1、現(xiàn)代優(yōu)化計(jì)算方法一、課程說(shuō)明課程編號(hào)：160210Z10課程名稱(chēng)：現(xiàn)代優(yōu)化計(jì)算方法/Modern Optimization Calculation Method課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)課學(xué)時(shí)/學(xué)分：32/2先修課程：運(yùn)籌學(xué)、Matlab、現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)（JAVA）與應(yīng)用. 適應(yīng)專(zhuān)業(yè)：信管、電子商務(wù)、金融教材、教學(xué)參考書(shū)：1. 黃平等. 最優(yōu)化理論與方法. 北京：清華大學(xué)出版社，2009年；2邢文訓(xùn)等. 現(xiàn)代優(yōu)化計(jì)算方法(第二版). 北京：清華大學(xué)出版社，2005年；3劉繼軍. 現(xiàn)代數(shù)值計(jì)算方法. 北京：科學(xué)出版社, 2010年；4梁旭. 現(xiàn)代智能優(yōu)化混合算法及其應(yīng)用-(第2版) 北京：電子工業(yè)出版社，20

2、14年。二、課程設(shè)置的目的意義最優(yōu)化是人們?cè)诮?jīng)濟(jì)管理、科學(xué)研究和工程技術(shù)等諸多領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要在滿(mǎn)足強(qiáng)度要求等條件下使所用材料的總重量最輕，資源分配要使各用戶(hù)利用有限資源產(chǎn)生的總效益最大，安排運(yùn)輸方案要在滿(mǎn)足物資需求和裝載條件下使運(yùn)輸總費(fèi)用最低等。可以預(yù)料, 隨著科學(xué)技術(shù)尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展, 以及數(shù)學(xué)理論與方法向各門(mén)學(xué)科和各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的更廣泛、更深入的滲透。最優(yōu)化理論和技術(shù)必將在社會(huì)的諸多方面起著越來(lái)越大的作用。本課程主要講解當(dāng)前最常見(jiàn)和常用的幾種最優(yōu)化方法，重點(diǎn)介紹各方法的原理。培養(yǎng)學(xué)生采用最優(yōu)化思想解決經(jīng)濟(jì)、管理領(lǐng)域中的問(wèn)題。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)進(jìn)一步加深和完善學(xué)生關(guān)

3、于理論體系方面的知識(shí)，提高他們運(yùn)用數(shù)學(xué)模型求解問(wèn)題的能力。三、課程的基本要求知識(shí)：通過(guò)對(duì)有關(guān)優(yōu)化算法的講解，掌握有關(guān)算法的基本原理，了解各種優(yōu)化算法的適用范圍及其存在的不足。熟練掌握通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件、利用有關(guān)優(yōu)化算法的求解技術(shù)、并分析求解結(jié)果的現(xiàn)實(shí)意義。能力：培養(yǎng)信息管理與信息系統(tǒng)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用優(yōu)化的思想處理和解決實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題。素質(zhì)：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生運(yùn)用優(yōu)化算法思考問(wèn)題的能力。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用優(yōu)化的思想處理現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問(wèn)題，并通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和相關(guān)最優(yōu)軟件求解問(wèn)題的能力。四、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)

4、（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實(shí)踐第1章約束最優(yōu)化方法66重點(diǎn)講解二次規(guī)劃和3種最優(yōu)化方法拉格朗日乘子法、制約函數(shù)法、可行方向法。在教學(xué)中，講清講透基本原理，并使用大量實(shí)例來(lái)解釋說(shuō)明，學(xué)生通過(guò)閱讀教材能較好地掌握其相應(yīng)知識(shí)。課堂講授時(shí)，除講清基本原理外，還引入教師相關(guān)的科研成果和經(jīng)驗(yàn)，并利用一些典型案例與實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)明相應(yīng)的原理，這樣不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，而且還使學(xué)生加深了對(duì)原理的理解，進(jìn)而掌握這些知識(shí)。第2章無(wú)約束最優(yōu)化方法44梯度法、牛頓法、共軛梯度法、變尺度法各求解方法的原理及具體求解步驟。第3章一維最優(yōu)化方法44有黃金分割法、切線(xiàn)法格點(diǎn)法、和插值法。插值法法的原理和求解步驟

5、。第4章啟發(fā)式算法22啟發(fā)式算法的基本原理及其分類(lèi)。第5章禁忌搜索法44局部搜索，禁忌搜索算法的思想和模型，及實(shí)現(xiàn)禁忌搜索法的技術(shù)問(wèn)題。禁忌搜索法的原理及在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。第6章模擬退火法44模擬退火法的算法模型和收斂性分析，及模擬退火法的技術(shù)問(wèn)題。模擬退火法的模型設(shè)計(jì)及收斂性 分析。模擬退火算法的應(yīng)用第7章遺傳算法44介紹遺傳算法的基本概念和性質(zhì)，算法模型及模板理論遺傳算法的實(shí)現(xiàn)。第8章蟻群優(yōu)化算法44基本蟻群算法的原理、數(shù)學(xué)模型和具體實(shí)現(xiàn)。數(shù)學(xué)模型的建立注：實(shí)踐包括實(shí)驗(yàn)、上機(jī)等五、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求最優(yōu)化方法課程實(shí)驗(yàn)圍繞決策問(wèn)題，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型、并對(duì)所建立的模型運(yùn)用所學(xué)最優(yōu)化方法設(shè)計(jì)求解步驟、迭代終止條件。然后利用計(jì)算機(jī)軟件求解所涉及程序，同時(shí)對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行分析。使學(xué)生達(dá)到正確理解有關(guān)最優(yōu)化方法的基本原理、熟練掌握計(jì)算機(jī)軟件求解技術(shù)、并分析求解結(jié)果的現(xiàn)實(shí)意義。經(jīng)過(guò)由模仿到設(shè)計(jì)、求解簡(jiǎn)單的管理經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，再到深入認(rèn)識(shí)和掌握有關(guān)最優(yōu)化方法的原理和精髓，最終使學(xué)生形成運(yùn)用最優(yōu)化方法思考、求解和分析問(wèn)題的慣性思維，成為既能運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)定性分析和思考問(wèn)題，又能通過(guò)理論分析，給出量化結(jié)果的合格的經(jīng)濟(jì)管理專(zhuān)業(yè)人才。六、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考試主要采用閉卷方式，考試范圍應(yīng)涵蓋所有講授的內(nèi)容，考試內(nèi)容應(yīng)能客觀反映出學(xué)生對(duì)本門(mén)課程主要概念的記