440305_mii_5kurs_issledovanie_operaciy_ofo_kuznecov

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет
имени Н.Г. Чернышевского»
Балашовский институт (филиал)
УТВЕРЖДАЮ:
Директор БИ СГУ
доцент А.В. Шатилова
_________________
«10» ноября 2014 г.
Рабочая программа дисциплины
Исследование операций
Направление подготовки
44.03.05 «Педагогическое образование»
Профиль подготовки
«Математика и информатика»
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
очная
Балашов
2014
СОДЕ РЖ АН И Е
С О Д Е Р Ж А Н И Е ............................................................................................... 2
1. Цели освоения дисциплины ............................................................................... 3
2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата ........................................ 3
3.Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины.............................................................................................................. 3
Планируемые результаты обучения по дисциплине ........................................ 3
4. Содержание и структура дисциплины .............................................................. 4
4.1. Объем дисциплины ....................................................................................... 4
4.2. Содержание дисциплины ............................................................................. 4
4.3. Структура дисциплины ................................................................................ 5
5. Образовательные технологии, применяемые при освоении дисциплины .... 5
Информационные технологии, используемые при осуществлении
образовательного процесса по дисциплине ...................................................... 5
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины ....................................................... 6
Самостоятельная работа студентов по дисциплине ......................................... 6
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и
промежуточной аттестации по дисциплине ...................................................... 6
7. Данные для учета успеваемости студентов в БАРС ........................................ 7
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины .......... 8
Литература по курсу ............................................................................................ 8
Основная литература: .......................................................................................... 8
Дополнительная литература: .............................................................................. 8
Интернет-ресурсы ................................................................................................ 8
Программное обеспечение .................................................................................. 8
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины ..................................... 9
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Исследование операций» являются: формирование
систематизированных знаний в области теории принятия решений, на основании
использования методов решения задач линейного, нелинейного и динамического
программирования.
2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла
(Б3.ДВ11.1).
Для освоения указанной дисциплины студент должен овладеть компетенциями,
знаниями и умениями, сформированными в результате освоения основных дисциплин
естественно-научного и математического цикла, входящих в вариативную часть
профессионального цикла, таких как «Математический анализ», «Алгебра»,
«Информационные технологии», «Основы математической обработки информации»,
«Теория вероятностей и математическая статистика». В ходе изучения дисциплины
происходит обобщение знаний, полученных при освоении указанных курсов, и
использование их длярешение оптимизационных задач.
3.Компетенции обучающегося,
освоения дисциплины
формируемые
в
результате
Процесс изучения дисциплины «Исследование операций» направлен на
формирование следующих компетенций:
Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями
(ОК):
готовностью использовать основные методы, способы и средства получения,
хранения, переработки информации, готовностью работать с компьютером как средством
управления информацией (ОК-8).
Выпускник должен обладать следующими специальными компетенциями (СК):
в области математики и информатики:
способностью ориентироваться в основных фактах, идеях и методах математики и
информатики, использовать научный язык, методологию программирования, современные
компьютерные технологии, применять знания при решении практических задач (СК-1).
Планируемые результаты обучения по дисциплине
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
•Знать:
основные элементы теории принятия решений;
формулировку и методы решения задачи линейного программирования;
формулировку и методы решения задачи нелинейного программирования;
формулировку и методы решения задачи динамического программирования;
сетевые и вероятностные модели
•Уметь:
стоить и решать простейшие модели задачи исследования операций для реальных
ситуаций и применять изученные методы к этим моделям;
решать задачу линейного программирования графически;
решать задачу линейного программирования симплекс методом;
строить двойственную задачу и использовать теории двойственности для
качественного анализа;
решать задачу нелинейного программирования графически;
решать задачу нелинейного программирования методом множителей Лагранжа;
строить рекуррентную функцию Беллмана для динамического процесса
•Владеть:
основными численными методами решения задач исследования операций;
навыками работы с программными средствами профессионального назначения;
различными средствами коммуникации.
4. Содержание и структура дисциплины
4.1. Объем дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.
– по очной форме обучения: 50 часов аудиторной работы (20 часа лекций, 20 часа
практических занятий и 10 часа лабораторных работ), 108 часов самостоятельной работы.
Дисциплина изучается в 10 семестре, ее освоение заканчивается экзаменом (27 часов).
4.2. Содержание дисциплины
Тема 1. Принятие решений. Основные понятия исследования операций
Основные составляющие и типы задач исследования операций. Основная проблема
моделирования. Использование моделирования в экономических исследованиях. Задачи
многокритериальной оптимизации.
Тема 2. Линейное программирование.
Линейные статические модели. Типы задач линейного
Графический и симплекс метод решения. Транспортная задача.
программирования.
Тема 3. Нелинейное программирование
Задачи условной и безусловной оптимизации. Метод множителей Лагранжа.
Выпуклое программирование.
Тема 4. Динамическое программирование.
Динамические задачи исследование операций. Уравнение Беллмана.
4.3. Структура дисциплины
№
п
/
п
1
2
3
4
5
Раздел дисциплины
Сем
ест
р
Нед
еля
сем
ест
ра
Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу
студентов и трудоемкость (в
часах)
ПЗ
4
ЛР
2
СРС
20
Формы
текущего
контроля
успеваемости
(по неделям
семестра)
Формы
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
Принятие решений.
Основные понятия
исследования
операций
10
Л
4
КР
Линейное
программирование
Нелинейное
программирование
Динамическое
программирование.
Итого
10
6
6
4
40
Отчёт по пр №2
10
4
4
2
20
Отчёт по пр №3,4
10
6
6
2
23
20
20
10
48
Отчёт по пр №1
Экзамен
часов)
(27
5. Образовательные технологии, применяемые при
освоении дисциплины
При проведении занятий по данной дисциплине используются классические
образовательные технологии.
Информационные технологии, используемые
при осуществлении образовательного процесса по дисциплине



Использование информационных ресурсов, доступных в информационнотелекоммуникационной сети Интернет (см. перечень ресурсов в п. 8 настоящей
программы).
MathCad.
Создание электронных документов (компьютерных презентаций, видеофайлов,
плейкастов и т. п.) по изучаемым темам и электронных коллекций.
Для обеспечения доступности обучения инвалидам и лицам с ограниченными
возможностями здоровья учебные материалы могут быть адаптированы с учетом особых
потребностей: в печатных материалах укрупнен шрифт, произведена замена текста
аудиозаписью, использованы звуковые средства воспроизведения информации.
6. Учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения
дисциплины
Самостоятельная работа студентов по дисциплине
К самостоятельной работе студентов относится: детальная проработка лекций, учебной
литературы, самостоятельное доказательство указанных преподавателем теорем,
составление отдельных алгоритмов и программ, выполнение домашних и индивидуальных
расчетных заданий, подготовка к лабораторным работам, оформление отчетов по
лабораторным работам, выполнение контрольных работ.
Оценочные средства
для текущего контроля успеваемости
и промежуточной аттестации по дисциплине
КОНРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ
Основные, элементы задачи исследования операций.
Оценка эффективности и критерий эффективности.
Оценка эффективности в среднем.
Гарантированная оценка.
Многокритериальный случай (свертки Калина и Гермейера и паретооптимальные точки).
6. Примеры задач Л. П.
7. Формы записи задач Л. П. и их эквивалентность (стандартная, каноническая).
8. Графическое решение задач Л. П.
9. Решение задач Л. П. полным перебором вершин симплекса.
10. Симплекс таблица и нахождение оценок.
11. Пересчет симплекс таблицы.
12. Первая теорема двойственности.
13. Вторая теорема двойственности.
14. Составление начального плана в транспортной задаче (Метод северо–западной
точки оптимальных перевозок).
15. Получение оценок для транспортной задачи.
16. Циклические передвижки в таблице транспортной задачи.
17. Необходимые и достаточные условия оптимальности в задаче безусловной
оптимизации.
18. Необходимые и достаточные условия оптимальности в задаче классической задаче
условной оптимизации.
19. Численные методы безусловной оптимизации.
20. Метод штрафных и барьерных функций. Теорема о сходимости метода штрафных
функций.
21. Динамическое программирование. Функция Беллмана.
22. Задача распределения ресурса
23. Задача о рюкзаке
24. Задача о размене
25. Задача выбора возрастающей последовательности максимальной длины
1.
2.
3.
4.
5.
7. Данные для учета успеваемости студентов в БАРС
Таблица 1. Примерная таблица максимальных баллов по видам учебной деятельности.
1
2
3
4
5
6
7
Автоматизиро Другие виды Промежуто
Лабораторн Практическ Самостоятел
Лекции
ванное
учебной
чная
ые занятия ие занятия ьная работа
тестирование деятельности аттестация
10
10
13
37
0
0
30
8
Итого
100
Примерная программа оценивания учебной деятельности студента
Лекции
Посещаемость, опрос, активность и др.за один семестр –от 0 до 10 баллов.
Лабораторные занятия
Контроль выполнения лабораторных работ в течение одного семестра - от 0 до 10
баллов
Практические занятия
Контроль выполнения практических работ в течение одного семестра - от 0 до 13
баллов.
Самостоятельная работа
Отчет по заданиям к практическим работам для самостоятельного выполнения – от
0 до 37 баллов
Автоматизированное тестирование
Не предусмотрено.
Дополнительно
Не предусмотрено.
Промежуточная аттестация
При определении разброса баллов при аттестации преподаватель может воспользоваться
следующим примером ранжирования:
21-30 баллов – ответ на «отлично»
11-20 баллов – ответ на «хорошо»
6-10 баллов – ответ на «удовлетворительно»
0-5 баллов – неудовлетворительный ответ.
Таким образом, максимально возможная сумма баллов за все виды учебной
деятельности студента за один семестр по дисциплине «Теория игр» составляет 100
баллов.
Таблица 2. Пример пересчета полученной студентом суммы баллов по дисциплине
«Теория игр» в оценку (экзамен):
86-100
«отлично»
70-85
«хорошо»
55-69
«удовлетворительно»
0-54
«не удовлетворительно»
50 баллов и более
«зачтено» (при недифференцированной оценке)
меньше 50 баллов
«не зачтено»
8. Учебно-методическое и информационное
обеспечение дисциплины
Литература по курсу
Основная литература:
1. Горлач, Б. А. Исследование операций [Электронный ресурс] / Б. А. Горлач. Москва : Лань, 2013 http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=4865
2. Есипов, Борис Алексеевич. Методы исследования операций [Электронный ресурс]
: учеб. пособие / Б. А. Есипов. - Москва : Лань, 2013. - 253 с.
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=10250
Дополнительная литература:
1. Юкаева В.С. Принятие управленческих решений/ Валентина Семеновна Юкаева. Москва : Издательско-торговая корпорация "Дашков и К", 2012. - 324 с.
2. Методы оптимизации: Учебное пособие / Александр Владимирович Аттетков,
Владимир Степанович Зарубин, Анатолий Николаевич Канатников. - Москва :
Издательский Центр РИОР ; Москва : ООО "Научно-издательский центр ИНФРАМ", 2013. - 270 с.
3. Афанасьев М.Ю. Прикладные задачи исследования операций: Учеб. пособие /
Михаил Юрьевич Афанасьев, В. М. Матюшок, К. А. Багриновский. - Москва :
Издательский Дом "ИНФРА-М", 2006. - 352 с.
4. Корнеенко В. П. Методы оптимизации : учебник/ В. П. Корнеенко. -М.: Высш. шк.,
2007. -664 с.
5. Кузнецова И. А. Руководство к решению задач по теории игр : учеб.-метод.
пособие для студентов мех.-мат. фак./ И. А. Кузнецова, Н. В. Плешакова. -Саратов:
Изд-во СГУ, 2004. -24 с. -3-е изд., стер.. -М.: Высш. шк., 2008. -544 с.
Интернет-ресурсы
1. http://www.ifors.org/
International Federation of Operational Research Societies
(IFORS)
2. http://dmoz.org/World/Russian/Наука/Математика/Исследование_операций/
Исследование операций в Открытом Каталоге.
3. http://www.adeptis.ru/vinci/e_part3.html
George
Bernard
Dantzig
(ДжорджБернардДанциг)
4. http://allmath.ru/operation.htm Книги в PDF формате по исследованию операций
5. http://csi.ucoz.ru/index/0-8 Ссылки по исследованию операций Центра системных
исследований КАН
Программное обеспечение
1. Программное обеспечение компьютеров: MSOffice или ОреnOffice, TurboPascal;
2. Code::Blocks — свободная кроссплатформенная среда разработки.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
1. Стандартно оборудованная лекционная аудитория № 35 для проведения
интерактивных лекций: видеопроектор, интерактивная доска, компьютер, обычная доска,
пластиковая доска;
2. Компьютерные классы (аудитории №№ 24, 25);
Рабочая программа дисциплины «Исследование операций» составлена в
соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки 44.03.05
«Педагогическое образование» профиль подготовки "Математика и информатика"
(квалификация (степень) «бакалавр») и требованиями приказа Министерства образования
и науки РФ № 1367 от 19.12.2013 г. о порядке организации и осуществления
образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования –
программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры.
Программа разработана в 2014 г. (одобрена на заседании кафедры физики и
информационных технологий, протокол № 2 от «16» октября 2014 года).
Автор:
канд. физ.-мат. наук, доцент
Кузнецов О.А.
Зав. кафедрой физики и
информационных технологий
канд. пед. наук, доцент
Сухорукова Е.В.
Декан факультета математики,
экономики и информатики
канд. пед. наук, доцент
Кертанова В.В.