運籌學(xué)之整數(shù)規(guī)劃課件

運籌學(xué)之整數(shù)規(guī)劃運籌學(xué)之整數(shù)規(guī)劃運籌學(xué)之整數(shù)規(guī)劃第八章整數(shù)規(guī)劃1整數(shù)規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型2分支定界法8.3割平面法8.40-1整數(shù)規(guī)劃8.5指派問題8.1整數(shù)規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型、整數(shù)規(guī)劃問題的特征變量取值范圍是離散的,經(jīng)典連續(xù)數(shù)學(xué)中的理論和方法般無法直接用來求解整數(shù)規(guī)劃問題例某公司計劃在m個地點建廠,可供選擇的地點有A1,A2…Am,他們的生產(chǎn)能力分別是a1,a2…,am(假設(shè)生產(chǎn)同一產(chǎn)品)。第個工廠的建設(shè)費用為f(i=12m,又有n個地點B1B2,…B需要銷售這種產(chǎn)品,其銷量分別為brb2…bn。從工廠運往銷地的單位運費為G試決定應(yīng)在哪些地方建廠,即滿足各地需要,又使總建設(shè)費用和總運輸費用最省?田徑運動是一項提升學(xué)生整體身體素質(zhì)的有效運動方式，而且對于初中生來說，文化課學(xué)習(xí)壓力較大，更需要通過體育課進(jìn)行身體和心理的放松，因此，體育課不能被忽視。作為初中體育課田徑運動的重要組成部分，長跑是其中一個重要的分支，主要考驗的是學(xué)生的反應(yīng)能力、忍耐力與沖刺能力。下面，我們主要探討初中田徑長跑的訓(xùn)練對策。一、反應(yīng)能力訓(xùn)練對于初中生來說，由于其學(xué)習(xí)壓力相對較大，且長期處于室內(nèi)，缺乏相應(yīng)的運動，其身體反應(yīng)能力相對較弱。長跑首先考驗的是學(xué)生的反應(yīng)能力，能否在發(fā)槍令響起的一刻搶占先機(jī)，對于整個長跑過程和長跑成績來說起著至關(guān)重要的作用，因此，不能忽視對學(xué)生反應(yīng)能力的訓(xùn)練。常規(guī)的訓(xùn)練方法過于緊張嚴(yán)肅，難免給學(xué)生造成心理壓力，影響發(fā)揮，所以，老師要改變原有訓(xùn)練模式，實施趣味性反應(yīng)能力訓(xùn)練，以此活躍課堂氣氛，使訓(xùn)練效果達(dá)到最佳，比如，老師可以將體育游戲與課堂結(jié)合，將阿拉伯?dāng)?shù)字1到10配上相應(yīng)的動作，比如數(shù)字“4”對應(yīng)的是“蹲下”，數(shù)字“5”對應(yīng)的是“向后轉(zhuǎn)”，數(shù)字“6”對應(yīng)的是“稍息”，給每個數(shù)字都配上體育動作，然后老師喊出數(shù)字，學(xué)生做出數(shù)字對應(yīng)的動作，以此鍛煉學(xué)生的反應(yīng)能力，而且這種方法將學(xué)生的注意力完全集中起來，有利于課堂教學(xué)內(nèi)容的開展。二、忍耐力訓(xùn)練長跑過程就是對學(xué)生忍耐能力的考查，學(xué)生在長跑運動中會遭遇“長跑極點”，這是一個十分難熬的短暫過程，對于學(xué)生的身體素質(zhì)和心理素質(zhì)都具有極大考驗。所以，在日常的長跑訓(xùn)練中，老師應(yīng)著重訓(xùn)練學(xué)生的忍耐能力，克服“長跑極點”，完成長跑過程。長跑對于忍耐力的考察體現(xiàn)在學(xué)生對于“長跑極點”的忍耐程度，因此，老師的忍耐力訓(xùn)練重點應(yīng)放在對學(xué)生忍耐極點能力的提升上。老師可以在進(jìn)行長跑前將長跑需要的呼吸頻率教給學(xué)生，讓學(xué)生在理論上接受跑兩步或三步一呼氣，跑兩步或三步一吸氣的呼吸方法，然后老師在學(xué)生將要面臨“長跑極點”時在旁邊喊出呼吸節(jié)奏，幫助學(xué)生調(diào)整呼吸，讓學(xué)生在實際長跑過程中掌握呼吸技巧，從而克服“長跑極點”，增強(qiáng)忍耐力，使學(xué)生的長跑技能得到提升。但是老師不能對所有學(xué)生采取相同的訓(xùn)練強(qiáng)度，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生實際的身體狀況對自己的訓(xùn)練強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，對于有身體疾病或者身體素質(zhì)較差的學(xué)生來說，不能一味地要求他們與其他學(xué)生一樣在相同時間范圍內(nèi)克服“長跑極點”，而應(yīng)該通過對這些學(xué)生身體機(jī)能的專業(yè)考察后再決定對他們的長跑要求，在確保學(xué)生身心安全的前提下對學(xué)生進(jìn)行長跑忍耐力訓(xùn)練。在體育課上，老師在很多情況下不能對所有學(xué)生“一視同仁”，對于不同學(xué)生應(yīng)設(shè)置不同的訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)，為不同身體素質(zhì)的學(xué)生提供最適合的長跑訓(xùn)練方法，這對于體育老師的專業(yè)素養(yǎng)和責(zé)任心來說是一項挑戰(zhàn)，需要體育老師嚴(yán)格要求自己，充分為學(xué)生著想，只有這樣才能實現(xiàn)良好的教學(xué)效果。三、沖刺能力訓(xùn)練長跑雖然主要考查了學(xué)生對于“長跑極點”的忍耐能力，但是長跑最后的沖刺階段對于最后的長跑成績也起著不容忽視的作用。由于隨著時間長度的增加，學(xué)生的體力在最后趨于“透支”，很難在最后的沖刺階段有所提升。針對這一問題，老師要制定合適的教學(xué)方法對學(xué)生的沖刺能力進(jìn)行訓(xùn)練。比如可以在慢跑兩圈后，對學(xué)生進(jìn)行一百米沖刺訓(xùn)練。由于這種訓(xùn)練是在慢跑之后，也更加接近于長跑沖刺階段學(xué)生的身體反應(yīng)，達(dá)到最佳訓(xùn)練效果。而且老師要根據(jù)學(xué)生不同的身體素質(zhì)給予學(xué)生專業(yè)化的沖刺建議，身體素質(zhì)好的學(xué)生可以在四百米時進(jìn)行沖刺，身體素質(zhì)較差的學(xué)生可以選擇最后兩百米或一百米進(jìn)行沖刺，絕不能將全班同學(xué)的沖刺時間籠統(tǒng)設(shè)定在相同的剩余距離，這樣對于身體素質(zhì)較強(qiáng)的學(xué)生來說可能會降低其長跑成績，對于身體素質(zhì)相對較差的學(xué)生來說，實現(xiàn)難度較大，很有可能對其身體健康產(chǎn)生不利影響。所以長跑的沖刺訓(xùn)練要建立在科學(xué)的方法之上。綜上所述，我們可以大致了解到長跑所需的基本技能，老師要依據(jù)長跑的技能需要對學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的針對性訓(xùn)練，還應(yīng)根據(jù)不同學(xué)生的身體和心理素質(zhì)為學(xué)生制定出符合其身體技能的跑步技巧，以學(xué)生身體不同需要為依據(jù)，告知學(xué)生長跑注意事項，在保證學(xué)生身體健康安全的情況下進(jìn)行各方面訓(xùn)練，以提升學(xué)生的長跑技能，實現(xiàn)對學(xué)生良好身體素質(zhì)的培養(yǎng)。近年來，黨和政府高度重視農(nóng)村中小學(xué)生的思想道德建設(shè)，未成年人的思想道德建設(shè)的力度大為加強(qiáng)，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢。但當(dāng)前農(nóng)村中學(xué)學(xué)生思想道德存在一些不容忽視、無法回避的問題。一些領(lǐng)域道德失范，一些地方封建迷信、黃賭毒等社會丑惡現(xiàn)象沉渣泛起，一些未成年人價值觀發(fā)生扭曲，給未成年人的成長帶來了不可忽視的負(fù)面影響。加強(qiáng)未成人的思想道德建設(shè)，是關(guān)系國家和民族命運的希望工程，是關(guān)系億萬家庭實際利益的民心工程，是關(guān)系到社會可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)工程。一、農(nóng)村中學(xué)學(xué)生思想道德現(xiàn)狀積極的方面在當(dāng)今的農(nóng)村中學(xué)教育中，智育的力度是有目共睹的，但往往有時候是以德育的削弱為代價。通過調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)農(nóng)村中學(xué)學(xué)生思想道德的主流是值得肯定的。其現(xiàn)狀有幾個方面的特征：（1）具有強(qiáng)烈的愛國意識。學(xué)生有較高的愛國熱情，有較強(qiáng)的民族自尊心和自豪感，希望祖國繁榮昌盛。（2）贊同集體主義精神。在學(xué)校和集體的活動中，都愿意為所在集體的榮譽(yù)付出自己的辛勤和汗水。（3）渴望民主、平等、自由。學(xué)生對民主、平等、自由等表現(xiàn)出較大的熱情。他們希望社會能夠給予他們?nèi)烁竦淖銐蜃鹬兀Ｍ改附o予較大的足夠空間，希望學(xué)校給予學(xué)生以平等尊重的教育態(tài)度。二、農(nóng)村中學(xué)學(xué)生思想道德現(xiàn)狀現(xiàn)存問題及原因分析（一）現(xiàn)存問題在充分肯定學(xué)生思想道德主流的同時，也要正視農(nóng)村中學(xué)學(xué)生思想道德存在一些不容忽視的現(xiàn)實問題。（1）缺乏正確的人生志向。部分學(xué)生在公與私、個人與集體關(guān)系問題上，價值觀存在著向個人價值傾斜的傾向。部分學(xué)生對集體活動缺乏應(yīng)有的熱情，甚至于有的同學(xué)不愿意擔(dān)當(dāng)干部，團(tuán)員不愿意參加組織生活，唯恐影響自己學(xué)業(yè)。對“大公無私”的觀點難以接受，主張在不損害公眾利益的前提下追求個人利益，強(qiáng)調(diào)國家利益、集體利益與個人利益兼容，索取與奉獻(xiàn)并重。大多的學(xué)生否認(rèn)勞動最光榮，他們不熱愛勞動乃至逃避艱苦勞動，貪圖輕松、舒適生活，盲目崇拜歌星、偶像，精神不振，無心向?qū)W，人生理想、奮斗目標(biāo)拋之腦后。（2）以自我為中心意識太強(qiáng)。部分學(xué)生缺乏關(guān)愛意識、公共意識和規(guī)則意識。對學(xué)校班級、團(tuán)組織的各種關(guān)愛集體、關(guān)愛他人、關(guān)愛社會的各種活動，采取無所謂、漠不關(guān)心的態(tài)度。常常在家庭、學(xué)校和社會交往中強(qiáng)調(diào)個人得失，過多地關(guān)心自我。（3）心理承受能力差。“單親學(xué)生”、“留守學(xué)生”、“獨生子女學(xué)生”、“特困學(xué)生”的心理問題日益增多，很多學(xué)生存在社會交際能力差、人際關(guān)系緊張、注意力不集中，有攻擊行為、有抑郁性癥狀等問題。遇到困難與挫折很容易消沉，缺乏腳踏實地、艱苦奮斗的思想和堅強(qiáng)的意志，心理承受能力差。（4）厭學(xué)情緒呈上升趨勢。學(xué)生厭學(xué)的原因是多方面的。一是“急功近利”急于賺錢。部分家庭經(jīng)濟(jì)困難，家長會鼓勵孩子輟學(xué)賺錢。二是“應(yīng)試教育”思想的影響，教師往往把目標(biāo)定在培養(yǎng)“尖子生”上。結(jié)果，許多學(xué)生因?qū)W習(xí)“不跟班”而喪失學(xué)習(xí)信心。三是因?qū)W籍管理的弊端，一些學(xué)生仍能輕而易舉地獲得學(xué)歷證書。（二）原因分析（1）家庭教育方面。未成年人第一堂課是家庭，中學(xué)生正是性格、道德品質(zhì)、習(xí)慣的養(yǎng)成的關(guān)鍵時期，無不與家庭有著密切的關(guān)系。一是“望子成龍”，許多父母把自己沒有成為大款、大官的郁悶都發(fā)泄在兒女身上，把家庭命運改變的唯一希望寄托在孩子身上。父母對子女只要求功課好，功課成為他們衡量好孩子和壞孩子的唯一才尺度。二是家長因受社會壞風(fēng)氣的影響，為孩子樹立了反面的榜樣。三是家庭結(jié)構(gòu)失調(diào)帶來的影響，“留守生”、“單親孩子”，孩子成為不完整家庭的受害者，家庭的不完整、教育的不全面、社會的偏見也極容易造成青少年對社會的仇視、對人生的懷疑。（2）學(xué)校教育方面。目前學(xué)校德育教育存在一些弊端，根本原因是沒有實現(xiàn)從應(yīng)試教育向素質(zhì)的根本轉(zhuǎn)變。學(xué)校為了在激烈的市場競爭中求得一席之地，都十分關(guān)注升學(xué)率。德育變得“說起來重要，干起來次要”。其次，師德建設(shè)存在不少問題，部分老師認(rèn)為德育是領(lǐng)導(dǎo)的事，是班主任的事，人人抓學(xué)生德育的局面沒有形成。（3）社會環(huán)境方面。社會上的不良風(fēng)氣對中學(xué)生影響很大，拜金主義泛濫、急功近利盛行、價值觀念顛倒、美丑是非混淆，嚴(yán)重影響了青少年的判斷能力，致使其對正規(guī)的學(xué)校教育產(chǎn)生懷疑。各種成年人活動的場所缺乏監(jiān)管，青少年迷戀其間，無時不沖擊著本來就缺乏抵御能力的中學(xué)生這一弱勢群體。農(nóng)村未成年人活動場所缺失，也成為制約農(nóng)村中學(xué)生健康生活情趣形成的原因。三、加強(qiáng)農(nóng)村中學(xué)生思想道德建設(shè)的對策加強(qiáng)農(nóng)村中學(xué)生思想道德建設(shè)，需要社會各界的積極配合。家庭教育、社會教育和學(xué)校教育缺一不可。家長應(yīng)積極承擔(dān)家庭教育，對子女進(jìn)行正確的教育、監(jiān)控和引導(dǎo)；學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)政治思想教育，教育學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀、人生觀和價值觀；社會應(yīng)為青少年營造良好的成長環(huán)境。學(xué)校是對學(xué)生進(jìn)行思想道德教育的重要途徑和重要渠道。為適應(yīng)新形勢的要求，進(jìn)一步推進(jìn)思想道德建設(shè)，切實提高學(xué)生的思想道德素質(zhì)，根據(jù)當(dāng)前農(nóng)村中學(xué)生的思想狀況，提出以下對策和建議。（1）切實重視中學(xué)生思想道德建設(shè)，使學(xué)校德育工作不止于表面。只有切實認(rèn)識到德育工作的重要性，改變說起來重要，干起來次要的狀況，才能真正實現(xiàn)全面素質(zhì)教育。不轉(zhuǎn)變應(yīng)試教育的思想，就不可能形成人人抓德育的局面，加強(qiáng)學(xué)生思想道德建設(shè)就只會成為口號。（2）拓展德育途徑，認(rèn)真實施。為將德育內(nèi)容落到實處，學(xué)校應(yīng)充分拓展德育途徑，認(rèn)真實施。（3）拓展德育內(nèi)容，養(yǎng)德育才。①愛國主義教育。認(rèn)真貫徹《愛國主義教育實施綱要》，規(guī)范升旗儀式，組織學(xué)生參觀愛國主義教育基地；每年清明、“七?一”、國慶、“一二?九”分別開展掃烈士墓、頌歌獻(xiàn)給黨、愛祖國、愛家鄉(xiāng)主題活動，釀造一種愛國主義氛圍，感染、熏陶、激發(fā)學(xué)生的愛國情感。②法制教育。聘請公安、交警領(lǐng)導(dǎo)對學(xué)生進(jìn)行刑法、未成年人保護(hù)法、道路交通安全等教育。③理想紀(jì)律教育。培養(yǎng)學(xué)生樹立正確、科學(xué)、全面的人生觀、世界觀和價值觀，牢固樹立社會主義的崇高理想，每年國慶組織諸如：主題演講、文藝匯演等。④禮儀道德教育?！岸Y儀廉恥，國之四維”。明確要求校園內(nèi)是師生見面都要互相問好，同學(xué)之間要友好相處，制止課間追打，隨地亂扔果皮紙屑不文明現(xiàn)象。舉辦以“養(yǎng)成文明言行，倡導(dǎo)文明新風(fēng)”、“倡導(dǎo)道德規(guī)范，建設(shè)綠色校園”為主題的各種活動。⑤倡導(dǎo)和組織各種健康有益的活動，豐富校園文化生活。圍繞學(xué)校教育教學(xué)中心，組織學(xué)生開展征文比賽、體育比賽等活動，開展黑板報、課間操、清潔衛(wèi)生、晚自習(xí)紀(jì)律等評比活動。⑥強(qiáng)化心理輔導(dǎo)。解決好學(xué)生的早戀、抑郁癥、耐挫力低等心理問題，使學(xué)生擺脫各種心理缺陷和問題的困擾，幫助學(xué)生構(gòu)建良好的心理品質(zhì)。⑦營造良好的校園文化。校園文化使學(xué)校思想道德建設(shè)的重要組成部分和載體，應(yīng)營造高格調(diào)、高水平、高質(zhì)量的校園育人環(huán)境。⑧強(qiáng)化學(xué)校教育、家庭教育、社會教育三結(jié)合網(wǎng)絡(luò)，號召家長對違紀(jì)學(xué)生的教育，聯(lián)系提供學(xué)生社會實踐場所，監(jiān)督學(xué)生文明上網(wǎng)，使之成為學(xué)校德育工作的一支重要力量?？傊?，學(xué)校加強(qiáng)思想道德建設(shè)的關(guān)鍵在于適應(yīng)新形勢，按照素質(zhì)教育的基本要求，針對當(dāng)代中學(xué)生思想道德狀況，積極充實德育內(nèi)容，改進(jìn)德育方法，探索德育新路子，只有這樣才能使學(xué)校真正實現(xiàn)“成為弘揚正氣、團(tuán)結(jié)友愛、生動活潑、秩序坦然的精神文明建設(shè)基地”的美好愿望。第八章整數(shù)規(guī)劃1整數(shù)規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型2分支定界法8.3割平面法8.40-1整數(shù)規(guī)劃8.5指派問題8.1整數(shù)規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型、整數(shù)規(guī)劃問題的特征變量取值范圍是離散的,經(jīng)典連續(xù)數(shù)學(xué)中的理論和方法般無法直接用來求解整數(shù)規(guī)劃問題例某公司計劃在m個地點建廠,可供選擇的地點有A1,A2…Am,他們的生產(chǎn)能力分別是a1,a2…,am(假設(shè)生產(chǎn)同一產(chǎn)品)。第個工廠的建設(shè)費用為f(i=12m,又有n個地點B1B2,…B需要銷售這種產(chǎn)品,其銷量分別為brb2…bn。從工廠運往銷地的單位運費為G試決定應(yīng)在哪些地方建廠,即滿足各地需要,又使總建設(shè)費用和總運輸費用最省?解:設(shè)決策變量;表示從工斤到銷地的運輸量其中i=l,…,mj=1,…n設(shè)指示變量y1在A建廠0不在A建廠建立數(shù)學(xué)模型如下Minz=∑∑x+∑fy≤a1yst.{xn≥bj=1,…,n整數(shù)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型Max(minZ=∑cx∑a灬x=b(=L,2,…,m)stx≥0,(=,2,…,n)且部分或全部為整鷚純整數(shù)規(guī)劃:所有決策變量為非負(fù)整數(shù);全整數(shù)規(guī)劃:所有變量、系數(shù)和常數(shù)均為整數(shù);混合整數(shù)規(guī)劃:只有一部分決策變量為非負(fù)整數(shù),其余變量可為非負(fù)實數(shù);0-1整數(shù)規(guī)劃:所有決策變量只能取0獲1兩個整數(shù)。、整數(shù)規(guī)劃與線性規(guī)劃的關(guān)系從數(shù)學(xué)模型上看整數(shù)規(guī)劃似乎是線性規(guī)劃的一種特殊形式,求解只需在線性規(guī)劃的基礎(chǔ)上,通過舍入取整,尋求滿足整數(shù)要求的解即可。但實際上兩者卻有很大的不同,通過舍入得到的解(整數(shù))也不一定就是最優(yōu)解,有時甚至不能保證所得倒的解是整數(shù)可行解?！瞿壳?常用的求解整數(shù)規(guī)劃的方法有分支定界法和割平面法對于特別的0-1規(guī)劃問題采用隱枚舉法和匈牙利法。例:設(shè)整數(shù)規(guī)劃問題如下Marz=xiti14x1+9x,≤51st-6x1+3x,≤llxnx2D且為整數(shù)首先不考慮整數(shù)約束,得到線性規(guī)劃問題(一般稱為松弛問題)z=℃+x14x,+9x,≤51st6x,+3x,≤lx,x,≥O用圖解法求出最優(yōu)解x,=3/2,x,=10/3且有z=29/6:(3/2,103)現(xiàn)求整數(shù)解(最優(yōu)解)如用“舍入取整法”可得到4個點,即(1,3)(2,3)(1,4)(2,4)。顯然,它們都不可能是整數(shù)規(guī)劃的最優(yōu)解。按整數(shù)規(guī)劃約束條件,其可行解肯定在線性規(guī)劃問題的可行域內(nèi)且為整數(shù)點。故整數(shù)規(guī)劃