运筹学范例(3篇)
运筹学范文
随着经济的不断发展,运输形式的日新月异,物流企业也得到了迅猛的发展。说到物流,最早的概念源起于英国,是为了消除商品从生产者到消费者之间广阔的地域环境的阻隔,在双方都不用长途跋涉的情况下,达到物品在两地之间运输的形式。物流的起源源于英国,二战后传入美国,在得到发展与完善后,再经日本后被各行业熟知。相应的,运筹学的兴起也源于二战,原本是同盟国为了防止敌方对己方运输船只的破坏,保障给养与装备的安全,运用了多个领域的科学人才开发出的一种全新的学科。
运筹学的特点与具体内容
运筹学虽然作为一门全新的学科产生时间并不算太长,然而却已经被广泛应用到军工、企业、商业、民政等多个方面,在逐渐推动各行各业的发展的同时,不断的完善自己。运筹学不但对各种经营模式进行开创性、系统性的研究,并且也融入了实际的管理内容,在应用性与实践性上都能起到很好的效果。运筹学可以很好的以整体优越为发展方向,通过不断的探索与研究得出对整体发展最有利或者相对有利的发展方式,来解决各部门间产生的利害冲突,达到使整体共同发展的目的。作为致力于整体优越的系统,统筹学可谓是解决各种问题的优化手段。
运筹学作为一个跨部门,相对复杂体统的学科,其中包括了以线性规划、非线性规划、动态规划与证书规划的规划学、决策对策论、排队论、图论、可靠性理论等相结合的内容。
运筹学与物流管理的关系
物流管理本身是对相应的“物流”这个对象进行管理的一种模式,它并不单单只是对物的管理,而是对货物流动的目的进行管理。其中包括两种状态,静止与运动。其中静止状态是货物的起始地存放、中转存放、目的地存放等;而运动状态是货物在运输过程、运输路径、运输渠道等的统一管理。
而运筹学则是利用系统化的方法,建立相应的数学模型,对于相应的某一门学科进行系统的优化的一门学科。由于运筹学本身的可塑性与适应新,将它与物流管理有机的融合在一起,可以提高与强化物流管理相应的机能。而且根据历史演化来看,运筹学诞生的基础就是对于战争物资的运输与管理,由此不难发现,运筹学从诞生之初就是基于还未成型的物流管理成长起来的。
传统物流管理的弊端
随着我国电子商务的迅速崛起,物流不再是单单的企业之间的物资流动,跟多的民营物流企业跃入市场。在物流企业的受众群体从各大企业逐步向小规模、个体方向演化,以往传统的物流管理系统的弊端越来越无法满足现在人们的需求。其中无论是服务管理还是仓库管理,以至于技术支持都不能满足时下人们的需求。
服务管理不到位。传统的物流管理相对的人力资源比较匮乏,服务质量也不能达标,物流基础非常落后。而且没有系统的调配资源体统,不能很好的运用已有资源的能力,最终导服务趋于被动,资源和人力产生浪费,造成整体事半功倍的效果。
资源设备、仓库管理跟不上时展。由于传统物流采用的是分散管理的模式,每个环节都独立运行,长此以往造成了工作重复或者工作缺失等一些列的问题。在仓库的管理上无法明确且统一,影响人力物力的执行力,出现问题无法及时解决,导致运营成本加倍,运行效果不佳的结果。而且由于没有系统的管理方法,设备与人力的浪费进一步加大,不利于企业的发展。
技术支持不够。传统的物流管理多为传统的管理模式,无论是库存还是人力调配,以及出库入库记录多为半机械半手动的记录方式,并未引入互联网技术,以及相应的科技软件,最终导致记录散乱、不全、缺失的情况。又因此种模式受到严重的地区局限性,无法更快更及时的补充相应信息,最终导致相对领域的记录及服务跟不上,长此以往造成了无法修复性的错漏与疏失。
运筹学在物流管理中基本的应用
运筹学运用在物流管理中可以大大提高传统物流管理的各类问题,通过优化系统在不断完善和改进物流管理系统的同时,
资源设备利用。在企业的运营过程中,对于资源、财力与设备的需求一直都是企业重视的一环。怎样利用有限的资源达到最佳的经济效果,则是给物流中管理的考验。通过运用统计学中线性规划构架合理的规划系统,根据具体的情况进行相应的分析与评估,以得到最为行之有效的利用方式,达到经济利益最大化的目标。
运输相关。运输的相关问题可以通过运筹学中数学模型的构架,在给定了运送货物的数量和单位价码的情况下,通过数学模型算出最低的运费成本,以达到供销平衡的同时,经济利益最大化的方法。目前我国对于大规模的民生物资就采用这种调配方式,从而得到了很好的经济利益。
人力设备指派。根据每个人的条件不同,适合的工作不同,很多时候物流管理也要通过调配人手来达到相应的管理目的。这个时候,根据运筹学内相应的学科内容进行人力资源的合理调配可以很大程度上因才适用,大大的提高了人才的利用率。
仓库合理选址。仓库的选址也是物流管理不可或缺的一环,作为货物存储、中转的必要场所,合理的选择仓库位置可以很好的节省运输时间,增加货物的流动性,这时候运筹学中的图论就可以起到很好的作用。通过建立直观的视图模型,直观的分析讨论,结合实际情况,更快更有效的选择适合建造仓库的地址。
库存及出入库管理。无论是生产企业本身,还是负责物资运输的物流企业,在仓库的管理上都需要一个行之有效的方法可以尽量优化库存管理,更加直观更加系统的调配出入库记录,使库存,出入库情况一目了然,在节省了相应的监管时间的同时,优化库存管理还能直观的了解库存状况是否超负荷,可以为进一步的问题发现与解决争取时间,运筹学的存储论在这一点上可以起到很好的作用。在数字化不断发展的现如今,越来越多的人致力于将运筹学的存储论通过计算机软件技术做到进一步推广。在这其中,作为物流企业的各大快递公司就运用了这样的一系列的存储监控软件,不但使内部对于库存与出入库的情况了如指掌,也方便了相对用户的查询与监督。
配送中心调配。配送中心调配是运筹学中排队理论在物流管理中的应用。无论是用来运输人流的飞机机场跑道设计,还是各个码头停泊船只的管理,以及各部分快递公司的相应货物运输,都运用了排队理论在其中。合理的运用排队理论,可以在不浪费劳动力的情况下尽可能满足客户需求。
运筹学理论与物流管理有机的结合在一起,通过相应学科在相对领域里的应用,为当代物流管理提供了可持续的技术支持。由于运筹学有着积极而多变的发展空间,可以根据相应的应用更进一步进化,在物流管理的长远发展中,有着积极而深远的影响。运筹学本身就是基于对物流管理的需求而应用而生的一门学科,今后在辅助物流管理的情况下继续发展,逐步演化成熟,将会为人类资源调配与各行业管理带来更加正面的积极推动作用。
(作者单位:长江大学工程技术学院)
运筹学范文
关键词:物流管理;运筹学;数学建模
中图分类号:G714文献标识码:A文章编号:1005-6432(2008)41-0150-03
现代物流已被广泛认为是企业在降低物质消耗、提高劳动生产率以外创造利润的第三重要源泉,是现代经济发展过程中协调生产和消费的重要环节,在国民经济中发挥越来越大的作用。物流的核心问题是人才的竞争,我国物流业还处于起步阶段。无论是我国的物流科学基础研究。还是物流教育都很滞后,导致为物流企业提供智力支撑的物流人才匮乏。在此背景下,培养高质量的物流人才刻不容缓。
运筹学是运用系统化的方法,通过建立数学模型,协助得出最优决策的一门学科。它主要研究经济活动和军事活动中能用数量来表达的有关运用、筹划与管理等方面的问题。根据问题的要求,建立数学模型,经过分析运算,做出合理安排,以达到更经济、更有效地配置人力、物力、财力等资源。随着物流学科的发展,运筹学理论在物流领域得到广泛应用,逐渐形成物流运筹学知识体系。物流运筹学主要侧重于运用运筹学理论知识解决物流中的实际问 题。
近几年来,我国物流高等教育发展迅速,规模不断扩大,但应当看到,我国物流高等教育的快速发展也暴露了大量问题。就运筹学的开设来看,目前在全国的物流管理专业的运筹学教学中,已有一些院校改变以往采用的偏数学类运筹学教材,而采用管理运筹学教材,但仍然有许多学生对运筹学学习兴趣不高、学习效果不好。还存在着教材缺乏实用性,大部分重理论轻实践;教学手段落后;教学方法单一;教学与实践相脱节;教学水平不高等情况。
通过对运筹学教学的研究与实践,笔者认为,要提高我国高校物流管理专业运筹学教学效果,应从培养数学建模能力,教学内容的合理安排、师资、教学方法和手段等方面着手。
一、培养数学建模能力
应用运筹学去解决物流实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步,同时也是十分困难的一步。建立数学模型的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分析和解决问题。
培养学生数学建模能力,应在教学内容、教学方法上突出数学建模思想,加强培养学生用数学的意识,从而激发学生创新意识,挖掘学生创造潜能。
二、因材施教,确定教学内容
目前,大多数物流管理专业学生仍然没有摆脱纯数学特色较浓的运筹学教学。以运筹学之重要分支――线性规划为例,它发展较早,理论上比较成熟,应用较广。可以用来解决物流管理中运输、库存、任务分配、计划安排等多方面问题。对于只含两个决策变量的线性规划问题,可以通过平面作图的方法求解;但多于两个变量的情况,必须用单纯形法求解。它的求解过程,是数字的重复迭代过程,解题过程耗费大量时间。理论授课中,只能对那些决策变量和约束条件较少的问题进行讨论,严重脱离了现实。对于整数规划,其求解方法有分支定界法和割平面法等,但步骤烦琐。由于运筹学软件的完善和发展,线性规划、整数规划等运筹学中常见模型的求解完全可以借助计算机完成。压缩理论教学的课时,从而增加学生上机的时间,加强在计算机上使用运筹学软件来解题的实践,培养学生动手操作的能力。这种教学,提高了授课效率,可以让学生有更多的时间去了解数学建模,以及对实际问题进行决策的思想。
物流管理专业是实践性较强的专业,该专业运筹学教学内容应具有明显的专业特色,否则难以达到开设运筹学课程的课程目的。一方面,由于运筹学分支多范围广,物流专业运筹学课程内容安排应基于对现代物流管理理念的理解与把握,从物流管理的各个环节出发,选择与之有较大相关性的分支。例如随着物流业的发展,博弈论在现代物流管理中得到广泛应用。由于现代物流管理的核心是协调与合作,若协调方属于不同的企业,不仅要从技术上寻找物流优化的方案,还要考虑由于最优化而带来的利益的分配问题,企业与其关联企业之间博弈问题处理的好坏将直接关系到优化方案在实施上的可行性。另一方面,所选案例应以所学的理论方法作为支撑,且反映物流环节中普遍而具体的问题。
以现代物流为背景的运筹学不仅保证学生学到比较广泛、有应用意义的优化方法,以及定量建模与分析、解决实际问题的思路与方法,还为他们提供了许多现代物流实际背景,激发了学习的欲望。
三、改进教学方法
随着科技的进步和计算机应用水平的发展,传统的以教师课堂教学为主,学生被动接收的运筹学教学模式,已显得被动和单一。特别对于物流专业的学生,传统的教学模式必将导致学生的学习与社会需求相脱节的局面。因此,对现行的运筹学教学方法的改革已很有必要。
1.引进运筹学计算机辅助系统,使课堂教学更为高效、直观
可根据运筹学课程的特点,合理运用多媒体进行授课,这样既提高了课堂效率,节省了理论推理与解题技巧的讲授时间,又腾出了大量的时间来培养学生的应用能力。另外,在讲授问题求解时,重点讲授算法思想,借助数学软件完成相关计算,摈弃传统教学中复杂的手工计算,并可将传统课堂教学中进行不了的繁杂计算过程,完全地计算出来。例如,在讲述图论与网络章节中求两点间的最短距离问题,用矩阵法计算4×4矩阵的例题,需要64次代入计算公式,计算量巨大。因此,在传统教学中只介绍求法,无法给出计算的主要结果,利用教学软件能在很短的时间内计算出所有的叠加矩阵及最后结果。
2.开展实践教学
在物流人才的培养过程中,实践教学是极其重要的环节。实践环节的教学可采取两种方式,其一,建立校内物流系统实验室。物流系统实验室主要用于培养学生运用所学运筹学知识和一系列建模仿真手段对复杂的物流系统进行设施规划、设计、过程优化,以及流程管理的实际能力。实验室能够模拟现代生产型企业在产品的生产、存储、运输和销售过程的一般情况,但建立物流系统实验室造价高,要有资金保障。其二,积极与物流企事业单位联系,安排学生到企事业单位实地考察学习,使学生能有更多的机会参加丰富多彩的社会实践。
实践教学,不但能大大加强学生对运筹学理论的理解和掌握,而且使学生对物流和运筹学的感性认识与对现实问题的建模能力有一个质的飞跃,从而为将来成为就业市场上受欢迎的物流人才打下坚实的基础。
3.设置课堂讨论环节,启迪学生主动思考
课堂讨论的内容,有的是运筹学的某些基本概念、基本原理或基本方法,也有的是运筹学的应用。在课堂教学中,尽量避免一味灌输,要经常提问,调动学生内在的积极性,活跃思维,积极主动地学习。例如,关于“网络规划”的内容,教材里只有对“边”有容量限制,上课时教师可提出问题:如果“点”有容量限制,怎么办?继续“点拨”同学:日常生活中水管有粗细,有不同的运水能力,这反映“边”的容量不同;但阀门也有大小,这表示“点”也有容量限制。对此,学生将非常感兴趣。进一步启发学生思考:怎样把“点”的容量限制转化为“边”的容量限制;然后,从“点”的前后都只有一条“边”,到前后都有多条“边”的不同情况,鼓励学生回答。最后,再从理论上加以总结,从而活跃了课堂气氛、强化学习效果,并激发学生的探索性、发现性的思维活动。
4.案例教学
让学生分析案例本身不是目的,而是手段,不能为分析案例而分析案例,因而对案例本身要“精心设计”。
案例教学过程中要重视引导学生在研究中学习。由于运筹学是应用型学科,每学完运筹学中一类知识,都可以给学生留出和现实应用相关联的例子,课后让学生根据对所学内容的理解加以应用。下一次上课时先让个别学生讲解自己的分析过程,引导大家进行讨论,然后教师进行讲评。通过分析案例达到两个目的:一是学习专业知识,二是学会分析问题和解决问题的能力。当然还包括阅读能力、自学能力、上机能力、书面表达和口头表达能力等,而能力的培养则带有根本性的意义,掌握了能力,学生将受用一辈子。
四、加强教学队伍建设
教学质量的稳定与提高,有赖于一支精良的教学队伍。然而从总体上看,我国物流教育起步比较晚,大部分院校从事物流教育的师资,几乎都没有物流教育的背景。承担运筹学的教师很多都是数学专业出身并没有涉及物流领域,这样的教师队伍不能满足物流专业运筹学教学的客观需要,难以保障教学质量。
教师要上好物流管理专业的运筹学课,不仅要有扎实和全面的数学知识,还应在供应链和物流方面有较宽的知识面,同时还要有过硬的计算机语言的知识和应用等能力。若教师的专业知识不强,授课内容易脱离专业背景,授课案例缺乏针对性,大大挫伤学生的学习积极性。可从以下三点进行改进:一是引导鼓励教师从事该专业的相关研究,将教学与科研相结合,教研相长;二是安排教师到物流企业进行实地考察,学习物流专业知识,了解物流领域中存在的实际优化问题,积累教学素材;三是进行集体备课,不定期地对课程讲授中出现的问题进行集体讨论,交流一些好的案例,互相补充,提高运筹学教学的实用 性。
物流管理专业运筹学课程的教学目标要求教师既要关注物流领域的发展动态,不断学习新的知识,不断扩大自身的知识面、加强科研业务能力,又要积极改进传统的教学方法和手段,保证运筹学教学的有效性。只有这样才能够成长为适应2l世纪的教学和科研需要的新型物流教 师。
五、改革考核体系,促进素质教育
通过考试方式的改变,引导学生从应试学习向提高素质和应用技能方向转变。几年来我们从考核的各方面进行了探索和改革,从过去的单一卷面考试逐步改革为多元考核方式:平时作业成绩占10%;上机操作成绩占10%;学期论文成绩占20%;笔试成绩占60%。
与原有的考核体系相比,一是强调学生动手操作的能力,将在计算机上使用运筹学软件来解题作为考核的一个组成部分;二是注重考察学生的数学建模能力。我们借鉴全国数学建模竞赛的方式,预先给出多个题目,要求学生根据所给的题目,自己设计求解要求,并根据需要查找相关资料,然后上机求解,并对计算结果进行数据分析,结合实际问题给出可行性建议或决策分析,最后以论文形式上交。
作者单位:九江学院理学院
参考文献:
运筹学范文篇3
【关键词】运筹学案例教学数学建模
“运筹学”课程是数学专业和管理类专业的核心课程之一。该课程教学的主要任务是使学生理解运筹学中优化决策的思想。在掌握基本的数学理论的基础上,需要具备建模和计算的能力,采用案例教学法。数学建模是运筹学中不可或缺的一部分,课程教学中应当突出以数学建模分析为基础的案例教学法。
一、运筹学中的数学建模
数学建模是通过对具有实际背景的问题的分析,了解研究对象的内在规律。然后用数学的语言和方法把这种规律描述出来。并对其进行求解运算得出结果,为决策者提供量化决策依据的过程。如今数学建模在各行各业中得到了广泛的应用。在当代数学中的地位也日益突现。随着计算机技术的发展,产生了更多的数学方法用于解决实际问题,一般只需给出问题的数值解或近似最优解便达到了应用的目的。运筹学是研究解决实际问题的数学方法的一门应用科学运筹学在解决实际问题的过程中形成了自己的工作步骤:(1)提出和形成问题;(2)建立模型;(3)求解;(4)解的检验;(5)解的控制;(6)解的实施。要解决问题,首先要通过分析引入决策变量,然后构建目标函数和约束条件,建立相应的数学模型。所以,建立模型是运筹学解决问题过程中关键的一步,数学模型从研究对象上看,可分为确定性模型和随机性模型:从决策变量之间的关系看,可分为线性模型和非线性模型。以及静态模型和动态模型。运筹学中针对不同类型的模型提出了相应的算法,例如求解线性规划的单纯形法,求解最短路问题的Dijkstra算法等。随着运筹学的发展,有些分支逐步发展起来,其中很多理论和方法已广泛应用于包括生产管理、工程技术、经济分析、军事作战等领域。
二、运筹学案例教学
运筹学具有较强应用性及研究内容的多样性、交叉性等特点。案例教学是比较适合它的一种教学方法。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。进行案例教学,首先要建立相应的案例库。通过选择具有代表性的案例,激发学生的兴趣,引导学生积极思考,案例教学的实施过程中,始终要保持以学生为主体,使得学生有动力发挥他们的主观能动性去思考问题,给出的案例背景要易于理解,让学生经过思考讨论后能够建立数学模型。要注重学生计算机应用能力的培养。给学生利用计算机进行求解的时间条件和硬件条件。教学中发现在建立问题的数学模型之后,大多数学生都希望立即进行求解,以验证自己建立的模型是否能得到合理的结果。这就达到了以数学建模分析为基础,激发学生求知欲的目的。学生会在求解中发现问题,从而进一步思考。此时老师要给予适当的引导,使其最终能够得到最为合理的结果在运筹学案例教学实施过程中,计算机辅助教学是一个重要的环节,运筹学课程是数学实验或数学软件课程的后续课程。数学实验一般只学习应用一种软件,如Matlab或Mthematica。在本课程教学中应当介绍其它的一些软件的应用。如Excel中的规划求解,Lingo等这几种软件具有易于编程的特点。
运筹学包含规划论、网络优化、排队论、存储论等诸多相对独立的内容,受课时限制不可能将所有内容纳入案例教学范围,需要结合学生的知识背景及专业方向确定开展一体化教学的内容。以安徽财经大学的金融数学专业为例,授课对象所在的学校以财经类专业背景比较突出,学生一般投资的基础知识,且很多学生将面向金融行业就业,因此选择投资决策问题作为案例。开发方案优选问题是在既定投资、成本、产能等约束条件下,以利润、产量或采收率等最大为决策目标的规划问题,可在规划理论学习之后开展。案例选定之后,老师的任务是详细讲解案例材料,引导学生积极思考,引出需要解决的现实决策问题,激发学生分析并解决问题的兴趣和动机;学生的任务是认真倾听老师讲解,独立思考,可针对疑惑提出问题由老师来解答,此阶段尚未划分小组,不设置讨论环节以免个体想法过早受到干扰。
分组讨论是最广泛采用的案例教学形式,然而本文的一体化教学模式除了讨论之外,数学建模和上机实验环节也都需要以小组为单位完成,合理划分小组对教学质量至关重要。可以考虑学生知识背景、学习态度、组织能力三方面因素来划分小组成员:由于学生选课方案和知识结构存在差异,每个小组内要分配至少1名具有案例材料相关知识背景的学生;将学习态度认真和不认真的学生区分并交错分组,否则态度不认真的学生划分到一组很可能出现不能完成教学任务、无法评定成绩的局面;每组分配1名组织协调能力和责任心强的学生担任组长。另外,小组成员数量要合理,具体人数可结合工作量的大小和难度决定,根据教学经验每组5~6人为宜,人数过多不便管理且搭便车现象难以避免,人数过少不能营造团队研讨氛围且小组成员负担较重。分组之后以小组为单位开展组内研讨,小组成员自行设定建模的假设条件和具体决策目标,并建立初步的数学模型。小组研讨过程中教师要控制秩序,禁止小组之间相互交流想法,以免建模结果趋同。建立初步模型之后小组成员要参照建模要求进行自查,尽可能杜绝形式上的低级错误,自查之后再将模型交由老师进一步检查,以确保数学模型上机求解之前没有明显的逻辑错误,能够顺利通过上机计算。
三、结束语
教学过程中通过案例分析培养学生数学建模能力,在建模过程中激发学生学习兴趣,取得了较好的效果。笔者体会,“运筹学”课程教学中以数学建模分析为基础采用案例教学法,可以加强学生的数学应用意识,培养学生的数学思维和建模能力,增强学生学习的兴趣和创新能力,培养学生写作能力及团队协作能力。
参考文献:
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