《系统工程A》课程教学大纲

1、系统工程A课程教学大纲课程英文名称：System Engineering A课程编号：HZ192310课程类别：专业教育课程课程性质：必修学 分：2学 时：32（其中：讲课学时：32 实验学时：0 上机学时：0 ）适用专业：交通工程开课部门：环境与资源学院先修课程：高等数学A1、高等数学A2、线性代数B、概率论与数理统计B后继课程：交通运输系统分析、交通规划、现代交通与运输、交通工程学一、课程目标通过本课程的学习，使学生具备下列能力：1、理解系统工程研究问题的思路和方法，掌握线性规划和线性规划的对偶理论。能建立线性规划问题数学模型，能用单纯形法求解线性规划问题，掌握对偶理论；2、掌握运输问题和

2、整数规划问题的建模和求解。3、掌握图论的基本概念和定理，能求解最小树、最短路、网络最大流以及最小费用流等问题； 4、掌握网络计划技术的概念和网络图的绘制，能通过计算时间参数，确定关键线路和关键工作；5、掌握对策论的背景和概念，理解对策论基本要素，掌握赢得表的书写和计算；理解决策模型，掌握决策问题的分类，能应用乐观法、悲观法进行非确定型决策问题的决策。二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求1、2、3、51.2掌握工程基础知识，能应用其基本概念、基本原理与方法，针对交通工程相关工程问题进行判别和分析。1具备数学、自然科学、工程基础和交通工程专业知识，并能用于解决交通工程相关复杂工程

3、问题。1、2、3、42.2应用工程科学的基本原理，分析交通工程相关问题并获得其解决途径。2能够应用数学、自然科学和交通工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂交通工程问题，以获得有效结论。1、24.1能够运用科学方法针对交通工程相关问题进行实验设计并实施，并合理分析与解释实验数据。4能够基于科学原理并采用科学方法对复杂交通工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。1、511.1理解并掌握交通工程管理基础和经济决策方法。11理解并掌握交通工程管理原理与经济决策方法，并能在相关学科环境中应用。三、课程目标与教学内容和教学方法的对应关系系统工程A

4、教学内容教学方法课程目标教学环节训练环节1绪论授课1学时案例分析12线性规划授课7学时思考题讨论13对偶理论授课4学时14运输问题授课4学时案例分析25整数规划授课4学时思考题讨论26图与网络分析授课6学时37网络计划技术授课2学时思考题讨论48对策论授课2学时案例分析59决策分析授课2学时5四、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第一单元 绪论 （1学时，支撑课程目标1）知 识 点1、系统工程主要内容、特点。2、系统工程重要理论运筹学的发展历史、运筹学的性质及特点。3、解决问题的步骤。4、运筹学方法的应用。重 点系统工程的主要内容，运筹学概念、分支及性质、特点。难 点运筹学解决问题的步

5、骤。基本要求1、识 记：运筹学定义、重要理论分支、运筹学特点。2、领 会：运用系统思想学解决问题的一般思路。3、简单应用：运用系统思想解决问题的步骤。4、综合应用：各分支在交通运输与经济管理领域的应用。第二单元 线性规划 （7学时，支撑课程目标1）知 识 点1、线性规划模型的特点、线性规划问题的标准型。2、求解线性规划问题的图解法。 3、线性规划问题解的概念、有关解的基本定理。 4、单纯形法的的原理和求解方法，包括：初始基可行解的确定、最优性判别定理、基变换，单纯形法的计算步骤。 5、线性规划问题的人工变量法。 6、常见问题的建模方法。重 点线型规划问题的一般型转化为标准型，线型规划问题解的基

6、本概念和性质，单纯形法的求解方法及计算步骤。难 点人工变量法求解线性规划问题，线型规划问题的建模。基本要求1、识 记：线型规划的定义、线性规划问题解的概念、凸集的概念、线型规划基本定理、解的分类及判断、单纯型表、最优性判定准则、退化解、人工变量、建模步骤。2、领 会：初始基可行解的确定、最优性判别定理、基变换。3、简单应用：运用图解法及单纯型法求解线型规划问题，4、综合应用：运筹学建模。第三单元 对偶理论 （4学时，支撑课程目标1）知 识 点1、单纯形法的矩阵描述。 2、对偶问题的提出，对偶问题与线型规划问题的关系。3、掌握写出对偶问题数学模型的规则及对偶问题的基本性质。 4、对偶定理。5、对

7、偶变量影子价格的含义。重 点对偶问题数学模型的建立,对偶定理，对偶变量的经济含义。难 点利用对偶定理互补松弛定理，求解线型规划问题。基本要求1、识 记：原问题、对偶问题、矩阵描述。2、领 会：利用对偶规则建立对偶问题数学模型，对偶定理的理解。3、简单应用：对偶问题的基本性质。4、综合应用：利用对偶定理求解线型规划问题及其对偶问题。第四单元 运输问题 （4学时，支撑课程目标2）知 识 点1、运输问题的提出及其数学模型的特点。 2、表上作业法，包括初始调运方案的确定、检验数的计算、闭回路调整法。 3、运输问题解的特点。4、产销不平衡问题的处理方法及求解方法。5、运输问题在实践中的典型应用。重 点运

8、输问题数学模型的建立，表上作业法求解运输问题。难 点表上作业法检验数的计算、闭回路调整法。基本要求1、识 记：运输问题数学模型（分为产销平衡与产销不平衡问题）、运输表、表上作业法、最小元素法、沃格尔法、闭回路法。2、领 会：运输问题数学模型的特点。3、简单应用：应用最小元素法和沃格尔法确定运输问题的初始解。4、综合应用：应用表上作业法求解实际运输问题。第五单元 整数规划 （4学时，支撑课程目标2）知 识 点1、整数规划的定义及其数学模型。2、整数规划问题的基本概念。3、求解整数规划问题的一般框架。4、分枝定界法的思路及计算步骤。5、01规划的求解方法：枚举法、隐枚举法。6、分派问题的数学模型和

9、求解方法。重 点整数规划的数学模型，分枝定界法，01规划的匈牙利解法。难 点应用分支定界法求解一般整数规划问题，应用匈牙利法求解分派问题。基本要求。1、识 记：整数规划的分类及特点、整数规划的数学模型、松弛问题、分支定界法步骤、01规划数学模型、隐枚举法、分派问题数学模型。2、领 会：01规划的隐枚举法；3、简单应用：应用分支定界法求解一般整数规划问题。4、综合应用：应用匈牙利法求解人事分配问题。第六单元 图与网络分析 （6学时，支撑课程目标3）知 识 点1、图、树的基本概念及相关的基本定理。 2、最小树的求解方法。3、最短路问题及其Dijkstra算法。 4、网络最大流问题及其求解方法。 5

10、、最小费用流问题及其求解方法。重 点树的基本概念、应用破圈法（丢边法）及避圈法（加边法）求解最小树。难 点最短路问题的Dijkstra算法，最大流问题及其求解方法。基本要求1、识 记：图的概念、顶点、边、阶、关联、孤立点、多重边、多重图、简单图、弧、环、次数、无向图、有向图、子图、生成子图、链、圈、简单链、初等链、路、回路、连通图、网络、关联矩阵、邻接矩阵、欧拉图、树、最小生成树、网络容量、网络流量、最大流、零流、流向图、内圈流线长、外圈流线长、圈长。2、领 会：最小生成树的基本特性及其求解方法，最大流量最小割容量定理。3、简单应用：应用Dijkstra算法求解最短路问题，求解网络最大流，求解

11、无弧容量限制的最小费用流。4、综合应用：建立实际问题的图与网络模型，并运用图与网络方法加以解决。第七单元 网络计划技术（2学时，支撑课程目标4）知 识 点1、网络计划技术的基本概念。2、网络图的绘制。3、关键线路的概念。4、时间参数与关键线路。重 点按照规则绘制网络图。难 点确定各项工作的时间参数，确定关键线路。基本要求1、识 记：甘特图、关键线路法、统筹法、事件、单代号法、双代号法、虚工作、线路、工期、关键线路、关键工作、时间参数（EST,EFT,LST,LFT）。2、领 会：单代号法与双代号法的区别。3、简单应用：网络图的绘制，通过列出所有线路来确定关键线路。4、综合应用：通过计算时间参数

12、，确定关键线路及关键工作。第八单元 对策论 （2学时，支撑课程目标5）知 识 点1、对策论的背景及概念。2、对策论的基本要素。3、矩阵对策基本理论。重 点矩阵对策数学模型，赢得矩阵的建立。难 点最优纯策略的确立及对策的解。基本要求1、识 记：对策论的定义、局中人、策略、有限对策、无限对策、局势、赢得函数、零和对策、非零和对策、二人有限零和对策、赢得矩阵、纯策略、纯局势、最优纯策略、鞍点、对策的解。2、领 会：对策的分类，二人有限零和对策的特点。3、简单应用：赢得表的书写和计算。4、综合应用：求解具有最优纯策略的矩阵对策问题。第九单元 决策分析 （2学时，支撑课程目标5）知 识 点1、决策模型。

13、2、决策问题的分类。3、非确定型决策方法重 点决策的分类及其特点，期望效益的含义及计算方法。难 点非确定型决策方法。基本要求1、识 记：决策模型、自然状态、策略、益损值、确定型决策概念、非确定型决策概念、风险型决策概念、期望效益、2、领 会：各种不确定型决策方法的特点及适用范围。3、简单应用：应用乐观法、悲观法进行非确定型决策问题的决策。4、综合应用：应用调整系数法、最小后悔值法进行非确定型决策问题的决策。学时分配知识单元理论学时第一单元 绪论1第二单元 线性规划7第三单元 对偶理论与灵敏度分析4第四单元 运输问题4第五单元 整数规划4第六单元 图与网络分析6第七单元 网络计划技术2第八单元

14、对策论2第九单元 决策分析2合计32五、教学方法与手段本课程教学过程中使用的教学方法有：讲授法、讨论法、直观演示法、案例教学法等，采用多媒体的教学手段。1、讲授法：本课程理论教学为主，教学过程中，理论精讲，注重理论联系实际，讲授一些生产实际过程中的实例。2、直观演示法：在授课过程中，充分利用教具、实物、文字、图片、声音、动画、影视等多种形式进行讲解、分析、演示，提高学生的学习积极性和学习兴趣，使学生易理解接受有关理论知识，让学生通过观察获得感性的认识。3、讨论法：本课程选择典型的生产、经营案例为背景，结合线性规划、运输问题、整数规划、图论等理论讲解，针对如何正确地建立数学模型以及解的可行性，采

15、用讨论教学法。通过讨论，学生合作学习，巩固所学知识，锻炼学生将本课程的知识应用于生产实践的能力，学有所用，激发学习兴趣、促进学生主动学习。4、案例教学法：教师选定具有代表性的典型生产实例，学生提出自己的想法和建议，教师有针对性的分析，并给出生产中采用的方案。六、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法，覆盖各教学单元的全部教学内容，考试范围不超过大纲的内容；根据本专业知识结构，线性规划比重稍大。考核形式：期末考试统一命题，统一评分标准，统一考试时间。笔试考试，考试时间为100分钟。成绩评定：本课程实行结构评分，成绩评定中过程考核（平时成绩）占30%（由平时作业、课程论文），期末考试成绩占70%，按百分制计算卷面成绩。评价环节评估课程目标对应毕业要求过程考核（总分的40%）平时作业课程目标1,2,3,41.2（15分）课程论文课程目标1,2,52.2（15分）期末考试（总分的60%）模块一课程目标1,2,3,41.2，2.2（40分）模块二课程目标2,3,4,54.1，11.1（30分）七、选用教材、讲义和主要参考书选用教材：运筹学原理与方法（第1版），郭耀煌编著，西南交通大学出版社，2015.