运筹学与系统工程教学大纲.doc

运筹学与系统工程教学大纲课程名称：运筹学与系统工程/ Operation Research and System Engineering课程代码：15210740学分/总学时：4.5学分/80学时（其中理论课时：80课时，其中实验/实践课时：0课时）开课单位：机电工程学院面向专业：工业工程一、课程性质、目的与任务本课程是工业工程专业的一门专业必修基础课程，是为了培养满足工业需要的高级工业工程专业技术人才而设置的。主要内容包括运筹学和系统工程两大部分，着眼于解决系统最优化问题。运筹学着重研究和解决已有系统的最优化问题；系统工程既有开发新系统的优化问题，也有对已有系统进行改造使之具有新的系统功能的问题。本课程的目的和任务是使学生：1、具有从系统总体出发来观察、分析和处理各种实际问题的思想方法；2、较系统地理解和掌握线性规划、整数规划、运输问题和网络分析等优化技术有关的基本概念、必要的理论知识以及建模和求解方法；3、理解系统和系统工程的基本概念和内容，掌握系统分析方法论的基本内容和分析程序；4、理解和掌握系统模型与仿真、系统评价和决策分析的基本内容、建模及求解方法；5、能运用所学的有关运筹学和系统工程的基本思想、理论和方法去分析和解决实际问题。二、学习本课程学生应掌握的前设课程知识高等数学、工程数学、概率论与数理统计三、学时分配章节学 时理论实验合计1运筹学绪论112线性规划及单纯形法11（8）11（8）3对偶理论与灵敏度分析884运输问题445目标规划446整数规划667动态规划5（8）5（8）8图与网络分析559系统与系统工程6610结构模型化技术8811系统仿真8812系统评价8813决策分析44机动、复习22合计8080四、课程的内容与基本要求1运筹学绪论（1学时）基本要求：了解运筹学的发展简史、性质、特点及其应用。2线性规划及单纯形法（11学时）1 线性规划问题及其数学模型、几何意义2 图解法3 单纯形法原理4 单纯形法计算步骤5 单纯形法的进一步讨论6 应用举例基本要求：领会线性规划的基本概念；掌握建模条件及步骤；理解图解法和单纯形法的基本思想、原理和使用条件，掌握求解步骤和方法。3对偶理论与灵敏度分析（8学时）1 对偶问题及基本性质2 影子价格3 对偶单纯形法4 灵敏度分析基本要求：理解对偶理论的基本内容；领会影子价格的经济意义；掌握对偶单纯形法的求解步骤和方法；理解灵敏度分析的含义和内容，掌握灵敏度分析的方法和结果分析。4运输问题（4学时）1 运输问题及其数学模型2 表上作业法3 运输问题的进一步讨论4 应用问题举例基本要求：能正确建立运输问题的数学模型，理解表上作业法的基本思路和原理，掌握求解步骤和方法。5目标规划（4学时）1 目标规划问题及其数学模型2 图解法3 单纯形法4 应用举例基本要求：掌握目标规划建模方法，理解单纯形法的求解过程。6整数规划（6学时）1 数学模型及解的特点2 割平面法3 分枝定界法4 0-1型整数规划5 指派问题基本要求：对整数线性规划问题能用割平面法写出切割条件；掌握分枝定界法的基本原理和求解过程；能建立和求解0-1型整数规划模型；掌握指派问题的建模特点以及匈牙利法的求解方法，并能转化非标准形式的指派问题。7动态规划（5学时）1 动态规划的基本概念和基本原理2 动态规划模型的建立与求解3 动态规划在经济管理中的应用基本要求：理解动态规划的基本概念；理解最优化原理；掌握动态规划问题的建模和基本的求解方法（逆序解法和顺序解法）。8图与网络分析（5学时）1 图与网络的基本概念2 树与最小生成树问题3 最短路问题4 最大流问题5 欧拉回路与中国邮路问题基本要求：了解图、链、圈、树等概念；掌握树的性质以及最小生成树的求解方法；理解最短路问题和最大流问题的研究对象，掌握其算法；理解欧拉回路、汉密尔顿回路的含义及中国邮路问题的求解。9系统与系统工程（6学时）1 系统的含义及特性2 系统科学的形成、发展及体系结构3 系统工程理论及发展4 系统工程方法论5 系统分析原理及应用6 系统工程的应用领域基本要求：理解系统的基本概念及其特性；了解系统科学的形成、发展及其体系结构；掌握系统工程方法论的内涵；掌握系统分析方法论框架的主要步骤和各阶段的工作内容、要求、方法等；了解系统工程的应用领域。10系统模型化技术（8学时）1 系统模型的概念及分类2 系统模型的构造原则、建模步骤和模型化方法3 系统结构模型化技术4 系统定量分析模型5 系统结构模型化技术的新进展基本要求：了解系统模型的概念及分类；理解各种分析模型的基本原理；掌握系统模型的构造原则、建模步骤和模型化方法；理解结构模型的含义和基本性质；掌握结构模型化技术；掌握系统定量分析模型的应用；了解系统结构模型化技术的新进展。11系统仿真（8学时）1 系统仿真概述2 离散事件系统仿真3 系统动力学基本要求：理解连续系统与离散事件系统的基本概念以及各自的仿真方法和仿真语言；掌握离散事件系统仿真的事件、活动、进程等基本要素，以及仿真时钟与它的两种推进方式；了解三种仿真策略的关系；掌握系统动力学建模程序以及因果关系图和流程图的绘制方法，掌握一阶正、负反馈回路、二阶负反馈回路的建模及仿真试验。12系统评价（8学时）1 系统评价概述及其程序2 关联矩阵法3 层次分析法4 模糊综合评判法基本要求：理解系统评价的含义；掌握系统评价的一般步骤及其原则；掌握关联矩阵法、层次分析法以及模糊综合评判法的具体评价和计算过程。13决策分析（4学时）1 决策的类型及分析框架2 风险型决策分析3 效用值理论4 冲突分析基本要求：了解不确定型决策的几种求解方法；理解效用的含义以及效用函数的性质及其推导方法；掌握风险型决策方法。五、教材及主要参考书目教材：1、运筹学教程（第二版），胡运权，北京：清华大学出版社，2003.52、系统工程（第3版），汪应洛，北京：机械工业出版社，2003.7参考书：1、运筹学（第三版），钱颂迪等，北京：清华大学出版社，1990.122、系统工程，汪应洛，北京：机械工业出版社，1986.6六、课外学习要求作业不少于四次。类型包括：根据预习提纲课前进行预习；课后作业等。课内学习与