运筹学最新进展十篇

发布时间:2024-04-25 17:55:03

运筹学最新进展篇1

【关键词】运筹学农业院校农业系统

【abstract】thisarticlefirstlydescribesthedevelopmenthistoryofoperationsresearchinagriculturaluniversity,thenintroducesthechangesanddevelopmentofcoursenature,coursecontentsandteachingmethodsintheteachingofoperationsresearchinagriculturaluniversity,theapplicatioonprospectsoftheteachingcombinedwithresearcharediscussedattheendofpaper.

【Keywords】operationsresearchagriculturaluniversityagriculturalsystem

一、运筹学课程在农业院校的历史

运筹学是一门20世纪30年代在英美发展起来的科学,首先应用于军事,二战结束后转入民用,[1]20世纪50年代后期,由钱学森、许国志将其引入我国,并由华罗庚等一大批科学家结合国情加以大力推广。运筹学主要是以建立数学模型的方法,辅之以计算机运算,来研究和解决各类系统中的最优化问题。在钱学森提出的系统科学体系结构中,运筹学和控制论、信息论一样,属于基础科学之下的技术科学,可应用于各类工程技术,如军事系统工程、能源系统工程等各类系统工程。[2]运筹学在农业系统工程中也有着广阔的应用空间和众多优秀应用范例,可用于粮食调运、场地选址、劳力安排、作物布局、沟渠管道铺设等诸多方面,[3~4]例如我国运筹学运用初期最广为人知和容易明白的“打麦场选址”问题,曾于1988年获国家科技进步二等奖的“黄淮海平原农业时空开发配置模型”,曾于1996年获国家科技进步三等奖的“全国粮食产量预测”等。1985年在西安举办了首届非运筹专业运筹学课程教学讨论会,我国的一些农业院校,如华中农业大学、西北农林大学、华南农业大学等院校中已有多年开设运筹学课程的历史,一般作为经济管理、工程、计算机与数学等专业的必修或专业选修课程。目前,随着高校课程体系设置的全面改革与调整,农业院校里运筹学课程面临着新的挑战与机遇。

二、农业院校运筹学课程变化与发展

1.课程性质的扩展

一方面,因为培养方案的改革需要进行课程压缩与调整,所以运筹学在一些原来将其作为专业必修课或专业选修课的商学院、工学院中面临着学时压缩或者被取消的局面;另一方面,越来越多的农业院校将运筹学纳入了公共选修课范围,使得更多农科专业的学生也有机会接受运筹学优化思想和方法的学习,农业院校中普及运筹学教育有如下两点益处:

(1)有助于调整和完善农科专业学生的知识和技能结构。运筹学是一门典型的应用技术性学科,能应用于各个领域,运筹学课程能帮助农科大学生提高科学管理与决策的水平,学习到一些经济与管理的基础知识,从而拓宽知识面,提高综合素质,增强就业适应能力。

(2)有助于学科交叉而产生农科专业上的拓展性应用。运筹学的本质决定了,一个好的运筹学实践必须具备两方面的条件,一是对运筹学模型方法的熟练应用,二是对所研究专业问题的深入了解,两者缺一不可,紧密结合。通过对农科专业大学生开设运筹学公选课程,突破了运筹学应用瓶颈,使他们成为两个条件都具备的复合型人才,更好的在所学专业中应用到运筹学优化决策的思想与方法,从而产生学科交叉所带来的科技创新、拓展性应用等诸多优势。

2.教学内容的调整

运筹学作为一门较新的学科,本身在不断的发展着,较之几十年前,又有不少新的分支,如多目标规划、预测、稳定性理论等,因此授课内容根据专业需要也不断有新的内容加入并对原有内容进行调整,如物流、交通运输等专业学生应加强运输问题、存储、网络流等方面内容,工科专业学生,可增加稳定性理论,而生物专业学生,可加强动态规划、图与网络内容等。运筹学内容的扩展使得更有条件有针对性的开展教学,做到因材施教。

另一方面,运筹学中一些新的算法,如内点算法、分支定界法等算法的更新,降低了学习过程中的数学模型的复杂程度,使得农科专业大学生学习起来更加容易,只要具备一定高等数学、线性代数和概率统计方面的数学基础知识和计算机基础,就能较好的学习和应用。因此,新算法的引入也有助于农业院校中运筹学的普及教育。

此外,在早期的运筹学教学中,主要强调数学模型和方法的应用,而现在除了工程、计算机和数学专业的学生仍然将此作为学习重点以外,其余专业的学生更多地注重运筹学的应用与实践。从20世纪90年代中期开始,全球的运筹学教育中逐步呈现出案例教学的发展趋势,目前我国有越来越多运筹学教材中加入案例教学的内容,如胡运权的《运筹学基础与应用》即在第四版时增加了案例作为综合练习。对非理工科专业大学生引入实践案例教学,有助于培养更多的各专业的管理人才。

3.教学方法的改进

从增强学生实际应用能力出发,运筹学的教学方法不再是单一的课堂讲授,而是大比例的增加了上机实验和案例讨论的学时,从而形成了集“理论学习——实例讨论——上机求解”三大步骤为一体的完整学习过程,更好的锻炼了学生分析问题与解决问题的能力。

依据“学生为主体、教师为主导、思维训练为主线”的教学思想,采取多种教学形式来挖掘学生的学习潜能,凸现学生学习主体地位。教学中给学生展示一些重要结论、方法的思维过程,开启学生智慧,同时有计划的组织安排学生写小结、写小论文,并进行问题的讨论和探索。例如,在线性规划、目标规划、动态规划等数学规划的学习中,更多地启发学生自己去体会运筹学“初始方案——最优检验——方案调整”这种逐步调整直至最优的思维模式,以使学生对这种算法思想有更深刻的体会,并可联系到学习生活中,只要坚持正确的目标(最优检验),不断的进步和改进(方案调整),则不论起点高低(初始方案),都可以最终到达理想境界(最优方案),以加强学生印象。再如,启发学生用反证法去“发现”贝尔曼的“最优化原理”,使他们认识到科学定律并不总是高深晦涩,动态规划这一重要分支的理论基础“最优化原理”其实来源于一个众所皆知的简单道理,更好的领悟到运筹学来源于实践、应用于实践的特点。

4.教学条件的进步

近十年来,教学条件得到了极大的改善和发展。首先是高等院校中普遍具有了多媒体授课的条件,使得运筹学课堂上可以摒弃教师满堂讲授、算法推导的内容设置,而采取以多媒体教学和黑板板书相结合为主,以理论教学和案例教学为主线,通过典型案例引导、重点讲授原理、理论,结合课堂上应用计算机软件上机求解、个人研究与小组讨论相结合的设计性课题分析等课堂内容的设置,使学生掌握基本理论和方法,掌握常见的典型模型并初步掌握将实际问题抽象成模型的方法和技巧。

其次,运筹学上机软件有了更多的选择。2000年以前国内介绍运筹学上机软件及模型实现的资料十分匮乏,上机时大多采用国内一些院校自行编写开发的一些运筹学软件包,能实现的模型有限。发展至今,运筹学上机软件已经有了极为丰富的选择,推出了一批介绍如何利用eXCeL、LinDo、LinGo、winQSB、matLaB等软件实现运筹学模型的教材,使得实验老师有了更多的参考和选择,可以根据学生专业和学时的差异来安排上机软件和上机内容,使之具备运用计算机软件求解、分析各类运筹学模型的能力。同时,高等院校近年来大多改善了实验机房上机条件,建设了课程支持网站,使得教学条件全方位得到提升,为提升运筹学教学质量奠定了坚实的物质基础。

5.考核方式的多元化

考核方式对学生学习起着风向标的导向作用,近年来运筹学的教学考核呈现出多元化发展趋势,从单一的结业考试发展到将课堂讨论、课外论文、上机实验等全方位学习过程都纳入到考核体系,使课程成绩不仅反映了对基础知识的掌握与应用,也反映了自学能力、研究能力与用计算机解运筹学问题的能力。

三、农业院校运筹学教学的意义

农业院校中的“运筹学”教学有着天然的优势,在农业经济、农业工程、生命科学、生物技术、环境保护、农业生态等诸多研究领域中存在着丰富的可研究领域,能够将运筹学的优化思想和模型应用于其中,这些都为运筹学教学提供了宝贵的案例和课题资源。在每节运筹学课堂,笔者都要求学生去搜集运筹学模型方法应用于自己所学专业的论文并将此作为一次课外考核,以引导学生思考运筹学与自己专业的结合点。近年来,在本科毕业论文和研究生论文中也越来越多的看到了运筹学的应用,如用目标规划做农业系统区划,用层次分析、灰色系统等进行系统分析与评价,用蒙特卡洛模拟、系统动力学做系统预测等。

农业院校坚持“运筹学”教学对于学科的发展有着深远的意义。正如卫生部部长陈竺在2007年科协年会上发言开篇所指出,系统生物学已经成为生命科学研究的最前沿。目前系统生物学的研究大多是运筹学模型的应用,运筹学中的数学规划、组合最优化己经成为生物信息学、系统生物学研究中的重要工具,广泛地用于生物分子序列比较,蛋白质结构预测和复杂网络的结构探索等方面的研究,[5]近来又有研究者尝试着将排队论模型应用于基因代谢途径研究,也产生了创新性的成果。可见,运筹学与生物学科的进一步紧密结合,研究方法手段的进一步成熟,必将快速推动学科的发展,使这一交叉学科成为21世纪初的科学研究热点和重点。农业院校中农科、生命科学占据着重要地位,为紧跟当今学科发展前沿,在农科专业中进行运筹学的公选课、通识课的普及教育是十分必要的。

运筹学在生物信息学、系统生物学等方面的应用,反之也为运筹学的理论研究和实践开辟了新的领域,打开了一扇通向新探索和新创造的大门。[5]农业院校通过将运筹学模型和定量方法在传统农业领域的应用,将大大提高农业院校的运筹学研究地位,提高运筹学研究水平,同时也将有助于我国早日达到运筹学应用的国际先进水平的目标。

四、农业院校加强运筹学教学途径

1.注重专业差异,实施因材施教。

农业院校运筹学教学面临着教学对象专业差异较大的现实情况,应根据各专业将运筹学作为必修课、专业选修课或公选课开设的不同性质,在选择教材、设计课程大纲、教学进度、教学案例、制作电子课件等时,均需根据对象不同而分别设置,做到因材施教,尽量贴近学生专业,促进学生的学以致用。例如对于授课专业较为复杂的公选课,着重于实际应用能力的培养,主要采取案例教学、计算机求解的方式,避免学生在解题技巧、作业上耗费过多精力而产生畏难情绪,同时也使学生有充分时间熟悉案例,提高实践能力。坚持注重专业差异,实施因材施教,是保证运筹学教学质量,扩大授课面的根本所在。

2.关注学科发展,积极革新内容。

关注运筹学研究领域新的发展,将新的理论和应用及时引入到课堂上,使学生能紧跟发展前沿,引导他们思考如何在自己专业内应用新理论方法,训练他们发现知识和解决问题的思维过程,以培养良好的学习和研究习惯。另一方面,由于运筹学分支众多,每个分支都在农业领域有着丰硕的应用成果,因此在介绍每个分支的模型和方法时,尽量结合学生所在专业教师的研究方向和最新成果,以激发学生兴趣和获得更多的认同感,由此,也使得教师更了解校内研究和应用现状,有助于学科交叉催生新的研究课题和研究合作,实现了教学与科研的相互促进。

3.结合数学建模,优化课程体系。

运筹学是数学建模中的重要的基础课程,近年来全国大学生数学建模竞赛蓬勃发展,参加人数众多,产生了较大的影响,将运筹学和数学建模培训相结合,优化了校内的资源配置,也使学生掌握的知识更为扎实全面。此外,要解决好不同课程之间内容的重叠和交叉的问题,例如运筹学中的“决策论”中的决策数方法,也出现在管理学课程的内容中,运筹学中最小数在数据结构课程中也有涉及,因此需要将运筹学相关课程整合起来,优化课程体系,实现课程的优化与融合,以推动运筹学的进一步发展。

五、总结

正如运筹学在过去几十年的发展历程一样,农业院校中运筹学课程也经历了高潮与低谷的交叠。尽管将运筹学作为专业必修、选修课程的专业在部分农业院校中有所减少,但是无论是将定量、模型和计算机方法引入到传统农科等专业中的发展潮流,还是大学生数学建模竞赛近年来的蓬勃发展,都为运筹学在农业院校的进一步发展提供了良好的时机和环境。一方面运筹学自身正在不断完善着教学的内容、方法和手段,以更好培养学生的综合技能,另一方面运筹学将作为一门基础的优化课程,以选修课、公选课等形式介绍给更多专业的学生,更好的促进教学与科研的结合,促进农业领域中更多的使用运筹学方法来定量分析与解决问题。

参考文献

1FriderichS.Hiller,markS.Hiller.introductiontooperationsResearch[m].newYork,US:mcGraw-HillCompany,2005:145~156

2上海交通大学编.智慧的钥匙:钱学森论系统科学[m].上海交通大学出版社,2005

3李日志.运筹学在农业中的应用(1)[J].江西农业科技,1983.1:30~31

运筹学最新进展篇2

【论文摘要】本文浅谈了运筹学的内容和特点,并对其教学内容和讲授方式的改进进行了探讨。

运筹学是一门应用性很强的边缘学科,其主要研究对象是管理问题,研究的基本工具是数学。运筹学也被称为管理科学。

运筹学起源于20世纪30年代,通常认为运筹学的应用是第二次世界大战早期从军事部门开始的。运筹学发展至今已形成了较完整的学科体系,并在社会经济各个方面都有着广泛的应用。例如军事、能源、生态与环境、运输、城市规划、教育、工业、农业、商业等各个系统都用到运筹学的各种方法进行规划管理。近年来,由于计算机快速发展,运筹学能够解决规模更大、更复杂的问题。随着运筹学的广泛应用,运筹学的各种理论、方法不断地丰富,并形成了运筹学的许多分支。

本文根据以上运筹学的应用性和发展趋势,简单介绍了运筹学的内容和特点,并重点探讨了运筹学教学内容和讲授方式的改革问题。

一、运筹学的内容和特点

1.运筹学的内容

一般来说,运筹学可分为规划理论、决策理论、随机理论。其中规划理论包括线性规划、非线性规划、目标规划、动态规划等,主要解决资源的优化利用和配置、最佳路线的确定、非线性系统的优化等问题。决策理论包括对策论、决策论、图与网络、网路计划技术等,主要解决管理领域的各种复杂的决策问题。随机理论包括的领域更加广泛,如排队论、存储论、仿真技术、为序更新理论、可靠性和质量管理等分支,它主要解决随机系统、模糊系统以及不确定系统的复杂问题。由此可见,运筹学是具有许多分支、方法和应用广泛的一门学科。

2.运筹学的特点

(1)运筹学是基于数学的一门学科。运筹学实际上是用数学方法研究在一定的约束条件下,具有某些目标的优化问题。如经济、管理和国防等部门在内外环境的约束条件下合理分配人力、物力、财力等资源问题。它是充分利用数学工具,将实际系统的复杂问题尽量做到定量化,实现决策的科学化。

(2)运筹学的发展与实际应用息息相关。运筹学的产生起源于军事问题,后来逐渐形成自己的理论体系,同时被应用到社会、经济、工业、农业等各个领域。

(3)运筹学是一门边缘学科。运筹学在发展过程中,吸收了很多其他学科的成果,如系统工程、管理科学、计算机技术等学科的思想、方法和技术,不断丰富了自己的内容,形成了较完善的边缘学科体系,与很多学科的关系变得越来越紧密。

(4)运筹学的领域越来越大。近20年来,随着计算机的发展,出现了许多运筹学的新分支及新算法,例如规划论中的随机规划和模糊规划及线性规划的一些新算法,决策支持系统及专家系统、mRp理论、模拟技术、遗传算法等。运筹学正在加快扩展自己的应用领域。

(5)运筹学的发展促进了很多相关学科的发展。从前,运筹学的应用领域一般局限在军事、工业、农业等有限的部门,但目前逐渐扩展到社会、文化、服务等领域,如生态与环境、城市规划、服务行业、教育部门等各个系统都利用运筹学的各种方法进行定量的规划,这些部门不断的吸收运筹学的思想和方法,把定性和定量相结合,实现现代化和科学化。

二、运筹学教学的改革

1.运筹学教学改革的必要性

由于运筹学具有上述的内容和特点,国内外大学的很多院系将运筹学作为必修课,运筹学已成为大学管理类的核心课程和其他课程的基础。但我国各大专院校所开设的运筹学课程,其内容庞杂,授课方法陈旧,很难适应快速发展的学科建设和应用需要。因此,必须对大学运筹学的教学内容和教学方法进行改革。

(1)因为运筹学发展迅速,分支内容越来越多,新理论和算法层出不穷,所以必须对讲授内容进行一定的取舍。取舍的标准应放在有利于学生的思维方式、分析和应用能力的培养和提高,以及对解决实际问题有指导意义,在后续课程使用较多的内容上,即在实际应用中,以比较常用为标准。

(2)因为运筹学的各种应用范围不断扩大,必须对运筹学的内容进行调整和改革。

(3)随着计算机技术等高新技术的发展,教学手段也越来越先进和丰富,特别是像运筹学这样的理论推导繁琐、各种算法的计算过程复杂,更应该使用先进的教学手段和方法来提高授课的效率,即应该对现行的教学方法进行改革。

2.运筹学的改革内容

(1)根据运筹学应用情况的统计调查,对运筹学分支的调整和取舍。不同的年代,运筹学的应用情况也不同。20世纪六、七十年代是运筹学开始普及和迅速发展的时期,这个时期运筹学应用情况的排序是数学规划、排队论、决策论、存储论、网络计划技术、可靠性理论等。我国现行的大部分教材基本上按以上的排序形成体系,并安排内容。例如使用较广泛的运筹学教材《运筹学》(清华大学出版社)、《运筹学教程》(清华大学出版社)的主要内容都是包括线性规划、动态规划、图与网络分析、网络计划技术、排队论、存储论、对策论、决策分析等章节。但是,20世纪80年代以后,特别是90年代这些排序已发生了很大变化。据统计,90年代运筹学的应用排序为数学规划、统计方法、模拟技术、排队论、决策分析、随机过程、网络分析、建模技术等,而且目前人工智能和专家系统得到越来越广泛的应用。因此,在教学过程中,为了紧跟时展及解决实际问题的需要,对运筹学分支进行及时的调整和取舍。如减少排队论的理论课时,增加统计方法和模拟技术的课程时数,确保让学生及时了解现代运筹学的应用情况和发展趋势。

(2)根据运筹学的应用需要,对运筹学每个分支的讲授内容进行调整。线性规划是运筹学的一个重要分支,也是应用最广泛的一个分支。但具体讲授时,在线性规划的众多内容中,将侧重点放在哪里是一个重要的问题。因此,在讲授中,在保持线性规划体系的基础上,应强调影子价格和灵敏度分析的内容。因为影子价格在经济分析中具有重要意义,应讲清影子价格的概念及其在经济分析中的应用。在实际的线性规划模型中,其系数经常会随着条件的改变而变动,这些系数变动对最优解和决策影响较大,灵敏度分析及参数线性规划就是解决此类问题的方法。但在现行运筹学教材和大纲中,对这些内容强调的不够,而且很多教师讲课时都忽略这部分内容,这是不可取的。转贴于

(3)根据专业的特点,强调运筹学的应用。管理专业的主要任务是应用运筹学等各种理论和方法来解决复杂的管理问题。因此,在运筹学的讲授中应特别强调运筹学的应用。如实际问题的线性规划模型建立、整数规划和目标规划及运输问题的应用。随机规划和模拟技术的引入和介绍都是为了强调让学生重视理论与实践相结合,提高学生解决实际问题的能力。

(4)注重定性和定量方法相结合。由于许多系统涉及到技术、经济、心理、偏好等综合因素,解决这类问题光靠定量方法是不够的。应该将运筹学等常用的定量方法和非数学方法(定性)相结合,才能够很好的解决实际问题。层次分析法就是一种定性和定量相结合的一种决策方法。这些看起来简单和粗糙的方法,对解决一些结构不十分明确、复杂的问题来说确实是一种可行和有效的方法。对于这些新思想和新方法,在运筹学教学中应给以足够的重视。在教学过程中将这些定性方法介绍给学生,以便拓宽学生的应用知识范围。

(5)强调计算机模拟技术在运筹学中的作用。近年来运筹学的应用已扩展到大规模复杂系统问题的领域,如大型能源规划、生态与环境规划、区域经济规划等很多领域。对于这类复杂系统建立严格的数学模型、求解都比较困难。用计算机模拟来解决这些问题是一种非常有效的方法。运用计算机对系统进行模拟,容易得到多种可行方案和相应的系统性能指标,为决策服务。尽管模拟不是一种很精确的技术,其提供的仅仅是一个统计估计,而不是一个精确解,但计算机模拟耗费时间短,费用较低,对那些无法用解析方法解决的问题可以得到解决。因此,强调和注重计算机模拟技术在运筹学中的应用非常重要。

3.运筹学教学方面的改革

(1)保持教学严格性的同时,重点解决学生的理解和应用。数学的严格性众所周知,运筹学的理论也是如此。但如果片面地追求严格性,对于管理专业的学生来说接受困难,可能产生负面影响。因此,在具体讲课时,对于重要的定理采取严格的讲授,对于次要的定理尽量避免繁琐的推导,而强调这些定理的内容理解和实际应用。如在线性规划中,单纯形法是一种有效的算法,单纯形法原理及对偶理论需要讲清讲透应该让学生掌握,因为它是灵敏度分析的基础。而对灵敏度分析、整数规划等内容强调其基本思想和应用,减少不必要的数学推导,可得到事半功倍的效果。

(2)通过案例的分析和讨论,提高学生的理解程度和分析能力。运筹学是一门应用性很强的学科,它具有较丰富的实际案例。如果将这些实例和教学相结合定能得到良好的效果。如动态规划是研究多阶段决策过程最优化的一种方法,许多实际问题都可以化为一个多阶段决策过程,所以在解决一些实际问题时,动态规划经常被使用。但在教学过程中发现,学生普遍感到建立动态规划模型比较困难,因为对于一个实际问题,如何确定状态变量、决策变量、状态转移方程没有一般方法。为了解决这个问题,可以精选典型案例,多组织案例分析课,通过这些案例,学生可以正确掌握如何确定状态变量、决策变量、状态转移方程。

案例分析是国外先进国家经常采用的教学方法,有很好的教学效果。我国的教材体系也重视教学案例的组织和完善。

(3)在教学中,强化计算机的应用。运筹学的大部分问题算法复杂、计算量大,靠人工计算非常困难,而计算机具有计算速度快、准确等优点,它是解决运筹学问题的重要工具。目前已有很多解决运筹学问题的计算机软件。因此,将运筹学的问题变成计算机模型,具有重要意义。在教学中,要把实际问题转化成运筹学模型作为重点,增加讲授使用计算机软件的课时,以便使学生尽快用计算机进行求解。

参考文献

1吴育华、何雁群.运筹学在工业工程中的应用[J].工业工程,1999(4)

2《运筹学》教材编写组.运筹学(第三版)[m].北京:清华大学出版社,2005

3胡运权.运筹学教程[m].北京:清华大学出版社,1998

运筹学最新进展篇3

abstract:operationalresearchhasbeenrapidlydevelopedandwidelyusedsinceitisproduced.thispaperproposesmanyproblemswhichcanbeeffectivelyresolvedbyapplyingoperationalresearchintheconstructionofcampus,combiningwithanexampleofsuccessfullysolvingfloodproblems,distributionstandardproblemsbyapplyingtheoperationalresearchandbasedonthegeneration,development,applicationandapplicationcharacteristicsofoperationalresearch,suchasthefunctionlayoutofcampus,powersupply,watersupply,steamtracklaying,television,telephoneandcomputernetworklaying,thedeteminationofthelayerandheightofthebuilding,humanresourcearrangement,constructionfundallocation,theselectionandlayoutoftreesandflowers,andsoon.

关键词:运筹学;校区建设;应用

Keywords:operationalresearch;campusconstruction;application

中图分类号:tU74文献标识码:a文章编号:1006-4311(2010)32-0133-02

0引言

运筹学是20世纪30年代末和40年代初发展起来的一门新兴学科,它用分析、试验、量化的方法,对现实世界运行系统中的人力、物力、财力等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现最有效的管理。运筹学自产生以来,得到了迅速的发展,使用运筹学方法解决问题已成普遍现象。

1运筹学的产生、发展与运用

运筹学作为一门新兴学科产生于二次世界大战期间。当时英美成立了“运作研究”(operationalResearch)小组,通过科学方法的运用成功地解决了许多非常复杂的战略和战术问题。

第二次世界大战以后,从事运筹学研究的许多专家转到了经济部门、民用企业、大学或研究所,继续从事决策的数量方法的研究,运筹学作为一门学科逐步形成并得以迅速发展。它作为一门学科发展到今天,其方法论大致上包括以下几个分支:数学规划、图论与网络、排队论、存储论、维修更新理论、搜索论、可靠性和质量管理等。如今,运筹学的应用已渗透到许多应用领域,包括:财政、金融、会计、审计、生产计划、市场营销、人力资源管理、投资经济分析、方案选择、存储控制、可靠性工程等等。

许多领域由于使用了运筹学,使得企业管理活动获得正确、高效而合理的决策,从而使企业取得了最优和满意的经济效益。如有关库存问题的讨论,对最高和最低控制限的存贮方法,过去只是从定性上进行描述,而运筹学则进一步研究了在各种不同需求情况下最高与最低控制限的具体数值;又如运筹学的排队论分支中,用具体例子说明3个人联合看管20台机器,其效率高于3个人分别看管6台机器,从理论上论证了协作提高效率的原理;再如计划的编制,过去习惯采用的甘特图只是反映了各道工序的起止时间,反映不出它们之间的联系和制约,而运筹学通过编制网络计划,从系统的观点揭示了这种工序的联系与制约,为计划的调整提供了科学的依据。运筹学在管理领域的广泛应用,确立了其在现代经济管理中的重要地位。

2运筹学应用的特点和步骤

2.1运筹学应用的特点运筹学发展到今天内容已相当丰富,研究方面也相当深入,其研究问题主要有以下特点:①面向实际,从全局追求总体效益最优。②借助于模型用定量分析的方法合理解决实际问题。③多学科专家集体协作研究。

2.2运筹学应用的步骤运筹学是如何解决实际问题的?主要有以下四个步骤:①提出问题,明确目标。解决实际问题总是从对现实系统的详细分析开始,通过对系统中错综复杂的现状分析,找出影响系统的主要问题,提出要解决的问题。②构建模型。运筹学的一个显著特点就是通过模型来描述和分析所提出问题范围内的系统状态,构建模型是运筹学研究的关键步骤。③求解与检验。建模后,求解得出一个初步方案。此方案是否满意,还需检验。若不能接受,就要考虑模型的结构和逻辑关系的合理性、采用数据的完整性和科学性,并对模型进行修正或更改。④结果分析和实施。借助模型求出结果,不是运筹学研究的终结,还必须对结果进行分析。对结果进行分析要让管理人员参与,以便以后管理人员完成日常分析工作,保证结果分析的真正实施。

3某高校新校区建设成功运用运筹学解决问题举例

某高校地处有“东方湿地之都,仙鹤神鹿世界”美誉的江部沿海新型工业中心城市――盐城,2005年该校实施新校区建设,2007年新校区主体工程建成,接受教育部本科教学工作水平评估。时间紧,任务重。在新校区建设过程中,该校负责新校区建设的领导,面对这样艰巨的建设任务,精心谋划,大胆决策,成功解决了新校区建设过程中遇到的相关资源优化配置问题,现举例如下:

3.1防洪问题由于历史原因,新校区地块整体地势较低,与设计标高相差有近1米,面对这样的状况,防洪问题怎么解决?如果用常规取土垫高的方法进行,新校区面积有1800亩,将需要120万立方米土,如果按每立方米土30元造价,将需要3600万元,而且从什么地方可以取这么多土,这是其一;其二,新校区主体工程2007年10月教育部本科教学工作水平评估时必须建成,时不等人。对此,负责新校区建设的领导提出“外建防洪墙,内建防洪涵闸”的设想,经专家认证可行。这个方法的实施不但大大解决了防洪问题(防洪能力比常规要求还高1米多),而且为学校节省了上千万元的资金,并且赢得了新校区建设的时间。

3.2配电标准问题配电标准的高低将直接影响新校区供电系统的造价,针对这个问题负责新校区建设的这位领导又动起了脑筋,他提出学校配电标准不能按照居民用电标准考虑,鉴于学生在教室,就不在宿舍、餐厅,在宿舍,就不在教室、餐厅,在餐厅,就不在教室、宿舍的特点,可以降低三分之一用电配置标准,而且,学校与家庭不一样,学生生活场所没有什么大功率的家用电器,并且学校寒、暑假撇开了用电高峰期,因此,他认为学校用电配电标准只要按照居民用电标准的(1-1/3)(1-1/3)(1-1/3)=8/27配备即可,配备标准大约居民用电的三分之一。后经与供电部门交涉,供电部门原则同意了这个方案。试想如果没有定量的分析,没有科学的依据,规划部门、供电部门可能同意吗。这个项目同样为学校节省了可观的建设资金。

3.3其它方面应用运筹学思想和方法在新校区建设中可应用多个方面。譬如:①功能布局问题。大到校区的布局,如图书馆、教学区、生活区、活动区的布局与安排,小到各二级学院(部)教学用房、实验用房、办公用房的合理布局与安排。既要考虑学校、学院的发展,又要从降低建设成本,追求办学效益出发,统筹考虑,周密安排。②供电、供水、供汽线路铺设;③电视、电话、电脑网络铺设;④建筑材料选用;⑤楼层、楼高确定;⑥建筑照明节能;⑦投标方案选择;⑧建设资金调配;⑨人力资源安排;⑩树木花草选择、布局等等。

4结语

新校区建设关乎学校的长远发展,新校区建设涉及大量人力、财力、物力资源的调配与安排,在新校区建设中,如何合理使用运筹学的思想和方法指导、解决新校区建设中的问题,乃至于如何使用运筹学的思想和方法指导、解决一个地区的区域经济布局问题,园区建设问题,都值得我们研究。只要我们注意学习、运用运筹学,注意运用运筹学的思想和方法指导我们的建设工作,解决建设中遇到的各种问题,这无论对地方经济建设,还是对个人管理水平的提高都是有益的。在此,希望各行各业从事建设工作的干部职工,工程技术人员都来学习、运用运筹学,学会定量分析、科学决策的方法,掌握少花钱,多办事,办好事的本领,为建设创新型国家和节约型社会作出积极的贡献。

参考文献:

[1]韩伯棠.管理运筹学[m].北京:高等教育出版社,2005.7.

[2]钱颂迪.运筹学[m].北京:清华大学出版社,1990.1.

运筹学最新进展篇4

关键词:excel软件;物流运筹学;线性规划

中图分类号:G642文献标识码:a

物流学是20世纪50年代新发展起来的一门学科。它是一门实践性很强的综合性学科,全面融合了经济科学、技术科学和管理科学的内容,揭示了采购、运输、存储、装卸搬运、包装、流通加工、信息处理、客户管理等物流各要素的内在联系。

现在普遍认为,运筹学是近代应用数学的一个分支,主要是将生产、管理等事件中出现的一些带有普遍性的运筹问题加以提炼,然后利用数学方法进行解决。前者提供模型,后者提供理论和方法。运筹学的思想在古代就已经产生了。敌我双方交战,要克敌制胜就要在了解双方情况的基础上,做出最优的对付对手的方法。

运筹学是在生产计划、库存管理、运输问题、设备更新、中心选址等活动中广泛运用数学方法解决其中所涉及的经济问题的一门学科。运筹学和物流学作为一门正式的学科都始于第二次世界大战期间,从一开始,两者就紧密的联系在了一起,相互渗透,相互交叉发展。与物流学科联系最为紧密的理论有系统论、运筹学、经济管理等。运筹学作为物流学科的理论基础之一,其作用就是提供实现物流系统优化的技术和工具,是系统理论在物流中应用的具体表现。第二次世界大战期间,各国都转向快速恢复工业和发展经济,而运筹学此时正转向经济活动的研究,因此极大地引起了研究者的兴趣,并由此进入了各个行业和部门,获得了长足的发展和广泛的应用,最终形成了一套较为完整的理论,如规划论、排队论、库存论等。但战后的物流并没有像运筹学那样引起人们的关注,直至20世纪60年代,随着科学技术的发展、管理科学的进步、生产方式和组织方式等的改变,物流才得以为管理界所关注。因此,相比运筹学的发展,物流学科的发展相对滞后。不过,运筹学在物流领域中的应用却随着物流学科的不断成熟而日益广泛,并形成一个独立的学科——物流运筹学。

物流运筹学主要是研究经济活动和军事活动能用数量来表达的有关运用、筹划与管理等方面的问题,根据问题的提出,通过数学的分析与运算,做出综合的合理安排,以便经济、有效地使用人力、物力、财力等资源。物流运筹学研究的主要问题涉及运输与配送管理、车辆管理、物料的仓储管理、需求管理、物流成本管理、电子商务环境下的物流管理及应用等。

1引入excel软件的必要性

从目前的发展趋势来看,现代信息技术的发展为物流管理繁荣发展提供了坚实的基础和数据支撑,根据物流管理问题产生的背景来看,存在运输问题、指派问题、排队问题,库存论等,而这些问题的产生都需要去根据实际的情况建立模型来进行求解,一般来说,以上模型的建立都是从线性规划模型中演变出来的,都是以线性规划模型为中心来进行派生,而使用excel的规划求解的选项恰恰解决了这个问题,通过模型的建立,可以充分利用excel强大的表格计算功能,能在工作表中直观的体现出公式,并且提供一些特殊的函数和公式,使物流管理者根据实际的情况进行选择,并且还具有自动重复计算的功能。当物流模型建立后,只需修改单元格中的数值,工作表中所有键入了与此单元格有关的公式就会被重新计算,并在相应单元格中显示出新的计算结果,这就使得决策者可以在模型中一边对代表特定参数单元格中的数值进行修改,一边观察各种变量的数值变化情况,十分直观。并使管理决策者了解并掌握复杂的运筹学模型,从而为解决实际的物流问题带来了极大的便利。

2物流管理问题建模的一般步骤

2.1定义企业问题和收集相关数据

针对物流企业存在的实际问题,物流管理决策者有必要在一线的物流人员的指导下完成相关物流问题的收集,而且必须花费大量的时间来进行数据的收集、处理与汇总,并对一些数据进行遴选和再加工,使其符合客观的经济发展情况和企业发展的实际需要。

2.2构建模型(一般为数学模型)来展示问题

将理论问题转化为实际问题,用模型或者抽象化的表述,是物流管理问题解决方案的必要组成部分,如表达一些函数公式等以及图形、表格、结构图等模型,根据实际的问题建立数学模型是解决一些常见的物流管理问题的基础。物流模型的建立应符合实际的需要,切忌为了建模而建模,最后得出的模型要有理论依据,并能运用到实际当中。

2.3根据设计好的物流管理问题开发出合适的计算机程序

设计科学合理的物流模型的优势在于它使得通过数学方法寻找问题的解决方案成为可能。这些过程往往用计算机来进行完成。因为计算过于繁复,在某些情况下,物流决策者需要编写计算机程序,这要求管理者具有很强的计算机编程能力;而在有些情况下,我们可以借助excel的插件(Solver)来进行模型的求解,使其复杂的管理问题简单化和明晰化,使管理者能够很好地看出其中的最优决策和最优方法,从而明白易懂。

2.4测试模型,并在必要时进行修正

在物流模型的求解过程中,管理决策者需要对其模型进行仔细的检验和测试以保证它对实际问题进行了准确而充分的表述。所有相关的因素和相互关系是否被精确地编制到模型中,模型是否符合实际的需要等等,也就是考察模型是否具有实际意义,对模型进行二次加工有的时候也是十分必要的一个环节,修正模型,使其能够根据客观的实际需要变化而变化,才能称得上一个好模型。

2.5利用模型分析问题并提出管理建议

当进行完模型的求解后,应该根据企业的实际情况进行分析,根据计算的数据值进行汇总,并得出数据所代表的实际意义,结合客观的实际来做出最优决策,将相关建议与测试反馈给企业的高层管理者。

3基于excel求解物流运筹学问题探究

3.1问题的提出

目前,运筹学在物流管理领域中应用也是十分普遍的,并且解决了许多实际问题,取得了很好的效果。以下是总结的一些运筹学在物流领域中的应用较多的3个方面。

(1)数学规划论

数学规划包括线性规划,非线性规划、整数规划、目标规划和动态规划。具体来说,线性规划可以解决物资调运、配送和人员的分配等问题;整数规划可以求解完成工作所需要的人数、机器设备台数和选址等问题;动态规划可以解决最优路径的问题、资源分配、物流调度等问题。

(2)存贮论

存贮论又称作库存论,主要是研究物资库存策略的理论,即确定合理的库存量、补货频率和一次补货量。常见的库存控制模型包括确定型的和随机型的储存模型,其中确定型的又包括不允许缺货、一次性补货、连续补货、一次性补货;允许缺货、连续补货;随机型的存储模型又分为离散型等模型。

(3)图(网络)论

自从20世纪50年代以后,图论广泛的应用于解决工程系统和管理问题,人们将复杂的问题用图与网络进行描述简化后再求解,最明显的应用就是运输问题、物流节点间的物资调运和车辆调度时运输路线的选择问题、配送中心的送货问题、逆向物流中产品的回收问题等。通过图论中的最小生成树、最短路、最大流、最小费用等知识,可以求得运输所需时间最少或者运输路线最短或费用最省的路线。

3.2案例分析与研究

鉴于篇幅所限,在这里仅研究有关运输问题和网络规划等方面来进行举例。

(1)运输问题

运输问题属于线性规划的范畴,之所以被称为运输问题,主要是因为它的许多应用都涉及确定如何最优的方案运输货物,如何确定合理的运输线路来达到运输成本最小化。

Q公司是一家生产食品罐头的公司,它收购新鲜蔬菜并在食品罐头厂加工成罐头,然后再把这些罐头食品分销到各地,根据以下的数据,建立模型,设计出最优的运输计划,以使总成本最小。

采用excel软件进行计算的步骤:

第一步:定义问题与单元格,首先确定为运输问题,然后定义单元格。

第二步:输入模型部分(包括决策变量、目标函数、约束条件)。

1)确定每个决策变量所对应的单元格的位置。

2)选择某一单元格内输入目标函数的公式。

3)选一个单元格输入公式,计算每个约束条件左边的值。

4)选一个单元格输入公式,计算每个约束条件右边的值。

第三步:求最优解。

1)安装“规划求解”工具。在“当前加载宏”的复选框中选中“规划求解”,单击“确定”按钮后返回,excel“工具”菜单中就出现“规划求解”选项。

2)选择“工具”菜单。

3)选择“规划求解”选项。

4)在“规划求解参数”中设置参数,选择“最小值”,再输入“约束条件”。

5)“选项”中选择“线性规划”和“假定非负”,单击“求解”。

6)选择“保存”。

由图1中计算结果可知,最优的配送方案应该是:从1工厂配送20个单位和55个单位的产品分别给B和D仓库;从2工厂配送80个单位和45个单位的产品分别给a和B仓库;从3工厂配送70个单位和30个单位的产品分别给C和D仓库。该方案所需总运输成本最小,最小值为152535美元。

(2)网络最优化问题

网络在各种实际问题中以各种各样的形式存在。交通、电子和通讯网络深入到日常生活的方方面面,网络规划也广泛的应用于物流管理领域、运输问题,物流节点的货物的调运以及逆向物流的回收,合理运输线路的确定以及合理的运输量的确定。网络优化包括最小决策树、最大流,最短路,最小费用最大流等问题。

X配送公司有两个工厂生产产品,这些产品需要运到两个仓库里。下面是一些具体的信息,并根据以下信息设计出合理的配送计划,使得总成本最小。

在计算网络问题时,要坚持一种思想,那就是计算每个节点产生的净流量(流出量减去流入量)。

由图2中计算结果可知,最优产品配送方案应该是:从F1配送30单位和50单位的物资到w1和DC;从F2配送30单位和40单位的物资到DC和w2;配送中心DC配送30和50单位的物资到w1和w2,该方案所需总运输成本最小,最小值为110000美元。

通过以上两个物流管理方面的案例,我们可以看出excel在物流运筹学的教学中发挥着巨大的作用,通过建立数学的模型,运用规划求解的选项,添加约束条件和必要的条件,最后得出最优的解决方案。但其基本的思想只有一个,那就是线性规划的最优化思想,它是解决所有物流运筹学问题的主线。但必须看到该软件的局限性,那就是当模型存在有多个最优解时,excel只能选择其中的一个结果。

参考文献:

[1]唐永洪.基于物流运筹学的运输优化决策问题解决方案[J].物流技术,2008,27(9):84—86.

[2]李艳.利用运筹学模型在物流企业中解决实际问题[J].淮南职业技术学院学报,2008,8(1):95—98.

运筹学最新进展篇5

关键词:运筹学创新能力实践教学

中图分类号:G642

文献标志码:a

文件编号:1004-4914(2013)07-227-02

引言

近年来,运筹学作为一门与众多科学实践相联系的新兴学科,在社会的各个领域取得了突飞猛进的发展,随着运筹学各分支的不断涌现,它的理论和方法在企业和行政管理、社会经济、工业生产以及各种决策领域等方面发挥着越来越重要的作用。运筹学课程是大多数工科专业的重要基础课,通过运筹学的授课,学生不仅能够学会一定的数学算法理论,更重要的是能够培养学生的数学素质,开发学生的创新意识和创新能力。因此,运筹学课程在相关专业的课程体系中占有十分特殊的地位。为此我们结合多年的教学实践和教学体会,探索提高课堂教学效果的教学改革实践,这对保证课程的教学质量,提高学生的数学应用能力和创新意识等都具有一定的现实意义。

一、学习运筹学对学生能力的培养

运筹学是研究解决实际问题的数学方法的一门应用科学{1}-{4},应用运筹学解决实际问题步骤为:(1)提出实际问题,引入决策变量;(2)构建目标函数和约束条件,通过合理假设建立数学模型;(3)模型求解;(4)寻求最优的或较优的方案。所以,应用运筹学解决实际问题的过程就是数学建模的过程。这个过程能够培养学生的应用分析能力,考验学生的洞察能力、创新能力、文字表达能力等综合素质。通过运筹学的教学,应对学生从以下几方面进行培养:

1.坚实的数学基础。运筹学的主要内容包括:线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划和动态规划,以及对策论、决策论、排队论、贮存论和图论。学习运筹学的目的是研究最优决策方案,但是对于算法的分析需要坚实的高等数学和线性代数的基础,学生必须在大一阶段将数学的基础打好。特别是经管类等以运筹学为专业基础课的专业,他们对数学的要求相对于理工科专业要低一些,该类学生更要将与运筹学相关的数学理论学好,以便后续课程的熟练应用。

2.综合应用能力。随着数学的飞速发展,运筹学在社会生产、科学试验、生态研究、地质勘测、工程技术、参数优化、价格决策、运输规划、物资管理及经济管理等社会各领域都发挥着重要作用,当我们研究这些领域中的某些定量关系时,运筹学就成为首要的研究工具。这就需要教师在授课的同时,注意相关理论知识的扩展和运用,也可以结合章节的内容,介绍运筹学的最新发展前沿及应用,拓展学生的视野,提高学生的综合应用能力。

3.想象力和创新能力。筹课程内容既有纯数学的高度抽象性和逻辑性,又有应用的广泛性,是理论与实践的紧密结合的课程,对于一个没有统一答案和算法模式的实际问题,学生从不同的角度、用不同的方法去解决,只能依靠现有知识充分发挥创造性和想象力。这就需要学生具有丰富联想能力和查阅文献资料的能力以及从一般现象挖掘内在本质的能力,从大量的看似不相干的资料中抽象出本质的思想方法,根据实际问题进行加工处理,创造出合理的解决方法,建立一个目标函数,进而去建立一个优化决策的数学模型。

4.运用各种运筹学软件的能力。根据运筹学课程的特点,不同的章节之间关联度不是很大,解决问题的思路和方法也不同,运用的相关计算软件应用的侧重点也不同,教师不能只局限于应用matlab或mthematic等数学实验软件{5},应根据不同问题的求解,选择不同的实验软件:利用Lingo求解非线性规划模型;利用automod、promodel、anyLogic、arena等进行离散、连续或混合系统的建模和仿真;利用SpSS和treeage进行决策分析、风险分析和评估;利用winQSB进行抽样分析、聚类分析、动态规划、马尔科夫过程分析、物料需求计划、网络建模、非线性规划、项目评审和关键路线法、排队网络等。从而培养学生从多角度看待问题、运用各种运筹学软件的能力。

5.团队协作能力和表达能力。运用运筹学方法解决具体问题,并不只是一个简单的计算,很多问题依靠一个人的努力是难以完成的,需要大家密切合作、集思广益,各个参与者应既有分工,又有合作。这样既可以充分利用各人知识、能力结构的不同优势互补,又可以在合作中碰出思想的火花,从不同观点的讨论中综合出最优的方案,从而取得意想不到的收获。这种相互协作的集体主义精神,是学生在未来的工作和生活中非常需要的。通过运筹学的学习,可以培养学生交流能力及团结协作的精神。

二、运筹学教学改革的实践探索

基于运筹学的特点和各专业学生的实际情况,我们结合已有的改革成果{6}-{10}提出了以下改进措施:

1.教学内容的选取要以人为本。根据不同专业类型的培养目标,对课程模块进行纵向整合。例如,对于理工科背景的数学、计算机和交通工程等专业的学生,对运筹学的各章节的内容要详讲;对于文科背景的工商管理、市场营销和财务管理等专业的学生,运筹学中理论算法比较强的章节选择略讲或不讲,如单纯形法、对偶理论、图论等。从而建立一种以学生需求为导向的授课方式,既满足不同专业培养目标的要求,又符合课程内容的科学性和实用性,同时优化了课程资源。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》中也指出:“要注重因材施教,关注学生不同特点和个性差异,推进分层教学等教学管理制度改革。”

2.采取案例式教学,加强实践环节。案例教学是一种以学生为中心对现实问题和某一特定事实进行交互式探索的过程,该方法可以有效提高学生的学习兴趣,提升分析问题和解决问题的能力。我们的具体做法是以案例教学为依托,将数学建模思想贯穿于课程教学:以实际新颖的案例提出问题,引出相应的基本理论和基本概念,然后构造出基本模型进行求解,最后以生活常见的,或者社会热点的案例进行案例分析。学生如身临其境般发现案例中存在的问题,并进行分析探讨,有利于学生对课程的理解和掌握,切实提高学生的综合实践能力。进行案例教学,要搜集大量的,具有代表性的,能够有效激发学生学习兴趣的案例。该方法要求教师掌握现代运筹学的应用前沿,并能结合实际案例进行讲解。

3.开辟第二课堂,巩固实践成果。运筹学教学只有和课外活动协调配合,才能更好地实现其素质教育功能。我们的具体做法是:邀请企业家走进课堂,为学生开拓视野;让学生走出课堂,到生产管理部门等实践基地调研和实习,实施对策分析、经济效益分析以及上机操作和求解问题等实践训练内容;鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛,将知识、能力和素质的培养于一体,更进一步提高学生运用理论解决实际问题的能力。

4.改革考试模式,确保教学效果。由于科学合理的课程考核体系具有全程性和时效性,为了引导学生从应试学习向提高素质和应用技能方向转变,必须建立多元化的考核评价体系。因此,我们采用运筹学的考核标准为:平时成绩占10%,包括课堂出勤和作业;案例分析成绩占20%;上机实验成绩占20%;期末考试成绩占50%,试题在运筹学试题库中随机抽取。这种考核方法实施以来,收到了较好的效果,全面培养和提高了学生的综合能力。

三、结语

几年的教学实践表明,上述教学改革措施取得了非常显著的成效,提高了运筹学课程教学效果。通过各环节的训练和考核,提高了学生的综合素质,真正实现学以致用的教学目的。通过教学改革实践,将教学与实践相结合,培养了学生的创新能力和创新意识,也培养了学生的参与意识、动手意识和实践的能力。

(基金项目:黑龙江科技学院教学研究项目)

注释:

{1}胡运权.运筹学教程[m].北京:清华大学出版社,2007

{2}宁宣熙.运筹学实用教程[m].北京:科学出版社,2007

{3}徐玖平等.运筹学(ii类)[m].北京:科学出版社,2004

{4}韩伯棠.管理运筹学[m].北京:高等教育出版社,2000

{5}阮周生.mallab在运筹学教学中的应用[J].科技广场,2006(7):92-93.

{6}曾小彬.试论经济管理类本科人才培养的实践教学体系[J].实验室研究与探索,2007,26(i):1-4

{7}左元斌.管理类专业运筹学课程教学改革探讨[J].盐城工学院学报(社会科学版),2007(4):90-92

{8}沈炜,文伟全.“运筹学”课程实验教学方法的探讨[J].实验室研究与探索,2009,28(8):135-137

{9}李红梅,韩逢庆,陈丰.运筹学课程教学改革思路[J].重庆工学院学报,2006,20(2):163-1

{10}胡发胜,刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教学,2006,(7):9-10

运筹学最新进展篇6

【关键词】企业财务活动纳税筹划有效运用

abstract:thepapermainlydiscussestheeffectiveuseoftaxplanninginthefinancialactivity.

随着我国税务改革制度的逐步推行,以及现代企业管理理念的发展和完善,国内企业在税法规定的范围内,对于纳税方案的选择和应用更为科学化、规范化、合理化,进而促进企业财务管理水平和能力的整体提升。企业财务活动主要包括:筹资、投资、资金营运和收益分配等四个基础环节,企业如何运用纳税筹划对财务活动进行科学的指引和约束,不但有利于进一步减轻企业的纳税负担,而且有利于促进企业战略发展目标的制定和实施。但是企业在纳税筹划的运用中,一定要坚持科学、合法、规范的严责,进而达到有利于企业的生产管理和经营,最终到达减少企业税收负担的效果。

1.国内企业纳税筹划的现状

在我国社会主义经济体制下,国内企业普遍面临了严峻的竞争和挑战,财务活动的管理能力和水平逐渐成为检验现代企业综合实力的重要指标之一。在现代企业的财务活动中,普遍将纳税筹划概况为一种重要的理财行为,同时也可以将其归纳为一种新型的经济策划活动。我国企业财务活动中的纳税筹划主要是指:企业在不违反国家税收法规及相关经济政策的前提下,对现阶段及未来一段时期内生产经营活动和财务活动中的涉税事项进行科学的统筹和规划,以促进企业在生产、经营中获取最大经济利益的一种财务管理活动[1]。在现代企业财务活动的管理工作中,纳税筹划的运用具有极为中的意义,其被广泛应用于企业财务活动的全过程。对企业纳税进行科学、合理的筹划,在最大程度上减轻企业的纳税的负担,而且促进了企业税后利润最大化的财务活动目标。

在我国现行的市场经济体制中,企业在进行生产、经营项目管理的同时,也面临很多纳税项目的处理问题。纳税筹划主在客观方面反映了企业相关税务活动的现状,其研究范围涉及到企业经营的各个方面。在我国社会主义经济高速发展的时代背景下,国家中央及各级税务管理部门适时加强了税收管理工作的法制化进程,并且通过强制性的税收管理措施对于偷、漏、逃、骗税等不法行为进行了严格的管理和监督。由此可见,在现代企业的财务活动中,有效运用的纳税筹划是不仅利于企业减轻自身税务风险,而且可以帮助企业实现可观的经济利益,具有鲜明的时代意义和社会意义。

2.加强企业财务活动中纳税筹划有效运用的途径和方法

在我国税务制度的构建与改革中,经过了数次较大规模的修正和完善,现已基本形成了较为规范、科学的税收管理体系。我国现行的《中华人民共和国企业所得税法》(简称《新税法》)是于2008年1月1日颁布的。《新税法》中对企业纳税中的税前扣除标准、税率、税收优惠等方面都进行适当的补充和创新。现代企业财务活动中,只有将《新税法》作为科学的依据,才能不断制定和实施有效的纳税筹划方式,进而通过纳税筹划指导企业的筹资、投资、资金营运和收益分配等财务活动。

2.1科学划分企业的经营项目和范围

在我国现阶段实施的《新税法》中,针对不同的纳税主体制定了具体的征税规定,而且对于企业经营项目和范围的差异,在流转税和所得税等方面都实行了差别比例税率的方式。企业的经营项目和范围是指企业生产经营的商品类别、品种及服务项目,其反映了企业经营的内容和企业所属行业,是企业法人业务活动范围的法律界限,体现企业法人民事利力和行为能力。

为了有效带动经济欠发达区域的发展和建设,国家及各级税务管理部门对一些重点产业和项目给予了优惠的扶持政策,并对于部分以技术产业、环保工业、节能产业为主体的企业实行减征、免征所得税的税务制度,因此,国内企业应该在现有《新税法》和相关税收政策的指引下,选择合理的组织形式和方式对于纳税筹划的有效运用具有较大的影响。同时,在现代企业的财务管理活动中,经营项目、范围的科学划分对于纳税筹划的有效运用也具有重要的意义。

2.2合理选择企业纳税人的身份

《新税法》中明确规定“个人独资企业和合伙企业不作为企业所得税的纳税人,只缴纳个人所得税;而股份企业、有限责任企业缴纳完企业所得税后,股东还得再缴纳个人所得税”,所以,在企业成立时,就应该要考虑到各种组织形式的利弊。在我国现行的税务管理制度下,缴纳企业所得税的主体有其特殊性,它是指在中国境内有能力独立进行经济核算的企业或组织,而规模较小活不具备独立法人能力的个人独资企业,合伙企业则无需缴纳企业所得税。

在我国根据市场经济的要求,现代企业的组织形式按照财产的组织形式和所承担的法律责任划分。我国企业在纳税筹划初期普遍会为选择何种组织形式的问题而困扰,因为企业组织性质的确定将直接关系到未来纳税的种类、金额及所享受的优惠政策等。企业在成立后要把所得税的纳税筹划最为企业财务活动管理的重点项目常抓不懈,进而才能更好的协调好企业所得税与个人所得税之间的关系,实现企业与股东之间的利益均衡。

2.3企业筹资和投资阶段的纳税筹划

随着我国金融市场的进一步改革和开放,企业的筹资方式和范围都发生根本性的转变。国内各类型企业在符合国家金融市场规定的情况下,可以通过吸收直接投资、发行股票、银行借款、商业信用、发行债券等方式进行,而在筹资过程中,常会因为税务制度及相关管理条例的原因而影响到流动资金的应用,从而影响到资本的募集,制约和影响到预期收益,因此,一个企业在筹集资本前,首先要完善的制定一个纳税筹划,以保证组建最优秀的资本结构。

2.4资金营运和收益分配阶段的纳税筹划

企业在资金营运阶段的纳税筹划,只有坚持在按照权益资本理念进行管理基础上,才能实现不断增加企业资本和减免个人所得税的目标。《新税法》中明确规定,对于完税后的利润,股东大会可以经过决议提取盈余的公积金,或者按照股东的股份额来分配利润。与此同时,企业财务活动中往往会出现双重纳税的问题,进而加重了纳税人的负担。

收益分配资阶段的纳税筹划工作必须由企业财务管理部门统一负责,经财务部批准分支机构可以办理短期借款。现代企业在收益分配过程中,普遍存在利息支出的问题,企业可以通过按实际情况进行扣除,或按照低于同期贷款利率的部分加以减免等方式,进而降低企业的纳税负担。

结语

综上所述,在现代企业的财务活动中,适时加强纳税筹划的有效运用具有重要的意义,不但有效减轻了企业的纳税负担,而且促进了企业经济效益最大化的经营目标。

参考文献:

运筹学最新进展篇7

关键字:运筹学;企业管理

运筹学问题和运筹思想可以追溯到古代,它和人类实践活动的各种决策并存。现在普遍认为,运筹学是近代应用数学的一个分支,主要是将生产、管理等事件中出现的一些带有普遍性的运筹问题加以提炼,然后利用数学方法进行解决。界定运筹学作为在科学界的一门独立学科的出现,应当说是在1951年,即p.m.morse和G.e.Kimball的专著“运筹学方法”出版的那一年。运筹学的思想贯穿了企业管理的始终,运筹学对各种决策方案进行科学评估,为管理决策服务,使得企业管理者更有效合理地利用有限资源。优胜劣汰,适者生存,这是自然界的生存法则,也是企业的生存法则。只有那些能够成功地应付环境挑战的企业,才是得以继续生存和发展的企业。作为企业的管理者,把握并运用好运筹学的理念定会取得“运筹帷幄之中,决胜千里之外”之功效。

一、企业发展原则与战略管理

企业战略管理是企业在宏观层次通过分析、预测、规划、控制等手段,充分利用本企业的人、财、物等资源,以达到优化管理,提高经济效益的目的。随着我国经济市场化的日益加深,市场竞争日趋激烈,我国企业面临着更多的环境因素的影响与冲击。企业要求得生存与发展,必须运筹帷幄,长远谋划,根据自身的资源来制定最优的经营战略,以战略统揽全局。企业战略过程包括,明确企业战略目标,制定战略规划,作出和执行战略决策,并最后对战略作出评价。企业战略管理作为企业管理形态的一种创新,应是以市场为导向的管理、是有关企业发展方向的管理、是面向未来的管理、是寻求内资源与外资源相协调的管理、是寻找企业的长期发展为目的。也就是将企业看作一个系统,来寻求系统内外的资源合理分配与优化,这正体现了运筹学的思想。我国企业战略管理的内容应根据自己的国情,制定对应的战略。主要侧重规定企业使命、分析战略环境、制定战略目标。中国现在绝大部分商品已由卖方市场转为买方市场,知识经济正向我们走来,全球经济一体化的程度在加深,我国企业不仅直接参与国内市场,还将更直接面临与世界跨国公司之间的角逐,企业间竞争的档次和水平日益提高,因而企业将面临更加复杂的竞争环境。只有确定了宏伟的奋斗目标,才能使企业凝集全部的力量,众志成城,向一个共同方向努力,争取实现有限资源的最有效的利用。显然,运筹学理念的作用举足轻重。

二、企业生产计划与市场营销

1、生产计划。使用运筹学方法从总体上确定适应需求的生产、贮存和劳动力安排等计划,以谋求最大的利润或最小的成本,运筹学主要用线性规划、整数规划以及模拟方法来解决此类问题。线性规划问题的数学模型是指求一组满足一个线性方程组(或线性不等式组,或线性方程与线性不等式混合组)的非负变量,使这组变量的一个线性函数达到最大值或最小值的数学表达式.

建立数学模型的一般步骤:

(1)确定决策变量(有非负约束);对于一个企业来说,一般是直生产某产品的计划数量。

(2)写出目标函数(求最大值或最小值)确定一个目标函数;

(3)写出约束条件(由等式或不等式组成).约束条件包括指标约束需求约束、资源约束等;

(4)最后根据目标函数为作出最合适的企业生产计划决策。

2、市场营销。一个市场研究专家试图用数据证明消费者的洞察多么有意义,而一个战略管理咨询专家则强调成功营销案例中隐藏的思路更有价值。我认为市场营销管理的任务主要是探查决策环境,进行数据和信息的搜集、加工、分析,确定影响决策的因素或条件。因此,在确定目标阶段实际上包含了问题识别和问题诊断两个内容。在设计方案阶段要理解问题,建立模型,进行模拟,并获得结论,提供各种可供选择的方案(方案主要通过对产品、价格、销售渠道、促销等基本环境的控制来影响消费需求的水平、时机和构成)。评价方案阶段要根据确定的决策准则,从可行方案中选择出最优或满意的方案。这些都都可以使用运筹学的理念来为管理者提供辅助决策。三、企业库存管理与运输问题

1、库存管理。如果说生产计划是从信息流的角度指挥、控制生产系统的运行,那么库存的管理则是从物质流的角度来指挥和控制。库存管理的目标是如何最有效的利用企业的物质资源的问题。

由于库存的物质属性,因此对生产系统的日常运行具有更直接的作用,库存是指处于存储状态的物品或商品。库存具有整合需求和供给,维持各项活动顺畅进行的功能。而库存的存在又意味着占用资金、面积、资源,这种矛盾的处境导致了库存管理的必要性与难度。现在流行的库存管理系统的库存管理软件,一般含货品进货、出货管理系统,仓库管理系统,报表系统等子模块等,运用的原理还是运筹学模型。

2、运输问题。在企业管理中经常出现运输范畴内的问题,例如,工厂的原材料从仓库运往各个生产车间,各个生产车间的产成品又分别运到成品仓库。这种运输活动一般都有若干个发货地点(产地)、又有若干个收货地点(销地);各产地有一定的可供货量(产量);各销地各有一定的需求量(销量);运输问题的实质就是如何组织调运,才能满足各地地需求,又使总的运输费用(公里数、时间等)达到最小。运输模型是线性规划的一种特殊模型。这模型不仅实用于实际物料的运输问题,还实用于其它方面:新建厂址的选择、短缺资源的分配问题、生产调度问题等。

四、企业人事管理与财务管理

1、人事管理。随着知识经济的到来,现代企业的竞争已经变成人才的竞争。知识经济条件下,经济发展中的知识含量高,对过去一直贯穿和渗透于农业和工业经济中的知识的作用就凸显得日益突出,知识经济时代的到来,是知识成为社会的主要财富,知识和信息逐步成为与人力、资金并列的企业第三大“战略资源”。因此,人力资源的竞争已成为企业间竞争的焦点。所以企业应根据自身的特点和发展状况,应该建立战略导向型的人力资源管理,根据客户总部与下属公司不同的架构,建立对应的人力资源管理模式,最大程度地通过战略纽带将“分割”的人力资源管理职能整合起来,带动企业文化、企业管理等的全面提升,以内部管理的完善获取市场竞争中的优势。这显然蕴涵的是运筹学的理念。还可以用指派问题对人员合理分配;用层次分析方法可以确定一个人才评价体系等。

2、财务管理。运筹学的理念在财务与会计中显得更为突出也就是说它解决企业如何最有效的利用资金资源的问题。其涉及到投资决策分析、成本核算分析、证券管理等。在投资决策分析中,企业如何利用剩余资金,如何投资往往有多种方案。而运筹学的作用就是要要对这些不同的投资方案进行决策,以确定最优的方案,使得企业的收益最大。通常是利用线性规划模型、决策论来进行判断。

参考文献:

[1]曹敬东,“管理科学之运筹学在企业中的应用初探”,科技资讯,2007(2).

运筹学最新进展篇8

关键词:数学分析法;交通运筹学;项目化教学;教学实践

作者简介:张文会(1978-),男,黑龙江哈尔滨人,东北林业大学交通学院,副教授;邓红星(1969-),男,黑龙江哈尔滨人,东北林业大学交通学院副院长,教授。(黑龙江哈尔滨150040)

基金项目:本文系黑龙江省教育科学“十二五”规划课题(课题编号:GBD1211006)、东北林业大学重点课程建设项目“交通运筹学”的研究成果。

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)07-0125-02

“交通运筹学”是为交通运输管理决策提供定量依据的应用科学,其特点是将交通管理中出现的实际问题归纳为抽象的数学模型,综合运用数学方法或计算机工具对模型进行求解,得到解决问题的最优方案。该课程主要研究交通运输系统运力优化、道路网络模型化、车辆的合理调配、运输企业经济分析与决策、车辆及乘客排队模型分析等。“交通运筹学”一般是交通运输、交通工程等交通运输类本科专业的重要基础课,也是“交通工程学”、“交通流理论”、“物流技术”等课程的先修课程。传统单一的讲授法往往使学生注重基础理论的重复推衍,对一些模型死记硬背,缺乏针对交通运输工程问题建模及求解能力的训练,学生学习兴趣不高。

国内高校交通运输类专业开设该课程所采用的教材大多为管理学领域的《运筹学》,只是针对不同的研究重点对教学内容进行删减。因此,管理学专业领域的“运筹学”教学改革对本课程具有一定的借鉴意义。广州大学张润红在“运筹学”授课中采用启发式的教学方法,教师精讲与案例分析相结合,培养学生的思维能力。国防科学技术大学李志猛、祝江汉研究了启发式教学在运筹学课程中的应用,提出了教学原则。山东大学胡发胜、刘桂真从课程定位、教学内容组织和实施、师资队伍建设和教材建设等方面介绍了“运筹学”精品课的教学改革过程。武汉理工大学罗荣桂、原海英探讨了“运筹学”的特点,分析“运筹学”课程教学中的不足,提出对本科生和研究生教学中的教学方法和教学内容应差异化处理。东北农业大学王吉权、王福林、夏吉庆分析“运筹学”课程在教学中存在的主要问题,指出“运筹学”的教学必须考虑各专业的需要,以培养学生能力为主线,以应用为目的,精心组织教学内容。浙江大学温日琨进行了应用创新型人才培养的“运筹学”课程内容改革和教学大纲设计,对理论教学内容、实践应用和人才培养等方面进行了改革。

上述教学方法改革对本课程教学改革具有一定的参考价值,但教学内容改革并没有体现交通运输类专业特色。为了培养具有运筹思维能力和优化意识的创新型交通运输工程人才,改革传统的教学模式,探索新的教学方法和教学手段势在必行。因此,笔者从教学内容、教学方法和实践教学等方面进行了改革和实践。

一、“交通运筹学”课程的特点

经过多年的教学研究探索发现,该课程具有以下四方面的特点:

1.强调数学基础

运筹学是一门以数学为主要工具、综合运用各种数学分析方法寻求问题最优决策方案的学科,其研究结果为决策机构提供数量化的辅助信息。

2.系统性和最优性

“交通运筹学”是从系统工程的角度出发,分析交通运输工程领域全局性的应用和综合优化问题。运筹学的最终目标是最优性,既要从空间上寻求整体最优又要从时间上探索全过程最优。

3.应用性

运筹学研究具有较强的实践性和应用性,最早应用于军事领域,后来逐渐转向民用部门。交通运输工程领域很多优化技术都以运筹学作为理论基础,如车辆行驶路径优化、车流波理论、配送优化问题等。

4.多学科交叉性

运筹学广泛应用现有的科学技术和方法,为人们提供最优决策服务,是多学科交叉的一门学科。从20世纪30年代末产生以来,形成了一系列强有力的分支,包括数学规划、图论与网络、排队论、存贮论、决策论、对策论、设备维修更新理论、搜索论和可靠性理论等。

上述特点决定了“交通运筹学”的教学既要注重学生对基本理论的掌握又要注重对学生工程实践能力的训练。

二、教学内容改革

教学中使用的教材内容大多偏重管理领域,其内容主要分为三部分:

分析理论:主要研究资源的最优利用、设备最佳运行等问题,章节主要分布在“线性规划、整数规划、目标规划、运输问题、网络模型、网络计划、动态规划”等;决策理论:主要研究方案或策略的最优选择问题,章节主要分布在“决策论、对策论、存储论”等;随机服务理论:主要研究随机服务系统排队和拥挤问题,探讨随机服务系统的服务效率、绩效评价和服务设施的最佳设置等问题,章节主要分布在“排队论”。

根据交通运输类专业的培养方案,教材中部分内容与其他课程教学内容重复,如“交通运输系统工程”课程包含“网络计划、决策论、对策论”等内容,“物流技术”课程包含“存储论”等内容。因此,笔者重新进行了教学内容的整合,确定本课程的内容结构。

可见,“交通运筹学”的教学内容主要分为三个模块,即线性规划、网络模型和排队理论,每个模块下有若干个子模块,模块间有机结合构成系统化的理论知识体系。在教学中以每个模块的理论为基础,进行知识建构和技能训练。

三、教学方法改革

“交通运筹学”中的基本理论相对抽象,计算方法较烦琐和枯燥,因此笔者基于CDio理念,以工程项目为中心,采用项目化的教学方法,鼓励学生自主完成项目的构思、设计、实现和运作过程,激发学习兴趣,提高个人能力。

1.项目化教学

项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动。教师可在教学中调动学生学习的积极性,充分发掘学生的创造潜能,学生在做项目过程中学习理论知识,把理论与实践教学有机结合,提高学生解决实际问题的综合能力。即项目化教学是以项目为载体,以工作任务为驱动,将理论与实践有机结合,使学生在完成任务的过程中掌握知识和技能。

基于模块化的课程内容,设计“工程项目”,以项目为导向开展理论教学。各模块设计的工程如下:

(1)运输装备合理配置问题。旅客运输公司拥有三种类型的客车(豪华、中等、一般),每天向三个城市运送旅客,每辆车上的载客人数、去往三个城市的总人数、票价均已知,要求建立该问题的数学模型并求出最优车辆配置方案。

(2)路段最大交通流量问题。已知某城市路网的拓扑结构图,每条路径的最大交通流量已知,要求建立该问题的数学模型,计算从起点至终点输出的最大交通流量。

(3)高速公路收费站优化问题。某高速公路入口处设置一个收费站,已知车辆到达和收费时间的分布函数,要求计算收费站空闲的概率、车辆平均排队长度、车辆平均排队时间,并评价该收费站的运行状况。

限于篇幅,上文只是简单叙述了项目概要,学生按照项目的具体内容,带着问题进行理论知识学习,并寻求解决问题的方法。

2.分组学习

为了提高学生的沟通能力和协作能力,培养学生的合作意识和团队精神,在教学过程中把每个自然班分成4个小组,强调小组合作学习。无论课堂作业还是课后实践,均以小组为单位,小组长负责该小组的任务分解、上下沟通和任务汇报,并记录小组学习和讨论过程。实践表明,小组合作学习有助于培养学生的合作精神、团队意识和集体观念,有利于培养学生竞争意识和创新能力,同时小组成员间的互助和沟通使每个学生均获得进步。

四、实践教学改革

1.计算机求解

“交通运筹学”用于解决交通运输工程领域的问题时,往往涉及变量多、约束条件复杂、手工计算难度较大的问题,需借助于计算机才能完成求解。在教学中,增加计算机模型求解实践,使学生能够应用运筹学软件,求解多变量、多约束的最优解和最优值问题,同时鼓励学生编写算法程序。教学中运用的求解软件为winQSB,每学期安排3~4次课(6~8学时)。

2.建模竞赛

为了提高学生的学习兴趣,激发学生的创造力,由课程组教师设计题目,组织交通运筹学建模竞赛。竞赛也以小组为单位,每个小组设计难易程度相当的不同题目,要求其在有限的时间内完成问题的建模和求解。

3.实习改革

为了提高学生的工程素质,在提高课堂教学质量的基础上,拓展实习基地,如增加了旅客运输公司和物流园区实习,在实习中渗透“交通运筹学”的优化思想,强调理论在实践中的具体运用,在工程教育模式中实现理论知识的深入理解和拓展。

五、教学效果评价

1.课堂教学效果

相比于传统的讲授法,“工程项目”的引入使学生学习更有针对性和目的性,课堂教学不再枯燥,学生主动提出问题并主动查阅参考文献。有些同学和小组更为认真,主动提出新的算法并编写求解程序。

2.学生合作意识

通过小组合作学习,学生把自己认为是小组中的一员,通过会议、聊天、邮件和其他方式的交流,沟通能力和合作意识得到加强。在竞赛中,小组中每个成员发挥自身优势,共同为本小组的荣誉而学习,提高了竞争意识和团队精神。

参考文献:

[1]张润红.从整体角度对工程管理专业《运筹学》教学的探索[J].理工高教研究,2005,24(1):94-95.

[2]李志猛,祝江汉,邱涤珊,等.启发式教学在运筹学课程中的应用与实践[J].高等教育研究学报,2008,31(4):59-61.

[3]胡发胜,刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教学,2006,(7):9-11.

[4]罗荣桂,原海英.运筹学教学改革与探索[J].理工高教研究,

运筹学最新进展篇9

关键词运筹学实验教学教学模式实验内容实验考核

中图分类号:G712文献标识码:a

1引言

运筹学是一门应用科学,在我国管理百科全书中的定义为:“运筹学是应用分析、试验、量化的方法,对经济管理系统中人力、物力、财力等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现最有效的管理”。它是一门定性分析与定量方法相结合的综合应用科学,广泛应用现有的教学方法、软件技术和计算机等工具,解决实际中提出的专门问题,为决策者选择最优或较优决策提供定量依据。

国内高等院校运筹学课程最初主要开设在数学等理工类专业,比较注重让学生掌握运筹学的原理和模型算法,对学生的数学水平和逻辑推理能力要求很高。但对于财经类专业学生来说,开设运筹学课程的目的主要是要求他们了解运筹学理论的主要思想,并能灵活运用运筹学方法去分析和解决财经管理中的实际问题。而实验教学正是能够充分体现这一教学目标,同时也是实现这一教学目标的重要手段。抓好运筹学的实验教学意义重大。

财经类专业的学生与一般理工类专业学生的学习模式和习惯都有较大差异。传统运筹学在建立、求解模型的过程中不可避免地要进行复杂的运筹学理论的证明以及算法的讲解,这很容易使得一些财经类专业的学生产生畏难心理,丧失信心,失去学习动力。

因此,在运筹学理论教学过程中引入实验教学,在强调运筹学基本理论、方法教学的同时,增设上机实验内容,可以突出学生利用运筹学思想分析问题、利用计算机作为工具来解决问题的能力培养,真正体现从管理实际出发,把运筹学看作一种解决实际问题的方法来学习。

运筹学实验教学可以让学生应用所学理论方法解决本专业相关问题,在应用中理解消化吸收理模型与算法,培养学习热情和进一步钻研的兴趣。通过实验教学,可以使学生能够运用运筹学的思想、原理、方法去分析和解决实际工作中存在的大量最优化问题,有助于提高学生独立解决实际问题、管理决策及科研能力。

因此,实验教学对于财经类专业学生学习并掌握这门课的基本理论方法和技巧有重要作用。

2财经类专业运筹学实验教学普遍存在的问题分析

在实际教学过程中,高校财经类专业运筹学实验教学普遍存在共性问题,运筹学课程强调“定量与优化”,对于财经类专业还需要强调“理论与实践相结合”、“理论与专业知识”相结合,但是目前运筹学课程实验教学过程中对这些特点的把握仍略显不足,归纳起来有以下几点:

2.1课程教学模式单一,实验教学重视程度不够

运筹学的教学方法仍然停留在传统的粉笔加黑板板书或幻灯片播放的模式上,教学内容主要是对于概念的解释、定理公式的的推导证明、手工计算分析,运筹学的数学推理成分很重,对于运筹学的应用及分析问题、解决问题方法的讲授偏少,缺乏实践性环节。这样的教学模式虽然有利于学生掌握运筹学各分支的基本理论,基本模型以及模型求解方法,但是忽略了运筹学模型“来自实践、用于实践”的学科发展脉络,忽视模型方法以及结论的经济学管理学解释,由于缺乏实际问题建模分析应用的实验教学过程,学生在学完后缺乏应用运筹学解决专业问题的兴趣和能力,最终运筹学课程的价值没有得到充分发挥。

2.2实验教学内容古老陈旧单调,缺乏吸引力

目前的教学实践中,虽然一些教师认识到实验教学的重要性,并设计了一些实验教学内容,但是实验的内容往往古老陈旧,不能与当前社会生产生活的实际紧密结合,缺乏新意和吸引力。另外由于财经类专业学生计算机基础差异较大,缺乏通用的实验教学软件和实验教材,教师往往只能根据学生素养,就低不就高,只能介绍比较简单的优化软件去处理较为抽象简单的问题。实验教学内容单调乏味,使得学生做实验应付差事,把题目中的参数输入应用软件,得到了结果,并不分析模型和结果的应用价值和实践意义。

2.3财经类专业运筹学课程课时偏少,无法挤出足够的实验时间

财经类运筹学教材以讲述理论为主,需要高等数学、线性代数与概率论数理统计为其基础,对数学基础要求较高,而财经类专业文理兼收,学生的数学基础差距较大。如果对于基础理论的讲解过于粗陋,学生对于复杂有难度的模型必然不知所云,很难理解思想精华,因此,理论讲解如果大幅压缩时间则不可能有良好效果。财经类专业运筹学课程的学时通常只有48学时或者32学时,大部分教师在课时如此之短的状况下,只有压缩实验教学时间,甚至只能要求学生课下自己动手学习软件和进行相关实验。

2.4运筹学实验教学考核存在困难

财经类专业运筹学实验课的成绩不容易考核,这是实验教学开展困难的阻力因素之一。目前的教学实践缺乏对于学生学习效果的一套客观、细致、公平的实验考核标准。尤其是对学生解决综合的复杂优化问题能力的考核,是运筹学实验教学的一个难点问题。

综上所述,财经类专业运筹学实验教学中的这些现实问题,严重影响着运筹学实验教学的效果,限制了对学生分析、解决实际问题能力的塑造。

3关于改进财经类专业运筹学实验教学效果的探讨

3.1对教学大纲再设计,重新修订课程教学内容,因材施教,增加实验教学时间

运筹学作为一门解决优化问题的基础课程,涉及到线性规划以及对偶理论、动态规划、非线性规划、图论与网络、排队论、存储论、决策分析、模拟与预测等问题,内容庞杂而且难度较大。而财经类专业学生普遍存在数学基础不牢,计算机操作应用能力较弱的特点,因此,必须在教学大纲上面要进行缜密的设计,分类教学,对于不同学时的课堂,结合学生基础和专业需要,合理安排理论讲授内容,例如,对于32学时课堂,在讲解单纯性方法的理论前提时,只要说明思想即可,减少证明时间。最终目的是在保证理论教学效果的条件下挤出必要的实验教学时间。

3.2更新实验内容,提升学生动手解决专业实际问题的能力

兴趣是最好的引导,要让学生认识到课程实验对其专业学习以及未来工作的作用。教师可以结合运筹学前沿,介绍一些最新的发展动态,使学生认识到自身专业的最新发展大多都广泛地运用了运筹学的工具,激发学生动手采用运筹学模型方法解决专业问题。

具体到实验内容,第一要考虑到大部分财经类专业学生计算机基础较差,计算机软件的使用以及编程能力较弱,因此要结合学生实际采用不同的优化软件来教学。软件教学,使教师在课堂教学中可以简化一些复杂的理论推导过程,节省课时,改善教学互动,并专注于学生解决问题能力的培养。根据笔者的教学实践,根据不同计算机编程基础的学生可以采用管理科学家、eXCeL、lingo、matlab等不同的软件。第二,验内容分为教师演示引导和学生操作两类。教师引导实验以介绍优化软件基本操作和经典理论模型求解为主,学生操作实验以进行与其专业相关的实际案例建模分析为主。第三,成立运筹应用小组,笔者实际教学中,组织学生以3-4人为一组,引入大型复杂的优化建模,并要求撰写数学建模报告。该形式促进了学生处理复杂问题的能力,锻炼了团队合作精神,从而为将来工作学习中解决实际高维复杂问题打好能力基础。

3.3实验教学考核形式多样化、评价指标要具体可行

笔者教学实践中考核方式主要有软件应用、经典模型软件求解、大型复杂优化问题建模等部分。软件应用主要考核语句语法操作以及编程熟练程度,经典模型软件求解主要考核将理论模型解出并进行经济学管理学专业解释。大型复杂优化问题建模主要考核学生综合运用运筹学模型的能力,考察解决实际问题的模型抽象、数据提取、模型求解、模型应用的综合能力。每一个部分都要提交实验报告,最后归总打分确定实验成绩。

本文受到中南财经政法大学实验教学项目“运筹学实验课程教学中外比较研究”资助。

参考文献

[1]胡运权.运筹学教程(第四版)[m].北京:清华大学出版社,2010.

[2]吕一兵.信息与计算科学专业运筹学教学改革研究[J],教育教学论坛,2013(3):91-92.

运筹学最新进展篇10

关键词:卓越计划;运筹学实验;教学改革

作者简介:杨慧敏(1978-),女,内蒙古乌海人,上海电力学院经济与管理学院,讲师。(上海200000)

基金项目:本文系2011年上海电力学院实验教学改革项目(SYJG11-23)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:a     文章编号:1007-0079(2012)14-0100-02

卓越工程师教育培养计划(以下简称“卓越计划”)是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》实施的高等教育重大计划。[1]“卓越计划”具有三个特点:行业企业深度参与培养过程、学校按通用标准和行业标准培养工程人才、强化培养学生的工程能力和创新能力。力求培养一大批面向工业世界、面向世界、面向未来、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。而高校是实施“卓越计划”的主要阵地,在“卓越计划”的推进过程中加强专业课程改革是十分必要的。

运筹学是一门应用学科,它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法,解决实际中提出的专门问题,为决策者选择最优决策提供定量依据。[2]随着时代进步,其广泛应用于工农业生产、国防建设、环境治理、经济管理等各个领域。运筹学课程是管理类专业的核心课程,在上海电力学院作为经济管理类专业的主干课程。但在授课过程中发现,学生在运筹学学习过程中普遍认为较难,缺乏学习热情,部分学生甚至认为其无应用性,特别在课程论文或毕业论文的写作中很少有应用运筹优化思想来分析问题、解决问题的,这与“卓越计划”的人才培养目标不相适应。本文主要从运筹学实验教学出发,讨论存在的问题,并给出相应的改革措施。

一、运筹学实验教学中存在的问题

1.教学理念落后,重理论教学,轻实验教学

运筹学是一门应用性很强的课程,它以定量分析为主,应用数学分析方法和计算机技术,通过建模、检验和求解数学模型来获得最优决策的一门学科。通常,经管类运筹学教学分为理论教学与实验教学两部分,但受到传统思想――重理论教学、轻实验教学的影响,教学中偏重理论和解题技巧的讲授,如何从实际问题出发建立模型、如何应用模型分析实际问题却讨论的较少。如此多的复杂数学推导、晦涩的理论令学生望而生畏,甚至产生厌学的情绪。事实上,在理论教学过程中,适时引入实验教学不仅有助于学生对理论知识的消化和深入理解,也有助于培养学生的综合素质和创新能力。因此,在教学改革中,应转变教学理念,理论教学与实验教学并重,相辅相成,缺一不可。

2.实验教学形式单一,缺乏创新性

目前,运筹学实验教学模式主要以演示性和基础实验教学为主。演示性实验主要以教师为主,简单介绍软件各模块的基本应用方法;基础实验主要以验证性实验为主,也就是说,实验结论是已知的,学生在实验内容与实验方法设定好的条件下做“完形填空”,机械地按照实验步骤完成实验内容。在该教学模式下,学生缺乏对实验的热情,甚至部分学生还有倦怠厌烦的情绪。这既没有达到教学目的,也不利于提升学生的自主学习能力与创新能力。

3.实验内容与教学目标不相适应,无层次、无特色

运筹学是一门综合性较强的课程,要求本科经管类学生具有高等数学、概率论、管理学等先修课程的良好基础,通过理论学习与各类实践掌握运筹学的基本理论与方法,理解优化思想,能够建立数学模型、应用软件求解以及对解进行分析与评价。

目前,在运筹学的实验教学中,就实验教学内容而言主要存在三方面问题:第一,教学内容较陈旧,素材较单一,特别是专业软件更新缓慢,造成学生对实验课不重视,缺乏学习热情。第二,教学内容缺乏层次,无针对性。当前,我国高校经济管理专业文理兼收,学生的数学基础参差不齐,对运筹学知识的掌握程度以及软件的应用都有一定的差异性。而在实验教学内容的设置中缺乏层次性,结果就出现了一些学生“吃不饱”,而另一些学生“吃不了”。另外,不同专业学生的培养目标是不一致的,教学内容的单一性在一定程度上影响学生专业兴趣的培养以及后续专业课程的学习。第三,教学内容编排有待改进。仅仅根据理论教学来安排实验内容造成实验教学缺乏系统性,有时甚至实验内容重复或遗漏,这极大地影响教学效果,不利于实验教学的进一步开展。

二、运筹学实验教学的改革措施

1.更新教学观念,充分重视实验教学

运筹学的教学中要转变观念,实验教学与理论教学同等重要,只是侧重点不同。理论教学的目的在于打牢学生的基本理论功底,训练学生的抽象思维能力;实验教学则以提高学生解决实际问题的能力、培养学生的观察和动手能力为宗旨。[3]在教学中,二者有机的结合有利于培养学生的创新意识与创新能力。今后的教学中,统筹安排课时,根据教学进度合理安排实验教学时间,力求在完成每一知识点的学习后安排一次实验。实验内容将从实际问题出发,突出本章节的基本原理与基本方法,教师进行监督与指导,有助于学生对理论知识的掌握与理解,同时学生的实践能力得到锻炼,自主学习能力得到提升。另外,应加强对实验教学的监督与管理,例如随机抽查实验教学的开展情况,从而使实验教学保质保量地完成。

2.改革实验教学模式,培养学生的创新精神

随着时展、科学的进步,传统模式下的验证性与演示性实验已不能满足时代的需求。在运筹学实验教学中,首先要改进传统模式,在软件的熟悉阶段,以一个教学软件为主,辅助以其他软件的学习。教师要详细介绍各个软件的特点,鼓励学生根据自身的兴趣爱好进行深入的学习,提升学生的实践能力与动手能力。而对于验证性实验既要达到促进理论知识学习的目的,又要实现培养学生良好实验习惯的目标。其次,引入综合性实验也是十分必要的。综合实验是在学生能熟练应用软件,掌握基本的理论知识,并具有一定分析能力的基础上,自主选题或教师提供题目,独立完成资料查询、数学模型建立、算法选择,求得最优解或满意解,并对结果进行分析检验,针对实际问题提出合理化的建议。该实验教学模式既可以培养学生的自主学习能力,也锻炼了学生研究问题、分析问题的能力。总之,各种实验教学模式是相辅相成、相互促进的。

3.丰富实验教学内容,突出专业特色

实验教学中实验内容是反映教学目的载体,丰富的实验内容可以激发学生的学习热情和拓宽知识结构。因此,实验内容的选择要“量体裁衣”。也就是说,一要针对不同基础层次的需求选择相应的实验内容。例如一些文科学生逻辑思维或动手能力相对较薄弱,可开设相关的选修课,如excel软件应用、数学建模,也可增加基础训练,进一步深化理论知识的学习,加强逻辑思维能力。但最终落脚点一致,即掌握基本理论和方法,能独立完成实验,可以解决某些实际问题。二要依据专业培养目标选择实验内容。首先,对于应用较广泛的运筹学分支,如线性规划问题、整数规划问题、动态规划问题等,依据专业教学目的和教学学时选择实验内容,充分体现不同专业的教学侧重点不同。例如工商管理专业的学生要求会应用基本软件excel软件和winQSB软件解决实际问题;而对于信息管理与信息系统专业学生,除了熟练应用基本软件外,还需增加matLaB软件的学习,要求能通过编写程序解决实际问题。其次,对基于专业特色的运筹学各分支(如运输问题),实验内容的制订要依托专业背景,在课时允许的情况下开设专题讲座,深化学生对本专业的认识。例如物流管理方向选择运输调配问题,工程管理方向选择建筑施工企业生产进度计划问题。总之,实验内容选择要紧跟学科发展,适应社会需求。三要科学编排实验内容。将理论内容与实验内容统筹规划,尤其要特别考虑应用软件的模块问题。比如winQSB软件中的networkmodeling(网络模型)模块涉及到运筹学中运输问题、指派问题、网络模型三部分知识,而在大多数运筹学教材的编排中这三部分内容是处于互不关联的章节中。在实际教学中,可将这三部分作为一个专题进行讲解,同步进行实验,这样的安排促进了理论教学与实验教学相融合,是提高教学效果的有效途径。

随着科学技术的进步及“卓越计划”的深入推进,需要对运筹学课程的建设持续探索与实践,不断完善教学方法与教学内容,提高学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,真正意义上实现运筹学作为经济管理类专业核心课程应有的重要作用,并锻炼学生的动手能力,培养学生的创新意识与创新能力,以满足创新教育的要求。

参考文献:

[1]教育部.教育部启动“卓越工程师教育培养计划”[Z].