实际问题,从系统观点出发,研究每个组成部分的作用和相关联系,处理各部分之间的利害关系,寻找最好的方案解决问题。因而能有效提高经管类学生解决实际问题的能力。

3 用传统教学法教授运筹学实验课程的不足

3.1 教学目的的不确定性

在当前经济管理类的运筹学实验课程的教学过程中存在过于着重理论的倾向。性质、定理的推导固然很重要,但如果把教学时间着重在这些理论的推导上,实在是没有太大的必要。这些性质、定理过于复杂,这些内容对于数学专业的学生是需要掌握的。但对于经管类专业的学生而言,有时只需要知其然,不一定要知其所以然,关键掌握如何运用这些理论解决实际问题足矣。这就好比,大多数人虽然不太了解电脑内部的运作原理,但是只需要懂得打开电脑,通过点击相关软件或者网页,处理相关事情就可以了。

3.2 教学内容的分离性

经管类运筹学的课时一般是48学时,主要教授的课程是关于规划论方面的内容,具体包括线性规划、对偶理论、运输问题、整数规划、目标规划以及动态规划。虽然这些是不同方面的内容,有不同的解决方式。但是它们之间又有隐藏的关联。在教学中如果只是单纯讲解表面的解题方法,忽略了之间的联系,学生也只能机械地记忆各种不同的解法,没有真正掌握本质,也无法真正处理实际问题。

3.3 教学形式的单一性

主要体现在教授方式单一化,教学手法不灵活。在教学上主要是教师讲,学生听,对于学生而言,只是机械地记下解题步骤。缺乏对学生独立思考、解决实际案例的能力的训练。当学生遇到实际应用问题时,往往不知如何下手。

3.4 考核形式的局限性

对于运筹学这门应用型的学科,单一化的试卷考试的形式,两个小时的考试时间太短,学生只会机械地套用课本上的公式、定理求解那些类似例题的题目。这种考核模式无法衡量学生的解决实际问题的能力,并且由于计算错误的偶然性发生,使得这样的试卷考核不能将学生的综合实力完全反映出来。

4 运筹学实验课程优化改革

4.1 清晰教学目的

减少教学过程中间的证明环节,增加学生的实践操作。对于经管类学生而言,他们学习运筹学实验课程的主要目的是为了解决生产中的实际问题,而不是进行理论研究。性质、定理的推导过程固然重要,但对性质、定理的灵活运用更为关键。所以应该尽量避免罗列一大堆定理的推导和沉迷于数学方法的精巧。有些定理只是作为解题方法的依据,比如线性规划问题的基可行解对应线性规划问题可行域的顶点这个定理,它的作用在将求解线性规划问题的几何直观的方式与实际计算方式联系起来,进而得到单纯形法。对于学生而言,只需要知道有这座桥梁将这两种方式连接起来就足够了,至于这座桥式怎么来的就不用太计较了。

4.2 注重前后知识的联系

运筹学各分支是具有相同的优化特点的,只是因为学生知识的局限性使得他们将各个章节作为完全独立的部分看待。在教学中应该引导学生发现知识点之间的联系,真正掌握解法的本质,这样才能灵活处理实际问题。比如当讲到影子价格时,可以通过它来理解之前的单纯形法检验数的意义,也可以从现实意义理解互补松弛性定理。运输问题是一种特殊的线性规划问题,可以用单纯形法来解决,但是我们能用更为简洁的表上作业法处理。当然这里所涉及的原理仍然是线性规划的解题方法。至于后面的指派问题,它即是一个典型的0-1规划问题,也是一类特殊的运输问题。同样可以用相应的方法求解。然而针对这类问题的特殊性,可以通过匈牙利算法处理。虽然形式不一样,但是其中蕴含的原理也是运输问题的表上作业法的原理,也就是线性规划的单纯形法的原理:先找一个可行的方案,验证这个方案是不是最优方案,如果不是的话,就做调整,得到第二个相对优的可行方案,再次验证这个可行方案是不是最优方案,依次进行下去,最终可以得到最优方案。在教学过程中,注重分析各个知识点的联系,既有助于学生对新知识的理解,也有利于学生对知识的融会贯通,考虑从不同角度处理问题。

4.3 多采用案例式教学

运筹学是一门应用性极强的学科,因此应在教学上注重对于学生在两个方面的能力的培养,一个是从实践到理论,另一个是从理论到实践。而在教学形式的方面,考虑使用引入案例式,问题导向式等方式教学。通过对实际问题的分析,引出相应的模型,运用运筹学的方法对该模型进行求解。对于不同的模型,引导学生探索它们之间的规律和差异,从而对模型有更加深刻的认识。这种案例教学的形式,不同于传统教学中只注重对模型的求解和忽略怎样建模,而是重点强调了运筹学建立模型的思想。通过案例分析、模型建立、模型求解以及结论的分析与运用,使得学生真正体验到了运筹学是如何解决实际问题的。适当开展小组谈论,发挥学生的主动性和创造性,使得他们与老师同学互动起来,既提高了学生自身的能力,也激发了他们的学习热情。

4.4 增加计算机实验训练

值得指出的是,运筹学的方法之所以能够如此迅速地得以推广并且取得成功,这与20世纪40年代末电子计算机的问世及其平行发展是密不可分的。随着运筹学适用范围的不断扩大,所处理的问题的复杂性也相应增加。在研究解决这些大型复杂问题的过程中,电子计算机的应用起了重要作用,一开始就成为了运筹学分析工作者用来处理十分棘手的大量数学计算的有力工具。 随着时间的推移,一方面由于计算机能快速产生运算结果,为解决各种实际的运筹学问题提供了有力的支持;另一方面,由于计算机能快速利用各种类型的管理信息系统,实现各种运筹模型的设计,并能提供各种运筹学实验手段(例如模拟技术),从而开创了运筹学应用的新局面,大大促进了运筹学的发展。

4.5 改革考核方式

现在我们学校鼓励教师进行有益的考核方式改革。运筹学的考核形式可以改成在两个星期内完成老师布置的项目。让学生自由分组,每组3~4人,以小组为单位,共同处理问题,最后以论文形式提供最优解决方案。论文内容大致分为四个方面的内容:第一个方面是案例分析。要求学生通过自己查找待解决案例的相应信息和数据,从而进行学生的自主能力以及查找资料的能力的培养;第二个方面是模型建立,既可以训练学生的数学建模的能力,又能够考查学生对如何建立模型的理论知识的实际运用能力;第三个方面是模型求解,学生运用运筹学的求解方法对模型进行求解,当然由于这里涉及到一些大型的数据处理与计算,还需要运用相关的计算机软件协助;第四个方面是结论的分析与运用,我们是将实际问题转换成数学模型,对它进行了求解,最好还要将其转回到实际,用实际如何操作来解释求解结果。这才是真正解决了实际问题。由于之前有些数据往往是估计值或预测值,不可能很精确,而且随着情况的变化,这些数据也会经常发生变化,所以还要求学生使用优化后分析对情况的改变做出判断和处理。

5 结语

本文对经济管理类专业运筹学实验课程教学模式进行了探索。通过对近几年运筹学实验教学发展现状的分析,结合我校运筹学实验教学实际情况,提出了改善经管类专业运筹学实验教学效果和质量的相应措施。其目的是促进我校相关专业的课程建设,建立运筹学实验精品课程,有助于增强学生的综合素质方面的培养。对于运筹学实验课程的进一步改革起到了积极的作用。当然,由于运筹学属于一个蓬勃发展中的新兴学科,它的实验课程的教学形式也会随之完善,对于其实验课程的优化改革探讨将会不断进行。

本文受2013年中南财经政法大学实验教学项目(21431 311207)资助

参考文献

[1] 邓成梁.运筹学的原理和方法[M].武汉:华中科技大学出版社,2004.

运筹学的认识范文4

关键词:信息管理系统;决策支持系统;运筹学;建模与求解

1、引言

数字计算机应用于管理领域,主要是进行数据处理和编制报表,实现数据库管理办公自动化。通常把这类系统所涉及到的技术称作电子数据处理(EDP)。EDP把人们从繁琐的事务处理中解脱出来,大大提高了工作效率,但它存在着对信息交换和资源共享及其增删改操作等问题。因此有必要对系统的信息进行整体分析和系统设计,从而使工作协调一致。

信息管理系统(IMS)是以人为主导,利用计算机硬件和软件进行信息的收集、加工、存储、传输、更新和维护,以企业战略竟优、提高效益和效率为目的,支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化人机系统。IMS能监测各种运行状况,利用过去和现在的数据预测未来,利用信息控制企业行为,帮助企业实现其规划目标。

运筹学、系统工程与计算机的结合,形成了模型辅助决策系统。由于采用的模型主要是数学模型,辅助决策的能力主要表现在定量分析上。决策支持系统将管理信息系统与模型辅助决策系统结合起来,使得数值计算和数据处理融为一体,从而提高了辅助决策的能力。

2、运筹学与决策

运筹学的英文通用名称为“operationalresearch”,简称OR。按其原意,应译为运作研究或作战研究。在运筹学发展的初期,其研究与应用范围主要是与战争相关的战略、战术方面问题。随着经济和技术的发展,运筹学的研究也向其他方面拓展。今天的运筹学已涉及到政治、经济、社会服务、管理、教育规划、决策、组织、生产建设等诸多方面,甚至可以说,很难找出它涉及不到的领域。由于运筹学的需要而发展起来的一些数学分支,如数学规划、应用概率与统计、应用组合数学、对策论、数理经济学、系统科学等,都得到了迅速发展。许多基于这些理论的软件工具也应运而生,如解决线性或非线性规划问题的Lingo,具有强大功能的数学软件包Matlab等。

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,解决现实世界中提出的专门问题,为决策者选择最优决策提供定量依据。应用运筹学处理问题分为以下5个阶段:确定问题和目标;收集资料和建立模型;求解模型和优化方案;检验和评价模型;方案实施和反馈优化。

3、模型与模型辅助决策

模型是对现实世界的事物、现象、过程或系统的约简描述,人们通过对模型的认识来增强应对问题的处理能力。通过模型事务和系统使用的规律及主要影响因素,便于决策者制定相关处理方法和高效地操作。对于任何一个系统,要想获得决策信息首先是建立模型,建模是某领域的专家研究事物的规律而得出的数学模型。这项工作是创造性劳动,需要花费大量的精力和思维来得到近似的数学模型。同时在很大程度上也是基于经验的结晶。建模后的下一项工作就是构造该模型的求解算法,它可以是近似求解,也可以是最优化求解,算法的构造由数值计算专家来完成。得出模型算法,就可以用计算机语言来编制程序。决策者可以运行模型程序,计算出结果,获取辅助决策信息。

在众多模型中,以数值计算为主体的数学模型适合使用FORTRAN、PASCAL、C等计算机语言实现;智能模型适合使用PROLOG、LISP、C等计算机语言;仿真模型适合使用DYNAMO、GPSS等计算机语言。

4、决策过程与决策支持系统

美国学者Scott Morton在《管理决策系统》一文中首先提出决策支持系统(DSS)的概念。DSS是在信息管理系统和运筹学的基础上发展起来的。信息管理系统在于大量的数据处理,运筹学在于运用模型辅助决策。随着科学技术的发展,需要解决的问题更加复杂化,所涉及到的模型也更多,因此需要更多的模型来解决一个复杂问题。在决策支持系统出现以前,为了实现多模型辅助决策,要用人工进行模型间的联合与调用。而决策支持系统是由计算机自动组织和协调多模型的运行和存取,处理数据库中的大量数据,达到高层次的决策。决策支持系统的一个重要的特点就是增加了模型库和模型库管理系统,它把众多的模型有效地组织和存储起来,通过人机交互功能。实现模型库与数据库的有机结合。

所谓决策过程就是人们为实现一定目标而制定行动方案,并准备组织实施的活动过程,这个过程也是一个提出问题、分析问题、解决问题的过程。

人类的决策行动包括确定目标、设计方案、评价方案和实施方案4个阶段,其中前3个阶段通常作为决策科学的研究对象。图1中的环境包括客观物质世界,也包括与决策人密切相关的社会系统。人们在决策时,一方面必须认识环境,了解有关的信息。如客观物质世界的真实写照和社会系统的有关政策、价值观及决策机制等;另一方面,在决策的各个阶段还要受到环境的制约。例如决策问题的目标确定可能受到环境中层次较高的目标的约束,方案的设计必然要受到现实可行性的限制等。

决策问题的分类是依据对问题结构化程度的不同描述,把决策问题分为结构化、半结构化和非结构化3种。决策过程包括3个基本阶段:确定目标(理解活动)、设计方案(设计活动)和评价方案(选择活动)。整个决策过程就是这3个阶段的循环进行。我们对决策问题的分类可作如下理解:结构化问题是指理解、设计和选择这3个活动都能使用确定的算法或决策规则来确定问题,设计各种解答方式,并从中选择最佳的一个;非结构化问题是指在问题求解过程中,这3个阶段都不能按上述的方法来决策问题;半结构化问题是指在某些条件下,其中的一两个阶段由于认识不清楚而无法完成清晰地描述,但其余阶段则有良好的结构,能够对它清晰而准确地描述。半结构化问题可以通过编制程序进行定量分析和计算,或者运用相对明确的决策规则和方法来解决;而且还要依靠人的知识、经验和直觉来判断和选择。在求解半结构化问题时,往往要经过多次人机交互对话才能完成问题的求解。

正如决策问题可以分为结构化、半结构化和非结构化3种,决策也分为3个层次:作业调度、运筹规划和战略规划。这样就存在9种决策类型,如表1所示。从表1的9种决策类型可知决策系统的基本特征为:辅助中、高层管理者解决半结构化和非结构化的决策问题,对用户和环境具有很强的灵活性和适应性。DSS主要用于辅助和支持管理者进行决策,提高决策者作出科学决策的能力,而不是代替管理者制定决策。

运筹学的认识范文5

[关键词]法国工程师院校 运筹学 教学模式

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)10-0083-02工程师教育是法国独有的高等教育体系,为法国培养了大量的社会精英和领军人才。从某种程度上说,这种精英型高等教育模式为法国成为世界科技强国打下了坚定的知识基础。运筹学作为一门重要的基础性课程在法国高校内也广为开设,但由于教学理念、目标等差异致使其教学模式和我国高校内该课程的教学模式有显著差异。因此,我国高校可在分析比较中法两国高校间运筹学教学差别的基础上,适当借鉴其先进的教学模式,扬长避短,促进我国运筹学教育的发展。

一、运筹学先行课程的设置

运筹学是以管理决策问题为实际背景,以数学模型和定量分析方法为主要工具,其核心思想就是实现系统的最优化。学习该课程之前需要具备一定的相关学科知识,比如:高等数学、经济学、计算机应用基础、管理学等,并且至少要掌握一种计算机编程语言。因此,在法国工程师院校中,该课程的开设往往放置在工程师二年级阶段。需要强调的一点是,在法国工程师院校中,对计算机编程能力的掌握属于先行课程中非常重要的一项内容。其原因在于,当前社会的信息量处于爆炸式增长阶段,问题的复杂程度也呈直线式上升,仅仅靠人力计算已无法解决大规模的社会实践问题,因此必须在掌握好基本优化理论的基础上,能够使用计算机帮助计算,完成优化任务。

而在国内高校的运筹学教学过程中,学生的编程能力普遍不高,严重影响了学生使用运筹学中的理论解决实际问题的能力,这一问题的出现与高校对该课程的教学要求和课程安排有重要的关系。因此对比后我们可以看出,运筹学的教学应该分为基本的两步:(1)理论学习:在这一过程中,主要学习一些经典的优化理论;(2)应用学习:通过熟练地掌握计算机编程语言,借助于计算机强大的处理能力解决优化问题,获得问题的解决。上述运筹学教学的两个过程,缺一不可,互相促进。

二、运筹学课程内容的设置和考核方法

运筹学课程内容的设置受制于学生专业的划分,不同的专业所学习的运筹学内容应有所不同并各有侧重。

为了督促学生学习并检验学生的学习效果,应该采用多种方式考核运筹学课程的教学情况,在法国工程师院校中,普遍采用如下方式考核:平时作业(10%)+上课情况(10%)+实践问题分析(包括上机考核)(25%)+期末考试(55)。上述考核方式既考核了课程的理论知识,又兼顾了理论向实践转化能力的培养。值得一提的是,在法国,绝大多数用于考核的实践问题都是来自于现实生活中各行各业的实际问题,考核也没有统一的标准,只要学生可以得到比现行结果更具说服力且符合逻辑的结果就算符合要求。这种教学和考核方式成为法国工程师院校教学模式的一大特色。反观国内高校该课程的考核方式,大多数未采用“实践问题分析”和“上机考试”这两项,一定程度上割裂了“学习”与“应用”这两个基本功能之间的联系。

三、运筹学的教学方法

(一)自编教材

由于法国工程师教育的目标是培养动手能力和解决问题能力,培养能满足社会需求的复合型人才,因此,其教材应紧跟时代的步伐。基于上述原因,在法国高校中,教材大多是教师自行编写,且紧贴社会需求。而且,一门运筹学课程的教学通常由几位教师共同完成,比如基本理论部分如线性规划、目标规划等内容由数学基础深厚的教师讲授,动态规划、分枝定界法、仿生算法等优化算法由编程能力强的教师讲授以传授给学生如何将算法用计算机语言实现的能力,而生产管理、运输管理和存储管理则由具有相关管理经验的教师甚至是工厂内部的工程师来讲授,这种教学分工方法可以很大程度上提高运筹学课程的教学效率。而在我国,目前还基本上是一个教师负责一门课程,而且为了避免增加备课的任务,任课教师选择的教材也往往比较固定,甚至十年都不更新,致使教学和社会需求严重脱节。

(二)案例教学法

案例教学法在法国工程师院校的运筹学教学过程中是最常使用的一种方法。在课程每个经典问题的教学过程中,教师几乎都用一个几乎完全来自于实际问题的案例作为引例对教学内容进行引导。这种教学方式可以极大地激发学习者的兴趣,调动其主观能动性。

(三)模型讨论教学

现实生活中存在着许多等待我们解决的问题,然而学习者往往感觉到,现实中需要解决的而能够被解决的问题,已经被解决;而对于剩下的一些问题,要么是解决不了,要么是无意义。通过模型讨论教学的目的,主要是使学习者通过对前人的模型构建过程的学习,了解辨识问题、解决问题的过程,掌握解决问题的方法;真正地体验如何将所学过的知识应用于实践。

(四)模型算法推理教学

从现实问题抽象出理性的数学模型只是解决这个问题的第一步,我们还必须给出该模型的算法,最好是解析解;因此,在完成现实问题的模型化之后,我们还要使学习者掌握如何运用所学过的数学知识来对模型进行算法设计和推导其解析解。

此外,还有一些其它的重要的教学方法,如多媒体课件教学、算法编程教学和运筹学算法软件包实习操作等等。

其整个运筹学的教学方法和手段遵循了从实践到理性,再到实践的反复循环与检验的过程,具有较强的科学性。上述方法间的互补关系可用图1表示。

四、学生实习

在法国工程师院校中,实习占据了课程教学活动的大量时间,而且所有的实习活动都是和实际生产生活密切相连的。例如在法国贝尔福―蒙贝利亚技术大学中,其生产管理类专业的学生学制为两年,共分为四个学期,其中第二和第四个学期属于实习期,学生必须自己寻找正规的公司或者企业去亲身体验、感受,找到“所学”和“所需”之间的差距,然后第三个学期再回到学校将找到的这种差距弥补上,最后在第四个学期再次通过实习去验证自己的学习效果。这种间断式的教学实习的方式可以很好地帮助学生认识到自己学到的知识是否是社会所需要的,并且可以让学生在参与社会实践的过程中了解到社会的真正需求,然后重新回到学校以这些需求为目标,更好地学习基本理论知识,之后再次接受检验。而我国高校中目前的学生实习主要安排在大学四年级的第二学期,时间短,且目标不明确,基本上处于“走过场”的阶段,不能够对教学起到较好的补充作用。

五、总结

通过对法国工程师院校中运筹学课程教学过程中先行课程的设置、教学方法、考核方式和学生实习的介绍与分析,可以得出如下启示:

第一,合理地设置运筹学课程的先行课程,其中需要着重强调的是学生编程能力的培养。

第二,要及时更新运筹学的教材,鼓励多位具有不同专长的教师共同承担该课程的教学任务,并根据专长编写适当的教材。

第三,运用多种教学方法来激发学生的学习兴趣,特别是案例教学法。需要强调的是案例内容最好是来源于实际的生产实践问题。

第四,在教学过程中的每一步骤都要强调动手能力的培养以及和社会需求的联系,把握好“学生所学”与“社会所需”之间的紧密联系。

第五,将目前的学生实习安排划分为几个分离的阶段,让学生自己去发现社会的需求,然后带着需求去学习,不断地接受社会实践的检验。

[参考文献]

[1]黄福涛.外国高等教育史[M].上海:上海教育出版社,2003.

运筹学的认识范文6

1.引言

 

随着我国高校大学生教学改革和考试改革的逐步实施,学校对各专业的课程体系及教学大纲都进行了大幅度调整。《运筹学》作为一门应用学科,主要采用系统优化的核心思想,对社会各种系统进行整体优化,力求寻找最优解,因此这门学科被广泛应用于军事、工业、商业、服务业、民政事业等各领域的最优化及统筹决策问题。本校的交通运输专业根据交通运输专业服务性的特点,将《运筹学》课程在2015年的教学大纲中改成了《交通运筹与优化》,这将运筹学与交通运输的专业联系得更紧密,更贴近交通运输行业的教学和实际需求;该课程改革给老师提出了新的要求,在今后教学方法和课程考核方面都需要随之做适当调整,本文将针对这两个方面进行探讨。

 

2.教学方法方面

 

《交通运筹与优化》是一门学科基础核心课,总共56学时(其中课程实验8学时)。由此可以看出该课程是一门实践性比较强的课程,这就要求根据专业特点设计合适的教学方法,根据以往经验从课堂教学内容和实验相结合的教学手段上着手。

 

2.1优化教学内容

 

根据专业培养目标,该课程的重点是线性规划、运输问题、网络优化部分是重点内容,也是基础内容。

 

一是线性规划部分:要对单纯形法和对偶问题进行重点分析,这是线性规划部分的难点和重点。对偶理论涉及的“影子价格”,属于经济运筹学的范畴,因此进行课堂教学时要结合经济学理论,使学生对对偶理论有直观的理解和认识。

 

二是运输问题部分:运输问题实际上是一类特殊的线性规划,很多学生的线性代数基础知识不扎实,在理解单纯形法时遇到很大困难。授课时需要对单纯形法的思想和步骤在学时上加以倾斜。

 

三是网络优化部分:这部分主要是图论知识,针对交通网络的特点,结合路网优化的目的主要讲解网络最短路、最大流和最小费用最大流问题。

 

在各部分教学中都要适当引入交通运输相关的例题和案例进行分析,做到让学生不仅知道怎么“做题”,还让学生用这个建模和计算方法解决交通运输领域的相关问题。同时开辟第二课堂,将实际案例引入课堂中,让学生自主发现问题、解决问题,而不是一味做老师列出的“应用题”。

 

2.2开设实验教学课堂

 

目前,我院引入了一套运筹学教学软件,为今后开设该课程的实验教学提供了很好的平台。实验教学学时设定为8学时,在这部分学习时间内要求学生加强对基本理论、算法的理解和应用;训练学生的数学建模能力和创新能力。在教学中,加强对软件运行结果的分析和讨论,使学生加深对运筹学算法的理解。并将课堂上学到的方法学以致用,应用于生活实践中,加深学生对课堂学习的理解。

 

3.课程考核方面

 

《交通运筹于优化》是一门理论性和实用性都很强的课程,不仅要求学生对基础知识加以消化吸收,还要求学生加以利用和创新,因此单纯的理论考试会导致学生出现“高分低能”的现象。在该课程考核方面,结合专业特点要求,我们建立了多元化的考核体系。

 

一是建立试题库:试题主要分为两类,一类是基础理论知识,主要考核学生对基础知识的掌握情况,这部分考题要求学生在规定时间内完成;另一类是案例分析,题型可以灵活设置,要求学生在一定课外时间内完成,可以分小组完成,每个小组的题目不一样,这样既能考核学生的合作能力,又能考验学生的学习情况。

 

二是实验考核:在规定时间内,要求学生在计算机上利用相关运筹学软件解决规定的题目,包括建模、求解及验算等,根据完成的实验报告综合评定。

 

三是教师评价:根据学生平时课堂上提问、回答、课堂练习的情况,考虑老师的评价。

 

四是其他方面:考虑学生的自评、考勤、论文等。

 

4.结语

 

本文根据交通运输专业学科基础核心课程《交通运筹与优化》的课程内容和特点,通过分析教学过程中可能遇到的问题,提出了相应的教学方法,从教学内容和实验教学方面分别进行了讨论;分析了当代大学生教育考核体制下的常规理论考试的考核方法对学生学习效果的影响,并提出了几种可供参考的改革考核方式。