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《矿业系统工程》课程学习指导适用对象：采矿工程（本科）授课班级：采矿2013级学时数：48理论学时：48实验：8(自由上机)一、本课程的性质、目的本课程是采矿工程专业学生的一门学科必修课程。开设本课程的目的旨在使学生通过本课程的学习，一为后续课程打下基础；二是学习运筹学中提出问题、分析问题、解决问题的思路、方法和能力，从而能够运用运筹学知识来解决以后学习和工作中可能遇到的各种问题；三是培养学员的创造性思维能力，面对实际背景综合运用知识提出并解决问题的能力，使学员在理论与实践相结合方面的能力有显著提高，在高层次决策人员应具备的决策能力方面有明显的进步。二、本课程的教学重点理论部分：本课程的理论教学重点应立足于：1、线性规划的数学模型及求解方法――单纯形法。要熟练掌握运用单纯形表求解LPP，并进行解的判断；了解对偶规划的对偶定理并熟练地运用对偶定理解决LPP。2、运输问题的解决办法―表上作业法。熟练运用表上作业法解决平衡运输问题；掌握特殊运输问题转换为平衡运输问题。3、整数规划的数学及求解方法。熟练掌握一般整数规划的分枝定界法；熟练掌握0-1规划的隐枚举法；熟练掌握分派问题的匈牙利法；掌握特殊分派问题的转换。4、动态规划的解法。理解动态规划的数学模型；掌握最优化原理和动态规划的基本方程的建立；掌握动态规划数学模型的建立并运用逆向递推法进行求解；掌握动态规划的基本应用（资源分配、求解非线性规划、排序问题等）。5、图论与统筹方法。理解图论与统筹方法的基本概念；理解欧拉图及哈密尔顿回路及其应用；熟练掌握最小树的求法、最短路的双标号法、网络最大流的Ford-Fulkerson法和最小费用最大流的算法；掌握所有点对间的最短路求法和最小费用流的求法；了解如何绘制网络图；掌握时间参数的计算和确定关键线路的方法；了解网络计划的优化和计划评审技术。6、决策问题。了解决策问题基本概念；对非确定型决策和风险型决策问题进行正确的决策。实践部分：鉴于运筹学是一门实践性强的学科，要求学生自由上机至少8个学时。上机的主要内容包括（至少熟练使用以下一种）：1)学生自己根据运筹学各种算法编制程序进行练习；2)应用EXCEL中的规划求解，求解线性规划问题、运输问题及整数规划问题等；3）掌握运用运筹软件（OR软件），要熟练运用OR软件的线性规划、对偶单纯、表上作法、0-1规划、二机床排序、最小树、最短路、最大流标号、关键线路确定法等的解法。三、本课程教学中应注意的问题鉴于运筹学课程的理论性与实践性相结合，并且具有较强的实用性等特点，本课程在教学过程中应该注意：1、理论教学环节与实践性教学环节的有效结合；2、积极培养学生的自主学习能力和积极思考、创新能力；3、要求学员对布置的思考题进行认真准备，按进度完成平时作业和上机练习。四、本课程的教学目的通过学习本课程，学生应达到如下要求。1、理解运筹学的基本概念和基本原理；2、掌握运筹学的解题思路和求解方法；3、能够结合工程设计、生产及管理中的实际问题，运用运筹学的方法求解；4、掌握EXCEL数据规划求解运筹学问题，能够用所学的计算机语言编制计算程序，或使用运筹软件，进行上机试验；5、完成每章安排的习题，并按时完成作业。五、本课程采用的教学方法本课程的理论教学主要采用课堂讲授、多媒体方式进行教学教学，由于时间的关系，有少量的内容由学生自学完成，上机练习由学生自由完成，期末考试前教师抽查学生练习的情况。六、课程教学资料教材：运筹学原理与方法(郭耀煌西南交大出版社)参考资料：1、运筹学(清华大学出版社、《运筹学》教材编写组编)2、矿业系统工程（中国矿业大学出版社、肖福坤等主编）3、采矿系统工程（中国矿业大学出版社、张幼蒂等主编）4、运筹学习题集（或题解）5、《系统工程》（机械工业出版社，汪洛应编）6、相关期刊文献资料七、成绩评定考核方式：综合考核评分标准：采用结构评分，期末考试成绩占50%，作业占20%，上机实践占5%，相关文献阅读及综述25%。八、先修课程高等数学、线性代数、概率论与数理统计等九、课程内容课时安排根据本专业的培养方案和本课程的教学大纲。本课程主要讲授运筹学的线性规划、运输问题、整数规划、动态规划、图论与统筹方法和排队论问题。讲授内容包括教材的第1-7章，第9章。各部分的学时安排如下表：章内容学时数第一章线性规划（含结论、第二章）12学时第三章运输问题4学时第四章整数规划6学时第五章动态规划6学时第六章图论与统筹方法（含第七章）14学时第九章决策分析4学时补充内容系统工程实践2学时各章节的主要内容如下（说明标注★表示重点、标注▲表示难点）：第一章线性规划12学时本章的主要内容：1.系统工程基本概念、思维方式；2.线性规划的数学模型、基本概念及线性规划的几何性质；（★▲）3.线性规划（含二个变量）的图解法；4.线性规划的单纯形法：一阶段法、大M法、两阶段法；（★▲）5.线性规划解的判断；（★▲）6.对偶规划的对偶理论及其应用。（★）第三章运输问题4学时本章的主要内容：1.运输问题的表示：线性规划模型、运输平衡表2.初始基础可行解：西北角法、最小元素法、沃格尔(Vogel)法；（★▲）3.非基变量的检验：闭回路法、位势法；（★▲）4.基可行解的改善：闭回路法；（★）5.特殊运输问题转换为平衡运输问题。第四章整数规划6学时本章的主要内容：1.整数规划的数学模型及解的基本框架；2.整数规划的一般解法：分枝定界法；（★▲）3.0-1规划数学模型及其求解――枚举法、隐枚举法；（★）4.分派问题的数学模型及匈牙利法；5.特殊分派问题的解法。（★）第五章动态规划6学时本章的主要内容：1.动态规划的基本概念及主要参数；2.最优化原理、基本方程和状态转移方程的建立；3.动态规划模型的建立；（★）4.动态规划的应用――资源分配问题、求解非线性规划问题、排序问题等。第六章图论与统筹方法14学时本章的主要内容：1.图的基本概念；2.图的矩阵表达方式(相邻和关联矩阵)；（▲）3.欧拉图及哈密尔顿回路的性质及其应用；4.树的概念及其特点、最小生成树的求法；（★）5.最短路问题的算法；（★▲）6.网络流的基本概念、求最大流的方法；（★▲）7.最小费用最大流(赋权法)；（★▲）8.网络图及其绘制、计算时间参数及确定关键路；（★）第九章决策分析4学时1.决策分析基本概念和决策模型；2.非确定型决策的决策方法；3.风险型决策的决策方法，以及决策树。