前言:想要寫(xiě)出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇運(yùn)籌學(xué)對(duì)偶問(wèn)題范文,相信會(huì)為您的寫(xiě)作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫(xiě)作思路和靈感。

關(guān)鍵詞 影子價(jià)格 決策 對(duì)偶問(wèn)題
中圖分類號(hào):0221.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
影子價(jià)格(shadow price),是荷蘭經(jīng)濟(jì)學(xué)家詹恩?丁伯根在本世紀(jì)30年代末首次提出來(lái)的,運(yùn)用線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)方式計(jì)算的,反映社會(huì)資源獲得最佳配置的一種價(jià)格。用線性規(guī)劃方法求解資源最優(yōu)利用時(shí),即在解決如何使有限資源的總產(chǎn)出最大的過(guò)程中,得出相應(yīng)的極小值,其解就是對(duì)偶解,極小值作為對(duì)資源的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),表現(xiàn)為影子價(jià)格。這種影子價(jià)格反映勞動(dòng)產(chǎn)品、自然資源、勞動(dòng)力的最優(yōu)使用效果。初學(xué)者對(duì)這個(gè)內(nèi)容往往感到抽象,不易掌握。實(shí)際上解釋這個(gè)問(wèn)題需要對(duì)對(duì)偶問(wèn)題有個(gè)正確的認(rèn)識(shí),同時(shí)看到原問(wèn)題和對(duì)偶問(wèn)題的內(nèi)在聯(lián)系,以及它們?cè)诮?jīng)濟(jì)上的重要含義,就能將這個(gè)問(wèn)題融會(huì)貫通,收到事半功倍之效。
1影子價(jià)格實(shí)例
某工廠生產(chǎn)三種產(chǎn)品B1B2B3利用兩種原料A1A2,有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
從這個(gè)例子我們可以清楚看到(1)是如何求解最優(yōu)配置(利用或使用)資源問(wèn)題,而它的對(duì)偶問(wèn)題(2)是求解如何恰當(dāng)估價(jià)資源問(wèn)題。Y描述了第i種資源在具體生產(chǎn)中的一種估價(jià),這種估價(jià)不同于該種資源的市場(chǎng)價(jià)格,而是該種資源在給定某條件生產(chǎn)的最優(yōu)生產(chǎn)方案下的一種實(shí)際存在而又看不見(jiàn)的真實(shí)價(jià)格,因此稱之為影子價(jià)格。
2影子價(jià)格在資源利用,投資決策方面的重要作用
影子價(jià)格對(duì)于擁有資源的決策者來(lái)說(shuō)有著非常重要作用。當(dāng)市場(chǎng)價(jià)格低于影子價(jià)格時(shí),可以考慮買(mǎi)入該種資源,組織和增加生產(chǎn),反之,當(dāng)市場(chǎng)價(jià)格高于影子價(jià)格時(shí),可以賣出資源或提高產(chǎn)品價(jià)格。同時(shí),影子價(jià)格還可以幫助企業(yè)預(yù)測(cè)產(chǎn)品的價(jià)格,買(mǎi)方要買(mǎi)入賣方的產(chǎn)品作為資源投入生產(chǎn),要求其價(jià)格必須小于該產(chǎn)品作為自己最優(yōu)生產(chǎn)資源的影子價(jià)格,否則將無(wú)利可圖,賣方要求出售產(chǎn)品的價(jià)格必須大于自己的生產(chǎn)成本,否則,利益會(huì)受到損失。產(chǎn)品的價(jià)格應(yīng)該在成本和影子價(jià)格之間。影子價(jià)格越大,說(shuō)明這種資源越是相對(duì)緊缺,影子價(jià)格越小,說(shuō)明這種資源越是相對(duì)不緊缺,如果最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃下某種資源有剩余,這種資源的影子價(jià)格一定為零。例如上述對(duì)偶問(wèn)題還可以看見(jiàn),原問(wèn)題第一個(gè)約束條件的影子價(jià)格時(shí)3/5萬(wàn)元/噸,它表示現(xiàn)有原料A1增加1噸,最大利潤(rùn)可增加3/5萬(wàn)元/噸。因此市場(chǎng)上原料A1的實(shí)際價(jià)格小于影子價(jià)格3/5萬(wàn)元/噸時(shí),可以買(mǎi)進(jìn)原料A1擴(kuò)大生產(chǎn),使利潤(rùn)增加。反之,市場(chǎng)上原料A1的實(shí)際價(jià)格大于于影子價(jià)格3/5萬(wàn)元/噸時(shí),可賣掉原材料,縮小生產(chǎn)數(shù)量。此時(shí)生產(chǎn)利潤(rùn)雖然會(huì)減少一些,但加上賣原料的實(shí)際收入,總的經(jīng)濟(jì)收入還是會(huì)比原來(lái)增加。可見(jiàn)影子價(jià)格對(duì)市場(chǎng)有調(diào)節(jié)作用。
3影子價(jià)格的計(jì)算
影子價(jià)格(對(duì)偶問(wèn)題的最優(yōu)解)是原問(wèn)題最優(yōu)基對(duì)應(yīng)的單純性表中松弛變量對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)數(shù)額相反數(shù)。而檢驗(yàn)數(shù)又與最優(yōu)基精密聯(lián)系著。最優(yōu)基改變,檢驗(yàn)數(shù)就會(huì)改變,因而影子價(jià)格也改變。
參考文獻(xiàn)
[1] 甘應(yīng)愛(ài),田豐.運(yùn)籌學(xué)[M].清華大學(xué)出版社,1990.
[2] 邱蔻華,馮允成.運(yùn)籌學(xué)教程[M] 1 機(jī)械工業(yè)出版社,2009.
關(guān)鍵詞:運(yùn)籌學(xué);課程建設(shè);教學(xué)研究;教學(xué)方法;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G6420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-120X(2016)17-0076-02收稿日期:2016-04-21
基金項(xiàng)目:本文系“中國(guó)傳媒大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目”(2014 No32)的研究成果。
作者簡(jiǎn)介:朱永貴(1964―),男,北京人,中國(guó)傳媒大學(xué)理工學(xué)部教授,博士,研究方向:運(yùn)籌學(xué)、信息處理。
運(yùn)籌學(xué)主要研究系統(tǒng)最優(yōu)化問(wèn)題,從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),應(yīng)用數(shù)學(xué)理論和方法建立數(shù)學(xué)模型,然后給出求解這些數(shù)學(xué)模型的各種最優(yōu)化方法[1]。運(yùn)籌學(xué)主要研究的是線性最優(yōu)化問(wèn)題,其內(nèi)容有線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)分析、排隊(duì)論、存儲(chǔ)論、對(duì)策論、決策論和啟發(fā)式方法[2]。運(yùn)籌學(xué)是信息與計(jì)算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和其他相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合各學(xué)科知識(shí),利用運(yùn)籌學(xué)的方法對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行定量分析和數(shù)學(xué)建模,通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)為大學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課程奠定理論基礎(chǔ),使其具有系統(tǒng)優(yōu)化的思維方法和邏輯推理能力,從而全面提升大學(xué)生應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力[3]。通過(guò)對(duì)“運(yùn)籌學(xué)”課程的調(diào)研和課程教學(xué)的親身體會(huì),發(fā)現(xiàn)目前“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)過(guò)程中存在許多問(wèn)題亟待解決,還有很多方面達(dá)不到“運(yùn)籌學(xué)”課程的培養(yǎng)目標(biāo)。為此我們探索和研究了“運(yùn)籌學(xué)”課程教學(xué)的規(guī)律和特點(diǎn),找出了解決問(wèn)題的一些積極有效的方法。下面從“運(yùn)籌學(xué)”課程培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題、教學(xué)改革措施、教學(xué)改革方法幾個(gè)方面討論了“運(yùn)籌學(xué)”課程教學(xué)改革研究的重要性。
一、“運(yùn)籌學(xué)”課程建設(shè)目標(biāo)
“運(yùn)籌學(xué)”課程的實(shí)際應(yīng)用非常廣泛,涉及很多專業(yè)知識(shí),要求學(xué)生系統(tǒng)掌握運(yùn)籌學(xué)的基本數(shù)學(xué)模型、基本概念、基本理論、基本算法和數(shù)據(jù)處理的基本能力。本課程建設(shè)的具體目標(biāo)如下:
(1)要求學(xué)生掌握“運(yùn)籌學(xué)”課程中的線性規(guī)劃與單純形法、對(duì)偶理論和靈敏度分析、運(yùn)輸問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模和表上作業(yè)法、目標(biāo)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型和解目標(biāo)規(guī)劃的單純形方法。
(2)要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握整數(shù)規(guī)劃求解的分支定界法和割平面法,掌握0-1型整數(shù)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型及其求解方法,能夠熟練求解指派問(wèn)題。
(3)要求學(xué)生掌握動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法、圖與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法,系統(tǒng)掌握排隊(duì)論、存儲(chǔ)論、對(duì)策論、決策論的基本概念和求解方法。
(4)培養(yǎng)學(xué)生能夠從實(shí)際問(wèn)題中抽象出運(yùn)籌學(xué)問(wèn)題,并借助于計(jì)算機(jī)得以解決,提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
(5)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性意識(shí),讓他們善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。
二、“運(yùn)籌學(xué)”課程教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題
1教學(xué)內(nèi)容過(guò)于陳舊和教學(xué)重點(diǎn)不突出
在目前高等學(xué)校教學(xué)改革的大環(huán)境下,現(xiàn)階段開(kāi)設(shè)的“運(yùn)籌學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容偏重于經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)所使用的“運(yùn)籌學(xué)”,而且內(nèi)容主要是線性最優(yōu)化問(wèn)題。線性優(yōu)化問(wèn)題對(duì)非線性科學(xué)不再實(shí)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是信息科學(xué)的發(fā)展,非線性問(wèn)題越來(lái)越多,與此相適應(yīng)則需要非線性最優(yōu)化方法去求解非線性最優(yōu)化問(wèn)題。只有這樣才能適應(yīng)高等學(xué)校的教學(xué)改革要求,才能使“運(yùn)籌學(xué)”課程教學(xué)富有活力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“運(yùn)籌學(xué)”的課程建設(shè)目標(biāo)。
2教學(xué)手段過(guò)于單調(diào),沒(méi)有創(chuàng)新性
目前“運(yùn)籌學(xué)”課程教學(xué)以多媒體教學(xué)授課方式進(jìn)行,缺少板書(shū)教學(xué)。利用多媒體教學(xué),僅僅顯示PPT的內(nèi)容,沒(méi)有有針對(duì)性地對(duì)部分定理給出一些數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程。學(xué)生們獲得的信息非??菰?、非常有限,講課的速度過(guò)快,學(xué)生很難跟上主講教師的思路與節(jié)奏,同時(shí)也沒(méi)有更多的時(shí)間去獨(dú)立思考,最終導(dǎo)致課堂教學(xué)效果比較低。比如單純形法求解線性規(guī)劃問(wèn)題、表上作業(yè)法求解產(chǎn)銷平衡運(yùn)輸問(wèn)題、分支定界法求解整數(shù)線性規(guī)劃問(wèn)題,在講解過(guò)程中過(guò)于重復(fù),缺乏創(chuàng)新性的內(nèi)容。
3教學(xué)內(nèi)容的取舍與側(cè)重點(diǎn)不明晰,主次選擇不恰當(dāng)
講授“運(yùn)籌學(xué)”課程的大多數(shù)教師是數(shù)學(xué)出身,不太熟悉計(jì)算機(jī)軟件的使用,教學(xué)過(guò)程中偏重于理論分析與解題方法的講解,不注重算法的實(shí)現(xiàn)和程序的編寫(xiě),也很少安排上機(jī)實(shí)習(xí)。結(jié)果大部分學(xué)生認(rèn)為“運(yùn)籌學(xué)”課程比較抽象,對(duì)本課程的學(xué)習(xí)缺乏興趣。目前“運(yùn)籌學(xué)”課程中的主要教學(xué)內(nèi)容有線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、運(yùn)輸問(wèn)題、目標(biāo)規(guī)劃和動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖論與網(wǎng)絡(luò)等,而大部分高校設(shè)置的教學(xué)課時(shí)是48學(xué)時(shí)。由于受教學(xué)課時(shí)的限制,在教學(xué)中不可能講完所有的內(nèi)容。對(duì)于不同專業(yè)、不同學(xué)科和不同類型課程的學(xué)生如何選取教學(xué)內(nèi)容,以滿足教學(xué)改革和教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新的需求,需要我們進(jìn)一步探索。
4教學(xué)方法需要更新,考核方法要科學(xué)合理
如何在本課程的教學(xué)過(guò)程中更多地激勵(lì)學(xué)生去主動(dòng)積極地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容,提高課堂的教學(xué)效果是值得探討的一個(gè)重要問(wèn)題。為此,我們教師要突破傳統(tǒng)的教學(xué)理念,改變以往的教學(xué)方法,引進(jìn)和學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外具有創(chuàng)新思想的教學(xué)理論和方法。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行合理的考核是提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的重要環(huán)節(jié)?!斑\(yùn)籌學(xué)”課程主要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地分析問(wèn)題、建立模型并解決問(wèn)題的能力,但教學(xué)結(jié)果的考核常采用傳統(tǒng)的閉卷筆試的模式,主要考查一些概念和定理與計(jì)算方法,致使學(xué)生死記硬背“運(yùn)籌學(xué)”的理論、概念和方法,這導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生考完試后就忘記所學(xué)內(nèi)容,談不上“運(yùn)籌學(xué)”的實(shí)際應(yīng)用能力的提高。為此,我們要對(duì)“運(yùn)籌學(xué)”采取閉卷考試和上機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)測(cè)試的考核方法,其目的在于尋找更科學(xué)、更適合學(xué)生們的教學(xué)方法。
三、“運(yùn)籌學(xué)”課程教學(xué)改革措施
1優(yōu)化“運(yùn)籌學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容
不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)一般是不同的,不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)“運(yùn)籌學(xué)”課程知識(shí)點(diǎn)的需求也是不一樣的。因此,我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容的選取要按照不同的專業(yè)進(jìn)行取舍。選取以學(xué)生需求為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容,這樣不僅滿足了不同專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)要求,而且還做到了因?qū)I(yè)施教,提高了“運(yùn)籌學(xué)”課程的教學(xué)效果。
2建立科學(xué)合理的“運(yùn)籌學(xué)”課程體系
選擇教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節(jié),在這個(gè)重要環(huán)節(jié)中,我們要注重引進(jìn)新的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念與教學(xué)方法,建立合理的課程體系。我們應(yīng)該按照“運(yùn)籌學(xué)”課程的培養(yǎng)目標(biāo),力求使課程內(nèi)容的設(shè)置和難度的確定符合大學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律?!斑\(yùn)籌學(xué)”應(yīng)用范圍廣,涉及專業(yè)多,不同專業(yè)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)千差萬(wàn)別,對(duì)“運(yùn)籌學(xué)”的要求也有所不同。對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)兩個(gè)專業(yè)的本科生開(kāi)設(shè)“運(yùn)籌學(xué)”課程,要較系統(tǒng)地講解“運(yùn)籌學(xué)”的理論知識(shí)和應(yīng)用方法,使他們掌握基本的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法,線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、0-1規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型、基本概念、基本理論、基本算法和實(shí)際應(yīng)用。而對(duì)于統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的本科生來(lái)說(shuō),所開(kāi)設(shè)的“運(yùn)籌學(xué)”課程要與“經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程相結(jié)合,介紹經(jīng)濟(jì)管理和生產(chǎn)管理實(shí)際問(wèn)題建模的案例及Matlab、Lingo等計(jì)算軟件的使用和編程的技術(shù)和方法,增加實(shí)踐教學(xué)過(guò)程,使學(xué)生能夠解決經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,同時(shí)也為學(xué)生從事該方向的繼續(xù)學(xué)習(xí)與深入研究打下基礎(chǔ)等。
3優(yōu)化“運(yùn)籌學(xué)”課程教學(xué)手段
合理使用多媒體教學(xué),多增加板書(shū)內(nèi)容。例如,在講解圖解法求解線性規(guī)劃問(wèn)題、整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題時(shí),應(yīng)該使用多媒體課件技術(shù)將目標(biāo)函數(shù)的等值線在約束域中沿著梯度方向平移,恰好離開(kāi)約束域時(shí)即得到線性規(guī)劃問(wèn)題的最優(yōu)解和最優(yōu)值。用單純形法求解線性規(guī)劃問(wèn)題時(shí),不斷更新單純形表的過(guò)程是一個(gè)非常煩瑣的過(guò)程,所以應(yīng)該使用黑板講解單純形法的數(shù)學(xué)思想是Gauss迭代過(guò)程,從理論上要讓學(xué)生明白單純形方法是怎么得到的。這有助于學(xué)生在上機(jī)編程實(shí)現(xiàn)單純形方法求解線性規(guī)劃問(wèn)題。在“運(yùn)籌學(xué)”課程的教學(xué)過(guò)程中,合理運(yùn)用多媒體技術(shù),將黑板板書(shū)與其結(jié)合使用,讓學(xué)生及時(shí)理解、消化課堂知識(shí),從而提高教學(xué)質(zhì)量。在“運(yùn)籌學(xué)”課程的教學(xué)過(guò)程中, 合理應(yīng)用案例教學(xué)。案例教學(xué)模式可以通過(guò)教師引導(dǎo)、學(xué)生參與,培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。適當(dāng)加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),“運(yùn)籌學(xué)”課程中的數(shù)學(xué)模型問(wèn)題涉及的決策變量數(shù)目一般比較多,約束條件也比較復(fù)雜,從而會(huì)使問(wèn)題求解的計(jì)算量增加。為此可考慮利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),使得學(xué)生掌握基本的計(jì)算工程軟件如Matlab的操作。這樣不但可以減少手工計(jì)算的煩瑣性,而且節(jié)約了計(jì)算時(shí)間,將更多的時(shí)間和精力應(yīng)用到數(shù)學(xué)建模、結(jié)果分析等方面,進(jìn)而培養(yǎng)和提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
四、“運(yùn)籌學(xué)”課程教學(xué)改革方法
運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法,要滿足數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、信息與計(jì)算科學(xué)以及非數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生的需求。要突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式,不斷改革、不斷創(chuàng)新,要在“運(yùn)籌學(xué)”課程實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中探索新的教學(xué)規(guī)律和教學(xué)方法,進(jìn)一步修訂、完善教學(xué)課件,根據(jù)本課程的教學(xué)特點(diǎn)采用板書(shū)與課件有機(jī)結(jié)合的方式,增加新的教學(xué)內(nèi)容,全面提高教學(xué)效果。要循循善誘、因材施教,不拘泥于呆板的教學(xué)方式,從各類專業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)出發(fā),激發(fā)所有學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。主講教師要積極主動(dòng)地與學(xué)生形成一個(gè)互動(dòng)式教學(xué)氛圍,提高課堂的教學(xué)效率。要開(kāi)發(fā)“運(yùn)籌學(xué)模型求解教學(xué)輔助軟件”,用來(lái)幫助指導(dǎo)學(xué)生掌握運(yùn)籌學(xué)模型的求解方法和思路。要適當(dāng)吸納國(guó)際化課程教學(xué)方法,可以以英語(yǔ)教材為輔助教學(xué)材料,插入一些雙語(yǔ)教學(xué)。
在課后定期開(kāi)展一些專題講座,講座的形式可以多種多樣,可以由學(xué)生來(lái)講,也可以由與“運(yùn)籌學(xué)”課程有關(guān)的教師來(lái)講。第一階段可以介紹運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展歷史和發(fā)展現(xiàn)狀,第二階段主要介紹“運(yùn)籌學(xué)”在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的企業(yè)管理、生產(chǎn)管理、庫(kù)存管理、物流管理、科學(xué)管理工程等中的應(yīng)用,第三階段主要介紹“運(yùn)籌學(xué)”領(lǐng)域的前沿問(wèn)題和最新動(dòng)態(tài)。通過(guò)系列學(xué)術(shù)講座活動(dòng),能夠讓學(xué)生了解如何應(yīng)用“運(yùn)籌學(xué)”工具解決實(shí)際生活問(wèn)題,同時(shí)可以拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)視野,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的研究能力,激勵(lì)他們利用“運(yùn)籌學(xué)”知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,從而提高他們理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]朱永貴“運(yùn)籌學(xué)”課程建設(shè)探討教師,2012,(11):31―32.
論文[關(guān)鍵詞]運(yùn)籌學(xué);管理科學(xué);數(shù)學(xué)模型;實(shí)踐教學(xué)
1引言
產(chǎn)生戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的運(yùn)籌學(xué)如今在經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、管理等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛.經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展,運(yùn)籌學(xué)的分支幾乎擴(kuò)展到生產(chǎn)實(shí)踐、管理科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,是現(xiàn)代管理科學(xué)的基礎(chǔ)理論和重要方法及工具.它是抽象的數(shù)學(xué)理論和實(shí)踐相結(jié)合的“橋梁”,它既為從事應(yīng)用領(lǐng)域研究的人們提供了完整的數(shù)學(xué)方法,又為從事數(shù)學(xué)理論研究的人們展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景.
運(yùn)籌學(xué)是數(shù)學(xué)的一個(gè)重要分支,其核心是研究?jī)?yōu)化的理論和方法,是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)必修課;同時(shí)運(yùn)籌學(xué)又以定量分析的方法研究管理、生產(chǎn)實(shí)踐等領(lǐng)域的問(wèn)題,將系統(tǒng)思想、工程思想和管理思想相結(jié)合,應(yīng)用數(shù)學(xué)的方法,通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型、求解數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,為決策者提供定量化的分析結(jié)果,輔助決策.運(yùn)籌學(xué)是現(xiàn)代管理科學(xué)的理論基礎(chǔ)之一,因此也是經(jīng)濟(jì)、管理等專業(yè)的主干課程.在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中,應(yīng)該根據(jù)管理類專業(yè)和應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的不同專業(yè)特點(diǎn)、學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)等情況區(qū)別對(duì)待,切實(shí)達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)目的和效果.
2培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)目的比較
1.專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的比較.
一般地,管理專業(yè)要培養(yǎng)掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的專業(yè)基本理論和系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí),具有從事專業(yè)領(lǐng)域決策、管理和研究工作能力的人才.學(xué)生畢業(yè)后主要在企業(yè)、政府管理、經(jīng)濟(jì)研究等部門(mén)工作.
應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)要培養(yǎng)學(xué)生具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和一定的理論研究能力;在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力;熟練的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力.充分體現(xiàn)“寬口徑,厚基礎(chǔ),多選擇”的培養(yǎng)理念,適應(yīng)社會(huì)需求多樣化和學(xué)生興趣與發(fā)展方向個(gè)性化的要求.學(xué)生畢業(yè)后應(yīng)能在科研、經(jīng)濟(jì)等部門(mén)從事研究或在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及管理部門(mén)從事實(shí)際應(yīng)用、開(kāi)發(fā)研究和管理工作.
2.運(yùn)籌學(xué)教學(xué)目的的比較.
雖然很多專業(yè)都需要學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué),但各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)不同決定運(yùn)籌學(xué)教學(xué)的目的必然不同.
運(yùn)籌學(xué)作為現(xiàn)代管理科學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,是現(xiàn)代管理科學(xué)不可缺少的方法、手段和工具.管理專業(yè)的學(xué)生通過(guò)運(yùn)籌學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,目的是開(kāi)發(fā)和啟迪學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力,培養(yǎng)其運(yùn)用系統(tǒng)的思想、定量分析的方法解決生產(chǎn)、管理等實(shí)際應(yīng)用方面的問(wèn)題,學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的工具和邏輯判斷方法,來(lái)研究系統(tǒng)中人、財(cái)、物的組織管理、籌劃調(diào)度等問(wèn)題,使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益.通過(guò)運(yùn)籌學(xué)的學(xué)習(xí)可以提高管理者的素質(zhì),提高管理的質(zhì)量.
這些學(xué)生畢業(yè)后多數(shù)是從事生產(chǎn)實(shí)踐等方面的管理工作,而非優(yōu)化理論的研究工作,因而從其任職的需要來(lái)說(shuō),運(yùn)籌學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)應(yīng)放在應(yīng)用性方面.
運(yùn)籌學(xué)是數(shù)學(xué)的一個(gè)重要分支,經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,已經(jīng)形成了比較完備的學(xué)科知識(shí)體系.對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè),通過(guò)運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué),目的是讓學(xué)生掌握這門(mén)學(xué)科有關(guān)的基本理論,打好扎實(shí)的理論基礎(chǔ);另一方面,運(yùn)籌學(xué)畢竟是一門(mén)應(yīng)用性學(xué)科,學(xué)生還應(yīng)學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)模型的方法解決實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)化問(wèn)題,這也是運(yùn)籌學(xué)的精髓所在.
3運(yùn)籌學(xué)教學(xué)內(nèi)容與重點(diǎn)的分析
1.管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程應(yīng)側(cè)重應(yīng)用.
根據(jù)以上分析,加之一般管理類學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較弱,對(duì)于基礎(chǔ)理論部分感到晦澀難懂,興趣不大.因此,這類專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)應(yīng)以應(yīng)用為主,重點(diǎn)介紹各種類型的運(yùn)籌模型和求解模型的計(jì)算軟件,要求學(xué)生掌握數(shù)學(xué)模型的建立、優(yōu)化思想、求解(計(jì)算機(jī)求解)及對(duì)解的經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià).?dāng)?shù)學(xué)模型方法是定量化、科學(xué)化決策的重要工具.
運(yùn)籌學(xué)的各個(gè)分支都是在研究不同領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中逐步發(fā)展起來(lái)的,因此運(yùn)籌學(xué)的方法幾乎涵蓋各個(gè)領(lǐng)域的管理決策問(wèn)題,例如制定生產(chǎn)計(jì)劃、規(guī)劃交通網(wǎng)絡(luò)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品參數(shù)、控制工藝過(guò)程、預(yù)報(bào)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、確定投資方案等都可以用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型表示并加以解決.因此應(yīng)讓學(xué)生充分了解模型的類型、不同模型的特點(diǎn)與應(yīng)用,以便今后將運(yùn)籌學(xué)方法運(yùn)用到實(shí)際中去解決問(wèn)題,可以使得管理更加科學(xué)、有效.這部分內(nèi)容是學(xué)生今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課以及從事經(jīng)濟(jì)管理工作要用到的基礎(chǔ)知識(shí),所以要求學(xué)生要深刻理解、準(zhǔn)確把握,并側(cè)重理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用.
管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課時(shí)一般都不多,因此可以選擇線性規(guī)劃、對(duì)偶理論、運(yùn)輸問(wèn)題、整數(shù)規(guī)劃及動(dòng)態(tài)規(guī)劃等基本內(nèi)容進(jìn)行講授.還有一些難度較大的內(nèi)容(如排隊(duì)論、存儲(chǔ)論等),根據(jù)課時(shí)情況可作簡(jiǎn)單介紹,通過(guò)典型案例,讓學(xué)生了解其實(shí)際應(yīng)用.當(dāng)在實(shí)際中確實(shí)碰到這類問(wèn)題時(shí)可通過(guò)具有不同知識(shí)結(jié)構(gòu)的人員通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作的方式加以解決.
2.?dāng)?shù)學(xué)專業(yè)運(yùn)籌學(xué)課程應(yīng)理論、應(yīng)用并重.
雖然運(yùn)籌學(xué)是一門(mén)應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科,但它有相應(yīng)的理論基礎(chǔ),而且這是一門(mén)比較年輕的學(xué)科,其理論還在不斷地發(fā)展完善之中.理論來(lái)自實(shí)踐,還要回到實(shí)踐中去,實(shí)際應(yīng)用要在相應(yīng)的理論指導(dǎo)下進(jìn)行,因此運(yùn)籌學(xué)的理論也很重要.
數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生與管理專業(yè)的學(xué)生相比,他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好,邏輯思維的能力較強(qiáng),因此理科的學(xué)生應(yīng)該掌握這門(mén)課程的有關(guān)理論知識(shí),可以為今后從事理論研究打下基礎(chǔ).
另一方面,理科的學(xué)生通常存在重理論、輕應(yīng)用的現(xiàn)象,而將理論應(yīng)用于實(shí)踐,轉(zhuǎn)化成實(shí)際的生產(chǎn)力或經(jīng)濟(jì)效益才是理論研究的目的,否則只能是紙上談兵.事實(shí)上,通過(guò)實(shí)踐中的應(yīng)用,還可以發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題,在解決新問(wèn)題的過(guò)程中又可以豐富理論、發(fā)展理論.因此學(xué)生除了學(xué)習(xí)有關(guān)的理論外,還應(yīng)該注重聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用,避免眼高手低.在當(dāng)前嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì)下,應(yīng)用型人才是非常受歡迎的.應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)在課時(shí)較充足的情況下,學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好,除了前面提到的管理專業(yè)所講授的基本內(nèi)容外,還可以講授難度稍大的排隊(duì)論、存儲(chǔ)論等內(nèi)容.
3.計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng).
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展日新月異,計(jì)算機(jī)的使用也已滲透到社會(huì)生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面,實(shí)踐中的很多問(wèn)題都要借助于計(jì)算機(jī)來(lái)解決,計(jì)算機(jī)在求解數(shù)學(xué)模型方面也有著強(qiáng)大的功能,是不可或缺的角色.因此在求解運(yùn)籌學(xué)模型方面,除了掌握不同模型的求解思想和方法,還要結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué),介紹求解運(yùn)籌學(xué)模型的數(shù)學(xué)軟件,如LINDO,LINGO,MATHEMATICA等.給學(xué)生提供上機(jī)實(shí)踐,使學(xué)生學(xué)會(huì)使用有關(guān)的數(shù)學(xué)軟件求解數(shù)學(xué)模型.
實(shí)踐教學(xué)在以往的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中常常是薄弱環(huán)節(jié),但在當(dāng)前的就業(yè)形勢(shì)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展水平等形式下,通過(guò)實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力是非常重要的一方面.實(shí)踐教學(xué)中,通過(guò)分小組讓學(xué)生解決一些實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的問(wèn)題,不但可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的興趣,讓他們感覺(jué)到能夠?qū)W以致用;另外還可以培養(yǎng)合作研究的團(tuán)隊(duì)精神,這也是他們將來(lái)在工作中不可缺少的一種素質(zhì)要求.當(dāng)然,管理專業(yè)的學(xué)生多偏文科,因此軟件編程能力相對(duì)弱一些,而應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的理科學(xué)生在這方面要強(qiáng)一些,因此可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,選擇難度適當(dāng)?shù)膽?yīng)用性問(wèn)題讓學(xué)生解決.而無(wú)論文科還是理科的學(xué)生,要想真正學(xué)會(huì)一門(mén)編程語(yǔ)言,都不僅僅是通過(guò)課堂所學(xué)就足夠的,但實(shí)踐教學(xué)可以起到拋磚引玉的作用.
【關(guān)鍵詞】Sandwich教學(xué)法;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)過(guò)程;教學(xué)優(yōu)缺點(diǎn)
Sandwich教學(xué)法即“三明治”教學(xué)法,最早是1903年英國(guó)桑德蘭技術(shù)學(xué)院在工程和船舶建筑系中開(kāi)始實(shí)施的,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),以學(xué)年為基本單位交替進(jìn)行理論學(xué)習(xí)和工作實(shí)踐,俗稱大Sandwich。后德國(guó)海德堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院將Sandwich教學(xué)理念應(yīng)用于醫(yī)學(xué)小班教學(xué),建立Sandwich醫(yī)學(xué)教學(xué)法,簡(jiǎn)稱小Sandwich。小Sandwich教學(xué)法是一種小班(25―36人)[1]教學(xué)中安排學(xué)生小組討論、交叉學(xué)習(xí)、小結(jié)匯報(bào),提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和思考能力的教學(xué)方法,將集體學(xué)習(xí)和個(gè)體學(xué)習(xí)穿插結(jié)合,注重教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流、溝通,國(guó)內(nèi)很多院校正積極引進(jìn)和使用該教學(xué)法[2]。本文所指的“Sandwich教學(xué)法”,即“小Sandwich教學(xué)法”。
1 在運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課中應(yīng)用Sandwich教學(xué)法的必要性
運(yùn)籌學(xué)是一門(mén)綜合性、實(shí)踐性較強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科。運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入Sandwich教學(xué)法是一種創(chuàng)新,它將實(shí)踐操作與理論學(xué)習(xí)相結(jié)合,通過(guò)小組討論、交叉學(xué)習(xí)、小組匯報(bào)等學(xué)習(xí)方式加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果,做到融會(huì)貫通,在保證正常教學(xué)內(nèi)容和質(zhì)量的同時(shí),提高和發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手操作能力。因此它對(duì)運(yùn)籌學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)是一種提高課堂教學(xué)效果很強(qiáng)的教學(xué)方法,對(duì)培養(yǎng)理論和實(shí)踐全面發(fā)展的科研人才是很有幫助的。
2 運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在我校整體設(shè)置情況
在本校信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的2013版本科課程培養(yǎng)方案中,本課程由48學(xué)時(shí)增加到了56學(xué)時(shí),其中實(shí)驗(yàn)是16學(xué)時(shí)。相應(yīng)的,新教學(xué)大綱中的授課內(nèi)容就由原來(lái)的:線性規(guī)劃、對(duì)偶理論、運(yùn)輸問(wèn)題、整數(shù)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)分析、計(jì)劃評(píng)審方法和關(guān)鍵路線法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃8章內(nèi)容,增加了存儲(chǔ)論、排隊(duì)論2章,共10章的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)軟件方面,由原來(lái)的Excel、WinQSB,增加了Lindo、Lingo、Matlab軟件的使用。
3 教學(xué)過(guò)程設(shè)置
由于信管專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)課程已經(jīng)開(kāi)始了小班教學(xué),且每個(gè)班學(xué)生人數(shù)均在32人左右,可以保證Sandwich教學(xué)法的順利實(shí)施。
在Sandwich教學(xué)法指引下,運(yùn)籌學(xué)整個(gè)教學(xué)過(guò)程以教學(xué)流程為主線,教師和學(xué)生分別承擔(dān)不同的任務(wù)。課前,教師負(fù)責(zé)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì),按組數(shù)及課堂內(nèi)容編寫(xiě)具體問(wèn)題、提供豐富的資源、布置任務(wù)。課中學(xué)生按照教師的安排自主學(xué)習(xí),教師作為指導(dǎo)者引導(dǎo)學(xué)生交流討論、鞏固練習(xí)。
Sandwich教學(xué)法大致包括以下幾個(gè)階段: ①開(kāi)場(chǎng)白5分鐘;②第一次分組討論20分鐘;③交叉學(xué)習(xí)20分鐘;④匯報(bào)15分鐘;⑤教師總結(jié)10分鐘;⑥金魚(yú)缸討論(解決新問(wèn)題)20分鐘;⑦成績(jī)?cè)u(píng)定[3]10分鐘。每個(gè)階段具體時(shí)間依教學(xué)內(nèi)容難易程度而定,以上列舉時(shí)間僅供參考。
開(kāi)場(chǎng)白中,老師要引出本次課的教學(xué)流程、教學(xué)內(nèi)容和提出本次課學(xué)習(xí)目標(biāo),讓學(xué)生既要了解自己在討論過(guò)程中擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧?,接下?lái)要討論的問(wèn)題,還需要知道應(yīng)該重點(diǎn)掌握和理解哪方面的內(nèi)容。同時(shí),讓學(xué)生明確分組要求。比如一個(gè)班級(jí)有32位同學(xué),若本節(jié)課需要掌握5個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題,則可以劃分為5個(gè)小組。
第二次組隊(duì)按1,2,3,4,5分組,小組內(nèi)每位學(xué)生就在第一次小組中討論學(xué)習(xí)的內(nèi)容做一匯報(bào)。如果在前一次小組討論中沒(méi)有找到正確答案,也可以在這一環(huán)節(jié)收獲一些新的意見(jiàn)。
交叉討論后,學(xué)生回到最初分配的小組,進(jìn)行信息的反饋和歸納總結(jié)。
每組派代表發(fā)言,匯報(bào)各組問(wèn)題的最終結(jié)果。在這一環(huán)節(jié)中,除了鍛煉學(xué)生的口頭表達(dá)能力,還需要教師加以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),巧妙的將涉及的知識(shí)串聯(lián)在一起,起到融會(huì)貫通的效果[4]。
教師根據(jù)本次課所提出的學(xué)習(xí)目標(biāo),結(jié)合授課內(nèi)容和學(xué)生討論過(guò)程中出現(xiàn)的分歧或疑問(wèn),進(jìn)行解答,并幫助學(xué)生解析每一個(gè)問(wèn)題,最后給出確切的結(jié)論。
金魚(yú)缸討論中每個(gè)小組選出一位學(xué)生進(jìn)行第三次分組,例如將A1、B2、C3、D4、E5組成一組,討論新問(wèn)題,其他學(xué)生聆聽(tīng),也可以積極參與討論。設(shè)計(jì)的問(wèn)題是要花心思,在包含前面討論學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)的同時(shí),更側(cè)重于提升學(xué)生的主動(dòng)思考和分析新問(wèn)題的能力。但由于課上時(shí)間的有限性和前面討論內(nèi)容的難易程度,有時(shí)可能進(jìn)展不到這一步。
最后,由學(xué)生對(duì)本堂課做出評(píng)價(jià),對(duì)于課堂內(nèi)容設(shè)置以及此教學(xué)法實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)提出意見(jiàn)和合理建議。同時(shí)對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。
4 在運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課中采用Sandwich教學(xué)法的優(yōu)缺點(diǎn)
4.1 優(yōu)點(diǎn)
Sandwich教學(xué)法,注重以學(xué)生為本,重視課堂上學(xué)生之間的討論,喚醒了學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),它的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在以下幾方面:(1)在一定程度上改變了學(xué)生課堂被動(dòng)地聽(tīng)講,促使學(xué)生主動(dòng)地使用參考資料、互聯(lián)網(wǎng)資源尋找所需的知識(shí)。(2)學(xué)生在互相討論的氛圍中學(xué)習(xí)知識(shí),充分鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,加強(qiáng)了學(xué)生的協(xié)作能力等綜合素質(zhì)。(3)在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠反復(fù)涉及理論課知識(shí),可以很好做到理論聯(lián)系實(shí)際。(4)增加了學(xué)生與教師之間的交流機(jī)會(huì),使教師也能動(dòng)態(tài)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。
4.2 缺點(diǎn)
但Sandwich教學(xué)法尚處在試驗(yàn)階段,仍存在一些問(wèn)題:(1)不適合大班教學(xué)。該方法主要以多次討論和匯報(bào)總結(jié)為主,決定了只能在30人左右的小范圍內(nèi)進(jìn)行。(2)適用范圍有限。不適用于自學(xué)難理解的課程或內(nèi)容,避免學(xué)生在學(xué)習(xí)或討論過(guò)程中障礙太多而產(chǎn)生厭學(xué)情趣。(3)對(duì)教師要求較高。教師要設(shè)置問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生,要隨時(shí)答學(xué)生的各種疑問(wèn),沒(méi)有掌控整個(gè)課堂的能力將無(wú)法完成教學(xué)任務(wù)。
總之,對(duì)該方法的實(shí)施和效果的檢驗(yàn)需要進(jìn)一步的觀察。
【參考文獻(xiàn)】
[1]韓瑋娜.Sandwich教學(xué)法在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育.2014(7):104-105.
[2]張志威,王建文.案例教學(xué)法結(jié)合Sandwich教學(xué)法在法醫(yī)臨床學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用[J].南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2013(1):89-92.
關(guān)鍵詞:線性規(guī)劃;影子價(jià)格;方向?qū)?shù);資源配置
引言
影子價(jià)格是運(yùn)籌學(xué)、管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)中的一個(gè)重要概念。在實(shí)際計(jì)算中采用一般偏向求導(dǎo)法或者單純形表可以衡量資源的影子價(jià)格。但是,長(zhǎng)期生產(chǎn)所對(duì)應(yīng)的影子價(jià)格的論述較為罕見(jiàn)。本項(xiàng)研究試圖借助Aucamp與Steinberge等的研究成果,從對(duì)偶函數(shù)的極點(diǎn)值著手,利用Akgulm所提出的影子價(jià)格方向?qū)?shù)定義,計(jì)算短、長(zhǎng)期生產(chǎn)所對(duì)應(yīng)的影子價(jià)格。
一、問(wèn)題的提出
影子價(jià)格與線性規(guī)劃對(duì)偶理論淵源極深,考慮如下一對(duì)線性規(guī)劃問(wèn)題,原規(guī)劃問(wèn)題(1)。
maxcjxj=zs.t. aijxi≤bi,i=1,2,…,m xi≥0,j=1,2,…,n(1)
maxbiyi=fs.t. aijyi≤cj,j=1,2,…,n yi≥0,i=1,2,…,m(2)
如果y*=(y*1,y*2,…,y*m)T為對(duì)偶規(guī)劃(2)的最優(yōu)解,則最優(yōu)值z(mì)*可看做是資源量bi(i=1,2,…,m)的一個(gè)函數(shù),即z*=b1y*1+b2y*2+…+bmy*m(3),對(duì)bi求右向偏導(dǎo)數(shù)即為y*i:
y*i=,i=1,2,…,m(4)
顯然,此影子價(jià)格僅對(duì)應(yīng)于一個(gè)短期生產(chǎn)問(wèn)題,其前提是其他資源數(shù)量保持不變,一般通過(guò)單純形法求得。
考慮一個(gè)生產(chǎn)運(yùn)作問(wèn)題。設(shè)某工廠利用K、L兩種資源生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品,資源要素量、產(chǎn)品的單位價(jià)格及可耗用的資源總量(如表1所示):
表1 生產(chǎn)有關(guān)數(shù)據(jù)表
對(duì)于上述問(wèn)題,為確定最優(yōu)資源配置計(jì)劃,以收益為目標(biāo)函數(shù),以可耗資源為約束,構(gòu)造線性規(guī)劃問(wèn)題(5)。
max3x1+2x2=zs.t. 2x1+x2≤600 x1+3x2≤400 x1,x2≥0(5)
利用單純形法對(duì)問(wèn)題(5)求解,結(jié)果(如表2所示)。
表2初始線性規(guī)劃的最優(yōu)單純形
根據(jù)表2,推斷資源K的影子價(jià)格為,資源L的影子價(jià)格為。
但是,如果我們對(duì)資源K、L的數(shù)量同時(shí)進(jìn)行調(diào)整的長(zhǎng)期生產(chǎn)問(wèn)題,上述計(jì)算方法難以確定資源影子價(jià)格,需要引進(jìn)新的定義方式與計(jì)算方法。
二、影子價(jià)格的長(zhǎng)期劃分與計(jì)算
本文擬借助Aucamp與Steinberge 等的研究成果,從生產(chǎn)最優(yōu)值函數(shù)的極點(diǎn)解進(jìn)行分析,通過(guò)Akgulm的方向?qū)?shù)進(jìn)而確定長(zhǎng)期多資源變化的影子價(jià)格。
Akgulm定義了函數(shù)Z*(b1,…,bm)在資源組合點(diǎn)B處沿方向u=(u1,u2,…,um)T∈Rm的導(dǎo)數(shù):
Duz*(b)=limt0+ (6)
為資源組合u的影子價(jià)格。利用凸分析的一個(gè)結(jié)論,有Duz*(b)=min{uTy|y∈z*(b)}(7),通過(guò)(7)式我們可以求得多種資源變化時(shí)的影子價(jià)格,我們稱之為資源的組合影子價(jià)格。
三、長(zhǎng)期資源調(diào)整的計(jì)算示例
對(duì)于例題,原規(guī)劃問(wèn)題的對(duì)偶可行域的極點(diǎn)有三個(gè),分別為(0,3)(,)(2,0),于是在短期生產(chǎn)范圍內(nèi),給定b1=600不變,僅b2發(fā)生變化,即此時(shí)資源組合點(diǎn)B沿單位方向(0,1)方向發(fā)生變化:
=minb1,b23b2,b1+b2,2b1=0,3b1≤b2,b1≤b2≤3b13,0≤b2≤b1
(7)
在長(zhǎng)期范圍內(nèi),多種資源甚至所有資源投入都可進(jìn)行調(diào)整,資源可以就任何方向進(jìn)行調(diào)整。比如,假設(shè)當(dāng)前要素組合沿單位方向=,進(jìn)行調(diào)整,由于最優(yōu)對(duì)偶解單一,此時(shí)資源組合的影子價(jià)格如下:
Dz*(b1,b2)=,1 800≤b1(a),300≤b2<1 800(b),0≤b2<300(c)(8)
結(jié)論
實(shí)際生產(chǎn)總表現(xiàn)出某種時(shí)期特性,不同時(shí)期特性下的影子價(jià)格定義方式、估計(jì)方法不盡相同。如果單純考察給定要素變動(dòng)對(duì)收益的影響,采用收益函數(shù)對(duì)該要素的右向偏導(dǎo)數(shù)即可。如果給定時(shí)間范圍內(nèi)涉及到至少兩種以上生產(chǎn)要素的調(diào)整,則需采用方向?qū)?shù)方能測(cè)度投入要素對(duì)收益函數(shù)的影響,唯有如此才能根據(jù)影子價(jià)格合理指導(dǎo)資源配置。
參考文獻(xiàn):
[1]劉舒燕.關(guān)于資源影子價(jià)格不唯一性問(wèn)題的討論[J].運(yùn)籌與管理,2001,(2):33-36.
[2]D.C.Aucamp and D.I.Steinberg.The computation of shadow prices in linear Programming.The Journal the Operational Research Society[J],Vol.33,No.6,1982:557-565.