管理运筹学课程设计Word文档下载推荐.docx
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一、设计目的
本设计是《运筹学》课程重要的实践性教学环节。
此次设计的主要目的是使学生初步掌握运筹学知识在工程管理问题中应用的基本方法与步骤;
巩固和加深学生对所学运筹学理论知识的理解与掌握;
锻炼学生从工程实践中提炼问题,分析问题,选择建立运筹学模型,利用模型求解问题的能力。
通过利用运筹学计算机软件求解模型的操作,使学生掌握运筹学计算软件的基本操作方法,并了解计算机在运筹学中的应用;
初步了解科学研究的基本方法与步骤,并通过设计报告(论文)的撰写,了解学术报告(论文)的写作方法。
二、设计的主要内容与要求
1.设计内容
1、问题的选择与提出。
结合专业本课程的知识与所在专业的知识,从某一具体的管理实践活动中,确定具体的研究对象,提炼具体的研究问题及题目。
2、方法与模型的选择。
根据问题的性质和特点,结合所学的运筹学知识,选择分析和解决问题的方法及拟采用运筹学模型。
3、数据的调查、收集与统计分析,以及具体模型的建立。
收集和统计上述拟定之模型所需要的各种基础数据,并最终将数据整理形成分析和解决问题的具体模型。
4、根据建立的数学模型运用适合的运筹学方法进行手算求解。
5、运筹学计算软件的运用。
运用运筹学计算软件(主要是指Lindo软件)求解所建立的运筹学模型,并打印计算结果,列入设计成果。
6、解的分析与评价。
结合所研究问题的实际背景,对模型的解进行评价、分析以及调整。
2.设计要求
1、对所提问题可建立两到三个运筹学模型,对所建模型手算求解,并对计算结果用软件进行检验分析。
3、设计期间除上机外,应集中在设计室进行设计,不得无故缺席。
4、除对所提问题进行上机验算外,还应运用LINDO或LINGO软件对其他参考资料中的习题进行上机计算,数量不得少于20题,且其中有不少于10题要进行灵敏度分析。
5、设计成果要求撰写设计报告,报告要复合规范要求。
三、设计的步骤与进度安排
1、课程设计选题
从实际管理活动中发掘并提炼研究问题,是运筹学实践教学所要培养的学生实践能力的一项重要内容,也是本次课程设计的主要内容之一。
下面列出了一些设计选题的参考题目,学生可结合实际情况,确定具体的研究对象和问题,形成自己合适的设计题目。
(1)某企业的生产计划安排及优化分析与研究
(2)某公司的人力资源合理分配问题的研究与优化
(3)某农垦区农作物种植计划的制定或优化分析(比如一定种植面积或可用资金的限制下,各种作物的种植规模的合理分配问题)
(4)材料合理利用问题研究(自选背景,解决比如线材的合理下料,复合产品各种原材料合理调配问题等等)
(5)投资方案选择、优化分析(自选背景,解决比如在一定资金限制下对可选方案的选择问题,投资模式选择或合理组合问题等等)
(6)某物资运输企业货物运输方案的优化研究(比如合理的物资调运方案或最优的路径选择等)
(7)多阶段运输问题最短路线的确定。
(8)某市旅游景点经典路线的设计(或高校联络最短路线设计)
(9)某企业设备更新问题的最优方案设计(应用最短路方法的思路求解)
(10)任务合理分配问题(整数规划中指派问题)的研究(选做)
2、设计进度安排
本课程设计时间为1周,学时数为10学时。
第一天:
查找参考资料,进行选题并确定研究问题。
第二天:
对研究问题进行分析,调查收集数据,并整理出符合方法要求的数据;
在上一步的分析和整理所得的数据基础上,通过抽象处理,建立问题的运筹学模型。
第三天上午:
对所建立的数学模型,运用所学的运筹学方法进行手算求解。
第三天下午和第四天:
上机操作,运用运筹学计算软件求解问题模型,进行敏感性分析,并打印计算结果。
第五天:
总结设计过程,整理课程设计的书面材料,撰写设计报告。
四、成果形式及撰写要求
课程设计最终成果以设计报告或论文形式呈现,应包括封面、任务书、目录、正文及参考文献(资料)等内容(装订顺序与此相同)。
手算草稿另附。
课程设计报告(论文)统一用A4纸打印,具体格式参照如下:
1、字体设置要求为:
(1)题目:
二号黑体居中,题目一行排不下时可排两行,行间距为1.5倍;
(2)班级、学生姓名及指导教师姓名等:
三号黑体居中,行间距为1.5倍;
(3)目录:
“目录”为三号黑体字居中。
下空二行为章、节、小节及其开始页码,为小四号宋体。
(4)正文部分:
章节标题为黑体四号字,正文为总体小四号字,行间距1.5倍。
参考文献及致谢等为宋体小四号
(5)页眉字号为小四号,页脚字号为五号字。
2、页眉中输入“内蒙古科技大学课程设计(论文)”,居中;
页脚中输入“第
页
共
页”,居中。
3、各类参考文献的书写格式如下:
期刊:
[序号]作者.书名.刊名,年,卷号(期号)
专(译)著:
[序号]作者.书名.(译者).出版地:
出版者,出版年.
五、成绩评定
成绩评定综合考虑学生的设计成果及其在设计过程中的学习态度,分别评定为:
优、良、中、及格、不及格。
有下列情况之一的,成绩按不及格计:
1.抄袭,无手稿或设计成果与他人雷同者。
2.缺勤超过三分之一者。
3.设计成果不符合设计要求的,成绩按不及格计。
2、单纯形法
2.1具体问题的提出
建工学院组织献爱心捐款活动,团总支动员大家做工艺品,并将所作工艺品卖掉,将所赚的钱全部捐给“红十字会”,现有甲、乙两种热销工艺品,每件工艺品是由两部分组成,且甲、乙之间可任意组合,制作甲、乙两种工艺品需用A、B、C三种材料,制作出1个甲工艺品可获净收益8元,制作一个乙工艺品可获净收益10元,如何分配可使所得收益最大,以致使所捐的钱最多?
生产甲、乙两种工艺品各需消耗A、B、C三种材料的数量及所准备的总物资如下表2-1
工艺品
材料
甲
乙
物资储备
A
2
90
B
4
160
C
6
180
收益
8
10
2.2相关模型的建立
根据已知可列不等式如下:
目标函数:
Z=8X1+10X2
2X1+2X2=90
4X1+2X2=160
2X1+6X2=180
X1,X2≥0
建立相关的线性规划模型如下:
Maxz=8X1+10X2+0X3+0X4+0X5
2X1+2X2+X3=90
s.t.4X1+2X2+X4=160
2X1+6X2+X5=180
X1,X2,X3,X4,X5≥0
2.3具体解题过程
解:
对上述标准模型用单纯形法求解如下:
(1)以X3,X4,X5为基变量,则X1,X2为非基变量,确定初始基本可行解
为X(0)=(0,0,90,160,180)T,此时目标函数恰为用非基变量表示的形式,故知非基变量X1,X2的检验数分别为λ1=8,λ2=10
列初始单纯形表,如下:
Cj→
810000
θi
CBXBbi
X1X2X3X4X5
0X390
0X4160
0X5180
22100
42010
2〔6〕001
90/2
160/2
180/6
λi
(2)因存在大于0的检验数,故X(0)不是最优解,转下一步;
(3)由于λ2=0是所有检验数中的最大者,故选X2为进基变量,且因存在ai2>0,进行下一步;
(4)按最小比值法则计算:
θ=Min﹛bi/ai|ai2>0﹜=﹛90/2,160/2,180/6﹜=30
因180/6对应X5那一行,所以X5为出基变量,转下一步;
0X315
0X450
10X530
〔2/3〕010-1/6
5/3001-1/6
1/31001/6
15×
3/2
50×
3/5
30×
3/1
14/3000-5/3
(5)由上表可知新的基本可行解为X
(1)=(0,30,15,50,0)T,由于λ1>0,再重复上述过程
8X145/2
0X425/2
10X245/2
〔2/3〕010-1/4
5/30015/12
1/31001/4
00-70-1/2
2.4函数的最优解
由于所有检验数都已小于或等于0,表明目标函数不可能在增加,所以得到了最优解,即为X*=X
(2)=(45/2,45/2,0,25/2,0)T
所对应的目标函数值为:
Maxz=8×
45/2+10×
45/2=405
2.5利用管理运筹学2.0软件验算
**********************最优解如下*************************
目标函数最优值为:
405
变量最优解相差值
-----------------------
x122.50
x222.50
x303.5
x4250
x50.5
约束松弛/剩余变量对偶价格
----------------------------
103.5
200
30.5
目标函数系数范围:
变量下限当前值上限
-------------------------------
x13.333810
x281024
x3无下限03.5
x4001.4
x5无下限0.5
常数项数范围:
约束下限当前值上限
16090100
2135160无上限
3130180270
3、指派问题与匈牙利法
3.1具体问题的提出
工程管理09-2班班级开展活动,需要提前预算经费,现有A、B、C、D、E五项任务,把全班人按各自的优缺点进行合并分成甲、乙、丙、丁、戊五个小组,每个小组都有自己的特长,也有相应的不足,如何分配任务可使总花费最少?
各小组完成这五项任务的能力如下表3-1:
任务
小组
D
E
120
70
80
60
丙
170
140
丁
150
100
戊
40
3.2相关模型的建立及具体解题过程
将表格内的问题转化成相应的矩阵模型,如下:
12070907090(-70)
8090606060(-60)
7017012014090(-70)转化可得
1501406060100(-60)
401007010090(-40)
50〔0〕20020(-70)
203000〔0〕(-60)
〔0〕100507020(-70)减去最小元素
9080〔0〕040(-60)
040306050(-40)
70〔0〕20020
40300〔0〕0
0803050〔0〕得最优解为
11080〔0〕040
〔0〕40104030
01000
00010
00001得最少费用为
00100
10000
3.3函数的最优解
最少花费为:
Minz=70×
1+60×
1+90×
1+40×
1=320
4、决策论
4.1具体问题的提出
我校大四毕业生去甲、乙、丙三个公司应聘,被甲、乙、丙三个公司聘用后的月薪分别为8000元、9000元、12000元,被聘上的概率分别为0.8、0.6、0.5,如果去第一个公司未被聘上,还可以去另外两个公司继续应聘,如何选择合理的应聘的顺序,使应聘后的薪水最高?
4.2相关计算过程
设X1、Y1、Z1分别表示被甲、乙、丙三个公司聘用,X2、Y2、Z2分别表示未被甲、乙、丙三个公司聘用;
则:
P(X1)=0.8,P(Y1)=0.6,P(Z1)=0.5,P(X2)=0.2,P(Y2)=0.4,P(Z2)=0.5.
(1)画出决策树如图4-1;
(2)计算各节点的效益期望值,并进行决策:
E(8)=9000×
0.6+0×
0.4=5400
E(9)=12000×
0.5+0×
0.5=6000
因为E(9)>E(8)
所以划去“后去乙公司”的方案,标以“×
”号,如图4-1所示,并将E(9)的值标在决策点5的上方;
同理,E(10)=6400,E(11)=6000,E(12)=6400,E(13)=5400
因为E(10)>E(11),E(12)>E(13)
所以分别划去“后去丙公司”的方案,标以“×
”号,如图4-1所示,并将E(10)的值标在决策点6的上方;
划去“后去乙公司”的方案,标以“×
”号,如图4-1所示,并将E(12)的值标在决策点7的上方;
E
(2)=8000×
0.8+6000×
0.2=7600
E(3)=9000×
0.6+6400×
0.4=7960
E(4)=12000×
0.5+6400×
0.5=8700
因为E(6)>E
(2),E(4)>E(3)
所以先后划去“先去甲公司”和“先去乙公司”的方案;
(3)决策,综合以上结果,可以看出最优方案为:
先去丙公司应聘,如果失利,再去甲公司应聘.
4.3相关模型的建立与求解
将已知中的信息抽象成相关模型,将运算的数字填入下面的模型,如下图4-1:
7600
0.8
28000
0.6
5400
0.2
9000
6000
8
0.4
0
5
0.5
12000
9
8700
7960
1
39000
6400
8000
10
0
11
412000
7
8000
12
13
5、管理运筹学2.0软件应用练习
5.1线性规划问题的练习
5.1.1Minz=–2X1–X2+X3
3X1+X2+X3≤60
s.t.X1–X2+2X3≤10
X1+X2–X3≤20
X1,X2,X3≥0
管理运筹学2.0软件求解出的相应结果
**********************最优解如下*************************
35
x1150
x250
x300.5
x4100
x500.5
x601.5
100
200.5
301.5
x112无上限
x2-211.333
x3无下限-1-0.5
x4000.5
x5无下限00.5
x6无下限01.5
15060无上限
2-201020
3102025
5.1.2Maxz=10X1+12X2+14X3
X1+1.5X2+X3≤2000
2X1+1.2X2+X3≤1000
s.t.X1≤200
X2≤250
X3≤100
X1,X2,X3≥0
**********************最优解如下*************************
6400
x12000
x22500
x31000
x413250
x52000
x6010
x7012
x8014
3010
4012
5014
x1010无上限
x2012无上限
x3014无上限
x4008
x5005
x6无下限010
x7无下限012
x8无下限014
16752000无上限
28001000无上限
30200300
40250416.667
50100300
5.1.3Maxz=500X1+400X2
2X1≤300
3X2≤540
s.t.2X1+2X2≤440
1.2X1+1.5X2≤300
103000
x11500
x2700
x3050
x43300
x50200
x6150
1050
30200
400
x1400500无上限
x20400500
x3无下限050
x400133.333
x5无下限0200
x600266.667
1200300440
2210540无上限
3300440460
4285300无上限
5.1.4Maxz=10X1+20X2
X1+X2≤2
s.t.X1+5X2≤1
X1+X2≤1
X1,X2≥0
x110
x2030
x310
x4010
x500
2010
300
x1410无上限
x2无下限2050
x3007.5
x4无下限010
x5007.5
112无上限
2011
311无上限
5.2运输问题的练习
5.2.1运输模型
F
产量
0.3
0.1
0.9
300
- 配套讲稿:
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- 管理 运筹学 课程设计