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關鍵詞:管理運籌學;決策意識;茶思維
作者:劉真羽(廣東技術師范大學,廣東廣州510450)
1高校管理運籌學課程現狀
1.1課程價值目標
管理運籌學作為經濟管理類專業的新興學科,具有重要的社會價值。一方面,高校管理運籌學旨在為各個企業培養高級領導型人才。管理運籌學作為集經濟學、管理學、數學和社會學、心理學等眾多學科為一體的綜合性學科,對學生的基礎知識型技能和思維實踐能力都有極高的要求。管理運籌學不僅能為我國培養應用型人才,還能夠促進教育的融合性改革。另一方面,我國目前進入了經濟發展的高峰期。在“互聯網+”背景下,各類現代化產業層出不窮,對管理類人才的需求加大。在茶思維的“智能優化”和“同階轉換”理論下,目前我國部分大型茶企的高管招聘,已經由直接錄用管理運籌學專業的學生,取代以往的對基層人才逐步培養的模式。對高管缺位的直接補充,不僅能夠提高企業的效率,省去培養專業人才的時間和成本,還能在管理運籌學的體系之下,保障管理人才不缺位。
1.2課程設計體系
在茶道思維的太極理論之下,管理運籌學的專業教學模式講究陰陽相合的“和諧共通性”,旨在培養學生的全面能力。在此思維模式下,教學課程模式分為線上教學和線下教學。線下教學主要針對課堂教學,內容為教師對學生課本理論的指導以及案例分析講解。而線上教學則是指課下的校園網APP上,教師與學生之間的互動教學。包括課業檢查、教師資源共享等等。通過線上和線下教學的同步開展,管理運籌學逐漸滲透在學生日常生活的方方面面,通過大量的資源分析,學生對管理的概念不僅在理論化的層面,還將其付諸于實踐。通過現代茶學的啟示和茶企對高管人才的要求,管理運籌學與時代結合,擴展了教學內容。以往的管理運籌學主要注重經濟學、數學、計算機學與管理學;而在茶文化柔性管理機制以及茶道“人本主義”的思維內核下,管理運籌學開始加入對茶學、心理學的內容性教學。旨在以精神和思維輔助技術型的知識儲備,培養管理人才的全面性。
1.3課程應用普及程度
隨著經濟的發展以及企業對人才的需求,我國現階段的管理運籌學專業正在逐步普及。通過茶思維的專業貫通性理論的實施,管理運籌學作為經濟管理系下的分支學科,正在發展擴大,朝專項系屬學科的目標邁進。在未來,管理運籌學必定是一個融合性的學科專業,甚至可以發展成專門化的院系。介于管理運籌學的學科開設歷史時間短,講解學科的專業教師稀缺。目前為止,專業學科的開設數量不多,人才培養較少,因此能夠將學科再應用在社會上的人才更少?;诖?,必須應用茶思維的教學模式和企業管理模式,將茶道、茶藝、茶學等多種茶元素思維理論應用到管理運籌中,培養學生的管理能力和決策意識。并在茶道思維下注重知行合一,對學生的實踐應用型能力重點培養,為學生開發出多種實踐平臺。
2茶思維下學生決策意識培養模式分析
2.1系統思維決策分析
茶道作為茶文化的核心性思維,雖涉及內容以哲學和文化為主,但其思維內核卻在我國數千年的歷史沉淀中,具有高度的嚴謹性和系統性。一方面,茶道思維中“以人為本”的理念,是當今企業管理決策的主要考慮因素?!耙匀藶楸尽辈粌H關心員工的身心健康,還關注顧客以及其他人群的幸福感和舒適度。在此理念下,企業決策必須以“生態、環?!睘橹鳎荚趧撛烊诵曰纳虡I環境,為顧客提供健康、舒適的新型產品。在人本主義的決策主題下,高校管理運籌學專業的整體系統決策都必須為這一主題進行服務。另一方面,茶葉制造工藝中的茶藝思維,也具有高度的嚴謹性。茶葉抖篩的次數、晾曬的溫度和時長都有嚴格的規定。在此思維影響下,管理運籌學中對數學建模的要求、計算機學習都更加嚴格。在系統決策分析下,必須以高度專業的計算機建模為基礎,進行科學性的人性化決策。
2.2技術創造決策分析
在培養學生的決策能力時,必須利用現代科技,以技術創造決策作為主體。一方面,在關乎企業大型項目融資或改革時,必須利用管理運籌學下的數學建模能力,在計算機上進行概率分析、線性規劃和數據庫整合等項目提前模擬。通過在建模下的概率結果,即根據由技術性、科學性的嚴謹結果,再來整體分析決策項目的可行度。利用技術作為決策的主導,能夠有效避免未來的財務風險,并能彌補人工無法察覺到的數據漏洞。通過技術支撐,能夠促進企業的決策正確,在數據建模中也能培養學生的整體決策意識和危機決策意識。另一方面,在企業的各類小型項目或產品、人員管理需要決策時,當管理人員配備不足或事物繁忙的情況下,可以直接利用計算機建模進行結果性決策。
2.3執行決策結果分析
上文提到,當遇到大項目決策與小事務決策時,有兩種不同的思考方案,但無論哪種,都要依靠技術和數據作為參考。根據對現有870家茶企管理運籌學人員,在進行決策時的調研報告可知,在面臨大方案項目決策時,依靠技術的決策結果比單純人腦分析的結果,可執行率高17%。但隨著計算機技術的深入,太過依靠科技,管理者在剛性技術下的決策,有時太過呆板,不能以企業的實時情況為變通,因此阻礙了執行決策時的靈活性。決策者過于依靠技術,而不以人的思維意識為轉移,會使公司管理缺失茶思維下的人性化?;诖?,現階段的決策人員開始以茶太極思維下的柔性管理理論為基點,在重視科技的同時,也注重自我思考以及員工需求。
3學茶思維下學生決策意識培養優化策略
3.1案例教學與思維講座
一方面,在管理運籌學中加入茶思維的案例教學。茶社交思維下的故事性案例,能夠讓領導者學會在決策時,在有效的兼顧企業利益的同時溝通好員工情緒與需求。茶太極思維案例能夠讓決策者注重企業利潤與社會生態的平衡,不過于以牟利為主,而注重在社會主義市場經濟下的可持續發展。另一方面,開展教授思維講座。在宣講會下,學生能夠擴展視野,更全面的理解茶思維和在茶元素下的決策思維和人文思維。在擴展自身思維的同時,推動決策綜合意識的升華與決策格局的擴大。
3.2計算機數學建模課程
首先,繼續重視計算機數學建模課程,對管理運籌學下的技術性課程繼續優化。旨在讓學生學習的更加深入,增加對計算機數據庫的整合以及項目決策的模擬的準確性。并在學習中創造計算機能識別的運籌學模型、編寫運籌算法程序,為運籌學教學的完善打下良好的基礎。其次,深化擴展數學建模課程的思想性和內容。將“理性”的技術性課程與“感性”心理學、社會學課程相融合,在培養學生理性決策意識的同時,注重學生對決策周邊環境的考慮,解放因單純數據學習而禁錮的人本思想,培養社會主義核心價值觀下的決策型人才。
3.3科技競賽與實踐平臺
為加強學生的執行決策意識,培養其在決策中根據企業環境和周邊執行概率可行度的分析性思維,必須在茶道“知行合一”的元素思維下,開發各類模擬決策執行平臺。一方面,開展科技競賽,提高學生的數學建模實踐能力。并且開發出各類更有效的人工智能決策數據庫,以應對各類小型決策發生時人工管理不足的情況。另一方面,高校與茶文化企業合作,茶企空出多個靈活性的管理職位以供學生實習,學生在茶企的管理層實習中也能更好的理解茶思維,踐行茶道最優執行性決策。通過在實踐中提高決策執行力,獲得執行力度與決策意識的循環雙贏。
【論文摘 要】本文分析了信息管理與信息系統的專業特點和運籌學的學科特點,探索了適應信息管理與信息系統專業運籌學教學方式,從運籌學的教學目的、教學內容、教學方式以及與專業相結合等方面對運籌學課程的教學改革進行思考和嘗試,并對改革效果進行了一定的分析總結。
一、引言
運籌學是20 世紀新興的學科之一,近年來,運籌學作為一門學科,在理論和應用方面,無論就廣度還是深度來說都發展很快。1998年教育部頒布的《本科專業目錄和專業介紹》中,將運籌學課程列為經濟管理專業的主干課程。
信息管理與信息系統專業(以下簡稱信管專業)是管理科學與工程下的一個二級學科,我校的信管專業隸屬于信息工程學院,運籌學一直被定為專業基礎必修課列入培養方案,有多年的教學歷史。我在運籌學課程的教學過程中,探索適應信管專業培養目標和學生特點的教學方法,積累了一些想法并進行了嘗試,取得了初步的效果。
二、信管專業和運籌學的特點及關系
信息管理與信息系統專業培養具備現代管理學理論基礎、計算機科學技術知識及應用能力,掌握系統思想和信息系統分析與設計方法以及信息管理等方面的知識與能力,能在國家各級管理部門、工商企業、金融機構、科研單位等部門從事信息管理以及信息系統分析、設計、實施管理和評價等方面的高級專門人才。本校的信管專業學生的培養目標是成為既懂技術又懂管理的企事業單位信息化建設急需的復合人才。
運籌學的基本特點是:多學科交叉性、應用性、最優性和多分支。
(1)多學科交叉性。運籌學具有多學科交叉性的特點,綜合應用經濟學、管理學、數學、物理學、化學等學科的科學方法,這些學科相互滲透,綜合應用。
(2)應用性。運籌學是一門應用科學,它起源于二戰期間的軍事問題,二戰以后應用于經濟管理領域。
(3)最優性。運籌學強調最優決策。運籌學則提供了以數量化為基礎的方法,尋求各種實際問題的最優方案,大大提高了信息管理的水平,增強了決策的科學性。
(4)多分支。運籌學包括各個分支,主要有:線性規劃、目標規劃、整數規劃、非線性規劃、動態規劃、圖論與網絡分析、存貯論、排隊論、對策論等。
結合本校的信管專業特點及上述運籌學特點,我認為信管專業學生學習運籌學的目的是綜合各學科的知識,利用運籌學的方法來對實際問題進行定量的分析和建模,掌握一定的算法,并能運用計算機工具對問題進行求解,以達到使生活、生產和管理等方面的各類問題獲得最優解決。
三、傳統教學中存在的問題及改進措施
從前面的分析可以看出,運籌學作為信管專業的基礎課程,能夠為信管專業的培養目標提供有效支持。但是實際教學效果,有時卻達不到預期的水平,下面針對傳統教學過程中存在的問題提出了一些改進的想法。
1.教學目的的改進
傳統的運籌學教學,仍然存在重理論、輕應用的傾向,教學的目的在于讓學生理解和掌握運籌學的各類算法。結果是過分偏重數學,而不是應用,加上信管專業學生本身數學功底不深,致使很多同學在學習過程中產生畏懼心理,甚至放棄學習。
我認為運籌學的教學應該是理論和實踐相結合,算法是運籌學的重要組成部分,是運籌學思想的精髓,完全放棄算法學習不可取,完全將運籌學變成算法課也不可取,應該使學生在熟悉運籌學各類問題的基礎上,重點培養學生分析問題,根據問題類型建立數學模型的能力,能用一些經典算法求解簡單問題,并能用運籌學的軟件求解復雜問題。用經典算法的思想來開拓學生的思維,用運籌學軟件的使用來提高學生的應用能力,最大限度地發揮運籌學對學生各方面素質和能力提升的作用。
2.教學內容的改進
傳統的運籌學教學內容以典型問題為依據來引出運籌學的各類問題的模型,并著重分析數學模型的形式,算法和模型中參數的變化。這些內容的學習需要具備相當的數學基礎,對于本身數學基礎不佳的我校信管學生來說很容易產生畏難情緒,時間一長會產生厭學心理,進而導致學習效果不佳。
根據上面教學目的的改進措施,我在運籌學的教學過程中將教學重點放在問題的分析和建模中。在講解算法時,我也突出講解算法的設計思路,并積極引導學生來改進經典算法。在理論學習之余,我校的運籌學課程還安排了專門的實踐教學內容,在實踐課中,學生通過學習運籌學軟件的使用,例如excel的規劃求解工具、winqsb、lingo,使學生能靈活運用計算機工具來解決一些復雜的運籌學問題,真正提升學生的運籌學的應用能力。
3.教學方法改進
運籌學以數學為主要工具,一些理論和算法比較復雜,講解難度較大,如果教師按部就班,平鋪直敘,較少結合案例,就會讓學生覺得枯燥乏味,晦澀難懂,從而喪失學習動力,影響教學效果。
針對上述情況,我在運籌學的教學過程中,對運籌學的教學方法進行了如下的嘗試:
(1)加強了加強案例教學。給出大量經濟管理中的問題,引導學生用運籌學的理論和方法去解決,提高學生學習的興趣,培養學生的思維能力。
(2)加強互動,鼓勵學生參與教學,發表自己的觀點與想法。
(3)在實踐教學環節,我組織學生以小組為單位,自行選擇實際問題作為研究課題,并通過小組成員的合作完成問題的數據收集,問題的詳細描述,以及選擇合適的運籌學方法來建立問題的模型,并用運籌學軟件來求解問題。這樣,讓學生真正體驗到運籌學在實際中應用的完整過程,并且培養了學生的團隊合作能力。
(4)通過建立運籌學的課程網站,為學生提供了良好的課余學習環境,以及豐富了學生和老師之間的課外交流渠道。在課程網站中為學生提供了豐富的教學資源,并且設置專門的學生在線答疑功能,老師或其他同學都可以回答。通過課程網站的使用還可以完成課后作業的布置和在線批改,豐富了學生完成課后作業的途徑。
4.與相關專業課的結合
國內院校在設計信管專業課程體系時,一般是在傳統的經濟管理課程基礎上,拼合統計、運籌和信息技術等課程?,F實情況就是許多課程簡單堆砌,缺乏緊密配合,運籌學的教學也經常會與相關專業課脫節。
所以應注意在教學內容上使運籌學與相關專業課的有效銜接,將運籌學的教學自然地融入整個專業課程體系。如運籌學中圖論的教學,要和數據結構、離散數學中的有關章節相結合;網絡計劃中的關鍵路線法,對后繼課程項目管理有很大的價值;網絡計劃的優化部分討論有限資源的合理分配,這一思想在生產管理課程中也有所體現;存貯論直接指導erp中庫存訂貨點的管理??傊堰\籌學和各相關專業課有機結合起來,才能促進運籌學的教學和信管專業的建設。
四、改革效果分析和總結
經過近一年的運籌學教學改革,初步取得了一定的成果,學生對運籌學的學習興趣逐漸提高,學習效果也有所改進,從學生完成的作業和考試情況來看都有所提高。在以后的教學過程中,我還將對課程的考核方式,學生的課外興趣小組的組織以及學生競賽方面進行積極的探索和嘗試。爭取使運籌學在信管專業的學生中成為一門受歡迎的課程。
參考文獻:
[1]胡運權.運籌學教程[m].北京:清華大學出版社,2003
[2]胡運權.運籌學基礎及應用[m].北京:高等教育出版社,2011
[3]歐陽瑞,陳春華.在運籌學教學中要體現數學建模思想[j].長春教育學院學報,2011(27)
關鍵詞:管理運籌學;教學體系;本科生;理論教學;實驗教學
中圖分類號:G423 文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)11-0244-03
引言
目前,各高校經濟管理等文科類專業大都將《管理運籌學》作為專業的主干技術基礎課程。通過該門課程的學習,使學生掌握運籌學主要分支的基本概念、基本模型與求解模型的基本方法,重點是對各種模型與方法的運用。
在多年的運籌學教學實踐過程中,我們發現,大部分文理兼招而且文科學生占多數的經濟管理等文科類專業的本科學生,在學習運籌學課程中的理論證明、繁復的數學推導和復雜的運籌學算法等知識時感到非常吃力,自學起來更加費力,尤其是在遇到規模稍大的實際管理問題時,無法靈活運用所學知識和有效的建模、求解工具去解決。另外,現有的有關運籌學方面的教材內容多、理論性強,需要的教學課時量大,48學時或64學時的課堂教學無法完成全部的教學內容。鑒于此,我們嘗試從實用的角度,針對文科學生的特點,結合自己的教學實踐,提出一套適合文科類本科生的理論教學體系。該體系注重方法與應用的教學,回避復雜的理論證明和繁復的公式推導,有效控制教學所需學時數,將運籌學的建模方法、應用實例和LINGO軟件計算有機地結合起來,為經濟管理等文科類本科生《管理運籌學》課程的教與學提供參考。
一、教學體系及學時分配
《管理運籌學》課程所涵蓋的范圍非常廣,包括運籌學所涉及到管理問題的各個領域,如線性規劃、非線性規劃、動態規劃、對策論、決策論、圖論、優化論和預測論等各個領域。其教學內容包括以上各領域的基本概念、理論方法、數學模型的建立、求解算法及模型的應用等多個方面。對于經濟管理等文科類專業本科生來說,課程的教學學時是有限的,在教學中對以上的教學內容必須有所取舍,不可能涉及到所有的方面內容。根據我們多年實際教學經驗以及各高校的教學大綱,我們認為,對于文科類本科生來說,《管理運籌學》的教學內容大體上應該包括線性規劃及其對偶問題、整數規劃與運輸問題、動態規劃、排隊論、存儲論、圖論、決策與對策等基本內容,為他們了解運籌學的理論、方法,解決日常的基本經濟管理問題,或者進入更高層次的學習奠定基礎。
在我們的實際教學過程中,對于48學時的課堂教學,安排的教學內容和各內容的教學學時分配如圖1所示。
對于64學時的課堂教學,除了要完成圖1中所包括的線性規劃、整數規劃與運輸問題、動態規劃、圖論與網絡計劃以及決策分析等教學內容外,還安排了排隊論和存儲論兩個分支的理論教學以及8個學時的上機實驗,這部分的內容及學時分配如圖2所示。
為了提高學生解決實際問題的能力,可以通過壓縮整數規劃與運輸問題、動態規劃等部分的理論教學學時,從而增加上機實驗學時數。尤其是當總教學學時只有48學時時,我們在教學過程中是通過壓縮動態規劃等教學內容的學時,而將相關的建模和模型求解方面的內容放在了實驗部分,從而達到增加實驗學時的目的,這樣做往往比僅進行理論教學的教學效果更好。
二、教學內容設計
根據以上的教學學時分配,以高等教育出版社出版的《實用管理運籌學》教材(見參考文獻1)為基礎,并根據多年的教學實踐積累,我們對線性規劃等7個運籌學分支以及上機實驗教學的具體教學內容進行設計。
1.線性規劃
此部分包括線性規劃及其對偶問題、靈敏度分析和目標規劃三個部分內容,總學時16,主要內容框架如圖3所示。
從最常見也是最簡單的制定生產計劃方案案例入手,引出線性規劃的基本概念和模型的一般形式,為了得到初始案例的最優解即最優的生產計劃方案,必然涉及到線性規劃模型的求解,進而介紹圖解法和單純形法,在單純形法基礎上,介紹非標準線性規劃模型的標準化方法以及大M法和兩階段法。以上內容是本部分的重點和難點,教學學時分配相對較多,大概需要6-8個學時左右。
線性規劃模型的建模及求解技術是學好《管理運籌學》的基礎,因此還需要重點介紹如何建立線性規劃模型,這需要花費2-4個學時的時間講解諸如資源的合理利用、生產組織與計劃、合理下料、作物布局等幾類常見問題的建模方法,對于所建大型模型,利用單純形法人工求解已很難進行,因此可以在此時給學生介紹LINGO軟件的基本知識,并讓學生能夠利用LINGO軟件解決較簡單的線性規劃模型。
通常的教材均將目標規劃單獨提出并放在線性規劃及其對偶問題之后,在教學過程中,我們發現,在介紹線性規劃建模方法之后就引出目標規劃內容,學生能夠更好地理解,學起來也更輕松,因此,建議在教學內容的先后順序上能將目標規劃提到對偶問題及靈敏度分析之前。
在講解對偶問題的時候尤其需要注意讓學生理解對偶問題與原問題的關系、對偶價格的經濟含義以及如何在線性規劃原問題的最終單純形表中找出對偶價格和對偶問題的最優解。在靈敏度分析中,重點介紹目標函數的價值系數以及約束條件右端項變化時如何進行分析。LINGO軟件靈敏度分析方法也是非常重要的內容,在教學學時允許的情況下有必要進行介紹。如果教學學時不夠,可以放在上機實驗部分進行講解。
2.整數規劃與運輸問題
該部分包括整數規劃、運輸問題和指派問題三部分,總學時10,主要內容框架如圖4所示。
整數規劃相對比較簡單,安排2學時的理論教學,重點介紹分支定界法和割平面法的求解思想和步驟。運輸問題和指派問題數學模型的建立方法是本部分的核心內容,重點介紹求解平衡運輸問題的表上作業法和產銷不平衡運輸問題轉化為平衡運輸問題的方法。我們在實際教學中發現,學生對求解指派問題的匈牙利方法理解不透,在考試的時候得分率相對較低,建議在教學時僅對匈牙利法做簡單的介紹,指派問題的求解仍然采用表上作業法。
3.動態規劃
從現實生活中的實際問題入手,介紹動態規劃的基本概念,重點介紹最優化原理。根據最優化原理,提出狀態轉移方程的建立方法,利用最短路問題的求解過程介紹動態規劃方法的基本思想,并解決資源分配問題、背包問題和排序問題。這部分的內容概念較多,尤其是最優化原理,學生不太容易理解,教師可以在具體介紹最短路問題求解過程中,讓學生總結得出動態規劃方法的基本思想。在我們的實際教學過程中一般利用4-6個學時完成此部分的理論教學,可以節省出2-4個學時以補充上機實驗學時的不足。
4.圖論與網絡計劃
圖論與網絡計劃的總學時為10學時。該部分的內容較多,涉及的定義、定理不下20個,計算量和計算的復雜程度也是教材中各章節最高的。因此,在有限的教學學時內,應該注意有選擇性地進行講解,可以參照圖5所列出的主要內容框架進行教學。
圖和最小樹中的基本概念是本部分的基礎,在教學時需要學生重點掌握,教師可以通過具體的實例,讓學生對概念有感性的認識。最短路問題中涉及了有向圖的Dijkstra算法、無向圖的Dijkstra算法、標號法和改進標號法等4種算法,重點介紹改進標號法。在網絡最大流問題中,求最大流的標號法可以參照求最短路的標號法,重點介紹求最大流的LINGO程序,最小費用最大流問題可以放在上機實驗部分讓學生自己動手解決。在講解網絡計劃時,突出網絡計劃圖的繪制技巧,留出一定的時間讓學生多練習,因為計劃圖的質量直接影響到網絡計劃圖各時間參數和關鍵路的計算。網絡計劃部分的重點在于網絡計劃圖的繪制和求各時間參數的LINGO程序的編寫。如果教學學時不足,關鍵路線與網絡計劃的優化、完成作業期望和實現事件的概率等內容可以放在上機實驗中完成。
5.決策分析
對于經濟管理類本科生來說,決策分析部分所涉及的大部分內容在前期的有關課程中學習過,所以在教學過程中所花費的教學學時不要過多,僅系統地復習一下就可以了。如果有可能的話,在4個教學學時之內講一些對策論(博弈論)的基本概念,以滿足后續課程的學習所需。
6.排隊論模型簡介
利用4個學時的時間重點介紹排隊論的基本概念、little公式以及等待制排隊模型、損失制排隊模型、混合制排隊模型、閉合式排隊模型所關心的各有關參數,最關鍵的是@peb(load,S)、@pel(load,S)和@pfs(load,S,K)等三個與排隊論模型有關的LINGO函數的應用。服務系統的最優化問題比較容易理解,利用LINGO軟件求解起來也相對比較容易,最主要的問題是在教學過程中讓學生掌握其LINGO程序的編寫方法。
7.存儲論模型簡介
雖然存儲論模型的種類很多,但每一種模型都是在固定的假設條件下,根據平均總費用利用求導數(或偏導數)求出訂購(生產)量Q以及訂貨(生產)的時間間隔t等參數。因此,只要將此思想貫穿于整個教學過程,講清楚各種模型的平均總費用的求法就能讓學生學得比較輕松。在我們的教學實踐中,該部分一般安排4個學時的理論教學,如果4學時不夠的話,可以在上機實驗的時候增加該部分的內容,通過實驗讓學生熟悉各種存儲論模型的LINGO軟件求解方法。
8.上機實驗
上機實驗部分大約8學時,在實際的理論教學中,通過壓縮動態規劃等部分學時,上機實驗可以增加到10-12學時??梢园才?-5個實驗專題,除了熟悉LINGO軟件的使用外,線性規劃模型的求解及靈敏度分析、整數規劃及運輸問題模型的建立與求解、網絡最大流及網絡計劃問題的建模與求解等三個實驗為必做部分,以彌補理論教學學時的不足。為了培養學生的實際動手能力以及對運籌學的學習興趣,建議各個實驗均在相應的理論教學過程中進行,最好不要集中安排,這樣有助于學生對理論部分的理解并能有效地利用和調節各章節的理論與實踐教學學時分配。
本教學體系注重從管理學和經濟學的角度介紹運籌學的基本知識,試圖以各種實際問題為背景,引出運籌學主要分支的基本概念、模型和方法,側重各種方法及其應用,而對其理論一般不作證明,對許多數學公式也回避繁復的數學推導。對于復雜的運籌學算法,大都盡量運用直觀手段和通俗語言來說明其基本思想,并輔以較豐富的算例、實例以及LINGO軟件求解算法來說明求解的步驟和方法,為《管理運籌學》課程的教與學提供參考。
關鍵詞:問題導向;運籌學;教學設計
中圖分類號:G642文獻標志碼:A文章編號:2096-000X(2018)04-0101-03
一、概述
運籌學是一門與自然科學、社會科學、技術科學交叉性強的一門科學;運籌學是平行于數學、經濟學等學科的一級學科,又被稱為管理科學。自20世紀30年代末運籌學被提出以來,它作為一門獨立的新興學科在國際上收到了廣泛重視,并應用于軍事、經濟、管理等各個領域。該課程被設立為物流管理專業主干課程,主要培養學生發現問題,建立模型,定量分析能力,為后續專業課程的學習奠定基礎。該課程的理論教學體系己完善,但是實踐教學環節還比較薄弱,對于數學基礎比較差的學生來說,學習運籌學沒有動力。
在本科教育中,國內絕大多數高校都將運籌學作為一門專業基礎課開設,也有很多關于《運籌學》教學方法的研究,主要研究的教學方法有:案例教學法、直觀教學法、Sandwich教學法、游戲教學法、問題導向教學法等,其主要目的都是提高學生的學習興趣與解決問題的能力。問題導向教學法目前在經管類專業課中應用比較廣泛,但應用于運籌學這類以數學建模為手段的基礎課還沒有具體的操作流程與考核辦法。
二、目前高校運籌學課程教學中存在的問題
(一)教學重點與培養目標不符
教育部、國家發展與改革委員會和財政部聯合《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》中指出,我國推進的一系列重大戰略中,迫切需要大量應用型人才。對于培養“應用型、創新型、專業型”人才為目標的高校來講,每一個專業的培養方案及每一個課程的教學目標都應圍繞“應用型、創新型、專業型”展開。
目前高校對運籌學的教學目標有兩大類,一類是重視數學推導演算的理論式教學方法,這種教學方法多用板書和傳統講授的方法進行,教學方式很難引起學生興趣,且學生除了用筆算推演外,不會使用Excel,Matlab等軟件來求解運籌學問題,因此沒有辦法把這門課學習的內容有效的應用于解決專業問題上;另一類教學目標是單純重視運籌學的實用性,這種教學方法多以上機操作的方式進行,讓學生通過用Excel和Matlab對已知問題進行求解,這種教學方法下,學生并不能掌握運籌學的建模原理與方法,不能把所學知識聯系到實際問題上。
(二)教學內容缺乏針對性
高校中有很多專業開設《運籌學》課程,但所學內容不針對專業所需,而是根據運籌學基本知識體系講解的(如表1所示),由于課時限制,大部分內容沒有辦法講解的面面俱到,很多與本專業相關的內容沒有辦法講解透徹。
(三)考核方式不靈活
目前,很多高校運籌學的考核、評價方式比較單一,主要是綜合學生平時成績和期末考試成績,且往往采取閉卷的考試形式,側重于對理論知識的考核,忽視對實踐能力的考核。對于物流管理專業的學生而言,數學基礎相對薄弱,而運籌學涉及的數學知識比較多,手工計算量大,因此期末考試不及格的人數較多,扼殺了學生學習的動力和積極性。
三、問題導向教學法的優勢
(一)問題導向教學法有利于提高學生學習興趣
問題導向教學法以提出問題為教學主線,能幫助學生帶著問題學習知識,提高學生的學習興趣,促使學生從被動學習轉變成主動學習,改變學生對運籌學課程的印象,改善學習效果。
(二)問題導向教學法有利于提高學生實踐能力
問題導向教學法是在學習理論知識之前提出生活中存在的開放性題目,讓同學們思考,并運用現有知識體系進行一輪嘗試性建?;顒印T趯W習理論知識之后再進行一輪建模活動,并通過求解模型解決實際問題,從而提高學生實踐能力。
(三)問題導向教學法豐富了對學生的考核方式
小組研究成果展示是教學考核中非常重要的一部分。針對當前很多應用型本科院校物流專業運籌學課程考核單一的現象,可以建立多元化的課程考核體系,將傳統的閉卷考試改為問題分組討論、研究成果展示、課堂表現、作業、筆試相結合的形式。通過對具體問題進行分析,引導學生運用已學的運籌學知識求解現實問題,不僅要有定性描述,還要建立相應的數學模型,這樣可以全面考察學生的知識掌握程度和應用能力,提高學生的實踐能力和創新意識。
四、基于問題導向教學法的運籌學教學模式
(一)確定教學內容
結合培養應用型人才的培養目標及專業特點,將運籌學課程的教學內容精簡為四個部分:線性規劃模型,整數規劃模型,網絡與配送模型以及庫存模型,如圖1所示。調整后的運籌學教學內容更具專業性,有利于深入講解與專業相關的重點難點,更有利于學生將所學用于解決專業問題。
(二)教學流程設計
基于對問題導向教學法的研究,并充分考慮我院運籌學教學現狀,對運籌學教學過程及組織方式進行設計,將教學過程分為“問題設計與提出——組織分組討論——重點與難點講解——小組匯報點評——總結評分考核”五步,如圖2所示。
1.問題設計與提出
結合問題導向教學法的特點及教學內容,從現實生活中選擇適當開放性案例分析類題目,設計出分析問題的不同角度啟發學生,在理論講解前將問題發放給學生思考,讓學生帶著問題學習。設計的具體問題如表2所示。
2.組織分組討論
將學生分成10人小組,并對小組進行分工,在小組展示后在小組內部進行不記名投票,投出在小組中貢獻最多的三名成員。以小組表現和小組投票結果對小組內每個成員打分。
3.重點難點講解
以開放性問題切入點為導引從建立模型,到求解模型的過程進行深入講解。
4.小組匯報點評
各個小組匯報成果,從建模求解的完整性與創新性兩個方面對小組匯報結果進行評定。對優秀的研究報告進行整理,嘗試申報大學生創新項目。
5.總結評分考核
適時進行教學質量監督與評價,具體方案如下:出勤情況占10%,小組展示40%,筆試占60%。其中,優秀且具有創新性的小組展示將被推薦為大學生創新項目,并運用與畢業論文撰寫中。
五、結束語
綜上所述,運籌學是一門綜合性的應用課程,目前在高校物流專業運籌學課程教學中存在方法單一呆板、師生互動式教學方法不足的問題。本文提出在運籌學課程教學中運用問題導向教學法貫穿整個運籌學模塊的教學模式,讓學生能正確運用各種模型來分析和解決物流領域中的實際問題,對于培養“應用型、創新性、專業型”人才的目標應是一種探索。
工商管理專業的具體情況如下:
1、該專業學生主要學習管理學、經濟學和企業管理的基本理論和基本知識,受到企業管理方法與技巧方面的基本訓練,具有分析和解決企業管理問題的基本能力。
2、該專業培養具備管理、經濟、法律及企業管理方面的知識和能力,能在企、事業單位及政府部門從事管理以及教學、科研方面工作的工商管理學科高級專門人才。
關鍵詞:管理運籌學;數學模型;科學計算能力;教學改革
管理科學是對與定量因素有關的管理問題通過應用科學的方法進行輔助管理決策制定的一門學科。管理科學學科的傳統名稱叫運籌學,作為一門學科,它是建立在科學基礎上的知識和技術的總體。管理科學研究只是對問題涉及的定量因素進行分析并且向開明的管理者提出建議。管理者還必須要考慮管理科學領域以外的眾多無形的因素,然后根據其最佳判斷做出決策。管理科學主要以數學和計算機為工具,以社會科學為基礎,尤其是經濟學。
1.培養科學計算能力應該是培養現代管理人才的教育目標之一
科學計算能力是指利用現代工具(包括硬件和軟件)解決管理科學中計算問題的能力。它包括掌握一種計算軟件、建立恰當的數學模型、實現高效的編程和運算、對計算結果做正確的表述和圖解等多方面的綜合能力。所以提高科學計算能力當然是商學院培養管理人才的一個十分重要的基本環節。作者曾經遇到一位本科畢業生,他的畢業論文題目是《新人民幣匯率制度下我國外匯儲備幣種結構研究》。外匯儲備是一個國家國際清償力的重要組成部分,同時對于平衡國際收支、穩定匯率有重要的影響。中國外匯儲備(不含港澳臺)的主要組成部分是美元資產,其主要持有形式是美國國債和機構債券。而就目前國內的外匯管理體制而言,總量管理受制于國際社會對于人民幣匯率的評估:當外界預期人民幣匯率上升時,大量資金涌入國內,外匯儲備迅速膨脹,而當外界預期人民幣匯率下降時,資金外逃則使得外匯儲備總量下滑,這就在很大程度上限制了中央銀行發揮這方面功能的條件。在這一背景下,對外匯儲備的結構管理尤其是幣種結構管理就顯得尤為重要。該學生主要利用哈里馬克維茨(Harry Markowitz)和威廉夏普(William Sharpe)創立的均值――方差理論建立一個非線性數學模型,對我國外匯儲備進行實證分析研究,以確定外匯儲備的最佳結構。他的主要問題是什么呢?復雜的數學模型建立了,可是計算不出結果。
造成這種結果的原因大致有兩個:一、商學院的學生學習管理運籌學時,艱深的數學理論讓他們捉襟見肘。近年來,高校連年擴招,高考入學比例逐年攀升。有些文科生的數學基礎及其能力與理工科學生相比存在著較大差異,這就造成了學生數學基礎參差不齊,給教授管理運籌學帶來了客觀上的困難。另外,在中國管理運籌學的教材還是20年前的老面孔,往往比較側重基本原理和算法的陳述,過于強調數學公式及其推導,較少使用計算機,與現代化管理脫軌。許多商學院的學生在選擇管理運籌學課程和教材時表現出了相對大的焦慮和懷疑,焦慮的主要原因是管理運籌學是一門高度抽象化、高度數學化的學科,而這也使得大多數人對于管理科學方法能否處理實際管理問題產生了懷疑。二、歷史原因。20世紀90年代,計算機取代了計算器,成為了主要的計算工具,它的標志是個人計算機的普及和科學計算軟件的成熟。這些軟件的特點是用矩陣和數組為模型,可以對海量數據進行計算。然而,計算機取代計算器不是一蹴而就的,必須有意識的納入到教學計劃中去。中國的大學幾乎還沒有給學生進行以計算機為計算工具的教育。直到現在情況并沒有根本變化,我國在大學課程中使用計算機方面與世界各國的差距在不斷加大,從大部分課程的教學大綱和教材中可見一斑,因為它們沒有反映出計算機在課程教學中的應用。在1990年代中期,國外大量課程的教材都已經采用數學軟件來做分析和計算,而國內教材都比國外滯后,《線性代數》教材的差距在10年以上,因為國外所有《線性代數》都用了數學軟件。大家知道現在國際上比較流行的運籌學軟件主要有MATLAB優化工具箱、LINDO、LINGO優化工具箱,而它們的使用都要建立在矩陣、數組的基礎上。矩陣、數組之所以重要是因為它提供了一種規范化表示和計算海量數據群的形式。在這里特別強調一點,歐美各高等院校MATLAB已經成為《線性代數》、《時間序列分析》等諸多課程的基本教學工具,成為大學生、碩士生以及博士生必須掌握的基本技能。在設計研究單位和工業部門,MATLAB已經被廣泛的用于研究和解決各種具體的工程問題。然而,讓我們的學生學習以上這些比較復雜的專業軟件是有一定難度的。
2.改革理念:需求牽引、技術推動
先回顧一下處理管理中的實際問題的一般步驟:1.定義問題和收集數據。管理者必須鑒別出所要考慮的問題以及確定研究的合理目標,然后可能會在收集與問題相關的數據時花費很長的時間。2.構建模型(一般為數學模型)。商業數學模型同一般的數學模型一樣也有其描述問題本質的等式和相應的數學表達式組成的系統。3.從模型中形成一個對問題進行求解的基于計算機的程序。一個設計完好的數學模型的完美之處在于它能夠在計算機上運行數學程序對問題進行求解。4.測試模型、修正模型,應用模型分析問題并給出管理建議。從處理管理問題的步驟可以看出,數據的收集和模型的建立是非常關鍵的,而這兩點分別與統計學和管理運籌學建模及其求解有關系。統計學教學中,統計開放實驗是一個非常重要的環節,它將統計學基礎方法與軟件的處理技術相結合,提高讀者借助統計分析工具,利用統計思想、方法解決實際問題的能力。許多的統計學軟件不斷地被應用到統計學開放實驗的課程中,而且大多數人會認為這些統計軟件會比Excel電子表格軟件更高級。然而,大多數管理者和其他從業者們都直接選擇Excel電子表格軟件。這與當前的商務環境、世界計算環境對Excel電子表格軟件的應用的大量需求有直接關系。值得慶幸的是,Excel電子表格軟件也提供了管理運籌學建模及其求解的功能――規劃求解功能。美國高校的管理運籌學從思想、內容、方法和手段都發生了根本的轉變,其主要表現為美國各個大學已經普遍采用“Excel電子表格”。使用電子表格已經成為管理運籌學的一個明顯的潮流。在美國管理運籌學用的較多的教材是《數據、模型與決策――運用電子表格建模與案例研究》,作者通過運用電子Excel表格對所有建立的數學模型進行求解,一方面使讀者的注意力始終集中于解決實際問題的重點和難點――分析問題的思想方法和提煉數學模型的技巧上,另一方面使得讀者掌握了分析求解的工具,能夠對求解所得的結果進行分析,進而對管理實際問題做出決策。
3.案例比較
例:任務分配問題。某車間有甲、乙兩臺機床,可用于加工三種工件.假定這兩臺車床的可用臺時數分別為800和900,三種工件的數量分別為400、600和500,且已知用三種不同車床加工單位數量不同工件所需的臺時數和加工費用如下表.問怎樣分配車床的加工任務,才能既滿足加工工件的要求,又使加工費用最低?
解:設在甲車床上加工工件1、2、3的數量分別為x1、x2、x3,在乙車床上加工工件1、2、3的數量分別為x4、x5、x6,可建立以下線性規劃模型:
運用MATLAB優化工具箱編寫M文件如下:
f = [13 9 10 11 12 8];A =[0.4 1.1 1 0 0 0
0 0 0 0.5 1.2 1.3];b = [800; 900];
Aeq=[1 0 0 1 0 0
0 1 0 0 1 0
0 0 1 0 0 1]; beq=[400 600 500];vlb = zeros(6,1);vub=[];
[x,fval] = linprog(f,A,b,Aeq,beq,vlb,vub)
結果: x = 0.0000
600.0000
0.0000
400.0000
0.0000
500.0000
fval =1.3800e+004
即在甲機床上加工600個工件2,在乙機床上加工400個工件1、500個工件3,可在滿足條件的情況下使總加工費最小為13800。
若使用Excel電子表格的規劃求解功能,同樣也可以得到比較漂亮的結果,而且還可以得到敏感性分析報告。
4.運籌學開放實驗
運籌學開放實驗與管理運籌學理論教學同步進行。
目的:充分發揮Excel電子表格軟件這一先進的計算機工具的強大功能,改變傳統的教學手段和教學方法,將軟件的應用引入到課堂教學,理論與應用相結合。豐富教學內容,提高學生的學習興趣。
要求:能用Excel電子表格軟件中的規劃求解功能求解運籌學中常見的數學模型。
實驗項目名稱和學時分配
5.結束語
計量經濟學是經濟學研究中重要的理論和應用分析工具。正因為其重要性,1998年教育部經濟學學科教學指導委員會將計量經濟學確定為經濟類專業的核心課程。在本科生階段,除了經濟、管理專業將其作為必修課程外,不少高校將其作為全校性選修課程。計量經濟學的學科性質、課程特點和日益顯現的重要性,對當前普通高校學生的課程學習和老師教學,特別是對商科背景的本科生,都是一個不小的挑戰。
二、文獻評述
作為一門以經濟與管理基本理論為基礎,綜合數學、統計學分析工具,以現代電子計算技術為依托的計量經濟學,其知識面涉及之廣、綜合應用能力要求之強,是經管類專業課程中所罕見的,這也是計量經濟學難教、難學的根本原因。李均立、許海平歸納了該門課程教學存在的問題,并從教學內容等方面提出了相應的教研教改建議。馬成文、金露、魏文華強調案例教學在計量經濟學教學中的作用,并指出了案例教學中需要注意的問題。張檸認為在教學中應該加大實驗教學力度,通過實驗教學,培養學生的應用能力,提高學習效果。已有文獻為本課題的研究提供了很好的借鑒,但是通過對有關文獻仔細地梳理后發現,現有文獻存在一個特點:將焦點聚焦在課程教學中存在的困難上。上述文獻既存在合理的地方,也存在一定的偏見。
三、商科背景下計量經濟學教學的問題
(一)學生本身的問題
1.學習興趣不高
學習計量經濟學需要大量計算與演算,學科本身與其他一些學科相比顯得枯燥乏味一點。在安徽省教學研究一般項目(2013jyxm240):計量經濟學課程教學現狀的調查研究這一研究中完全不喜歡,不太喜歡以及持中立態度的同學占比59%,超過半數的同學是不非常喜歡這門課程的,由此可見,學生的學習興趣不太高。
2.數學基礎薄弱
商科學生有大多數是文科生,數學基礎薄弱。而計量經濟學需要良好的統計學,運籌學和數學基礎,這就導致了商科學生難以學好計量經濟學這門學科。
(二)老師的填鴨式教學模式過于死板
目前,國內教學很多教師只進行理論教學,而沒有實驗教學。在這種教學模式下,學生只能被動地接受理論知識,而運用所學計量經濟學理論與方法深入研究現實經濟問題。還有一些教師先講理論和方法,最后留下幾個學時來講軟件,又或者根本不講軟件操作就直接讓學生上機操作。這容易造成學生不能很好地結合理論教學與實踐教學在學習理論時不能及時消化所學知識,學習軟件時理論知識又忘得差不多,最后,不能很好地結合這門課程。
課程設置不合理,學時偏少。雖然我國已將計量經濟學列為經濟學與相關課程的必修課程,但很多學校設置的課時都普遍偏少。在如此短的課時內,要讓學生掌握足夠的計量經濟學理論和方法非常困難。教學條件差?,F代計量經濟學非常重視統計分析軟件的操作與應用,對軟件操作與訓練是本課程教學的重要環節。這就要求學院擁有配套的實驗室。然而,在一般學校中,為計量經濟學設置一個專門的實驗室被視為是一項成本很高的投入。因此,很多高?;径紱]有這方面的實驗室建設。
四、教學改革的建議
(一)引導學生自主學習
計量經濟學是一門實用性很強的工具課,在教學中如何引導學生、啟發學生改變原來被動學習的習慣,激發學習興趣,進行自主性學習是課程教學設計的主導思想。在教學實踐中,應該促使學生更多地進行學生與老師、學生與學生之間的交流、參閱和學習課外相關材料、自覺地上機實踐。
(二)問題導向型教學———研究型和案例型教學法有機結合
對于各章節,教師通過多媒體教學完成理論知識的傳授。對于理論教學部分強調培養學生的學習興趣,改變以往多媒體教學完全照抄課本內容的弊端。對于實際生活中發生的經濟現象,模擬采集經濟數據的全過程,通過統計軟件運行演示,注解分析統計結果,并以此來指導學生更為直觀地了解所學知識的實際用途。
(三)合理安排課程
目前我國高校計量經濟學課時偏少,教學效果不佳。而且鑒于計量經濟學的難度系數,學習掌握計量經濟學需要比一般課程多的時間。因此,要提高計量經濟學這門課程的學時。注意課程安排的銜接合理。在安排這門課程的前一學期安排統計學,運籌學等相關基礎學科的課程學習計劃,使學生在數理方面的知識得到提升強化,為學習計量經濟學打下良好的基礎。
(四)提升教學設施水平
關鍵詞:運籌學數學模型企業管理
1.前言
運籌學是一門應用科學,至今還沒有統一且確切的定義。莫斯和金博爾曾對運籌學下的定義是:“為決策結構在對其控制下業務活動運行決策時,提供以數量化為基礎的科學方法?!彼紫葟娬{的是科學方法,這含義不單是某種研究方法的分散和偶然的應用,而是可用于整個一類問題上,并能傳授和有組織地活動。它強調以量化為基礎,必然要用數學。但任何決策都包含定量和定性兩個方面,而定性方面又不能簡單地用數學表示,如政治、社會等因素,只要綜合多種因素的決策才是全面的。運籌學工作者的職責是為決策者提供可以量化方面的分析,指出那些定性的因素。另一定義是:“運籌學是一門應用科學,它廣泛應用現有的科學技術知識和數學方法,解決實際中提出的專門問題,為決策者選者最優提供定量依據?!边@定義表明運籌學具有多學科交叉的特點,如綜合運用經濟學、心理學、物理學、化學中的一些方法。運籌學是強調最優決策,“最”是過分理想了,在實際生活中往往用次優、滿意等概念代替最優。所以,運籌學的又一定義是:“運籌學是一種給出問題壞的答案的藝術,否則的話問題的結果會更壞?!?/p>
在技術高度發展的時代,企業的競爭由此變得更加激烈。如何在自己的技術方面趕超別人,同時最大程度地節約成本呢,減少開支,是每個企業必須關注的問題,更是企業管理中的首要問題。日本豐田汽車公司第一次提出了著名的精益生產方法,包括零庫存與即時生產等,以實現成本最小化。一時風靡全球。世界上成功的企業無不是在成本上進行控制,技術上進行創新得以生存與發展內的。因此,科學管理越來越被企業管理者所重視,發揮著越來越大的作用,而運籌學作為管理科學的核心與基礎,其作用顯然是首當其沖的。
在企業管理學科的發展中,可以感受到運籌學的重要性。運籌學作為工具,在企業產品定價問題,余數問題,生產庫存問題等等一系列方面可以提供最優化模型
2.合理分配材料使利潤最大的問題
2.2模型分析
企業生產過程中常常會遇到生產不同的產品所需要的各種材料只是數量不一樣,而這些材料的合理分配將導致產品最后利潤的不同。
假設某企業生產m種產品為,…,生產所需的n材料i*為1*,2*…n*,已知單位產品材料定額,i*的材料上限為,單位產品利潤為,有關信息如表1所示,問如何安排生產計劃,使得企業獲得最大利潤。
表1
產品
材料
材料上限1*a11a12…
b1
2*a21a22…
b2
n*
設表示產品的產量,由此可建立數學模型:
maxz=
s.t.
此問題可用線性規劃來求解。
2.2案例分析
某企業生產3種產品,有關信息如表2所示。問如何安排生產計劃,使得企業獲得最大利潤?
表2
單位產品的材料定額
產品
i*材料上限1#2#3#
i*材料1*342600
2*212400
3*132800
單位產品
利潤
243
解:設產品的產量為,則得線性規劃模型:
maxz==;
s.t.
,j=1,2,3.
將它化成標準型(LP):
minf==;
s.t.
,j=1,2,3,4,5,6.
用單純形法求解(LP),得到最優單純形表如表3所示。
表3
1/3101/3-1/30200/3
5/601-1/62/30500/3
-5/300-2/3-1/31800/3
r11/6005/62/302300/3
最優解==,最優值z*=2300/3。
3.運輸問題
3.1模型分析
一類典型的運輸問題可描述為:設某種產品有m個產地A1,A2,...,產量分別為a1,a2,…;有n個銷地B1,B2…,銷量分別為b1,b2…。已知從第i個產地運送單位產品到第j個銷地的費用為(i=1,2,…m;j=1,2,…n)。問如何調運產品才能使總運費最小。
為了直觀起見,列出表4,其中(i=1,2,…m;j=1,2,…n)為產地到銷地的運輸量,為到的單位運價。
表4
產地
銷地A1A2…
銷量
B1
b1
B2
b2
產量a1a2…
由于總產量與總銷量之間可能存在“>”“<”“=”三種關系,故下分三種情況討論模型的建立:
(1)產銷平衡()
該種情況下數學模型為minz=
(2)總產量大于總銷量()
該種情況下數學模型為minz=
(3)總銷量大于總產量()
minz=
3.2案例分析
設有A1,A2,A3三個產地生產某種物資,其產量分別為7t,5t,7t,B1,B2,B3,B4四個銷地需要該種物資,銷量分別為2t,3t,4t,6t,又知產銷地之間的單位運價見表5,試決定總運費最少的調運方案。
表5
銷地
產地B1B2B3B4
A121134
A210359
A37812
解:產地總產量為19t,銷地總銷量為15t,所以這是一個產大于銷的運輸問題。按上述方法轉化為產銷平衡的運輸問題,其產銷平衡表和單位運輸價表分別見表6、表7。
表6
銷地
產地B1B2B3B4庫存產量
A17
A25
A37
銷量23464
表7
銷地
產地B1B2B3B4庫存
A1211340
A2103590
A378120
對上兩表可以用表上作業法計算求出最優方案如表8:
表8
銷地
產地B1B2B3B4庫存產量
A12327
A2325
A3437
銷量23464
4.生產庫存問題
4.1模型分析
生產與庫存是每個企業在生產經營過程中都會面臨的問題。在實際生產中,增加產量可以帶來成本上的節約,但是產量增加了,必然增大庫存量,使庫存費用上升。另一方面,若減少庫存量又會造成生產成本的增加。如何保證既滿足市場需要,又盡量降低成本費用,欲使總的生產成本和庫存成本費用之和最小,這就是生產庫存問題的最優化目標。
設某生產部分,生產計劃分為n個階段。已知期初庫存量為s1,n階段末的終結庫存量為方便起見,可設(因為它的庫存量一般歸于下一生產周期);每階段生產該產品的數量有上限m的限制;為第k階段期初庫存量,為第k階段時常對長品的需求量,為第k階段該產品的生產量(k=1,2,…n);階段生產固定費用為F(不生產時F=0),單位產品變動費用為a,單位產品階段庫存費用為p;欲求此問題最優化目標。
因為第k+1階段的起初庫存量等于第k極端的起初庫存量加上第k階段的產量減去第k階段的需求量,于是狀態轉移方程為
第k階段生產費用
第k階段庫存費用
故第k階段成本費用為
因而上述問題數學模型為
ming=
此問題可用動態方法求解。
4.2案例分析
已知三個時期內對某種產品的需求量、各時期的定貨費用及存存儲費用如表9所示,又生產費用函數為:
要求確定各個時期最佳定貨批量,使三個時期各項費用和為最小。已知第1時期初有一件庫存,第3時期末庫存為零。
表9
i
1331
2273
3462
解:利用動態規劃的算法,當i=3時,因有=4而,故,,計算過程見表10
表10
01234
06+50564
16+30363
26+20262
36+10161
4000
當i=2時,有,故,,計算過程見表11
表11
A
0123456
07+107+207+307+507+707+90
027+5637+3957+3277+2597+12763
117+5627+3937+3257+2577+12662
20+5617+3927+3237+2557+12560
30+3917+3227+2537+12390
40+3217+2527+12320
50+2517+12250
60+12120
當k=1時,有q1+x1d1+d2+d3=9,因已知x1=1,故2q18。計算過程見表12
表12
q1
A
x1
2345678
3+203+303+503+703+903+1103+130
123+7633+6753+5873+4293+36113+30133+18992
由計算結果知:x1=1,q1*=2;x2=0,q2*=3;x3=1,q3*=3;三個時期最小費用總和為99。
5.設備更新問題
5.1模型分析
企業管理中經常會遇到因設備老化,損壞,后審查后效率底下而需要更新的問題。一臺機器使用的太久,必然性能低下,影響效率與生產質量,因而影響利潤。但如果更新過快,又必然需要增大投資,增加成本,也影響到利潤。如果更新可提高年凈收入,但是當年要指出一筆數額巨大的購買費,為了選擇最優決策,常常要在一個較長時間內考慮更新決策問題。
現以一臺機器為例,隨著使用年限的增加,機器的使用效率降低,收入減少,維修費用增加。而且機器使用內線越長,它本身的價值就越小,因而跟心時所需的凈支出費
----在第j年機器役齡為t年的一臺機器運行所得的收入。
----在第j年機器役齡為t年的一臺機器運行時所需的運行費用。
----在第j年機器役齡為t年的一臺機器更新時所需凈費用。
a----折扣因子(),表示一年以后的單收入的價值視為現年的a單位。
T----在第一年開始時,正在使用的機器的役齡。
n----計劃的年限總數。
----在第j年開始使用一個役齡為t年的機器時,從第j年至第n年內的最佳收入。
----給出時,在第j年開始時的決策(保留或是更新)。
為了寫出遞推關系式,先從兩方面分析問題。若在第j年開始時購買了新機器,則從第j年至第n年得到的總收入應等于在第j年中由新機器獲得的收入,減去在第j年中的運行費用,減去在第j年開始時役齡為t年的機器的更新凈費用,加上在第j+1年開始使用役齡為1年的機器從第j+1年至第n年的最佳收入;若在第j年開始時繼續使用役齡為t年的機器,則從第j年至第n年的總收入應等于在第j年由役齡為t年的機器得到的收入,減去在第j年中役齡為t年的機器的運行費用,加上在第j+1年開始使用役齡為t+1年的機器從第j+1年至第n年的最佳收入。然后,比較他們的大小,選取達到,并的出是該更新還是保留的決策。
將上面這段話寫成數學形式,即得到遞推關系式為:
(t=1,2,…nt=1,2,…j-1,j+t-1)
其中“K”是Keep的縮寫,表示保留使用;“R”是Replacement的縮寫,表示更新機器。
由于研究的是n的計劃,故還要求:=0
對于來說,允許的t值只能是T。因為當進入計劃過程時,機器必然已使用了T年。
應指出的是:這里研究的設備更新問題,是以機齡作為狀態變量,決策是保留和更新兩種。但它可推廣到多維情形,如還考慮對使用的機器進行大修作為一種決策,那時所需的費用和收入,不僅取決于機齡和購置的年限,也取決于上次大修后的時間。因此,必須使用兩個狀態變量來描述系統的狀態,其過程與此類似。
5.2案例分析
假設n=5,a=1,T=1,其有關數據如表13所示。試制定5年中的設備更新策略,使在5年內的總收入達到最大。
表13
產品年序
機齡
項目第一年第二年第三年第四年第五年期前
01234012301201012345
收入2221201816272524222926243028321816161414
運行費用6688105689556454889910
更新費用2729323437293134363132333233343234363638
解:因第j年開始機齡為t年的機器,其制造年序應為j-t年,因此,為第五年新產品的收入,故=32。為第一年的產品起機齡為2年的收入,故=20。同理=4,=8。而是第5年機齡為1年的機器(應為第四年的產品)的更新費用,故=33。同理=33,=31,其余類;
當j=5時,由于設T=1,故從第5年開始計算事,機器使用了1、2、3、4、5年,則遞推關系式為
因此所以
所以
同理=13,;=6,;=4,
當j=4時,遞推關系為
故
同理;;
當j=3時,有
故所以
同理;
當j=2時,有
故所以
所以
當j=1時,有
故所以
最后,根據上面計算過程反推之,可求得最優策略如表14,相應的最佳收益為46單位
表14
年最佳策略
1K
2R
3K
4K
5K
結論:
以上部分從企業管理的四個不同角度分析了運籌學在企業管理中的運用。有些問題中,我們針對問題建立模型,并收集一些實際數據進行計算。事實上,在實際運用中,只須將收集的數據帶入模型即可,同時本文數學模型的建立是高度抽象化了的,實際問題有所出入時,可適當調整模型參量。但其核心部分-----數學方法是不會改變的,這也是運籌學在企業管理中根本之所在。
當然,本文并沒有羅列出所有可以在企業管理中應用的模型,事實上,這也是不可能的,因為模型可以用在企業管理中的方方面面,如還由于薪資問題,風險決策問題,投資問題等等。但是,本文的目的并不是所有模型的羅列,而是通過一些實際問題的解決來說明運籌學確實在企業管理中發揮著巨大的作用,并且在今后管理科學的發展過程中,這種作用將會表現得越來越明顯。
參考文獻:
[1]教材編寫組,《運籌學》,第三版,清華大學出版社,2006.4.
[2]傅家良,《運籌學方法與模型》,復旦大學出版社,2006.1.
[3]胡運權,《運籌學教程》,清華大學出版社,1998,6.
性 別: 女
畢業院校:某市理工大學
出生年月:197x年3月3日
專業:工業企業管理 (本科)
通信地址:某某省某市某鎮某街 郵政郵編:123456
聯系電話:987654321
移動尋呼:00810——0293857
電子郵件:
求職意向:(文秘)
技能總結
英 語 水 平:
能熟練的進行聽、說、讀、寫。并通過國家英語四級考試。尤其擅長撰寫和回復英文商業信函,熟練運用網絡查閱相關英文資料并能及時予以翻譯。
計 算 機 水 平:
國家計算機等級考試二級,熟悉網絡和電子商務。精通辦公自動化,熟練操作Windows98/2k。能獨立操作并及時高效的完成日常辦公文檔的編輯工作。
實習經歷總結
200x年7月 某某化工網站電子商務實習。實習期間主要職責是1。協助網站編輯在互聯網查閱國內以及國外的化工信息。2。搜集,整理相關的中英文資料。3。整理和翻譯英文資料。
教育背景
199x年9月——200x年7月 某某理工大學
199x年9月——199x年7月 某某市第一中學
主 修 課 程:
高等數學、運籌學、預測與決測、市場營銷、西方經濟學、國際貿易、推銷與談判、計算機銷售管理、電子商務
獲 獎 情 況:
三次校二等獎學金
一次校單項獎學金