运筹学动态规划论文

运筹学动态规划论文

Operation Research原意是操作研究、作业研究、运用研究、作战研究，译作运筹学，是借用了《史记》“运筹策于帷幄之中，决胜于千里之外”一语中“运筹”二字，既显示其军事的起源，也表明它在我国已早有萌芽。

运筹学作为一门现代科学，是在第二次世界大战期间首先在英美两国发展起来的，有的学者把运筹学描述为就组织系统的各种经营作出决策的科学手段。与l在他们的奠基作中给运筹学下的定义是：“运筹学是在实行管理的领域，运用数学方法，对需要进行管理的问题统筹规划，作出决策的一门应用科学。”运筹学的另一位创始人定义运筹学是：“管理系统的人为了获得关于系统运行的最优解而必须使用的一种科学方法。”它使用许多数学工具（包括概率统计、数理分析、线性代数等）和逻辑判断方法，来研究系统中人、财、物的组织管理、筹划调度等问题，以期发挥最大效益。

现代运筹学的起源可以追溯到几十年前，在某些组织的管理中最先试用科学手段的时候。可是，现在普遍认为，运筹学的活动是从二次世界大战初期的军事任务开始的。当时迫切需要把各项稀少的资源以有效的方式分配给各种不同的军事经营及在每一经营内的各项活动，所以美国及随后美国的军事管理当局都号召大批科学家运用科学手段来处理战略与战术问题，实际上这便是要求他们对种种（军事）经营进行研究，这些科学家小组正是最早的运筹小组。

第二次世界大战期间，“OR”成功地解决了许多重要作战问题，显示了科学的巨大物质威力，为“OR”后来的发展铺平了道路。

当战后的工业恢复繁荣时，由于组织内与日俱增的复杂性和专门化所产生的问题，使人们认识到这些问题基本上与战争中所曾面临的问题类似，只是具有不同的现实环境而已，运筹学就这样潜入工商企业和其它部门，在50年代以后得到了广泛的应用。对于系统配置、聚散、竞争的运用机理深入的研究和应用，形成了比较完备的一套理论，如规划论、排队论、存贮论、决策论等等，由于其理论上的成熟，电子计算机的问世，又大大促进了运筹学的发展，世界上不少国家已成立了致力于该领域及相关活动的专门学会，美国于1952年成立了运筹学会，并出版期刊《运筹学》，世界其它国家也先后创办了运筹学会与期刊，1957年成立了国际运筹学协会。

运筹学的特点是：1.运筹学已被广泛应用于工商企业、军事部门、民政事业等研究组织内的统筹协调问题，故其应用不受行业、部门之限制；2.运筹学既对各种经营进行创造性的科学研究，又涉及到组织的实际管理问题，它具有很强的实践性，最终应能向决策者提供建设性意见，并应收到实效；3.它以整体最优为目标，从系统的观点出发，力图以整个系统最佳的方式来解决该系统各部门之间的利害冲突。对所研究的问题求出最优解，寻求最佳的行动方案，所以它也可看成是一门优化技术，提供的是解决各类问题的优化方法。

运筹学的研究方法有：1.从现实生活场合抽出本质的要素来构造数学模型，因而可寻求一个跟决策者的目标有关的解；2.探索求解的结构并导出系统的求解过程；3.从可行方案中寻求系统的最优解法。

运筹学的具体内容包括：规划论（包括线性规划、非线性规划、整数规划和动态规划）、图论、决策论、对策论、排队论、存储论、可靠性理论等。

数学规划即上面所说的规划论，是运筹学的一个重要分支，早在1939年苏联的康托洛维奇（ob ）和美国的希奇柯克（ock）等人就在生产组织管理和制定交通运输方案方面首先研究和应用一线性规划方法。1947年旦茨格等人提出了求解线性规划问题的单纯形方法，为线性规划的理论与计算奠定了基础，特别是电子计算机的出现和日益完善，更使规划论得到迅速的发展，可用电子计算机来处理成千上万个约束条件和变量的大规模线性规划问题，从解决技术问题的最优化，到工业、农业、商业、交通运输业以及决策分析部门都可以发挥作用。从范围来看，小到一个班组的计划安排，大至整个部门，以至国民经济计划的最优化方案分析，它都有用武之地，具有适应性强，应用面广，计算技术比较简便的特点。非线性规划的基础性工作则是在1951年由库恩（）和达克（）等人完成的，到了70年代，数学规划无论是在理论上和方法上，还是在应用的深度和广度上都得到了进一步的发展。

图论是一个古老的但又十分活跃的分支，它是网络技术的基础。图论的创始人是数学家欧拉。1736年他发表了图论方面的第一篇论文，解决了著名的哥尼斯堡七桥难题，相隔一百年后，在1847年基尔霍夫第一次应用图论的原理分析电网，从而把图论引进到工程技术领域。20世纪50年代以来，图论的理论得到了进一步发展，将复杂庞大的工程系统和管理问题用图描述，可以解决很多工程设计和管理决策的最优化问题，例如，完成工程任务的时间最少，距离最短，费用最省等等。图论受到数学、工程技术及经营管理等各方面越来越广泛的重视。

排队论又叫随机服务系统理论。1909年丹麦的电话工程师爱尔朗（）排队问题，1930年以后，开始了更为一般情况的研究，取得了一些重要成果。1949年前后，开始了对机器管理、陆空交通等方面的研究，1951年以后，理论工作有了新的进展，逐渐奠定了现代随机服务系统的理论基础。排队论主要研究各种系统的排队队长，排队的等待时间及所提供的服务等各种参数，以便求得更好的服务。它是研究系统随机聚散现象的理论。

可靠性理论是研究系统故障、以提高系统可靠性问题的理论。可靠性理论研究的系统一般分为两类：（1）不可修系统：如导弹等，这种系统的参数是寿命、可靠度等，（2）可修复系统：如一般的机电设备等，这种系统的重要参数是有效度，其值为系统的正常工作时间与正常工作时间加上事故修理时间之比。

决策论研究决策问题。所谓决策就是根据客观可能性，借助一定的理论、方法和工具，科学地选择最优方案的过程。决策问题是由决策者和决策域构成的，而决策域又由决策空间、状态空间和结果函数构成。研究决策理论与方法的科学就是决策科学。决策所要解决的问题是多种多样的，从不同角度有不同的分类方法，按决策者所面临的自然状态的确定与否可分为：确定型决策、风险型决策和不确定型决策；按决策所依据的目标个数可分为：单目标决策与多目标决策；按决策问题的性质可分为：战略决策与策略决策，以及按不同准则划分成的种种决策问题类型。不同类型的决策问题应采用不同的决策方法。决策的基本步骤为：（1）确定问题，提出决策的目标；（2）发现、探索和拟定各种可行方案；（3）从多种可行方案中，选出最满意的方案；（4）决策的执行与反馈，以寻求决策的动态最优。

如果决策者的对方也是人（一个人或一群人）双方都希望取胜，这类具有竞争性的决策称为对策或博弈型决策。构成对策问题的三个根本要素是：局中人、策略与一局对策的得失。目前对策问题一般可分为有限零和两人对策、阵地对策、连续对策、多人对策与微分对策等。

运筹学是软科学中“硬度”较大的一门学科，兼有逻辑的数学和数学的逻辑的性质，是系统工程学和现代管理科学中的一种基础理论和不可缺少的方法、手段和工具。运筹学已被应用到各种管理工程中，在现代化建设中发挥着重要作用。
在中国战国时期，曾经有过一次流传后世的赛马比赛，相信大家都知道，这就是田忌赛马。田忌赛马的故事说明在已有的条件下，经过筹划、安排，选择一个最好的方案，就会取得最好的效果。可见，筹划安排是十分重要的。

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，做出最优的对付敌人的方法，这就是“运筹帷幄之中，决胜千里之外”的说法。

但是作为一门数学学科，用纯数学的方法来解决最优方法的选择安排，却是晚多了。也可以说，运筹学是在二十世纪四十年代才开始兴起的一门分支。

运筹学主要研究经济活动和军事活动中能用数量来表达的有关策划、管理方面的问题。当然，随着客观实际的发展，运筹学的许多内容不但研究经济和军事活动，有些已经深入到日常生活当中去了。运筹学可以根据问题的要求，通过数学上的分析、运算，得出各种各样的结果，最后提出综合性的合理安排，已达到最好的效果。

运筹学作为一门用来解决实际问题的学科，在处理千差万别的各种问题时，一般有以下几个步骤：确定目标、制定方案、建立模型、制定解法。

虽然不大可能存在能处理及其广泛对象的运筹学，但是在运筹学的发展过程中还是形成了某些抽象模型，并能应用解决较广泛的实际问题。

随着科学技术和生产的发展，运筹学已渗入很多领域里，发挥了越来越重要的作用。运筹学本身也在不断发展，现在已经是一个包括好几个分支的数学部门了。比如：数学规划（又包含线性规划；非线性规划；整数规划；组合规划等）、图论、网络流、决策分析、排队论、可靠性数学理论、库存论、对策论、搜索论、模拟等等。

各分支简介

数学规划的研究对象是计划管理工作中有关安排和估值的问题，解决的主要问题是在给定条件下，按某一衡量指标来寻找安排的最优方案。它可以表示成求函数在满足约束条件下的极大极小值问题。

数学规划和古典的求极值的问题有本质上的不同，古典方法只能处理具有简单表达式，和简单约束条件的情况。而现代的数学规划中的问题目标函数和约束条件都很复杂，而且要求给出某种精确度的数字解答，因此算法的研究特别受到重视。

这里最简单的一种问题就是线性规划。如果约束条件和目标函数都是呈线性关系的就叫线性规划。要解决线性规划问题，从理论上讲都要解线性方程组，因此解线性方程组的方法，以及关于行列式、矩阵的知识，就是线性规划中非常必要的工具。

线性规划及其解法—单纯形法的出现，对运筹学的发展起了重大的推动作用。许多实际问题都可以化成线性规划来解决，而单纯形法有是一个行之有效的算法，加上计算机的出现，使一些大型复杂的实际问题的解决成为现实。

非线性规划是线性规划的进一步发展和继续。许多实际问题如设计问题、经济平衡问题都属于非线性规划的范畴。非线性规划扩大了数学规划的应用范围，同时也给数学工作者提出了许多基本理论问题，使数学中的如凸分析、数值分析等也得到了发展。还有一种规划问题和时间有关，叫做“动态规划”。近年来在工程控制、技术物理和通讯中的最佳控制问题中，已经成为经常使用的重要工具。

排队论是运筹学的又一个分支，它有叫做随机服务系统理论。它的研究目的是要回答如何改进服务机构或组织被服务的对象，使得某种指标达到最优的问题。比如一个港口应该有多少个码头，一个工厂应该有多少维修人员等。

排队论最初是在二十世纪初由丹麦工程师艾尔郎关于电话交换机的效率研究开始的，在第二次世界大战中为了对飞机场跑道的容纳量进行估算，它得到了进一步的发展，其相应的学科更新论、可靠性理论等也都发展起来。

因为排队现象是一个随机现象，因此在研究排队现象的时候，主要采用的是研究随机现象的概率论作为主要工具。此外，还有微分和微分方程。排队论把它所要研究的对象形象的描述为顾客来到服务台前要求接待。如果服务台以被其它顾客占用，那么就要排队。另一方面，服务台也时而空闲、时而忙碌。就需要通过数学方法求得顾客的等待时间、排队长度等的概率分布。

排队论在日常生活中的应用是相当广泛的，比如水库水量的调节、生产流水线的安排，铁路分成场的调度、电网的设计等等。

对策论也叫博弈论，前面讲的田忌赛马就是典型的博弈论问题。作为运筹学的一个分支，博弈论的发展也只有几十年的历史。系统地创建这门学科的数学家，现在一般公认为是美籍匈牙利数学家、计算机之父——冯·诺依曼。

最初用数学方法研究博弈论是在国际象棋中开始的——如何确定取胜的着法。由于是研究双方冲突、制胜对策的问题，所以这门学科在军事方面有着十分重要的应用。近年来，数学家还对水雷和舰艇、歼击机和轰炸机之间的作战、追踪等问题进行了研究，提出了追逃双方都能自主决策的数学理论。近年来，随着人工智能研究的进一步发展，对博弈论提出了更多新的要求。

搜索论是由于第二次世界大战中战争的需要而出现的运筹学分支。主要研究在资源和探测手段受到限制的情况下，如何设计寻找某种目标的最优方案，并加以实施的理论和方法。在第二次世界大战中，同盟国的空军和海军在研究如何针对轴心国的潜艇活动、舰队运输和兵力部署等进行甄别的过程中产生的。搜索论在实际应用中也取得了不少成效，例如二十世纪六十年代，美国寻找在大西洋失踪的核潜艇“打谷者号”和“蝎子号”，以及在地中海寻找丢失的氢弹，都是依据搜索论获得成功的。

运筹学有广阔的应用领域，它已渗透到诸如服务、库存、搜索、人口、对抗、控制、时间表、资源分配、厂址定位、能源、设计、生产、可靠性、等各个方面。

钢铁企业发展战略下人力资源规划研究论文

钢铁企业发展战略下人力资源规划研究论文

受国际金融危机对中国实体经济的冲击，钢铁产能过剩加剧，需求增速持续放缓，供求关系的根本逆转已成为钢铁产业进入"微利时代"的主要运行特征。抓紧实施转型升级发展战略，加快转变经济发展方式，是钢铁企业突破市场重重围困的唯一途径。

一、邯钢企业发展战略概述。

邯钢1958年建厂，经过50多年的建设发展，尤其在适应社会主义市场经济体制转轨时期，取得了举世瞩目的成就，"邯钢经验"享誉全国。邯钢2008-2012年，基本完成了"产业转型、装备升级",为建设国际先进水平现代化邯钢奠定了物质基础。五年来，邯钢在职工总数基本持平的情况下，全员劳动生产率由2008年的256.6吨/人。年，提升到2012年的508.7吨/人。年，劳动生产率增幅近两倍，为传统国有钢铁企业尽快走出困境作了有益的探索。

"十一五"期间，邯钢依据国家《钢铁产业发展政策》和《钢铁产业调整和振兴规划》，制定了以高附加值、高技术含量精品板材为主要方向的《邯钢结构优化产业升级总体规划》，于2005年底由国家发改委正式批准实施。2008年邯钢与唐钢两大集团联合重组成立河北钢铁集团，邯钢与宝钢合资兴建的邯钢新区一期工程全线贯通。在总体规划的指导下，邯钢加快"淘汰落后产能，装备升级改造"的步伐，到"十一五"末，在管理模式、装备水平、技术指标、产品结构、盈利能力和环境治理等方面都实现了质的飞跃，基本达到科学发展示范企业目标。

2011年是邯钢发展"十二五"规划的开局年，公司"十二五"总体战略目标是：着力打造国家循环经济样板，突破转变经济发展方式瓶颈，创新推动河北钢铁发展模式，建成资源节约型、环境友好型、集约效益型企业，综合竞争力进入国内前三名，以科技创新为主题，以挖潜增效为主线，市场定位做精钢铁主业，拓展钢铁功能，成为精品钢材和转变发展方式示范企业。建立精准高效与追求卓越的管理理念，同心同力与共创共享的企业文化，全面实现建设国际先进水平现代化邯钢的战略目标（见图1）。

二、基于企业战略的人力资源战略规划。

人力资源规划是邯钢总体发展规划战略的延伸，是公司战略管理活动的职能组成部分，属于嵌套关系（见图2）。科学合理的人力资源规划有助于减少公司总体发展战略规划未来的不确定性，提高人力资源与其他资源的.有效配置。

1.人力资源"十一五"规划。

"十一五"期间，邯钢人力资源管理根据行业发展形势及公司发展战略，明确规划，明确定位（见图3）。总体思路是大力实施管理创新，深化完善三项制度改革，建立适应市场经济体系的管理体制和组织机构。

该规划的主要目标是推行现代劳动组织模式，强化培训提升整体素质，造就尖端操作技能人才，科学完善绩效考评体系，持续提高全员劳动生产率。新区达产之后，本部钢铁主业职工总数控制在20000人以内。"十一五"末，人均产钢本部达到550吨/年。具体措施，一是实施"集中一贯"管理和机构设置扁平化，两级机关管理人员比例控制在6%以下，技术业务人员为10%以内。二是优化素质结构，适应建设国际水平现代化邯钢可持续发展战略的需要。三是完善薪酬体系，在企业效益增长的同时，实现职工收入持续适度增长。积极探索资本技术等生产要素参与分配的方式，"十一五"末，职工平均收入达到5万元/年，其中关键岗位、特殊人才等群体达到7万元/年。见图3.

2.人力资源"十二五"规划。

根据国家宏观经济发展政策、河北钢铁集团及邯钢公司的"十二五"规划，邯钢人力资源"十二五"规划的战略目标是全力打造支撑国际先进水平现代化邯钢发展的人才基地。

具体措施，一是根据省国资委和集团"金、橙、蓝"人才实施计划，依托公司"十二五"总体战略规划，打造资源结构合理、素质结构优良的国内领先的人才队伍，建设具有国际先进水平现代化邯钢的人才基地，确立可持续发展的邯钢人力资源战略管理体系。 二是围绕公司 "主业做精，功能拓展、打造精品钢材企业和建成国家级循环经济示范区" 的总体战略规划，实施"素质提升、降本增效、人才强企"战略，深化争当河北钢铁航母"先锋号"主题活动和"6S"精益管理活动，实现"绩效一流，薪酬一流"的目标。三是积极实施"人才强企"战略，加强人才队伍的储备和培养，为各类人才成长搭建阶梯。四是结合邯钢转变经济发展方式的实际需要，合理平衡人力资源，科学组织，深入挖潜，重点落实"优化机构，简化岗位，强化配置",确保公司生产经营和技改技措项目基本需求。五是"十二五"末将钢铁主业人数控制在1.5万人，人均产钢达到800吨/人。年，劳动经济技术各项指标达到或保持国内先进钢铁企业水平。

三、人力资源规划的具体实施。

依据国家《钢铁产业发展政策》，邯钢经过2008年的战略起步到2012年的战略成熟连续五年的滚动跨越发展，一年一个台阶，在全面转变经济发展方式的进程中，取得了辉煌的成就。邯钢人力资源规划应用滚动技术，实施动态规划，在滚动跨越发展中迈出了坚实的三步。第一步，2008年公司战略发展之初，全面调整产业结构、转变经济发展方式的"人力资源盘活"期；第二步，2009年公司战略实施之中，全面淘汰落后产能、强化节能减排的"人力资源挖潜"期；第三步，2011年公司战略日渐成熟，全面推动钢铁主业、循环经济和新兴产业的"人力资源涵养"期。见图4.

1.人力资源盘活期。

按照工程建设进度，邯钢新区一期工程于2008年底建成投产，根据人力资源滚动发展计划，新区建设用工成为2007-2008年度人力资源运作的重点。如何实施动态规划，科学运筹优选组合可控资源要素，消化内部自然减员，历史性缺员及结构性缺陷，形成有价值、能操作的最佳动态规划路线和可预见、能控制的最佳动态规划效果，已提到邯钢人力资源管理的议事日程。

动态规划是管理运筹学的基础方法之一，其基本原理是尽力实现当前环节动态选择最佳。当前环节动态最佳选择既不受制于上一环节的决策结果，也不作用于下一环节的决策行为。具有即时性和高效性。应用动态规划原理，我们对公司当年所辖资源结构进行了系统盘点，对新区一期工程所需岗位定员进行了系统调研。在充分考虑现代装备技术应用替代效应，深化完善《邯钢劳动定员定额标准》的基础上，坚持"凡国外引进设备比照国外定员，国内设备按国内一流定员" 的原则，对新区初步设计的编制定员方案进行了严格审定，经公司管理、技术和操作等层面的专家充分酝酿，最终核定编制定员为3806人。新区所需人员以老区抽调为主的原则，决定先期从老区抽调2000人，支援新区建设，按照工程项目进度分批分期进行，骨干力量按新区所需人员总数的20~30%先期配齐，其他人员在2008年底试生产前5个月到位。2008年邯钢人力资源管理因素构成及资源表观盘活具体措施见表1,动态规划决策路线见图5所示。

2.沉淀资源挖潜期。

由于历史原因，邯钢人力资源管理在相当长的一段时期缺乏创新、缺乏活力。

适值邯钢与宝钢合作建厂之际，我们顺势而为，以新区建设为契机，打破了多年的沉寂，全面学习宝钢现代企业管理经验，推行现代企业人力资源管理模式。在充分调研论证的基础上， 2008年的工作重心确定为"盘点资源、盘活资源".下发了《关于规范劳动组织工作意见》、《邯钢设备点检定修推进初步方案》和《邯钢人力资源市场管理规定》等一系列文件，重视人力资源战略研究，制定"人才强企"前期规划。由于激励政策对路和制度措施严格，2008年人力资源管理在合并低效能岗位、公辅集中巡检、设备点检定修、在线承包和机构精简优化等方面取得了可喜的成绩，邯钢人力资源"浮财"几乎扫尽。在消化"入不敷出"因素的基础上，为新区建设、老区改造及紧缺岗位供给3134人，其中盘活资源1687人，人力资源滚动推进计划"表观盘活"人力资源"沉淀挖潜"期，人力资源管理深层次的矛盾逐渐显露。在公司的统一部署下，全面开展了机优化、职能整合及岗位精减工作，明确以《邯钢劳动定员定额标准》为依据，以控制岗位劳动效率为手段，凡达不到6.5小时/人。班作业时间标准的岗位，一律实施精减。在"抓软肋、定措施"的基础上，继续在合并低效能岗位、岗位操检合一、工序区域协作、工种拓展培训、推行作业长制度、公辅集中巡检制、设备点检定修、在线设备承包制和机构精简优化等层面加大攻关力度，在人力资源"沉淀挖潜"期，经过对可控资源的平衡优化和置换，累计为新区建设、老区改造及紧缺岗位缺员提供2848人。其中挖潜1574人，人力资源滚动推进计划"沉淀挖潜"取得明显成效。2009-2010年人力资源管理因素构成及资源沉淀挖潜具体措施见表2,动态规划决策路线见图6.

3.人才资源涵养期。

邯钢人力资源管理经过"表观资源盘活"、"沉淀资源挖潜"两个阶段的发展，2011年进入公司"十二五"的规划发展期，随着公司"人才强企"战略的正式出台，邯钢人力资源适时调整部门规划战略，动态修正实施方向，"人力资源涵养"成为邯钢人力资源"十二五"规划期2011-2012年动态规划的具体目标。为此制定了"管理体制全面创新，大力推动人才强企，科学完善绩效考评，扎实推行精益管理，继续深化分配机制，开拓创新培训模式，有效保障职工权益、提升信息网络功能及构建和谐劳动关系"的具体措施。全面落实省国资委和钢铁集团"金、橙、蓝"人才实施总体计划。围绕公司"主业做精，功能拓展、打造精品"建成国家级循环经济示范区总体要求，实施"素质提升、降本增效、人才强企",强化经营管理、专业技术和操作技能三支人才队伍及专家体系的建设。平衡资源，涵养资源，重点推进优化机构、简化岗位、强化配置、保障供给和控制从业人数，引进紧缺人辅以配套政策的激励有效推动了厂际之间人员的自主调动、组织调拨和资源调剂，为新区竣工后期、老区零星改造及关键岗位缺员解决537人，其中人才涵养措施贡献1078人。人力资源管理因素构成及人才资源涵养具体措施见表3.动态规划决策路线见图7所示。

2008-2012年邯钢人力资源的动态规划与实施，是企业管理运筹学的具体应用。规划与实施的动态过程跨越了公司两个五年计划，经历了"表观资源盘活"期、"沉淀资源挖潜"期和"人才资源涵养"初期，通过五年的动态规划与实施累计为公司新增岗位提供劳动力6519人。其中方案实施获取直接效用4339人，按人工成本8万元/人。年计算，直接效益3.4712亿元。毋庸置疑，在中国经济全面转型升级、转变经济发展方式的特殊时期，邯钢的探索具有前瞻性和可行性。经验依靠实践创造，理论依赖实践创新。实践证明，邯钢人力资源的动态规划与实施取得了明显的经济效益、管理效益和社会效益。

随着人力资源滚动计划的循序推进，时间又将邯钢人力资源管理带入了新的一年，"人才资源涵养"亦跨入了新的发展阶段。2013年是邯钢实施"十二五"规划承前启后、攻坚克难的关键一年，是为加快建设国际先进水平现代化邯钢奠定坚实基础的重要一年。公司将以"绿色转型、创新创效"为主旋律，以"系统综合创效最大化"为目标，进一步创新发展"邯钢经验".

课程教学改革研究论文

课程教学改革研究论文

一、运筹学学科特点

运筹学是应用分析、试验、量化的方法，对经济管理系统中的人力、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其核心是研究优化的理论与方法。运筹学内容丰富、分支众多，已经形成了三个不同的发展领域：运筹学应用、运筹学科学和运筹学数学教育部1998年颁布的“本科专业目录和专业介绍”中，将运筹学课程列为经济、管理专业的主干课程。运筹学课程已逐渐成为应用数学、管理科学、工程管理、系统科学、信息管理、计算机、机械制造、交通运输等专业的基础课程之一。因此运筹学课程必须既能满足理工类专业的教学需要，又能兼顾经管类等专业的要求。

运筹学具有以下几个特点：

（1）定量分析。 运筹学使用各种数学工具和逻辑判断方法，对实际问题中提炼出来的模型进行定量分析， 为管理和决策提供定量化的决策支持。

（2）最优性。 所谓最优，包含两方面的含义：一是从空间上来讲，寻求整体最优；二是从时间上来讲，寻求全过程最优。

（3）实用性。 运筹学是一门实践性很强的学科。运筹学广泛应用于经济、管理、工程优化设计、工程优化控制、计算机和信息系统、城市规划和管理、资源综合利用， 环境治理等。

（4） 多分支性。 由于运筹学是面向实际问题的，因此运筹学形成了很多分支，而且还在不断的向前发展。运筹学的分支包括线性规划、整数规划、非线性规划、目标规划、图与网络模型、存储论、排队论、对策论、排序与统筹方法、决策分析、动态规划、预测、搜索论、随机服务理论和可靠性理论等。

（5）以计算机为工具求解问题。 由于实际问题通常变量较多，运用运筹学理论手工解决实际问题时，计算工作量非常大，且常常容易出现错误， 因此应该借助于计算机工具求解。实际上，计算机技术的快速发展，为运筹学的进一步发展以及在实践中的应用都起到了促进作用。

二、教学现状分析

目前，本校的运筹学课程授课对象为理科专业（包括数学与应用数学、统计学专业）、管理学科专业（包括管理科学、工程管理、房地产经营管理、市场营销、物流管理、工商管理、金融管理专业）以及工科专业（信息管理与信息系统、金融工程专业）的本科大学生。理工科专业学生是理科生源，管理类专业中除部分专业为文科生源，其余专业又为文理生源兼有。相比而言，理科生源学生数学基础较好，文科生源的数学基础相对较差，如何做到在同一时空内，让学生们都能认识、理解、领会和掌握该门课程，并能实现理论和实践的结合，从而解决实际问题，真正达到这门课程的学习目的，需要在教学过程中做一些尝试与改革。目前，我校在运筹学课程教学过程中往往容易出现以下一些普遍存在的问题和不足：

1、学生学习的积极性不高，厌学现象较普遍。随着年龄的增长，大学生学习动机的功利性日益增强，只对他们认为有用的课程感兴趣，而对其它课程则仅仅追求达到学分要求。学习的主动参与性不够，课堂气氛不够活跃，很难主动和教师形成互动，整体学习效果一般。他们将学习重点放在对课本知识的死记硬背上，甚至连计算方法和步骤也采用死记的方法。

2、教学方法的科学性有待加强。运筹学是一门实用性课程，很多老师在授课时，采用传统的板书讲授法，教学手段不够灵活，信息量少，如讲解线性规划中的单纯形方法时，一节课画一张单纯形表，解一道迭代三次的题目时间可能就不够用了，教师只在黑板上孤立的画表格，学生在课堂上被动接受，师生互动性差，教与学信息反馈不及时，很难提高学生的兴趣和调动学生学习的积极性。

3、实验教学和案例分析重视不够。由于大部分教师是重点高校数学专业出身，在给本科生上运筹学课程时，过多注重定义的解释，定理的推导，手工演算的培训上，对应用运筹学的理论、方法分析问题、解决问题讲授不多，从而造成学生对运筹学的基本理论、模型求解方法多有较好的掌握，但当运用所学知识去分析和解决实际问题时，却都显得茫然无措。很少有运用运筹学解决实际问题的案例，不会用运筹学优化软件（如lingo、lindo、mathematic、matlab等）求解最基本的运筹优化问题，更难去解决实际问题。

4、课程考核方法比较单一。通常是以学生平时作业加期末考试成绩作为考核学生学习运筹学课程效果的考核方式，导致学生只会套用书上算法，机械的进行手工计算，忽视了运筹学课程培养学生解决实际问题的能力的目的，偏离了运筹学的本质。

三、教学改革建议

1、分专业教学，体现专业特色。

不同的专业，需要不同的运筹学知识，应根据专业培养目标和专业特点明确教学目的，分类设置教学内容，科学设计教学方法，并有所侧重，如应用数学专业更应强调运筹学数学和运筹学科学，在教学过程中应侧重算法的证明和原理推导，还应具有一定的编写计算机程序解决问题的能力，使他们掌握运筹学的基本优化理论和优化方法，掌握课程各主要分支的模型、基本概念与理论、主要算法及其应用；经管类专业运筹学更应强调运筹学应用和运筹学科学，教学目的重点应放在学生对基本概念的理解、基本原理的掌握以及基本方法的应用上，使学生通过运筹学课程的学习，能够运用运筹学的思想、原理、方法分析和解决问题同时加强实践教学，采取多种灵活多变的实践方式，解决实际应用领域中的某些实际问题，为学生进一步从事该方向的学习与研究工作打下坚实的基础。

2、对教学手段、方式进行改革。

（1）采用启发式教学。

学生的学习态度直接影响教学质量，因此在教学过程应积极发挥学生的主体作用，如采用启发式教学，充分发挥学生的聪明才智，激发他们的学习热情。例如在讲解整数规划的分支定界法时，对于举例求解约束条件只有两个的例子时，可以选两个层次不同的同学当堂练习，启发学生用图解法求解，从而鼓励学生举一反三，畅所欲言，充分发表自己的观点与想法。

（2）改革教学手段，运用最新科技成果，突出应用性。

传统教学模式的板书时间，对学生来说也是一段休息、思考准备的时间，但有时显得单调和低效、课堂信息量少，而且可观性差。对于运筹学这类内容丰富、信息量大、推理和运算复杂的综合性学科的教学活动，还应该充分应用现代化教学手段，通过与现代化教育技术的组合应用，实现运筹学课程教学的优化须借助多媒体、互联网等最新现代教育技术手段，并充分利用网络教学资源加强对学生进行交互式教育，使学生及时了解运筹学发展动态，领悟新思路、掌握新方法，增强运筹学课程的前瞻性和应用性。应用这些最新科技成果辅助教学可以大大提高教学效率，增加学生接触实际问题的机会，提高解决实际问题的能力，使教学更好地为实际应用服务。

（3）改进教学方式。

变传统单一的课堂讲授为课堂讲授、专题讲座、计算机实验、参与社会实践等多种形式相结合。举办专题讲座能较好地开阔学生的视野，使学生了解运筹学的发展方向与前沿动态，为培养具有全球化视野的国际性人才打下基础；开展计算机实验可培养学生创新能力，这主要是通过创建计算机能识别的运筹学模型、编写运筹学算法程序和运用计算软件去求解模型这三个环节去实现；参与社会实践则能增强学生的实践能力，让学生运用所学运筹学知识去解决实际问题，在社会生产实践的活动中接受检验，使学生亲身感受学习本课程的实践需要和社会价值，在实践中增长见识和才干、获得成就感。

（4）建立多种联系方式和学习的平台。

建立基于校园网的交互式网络平台以学校的校园网络为基础，建立起师生交互式的网络交流平台，教师将电子教案和其他教学资源放在网络系统里，供学生查阅、复习或下载。充分利用现代科技技术，给学生任课教师的联系方式，通过qq，e—mail等现代科技技术加强联系，及时解答学生在学习中遇到的问题，激发学生的兴趣。

3、加大案例分析和建模培训力度。

单纯的讲解教材中的基本理论和例题，会给学生造成一种错觉：运筹学在理论上很完美，但不能解决实际问题。因此， 在教学的过程中需加强案例教学。案例教学具有以下鲜明特点：第一，目的性。第二，真实性。第三，结果的优化性。加强案例教学，可以加深学生对运筹学概念的理解与应用；加强案例教学有利于学生创造性能力的培养；通过案例教学，可以提高学生们动用所学知识和方法分析问题的能力、合作共事的能力和沟通交流的能力。

一年一度的全国大学生数学建模竞赛是全国高校规模最大的课外科技活动之一，而数学建模的主要方法都来自于运筹学的内容。目前来说，建模竞赛几乎受到了所有高校的高度重视，我校从组队参加全国大学生数学建模竞赛以来，虽然取得了不错的`成绩，但是和兄弟院校相比还有一定的差距。因此教师可以结合本校实际，将数学建模带入课堂，适当介绍建模竞赛的历年考题，鼓励学生积极参加各级竞赛，通过竞赛来带动运筹学的教学。

4、改变考核方式。

考试是检测教学效果和促进教学的一种有力手段，但是传统考试方式考核的只是理论知识与解题技巧，而运筹学的考核重点应该是学生的优化意识和解决实际问题的能力。所以，与其他课程相比，运筹学的考核方式应该是开放的、多样化的。课程的考核方式应当既要体现学生对基本知识的掌握能力，还要突出学生的实践能力与创新意识，因此在成绩考核方面应当包括基础知识考核、实践能力考核、创新能力考核等方面。基础知识考核用来加强学生对基本理论、算法的理解及应用，主要是通过学生对每堂课的课后习题作业的完成情况来考察；实践能力考核主要考核学生初步的数学建模、应用运筹学理论解决简单实际问题的能力，要求学生做几道应用型的题目，并且只建模不必非求出解；创新能力考核主要是通过布置几道优化方面的数学建模案例，引导学生用学过的优化方法求解，不仅要建立数学模型，还要能运用相关优化软件求解出精确的结果。

5、适当介绍分支由来和现今理论前沿。

不同的运筹学分支有各自的特点和经典方法，如线性规划的单纯形法、非线性规划的kuhn—tucker条件，对策论的划线法，这些经典方法都有着各自的创始人和来龙去脉，通过对各分支名人和历史的介绍有助于学生把握运筹学的发展史，从宏观上对运筹学各个分支有整体的认识。同时，通过名人的介绍还有助于开阔学生视野，提高学习兴趣，活跃课堂气氛，提高教学效果。

四、结束语

运筹学的主要目的是在决策时为管理人员提供科学依据，是实现有效管理、正确决策和现代化管理的重要方法之一。随着我国高等教育改革的不断深化，要求在教学中提高学生运用运筹学解决具体问题的实践能力。我们相信通过对运筹学课程教学做一系列的改革，针对不同专业的学生，设置不同的教学目的和教学内容，采用不同的教学方法和教学手段，将教师的主导作用、学生的主体作用以及现代教学技术的辅助作用紧密结合起来，使学生能既掌握基本的理论与方法， 又具有较强的实际应用能力，取得令人较满意的教学效果。