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运筹学单纯形法教程精选(九篇)

运筹学单纯形法教程

第1篇:运筹学单纯形法教程范文

关键词: 交通运输专业 交通运筹与优化 考核方法

1.引言

随着我国高校大学生教学改革和考试改革的逐步实施,学校对各专业的课程体系及教学大纲都进行了大幅度调整。《运筹学》作为一门应用学科,主要采用系统优化的核心思想,对社会各种系统进行整体优化,力求寻找最优解,因此这门学科被广泛应用于军事、工业、商业、服务业、民政事业等各领域的最优化及统筹决策问题。本校的交通运输专业根据交通运输专业服务性的特点,将《运筹学》课程在2015年的教学大纲中改成了《交通运筹与优化》,这将运筹学与交通运输的专业联系得更紧密,更贴近交通运输行业的教学和实际需求;该课程改革给老师提出了新的要求,在今后教学方法和课程考核方面都需要随之做适当调整,本文将针对这两个方面进行探讨。

2.教学方法方面

《交通运筹与优化》是一门学科基础核心课,总共56学时(其中课程实验8学时)。由此可以看出该课程是一门实践性比较强的课程,这就要求根据专业特点设计合适的教学方法,根据以往经验从课堂教学内容和实验相结合的教学手段上着手。

2.1优化教学内容

根据专业培养目标,该课程的重点是线性规划、运输问题、网络优化部分是重点内容,也是基础内容。

一是线性规划部分:要对单纯形法和对偶问题进行重点分析,这是线性规划部分的难点和重点。对偶理论涉及的“影子价格”,属于经济运筹学的范畴,因此进行课堂教学时要结合经济学理论,使学生对对偶理论有直观的理解和认识。

二是运输问题部分:运输问题实际上是一类特殊的线性规划,很多学生的线性代数基础知识不扎实,在理解单纯形法时遇到很大困难。授课时需要对单纯形法的思想和步骤在学时上加以倾斜。

三是网络优化部分:这部分主要是图论知识,针对交通网络的特点,结合路网优化的目的主要讲解网络最短路、最大流和最小费用最大流问题。

在各部分教学中都要适当引入交通运输相关的例题和案例进行分析,做到让学生不仅知道怎么“做题”,还让学生用这个建模和计算方法解决交通运输领域的相关问题。同时开辟第二课堂,将实际案例引入课堂中,让学生自主发现问题、解决问题,而不是一味做老师列出的“应用题”。

2.2开设实验教学课堂

目前,我院引入了一套运筹学教学软件,为今后开设该课程的实验教学提供了很好的平台。实验教学学时设定为8学时,在这部分学习时间内要求学生加强对基本理论、算法的理解和应用;训练学生的数学建模能力和创新能力。在教学中,加强对软件运行结果的分析和讨论,使学生加深对运筹学算法的理解。并将课堂上学到的方法学以致用,应用于生活实践中,加深学生对课堂学习的理解。

3.课程考核方面

《交通运筹于优化》是一门理论性和实用性都很强的课程,不仅要求学生对基础知识加以消化吸收,还要求学生加以利用和创新,因此单纯的理论考试会导致学生出现“高分低能”的现象。在该课程考核方面,结合专业特点要求,我们建立了多元化的考核体系。

一是建立试题库:试题主要分为两类,一类是基础理论知识,主要考核学生对基础知识的掌握情况,这部分考题要求学生在规定时间内完成;另一类是案例分析,题型可以灵活设置,要求学生在一定课外时间内完成,可以分小组完成,每个小组的题目不一样,这样既能考核学生的合作能力,又能考验学生的学习情况。

二是实验考核:在规定时间内,要求学生在计算机上利用相关运筹学软件解决规定的题目,包括建模、求解及验算等,根据完成的实验报告综合评定。

三是教师评价:根据学生平时课堂上提问、回答、课堂练习的情况,考虑老师的评价。

四是其他方面:考虑学生的自评、考勤、论文等。

4.结语

本文根据交通运输专业学科基础核心课程《交通运筹与优化》的课程内容和特点,通过分析教学过程中可能遇到的问题,提出了相应的教学方法,从教学内容和实验教学方面分别进行了讨论;分析了当代大学生教育考核体制下的常规理论考试的考核方法对学生学习效果的影响,并提出了几种可供参考的改革考核方式。

参考文献:

[1]胡发胜,刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教育,2006(7):9-10.

[2]石磊,蔡定教.关于运筹学课程教学改革的几点思考[J].广西教育学院学报,2010(2):108-110.

[3]胡运权.运筹学基础及运用(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2013.

第2篇:运筹学单纯形法教程范文

关键词:运筹学 教学方法 教学改革 教学手段

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[1],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[2]。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[3]:(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。wWW.133229.CoM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。

参考文献:

[1]韩伯棠.管理运筹学[m]. 第3版. 北京: 高等教育出版社, 2010年

第3篇:运筹学单纯形法教程范文

关键词: 运筹学 实验教学 教学软件 

1.运筹学概述 

运筹学是一门依照给定条件和目标从众多方案中选择最佳决策方案的应用科学,自其诞生以来,已在军事、工农业、经济和社会问题等多个领域得到广泛的重视和应用。现在,它已与我们的日常生活息息相关。运筹学已经成为安排工作、学习、娱乐生活的一门有效工具,如:企业的生产计划安排、水运船舶计划安排、市内公共汽车路线选择、行车时刻表安排、学校教师排课计划、医院职工值班安排等都会运用到运筹学中。因此,运筹学是管理类与经济类专业的一门重要专业基础课。 

随着计算机科学的发展,新型计算机的出现,为运筹学的运用开辟了新天地,使得运筹学的方法论成功及时地解决大量经济管理中的决策问题。并且随着计算机软硬件的发展,运筹学不再只为专家所掌握和使用,成了广大管理工作者进行最优决策和有效管理的常用工具之一。因此,根据我国目前的高校人才培养计划,运筹学这门课程教学的目的除了使学生根据研究问题的背景学会建立运筹学的数学模型、掌握运筹学的基本理论和基本运算技能以外,最重要的是使用计算机软件分析和解决运筹数学问题,为进一步学习专业课程提供必要的基础,为培养适应现代化需要、掌握现代科学管理方法的管理人才服务。 

2.运筹学实验教学中的软件介绍 

解决运筹学计算的软件较多,每种软件都有特点与不足,如运用到教学中的实验软件有线性规划的辅助教学系统CLPEX、MS-Excel、Lindo/Lingo、Matlab、DPS、WinQSB等,下面一一介绍这些教学软件的特点。 

(1)线性规划的辅助教学系统CLPEX 

微机软件CLPEX是一个关于线性规划的辅助教学系统,其中文解释是“线性规划练习系统”。它不同于大家熟悉的“只要输入原始数据,线性规划问题的求解过程便能由机器自动进行”的那种“运筹学常用应用程序”,而是一个“只要用户掌握了计算方法,就能通过人机对话,让机器根据用户的指挥,一步将线性规划问题解决”的软件,是一个通过由计算机引导和协助、用户反复练习而达到帮助用户掌握线性规划各种计算方法的教学程序。该教学程序可以解决单纯形法和改进单纯形法(包括大M法和二阶段法),对偶单纯形法及进行灵敏度分析的方法。各种方法的迭代运算是通过反复调用系统的旋转运算、求比率、求检验数、行变换、行伸缩、退一步、暂停等七种程序模块实现的。 

(2)MS-Excel软件 

Microsoft Excel是微软公司的办公软件Microsoft office的组件之一,是由Microsoft为Windows和Apple Macintosh操作系统的电脑而编写和运行的一款试算表软件。Excel是微软办公套装软件的一个重要的组成部分,它可以进行各种数据的处理、统计分析和辅助决策操作,广泛地应用于管理、统计财经、金融等众多领域。在运筹学问题的解决过程中,该软件主要通过Excel环境中丰富的函数功能,进行VBA(Visual Basic for Applications)编程,建立面向实际问题的模型。其可以解决管理运筹学中的确定型模型(线性规划、网络规划等)、随机性模型(随机过程、随机规划等)、混合型模型(动态规划、组合规划、模拟等)和模糊性模型(模糊规划、模糊对策等)。 

(3)Lindo/Lingo软件 

LINDO和LINGO是由LINDO系统公司发行的软件包中的两个产品。LINGO是Linear Interactive and General Optimizer的缩写,即“交互式的线性和通用优化求解器”,由美国LINDO系统公司(Lindo System Inc.)推出的,是建立和求解线性、非线性和整数最佳化模型更快更简单更有效率的综合工具,也可以用于一些线性和非线性方程组的求解,功能十分强大,是求解优化模型的最佳选择。其特色在于内置建模语言,提供十几个内部函数,可以允许决策变量是整数(即整数规划,包括 0-1整数规划),方便灵活,而且执行速度非常快。能方便与EXCEL、数据库等其他软件交换数据。目前LINGO15.0为最新版本。 

LINDO(Linear Interactive and Discrete Optimizer)是一个解决二次线性整数规划问题的方便而强大的工具。这些问题主要出现在商业、工业、研究和政府等领域。LINDO和LINGO的主要区别是:LINDO只能求解线性问题,而LINGO可求解线性与非线性规划及一些线性和非线性方程组。LINDO和LINGO软件能求解的优化模型,如图1所示。 

(4)Matlab软件 

MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,和Mathematica、Maple并称为三大数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分,其在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域,具有广泛应用前景的全新的计算机高级编程语言。其主要优势有:强大易用的科学计算语言、全面的图形功能、独立开放的平台、实用的程序员接口和Simulink动态仿真功能。其主要做的具体工作有:数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理技术、数字信号处理技术、通讯系统设计与仿真、财务与金融工程等。MATLAB是一个交互式的、计算可视化及编程一体化的开发系统,其基本数据单元是矩阵,附加的工具箱(单独提供的专用MATLAB函数集)扩展了MATLAB环境,解决这些应用领域内特定类型的问题。(5)软件DPS 

DPS(Data Processing System)数据处理系统是浙江大学唐启义教授设计研制的一款通用多功能数理统计和数学模型处理软件系统。该系统采用多级下拉式菜单,用户使用时整个屏幕犹如一张工作平台,随意调整,操作自如,故形象地称其为DPS数据处理工作平台,简称DPS平台。该平台将数值计算、统计分析、模型模拟和画线制表等功能融为一体。 

(6)软件WinQSB 

QSB是Quantitative Systems for Business的缩写,早期的版本在DOS操作系统下运行,WinQSB在Windows操作系统下运行。其里面有大量的模型,对于非大型的问题一般都能计算,较小的问题还能演示中间的计算过程,可以在Windows9X/ME/NT/2000/XP及以上平台下运行。WinQSB可应用于管理科学、决策科学、运筹学及生产运作管理等领域的求解问题。WinQSB V1.0共有19个子系统,分别用于解决运筹学不同方面的问题,如图2所示。 

3.运筹学实验教学软件的分析、比较与选择 

从上述介绍的六款运筹学实验教学软件的特点看,如何选择运筹学教学软件应该从教学质量考虑。 

“教学质量“顾名思义就是对教育水平高低和效果优劣的评价,其注重的是教师“教”的质量和考查学生“学”的质量,主要是在教师的“教”对于学生的“学”所起到的作用、产生的影响的基础上进行的,学生不受教师影响的自学或其他学习形式则不在教学质量考察范畴之内。因此,在教师的指引下,教学软件使用的难易程度高低成为学生能否接受这一实验教学过程的一个重要方面。比较上述六款运筹学实验教学软件可知:线性规划的辅助教学系统CLPEX主要只是针对运筹学中的线性规划问题进行求解,而忽视了运筹学的其他问题求解分析,并且还需要用户的反复练习才能掌握。这款软件对于学生使用而言较困难不易掌握,并且在实际操作中不方便;MS-Excel软件是微软办公套装软件的一个重要的组成部分,在运筹学的应用中,主要是用到了其函数功能进行VBA编程。假使学生对微软办公套装软件本身使用熟练,Excel函数熟悉,那么选择此种软件作为教学使用就是一个不错选择;Lindo/Lingo与Matlab软件在解决运筹学模型的过程中都要用到简单的计算机语言编程,具有运算速度快,精度高、灵活性强,适用于大规模规划问题求解的特点。假使学生没有学习过最基本的计算机编程语言,那么在实际操作此软件的过程中就会比较困难;WinQSB软件是一款再运筹学问题计算中不需要编程的软件,操作起来简便,能给出中间步骤和图形,但要求规范,灵活性差。 

运筹学教学软件选择前,授课教师应该充分了解被授课学生的计算机使用能力和计算机语言的学习情况,倘使授课对象只有初步的计算机知识,那么授课教师应该选择最易学生接受的教学软件,比如不用任何计算机语言编程的软件——WinQSB软件;假使学生有一定的计算机语言编程能力,那么Lingo、Matlab、WinQSB等软件是最好的选择。 

参考文献: 

[1]邹清明,陈建华.运筹学软件在经管类运筹学教学中的实践体会[J].大学教育,2013(22):60-62. 

第4篇:运筹学单纯形法教程范文

关键词:语文教学统筹;有效性;提升

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)04-246-01

语文教学统筹在一个方面是高明地达成了预想的目标,另一方面目标本身需要审议,一方面教学方法效率很高,效果很好。另一方面,教学内容很成问题,甚至错误。这样把教学内容和教学方法截然分开,使学生否认教学内容的理解,产生理解分歧,值得我们深思。

在教学过程中设定三个目标和内容,这三个目标涉及词语学习,图表说明事物的方法以及统筹方法的活学活用,似乎有着循序渐进、由浅而深、由“死”到“活”的逻辑发展,但恰恰相反,这三个目标其实已经被肢解为互不相关的几个分叉,但让教师更感举的不是仅做判断,而是如何使被肢解的分叉重新恢复,为一个有机的整体,从而真正提升语文教学统筹的有效性。

一、词语的学习和文本的理解

教师在教学实录中,列出了“万事惧备,只欠东风”“不无裨益”两具词语作为学习目标之一,但在教学中,只安排一分钟让学生背诵课文后的注释,就算完成了这一教学目标而迅速转入下一教学内容。对些,词语的学习至少有两个词义,一个是离开具体的语境的词典义,一个是在词语运用中的含义,后者往往被称为语境中的含义,脱离文本而单纯让学生背诵词典层面上的注释,学生很有可能不理解这个词语在文中的意思,甚至还把不理解误以为理解,强调词语的语境义现在已成了语文界的一种共识,也许是基于这种考虑,中学语文教材选入这一文章时,在课后的学习建议中,会出现这样的思考题:“下面三个短语在文章中都加了引号,你能说说他们的含义吗?其列出的短语,就有魏书生教学中提出的“万事俱备”等。这样的提问方式,在一定程度上可以避免学生脱离语境来学习词珠含义,用意当然很好,但还是让人感到有所欠缺。问题的关键是,词珠学习从来不是单纯的词语积累问题,获得词语的特定含义,并没有完成词语学习的真正流程,仅仅完成了部分目标。把语境与词语联系起来,不仅让学生理解词语在文中意味着什么,还要反过来追问,这一词语的运用对于文本来说又意味着什么。这样,教学目标分解出的分叉才为形成一个有机整体提供可能。

二、统筹教学中的思维方法

统筹方法的运用作为一种应用教学方法,是在现代工业产生大分工的背景中发展起来的,用泡茶喝为例,有不同的安排方法,效果有“好、中、差“,凸显的不仅仅是时间问题,而是围绕着各道工序的时间,对工序的一次分类,分出了关键工序与非关键工序的差异。因为统筹方法作为一种应用教学的方法。确实在现代工业产生大分工的背景中发展起来的,简单的烧水泡茶,工序并不复杂,还谈不上对统筹方法的运用,但恰恰是这个例子说明了统筹方法的原理,才使得这个“小题”能够引出“大做”来,从教学原理角度说,一切复杂的工序关系,只要可以被量化,被换算,就都可以分解成最简单的,甚至比烧泡茶还要简单的工序来,尽管一分解出的工序可能只是成千上万工序中的一个环节。就如同复杂的计算机运算最终都可以分解到1和0的简单组合,所以“小题大做”用于评议时,恰恰把意思用反了。因为用烧水泡茶的例子来说明相当复杂的工序安排原理,不是为了说明这种运用的不可能,不应该,而恰恰是说明这种“小题大做”的合理性,这样,把“小题”与“大做”绝对割裂开来,恰恰是文章所反对的。

三、知的深度与用的广度

第5篇:运筹学单纯形法教程范文

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:

第6篇:运筹学单纯形法教程范文

论文摘要:结合运筹学的课程特点,本文探讨了信息管理类专业运筹学教学现状和存在的问题,并从明确教学目的、确定教学内容、改进教学方法和教学手段、加强实践教学、调整考核方式等方面提出了若干合理化建议和对策,有助于优化课程结构和教学内容,提高运筹学教学效率。

    信息管理专业是地方型院校的新专业,主要学习经济、管理、数量分析、信息管理、计算机及信息系统方面的基本理论和基本知识,得到系统分析和设计方面以及信息管理方法的基本训练。运筹学课程不仅是信息管理专业的必修课,同时也是许多理工科专业的必修、限选或者任选课程。如何根据不同专业特征来优化课程结构和教学内容,提高运筹学的教学效率,是目前众多高校重点研究的课题之一。国内外不少高校己经推出了一些积极举措,包括组织编写或者翻译能够反映新需求的高水平教材、丰富教学环节、改革教学内容等。如清华大学组织出版了美国著名的《introduction to operations research》、《运筹学:决策方法》等一系列教材,对于国内运筹学教材改革起到了很好的促进作用:山东大学通过国家精品课程建设系统地优化了运筹学课程体系,改革了考核体系,重视实践教学和学生能力培养等,;北京理工大学韩伯棠教授主持了运筹学精品课程网站建设,内容丰富,使用先进的教学方法,注重学以致用,在网上不仅提供相关的参考文献,还为学生和读者提供互动在线答疑的功能,为运筹学课程的教学方法改革提供了有效参考。

1教学现状、存在的问题

1.1教学目的不够明确

    目前,多数运筹学课程的教材存在着重理论、轻应用的倾向,罗列了一大堆定理、公式和算法,很少有运用运筹学解决实际问题的案例。教学中忽略了运筹学与多学科的横向交叉联系和运用运筹学解决实际问题,使得学生只会按照规定的模式算题,而不善于处理大量的现实生活问题。

1.2教学内容选择不够恰当

    目前许多高校在运筹学教材和教学内容的选择上存在着一定的随意性,甚至存在着教材因人而定,教学内容因人而选,实验课因人而开的现象。运筹学具有多个理论分支,每一个分支用于处理不同的问题,各分支之间处理问题的方法差别较大。对于信息管理类专业,需要将经济、管理、计算机等系列知识充分联系,单纯掌握某一个分支的求解技巧或者概念的符号表述,对于其培养学生运用现有的数学工具建立模型求解实际问题的能力是很不利的。

1.3教学方法不够灵活

    运筹学是一门综合性和应用性很强的课程,而目前许多高校的授课老师大部分是从数学或其它专业中调整过来的,授课时大多采取的是讲授法,教学手段不够灵活,考核方法比较传统。教学中师生联系方式单一,互动性差,教与学信息反馈不及时,严重影响教学效果。

2教学改革思路

2.1明确学习目的,端正学习动机

    好的开头是成功的一半,第一堂课的绪论教学重点介绍运筹学产生的背景、运筹学思想在我国古代搏奕中的应用、运筹学在信息管理中的应用,让学生认识到本门课程对未来从事管理工作的重要作用,充分调动学生的好奇心和求知欲。平时教学中可以结合管理科学的前沿,介绍一些最新的发展动态,如供应链管理、erp等,使学生认识到管理科学的最新发展大多都运用了运筹学做工具等,结合己学过的计算机等相关知识应用,来更好地激发学生学习的兴趣。

2.2精选教学内容,提高学习效果

    运筹学的分支很多,各个分支自成体系,涉及的领域非常广泛。每个分支解决的问题、建立的模型、解题的方法截然不同,面对这么多的内容,凭有限的课时是无法讲完的,应有所侧重的选取授课内容。从实际应用情况来看,线性规划、整数规划、目标规划、动态规划等运筹学分支应用较广,应作为一般专业必须学习的内容。另外,根据信息管理专业的要求以及教学时数的情况,可适当增加其它分支的内容,如决策论、对策论、图论与网络、排队论、存储论等等。

    针对信息管理类专业,运筹学教学内容安排上应注意前后课程的衔接关系,注意课程内容是否存在交叉环节来进行教学内容的取舍。如运筹学中图论在数据结构、离散数学等课程中有关章节已有介绍,针对图与网络模型中最短路问题、最小树问题、中国邮路问题和最大流问题存在交叉,这就需要任课教师之间要相互交流,有所侧重的介绍相关教学内容。

    由于运筹学学科研究的核心是利用数学模型的手段去解决经济管理中的问题,所以管理问题应该作为教学内容的重点和主导方向,运用运筹学模型去进行人力资源管理、生产管理、设备管理、决策管理等方面的分析。如在线性规划的对偶理论教学中应突出对偶问题的应用、影子价格和市场价格的对比分析,突出对偶理论的核心是对资源的恰当估价;网络计划中的关键路线法和存贮论,分别对后继课程如项目管理和 erp中库存订货点管理有很大的价值,应重点进行探讨。

    此外,在教学中需要密切注意运筹学研究的最新动向和最新成果,及时以新的研究成果补充或替代不完整的或陈旧落后的内容。

2.3改革教学方法,重视能力培养

      (1)抓住突出问题,采用互动的启发式教学。在运筹学授课过程中要抓住突出问题。运筹学教学中,线性规划部分是重点内容,也是基础内容。其他如运输问题,整数规划,图与网络分析等部分,都是在线性规划的基础上延伸出来的,因此,线性规划这部分内容学习效果的好坏,严重关系到这门课程的整个教学效果。另外,坚持启发式教学有明显效果。如讲授运筹学整数规划的分支限界法时,将算法分析与设计课程中的详细分解步骤与具体问题的图形解法结合起来,层层深入,充分引导学生积极思考,让学生在课堂上保持兴趣盎然的学习状态,可激活学生的思维,利于触类旁通。

      (2)适当运用多媒体课件。与传统板书讲授进行有机的结合,根据运筹学课程讲授内容的特点适当运用多媒体课件进行辅助教学,是运筹学教学的一大特点。如对于线形规划问题的图解法、动态规划问题、网络最大流问题等内容的讲授,通过多媒体课件,能减少大量重复过程的书写,并通过动画效果、交互按钮等工具将问题化繁为简,使之生动形象;但是课件的放映切换无法确保问题求解的连贯性,运筹学教学过程中存在很多求解过程长、步骤多、前后衔接性强的问题,如单纯形法、运输问题的表上作业法等,由于每张幻灯片的内容篇幅有限,频繁地切换易于让学生眼花缭乱、应接不暇,难以有停顿思考、消化吸收的时间,讲授这些知识点采用传统板书讲授为有效,更利于学生理解和消化。

      (3)积极引入案例教学。通过案例教学,可以使学生对该学科有更为感性的认识,加深对运筹学概念的理解与应用,锻炼学生应用能力和应变能力。如讲解排队论时,以改进高速公路收费系统为背景案例,引导学生学习排队论的理论知识,然后解决实际问题。又如在讲背包问题时,以物流配送系统为背景,分别探讨在重量受到限制、体积受限制的情况下,引导学生得到一维背包问题的启发式算法:先计算各种物品的价值重量比,然后按比值从大到小,依次选取。进一步可以将送货时间受限制等因素介入探讨,具体算法又将有较大变化,因势利导,启发学生的思维。

2.4加强实践环节

    运筹学主要是用于解决复杂大系统的各种最优化问题,涉及的变量非常多,约束条件非常复杂,实际的运筹学模型往往非常庞大,必须借助于计算机才能够完成问题的求解。定期安排上机实验,主要强调如何使用电子表格软件microsoft excel建立运筹学模型并求解,以及使用undo, lingo, matlab等软件来解决计算问题。鼓励学生努力尝试新方法,开拓新思路,密切联系实际应用问题,具备一定的计算能力。

    另外,充分利用现有的网络应用条件,提供网上练习、模拟试题库,进行网上互动答疑等多种形式也是对运筹学教学的一个有效补充。

2.5与数学建模竞赛紧密结合

    运筹学所要解决的问题要通过描述问题一建立模型一求解一检验一对解的控制一方案的实施这样的步骤来解决。要想把理论和实践很好的结合起来,就应该在建立模型上多下功夫。数学建模竞赛的主要工具就是运筹学和计算机,为了能让更多的大学生锻炼自己解决实际问题的能力,同时扩大参赛选手的选择面,我们在运筹学的教学内容中有选择地增加数学建模竞赛的一些典型赛题。也可成立兴趣小组,鼓励学生积极参与各种课外学术、社会实践活动。如:挑战杯大赛、数学建模大赛、社会调查等。学生相互支持、相互配合,使其自身和整体以最优的方式来运转,增强自信心。

第7篇:运筹学单纯形法教程范文

[关键字]灵敏度分析 最优解 实际应用

当线性规划问题中的单个或多个系数发生变化后,原最优解一般会发生变化。如果不嫌麻烦的话,可利用单纯形法重新计算进而求出新的最优解。如此一来便会加大工作量,从而得不偿失。在单纯形法迭代时,每次运算都是同基变量的系数矩阵有关系,故可将产生变化的个别系数进行一定计算后直接填入最终的计算表,继而进行检查、分析。对于各类参数变化引起的最优解变化,情况可分为:资源数量变化、目标函数中价值系数 的变化、技术系数 的变化、增加新的约束条件等。本文主要研究的是目标函数中价值系数 变化的实际应用。

例 一金属加工厂可冶炼甲、乙、丙三种金属,由于市场原因其中甲型金属将赔本1元、乙型也赔本一元,但丙型金属可盈利4元,冶炼1单位甲型金属会产生1单位原料C,冶炼1单位丙型金属会产生1单位材料B,已知生产三种金属对原材料的消耗如下表:表2.2-1

如果甲型金属由于市场原因利润变化σ,试确定σ在哪个范围变化时,最大利润不变?

解:根据题中相关条件可将原问题转换为如下线性规划问题:

对上述线性规划问题加入松弛变量x4、x5、x6,从而化为如下标准型:

利用单纯形法可求出上述线性规划问题的最终单纯形表:表2.2-2

当c`1=c1+σ时,对应的最终单纯形表为:表2.2-3

如需保持最优基不变,需要满足cj-zj≤0(j=1,2,3,4,5),即:

由此可得: -3≤σ≤3时,最大利润保持不变。

结论

本文从灵敏度分析的研究背景出发,首先详细阐述了灵敏度分析的重要意义及灵敏度分析的分类,然后对灵敏度分析问题做出了详细的理论分析,并辅以实例来分析和介绍灵敏度分析在现实生活中的实际应用。

基金项目:河南工业大学校级科研基金项目10XZR010.

[参考文献]

[1]萧浩辉.决策科学辞典[M].北京:人民出版社.1995:316-317.

[2]胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社.2005:63-64.

[3]朱求长.运筹学及其应用[M].北京:武汉大学出版社.1997:83-94.

[4]何坚勇.最优化方法[M].北京:清华大学出版社.2007:102-116.

第8篇:运筹学单纯形法教程范文

关键词:宗教;首饰设计;创作命题

1.佛典中的“黑”与“白”

《佛教对于宋学的影响之一例》中有一则小故事,里面讲到朱子教人用白豆黑豆来“系念”,起一善念,则投白豆一粒于器中:起一恶念,则投黑豆。这也是作者举了《贤愚经》卷十三的一个例子。从中我们可以看出,宋代的理学不但在大的思想方面受了佛教的影响,连许多人们平常不注意的末节也受到其影响。

接下来又有一些例子来稍加诠释,并引申来谈一谈佛典中的“黑”与“白”。

《摩诃僧律》卷十三:

羯磨已,此比丘应作二种色筹:一者黑,二者白。不应唱言:非法者捉黑筹,如法者捉白筹。应如是唱:如是语者取黑筹,如是语者取白筹。(《大正新修大藏经》,22,344b)

《十诵律》卷三十五:

若比丘已作行筹人,随僧多少应作二种筹:一分长,一分短;一分白,一分黑。说如法者,为做长筹;说非法者,为作短筹。说如法者,为做白筹;说非法者,为作黑筹。

所谓“筹”,是小竹片。这里讲的是用投筹的办法来裁决和尚中的争端。在这里,黑筹与白筹和善恶念头无关。可是黑仍然表示反面的近乎恶的东西,而白则表示正面的近乎善的东西,东西不同,含义不同,含义则一。关键不在东西在颜色。

白黑象征善恶,还表现再其他场合:

刍当知,若纯黑业得纯黑异熟。若纯白业得纯白异熟。若黑白杂业得杂异熟。是故刍应离纯黑及黑白杂业,当勤修学纯白之业。

佛教中的黑与白象征了善与恶。更加抽象一点就是指的两个极端,一个好的极端一个坏的极端。而有极端就会有转化,这正好契合了佛教的因果业报的思想。

2.周易、道教与道家中的“黑”与“白”

2.1《周易》

道教和道家起初都是受《周易》思想的影响。《周易》是建立在阴阳二元论基础上对事物运行规律加以论证和描述的书籍,其对于天地万物进行性状归类,天干地支五行论,甚至精确到可以对事物的未来发展做出较为准确的预测。

《周易》中没有明确的提及黑白概念,但其中的易挂系统确有类似的定义。易卦系统最基本的要素为阴阳概念,而阴阳概念包括阴阳的性质和状态两层意义。

2.2道家

首先说明一下“道家”与“道教”二词,常被不加区别地使用。道家是由老子、庄子开创,并在魏晋被重新发明的哲学思想流派,将道教理解为于两汉逐渐形成,后又有若干发展分化的宗教,那么,虽然道教在理论上汲取了道家思想的大量因素,甚至奉老子为教主,但是二者还是不能混为一谈。

《老子》:

“知白守黑”,这是《老子》中的一句成语,白指对是非明白清楚,黑是指沉默。意指知道事情的对错,但不轻易发表看法,这是古代道家的处事哲学态度。我国还有“黑白分明”之说,比喻好坏区分得很清楚。我国的阴阳五行说中,黑色象征龟蛇、北方、冬天、寒气、水、水星。白色象征虎、秋天、风、金属、金星。可见在我国,有关黑与白的含义是十分丰富的。

2.3道教

道教继承了《周易》中阴阳图案。其黑白造型,这是有其符号含义的。

阴,古作“稹保或加表示虚拟实体的“阜”作“阴”;阳,古作“[”,或加表示虚拟实体的“阜”作“阳”。“稹弊执咏翊釉疲意为“正在旋转团聚的雾气”。“[”意为“发散气体”。可见古人是从物质世界的本质。――“气体”和气体的“运动”这两个角度定义“阴阳”的。古人不称“阳阴”而称“阴阳”,这与古人的世界起源逻辑有关。其世界创生次序是:无极生太极太极生两仪(两仪即天地)“黑”与“白”也正是象征“阴阳”。

《周易》、道家以及道教中“黑”与“白”所指的含义我们大体可以理解为阴阳的概念。与佛教中的黑白概念最大的区别为:佛教的是有好坏之分的极端,而阴阳学说中的极端是没有好坏之分的。

3.伊斯兰教与基督教中的“黑”与“白”

在基督教中,白色是上帝的颜色,圣母玛利亚就身穿白色上衣。古希腊之神穿的也是白色衣服。在许多教义中,白色带着浓厚的令人向往的神圣的色彩。而黑色则代表庄重。黑色与黑暗是同义词,这与罪和审判相关。这里也有别于佛教中的善恶,道教中的阴阳。这里的黑白并不是一个两极化的概念,而只是分别代表不同的意义而已。

在伊斯兰教中,白色是圣洁的象征,在著名的麦加朝觐中,伊斯兰教徒不论地位高低,一律身披白布,以表明他们崇高的和忘我的牺牲精神;而黑色则有隐秘的含义,就如伊斯兰地区的女子大都身着黑色长裙黑色的面纱。在我们看来是神秘的意义,实则不然。其实这与他们的教义有关。教义指出少女的身体是不可露给外人(男)看的。如果发生了这是一种对自己、对自己的信仰乃至对自己信仰神的大不敬。

4.创作命题上的启发

(1)直接以“黑与白”为命题进行创作。可以根据不同的宗教文化中的独特的符号为元素为依托,用不同的材料来表现其中黑白的独特韵味。这类命题的创作主要是体现不同文化中对黑白的一般理解,也就是传统设计;

(2)借由不同的宗教中对黑白的理解,重新赋予其含义进行创作。比如道教的黑与白象征着阴阳。我们则不光以材料或表面处理的方式来表现,可以进一步可以改变结构。用完整的结构和镂空等不完整的结构来表现阴阳的意味。属于结构较复杂的设计;

(3)将黑白主题上升到其哲学意义,赋予每一件作品深层含义。这些作品可以是单件的,也可以是一系列的。借此来表达作品内涵的丰富性与形态的多变。这类型的创作可以多用现代首饰的制作手法,尽可能在现代简约的风格里面呈现原有的文化符号。(作者单位:武汉工程学院)

参考文献:

[1]季羡林.季羡林谈佛[M].北京:季羡林研究所,2007.44

第9篇:运筹学单纯形法教程范文

我国是最早采用十进位值制计数的国家. 这种计数法使得我国古代在数值计算方面长期处于领先地位,小数也是我国最早发明并运用的,它经历了一个较长的发展历程.

小数是在实际度量和整数运算(如除法、开方)的需要中产生和发展起来的. 随着社会的发展,对度量精度的要求逐渐提高,反映在数学上,就是对数量表示的精确程度要求的提高. 开始,人类只能用整数表示数量,继而在所表示的数量的末尾附注“有余”、“有奇”或“强”、“弱”等字样,以表示该数量与实际量之间的差异,当需要用数来比较精确地表明这种差异的时候,就逐渐形成了两种表示方法:一种是用分数来表示不足整数的剩余部分;另一种是发展度量衡系统,采用更小的度量衡单位来表示有关的量. 我国古代较早地形成了占主流的十进制单位系统. 刘徽在注解《九章算术》时,长度的记法采用的单位是:丈、尺、寸、分、厘、毫、秒、忽,忽是最小的单位,在计算中他把忽做为单位,以下那些没有明确单位的数就是小数,刘徽称作“徽数”,或者把它舍去,或者化成简单分数,或者用十进分数表达. 刘徽是我国历史上目前所知最早应用小数的数学家. 可惜的是他没有对计数法稍加改进,把小数推到现代的水平,反而把十进分数作为一般的分数进行通分约分.

刘徽以后,有些天文学家和数学家从不同的角度也采用了这种科学的小数计数法. 南朝刘宋著名科学家何承天编著的《宋书》律历志部分,大量地记述了如

十一万八千二百九十六二十五(1148296.25)

九万四千三百五十七(94305.17)

这样的数,用附在整数位后面的小字来表明小数,这大概是数学史上最早的小数表示法了.

宋代的数学家秦九韶的《数书九章》中,不仅有大量的小数的运算,而且他对小数的记法也十分先进:用有关文字标明一个筹算数码的个位数,清楚地把整数部分和小数部分区分开来. 如在卷6“环田三积”的运算中,得出数“三十二万四千五百六步二分五厘”(324506.25步),他在演算中用筹算记为

用“余”字明确表示该位以后皆是小数,“余”字无疑起着现代小数点同样的作用. 他还在卷12和卷13中使用了0.8,0.5等纯小数.

与秦九韶几乎同一个时代的数学家李冶在用天元术(我国古代求一元高次方程的方法)解决问题时,也很明确地表示在运算中所遇到的小数. 如方程348-248x-0.5x2=0记为

其中“ ”就是0.5. (天元术中在常数项旁边注一“太”字)

由此可见,宋元时期,我国在小数的记法上不仅指明了数的个位,区别出整数部分和小数部分,而且对于纯小数,还写上了我国特有的“”,表示得十分清楚. 由于我国古代筹算历来是对齐数位进行的,所以小数的运算也是不成为问题的. 因此可以说,我国的小数在宋元时期已发展到现代的水平了,与现在相比,仅是没采用小数点的记号罢了.

世界上,古印度的数学家也在开方得不到整数根时使用过十进分数. 十二世纪以后,欧洲数学家开始采用十进分数,但没有形成系统的方法,也不够普遍. 到了1585年,比利时的一位工程师和学者斯特文(S.Stevin)出版了一本仅有7页的小册子《论小数》(Ladisme),详细地介绍了小数的意义,并且把小数推广到全部算术运算上去,从而对小数的推广、普及工作贡献很大. 斯特文表示小数的方法是在整数的最末一位数字后边加上一个圆圈,圈中写一个“0”字,以下每位小数之后都加一个圆圈,圈内依次写1,2,3,…,用以指明每个数字的位数. 例如35.914写作359①1②4③. 这种表示形式仍是很笨拙,特别是用于除法运算比较麻烦,于是创造合适的小数的记法提到了日程上来了. 有的数学家用一撇把小数部分分开,有的数学家在小数部分的数字下面划一横线,也有数学家用一垂直线将整数部分和小数部分间隔开,等等. 1593年,德国数学家克拉维斯(C.Clavius)的著作中首先出现了小数点,并在欧洲逐渐被采用.

小数点在我国最早出现在1723年的著作《数理精蕴》里,只是小数点是记在个位数的右上方的,与现在记法略有不同. 其实,《数理精蕴》中的记法并未引起我国学术界的注意,所以在较长的时间内,对于十进制小数的记法一致很混乱,直到十九世纪末才普遍采用了小数点. 至此,小数在我国获得了完全胜利.

参考文献

[1] 眭秋生.我国十进小数发展简史[J].南京师大学报(自然科学版).1985(2).91-95.

[2] [英]斯科特.数学史[M].南宁:广西师范大学出版社,2002.131-133.

[3] 刘纯.大哉言数[M].沈阳:辽宁教育出版社,1993.111-119,212-215.