運籌學的原理和方法精選(九篇)

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第1篇：運籌學的原理和方法范文

關鍵詞： 管理運籌學 管理專業 教學改革

管理運籌學是用定量方法研究管理問題的一門學科，它以經濟管理活動中計量方法的應用為主體，研究各種系統之間的功能關系及優化途徑，以增強決策者從全局的觀點出發考慮和解決問題，增強管理決策的效率和科學性。管理運籌學是經濟管理類專業的核心基礎課之一，其教學目的是使學生掌握運籌學分析和解決問題的基本思想，掌握各種模型及其求解方法，為今后解決實際決策優化問題打下扎實的基礎。怎么才能讓學生對枯燥、深奧的管理運籌學基本思想和原理、方法，產生學習興趣并較好地學好這門學科，是一個教師必須認真思考的問題。

1.管理運籌學的特點

1.1系統性和最優性。系統是由相互關聯、相互制約、相互作用的一些部分組成的具有某種功能的有機整體。各部分工作的好壞直接影響組織整體的營運情況。各部分的工作目標并不一致。運籌學研究問題不是對各部分的決策進行孤立評價，是從系統的觀點出發，用科學的方法去了解和解釋運行系統的現象，并把有關相互關聯部分的決策結合起來考慮，從系統整體利益出發，尋找一個最優化方案。正是基于這種思想，形成了運籌學獨特的、科學的、嚴謹的工作方法，即通過提出問題、建立模型、模型求解、解的分析與評價，求出最優決策方案，以供決策者參考。

1.2實踐性和應用性。運籌學是一門實踐性很強的應用科學，其理論、方法、模型都只是工具，應用于解決實際問題才是運籌學的目的。目前，運籌學已在軍事、經濟等廣泛領域有著重大的應用。如：聯合航空公司的人員排班問題、潘德羅索工業公司的產品組合問題等。

1.3多學科交叉性。運籌學具有多學科交叉性和邊緣性，它綜合運用經濟學、心理學、物理學、化學、管理學、應用數學、計算機科學中的一些思想和方法來解決實際問題。運籌學是在戰爭環境中產生的，是由數學家、經濟學家、物理學家、軍事家、心理學家等組成的研究小組，分別利用各自領域的專業知識多學科交叉對軍事問題進行研究，并作出最優決策。

1.4多分支性。運籌學從上世紀30年代末產生以來，經過發展已經形成了一系列具有堅實理論基礎，完善體系結構的分支。包括線性規劃、非線性規劃、整數規劃、目標規劃、動態規劃、隨機規劃等。各分支相對獨立，教學中需要考慮如何合理選擇和組織教學內容。

2.管理運籌學教學存在的問題

2.1課程內容使學生畏難情緒大

管理運籌學課程建模過程復雜，運用數學知識相對深奧。對于大多數屬于文、理兼收的管理類專業學生，數學底子薄，在數學學習能力、學習方法上或多或少存在一些問題。很多學生在學習運籌學這門課程前，就產生了畏難情緒，認為這是一門很難學的課程，喪失了學習興趣，進而嚴重影響學習熱情。

2.2教學過程理論與實踐相偏離

管理運籌學教學過程中存在著理論與實踐相互脫節的現象.教學中更多地傾向于講授運籌學各種算法及其原理、數學模型的構建，使得學生深陷于復雜繁瑣的計算而不善于處理實際問題。培養出的管理專業學生解決實際問題的能力普遍較差，難以適應經濟發展的需要。老師和學生把大量精力投入到數學理論的重復推衍，但面對實際問題仍然不知從何下手。一門課程下來，老師完成了課本上的教學內容，學生學完了老師課堂上講的東西，但學生如何真正運用運籌學來解決實際問題的能力還是很差，甚至不能應用其解決實際問題。

2.3教學手段單一化

目前大多數運籌學教學仍然是傳統的課堂授課方式，在教學方法上大多采用單向灌輸式的教學，忽視了學生在教學中的主體地位。課堂上師生間的互動較少，不能激發學生的學習熱情，導致學生學習缺乏主動性。學習過程中注重模型運算的結果，而對結合實際應用訓練不夠，使得學生面對實際問題只能硬搬照抄，缺少應有的靈活性，甚至無從下手。

2.4教學結果的評價手段不盡合理

運籌學需要培養學生的創造性思維和解決問題的能力，但教學結果的評價一般采用傳統的閉卷筆試的考試方式，主要考查一些定理和概念。期終以考試卷面成績來衡量學生學習情況。導致學生將學習重點放在對理論和概念的死記硬背上，甚至連一些復雜的計算步驟和方法也采用死記的方法。這種不合理的考試手段，導致大多數學生在考完試后就把所學的內容忘記了，更談不上應用。

3.管理運籌學教學改革的措施

3.1激發學生學習興趣增強課堂教學效果

運籌學的教學大部分在課堂上完成，保證課堂教學的有效性至關重要。學生平時反應該課程較難且枯燥。因此，課堂上首先要激發學生的學習興趣。第一講課尤其重要，一定要讓學生直觀地感受到這門課的價值——如用航空公司人員排程、哥尼斯堡七橋問題、排號機等實際企業的應用例子，給學生耳目一新的感覺，打消學生對該課程學習的畏難情緒，并對管理運籌學進行重新定位。運籌學課堂教學應當是一個生動活潑的、富有個性的學習過程。教師必須要改變傳統的以聽講和練習為主的學習方式，由教師引導，讓學生在自主探索中去發現、去思考。讓學生充分體會到運籌學課程的實際應用價值，并愿意為其付出的足夠的努力。

3.2合理確定教學內容

運籌學是一門具有較多分支的學科，因課時數有限，教師在授課過程中應根據不同專業學生的需求和培養目標科學合理地安排授課內容。運籌學是數學方法，而作為經濟管理類專業的專業基礎課又必須緊密地結合經濟管理實踐的特點。避免學生將運籌學作為單純的數學方法來進行學習。我們應盡量選擇能夠最好地體現運籌學的“定性與定量相結合”，“用數學工具解決管理問題”的思維方式的內容作為教學重點。教師在授課過程中應重點講解線性規劃的基本概念、原理、模型建立的步驟與求解的方法，并結合相關運籌學軟件操作解決一些實際應用案例。從實際案例中引出問題，激發學生的興趣。運籌學的經典案例，能使學生真正投入到分析、運算的過程中，在培養學生理論涵養的同時，對該學科有更為感性的認識。通過運籌學案例討論，使學生逐漸了解一個具體的管理運籌實踐當中涉及了哪些要素、哪些運籌學基本理論。使學生對運籌學的理論與實踐有深入的、系統的認識。

3.3改進教學方法和教學手段

在教學方法上，以課堂教學為主，兼有課堂研討、大作業教學、案例教學等，教學過程中綜合使用啟發式、互動式、案例式，管理模擬等多種教學方法，使多種方式相互交融、相互穿插。教學手段的選擇上，宜在多媒體和黑板板書之間動態轉換。多媒體教學擁有數字化技術帶來的信息量大、便捷等明顯優勢；具有方便觀看、節奏感強和邊講邊演示的特點，且圖形色彩鮮明、可視性強、效率高。當然，多媒體課件只是一種輔助教學的工具和手段，對一些定理的證明、例題的講解等，采用板書的形式能放慢節奏，學生可以邊聽邊思考。因此必須堅持傳統教學與現代數字技術相結合，最大限度地使用信息和發揮學生的學習能動性。

3.4采用多種考查方式相結合的全面考核方式

很多學校對學生與教師的考核僅憑其卷面成績來判定，但考試并不能全面考查學生對專業技能的掌握情況，因此必須采用多種考核并舉的方式。考核的方式可以由試卷考查、實驗實踐考查和平時成績三部分組成，不同專業可根據自己的特點選擇各部分所占比例。這樣不僅能全面考察學生對基本知識的掌握，也能鍛煉學生的動手與思維能力，使學生的興趣得到加強，教師教學熱情得到提升，評價的科學性和有效性得到提高。平時成績主要考查學生課堂表現情況和作業完成情況。多種考查方式的結合可讓學生擺脫單一的應試學習，提高解決實際問題的能力。

基金項目： 西南科技大學教學研究資助項目（項目編號：10xn0022）。

參考文獻：

1.伍學濱，鄧小英，梁青.合作式、探究性教學在運籌學教學中的實踐與思考[J].贛南醫學院學報，2009，10

2.薛偉霞.經管類運籌學教學中“三位一體”創新探討[J].現代商貿工業，2009，18

3.王廣民.研教相融推進運籌學教學改革[J]. 黃岡師范學院學報，2009，12

4.王天虹，宋業新，戴明強. 在運籌學教學中培養學生運籌決策能力的實踐與思考[J].科教文匯，2010，2

作者簡介：

黃燕琳（1964—），女，漢族，四川宜賓人，西南科技大學經濟管理學院副教授，碩士研究生。

第2篇：運籌學的原理和方法范文

關鍵詞：交通工程；交通系統分析；教學方法

作者簡介：李燕（1979-），女，陜西西安人，蘇州科技學院土木工程學院，講師。（江蘇?蘇州?215011）

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）25-0061-02

一、“交通系統分析”課程概況

交通運輸系統是一個大規模的復雜系統，對其進行系統分析、系統的建模及仿真、系統的網絡優化、系統的評價及決策等，勢必會用到系統工程理論。交通系統分析就是將系統工程思想、原理及方法應用于交通運輸領域的一門課程。高等學校交通運輸科學教學指導委員會已經將該門課程確定為交通工程專業主干課程，全國多所開設交通工程專業的院校幾乎都將這門課程設定為專業基礎課，但是在教學實踐中，卻存在重視理論教學、輕視實踐應用、與專業課程教學脫節的情況，導致教學效果達不到人才培養目標的要求。因此，如何結合交通工程專業學科特點進行課程教學，使學生既具備運用系統工程方法理論進行建模、優化及決策的能力，又具備解決實際交通運輸問題的實踐能力，是一個需要進行思考和探索的問題。

二、“交通系統分析”課程的特點及在教學過程中發現的問題

1.“交通系統分析”課程的特點

系統工程是20世紀40年展起來的新興工程，隨著我國進入交通運輸系統快速發展階段，系統工程在有效利用道路及基礎設施、降低綜合成本、實施效果評價等方面發揮了重要的作用。交通系統分析課程內容主要由線性規劃、特殊類型線性規劃、非線性規劃、圖與網絡、排隊論、預測、決策、工程經濟分析和系統評價這幾部分構成，該課程內容與運籌學、系統工程相近，但因其專業應用性較強，與以上兩門課程卻存在較大區別。該課程更偏重于從交通運輸系統角度出發，應用系統工程理論和方法去思考和解決工程實際問題。

2.教學過程中發現的問題

（1）缺少理論與實踐并重的教材。目前本課程教材的基本結構是在運籌學理論基礎上增加在道路交通中應用案例，基本滿足教學大綱要求。但在教學中發現教材中由于交通系統的應用案例及綜合案例的數量偏少，學生在下一階段學習過程中遇到交通工程實際問題仍無從下手，導致理論學習與實際應用還存在很大差距。

（2）教學內容不明確，重理論輕應用。設置交通工程專業的院校幾乎都開設交通系統分析這門課程，但是也存在部分院校將運籌學作為該課程的先修課程，這樣，教師在授課時，就很難把握講授內容；另外，因學時數的限制，本課程教學都以先講授理論，再介紹理論應用，最后以課后習題訓練為輔的教學模式，教師往往耗費較多學時用于講授和習題求解，理論在交通領域的應用部分則輕描淡寫，幾句話帶過，結果學生學完后只會算題，這有悖于教學大綱中培養學生解決實際問題能力的要求。

（3）采用多媒體教學存在一定弊端。多媒體教學在發揮學生想象力、擴大教學信息容量方面的確起到了非常積極的作用，但是從本課程采用多媒體教學的效果來看，利弊摻半。多媒體教學在介紹理論背景、圖形演示、案例應用等方面效果較好，學生能很快理解并減少教師的板書時間，但在推導和演算性較強的章節采用多媒體，教師講授的速度較快，很多學生跟不上老師的推導思路，或者上課跟隨幻燈片的播放能聽懂，課后做練習卻無從下筆。因此，教師在確定哪些章節哪些內容采用多媒體教學時，要慎重考慮。

（4）考核效果和考核方法形式化。鑒于該課程的特點，試卷多以閉卷形式，并將系統分析理論和方法作為考核重點，且大多以選擇題、填空題、判斷題和計算題為主，最終考核的只是學生的記憶和計算能力，無法體現出學生對知識掌握和應用的程度，這也使得實踐應用內容的教學流于形式，最終學生所掌握的知識也僅僅是運籌學和系統工程的理論而已。

三、“交通系統分析”課程教學改革思路

1.結合教學培養計劃，明確教學目的

“交通系統分析”作為交通工程的專業基礎課，其教學目的是掌握系統分析的基本原理和基本方法，學生學習之后應能夠達到借助系統工程思想、原理、方法對交通系統進行描述、分析、優化和評價，發現問題，并對交通系統進行優化和改造的能力。即教學的目的不是僅僅讓學生掌握數學推導和演算的技巧，而是重在方法應用。

2.根據課程體系，確定教學內容

不同的課程體系應確定不同的教學內容，筆者認為，對于無運籌學先修課程的院校，應適當增加課時，保證全面完整的基礎理論授課時間和案例教學時間；對于將運籌學作為先修課程的院校，應該根據運籌學的教學大綱適當調整本課程的教學內容；對已講授過的理論和方法可稍加回憶，將授課重點放在理論應用上，并給學生提供具有豐富工程案例的參考教材。

3.實施案例教學，改進教學形式

與運籌學課程一樣，“交通系統分析”課程更應該展開案例教學。案例教學可以使學生解決實際問題的能力得到進一步地提高，案例可從后續課程的應用實例、交通問題的數學建模和教師的科研項目等方面獲取，引導學生發現知識解決問題。

四、“交通系統分析”課程教學改革措施

1.適當選取教材和習題集

教師應該針對交通工程專業學生，從教學目標和培養方案出發，根據教學內容確定合適的教材。教材以涵蓋交通工程常用運籌學和系統工程主要理論知識為宜，且案例與交通領域相關，并提供給學生交通專業書籍作為參考教材，另外，習題集的選擇也要盡量與教材匹配，可適當節選運籌學習題集，但需注意難度和范圍。

第3篇：運籌學的原理和方法范文

【關鍵詞】問題驅動型；運籌學；教學改革

【Abstract】Combining with the teaching practice and the characteristics of “operations research” on the course， we attempt to use the problem driven teaching model on operations research， so it can cultivate the ability of comprehensive application of students and practical ability to analyze the problem and management decision making.

【Key words】Problem driven； Operations research； Education reform

0 引言

運籌學是現代管理學的一門重要專業基礎課。它是20世紀30年代初發展起來的一門新興學科，其主要目的是在決策時為管理人員提供科學依據，是實現有效管理、正確決策和現代化管理的重要方法之一。該學科是一應用數學和形式科學的跨領域研究，利用統計學、數學模型和算法等方法，去尋找復雜問題中的最佳或近似最佳的解答。運籌學經常用于解決現實生活中的復雜問題，特別是改善或優化現有系統的效率。 研究運籌學的基礎知識包括數學規劃、動態規劃、排隊論、圖論、倉促論、博弈論等。而在應用方面，多與倉儲、物流、算法等領域相關。因此運籌學與應用數學、工業工程、計算機科學等專業密切相關。[3-4]它既有純數學高度抽象性與嚴密科學性的特點，又有應用的廣泛性與實際應用廣泛的特點，是一門與計算機使用密切結合的實用性很強的數學課程。通過這門課程的學習，能使學生熟練掌握各種常用的算法的構造原理和過程分析，提高算法設計和理論分析能力，并且能根據實際問題建立數學模型，然后提出相應的計算方法，并能編出程序在計算機上算出結果。這既能為學生在理論方面打下良好的基礎，同時又能培養學生的邏輯思維能力和提高解決實際問題的能力[1-2]。

目前，運籌學課程不僅是應用數學專業的一門主要專業基礎課程，而且很多物流、工業專業也開設了該門課程。因此，如何進行運籌學的教學改革，進一步提高課程的教學質量，越來越引起人們的重視，并成為當前教育改革的焦點之一。

傳統的教學模式大多注重課堂教學，對實踐環節的教學不夠重視，忽略了對其基本理論的應用，結果導致這門課程學起來抽象難懂，從而抑制了學生的學習積極性和主動性，難于激發學生學習興趣，影響了學生創新意識和創新能力的培養。目前正在進行的新課程改革重在突出“學生是學習的主體，是課堂的主人；教師是學生學習的組織者、引導者和促進者”這一主體思想[3]，在眾多的教學課堂探索中，教師通過“問題”來引導課堂教學的方式值得關注和研究，這種以問題為中心的教學方式其本質就是以教學中出現的問題為出發點，驅動課堂進程不斷產生和發展，來引導學生學會思考和學習為主要的教學手段。

1 運籌學中的問題驅動型教學模式

問題驅動教學法即基于問題的教學方法（Problem-Based Learning，PBL）。這種方法不像傳統教學那樣先學習理論知識再解決問題。問題驅動教學法是一種以學生為主體、以專業領域內的各種問題為學習起點，以問題為核心規劃學習內容，讓學生圍繞問題尋求解決方案的一種學習方法。教師在此過程中的角色是問題的提出者、課程的設計者以及結果的評估者。

問題驅動教學法能夠提高學生學習的主動性，提高學生在教學過程中的參與程度，容易激起學生的求知欲，活躍其思維。這種教學方法對教師的要求較高，教師必須具備較強的課堂掌控能力和引導能力。數學教學的目的是使學生掌握一定的學習方法、有一定的各方面能力，從而達到解決問題的最終目的。問題驅動式教學模式從一開始就設計一些問題，讓學生通過這些問題的解決、分析，找到這些問題的內在因素，從而掌握解決這些問題的學習方法。然后要求學生自己學會提問，學會將復雜的問題轉化成若干個簡單的問題，從而得以解決。這一過程中，不但能使學生掌握一定的學習方法，更能培養學生的各方面能力，從而使各類問題引任而解[4-5]。

本文主要探討如何在運籌學課程中引入問題驅動型教學模式，即將所要學的新知識隱含在一個或幾個實際問題中，讓學生通過對問題的分析、討論，在老師的指導下找出解決問題的方法，從而將枯燥的知識轉化為生動的實驗，有利于激發學生的學習興趣，培養學生的創新能力。

運籌學中應用問題驅動教學法，即以“問題”為載體，師生共同完成，以運籌學中的實際問題為背景作為我們創設教學環境的一個基礎，以教學內容中的問題為主線，圍繞提出的問題解決教學中的實際問題，以此來引導學生自主學習，合作研究，使得學生在解決實際問題的同時感受到數學中的美，從而實現師生互動，綜合素質共同提高的目的，徹底解決上課時老師在講臺上賣力的講，下面的同學卻在玩手機或打瞌睡的現象。

第4篇：運籌學的原理和方法范文

【關鍵詞】工程能力培養 教學改革 實例講解 項目教學 運籌學

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）09-0047-02

1.引言

隨著我國民航事業的飛速發展，飛行流量不斷上升，空中交通安全及效率問題越來越引起從業人員的關注?？展苋藛T面臨的問題不再是簡單的指揮航班完成飛行任務，流量容量管理已成為日常工作的重要方面。在新的形勢下，空管專業的畢業生在學校不僅需要扎實的行業基本知識，還需要具有將所學的基礎知識運用到工程中去，以解決實際工作工程中存在的復雜問題，同時需要團隊協作能力[1]。空中交通系統優化與管理是一門以管理運籌學為基礎理論知識，結合空中交通管理行業專業知識的一門交叉學科，是空中交通流向管理人員必須掌握的課程。本文以培養工程技術人才為目標，結合空管行業特點，對本課程理論教學方法和實踐教學實施方案進行探索，結合項目團隊合作的教學理念[2]，在教學中以項目為中心，以問題為導向，引導學生自主學習[3]。

2.課程改革整體構思

本課程是交通運輸專業各方向本科學生必修的學科基礎課。通過學習該課程，應了解運籌學對整體優化決策問題進行定量研究的特點，結合本專業的實際問題，理解線性規劃、對偶問題、運輸問題、整數規劃、動態規劃、圖與網絡分析、網絡計劃技術、排隊論、決策論等分支的基本優化原理，掌握其中常用的模型和算法，具備一定的從實際問題出發的數學建模能力，同時了解和掌握系統工程的一些基本理論與方法，從而為今后在工作中應用系統工程的科學觀點與方法去處理空中交通管理問題、航空公司運行管理和機場現場管理的問題打下良好的基礎[4]。

本課程教學分為理論教學和實踐教學兩方面，實踐課環節是教學關鍵。學生通過理論課的學習掌握運籌學基本概念、模型和方法。實踐環節不但可以對所學的理論加深理解，并通過組內合作、任務分解、合理分工、團結協作共同完成一項任務。在任務執行過程中，學生必須主動思考所學知識點，并能夠將其應用到項目完成過程中去，培養了學生綜合運用知識、分析、解決問題的能力及團隊協作等能力。

3.理論講解與項目實踐相結合的教學方法

理論課程的講解是為實踐環節服務的，因此在該階段設計講解重點為基本理論知識的原理介紹，可以將理論知識點的范圍擴大，但難度應當適中。理論講解的任務是使學生掌握運籌學的基本思維方式：系統的好優化的思想，同時使學生掌握繼續深入學習課程理論知識的學習方法和學習工具。學會查工具書、學會基本計算機輔助運算是學生學習理論知識的評價標準之一。

實踐環節是本文研究的重點，也是該課程的核心與靈魂所在，是提高學生理解知識、運用知識、創造知識的關鍵環節，該環節的教學質量直接影響該課程的教學評價。該部分分為以下幾個環節：科學選擇項目主題、合理組合知識點、預先設計小組人員分工、設計教學內容及過程、設計項目講評及學生成績評定方案等。在培養學生工程實踐能力的同時，注重學生綜合素質的發展，滿足崗位對學生大工程能力的需求。通過對相關單位管制員崗位的業務內容進行分析，結合該課程的教學目標，構思設計了一個項目：基于容量約束的進離場航班流量管理。實踐環節項目教學的實施分為項目準備、項目實施、項目評估三個階段[5，6]，在完成項目的過程中體現“以任務為中心、以學生為主體、以教師為引導”的中心思想，激發學生團隊組織能力、分工協作能力及知識創造能力。

該項目主要任務為：（1）機場容量評估方法；（2）進離場容量分配的線性規劃模型建立；（3）基于MATLAB的模型機算法編程實現。不同階段的任務如圖1所示。

圖1 項目主要任務

3.1 項目準備

首先教師針對同一項目根據由易到難的原則設計出難易程度不同的項目，編寫項目任務說明書。在任務書中盡量減少說明性文字，增加啟發式問題并附帶背景材料及參考文獻，鼓勵學生通過科技文獻數據庫查找相關文獻支持完成項目所需的知識點和思路。本項目中需要引導學生對機場容量的影響因素、評估方法及優缺點進行參考文獻查閱，掌握線性規劃數學模型建立和MATLAB編程基本方法。首先由教師介紹項目任務和完成步驟；然后學生根據自身能力和特點進行自由分組，并推選項目負責人；最后，教師會明確本次實踐項目的意義：一是綜合運用理論課中所學的運籌學知識以及相關前導課程的知識完成任務說明書中的要求；二是學會團隊合作、交流的工作方法；三是查閱參考文獻方法；四是MATLAB建模及編程方法。

3.2 項目實施

1）首先，項目小組對項目進行分析，確定分工，制定完成項目的步驟、方法。

如本文提出的實踐項目――基于容量約束的進離場航班流量管理，學生首先對機場容量進行評估。在對機場容量影響因素及評估方法總結的基礎之上，分析教師提供的基礎數據，設計基于歷史統計數據的機場運行情況表示方法，通過EXEL或者MATLAB編程實現機場容量評估。

其次，根據教師提供的基本思路，對該項目的進離場航班流量管理建立線性規劃模型。在這一階段，學生主要運用理論課程學習的整數規劃模型建立方法對該項目建立數學模型。然而該項目基于滾動時域的整數規劃模型，較理論課例子不完全一致，是在其基礎上的提升和應用化改進，此過程考察學生對基礎知識的掌握程度和舉一反三的能力。

最后，在學生建立數學模型后，引導學生使用計算機輔助手段求解。在這一階段，學生會查閱大量有關MATLAB編程的相關書籍，自行設計算法框架、流程和數據表達方式并對計算結果進行分析和總結。

在整個項目的完成過程中學生不僅會運用到教師在理論授課過程中講解的知識點，并且會結合交通運輸專業（空管方向）及相關前導課程的知識，從而實現理論和實踐的結合及課程間的知識融合，使知識點內化為能力，培養學生的整體工程意識。

2）撰寫項目報告及分組公開答辯，這一過程中學生對各自的項目進行總結與展示相關成果。在報告中要清楚的描述項目分工、實踐步驟、遇到問題及解決方法、成果及參考資料。并且在完成總結報告后進行公開的答辯，接收教師、同學的提問。該過程不僅可以鍛煉學生撰寫報告的能力，并且可以提高學生口頭表達和臨場演說能力，為日后在工作崗位上完成相關科研項目提供先期準備。

3.3 項目評估

主要從分工合理性（10%）、資料查閱的正確性和全面性（10%）、機場容量評估方法正確與否（20%）、模型建立正確與否（40%）、總結報告及答辯的準確性和全面性（20%）五個方面對項目進行評價。教師對每一個項目的完成情況進行歸納總結，針對每一個項目完成過程中學生出現的問題，分析其原因并給出解決問題的建議，在項目實施的每一個步驟和過程中提出進一步的思考，引導學生課后繼續思考和研究相關問題。并且對與該項目相關的知識點進行回顧，加深學生對這一知識點的理解，實現感性認識到理性認識的飛躍。

4.結束語

本文針對《空中交通系統優化與管理》課程的特點，提出以工程能力為培養目標的基于項目的教學方法，在教學過程中貫徹“以項目為中心、以問題為導向”引導學生自主學習的教學模式，并給出了具體可行的操作方案。學生在項目實踐的過程中體會到了團隊協作的工作模式，學生綜合分析及解決問題的能力、團隊合作能力、主動獨立思考能力及語言表達思辨等能力得到提升。這一教學模式對任課教師的講授課程、科學研究及引導組織能力提出更高要求，因此需要教師不斷掌握一線崗位上遇到的實際問題，并總結升華為實踐項目的能力，并能夠引導學生完成實踐項目的綜合能力。過去的“教書匠”轉變成為教育教學的實踐者、研究者，這種教學模式有助于教師專業水平的提高和發展。

參考文獻：

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[2]陳艷， 魏星， 李志梅. CDIO 工學教學模式在數據庫應用技術教學中的應用[J]. 教育探索， 2013， （3）： 136-137.

[3]郭兆正， 尹作友， 于鵬. 典型案例教學法在單片機教學中的應用探索[J]. 渤海大學學報（自然科學版）， 2013， （3）： 64-66.

[4]顧學雍. 聯結理論與實踐的CDIO――清華大學創新性工程教育的探索[J]. 高等工程教育研究， 2009，（1）： 11-23.

第5篇：運籌學的原理和方法范文

[關鍵詞] 決策支持系統 人工智能 專家系統

一、智能決策技術概述

1.決策支持系統的形成

隨著計算機技術和應用的發展，如科學計算、數據處理、管理信息系統的發展以及運籌學和管理科學的應用，為決策支持系統的形成打下了基礎。決策支持系統(Decision Support System―DDS)是80年代迅速發展起的新型計算機學科。70年代初由美國M.S.Scott Morton在《管理決策系統》一文中首先提出決策支持系統的概念。

DSS實質上是在管理信息系統和運籌學的基礎上發展起來的。管理信息系統重點在對大量數據的處理。運籌學在運用模型輔助決策體現在單模型輔助決策上。隨著新技術的發展，所需要不得不解決的問題會愈來愈復雜，所涉及的模型會愈來愈多，模型類型也由數學模型擴充數據處理模型。模型數量也愈來愈多。這樣，對多模型輔助決策問題，在決策支持系統出現之前是靠人來實現模型間的聯合和協調。決策支持系統的出現就是要解決由計算機自動組織和協調多模型運行，對大量數據庫中數據的存取和處理，達到更高層次的輔助決策能力。決策支持系統的新特點就是增加了模型庫和模型庫管理系統，它把眾多的模型(數學模型和數據處理模型以及更廣泛的模型)有效地組織和存儲起來，并且建立了模型庫和數據庫的有機結合。這種有機結合適應人機交互功能，自然促使新型系統的出現，即DDS的出現。它不同于MIS數據處理，也不同于模型的數值計算，而是它們的有機集成。它既有數據處理功能又具有數值計算功能。

決策支持系統概念及結構。決策支持系統是綜合利用大量數據，有機組合眾多模型(數學模型與數據處理模型等)，通過人機交互，輔助各級決策者實現科學決策的系統。

DSS使人機交互系統、模型庫系統、數據庫系統三者有機結合起來。它大大擴充了數據庫功能和模型庫功能，即DSS的發展使管理信息系統上升到決策支持系統的新臺階上。DSS使那些原來不能用計算機解決的問題逐步變成能用計算機解決。

2.人工智能概念和研究范圍

(1)人工智能定義。由計算機來表示和執行人類的智能活動(如判斷、識別、理解、學習、規劃和問題求解等)就是人工智能。人工智能的研究在逐步擴大機器智能，使計算機逐步向人的智能靠近。

(2)人工智能的研究范圍。人工智能研究的基本范圍有：問題求解、邏輯推理和定理證明、自然語言處理、自動程序設計、學習、專家系統、機器人學、機器視覺、智能檢索系統、組合高度問題、系統與表達語言等；其主要研究領域有：自然語言處理、機器人學、知識工程。

自然語言處理：語音的識別與合成，自然語言的理解和生成，機器翻譯等。

機器人學：從操縱型、自動型轉向智能型。在重、難、險、害等工作領域中推廣使用機器人。

知識工程：研究和開發專家系統。目前人工智能的研究中，最接近實用的成果是專家系統。專家系統在符號推理、醫療診斷、礦床勘探、化學分析、工程設計、軍事決策、案情分析等方面都取得明顯的效果。

3.決策支持新技術

(1)數據倉庫的興起和概念。數據倉庫(Data Warehouse―DW)的概念是Prism Solutions公司副總裁W.H.Inmon在1992年出版的書《建立數據倉庫》(Building the Data Warehouse)中提出的。數據倉庫的提出是以關系數據庫，并行處理和分布式技術的飛速發展為基礎，它是解決信息技術在發展中一方面擁有大量數據，另一方面有用信息卻很貧乏(Data rich―Information poor)這種不正?，F象的綜合解決方案。

W.H.Inmon在《建立數據倉庫》一書中，對數據倉庫定義為：數據倉庫是面向主題的、集成的、穩定的、不同時間的數據集合，用于支持經營管理中決策制定過程。

傳統數據庫用于事務處理，也叫操作型處理，是指對數據庫聯機進行日常操作，即對一或一組記錄的查詢和修改，主要為企業特定的應用服務的。用戶關心的是響應時間，數據的安全性和完整性。數據倉庫用于決策支持，也稱分析型處理，用于決策分析，它是建成立決策支持系統的基礎。

(2)數據倉庫的特點。數據倉庫是面向主題的：主題是數據歸類的標準，每一個主題基本對應一個宏觀的分析領域。

數據倉庫是集成的：數據進入數據倉庫之前，必須經過加工與集成。對不同的數據來源進行統一數據結構和編碼。統一原始數據中的所有矛盾之處，如字段的同名異義，異名同義，單位不統一，字長不一致等。總之將原始數據結構作一個從面向應用到面向主題的大轉變。

數據倉庫是穩定的：數據倉庫中包括了大量的歷史數據。數據經集成進入數據倉庫后是極少或根本不更新的。

數據倉庫是隨時間變化的：數據倉庫內的數據時限在5-10年，故數據的鍵碼包含時間項，標明數據的歷史時期，這適合DSS進行時間趨勢分析。

數據倉庫中數據很大：通常的數據倉庫的數據量為10GB級，大型的是一個TB級數據量。數據中索引和綜合數據占2/3，原始數據占1/3。

數據倉庫軟、硬件要求：需要一個巨大的硬件平臺和一個并行的數據庫系統。

(3)數據開采的概念及方法。1995年在加拿大召開了第一屆知識發現(Knowledge Discovery in Database―KDD)和數據開采(Data Mining―DM)國際學術會議以后，“數據開采”開始流行，它是“知識發現”概念的深化，知識發現與數據開采是人工智能、機器學習與數據庫技術相結合的產物。KDD一詞是在1989年8月于美國底特律市召開的第一屆KDD國際學術會議上正式形成的。

知識發現被認為是從數據中發現有用知識的整個過程。數據開采被認為是KDD過程中的一個特定步驟，它用專門算法從數據中抽取模式。

數據開采的主要方法和技術有：信息論方法、集合論方法、仿生物技術、公式發現、統計分析方法及其它方法。

二、智能決策技術原理

要能做出智能決策需要在智能決策支持系統的輔助下才能實現。因而要知道智能決策技術的原理就須要知道智能決策支持系統的原理及構造。

智能決策支持系統(IDSS)是在決策支持系統(DSS)的基礎上集成人工智能專家系統(ES)而形成的。決策支持系統主要是由問題處理與人機交互系統(由語言系統和問題處理系統組成)、模型庫系統(由模型庫管理系統和模型庫組成)、數據庫系統(由數據庫管理系統和數據庫組成)等組成。專家系統主要由知識庫、推理機和知識庫管理系統三者組成。決策支持系統和專家系統集成為智能決策支持系統。

IDSS中DSS和ES的結合主要體現在兩個方面：

(1)DSS和ES的總體結合。由集成系統把DSS和ES有機結合起來(將兩者一體化)。

KB和MB的結合。模型庫中的數學模型和數據處理模型作為知識的一種形式，即過程性知識，加入到知識推理過程中去，或者將知識庫和推理機結合起來，形成知識推理模型加入到模型庫中去。

(2)DB和動態DB的結合。DSS中的DB可以看成是相對靜態的數據庫，它為ES中的動態數據庫提供初始數據，ES推理結束后，動態DB中的結果再送回到DSS中的DB去。由DSS和ES這三種結合形式，也說形成了三種IDSS集成形式。

智能決策支持系統是以大量的信息收集和大量的知識為基礎，將它們存儲在數據庫和知識庫中，為問題處理系統服務。將實際問題轉換成計算機能進行求解的過程，就是通過對問題的分解和分析，建立問題求解的總框架模型，根據這個總框架模型的各組成部分的目標、功能、數據和求解的要求來決定各組成部分是建立新模型，還是選擇已有的成熟模型；多模型如何組合；需要利用哪些數據；是采用數值計算模型還是采用知識推理模型進行各種處理方法選擇，然后對其進行求解。將求解的結果或得到的支持決策的信息反回給決策用戶。

三、智能決策技術的應用

決策支持系統自70年代初產生以來，在這20年間逐步應用于各個領域和部門，在發展中不斷融入人工智能的技術使之成為智能決策支持系統，并得到更加廣泛的應用。主要有以下部門：

1.企業(包括工業、農業、商業等)

(1)生產部門；(2)財務部門；(3)銷售部門；

(4)運輸、后勤部門；(5)勞動人事部門；(6)外貿部門，等等。

2.事業單位

(1)城市管理部門；(2)衛生保健部門；

(3)資源管理部門；(4)教育文化部門，等等。

3.國防軍事領域

4.研究開發領域

在我國，目前已開發應用的有：全國宏觀經濟發展決策支持系統，省區整體發展決策支持系統，縣區發展戰略研究決策支持系統，各行業的發展決策支持系統，公司一級的、廠一級生產經營決策支持系統，流域管理決策支持系統，運輸經營管理決策支持系統，人口發展與控制決策支持系統，作戰指揮決策支持系統，后勤保障決策支持系統等等。

可見決策支持系統的應用已經深入到生活的各個方面。由于人們在日常生活中，隨時都要作出選擇和決定，這種選擇和決定就是決策?，F代化的社會經濟生活規模宏大，變化和進展迅速，各種關系錯綜復雜，不論是對個人、集體、地區、國家，決策的正確與否，影響是巨大的；一念之差，影響到事業的成敗，組織的興亡盛衰。而正確有效的決策在于充分掌握信息和根據信息作出正確判斷，因此采集、整理和分析信息是決策聽首要任務。決策支持系統正是基于計算機上的交互式信息系統，主要目的是為決策者提供有價值的信息，能幫助決策者解決半結構和非結構決策問題。隨著決策支持系統和人工智能技術的不斷發展，由決策支持系統和人工智能技術融合的智能決策支持系統將不斷完善，應用的范圍將加廣泛和深入人們的生活。

參考文獻：

[1]陳文偉.決策支持系統及其開發.電子工業出版社，1998.

第6篇：運籌學的原理和方法范文

系統科學是對系統的存在方式和運動變化規律的正確反映和真理性認識。除外系統科學又是以系統思想為中心、綜合多門學科的內容而形成的一個新的綜合性科學門類。系統科學按其發展和現狀，可分為狹義和廣義兩種。

狹義的系統科學一般是指貝塔朗菲左其著作《一般系統論：基礎、發展和應用》中所提出的將"系統"的科學、數學系統論、系統技術、系統哲學三個方面歸納而成的學科體系。

廣義的系統科學包括系統論、信息論、控制論、耗散結構論、協同學、突變論、運籌學、模糊數學、物元分析、泛系方法論、系統動力學、灰色系統論、系統工程學、計算機科學、人工智能學、知識工程學、傳播學等一大批學科在內，是20世紀中葉以來發展最快的一大門綜合性科學。

一．系統科學的發展歷程

20世紀40年代，在大型軍事科研項目的社會背景：計算機技術不斷發展的技術背景：整體思維的科學背景下。由于自然科學、工程技術、社會科學和思維科學的相互滲透與交融匯流，產生了具有高度抽象性和廣泛綜合性的系統論、控制論和信息論（老三論）。由于系統論、控制論和信息論的相互聯系與相互結合，形成了具有普遍意義的系統科學理論與系統科學方法。60年代，美國將《系統工程》雜志改為《系統科學》。中國在技術領域的雜志則有《系統科學與教學》、《系統工程的理論和實踐》、《系統工程學報》、《系統工程》等。也是這樣出現了一門新的綜合性科學門類。70年代以來，又相繼產生了耗散結構理論、協同學理論、突變論（新三論）和超循環理論，極大的深化和發展了系統科學理論。

二．系統科學包括的內容

系統科學所包括的內容有系統概念、一般系統論、系統理論分析論、系統方法論和系統方法的應用。關于系統科學的內容和結構最詳盡的框架，是我國著名科學家錢學森提出來的。他認為系統科學與自然科學和社會科學處于同等地位。他把系統科學的體系結構分為四個層次：第一層次是系統工程、自動化技術、通信技術等，這是直接改造自然界的工程技術層次；第二層有運籌學、系統理論、控制論、信息論等，是系統工程的直接理論，屬技術科學層次；第三層次是系統學，它是系統科學的基本理論；最高一層將是系統觀，這是系統的哲學和方法論的觀點，是系統科學通向哲學的橋梁和中介。

三．系統科學所研究的內容

系統科學是以系統為研究對象的基礎理論和應用開發的學科組成的學科群。它著重考察各類系統的關系和屬性，揭示其活動規律，探討有關系統的各種理論和方法。如對企業職工下崗再就業問題，應立即立項組織科學調研，進行系統的分析研究，使這項工作有較充分的科學依據，各個局部與整體間關系更加協調，各項目標更加合理，宏觀調控更為有效，還可實現預警作用，及早發現和解決存在的關鍵問題，提出系統化、科學化的工作方向。

四．系統科學研究的方法

系統方法就是從系統的基本觀點和基本原理出發，把研究對象置于系統的形式中，從要素、結構、系統整體、外部環境的相互聯系和相互作用中綜合的進行考察，以揭示對象系統的本質和規律，達到最佳的處理和解決具體系統問題的一種方法。系統方法的關鍵是考察要素與要素的關系。如：對于研究教育系統中，我們要知道影響我們現在教育水平的要素是什么，那我們就要從教育這個系統出發，聯系我們現在教育的制度，師資問題，教學設備問題，教學外部環境等問題實行綜合性研究和考察，揭示現代教學本質和規律。

五.系統方法的基本原則：

1、目的性原則：在運用系統方法研究和解決具體問題時，必須具有明確的目的性。

2、層級性原則：層級性是系統的普遍特性，運用系統方法研究具體系統就必須從系統的這一普遍特性出發。

3、結構性原則：結構性是任何系統所共有的重要屬性，因此，結構性原則是系統方法必須遵循的一條重要原則。

4、整體性原則：整體性是系統最基本的特性，也是系統方法最基本的出發點。系統的特性、功能和規律是通過系統整體的運動、變化和發展表現出來的。所以，只有從系統整體出發，才能真正的揭示出系統的特性、功能和規律。

5、相關性原則：由于要素、結構、系統整體和外部環境是緊密相關的，所以在運用系統方法考察系統的任何一個方面時，都必須與這一方面緊密相關的其他各個方面進行綜合的、全面的研究。系統方法的相關性原則也是唯物辯證法普遍聯系觀點的具體體現和實際應用。

6、模型化原則：在運用系統方法研究具體系統時，一般都需要抽象出系統的模型以代替對象系統，并通過對系統模型的研究來揭示對象系統的本質和規律。

7、最優化原則：系統整體的最優化，既是系統方法的根本出發點，也是系統方法的最終目的和歸宿，它貫穿與運用系統方法研究具體系統過程的始終。

六.系統科學目的

系統論的任務，不只是認識系統的特點和規律，反映系統的層次、結構、演化，更主要的是調整系統結構、協調各要素關系，使系統達到優化的目的，系統論的基本思想、基本理論及特點，反映了現代科學整體化和綜合化的發展趨勢，為解決現代社會中政治、經濟、科學、文化和軍事等各種復雜問題提供了方法論基礎。如為解決企業下崗職工的分流安置和再就業問題，我們用系統科學去研究可以得出這樣的合理的工作目標。一是短期工作目標，二是長期工作目標。短期工作目標可以是：用5年左右的時間，解決大部分（90％左右）國有企業下崗職工的分流安置和再就業問題，并完善社會保障制度。長期工作目標應該是：通過宏觀調控和經濟、法律等手段，建立下崗、分流、置、再就業制度和機制。通過進行企業職工下崗再就業的系統分析研究，并不是脫離當前的工作實際，既要考慮長遠的工作目標，也要結合當前的工作實際。可以分時間階段地逐步完善，既做好基礎性工作，又做到長遠目標與當前工作相結合，

使當前的工作得到改進，使得問題得到實際的解決。

七．目前系統科學的研究方向

對系統論、信息論、控制論、耗散結構論、協同學、突變論、運籌學、模糊數學、物元分析、泛系方法論、系統動力學、灰色系統論、系統工程學、計算機科學、人工智能學、知識工程學、傳播學等一大批學科在內的，將其作為研究對象置于系統的形式中，從要素、結構、系統整體、外部環境的相互聯系和相互作用中綜合的進行考察，以揭示對象系統的本質和規律。如：對于金屬材料，有兩個這樣的科學問題。（1）能否將已建立的電子結構、相結構和組織結構3個層次的理論整合成相互關聯的系統理論？（2）金屬材料系統中合金相的多樣性是否由基本結構單元序列的多種組合方式形成？為此“金屬材料系統科學”提出了“基本原子團序列”、“特征原子序列”和“特征晶體序列”是構建合金相的三個基本結構單元的新見解并建立了計算合金相狀態、能量和體積的新方法。實施了“金屬材料系統科學特征原子序列工程”同時開展了“金屬材料系統科學”理論的應用。

八.系統科學發展的成果

1.近年來，系統科學的思想和方法在體育系統得到進一步的推廣和應用，并取得了一些成效。為總結經驗，使系統科學的思想和方法更好地應用于體育工作，提高體育工作管理水平。正在籌備舉辦第三屆亞冬會的黑龍江省體委在會上進行書面交流。他們認為，系統科學的運用，為舉辦好第三屆亞冬會提供了重要的科學管理的保證。從近兩年來的籌備管理工作進展情況看，所帶來的效益是明顯的，達到了預期的目的。他們借鑒北京亞運會和申辦奧運會的經驗，運用系統科學的思想、方法和技術去組織管理籌備工作。做到了兩個突破，一是思想方式上的突破；二是方法、技術運用上的突破。

2.系統法學是將系統科學與法學相結合而形成的一種法學思想、法學流派和法學理論，其核心思想是法或法律就是系統，任何法的現象都是具有系統意義的現象，可以運用系統科學方法加以解釋和說明。系統科學將法的現象視為階級現象，就自然而然形成階級分析法學。系統法學也同樣對法形成了一個基本觀點或定義，既法或法律是系統。系統是個抽象的概念，同時也是容易理解的和接受的概念。因此，這種定義或這種思想，對法學研究的制約最小，為法學研究提供了極大的空間。

3物流信息系統是一門研究如何在企業中應用信息技術，幫助物流管理人員更有效地利用物流信息的學科。它是融管理科學、信息科學、系統科學、通信技術和計算機技術為一體的綜合性學科。目標是培養管理信息系統的系統分析員和程序員和強調用戶和管理者應該如何參與系統開發過程中的活動，使設計出來的信息系統更加適合管理者的需要。隨著計算機和通信技術的發展，信息化社會人們對信息和數據的利用與處理已進入自動化、網絡化和社會化的階段。物流信息系統是物流企業以采集、處理和提供物流信息服務為目標的系統，它的應用標志著物流企業管理現代化水平和信息化程度。

文獻：

第7篇：運籌學的原理和方法范文

關鍵詞：職業院校；管理信息系統；教學方法；改革；探索

中圖分類號：G642.41 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2016）19-0090-02

MIS課程特點

1.理論性

MIS課程涉及管理學、統計學、運籌學、仿真學、計算機學等相關課程的內容，交叉面廣，是一門綜合性較強的邊緣學科，理論知識的闡述比較廣泛且抽象，學生在學習過程中必須具有相對扎實的理論基礎。

2.實踐性

MIS課程的學習不僅在于對理論知識的掌握，更側重于培養學生具備較強的實踐操作技能。在教學和學習的過程中，我們應將理論知識與實踐應用相結合，開發中小型實用的MIS。

3.交叉性

MIS作為一門新學科，其理論體系還處于發展和完善的過程中。計算機科學與技術、應用數學、管理理論、決策理論、運籌學等相關學科構成了MIS的理論基礎，使其成為一門有鮮明特點的邊緣學科。

4.綜合性

從廣義上說，MIS是一個對組織進行全面管理的綜合系統。MIS綜合的意義在于產生更高層次的管理信息，為管理決策服務。

MIS課程教學中存在的問題

1.教學內容陳舊

MIS課程是一門以計算機技術、網絡技術和信息技術為基礎的綜合性學科。然而，隨著信息技術的迅猛發展，MIS課程基礎理論中涉及的技術方法相對落后，那些隨著科技發展已失去原有價值的內容，仍然在課程的教學內容中占有很大篇幅，而那些MIS學科前沿的新技術、新知識，卻沒有被納入到教學中。

2.教學目標不明確

不同專業的學生所學的專業課程性質不同、背景不同，因此他們對信息系統的認識角度、掌握側重點也應有所不同，而目前的MIS課程教學中存在不同專業使用相同教材、分配相同授課時間、教學目標定位不當等問題。

3.缺乏典型的MIS開發案例

在實際的MIS教學過程中，由于多方面的原因，對學生動手能力的訓練比較少，即使有一些訓練，那也只是在簡單假設下所開發的非常簡單的系統模型。同時，缺乏開發工具和成功的案例式教學。在教學過程中由于實踐環節沒能跟上，使得理論不能真正運用到實踐中，學生缺少感性認識和實踐機會，課程內容與工作環境聯系不緊密，導致學生對MIS課程的學習感到比較抽象、空洞，提不起興趣。

對MIS課程教學方法改革的探討

1.充實和更新教學內容

當前，MIS方面的教科書的內容存在相對滯后的問題，這就要求教師在MIS課程的教學中，要有效地將信息技術領域的最新發展動態和研究成果穿插到教學過程中，多向學生推薦有關MIS的參考書和雜志，讓學生及時了解本學科最前沿的信息技術，同時在教學內容的安排上應做相應的調整和補充。例如，在講解MIS開發方法時，除了重點強調結構化開發方法外，還應加大對原型法、面向對象法、CASE方法的講授力度，使學生深入了解各種開發方法的原理和適用場合，并能結合實際應用選擇合適的開發方法。MIS教學內容應引入當前計算機軟硬件、信息技術發展的最新知識，分析不同的MIS應選擇怎樣的系統體系結構、軟硬件環境、開發方法和開發工具等。MIS管理、戰略規劃方面的內容也要深入講授，在教學時，可設計一些案例，與日常工作、生活及社會環境的實際應用相聯系，同時適當加大對電子政務、決策支持系統（DSS）、辦公自動化系統（OA）、戰略管理信息系統等內容的講授篇幅。

2.提高教學對象的專業針對性

MIS的教學對不同專業學生的要求是不一樣的，我們傳統的區分方法是將學生分為信息管理與信息系統專業的學生和非信息管理與信息系統專業的學生兩類，分別制定不同的課程標準：要求信息管理專業的學生以一個信息系統設計者的角度來學習，不僅要了解MIS的基本理論和發展趨勢，而且必須熟知MIS的分析、設計、實施和評價的原理和方法并付諸應用；而對于非信息管理專業的學生，則是以一個信息系統用戶的角度來學習，一般只要求學生掌握MIS的基本理論、了解信息系統的開發過程和方法、熟練應用某個行業的MIS等方面的內容。針對這兩類學生，教師一般是準備兩套不同的教學方法及案例進行教學。但是經過近年的課程教學，教師感覺到這樣的區分方法還有待進一步細化。同樣是非信息管理專業的學生，由于所學專業、知識背景等的不同，其對不同行業案例的理解也會有所差異，如果教師在教學過程中不加以區分，分析講解同樣的案例，則不僅使學生學習起來存在困難，而且會降低學生學習的積極性，影響教學效果。

3.MIS軟件與案例教學相結合

MIS的設計開發始終應與企業管理的實際應用緊密相關。在管理信息系統的教學中，應用企業的各類MIS是必不可少的環節，在案例教學更是重要的組成部分。在案例教學模式中，教師通過信息系統的真實開發環境，讓學生參與系統的設計開發，學生在實現案例的過程中可親身體驗、理解理論知識，達到理論與實踐相結合的目的。教師在案例教學模式中，應充分調動學生學習的積極性和主動性，通過案例引導學生的學習興趣，培養思辨、分析應用理論知識的綜合能力。案例教學不僅是一個給學生傳遞知識、信息的過程，更是讓學生對實際問題進行分析思考的過程。

結語

改進教學方法，提高教學質量，達到良好的教學效果，是每位教師努力的方向。相信通過教學方法的改革，加上我們的不懈努力與進取，我們能夠不斷克服教學中存在的問題與弊端，改善教學效果，為信息化社會培育出更多的應用型人才。

參考文獻：

[1]黃梯云.管理信息系統（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]靳士蘭.高校工程類設計專業課教學方法的探索與嘗試[J].教育探索，2006（03）：85-86.

[3]何曉蘭.《管理信息系統》教學改革探究[J].內江科技，2007（02）：140-141.

第8篇：運籌學的原理和方法范文

Abstract： To improve the reliability of aviation equipment， equipment personnel add spare parts for each type of attachment. Calculation shows that reasonable arrangements for the number of spare parts by dynamic programming improve equipment reliability effectively， and the modification cost is reduced to the minimum.

關鍵詞： 裝備可靠性；動態規劃；加改裝

Key words： equipment reliability；dynamic programming；modification

中圖分類號：O221.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）29-0076-03

0 引言

動態規劃是一種數學方法，屬于運籌學的一個分支，其目的是使多階段決策過程最優化。動態規劃的方法廣泛應用于經濟管理、工程技術、生產調度、最優控制和工農業生產及軍事等方面。動態規劃是一種重要的決策方法，可以用來解決裝載和排序、最短路線、最優路徑、設備更新、資源分配、庫存管理、生產過程最優控制等問題。許多問題常常用線性規劃或非線性規劃來解決，但仍不如用動態規劃更行之有效。

裝備的可靠性既是確定維修需求的依據，又是維修工作的歸宿，維修工作必須圍繞可靠性的需求來做，一切維修活動，歸根到底都是為了保持、恢復、提高裝備的可靠性[1]。制定在一定的經濟范圍內保障裝備的可靠性最高的裝備改裝方案，用動態規劃來解決有效很多。

1 動態規劃的方法介紹

1.1 動態規劃的基本思想 動態規劃的核心是最優化原理，具有如下性質：無論過去的狀態和決策如何，對前面一系列決策所形成的目前狀態而言，余下的決策必須構成最優策略[2]。運用該原理，就可以將多階段決策問題的求解過程看作一個連續的遞推過程，由后向前逐步推算，求解問題時，各狀態前面的狀態和策略，對后面的子問題來說，只不過相當于其初始條件，并不影響后面的最優決策[3]。

1.2 動態規劃的基本概念

①階段。階段是指為了便于按一定的次序去求解，而把問題的過程恰當地分為若干個相互聯系的階段，人們常用符號k表示階段變量，階段變量指描述階段的變量。

②狀態。狀態表示每個階段開始所處的自然狀況或客觀條件，它描述了研究問題過程的狀況。描述過程狀態的變量稱為狀態變量，常用sk表示第k階段的狀態變量。

③決策。決策表示當過程處于某一階段的某個狀態時，可以作出不同的決定，從而確定下一階段的狀態，這種決定稱為決策。常用uk（sk）表示第k階段當狀態處于sk時的決策變量，它是狀態變量的函數。在實際問題中，決策變量的取值往往限制在某一范圍內，此范圍稱為允許決策集合，常用Dk（sk）表示第k階段從狀態sk出發的允許決策集合，顯然有uk（sk）∈Dk（sk）。

④策略。策略是一個按順序排列的決策組成的集合。由過程的第k階段開始到終止狀態為止的過程，稱為問題的k子過程。由每段的決策按順序排列組成的決策函數序列{uk（sk），…，un（sn）}稱為k子過程策略，簡稱子策略，記為

pk，n（sk），即pk，n（sk）={uk（sk），uk+1（sk+1），…，un（sn）}

⑤狀態轉移方程。狀態轉移方程是確定過程由一個狀態轉移到另一個狀態的演變過程。若給定第k階段狀態變量sk的值，如果該段的決策變量uk一經確定，第k+1階段的狀態變量sk+1的值也就完全確定。即sk+1的值隨sk和uk的值變化而變化，這種對應關系可以記為

sk+1=Tk（sk，uk）

上式稱為狀態轉移方程，Tk稱為狀態轉移函數[4]。

⑥指標函數和最優值函數。指標函數是用來衡量所實現過程優劣的一種數量指標，它是定義在全過程和所有后部子過程上確定的數量函數，常用Vk，n表示[5]，即

Vk，n=Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1），k=1，2，…，n

對于要構成動態規劃模型的指標函數，Vk，n可以表示為sk、uk、Vk+1，n的函數，滿足以下遞推關系Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1）=？準k[sk，uk，Vk+1，n（sk+1，…，sn+1）]

常見的指標函數有如下兩種：

1）過程和它的任一子過程的指標是它所包含的各階段的指標的和，即

Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1）=■vj（sj，uj）

其中vj（sj，uj）表示第j階段的階段指標[6]，則上式又可以記為

Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1）=vk（sk，uk）+Vk+1，n（sk+1，uk+1，…，sn+1）

2）過程和它的任一子過程的指標是它所包含的各階段的指標的乘積[7]，即

Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1）=■vj（sj，uj）

這時就可寫成

Vk，n（sk，uk，sk+1，…，sn+1）=vk（sk，uk）Vk+1，n（sk+1，uk+1，…，sn+1）

指標函數的最優值，稱為最優值函數，記為fk（sk）[8]。它表示從第k階段的狀態開始到第n階段的終止狀態的過程，采用最優策略所得到的指標函數值，記

fk（sk）=■Vk，n（sk，uk，…，sn+1）

其中“opt”可根據題意取min或max[9]。

1.3 動態規劃的基本方程 設指標函數是取各階段指標的乘積的形式，那么動態規劃的基本方程為

fk（sk）=■[vk（sk，uk）×fk+1（sk+1）]

k=n，n-1，…，1

邊界條件為fn+1（sn+1）=1[10]。

其中n表示計劃的階段總數，k表示階段變量，fk+1（sk+1）表示從第k+1階段到第n階段采取最優策略所得到的指標函數值[11]，vk（sk，uk）表示第k階段的階段指標，fk（sk）表示從第k階段到第n階段采取最優策略得到的指標函數值，“opt”在裝備更新問題中取max[12]。

2 實例求解

某航空裝備由3型部附件D1、D2、D3（每型各1個）構成，3型部附件間的可靠關系為串聯關系，即有一型部附件出現故障該型裝備即出現故障，無法正常使用。3型部附件使用到時間t的可靠度Ri（t）（i=1，2，3）分別為0.6、0.7、0.5。為提高該型裝備的可靠性，擬對其進行加改裝，每型部附件加裝備用部附件（同型部附件間構成并聯關系）。受重量、加改裝空間等的制約，每一型部附件最多只能加裝3個備用部附件，3型部附件的單個加改裝費用Ci（i=1，2，3）分別為15萬元、30萬元、25萬元?，F要求加改裝總費用不超過120萬元，試制定加改裝方案，使得該型裝備使用到時間t的可靠度最高。

根據題意，本問題為一個3階段的決策問題。設階段k=1，2，3，每個階段解決一個部附件應加裝備用部附件的數量；狀態變量sk表示第k階段可以使用的改裝經費；決策變量uk表示第k階段加裝的備用部附件數量。狀態轉移方程為sk+1=sk-ukck

允許決策集合為Dk（sk）={uk|0？燮uk？燮（sk/ck），uk為整數}

指標函數為vk（sk，uk）=1-（1-Rk）■

遞歸方程為fN+1（sN+1）=1fk（sk）=■{vk（sk，uk）×fk+1（sk+1）}

下面用順序法求解。

①當k=1時，s1=120。

f1（120）=■{（1-（1-0.6）■）×f2（120-15u1）}

=max{0.6f2（120），0.84f2（105），0.936f2（90），

0.9744f2（75）}

②當k=2時，s2=120，105，90，75。

f2（120）=■{（1-（1-0.7）■）×f3（120-30u2）}

=max{0.7f3（120），0.91f3（90），0.973f3（60），0.9919f3（30）}

f2（105）=■{（1-（1-0.7）■）×f3（105-30u2）}

=max{0.7f3（105），0.91f3（75），0.973f3（45），0.9919f3（15）}

f2（90）=■{（1-（1-0.7）■）×f3（90-30u2）}

=max{0.7f3（90），0.91f3（60），0.973f3（30），0.9744f3（0）}

f2（75）=■{（1-（1-0.7）■）×f3（75-30u2）}=max{0.7f3（45），0.91f3（15）}

③當k=3時，s3=120，105，90，75，60，45，30，15，0。

f3（120）=■{（1-（1-0.5）■）}=0.9375

同理解得

f3（105）=f3（90）=f3（75）=0.9375

f3（60）=0.875，f3（45）=f3（30）=0.75

f3（15）=f3（0）=0.5

反推回去，解得

f2（120）=0.91f3（90）=0.853125

f2（105）=0.91f3（75）=0.853125

f2（90）=0.91f3（60）=0.79625

f2（75）=0.7f3（45）=0.525

進而解得f1（120）=0.936f2（90）=0.74529

從而求得u1=2，u2=1，u3=2，即加裝2個D1型備用部附件、1個D2型備用部附件、2個D3型備用部附件。該型航空裝備加改裝總費用為110萬元，使用到時間t的可靠度為0.74529。

3 應用分析

①假設航空裝備技術人員依經驗決定加裝D1型備用部附件2個、D2型部附件1個、D3型部附件3個。則該型航空裝備加改裝總費用為135萬元，使用到時間t的可靠度為0.798525。顯然，與動態規劃計算出來的結果相比，可靠度并沒有顯著增加，總費用卻超出預算很多。

②假設加裝D1型備用部附件1個、D2型部附件1個、D3型部附件2個。則該型航空裝備加改裝總費用為95萬元，使用到時間t的可靠度為0.66885。可見，與動態規劃的方法相比，費用雖然在預算之內，但可靠度卻明顯下降。

綜上，制定在一定經濟范圍內的提高裝備可靠性的加改裝方案，運用動態規劃來解決既可以有效提高裝備可靠性，又可以將費用降低到最小。

4 結束語

維修實踐表明，高可靠性和高維修性的航空裝備，既可以延長使用壽命，又可以減少維修項目和維修次數，這是從根本上降低維修費用的有效辦法。另外，增加零部件特別是貴重件的可修復性，即在維修性設計時，使其具有可調整、可矯正、可局部拆換等性能，這樣既能節約維修費用，又便于戰時修復，提高航空裝備作戰效能。動態規劃為決策者提供了每個零部件的備用件加裝策略，綜合考慮了裝備的可靠性和經濟性，使得總效益最大化。

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[10]沈貴林.基于動態規劃的物流裝備更新決策方法[J].2006，29（12）.

第9篇：運籌學的原理和方法范文

目前，為適應管理信息化的大趨勢，我國企業急需大量的掌握現代信息技術的復合型信息管理人才。高校作為培養人才的中心，開始強化管理信息系統（management information system，mis）的教學。mis是一門集管理科學與信息技術等多學科知識為一體的課程，計算機信息技術的迅猛發展與管理組織結構的發展變化極大地促進了mis理論、技術與方法的發展，從而給mis的教學[1]提出了更高的要求。

案例教學法（case method）是一種以案例為基礎的教學法。

下面結合mis的課程結構特點及國內高校mis課程教學中普遍存在的問題，探索基于案例教學法的管理信息系統教學模式改革。

一、管理信息系統課程特點

（一）理論性。mis課程涉及管理學、運籌學以及計算機等相關課程的內容，學生在學習過程中必須有比較扎實的理論基礎。（二）實踐性。mis課程一般在教學和學習過程中，將理論知識與實踐應用相結合，開發中小型實用的mis。（三）綜合性。從廣義上說，mis是一個對組織進行全面管理的綜合系統。mis綜合的意義在于產生更高層次的管理信息，為管理決策服務。（四）交叉性。mis作為一門新的學科，是以計算機科學與技術、應用數學、管理理論、決策理論、運籌學等相關學科為理論基礎，已經成為一個有特色的邊緣學科。

二、我國高校mis課程教學中普遍存在的問題

（一）教學內容陳舊，需引入mis學科前沿知識。主要表現為，mis學科基礎理論中涉及的技術方法落后，那些已經隨著科技發展失去原有價值的內容，仍然在教學內容中占有很大篇幅，而那些mis學科前沿的新技術、新知識，卻沒有被納入教學之中。（二）教學內容沒有區分專業。目前，mis課程教學存在不同專業使用相同教材，分配相同授課時間，教學大綱定位不當等問題。如工程類專業要求學生的系統開發能力較強，經管類專業則要求學生整體把握[3]和應用mis的綜合能力強。（三）缺乏管理信息系統案例與軟件的結合。在管理信息系統教學中，由于多方面的原因，對學生動手能力的訓練比較少，即使有一些訓練，也是在虛擬題課題下所開發的非常簡單的系統模型。（四）缺乏開發工具和案例式教學。管理信息系統的開發有很多好的開發工具，如visual c++，visual basic，asp.net，java等。而教學中由于實驗環節沒有跟上，使得理論不能真正運用到實踐中，學生對這門課程的學習仍然感到內容較抽象、空洞。 三、基于案例教學法的mis教學改革

（一）注重引入新技術和新知識的案例教學內容。在教學過程中，教師要注重通過互聯網、報刊雜志等精心挑選或適當編寫教學案例，從中引入基本概念方法和模型，使學生理解并掌握所學的知識點。這里，尤其要注重將學科前沿的新技術、新知識納入教學之中。（二）將案例分析同課堂討論式教學相結合。在每章的主要內容講授完以后，老師可以給出一些有爭議的議題，讓學生查找資料、進行思考，安排一定的課時，進行大課或小組討論，并進行引導、提示和點評，這樣實行啟發式教學，提高學生學習的主動性和參與性。（三）案例教學和理論教學緊密結合。通過根據課堂教學需要而設計的一些模擬生產管理問題的案例，以教師為主導，讓學生在一個特定情況下，結合理論發現問題、分析問題、解決問題。（四）案例教學中注重學生能力的培養。在具體的教學過程中，可以通過以下幾種途徑來提高學生的綜合能力：一是請上來的方法。即老師和學生角色的轉換，學生講，教師聽，然后點評，提高學生的語言表達和邏輯思維能力；二是課堂辯論的方法。即在教學過程中，確定正反兩方面的選題，然后對學生進行分組進行辯論，這有利于學生對知識的理解和掌握；三是發散性思維方法。針對教學內容確定選題，然后請學生從多角度、多方位進行研討。（五）針對不同專業，采用不同的案例教學。mis的教學對不同專業的學生要求是不一樣的。要求信管專業的學生以一個信息系統的設計者角色來學習，不僅要了解mis的基本理論和發展趨勢，而且必須熟知mis的分析、設計、實施和評價的原理和方法并付諸應用；而對非信管專業的學生，則是以一個信息系統用戶的角度來學習，一般要求學生掌握mis的基本理論、信息系統的開發過程、設計方法等幾方面的內容。（六）基于案例教學的實踐環節設計。為了促使學生利用管理信息系統基礎理論解決實際管理問題、開發信息系統的實踐能力，課程的實踐教學可采用課程設

計的方式進行。在學期末修完課程的同時，要求學生拿出一個中小型企業管理信息系統，這樣，才能真正達到理論聯系實際的教學效果。

四、結束語

案例教學法應用的好壞將直接影響到學生對mis課程理論體系的理解，甚至影響到學生畢業設計課題的開發能力。而目前國內管理系統案例教學，尚未建立起門類齊全的高質量教學案例庫。我們需要進一步促進學術溝通和經驗交流，提高案例教學資源的共享程度，為創新合作搭建廣闊的平臺，從而為mis的案例教學工作提供更好的資源。

參考文獻：

[1]劉智勇.管理信息系統課程教學改革探討[j].理工高教研究,2008,4:119-121