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運籌學的認識范文1
關鍵詞:應用型本科;工商管理;管理運籌學
運籌學是一門新興的學科,是使用定量方法進行決策的一門科學,自20世紀30年代誕生以來,取得了長足發展,特別是計算機技術的發展,極大的拓寬了運籌學的研究范圍。同時運籌學還是一門應用型很強的學科,在軍事、農業、系統工程等領域有著廣泛應用,而管理運籌學就是使用運籌學的方法來解決工商管理中的實際問題。目前很多學校在向應用型進行轉變,在此背景下,管理運籌學的教學也應當更加注重應用性,為培養應用型人才做出自己的貢獻。
1管理運籌學學科的特點
1.1引進數學的研究方法
管理運籌學是一門交叉學科,囊括了管理、經濟、數學、計算機等學科的思想,其主要研究的問題來自于社會的經濟管理實踐,而主要的解決手段就是各種數學方法。因此,要學好管理運籌學,就需要學生具備一定的數學基礎。如在構建和求解線性規劃模型的過程中,首先需要學生將具體的問題抽象成函數的表達形式,其次在求解的過程中,無論使用圖解法還是單純形表法,都需要學生具備一定的高等數學和線性代數的知識。
1.2注重對實際問題的分析
管理運籌學注重對工商管理中實際問題的研究。管理是一門藝術,同時也是一門科學,而管理運籌學正是管理科學性的重要體現。目前管理運籌學主要的研究問題有以下幾個方面:生產計劃、運輸問題、存儲問題、人力資源管理問題等。這些問題都來源于管理實踐,需要使用運籌學的方法進行解決。如生產計劃問題,其目標就是在給定生產資料下,實現企業利潤的最大化,或在給定生產目標下,實現生產成本的最小化。由此可見,管理運籌學所研究的問題有著十足的現實意義。
1.3理論與實踐相互促進
近年來,管理運籌學取得了長足發展,其中一個重要原因就是該學科重視理論和實踐的相互促進。從上文中我們可以發現,管理運籌學的研究問題來自于工商管理的實踐,而管理運籌學的理論主要體現在數學方法上。運籌學理論的發展,促進了運籌學研究范圍的進一步擴大;同時實踐問題的不斷革新,也對管理運籌學理論提出了更高的要求。作為工商管理類的學生,需要更加關注對管理實踐問題的梳理和總結;對管理運籌學的最新手段需要及時掌握,而不需要對相關理論進行深入研究。
2管理運籌學教學中存在的問題
2.1學生抵觸學習
數學作為管理運籌學的基本工具,在管理運籌學中有著重要作用,學生是否具備一定的數學基礎,是決定其能否學好管理運籌學的關鍵因素。但在實踐中,工商管理類屬于文理兼招,并且文科生所占的比重很高;從學生的性別來看,工商管理類各專業中女生往往占據著絕對多數,這兩個原因導致工商管理類的學生數學基礎較為薄弱。管理運籌學同工商管理類開設的其他課程有著較大差別,也是造成學生抵觸學習的原因之一。如對于會計專業的學生而言,其各個學期學習的課程幾乎都是圍繞著會計學,如成本會計、管理會計、審計等。這使得學生無法對這門課進行定位,不能充分認識到這門課的重要性,會造成學生主觀認為這門課同其未來的就業缺乏聯系,降低其學習興趣。
2.2過分重視理論
管理運籌學是運籌學在管理學中的應用,管理運籌學的很多研究者都來自于運籌學領域,因此他們編著的教材更加偏重于理論部分,如各種數學模型的推導,而管理學的內容所占篇幅較少。教材的編寫過分重視理論,不僅導致了教材晦澀難懂,同時也極大的影響了學生學習的積極性。隨著計算機技術的快速發展,管理運籌學問題的求解過程變得十分簡便,計算的精度也大大提高,因此不需要過分強調學生一定要掌握手工計算的方法。同時過分重視理論學習,也使得管理運籌學背離了應用型學科的初始設定。學習管理運籌學更是希望學生在面對管理的實際問題時,能夠具備全面、系統的思維方式。
2.3考核方式單一
目前,管理運籌學在很多學校都是以考試的形式進行考核。而考試的形式,又決定了考察的內容主要以理論為主,相應的計算題也比較簡單,而不能充分反映學生對管理運籌學的實際應用能力。隨著計算機技術的快速發展,特別是管理運籌學相關軟件的普遍應用,很多學校在教學中已經設置了一定比例的上機操作。但由于上機操作部分不在考試內容之中,學生在學習時往往不夠認真,學習效果也十分有限。
3管理運籌學課程改革思路
3.1對管理運籌學課程進行重新設計
針對管理運籌學教學中存在的諸多問題,特別是為了適應教學向應用型轉變,應當對管理運籌學課程進行重新設計。首先,為了解決學生數學基礎差,在線性規劃建模和求解過程的困難。應當將管理運籌學設置在第四學期,也就是在學生完成高等數學和線性代數的課程學習,一些管理運籌學所需的數學知識還掌握的比較牢固。同時在教學過程中,教師也應對一些基礎數學知識進行講解,增強學生對所涉及數學問題的認識和理解。在教學手段上,不能過分依賴多媒體教學。通過實踐,我們發現使用多媒體教學雖然是對課堂的豐富,也能減輕教師的教學負擔。當多媒體的教學手段,同樣也會導致授課節奏變快,進一步增加學生對管理運籌學知識學習的難度。因此,應當適當增加黑板教學的比重,特別是在理論教學部分,使學生有充足的時間來理解所學知識,提升管理運籌學的教學效果。管理運籌學是工商管理專業的一門專業基礎課,幾乎所有的學生都需要學習這門課,同時上課的人數往往在100人左右。而過多的學生,也增加了授課的難度,同時也對學生的聽課效果產生了負面影響。因此,建議應嚴格控制管理運籌學的課程規模,以1~2個班,不超過50個人為優。
3.2提高案例教學和啟發式教學的比重
管理運籌學是一門應用性很強的學科,是使用運籌學的手段來解決管理學中的實際問題,因此,管理運籌學的教學內容應當緊密同實際進行聯系。特別是在本科教育應用型轉型的大背景下,更應增加案例教學在管理運籌學中的比重。案例教學能夠提高學生學習的積極性,同時通過豐富的案例教學,也能使學生更加認識到管理運籌學在管理中所發揮的巨大作用。同時為了進一步提升學生學習案例教學的興趣,也可以在課程的初始階段,鼓勵學生提供一些管理運籌應用的素材,而老師對學生提出的實踐問題進行加工和優化,使其真正成為一個管理運籌學的典型案例。同時也要加強啟發式教育。傳統的管理運籌學以“填鴨式”教學為主,不僅教學效果較差,同時也使得學生缺乏主動學習的機會。因此,應當加強啟發式教育在管理運籌學教學中的應用。教師針對每個章節的內容,設置一些實際問題,通過對實際問題的分析,引出本節課的主要知識點。對線性規劃模型的求解過程,也應緊密同已學過的知識點進行聯系,通過學生的自主學習和主動探索來加深其對新知識點的認識和理解。如在學習單純性表法求解前,可以緊密同圖解法進行聯系,指出每一個基本可行解在圖中的位置,這樣可以使知識點聯會貫通,同時也能使學生體會到管理運籌學并沒有那么難以學習。
3.3增加管理運籌學軟件的學習課時
管理運籌學軟件的普遍應用,是管理運籌學教學的一大突破。目前各個學校普遍使用的教學軟件有Lindo、Lingo、Excel等,這些軟件的應用,不僅極大的降低了學生手工求解線性規劃問題的難度,同時也使學生掌握了一門實用工具,對其未來的就業提供較大的幫助。傳統的手工求解線性規劃問題,不僅過程繁瑣、求解速度慢,同時當決策變量的數量多于10個時,學生幾乎不能進行求解。而管理運籌學軟件的應用就解決了這一問題,即提高了運算的精度,又極大的降低了學生學習的難度,提高了其學習的積極性。因此,應當增加管理運籌學軟件學習的課時量,通過實踐證明,將軟件學習的課時量占到總學時的20%,就能夠使學生基本掌握軟件的操作過程,同時也能對學生掌握理論知識有著很好的促進作用。在課下,也應組織一些興趣小組,將有想深入學習管理運籌學的同學組織起來,組織大家對管理中的實際問題進行研究,鼓勵同學進工廠、進企業進行調研,并將所學知識應用到實踐中。通過這樣的學習過程,打破課堂同實踐之間的隔閡,使同學認識到管理運籌學在實踐中的巨大作用,并實現將學生培養成應用型人才的目標。
3.4對考核方式進行調整和優化
最后,應當對管理運籌學的考核方式進行調整和優化。為了實現本科教學向應用型轉型,我們對管理運籌學的課程進行了全新設計,在課堂教學中提高案例教學和啟發式教學的比重,增加管理運籌學軟件學習的課時量;在課后,組成管理運籌學興趣小組,鼓勵同學將所學的運籌學知識應用到管理實踐之中。這樣的課程設計,符合本科應用型教學的培養目標,同時也保證了對學生全面能力的培養。因此,管理運籌學的考核方式也應適應這樣的變化,對考核方式進行調整和優化。應當適當降低筆試考試的所在比重,而增加對學生上機操作和課外實踐的考核,通過全面的考核體系,即增強學生對上機操作和課外實踐的重視程度,同時也是對其自身全面能力提升的一種督促和促進。
4結語
本科教學向應用型轉變是我國教育的發展方向,管理運籌學作為工商管理類專業的一門重要課程,也應進行重新設計以實現這一目標。本文通過對目前管理運籌學特點以及存在問題的梳理,提出應用型本科工商管理專業管理運籌學課程設計的實施辦法,希望對提高管理運籌學的教學效果提供一些幫助,同時這也是培養應用型管理人才的一種有益嘗試。
參考文獻
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[2]何麗紅,陳士成.管理運籌學課程的教學改革與實踐[J].教育教學論壇,2011(34).
[3]王旭.管理運籌學課程教學改革的探索[J].教育探索,2008(07).
運籌學的認識范文2
關鍵詞 :管理學 運籌學 數學 數學建模
1.管理學概述
法國著名管理學家法約爾認為管理就是實行計劃、組織、指揮、協調和控制。而諾貝爾經濟學獎獲得者赫爾伯特?西蒙則一針見血地指出管理的實質就是決策。
作為一門年輕的社會科學,管理學在其成長的過程中,一連串的貌似高深的數學論證之下,得出的竟是一個簡單得不能再簡單的社會理論。的確,管理是指一定組織中的管理者在特定的組織內外環境的約束下,運用計劃組織、人員配備、領導和控制等職能,對組織的資源進行有效的整合和利用,協調他人的活動,使他人同自己一起實現組織的既定目標的活動過程。
2.管理學與數學的有機結合
人在活動之前,總要確立一個目的以及達到這一目的的手段,就是決定做什么和確立如何做。面對著諸種可能的選擇,管理者如何作出“最優”的選擇? 的確,管理就是決策,就是決定做什么和如何果表明這些假設有道理;不同的管理實踐者或管理學者所指出的諸如計劃、組織、用人、指感性認識的逐步積累,我們就可以取得理性認識獲得一定的科學知識[1]。所以在眾多由人類理性產生的產品中,數學無疑是人們最常用的工具之一。管理者通過建立數學模型的應用使得本來難以辨別優劣的備選方案變得更加明晰“直觀”了,諸方案因被量化而變得可比了??茖W的決策向來需要定量分析與定性分析相結合,定性是認識的起點,定量是認識的深化。
3.數學的分支科學在管理學中的實際應用
近年來,作為數學與經濟學和管理科學各個學科的交叉滲透的產
物,諸如數學模型、多元統計分析、運籌學決策論、數理經濟學等等許多近期產生的學科逐漸受到學者的關注和研究,且在經濟與管理活動中成功得到運用,
這使得數學學科中的某些分支成為管理學發展與成長過程中不可缺乏的輔助學科和使用的工具。數學與電子計算機無疑會為科學的定量分析提供強有力的支持。
這些新興的學科越來越受到學者和人們的重視,它們在經濟與管理活動中的成功運用使人們有足夠的理由相信,數學作為一個有益的工具是管理學要成長為一門科學所必不可少的。
3.1 數學模型的應用
數學模型在現實生活別是在經濟管理中應用得相當廣泛。經濟管理學科是解釋社會經濟現象的科學,利用數學建立的數學模型和在語言、公式、圖、表或符號等來模擬現實的模型。通過數學模型管理者可根據自身實際情況建立最適合自己的數學模型,從而可由模型出發,作出最優決策。
另一方面作為一種抽象的工具,數學模型有助于人們對一個復雜過程的理解,可以幫助管理者合理的決策。但它畢竟不是現實本身,而是現實的簡化與抽象,任何一種抽象都不得不舍棄對象本身的豐富性。建立模型的危險在于問題解決者把模型看成問題本身,而忘記了這種模型只是觀察問題的一種方法,并且一般來講,是非常帶局限性的方法,它只是決策的輔助工具[2]。再次,較之現實,有些模型也許不理想,甚至錯誤,也不應一概否認其意義,所以在我們建立數學模型時,必須提出某些前提性假設,他們是理性思考的結果。模型的運用就是對某些假設的檢驗。檢驗的正面結果表明這些假設有道理;檢驗的負面結果卻表明必須加以修改。有這種感性認識的逐步積累,我們就可以取得理性認識獲得一定的科學知識。
3.2 運籌學的應用
運籌學一門應用科學,我國出版的《管理百科全書》將運籌學定義為:“運籌學是應用分析、試驗、量化的方法,對經濟管理系統中人力、物力、財力等資源
進行統籌安排,為決策者提供有依據的最優方案,以實現最有
效的管理。”運用數學的運籌學就是從管理實際出發把運籌學看作是一種解決
實際問題的方法從而解決實際問題。
運籌學課程具有如下特點:(1)多學科交叉性:它綜合應用經濟學、管理學、數學等學科,并使它們相互交叉、相互滲透得到綜合應用。(2)最優性:所謂最優,包含兩方面的含義:一是從空間上來講,尋求整體最優;二是從時間上來講,尋求全過程最優。(3)實用性:運籌學是研究各種優化模型的學科,它作為現代化管理的有力工具之一,由于運籌學應用的廣泛性、多學科的交叉性,以及多分支性。由于這種思想,形成了運籌學獨特的、科學的、嚴謹的工作方法,通過提出問題、建立模型、模型計算、數值的分析與評價,求出最優決策方案,以供決策者參考。就這樣針對實際問題,運用運籌學知識使復雜抽象的理論變得更加形象具體,為管理者制定科學決策奠定基礎,對其采取最優決策提供理論依據。對經濟管理系統中人、財、物等有限資源進行統籌安排,為管理人員在做決策時提供科學的依據。這也是運籌學在實際生活和管理中的完美運用。
4.總結
由此我們可以看出,發展管理學為一門科學其實離不開數學這一門工具。在對待管理學與數學的關系時,數學僅僅是管理學不斷完善自身的工具。但同時我們也必須明白,只憑借數學是不夠的,一方面不能忽視數學這一工具的應用,另一方面也不能夸大數學的作用,這才是我們在對待管理學中數學應用時應持有的態度[3]。也唯有如此,管理學才有望成為一門成熟的學科,一門有意義,有作用的學科。
其實,數學的思想在當今早有很多被引入到了管理學中去?,F在比較普遍的有投入產出方法,最優化求解,矩陣的思想,數學規劃理論,凸集理論,不動點理論,代數拓撲,微分拓撲,等等。當數學真正走進科學的時候,就意味著科學走向的成熟。數學之美的涵義,在于它的滲透性和內涵性。經濟學在發展,而其也必將吸收更多更廣的數學思想。
然而,數學方法提高的僅是理論依據,也不能完全根據數學分析得來的結論制定決策,一切要從實際出發,管理者根據數學在管理學中的應用制定計劃策略的同時,還要根據實際情況,作出合理的決策。
參考文獻:
[1](美)理查德?曼凱維奇(RichardMankiewicz)著,馮速等譯.數學的故事[M].海南出版社, 2002
運籌學的認識范文3
關鍵詞 運籌學 教學改革 案例教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼: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 運籌學簡介
運籌學一詞起源于20世紀30年代。在英國被稱為 operational research,在英國被稱為operations research,可以直接翻譯成“操作研究”或是“運用研究”。我國在1957年從“夫運籌帷幄之中,決勝千里之外”中取“運籌”這兩個字,將它稱為運籌學。
2 經濟管理類學生學習運籌學的必要性
我們學校多是經管類學生,運籌學也是他們的必修課。具體來說,其必要性主要體現在如下三個方面。
首先,運籌學的研究有著強烈的應用性和實踐性。它的各個分支的產生和發展都和實際應用有著密不可分的關系。所以經管類學生有必要對運籌學這門學科進行系統的學習。
其次,運籌學是一門以定量分析為主的學科。經管類的學生可以通過學習運籌學,加強其定量分析方面的能力,同時也有利于他們對于其它經管類課程的學習。
最后,運籌學研究和解決問題的基礎是最優化問題。這里的最優包含兩個方面的內容,一方面是時間上的最優,即整個過程達到最優,另一個方面是空間上的最優,也即整體的最優。因而運籌學針對研究的實際問題,從系統觀點出發,研究每個組成部分的作用和相關聯系,處理各部分之間的利害關系,尋找最好的方案解決問題。因而能有效提高經管類學生解決實際問題的能力。
3 用傳統教學法教授運籌學實驗課程的不足
3.1 教學目的的不確定性
在當前經濟管理類的運籌學實驗課程的教學過程中存在過于著重理論的傾向。性質、定理的推導固然很重要,但如果把教學時間著重在這些理論的推導上,實在是沒有太大的必要。這些性質、定理過于復雜,這些內容對于數學專業的學生是需要掌握的。但對于經管類專業的學生而言,有時只需要知其然,不一定要知其所以然,關鍵掌握如何運用這些理論解決實際問題足矣。這就好比,大多數人雖然不太了解電腦內部的運作原理,但是只需要懂得打開電腦,通過點擊相關軟件或者網頁,處理相關事情就可以了。
3.2 教學內容的分離性
經管類運籌學的課時一般是48學時,主要教授的課程是關于規劃論方面的內容,具體包括線性規劃、對偶理論、運輸問題、整數規劃、目標規劃以及動態規劃。雖然這些是不同方面的內容,有不同的解決方式。但是它們之間又有隱藏的關聯。在教學中如果只是單純講解表面的解題方法,忽略了之間的聯系,學生也只能機械地記憶各種不同的解法,沒有真正掌握本質,也無法真正處理實際問題。
3.3 教學形式的單一性
主要體現在教授方式單一化,教學手法不靈活。在教學上主要是教師講,學生聽,對于學生而言,只是機械地記下解題步驟。缺乏對學生獨立思考、解決實際案例的能力的訓練。當學生遇到實際應用問題時,往往不知如何下手。
3.4 考核形式的局限性
對于運籌學這門應用型的學科,單一化的試卷考試的形式,兩個小時的考試時間太短,學生只會機械地套用課本上的公式、定理求解那些類似例題的題目。這種考核模式無法衡量學生的解決實際問題的能力,并且由于計算錯誤的偶然性發生,使得這樣的試卷考核不能將學生的綜合實力完全反映出來。
4 運籌學實驗課程優化改革
4.1 清晰教學目的
減少教學過程中間的證明環節,增加學生的實踐操作。對于經管類學生而言,他們學習運籌學實驗課程的主要目的是為了解決生產中的實際問題,而不是進行理論研究。性質、定理的推導過程固然重要,但對性質、定理的靈活運用更為關鍵。所以應該盡量避免羅列一大堆定理的推導和沉迷于數學方法的精巧。有些定理只是作為解題方法的依據,比如線性規劃問題的基可行解對應線性規劃問題可行域的頂點這個定理,它的作用在將求解線性規劃問題的幾何直觀的方式與實際計算方式聯系起來,進而得到單純形法。對于學生而言,只需要知道有這座橋梁將這兩種方式連接起來就足夠了,至于這座橋式怎么來的就不用太計較了。
4.2 注重前后知識的聯系
運籌學各分支是具有相同的優化特點的,只是因為學生知識的局限性使得他們將各個章節作為完全獨立的部分看待。在教學中應該引導學生發現知識點之間的聯系,真正掌握解法的本質,這樣才能靈活處理實際問題。比如當講到影子價格時,可以通過它來理解之前的單純形法檢驗數的意義,也可以從現實意義理解互補松弛性定理。運輸問題是一種特殊的線性規劃問題,可以用單純形法來解決,但是我們能用更為簡潔的表上作業法處理。當然這里所涉及的原理仍然是線性規劃的解題方法。至于后面的指派問題,它即是一個典型的0-1規劃問題,也是一類特殊的運輸問題。同樣可以用相應的方法求解。然而針對這類問題的特殊性,可以通過匈牙利算法處理。雖然形式不一樣,但是其中蘊含的原理也是運輸問題的表上作業法的原理,也就是線性規劃的單純形法的原理:先找一個可行的方案,驗證這個方案是不是最優方案,如果不是的話,就做調整,得到第二個相對優的可行方案,再次驗證這個可行方案是不是最優方案,依次進行下去,最終可以得到最優方案。在教學過程中,注重分析各個知識點的聯系,既有助于學生對新知識的理解,也有利于學生對知識的融會貫通,考慮從不同角度處理問題。
4.3 多采用案例式教學
運籌學是一門應用性極強的學科,因此應在教學上注重對于學生在兩個方面的能力的培養,一個是從實踐到理論,另一個是從理論到實踐。而在教學形式的方面,考慮使用引入案例式,問題導向式等方式教學。通過對實際問題的分析,引出相應的模型,運用運籌學的方法對該模型進行求解。對于不同的模型,引導學生探索它們之間的規律和差異,從而對模型有更加深刻的認識。這種案例教學的形式,不同于傳統教學中只注重對模型的求解和忽略怎樣建模,而是重點強調了運籌學建立模型的思想。通過案例分析、模型建立、模型求解以及結論的分析與運用,使得學生真正體驗到了運籌學是如何解決實際問題的。適當開展小組談論,發揮學生的主動性和創造性,使得他們與老師同學互動起來,既提高了學生自身的能力,也激發了他們的學習熱情。
4.4 增加計算機實驗訓練
值得指出的是,運籌學的方法之所以能夠如此迅速地得以推廣并且取得成功,這與20世紀40年代末電子計算機的問世及其平行發展是密不可分的。隨著運籌學適用范圍的不斷擴大,所處理的問題的復雜性也相應增加。在研究解決這些大型復雜問題的過程中,電子計算機的應用起了重要作用,一開始就成為了運籌學分析工作者用來處理十分棘手的大量數學計算的有力工具。 隨著時間的推移,一方面由于計算機能快速產生運算結果,為解決各種實際的運籌學問題提供了有力的支持;另一方面,由于計算機能快速利用各種類型的管理信息系統,實現各種運籌模型的設計,并能提供各種運籌學實驗手段(例如模擬技術),從而開創了運籌學應用的新局面,大大促進了運籌學的發展。
4.5 改革考核方式
現在我們學校鼓勵教師進行有益的考核方式改革。運籌學的考核形式可以改成在兩個星期內完成老師布置的項目。讓學生自由分組,每組3~4人,以小組為單位,共同處理問題,最后以論文形式提供最優解決方案。論文內容大致分為四個方面的內容:第一個方面是案例分析。要求學生通過自己查找待解決案例的相應信息和數據,從而進行學生的自主能力以及查找資料的能力的培養;第二個方面是模型建立,既可以訓練學生的數學建模的能力,又能夠考查學生對如何建立模型的理論知識的實際運用能力;第三個方面是模型求解,學生運用運籌學的求解方法對模型進行求解,當然由于這里涉及到一些大型的數據處理與計算,還需要運用相關的計算機軟件協助;第四個方面是結論的分析與運用,我們是將實際問題轉換成數學模型,對它進行了求解,最好還要將其轉回到實際,用實際如何操作來解釋求解結果。這才是真正解決了實際問題。由于之前有些數據往往是估計值或預測值,不可能很精確,而且隨著情況的變化,這些數據也會經常發生變化,所以還要求學生使用優化后分析對情況的改變做出判斷和處理。
5 結語
本文對經濟管理類專業運籌學實驗課程教學模式進行了探索。通過對近幾年運籌學實驗教學發展現狀的分析,結合我校運籌學實驗教學實際情況,提出了改善經管類專業運籌學實驗教學效果和質量的相應措施。其目的是促進我校相關專業的課程建設,建立運籌學實驗精品課程,有助于增強學生的綜合素質方面的培養。對于運籌學實驗課程的進一步改革起到了積極的作用。當然,由于運籌學屬于一個蓬勃發展中的新興學科,它的實驗課程的教學形式也會隨之完善,對于其實驗課程的優化改革探討將會不斷進行。
本文受2013年中南財經政法大學實驗教學項目(21431 311207)資助
參考文獻
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運籌學的認識范文4
關鍵詞:信息管理系統;決策支持系統;運籌學;建模與求解
1、引言
數字計算機應用于管理領域,主要是進行數據處理和編制報表,實現數據庫管理辦公自動化。通常把這類系統所涉及到的技術稱作電子數據處理(EDP)。EDP把人們從繁瑣的事務處理中解脫出來,大大提高了工作效率,但它存在著對信息交換和資源共享及其增刪改操作等問題。因此有必要對系統的信息進行整體分析和系統設計,從而使工作協調一致。
信息管理系統(IMS)是以人為主導,利用計算機硬件和軟件進行信息的收集、加工、存儲、傳輸、更新和維護,以企業戰略竟優、提高效益和效率為目的,支持企業高層決策、中層控制、基層運作的集成化人機系統。IMS能監測各種運行狀況,利用過去和現在的數據預測未來,利用信息控制企業行為,幫助企業實現其規劃目標。
運籌學、系統工程與計算機的結合,形成了模型輔助決策系統。由于采用的模型主要是數學模型,輔助決策的能力主要表現在定量分析上。決策支持系統將管理信息系統與模型輔助決策系統結合起來,使得數值計算和數據處理融為一體,從而提高了輔助決策的能力。
2、運籌學與決策
運籌學的英文通用名稱為“operationalresearch”,簡稱OR。按其原意,應譯為運作研究或作戰研究。在運籌學發展的初期,其研究與應用范圍主要是與戰爭相關的戰略、戰術方面問題。隨著經濟和技術的發展,運籌學的研究也向其他方面拓展。今天的運籌學已涉及到政治、經濟、社會服務、管理、教育規劃、決策、組織、生產建設等諸多方面,甚至可以說,很難找出它涉及不到的領域。由于運籌學的需要而發展起來的一些數學分支,如數學規劃、應用概率與統計、應用組合數學、對策論、數理經濟學、系統科學等,都得到了迅速發展。許多基于這些理論的軟件工具也應運而生,如解決線性或非線性規劃問題的Lingo,具有強大功能的數學軟件包Matlab等。
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,解決現實世界中提出的專門問題,為決策者選擇最優決策提供定量依據。應用運籌學處理問題分為以下5個階段:確定問題和目標;收集資料和建立模型;求解模型和優化方案;檢驗和評價模型;方案實施和反饋優化。
3、模型與模型輔助決策
模型是對現實世界的事物、現象、過程或系統的約簡描述,人們通過對模型的認識來增強應對問題的處理能力。通過模型事務和系統使用的規律及主要影響因素,便于決策者制定相關處理方法和高效地操作。對于任何一個系統,要想獲得決策信息首先是建立模型,建模是某領域的專家研究事物的規律而得出的數學模型。這項工作是創造性勞動,需要花費大量的精力和思維來得到近似的數學模型。同時在很大程度上也是基于經驗的結晶。建模后的下一項工作就是構造該模型的求解算法,它可以是近似求解,也可以是最優化求解,算法的構造由數值計算專家來完成。得出模型算法,就可以用計算機語言來編制程序。決策者可以運行模型程序,計算出結果,獲取輔助決策信息。
在眾多模型中,以數值計算為主體的數學模型適合使用FORTRAN、PASCAL、C等計算機語言實現;智能模型適合使用PROLOG、LISP、C等計算機語言;仿真模型適合使用DYNAMO、GPSS等計算機語言。
4、決策過程與決策支持系統
美國學者Scott Morton在《管理決策系統》一文中首先提出決策支持系統(DSS)的概念。DSS是在信息管理系統和運籌學的基礎上發展起來的。信息管理系統在于大量的數據處理,運籌學在于運用模型輔助決策。隨著科學技術的發展,需要解決的問題更加復雜化,所涉及到的模型也更多,因此需要更多的模型來解決一個復雜問題。在決策支持系統出現以前,為了實現多模型輔助決策,要用人工進行模型間的聯合與調用。而決策支持系統是由計算機自動組織和協調多模型的運行和存取,處理數據庫中的大量數據,達到高層次的決策。決策支持系統的一個重要的特點就是增加了模型庫和模型庫管理系統,它把眾多的模型有效地組織和存儲起來,通過人機交互功能。實現模型庫與數據庫的有機結合。
所謂決策過程就是人們為實現一定目標而制定行動方案,并準備組織實施的活動過程,這個過程也是一個提出問題、分析問題、解決問題的過程。
人類的決策行動包括確定目標、設計方案、評價方案和實施方案4個階段,其中前3個階段通常作為決策科學的研究對象。圖1中的環境包括客觀物質世界,也包括與決策人密切相關的社會系統。人們在決策時,一方面必須認識環境,了解有關的信息。如客觀物質世界的真實寫照和社會系統的有關政策、價值觀及決策機制等;另一方面,在決策的各個階段還要受到環境的制約。例如決策問題的目標確定可能受到環境中層次較高的目標的約束,方案的設計必然要受到現實可行性的限制等。
決策問題的分類是依據對問題結構化程度的不同描述,把決策問題分為結構化、半結構化和非結構化3種。決策過程包括3個基本階段:確定目標(理解活動)、設計方案(設計活動)和評價方案(選擇活動)。整個決策過程就是這3個階段的循環進行。我們對決策問題的分類可作如下理解:結構化問題是指理解、設計和選擇這3個活動都能使用確定的算法或決策規則來確定問題,設計各種解答方式,并從中選擇最佳的一個;非結構化問題是指在問題求解過程中,這3個階段都不能按上述的方法來決策問題;半結構化問題是指在某些條件下,其中的一兩個階段由于認識不清楚而無法完成清晰地描述,但其余階段則有良好的結構,能夠對它清晰而準確地描述。半結構化問題可以通過編制程序進行定量分析和計算,或者運用相對明確的決策規則和方法來解決;而且還要依靠人的知識、經驗和直覺來判斷和選擇。在求解半結構化問題時,往往要經過多次人機交互對話才能完成問題的求解。
正如決策問題可以分為結構化、半結構化和非結構化3種,決策也分為3個層次:作業調度、運籌規劃和戰略規劃。這樣就存在9種決策類型,如表1所示。從表1的9種決策類型可知決策系統的基本特征為:輔助中、高層管理者解決半結構化和非結構化的決策問題,對用戶和環境具有很強的靈活性和適應性。DSS主要用于輔助和支持管理者進行決策,提高決策者作出科學決策的能力,而不是代替管理者制定決策。
運籌學的認識范文5
[關鍵詞]法國工程師院校 運籌學 教學模式
[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437(2014)10-0083-02工程師教育是法國獨有的高等教育體系,為法國培養了大量的社會精英和領軍人才。從某種程度上說,這種精英型高等教育模式為法國成為世界科技強國打下了堅定的知識基礎。運籌學作為一門重要的基礎性課程在法國高校內也廣為開設,但由于教學理念、目標等差異致使其教學模式和我國高校內該課程的教學模式有顯著差異。因此,我國高??稍诜治霰容^中法兩國高校間運籌學教學差別的基礎上,適當借鑒其先進的教學模式,揚長避短,促進我國運籌學教育的發展。
一、運籌學先行課程的設置
運籌學是以管理決策問題為實際背景,以數學模型和定量分析方法為主要工具,其核心思想就是實現系統的最優化。學習該課程之前需要具備一定的相關學科知識,比如:高等數學、經濟學、計算機應用基礎、管理學等,并且至少要掌握一種計算機編程語言。因此,在法國工程師院校中,該課程的開設往往放置在工程師二年級階段。需要強調的一點是,在法國工程師院校中,對計算機編程能力的掌握屬于先行課程中非常重要的一項內容。其原因在于,當前社會的信息量處于爆炸式增長階段,問題的復雜程度也呈直線式上升,僅僅靠人力計算已無法解決大規模的社會實踐問題,因此必須在掌握好基本優化理論的基礎上,能夠使用計算機幫助計算,完成優化任務。
而在國內高校的運籌學教學過程中,學生的編程能力普遍不高,嚴重影響了學生使用運籌學中的理論解決實際問題的能力,這一問題的出現與高校對該課程的教學要求和課程安排有重要的關系。因此對比后我們可以看出,運籌學的教學應該分為基本的兩步:(1)理論學習:在這一過程中,主要學習一些經典的優化理論;(2)應用學習:通過熟練地掌握計算機編程語言,借助于計算機強大的處理能力解決優化問題,獲得問題的解決。上述運籌學教學的兩個過程,缺一不可,互相促進。
二、運籌學課程內容的設置和考核方法
運籌學課程內容的設置受制于學生專業的劃分,不同的專業所學習的運籌學內容應有所不同并各有側重。
為了督促學生學習并檢驗學生的學習效果,應該采用多種方式考核運籌學課程的教學情況,在法國工程師院校中,普遍采用如下方式考核:平時作業(10%)+上課情況(10%)+實踐問題分析(包括上機考核)(25%)+期末考試(55)。上述考核方式既考核了課程的理論知識,又兼顧了理論向實踐轉化能力的培養。值得一提的是,在法國,絕大多數用于考核的實踐問題都是來自于現實生活中各行各業的實際問題,考核也沒有統一的標準,只要學生可以得到比現行結果更具說服力且符合邏輯的結果就算符合要求。這種教學和考核方式成為法國工程師院校教學模式的一大特色。反觀國內高校該課程的考核方式,大多數未采用“實踐問題分析”和“上機考試”這兩項,一定程度上割裂了“學習”與“應用”這兩個基本功能之間的聯系。
三、運籌學的教學方法
(一)自編教材
由于法國工程師教育的目標是培養動手能力和解決問題能力,培養能滿足社會需求的復合型人才,因此,其教材應緊跟時代的步伐?;谏鲜鲈?,在法國高校中,教材大多是教師自行編寫,且緊貼社會需求。而且,一門運籌學課程的教學通常由幾位教師共同完成,比如基本理論部分如線性規劃、目標規劃等內容由數學基礎深厚的教師講授,動態規劃、分枝定界法、仿生算法等優化算法由編程能力強的教師講授以傳授給學生如何將算法用計算機語言實現的能力,而生產管理、運輸管理和存儲管理則由具有相關管理經驗的教師甚至是工廠內部的工程師來講授,這種教學分工方法可以很大程度上提高運籌學課程的教學效率。而在我國,目前還基本上是一個教師負責一門課程,而且為了避免增加備課的任務,任課教師選擇的教材也往往比較固定,甚至十年都不更新,致使教學和社會需求嚴重脫節。
(二)案例教學法
案例教學法在法國工程師院校的運籌學教學過程中是最常使用的一種方法。在課程每個經典問題的教學過程中,教師幾乎都用一個幾乎完全來自于實際問題的案例作為引例對教學內容進行引導。這種教學方式可以極大地激發學習者的興趣,調動其主觀能動性。
(三)模型討論教學
現實生活中存在著許多等待我們解決的問題,然而學習者往往感覺到,現實中需要解決的而能夠被解決的問題,已經被解決;而對于剩下的一些問題,要么是解決不了,要么是無意義。通過模型討論教學的目的,主要是使學習者通過對前人的模型構建過程的學習,了解辨識問題、解決問題的過程,掌握解決問題的方法;真正地體驗如何將所學過的知識應用于實踐。
(四)模型算法推理教學
從現實問題抽象出理性的數學模型只是解決這個問題的第一步,我們還必須給出該模型的算法,最好是解析解;因此,在完成現實問題的模型化之后,我們還要使學習者掌握如何運用所學過的數學知識來對模型進行算法設計和推導其解析解。
此外,還有一些其它的重要的教學方法,如多媒體課件教學、算法編程教學和運籌學算法軟件包實習操作等等。
其整個運籌學的教學方法和手段遵循了從實踐到理性,再到實踐的反復循環與檢驗的過程,具有較強的科學性。上述方法間的互補關系可用圖1表示。
四、學生實習
在法國工程師院校中,實習占據了課程教學活動的大量時間,而且所有的實習活動都是和實際生產生活密切相連的。例如在法國貝爾福―蒙貝利亞技術大學中,其生產管理類專業的學生學制為兩年,共分為四個學期,其中第二和第四個學期屬于實習期,學生必須自己尋找正規的公司或者企業去親身體驗、感受,找到“所學”和“所需”之間的差距,然后第三個學期再回到學校將找到的這種差距彌補上,最后在第四個學期再次通過實習去驗證自己的學習效果。這種間斷式的教學實習的方式可以很好地幫助學生認識到自己學到的知識是否是社會所需要的,并且可以讓學生在參與社會實踐的過程中了解到社會的真正需求,然后重新回到學校以這些需求為目標,更好地學習基本理論知識,之后再次接受檢驗。而我國高校中目前的學生實習主要安排在大學四年級的第二學期,時間短,且目標不明確,基本上處于“走過場”的階段,不能夠對教學起到較好的補充作用。
五、總結
通過對法國工程師院校中運籌學課程教學過程中先行課程的設置、教學方法、考核方式和學生實習的介紹與分析,可以得出如下啟示:
第一,合理地設置運籌學課程的先行課程,其中需要著重強調的是學生編程能力的培養。
第二,要及時更新運籌學的教材,鼓勵多位具有不同專長的教師共同承擔該課程的教學任務,并根據專長編寫適當的教材。
第三,運用多種教學方法來激發學生的學習興趣,特別是案例教學法。需要強調的是案例內容最好是來源于實際的生產實踐問題。
第四,在教學過程中的每一步驟都要強調動手能力的培養以及和社會需求的聯系,把握好“學生所學”與“社會所需”之間的緊密聯系。
第五,將目前的學生實習安排劃分為幾個分離的階段,讓學生自己去發現社會的需求,然后帶著需求去學習,不斷地接受社會實踐的檢驗。
[參考文獻]
[1]黃福濤.外國高等教育史[M].上海:上海教育出版社,2003.
運籌學的認識范文6
1.引言
隨著我國高校大學生教學改革和考試改革的逐步實施,學校對各專業的課程體系及教學大綱都進行了大幅度調整?!哆\籌學》作為一門應用學科,主要采用系統優化的核心思想,對社會各種系統進行整體優化,力求尋找最優解,因此這門學科被廣泛應用于軍事、工業、商業、服務業、民政事業等各領域的最優化及統籌決策問題。本校的交通運輸專業根據交通運輸專業服務性的特點,將《運籌學》課程在2015年的教學大綱中改成了《交通運籌與優化》,這將運籌學與交通運輸的專業聯系得更緊密,更貼近交通運輸行業的教學和實際需求;該課程改革給老師提出了新的要求,在今后教學方法和課程考核方面都需要隨之做適當調整,本文將針對這兩個方面進行探討。
2.教學方法方面
《交通運籌與優化》是一門學科基礎核心課,總共56學時(其中課程實驗8學時)。由此可以看出該課程是一門實踐性比較強的課程,這就要求根據專業特點設計合適的教學方法,根據以往經驗從課堂教學內容和實驗相結合的教學手段上著手。
2.1優化教學內容
根據專業培養目標,該課程的重點是線性規劃、運輸問題、網絡優化部分是重點內容,也是基礎內容。
一是線性規劃部分:要對單純形法和對偶問題進行重點分析,這是線性規劃部分的難點和重點。對偶理論涉及的“影子價格”,屬于經濟運籌學的范疇,因此進行課堂教學時要結合經濟學理論,使學生對對偶理論有直觀的理解和認識。
二是運輸問題部分:運輸問題實際上是一類特殊的線性規劃,很多學生的線性代數基礎知識不扎實,在理解單純形法時遇到很大困難。授課時需要對單純形法的思想和步驟在學時上加以傾斜。
三是網絡優化部分:這部分主要是圖論知識,針對交通網絡的特點,結合路網優化的目的主要講解網絡最短路、最大流和最小費用最大流問題。
在各部分教學中都要適當引入交通運輸相關的例題和案例進行分析,做到讓學生不僅知道怎么“做題”,還讓學生用這個建模和計算方法解決交通運輸領域的相關問題。同時開辟第二課堂,將實際案例引入課堂中,讓學生自主發現問題、解決問題,而不是一味做老師列出的“應用題”。
2.2開設實驗教學課堂
目前,我院引入了一套運籌學教學軟件,為今后開設該課程的實驗教學提供了很好的平臺。實驗教學學時設定為8學時,在這部分學習時間內要求學生加強對基本理論、算法的理解和應用;訓練學生的數學建模能力和創新能力。在教學中,加強對軟件運行結果的分析和討論,使學生加深對運籌學算法的理解。并將課堂上學到的方法學以致用,應用于生活實踐中,加深學生對課堂學習的理解。
3.課程考核方面
《交通運籌于優化》是一門理論性和實用性都很強的課程,不僅要求學生對基礎知識加以消化吸收,還要求學生加以利用和創新,因此單純的理論考試會導致學生出現“高分低能”的現象。在該課程考核方面,結合專業特點要求,我們建立了多元化的考核體系。
一是建立試題庫:試題主要分為兩類,一類是基礎理論知識,主要考核學生對基礎知識的掌握情況,這部分考題要求學生在規定時間內完成;另一類是案例分析,題型可以靈活設置,要求學生在一定課外時間內完成,可以分小組完成,每個小組的題目不一樣,這樣既能考核學生的合作能力,又能考驗學生的學習情況。
二是實驗考核:在規定時間內,要求學生在計算機上利用相關運籌學軟件解決規定的題目,包括建模、求解及驗算等,根據完成的實驗報告綜合評定。
三是教師評價:根據學生平時課堂上提問、回答、課堂練習的情況,考慮老師的評價。
四是其他方面:考慮學生的自評、考勤、論文等。
4.結語
本文根據交通運輸專業學科基礎核心課程《交通運籌與優化》的課程內容和特點,通過分析教學過程中可能遇到的問題,提出了相應的教學方法,從教學內容和實驗教學方面分別進行了討論;分析了當代大學生教育考核體制下的常規理論考試的考核方法對學生學習效果的影響,并提出了幾種可供參考的改革考核方式。