《Management Science---Optimization and Decision of Power System 》
适用 工學碩士 研究生2.5年學制 适合全校各 專業（ 36 學時 2 學分）
一、課程的目的和任務
本課程授課對象：本校工學碩士研究生
本課程性質：公共非學位課
課程内容簡介：主要介紹線性規劃、整數規劃、運輸問題、動态規劃、網絡技術、決策分析、層次分析法等優化決策方法。以及上述優化決策方法在電網布局優化、電源系統規劃、燃料優化管理、電力經濟調度、煤炭最優調運、電力機組最優維修、發電機組的最優啟停、電力設備最優更新、電力工程項目的最優開發次序、電站投資最優分配、輸電線路最優施工、電網輸電線路的最優擴建、變電站容量最優決策、電力公司崗位價值貢獻度、電力系統安全評價、電力需求預測等問題中的應用。
本課程教學的基本任務和目的：學生通過學習該課程，應了解管理科學中定量研究的特點，能夠理解線性規劃、整數規劃、動态規劃、多目标規劃、圖與網絡、決策論等分支的基本優化原理，并掌握其中常用的模型和算法在電力能源環境系統中的應用，具備一定的建模能力，能夠熟練應用線性規劃、整數規劃、動态規劃、圖與網絡和決策論中的重要理論來解決實際電力能源環境問題。
二、課程的基本要求和特點
課堂講授：逐步完善電子教學手段，運用電子課件的形象教學和适度的理論推導，講清概念、原理和主要定理；結合例題講解和較大量的課外練習使學生理解和掌握重點模型和算法；注重“案例分析”；逐步增加應用建模和算法設計的技能教學；加強對學生實際應用能力的開發和培養。各章節及其中主要術語應給出英文翻譯。
作業方面：布置一定量的作業，幫助學生掌握重點、培養自學和獨立分析問題的能力。在完成一定的手算練習的前提下，鼓勵學生編程或找标準程序求解計算題。通過指定文獻閱讀，使學生了解本課程所授理論在電力能源環境系統的廣泛應用。
三、本課程與其它課程的聯系
本課程的基礎是高等數學、線性代數、概率論與數理統計，與技術經濟學重複部分劃歸技術經濟學，與系統工程重複部分劃歸本課程，本課程在定性與定量相結合的基礎上側重于定量分析、實際問題的數學抽象、建立優化模型和算法設計與實現。
管理科學是現代管理理論的一個重要學派，它将最新科學技術成果應用于管理，它的指導思想是使用先進的數學方法及管理手段，使生産力得到最為合理的組織，以獲得最佳的經濟效益。“管理科學”理論把現代科學方法運用到管理領域中，為現代管理決策提供了科學的方法。它使管理理論研究從定性到定量在科學的軌道上前進了一大步，同時它的應用對企業管理水平和效率的提高也起到了很大作用。
四、課程的主要内容
本課程主要介紹線性規劃、整數規劃、運輸問題、動态規劃、網絡技術、決策分析、等優化決策方法,以及上述優化決策方法在電力能源和環境管理領域中的應用，并介紹一些常用的管理定量分析軟件。
1 線性規劃部分
教學要求：
了解：線性規劃問題的數學模型，解的概念，解的性質，線性規劃的對偶理論、影子價格。
掌握：線性規劃問題的圖解法、單純形法、對偶單純形法以及常用的靈敏度分析方法。
應用：學會對一些管理優化問題進行分析，建立模型并求解。
熟悉：目前常用的用于求解線性規劃問題的軟件，如WinQsb、Microsoft Excel Solver、LINDO、 MATLAB等。
教學要點：
（1）線性規劃問題；
（2）線性規劃模型：一般模型、标準模型、标準模型的變化；
（3）線性規劃解的概念：基礎解、可行解、基礎可行解、最優解、基、最優基、最優基的逆；
（4）線性規劃解的性質；
（5）線性規劃問題的解法：圖解法、單純形法、大M法、兩階段法；
（6）線性規劃的對偶理論：能夠寫出線性規劃問題的對偶問題、對偶基本性質、影子價格；
（7）對偶單純形法；
（8）靈敏度分析：會确定參數bi，cj及aij的影響範圍、靈敏度分析在生産管理中的應用。
2 運輸問題部分
教學要求：
了解：運輸問題的數學模型，解的結構與性質。
掌握：運輸問題初始解的西北角法、最小元素法、伏格爾法和最優解的閉回路法、位勢法；求解産銷平衡、産大于銷、産小于銷、不能缺貨等幾種常見類型的運輸問題。
應用：學會對一些簡單的管理優化問題進行分析，建立模型并求解。
熟悉：目前常用的用于求解運輸問題的軟件，如WinQsb、Microsoft Excel Solver等。
教學要點：
（1） 運輸問題的數學模型，解的結構與性質；
（2） 西北角法；
（3） 最小元素法；
（4） 伏格爾法；
（5） 閉回路法；
（6） 位勢法；
（7） 非平衡調運及不能缺貨的運輸問題。
3 多目标線性規劃部分
教學要求：
了解：多目标規劃問題的數學模型，多目标優先級、解的概念與性質。
掌握：多目标規劃問題的圖解法、多目标規劃的單純形法。
應用：學會對一些管理優化問題進行分析，通過引入優先級和正負偏差變量建立模型并求解。
教學要點：
（1）多目标優先級；
（2）多目标處理；
（3）約束方程的處理；
（4）多目标的綜合；
（5）多目标規劃問題的圖解法；
（6）多目标規劃的單純形法。
4 整數規劃部分
教學要求：
了解：整數規劃問題的實際應用背景、數學模型、解的概念與性質。
掌握：0-1規劃的解法、分支定界法、割平面法和指派問題的解法。
應用：學會對一些簡單的管理優化問題進行分析，建立模型并求解。
熟悉：目前常用的用于求解整數規劃問題的軟件，如WinQsb、Microsoft Excel Solver。
教學要點：
（1） 整數規劃問題的數學模型，解的概念與性質；
（2） 0-1規劃的解法；
（3） 分支定界法；
（4） 割平面法；
（5） 指派問題的匈牙利解法。
5 非線性規劃部分
教學要求：
了解：非線性規劃問題的基本概念，最優性條件。
掌握：非線性規劃問題基本算法，如無約束問題的優化方法。
應用：學會對一些管理優化問題進行分析，建立模型并求解。
熟悉：目前常用的用于求解非線性規劃問題的軟件，如Microsoft Excel Solver、WinQsb、MATLAB等。
教學要點：
（1） 非線性規劃問題的基本概念；
（2） 最優性條件；
（3） 無約束問題的基本算法。
6 動态規劃
教學要求：
了解：動态規劃的基本概念和原理。
掌握：動态規劃的階段、狀态、決策和效益以及狀态轉移方程以及動态規劃建模的一般步驟。
應用：學會對一些管理優化問題進行分析，建立模型并求解。
教學要點：
(1) 動态規劃的基本概念和原理；
(2) 動态規劃的階段、狀态、決策和效益函數；
(3) 狀态轉移方程的建立；
(4) 熟知動态規劃的幾種典例：最優路線問題，資源分配問題，機器負荷分配問題等，會解決這些實際問題。
7 圖與網絡
教學要求：
了解：圖與網絡的基本概念和原理，最優樹、最短路、最大流問題、最小截集等基本概念。
掌握：最優樹、最短路、最大流和最小截集的解法。
應用：學會對一些網絡優化問題進行分析，建立模型并求解。
熟悉：目前常用的用于求解圖與網絡問題的軟件，如Microsoft Excel Solver、WinQsb、MATLAB等。
教學要點：
（1） 圖與網絡的基本概念和原理
（2） 破圈法和避圈法求解最優樹問題
（3） 用狄氏标号法求最短路問題
（4） 福特--富爾克遜标号法求最大流問題
8 網絡計劃技術
教學要求：
了解：網絡技術的基本概念及幾種重要的時間參數。
掌握：求解關鍵路徑、計劃評審技術。
應用：學會對一些網絡計劃問題進行分析，做出網絡圖，建立模型并求解。
熟悉：目前常用的用于求解網絡計劃技術的的軟件，如Microsoft Excel Solver、WinQsb、MATLAB等。
教學要點：
（1） 網絡技術的基本概念
（2） 求解重要時間參數
（3） 根據已知條件做出網絡圖
（4） 關鍵路徑法
（5） 計劃評審技術
9 決策分析部分
教學要求：
了解：決策的基本概念和原理，确定型、不确定型、風險型決策問題及模型。
掌握：最大期望值原則、決策樹法、貝葉斯法、馬爾可夫決策等方法。
應用：學會對一些管理優化問題進行分析，建立模型并求解。
教學要點：
（1）決策的基本概念和原理，确定型、不确定型、風險型決策問題及模型；
（2）确定型決策方法；
（3）不确定型決策：樂觀、悲觀、樂觀系數法、後悔值等方法；
（4）風險型決策：期望值原則、決策樹法、貝葉斯法、馬爾可夫決策等。
五、學時分配（總學時： 36 學分： 2 ）
| 章 次 | 課 程 内 容 | 講授學時 | 實驗學時 | 學時小計 |
| 0 | 管理科學概論 | 2 | | |
| 1 | 線性規劃 | 4 | | |
| 2 | 線性規劃的對偶理論 | 2 | | |
| | 電力系統應用案例（1） | 2 | | |
| 3 | 運輸問題 | 2 | | |
| 4 | 整數規劃 | 4 | | |
| | 電力系統應用案例（2） | 2 | | |
| 5 | 動态規劃 | 2 | | |
| 6 | 非線性規劃 | 2 | | |
| | 電力系統應用案例（3） | 2 | | |
| 7 | 圖與網絡技術 | 4 | | |
| 8 | 決策分析 | 2 | | |
| 9 | 多目标決策 | 2 | | |
| | 相關軟件介紹 | | 2 | |
| | | | | |
| | 課時合計 | 34 | 2 | |
六、考核方式
考核形式：非筆試。
考核材料類型：文獻綜述或學術論文。
基本要求：本課程在自己專業領域各方面運用的文獻綜述或者将課程某些理論在自己專業領域内中應用的學術論文1篇，題目結合論文内容自定，字數限定在5000-8000字，參考文獻10篇以上，其中至少有2篇英文文獻。
課程答辯：否
具體評分标準：
| 評價内容 | 具體要求 | 權重 |
| 論文内容 | 思路清晰，語言表達準确，概念清楚，論點正确；文獻綜述要求能夠将課堂所學理論在自己專業領域應用情況進行合理的歸納，結構和思路嚴謹。學術論文應用合理，計算和邏輯正确，論述充分。 | 0.5 |
| 創新 | 對前人工作有所改進或突破，或者有獨特見解，不能僅僅是對前人工作的簡單羅列。 | 0.2 |
| 知識能力 | 綜合應用專業知識的能力。 | 0.2 |
| 格式 | 格式規範、清晰；編号齊全，圖表完備。 | 0.1 |
總成績評定說明：
總評成績采取五級評分制（優秀、良好、中等、及格、不及格）。
七、教材及參考書
教材：
施泉生.管理科學及其應用，上海财經大學出版社，2006,11.
參考書目：
1.（加）鐘彼德（Peter C.Bell）. 管理科學（運籌學）戰略角度的審視，機械工業出版社，2000.10.
2.丁以中，Jennifer S.Shang. 管理科學―運用Spreadsheet建模和求解，清華大學出版社2003.
3. 施泉生. 運籌學（第二版），中國電力出版社，2009.2
八、審核意見
〖以研究生課程任課教師組為基礎，共同讨論确定本課程教學大綱；然後逐級報所在教研室、院系主管領導審核批準；最終交研究生處彙總備案。〗
| 8-1 課程任課教師組總結及建議 本課程屬全校研究生選修課，應結合不同專業方向特點，針對不同班級強化與其研究大方向相關的内容教學。 任課教師組簽字： 施泉生 、 趙文會 、 、 、 日期： 2012.11.15 |
| 8-2 學科（教研室或基層教學單位）審核意見 教研室主任簽字： 日期： |
| 8-3 院系分管研究生教育領導審核意見 院系領導簽字： 日期： |