《管理运筹学》课程教学大纲

（2006年制订，2008年修订）

课程编号：020211

英文名：Management Operations

课程类别：学科基础课

适用专业：管理科学、工业工程等

前置课：微积分、线性代数、概率统计、统计学、管理学原理

后置课：生产运作管理、管理系统工程、企业战略管理等

学  分：3学分

课  时：51课时（其中实验课6课时）

主讲教师：徐斌、雷卫中等

选定教材：韩伯棠编著，管理运筹学，北京：高等教育出版社，2005年9月版

课程概述：

管理运筹学是管理科学、近代应用数学和计算机技术的一个交叉学科，主要是将生产、管理等过程中出现的一些带有普遍性的资源运筹问题加以提炼，然后综合利用数学、统计学和电子计算机技术进行分析、运算，得出各种各样的结果，最后提出综合性的合理安排，探求最有效的工作方法或最优决策，以在最短的时间内，以最少的资源投入取得最大的产出效果。

管理运筹学作为一门用来解决实际管理问题的学科，在处理千差万别的各种问题时，一般有以下几个步骤：确定目标、制定方案、建立模型、制定解法和计算机分析处理。它的主要内容包括运筹学、系统分析、决策科学化和计算机运行处理几个方面，本课程从定量分析决策角度为科学管理开辟了广泛的研究和应用领域。

教学目的：

（1）使员工学会掌握和使用管理运筹的思维方式与科学方法，熟悉若干管理运筹重要模型，知道在实际管理工作中使用运筹学模型和定量分析方法及对于解决管理中的问题和提高经济效益所起的作用。

（2）使学员初步掌握将实际管理中的问题形成运筹学模型的方法与技巧。能初步对生产、运营等管理中出现的一些带有普遍性的资源配置问题加以提炼、分析和处理。

（3）使学员初步掌握软件应用，学会使用所学软件解决较简单的实际问题。

教学方法：

以课堂教学为主，重点讲授线性规划及其在工商管理中的应用、整数规划、动态规划、运输问题、图论与网络、排序与统筹、决策分析、对策论、排队论、库存论等内容。教学中注重引导员工针对生产、运作过程中出现的大量资源管理问题，学会和掌握管理运筹的思维方式和科学处理的程序与方法，初步掌握对生产、运营等管理过程中出现的大量带有普遍性的资源配置问题能加以提炼、归纳和分析处理，同时，通过计算机上机操作训练，了解和掌握管理运筹软件的内容、程序、方法，使员工初步掌握解决实际问题、提出科学决策建议的能力。

各章教学要求及教学要点

第一章  绪论

教学要求

了解管理运筹学的定义、发展历史、主要分支内容、在工商管理实践以及国民经济中的主要应用领域，介绍本学科的最新研究动态和应用发展前景，说明使用相应的计算机软件应当遵循的基本原则。在本章中还应结合本课程的特点向员工介绍学习方法，说明教材的选用和相关参考资料，提出本课程的学习要求、考核要求和纪律要求。

课时分配

3学时

教学内容

一、 决策、定量分析与管理运筹学

决策概念，决策过程，定量分析的概念和管理运筹学的引入。

二、 运筹学的分支

介绍管理运筹学的各个分支：

线性规划、整数线性规划、动态规划、运输问题、图与网络模型、排序与统筹方法、决策分析、对策论、排队论、库存论等。

三、 管理运筹学在工商管理中的应用

简要介绍管理运筹学所涉及的应用领域，如生产计划、库存管理、运输问题、人事管理、市场营销、财务会计、项目评价等；介绍管理运筹学在国内外的应用和发展状况。

四、管理运筹学使用计算机软件的原则

思考题

1、简述运筹学的发展历史和发展前景。

2、管理运筹学的主要分支和应用领域有哪些？

3、使用管理运筹学计算机软件有哪些基本原则？

第二章  线性规划的图解法

教学要求

通过本章学习，了解线性规划图解法的基本特点、适用范围、解决问题的思路和原理，图解法的基本程序，步骤、方法和灵敏度分析的基本理论。

课时分配

6学时

教学内容

一、 线性规划问题的数学模型

学习如何从实际问题中提炼出数学模型，了解数学建模过程，掌握目标函数和约束条件的一般表达方法。

二、 图解法

通过图解法作图过程，直观地讲解约束条件直线的建立、可行域的概念和形成、目标函数等值线的建立和平移原理、最优解点的寻求和最优解、目标函数值的求得；以求解最大化问题为基础讲解最小化问题的求解思路，线性规划问题化为标准形式的基本方法和步骤、松驰变量和剩余变量的含义。

三、 图解法的灵敏度分析

通过图解法作图过程，直观地讲解目标函数中系数的灵敏度分析、约束条件右边常数的灵敏度分析的基本原理。

思考题

1、试述可行域、目标函数等值线、松驰变量和剩余变量的含义。

2、试述线性规划图解法的基本特点、适用范围、图解法求解的基本程序，步骤和方法

3、线性规划问题是如何化为标准形式的？

第三章  线性规划问题的计算机求解

教学要求

本章学习如何使用计算机软件包求解线性规划问题，并通过上机操作训练掌握较简单的线性规划问题使用计算机软件包求解的方法。

课时分配

6学时（含计算机上机操作训练）

教学内容

一、管理运筹学计算机软件包的使用说明和结构内容。

二、线性规划问题的菜单界面和输入要点。

三、输入线性规划模型后的运行结果分析与说明，关于灵敏度分析的上下限范围和相关法则。

思考题

1、管理运筹学计算机软件包中有哪些模块？

2、线性规划问题数学模型的输入要点有哪些？

3、相差值、当前值、对偶价格各是什么含义？

第四章  线性规划在工商管理中的应用

教学要求

在掌握了用计算机软件来解决线性规划问题及其灵敏度分析，本章研究线性规划在工商管理方面的相关应用，掌握解决工商管理中实际问题的思路和方法。

课时分配

3学时

教学内容

一、人力资源分配问题

二、生产计划问题

三、套裁下料问题

四、 配料问题

五、 投资问题

思考题

1、用计算机软件来解决线性规划问题一般经过哪些步骤和程序？

2、生产计划问题、套裁下料问题、配料问题的模型建立各有何特点？

3、投资问题中风险指数的避让是如何考虑的？

第五章  单纯形法

教学要求

线性规划问题单纯形法是运筹学发展史上最为辉煌的一笔，用计算机软件来解决线性规划问题就是基于单纯形法的基本原理。学习单纯形法的求解思路和基本原理，掌握较简单线性规划问题单纯形法表格形式求解方法，了解线性规划解的特殊情况在表格形式中的表现和判定。

课时分配

6学时

教学内容

一、单纯形法的基本思路和原理

二、单纯形法表格形式求解方法

三、求目标函数为最小的线性规划问题的单纯形法表格形式求解方法

四、 单纯形法表格形式求解中几种特殊情况

思考题

1、试述基、基变量、非基变量、可行解、基本解、基本可行解、初始基本可行解的含义和概念。

2、检验数有何意义？如何计算？

3、试述单纯形法表格的主要结构和线性规划问题初始基本可行解与初始单纯形表格建立的过程与对应关系。

第六章  运输问题

教学要求

运输问题在工商管理上有着广泛的应用，这类线性规划问题在其结构上有特殊性，可以用比单纯形法更为简便的方法求解。本章将讨论运输问题的特殊模型、运输问题的计算机求解、运输问题的应用及运输问题的表上作业法。

课时分配

3学时

教学内容

一、运输问题的特殊模型

二、运输问题的计算机求解

三、运输问题的应用：产销平衡的运输问题、产销不平衡的运输问题、生产与存储问题、转运问题等。

四、运输问题的表上作业法——步骤、初始运输方案的建立与优化、最优解的判别

思考题

1、产销平衡的运输问题与产销不平衡的运输问题在求解上有何差异？

2、运输问题的表上作业法的初始运输方案是如何建立？ 

3、运输问题的表上作业法的优化思路和最优解判别原理是什么？

第七章  整数规划

教学要求

对于求解整数规划问题不是用四舍五入或去尾法对线性规划的非整数解加以处理就可以解决。本章学习整数规划的图解法、整数规划的计算机求解以及整数规划的相关应用。

课时分配

3学时

教学内容

一、整数规划的图解法——利用图解法求整数规划的基本原理和方法。

二、整数规划的计算机求解——菜单选择及输入实例。

三、整数规划的相关应用——投资场所的选择、固定成本问题、指派问题、分布系统的设计和投资问题的方案决策等。

思考题

1、图解法求纯整数规划或混合整数规划时，可行域有何特点？

2、整数规划中指派问题有何适用范围？条件不能满足时有何处理方法？

3、投资问题是否一定要用整数规划的方法来解决？

第八章  动态规划

教学要求

动态规划是解决多阶段决策过程最优化问题的一种方法。通过本章学习，了解动态规划解决管理问题的思维方式和特点，掌握动态规划解决最短路线问题、装载问题、库存问题、资源的合理分配和生产过程的最优化问题。

课时分配

3学时

教学内容

一、多阶段决策过程中最优化问题举例，直观地探讨动态规划解决问题的基本思路。

二、动态规划的基本概念、基本方程和最优化原理。

三、动态规划的典型应用

资源的合理分配问题、最短路线问题、背包或装载问题、生产与库存问题等最优化问题的处理方式和解决方法。

思考题

1、动态规划解决生产运作问题的基本思维方式和特点是怎样的？

2、动态规划解决资源配置问题有何基本方法类型？

第九章  图与网络模型 

教学要求

了解图与网络的基本概念，学习和掌握最短路问题——求解最短路问题的算法及其应用、

网络最大流问题以及最小费用最大流问题——最小费用最大流问题的线性规划模型、计算机求解和网络图论解法。

课时分配

3学时

教学内容

一、图与网络的基本概念

二、最短路问题——求解最短路问题的算法及其应用

三、网络最大流问题以及最小费用最大流问题

思考题

1、试述无向图、有向图、连通图、回路和网络的基本概念

2、求解最短路问题有哪几种类型的算法？思维方式各有何特点？

3、试述最小费用最大流问题问题求解的基本原理

第十章  排序与统筹方法

教学要求

本章学习车间作业计划模型和统筹方法，当面临必须完成的若干项不能同时进行的工作时，本章研究的内容有助于帮助我们按照合理的次序、最优化的时间安排来依次做这些事，以使得工作效率最佳。

课时分配

6学时

教学内容

一、车间作业计划模型——一台机器N个零件的排序问题；二台机器N个零件的排序问题；约翰逊算法和线条图求解

二、统筹方法——计划网络图、网络时间与关键路线

三、网络优化技术——时间资源优化、时间费用优化

思考题

1、试述排序问题的约翰逊算法和线条图求解基本原理

排序问题中最长流程时间是怎样计算的？

2、计划网络图适用于何种类型生产管理？

3、试述网络时间与关键路线研究中结点时间参数和工序时间参数间的相互关系

4、时间费用优化问题中直接费用变动率如何确定又有何作用？

第十一章  存贮论

教学要求

通过本章学习了解最经济、最合理地解决存贮问题。存贮是企业经营管理中必须考虑的重要环节，它主要解决两个存贮策略：一是补充存贮物资时，每次补充数量是多少？二是应该间隔多长时间来补充存贮的物资？

课时分配

3学时

教学内容

一、经济订购批量存贮模型

二、经济生产批量模型

三、经济订货批量折扣模型

四、需求为随机的单一周期的存贮模型

思考题

1、经济订购批量存贮模型的设定条件有哪些？

2、试述经济订货批量折扣模型的基本思路

3、需求为随机的单一周期的存贮模型适用于何种需求分布

第十二章  排队论

教学要求

本章学习研究排队现象，主要了解和掌握在不增加固定资产投资前提下，如何把排队时间控制到一定限度内，在服务质量的提高和成本降低之间取得平衡，寻找最恰当的解。

课时分配

3学时

教学内容

一、排队过程的组成部分

二、单服务台泊松到达、负指数服务时间的排队模型

三、多服务台泊松到达、负指数服务时间的排队模型

四、单服务台泊松到达、任意服务时间的排队模型

五、多服务台泊松到达、任意服务时间、损失制排队模型

思考题

1、排队论主要研究和解决工商管理中哪些排队现象？

2、排队论中有哪些重要的数量指标？

3、排队过程的基本组成部分有哪些？

第十三章  对策论

教学要求

本章既是管理运筹学的一个重要学科，也是现代数学的一个新的分支，对策论也称为博弈论。着重学习和研究有关决策者在竞争场合下所采取的对抗其它竞争者的策略有关理论与方法，以在激烈的市场竞争中在考虑竞争对手各种可能的行动方案时，力图选取对自己最为有利或最为合理的方案。

课时分配

3学时

教学内容

一、对策论的基本概念

二、矩阵对策的最优纯策略

三、矩阵对策的混合策略

思考题

1、试述局中人、策略集、赢得矩阵、最优纯策略、混合策略等概念

2、二人有限零和对策的条件有哪些？决策的基本原则是什么？

3、在利用优超原则化简赢得矩阵时应当注意哪些事项？

第十四章  决策分析

教学要求

决策是管理过程的核心，管理者在生产经营活动中为了解决当前或未来可能发生的情况，必须选择和确定某种最恰当的方案。通过本章学习了解决策问题的类型，掌握不同类型决策问题的决策原理和方法，了解效用理论在决策中的应用。

课时分配

3学时

教学内容

一、不确定情况下的决策——最大最小准则、等可能性准则、乐观系数准则、后悔值准则

二、风险型情况下的决策——最大可能准则、期望值准则、决策树法、灵敏度分析

三、效用理论在决策中的应用

思考题

1、决策问题有哪些基本类型，各有何特征？

2、对不确定情况下的决策方法是否存在最佳你有何认识？

3、为什么要考虑灵敏度分析？

附录：参考书目

1.李德、钱颂迪编:《运筹学》(修订版),北京：清华大学出版社,1990年

2.胡运权主编：《运筹学教程》，北京：清华大学出版社,1998年

3.[加]钟彼德著：《管理科学（运筹学）》， 北京：机械工业出版社，2000年10月版

4.吴育华主编：《管理科学基础》（第二版），天津：天津大学出版社，2004年9月版

5.宁宣熙编著：《运筹学实用教程》，北京：科学出版社，2002年8月版

6.韩大卫编著：《管理运筹学》，大连：大连理工大学出版社，1998年版

7.张莹主编：《运筹学基础》，北京：清华大学出版社,1995年

8.蓝伯雄主编：《管理数学（下）——运筹学》，北京：清华大学出版社,1997年

9.胡运权主编：《运筹学习题集》（修订版），北京：清华大学出版社,1995年

10.郭耀煌主编：《运筹学原理与方法》，成都：西南交通大学出版社,1995年

 

执笔人：徐斌                 2008年11月8日

审定人：雷卫中                 2008年11月15日

院（系、部）负责人：韩向东     2008年11月25日