Badania operacyjne WZ Zarzdzanie i Inynieria Produkcji Studia I stopnia o profilu: A P Przedmiot: Badania operacyjne Kod przedmiotu ZIP S 0-0_0 Status przedmiotu: Przedmiot obowizkowy Jzyk wykładowy: Jzyk polski Rok: II Semestr: III Nazwa specjalnoci: Rodzaj zaj i liczba godzin: Studia stacjonarne Wykład 0 wiczenia - Laboratorium 5 Projekt - Liczba punktów ECTS: C C C C Cel przedmiotu Zapoznanie z klasami problemów decyzyjnych rozwizywalnych metodami bada operacyjnych. Przedstawienie zasad tworzenia modeli matematycznych dla rónych sytuacji decyzyjnych z uwzgldnieniem ogranicze powodowanych przyjmowaniem załoe upraszczajcych modele w stosunku do rzeczywistoci. Przegld podstawowych algorytmów rozwizujcych rozwaane problemy. Zapoznanie z zasadami implementacji modeli optymalizacyjnych w rónych programach, w tym w szczególnoci w arkuszach kalkulacyjnych, jak równie z ograniczeniami zwizanymi z rozwizywaniem problemów optymalizacyjnych z wykorzystaniem komputerów. Wymagania wstpne w zakresie wiedzy, umiejtnoci i innych kompetencji Matematyka znajomo zapisu macierzowego układów równa, działania na macierzach, podstawy rachunku prawdopodobiestwa. Informatyka obsługa arkusza kalkulacyjnego EK EK EK EK EK5 EK6 EK7 EK8 Efekty kształcenia W zakresie wiedzy: Student potrafi definiowa problemy z zakresu nauk o zarzdzaniu, które s rozwizywalne przy pomocy metod bada operacyjnych Student umie wyrazi cele strategiczne organizacji/przedsibiorstwa jako problemy optymalizacji decyzji wyraalne jzykiem metod ilociowych Student jest w stanie rozpoznawa, zdiagnozowa i rozwiza problemy o charakterze ilociowym zwizane z planowaniem i organizowaniem działalnoci firmy Student zna specjalistyczne zastosowania zaawansowanych metod bada operacyjnych oraz odpowiednich narzdzi informatycznych celem analizy oraz prezentacji danych. W zakresie umiejtnoci: Student potrafi dobiera właciwe metody analizy i narzdzia rozwizywania problemów z dziedziny bada operacyjnych powstajcych w organizacji i jej otoczeniu, a take dokona krytycznej oceny otrzymanych rozwiza Student stosuje specjalistyczne metody bada operacyjnych oraz narzdzia informatyczne do rozwizywania problemów w wybranych obszarach funkcjonowania organizacji i jej otoczenia oraz do gromadzenia, analizy i prezentacji danych. Student dokonuje w miar moliwoci całociowej diagnozy sytuacji, krytycznej oceny moliwych, przygotowanych przez siebie modeli sytuacji decyzyjnej oraz wyboru optymalnego rozwizania Student stosuje powszechnie przyjt terminologi, sposób zapisu i prezentacji danych charakterystyczne dla zastosowania bada operacyjnych w procesach planowania i organizowania, oraz w rozwizywaniu pojawiajcych si problemów w organizacji i/lub jej otoczeniu W zakresie kompetencji społecznych:
EK9 W W W W W5 W6 W7 W8 W9 W0 L L L L L5 Student potrafi wiedz wyniesion ze studiów w sposób cigły samodzielnie poszerza oraz twórczo adaptowa stosownie do potrzeb organizacji. Treci programowe przedmiotu Forma zaj wykłady Treci programowe Liczba godzin Wprowadzenie do przedmiotu. Badania operacyjne jako dziedzina wiedzy: krótka historia i klasyfikacja podstawowych działów bada operacyjnych. Programowanie liniowe: definicja, zbiór rozwiza dopuszczalnych, rozwizywanie zada programowania liniowego, rozwizania wielokrotne. Ograniczenia stosowalnoci programowania liniowego Programowanie liniowe: wybór optymalnego planu produkcji przy ograniczonej dostpnoci rodków produkcji. Zadanie dualne sformułowanie i interpretacja ekonomiczna na przykładzie zadania wyboru optymalnego planu produkcji Programowanie liniowe: zadanie optymalnej diety/mieszanki. Przykłady zada sprzecznych (nie majcych rozwiza) oraz zada z rozwizaniami nieograniczonymi. Programowanie całkowitoliczbowe: definicja. Cechy charakterystyczne programowania całkowitoliczbowego: niemono rozwizania w ogólnym przypadku poprzez zaokrglenie rozwiza ułamkowych, rozwizania wielokrotne, wpływ całkowitoliczbowoci na zbiór dopuszczalny, czasochłonno algorytmów całkowitoliczbowych. Zadanie optymalnego rozkroju jako przykład zadania programowania liniowego całkowitoliczbowego. Zadanie plecakowe. Zadanie transportowe i transportowo-produkcyjne, zadanie przydziału stanowisk jako zadania programowania liniowego z gwarantowanymi rozwizaniami całkowitoliczbowymi. Sieci transportowe jako przykład grafów. Przykładowe zadania optymalizacji sieciowej: najkrótsza cieka, maksymalny przepływ, problem komiwojaera. Programowanie nieliniowe definicja, podstawowe typy zada programowania nieliniowego istotne z praktycznego punktu widzenia. Optymalizacja wielokryterialna: programowanie ilorazowe, jednoczesna maksymalizacja wielu funkcji celu, programowanie celowe. Suma godzin: 0 Forma zaj laboratoria Treci programowe Wprowadzenie do modelowania w arkuszach kalkulacyjnych: funkcja SUMA.ILOCZYNÓW (SUMPRODUCT), moduł optymalizacyjny (dodatek) Solver (w MS Excel, ewentualnie równowane funkcjonalnie dodatki w OpenOffice Calc lub Gnumeric). Ograniczenia zwizane ze stosowaniem arkuszy kalkulacyjnych do optymalizacji. Programowanie liniowe: wybór optymalnego planu produkcji przy ograniczonej dostpnoci rodków produkcji. Zadanie dualne. Programowanie liniowe: zadanie optymalnej diety/mieszanki. Przykłady zada sprzecznych (nie majcych rozwiza). Programowanie liniowe całkowitoliczbowe. Zadanie optymalnego rozkroju. Zadanie plecakowe. Wpływ warunków całkowitoliczbowoci zmiennych na czas oblicze. Zadania programowania liniowego z gwarantowanymi rozwizaniami całkowitoliczbowymi: zadanie transportowe i transportowo-produkcyjne, zadanie przydziału stanowisk. Liczba godzin L6 Zadania optymalizacji sieciowej: najkrótsza cieka, maksymalny przepływ. L7 Zadanie optymalizacji sieciowej: problem komiwojaera. L8 Rozwizywanie zada przy pomocy programów dedykowanych do optymalizacji np. lp_solve, GoNest D/D. L9 Programowanie liniowe: złoone zagadnienia przydziału stanowisk. L0 Optymalizacja wielokryterialna: programowanie ilorazowe, jednoczesna maksymalizacja wielu funkcji celu.
L Programowanie nieliniowe: przykładowe zadania, omówienie moliwych problemów zwizanych z poprawnym działaniem oprogramowania optymalizacyjnego. L Optymalizacja wielokryterialna: programowanie celowe. L Proste modele programowania dynamicznego. L Gry decyzyjne: rozwizywanie, obliczanie strategii mieszanych przy pomocy programowania liniowego. L5 Proste modele teorii zapasów. Suma godzin: 5 Narzdzia dydaktyczne Wykład z prezentacj multimedialn Praca w laboratorium komputerowym Rozwizywanie zada F F P P P Sposoby oceny Ocena formujca Test z wymaganej wstpnie wiedzy matematycznej Test z wymaganej umiejtnoci obsługi arkusza kalkulacyjnego Ocena podsumowujca Egzamin pisemny testowy (sprawdzian wiadomoci zdobytych na wykładzie: znajomo definicji, twierdze, zastosowa praktycznych metod bada operacyjnych) Zaliczenie pisemne laboratorium - pisemny sprawdzian umiejtnoci tworzenia modeli optymalizacyjnych Zaliczenie praktyczne laboratorium - sprawdzenie umiejtnoci implementacji modeli optymalizacyjnych w programach komputerowych oraz interpretacji uzyskanych wyników Forma aktywnoci Godziny kontaktowe z wykładowc, realizowane w formie zaj dydaktycznych łczna liczba godzin w semestrze Godziny kontaktowe z wykładowc, realizowane w formie np. egzaminów, konsultacji łczna liczba godzin w semestrze Obcienie prac studenta rednia liczba godzin na zrealizowanie aktywnoci Przygotowanie do zaliczenia 5 Przygotowanie si do laboratorium łczna liczba godzin w semestrze 0 Przygotowanie si do zaj łczna liczba godzin w semestrze 8 Suma 00 Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu Literatura podstawowa i uzupełniajca Ignasiak E. [red.], Badania operacyjne, PWE,Warszawa 00 Jdrzejczyk Z., Kukuła K., Skrzypek J., Walkosz A., Badania operacyjne w przykładach i zadaniach, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 0 Nowak E., Decyzyjne rachunki kosztów. Kalkulacje menedera, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 99 Banek T., Badania operacyjne. Rachunek ryzyka, Seria: Monografie Nr, WSZiA w Zamociu, Lublin 000 5 Hillier F.S., Lieberman G. J., Introduction to Operations Research, McGraw-Hill, New York 00 Radzikowski W., Badania operacyjne w zarzdzaniu przedsibiorstwem, Toruska Szkoła 6 Zarzdzania, Toru 997 7 Szapiro T. [red.], Decyzje menederskie z Excelem, PWE, Warszawa 000 8 Trzaskalik T., Wprowadzenie do bada operacyjnych z komputerem, PWE, Warszawa 00 Macierz efektów kształcenia 5
Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu kształcenia do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Cele przedmiotu Treci programowe Narzdzia dydaktyczne Sposób oceny EK ZIPA_W9+++ C W F,P EK ZIPA_W6++ C W-W8, W, W5 P,P EK ZIPA_W++ C, C W-W8, W, W5 P,P EK ZIPA_W0++ C, C W,W, W9- W5, L-L5,, P,P EK5 ZIPA_U+++ C, C, C EK6 ZIPA_U6++ C, C EK7 ZIPA_U+ C, C EK8 ZIPA_U0++ C, C EK9 ZIPA_K06++ C, C W,W, W9- W5, L-L5 W,W, W9- W5, L-L5 W,W5, W9-W5, L-L5 W,W, W9-W5 W,W5,W7 W9-W5, L, L8,, P,P,, P,P,, P,P P,, P,P EK EK EK Formy oceny szczegóły Na ocen (ndst) Na ocen (dst) Na ocen (db) Na ocen 5 (bdb) Potrafi wymieni wszystkie podane na Potrafi wymieni Nie potrafi wymieni wykładzie problemy decyzyjne rozwizywalne Potrafi wymieni wszystkie podane na adnych problemów podstawowe problemy wykładzie problemy decyzyjnych rozwizywalnych przy bada operacyjnych przy pomocy metod decyzyjne rozwizywalne decyzyjne rozwizywalne przy pomocy przy pomocy metod bada pomocy metod wraz z niezbdnymi technikami oblicze- operacyjnych. metod bada operacyjnych. bada operacyjnych. niowymi (np. programowanie liniowe). Nie potrafi wymieni adnych celów strategicznych organizacji w ujciu ilociowym. Nie potrafi rozpozna problemów o charakterze ilociowym zwizanych z planowaniem i organizowaniem działalnoci firmy Potrafi wymieni cele strategiczne organizacji w ujciu ilociowym jako minimum/maksimum pewnych wielkoci Jest w stanie rozpoznawa, zdiagnozowa i rozwiza najprostsze ( podrcznikowe ) problemy o charakterze ilociowym zwizane z planowaniem i organizowaniem działalnoci firmy Potrafi wymieni cele strategiczne organizacji w ujciu ilociowym jako minimum/maksimum pewnych wielkoci podlegajcych rozmaitym warunkom ograniczajcym Umie rozpozna, zdiagnozowa i rozwiza problemy o charakterze ilociowym zwizane z planowaniem i organizowaniem działalnoci firmy, bdce prostymi rozszerzeniami problemów standardowych Potrafi wymieni cele strategiczne organizacji w ujciu ilociowym jako minimum/maksimum pewnych wielkoci podlegajcych rozmaitym warunkom ograniczajcym wraz z niezbdnymi technikami obliczeniowymi (np. programowanie liniowe). Umie rozpozna, zdiagnozowa i rozwiza problemy o charakterze ilociowym zwizane z planowaniem i organizowaniem działalnoci firmy wymagajce samodzielnego sformułowania postaci modelu, take rónicego si istotnie od modeli standardowych
EK EK5 EK6 EK7 Nie zna metod modelowania i rozwizywania problemów z dziedziny bada operacyjnych jak równie narzdzi informatycznych odpowiednich dla realizacji w/w celów Nie potrafi dokona analizy problemów z dziedziny bada operacyjnych ani te dobra stosownych narzdzi (metod obliczeniowych i narzdzi informatycznych) Nie potrafi zastosowaadnych metod bada operacyjnych ani narzdzi informatycznych do rozwizywania problemów decyzyjnych w wybranych obszarach funkcjonowania organizacji i jej otoczenia oraz do gromadzenia, analizy i prezentacji danych. Nie potrafi odnie wykonanych przez siebie modeli do całokształtu sytuacji w organizacji. Nie zna niedoskonałoci modeli wynikajcych z załoe upraszczajcych oraz ewentualnych błdów charakterze numerycznym Zna jedynie najprostsze metody modelowania i rozwizywania problemów z dziedziny bada operacyjnych a narzdziami informatycznymi posługuje si jedynie w podstawowym zakresie. Zna jedynie najprostsze metody analizy i narzdzia rozwizywania problemów z dziedziny bada operacyjnych, powstajcych w organizacji. Jest w stanie oceni krytycznie rozwizanie jedynie w przypadku jego racej niezgodnoci z rzeczywisto- ci. metody bada operacyjnych oraz narzdzia informatyczne do rozwizywania jedynie najprostszych standardowych problemów decyzyjnych w wybranych obszarach funkcjonowania organizacji i jej otoczenia oraz do gromadzenia, analizy i prezentacji danych. Potrafi dostrzec podstawowe zwizki pomidzy wykonanymi przez siebie modelami i rozwizaniami a całokształtem sytuacji w organizacji. Zna podstawowe niedoskonałoci modeli wynikajce z załoe upraszczajcych oraz ewentualnych błdów charakterze numerycznym metody modelowania i rozwizywania problemów z dziedziny bada operacyjnych jak równie narzdzia informatyczne do zagadnie bdcych prostymi rozszerzeniami problemów standardowych metody analizy i narzdzia rozwizywania problemów z dziedziny bada operacyjnych, powstajcych w organizacji do zagadnie bdcych prostymi rozszerzeniami przypadków standardowych. Jest w stanie oceni krytycznie otrzymane rozwizanie, cho nie dostrzega wszystkich aspektów jego niezgodnoci z rzeczywistoci. metody bada operacyjnych oraz narzdzia informatyczne do rozwizywania problemów decyzyjnych take odbiegajcych od postaci standardowej w wybranych obszarach funkcjonowania organizacji i jej otoczenia oraz do gromadzenia, analizy i prezentacji danych. Potrafi dostrzec zarówno proste i oczywiste jak te i bardziej skomplikowane zalenoci pomidzy wykonanymi przez siebie modelami i rozwizaniami a całokształtem sytuacji w organizacji. Zna przyczyny i skutki niedoskonałoci modeli wynikajce z załoe upraszczajcych oraz ewentualnych błdów charakterze numerycznym metody modelowania i rozwizywania problemów z dziedziny bada operacyjnych jak równie narzdzia informatyczne do zagadnie niestandardowych wymagajcych twórczego, samodzielnego podejcia. metody analizy i narzdzia rozwizywania problemów z dziedziny bada operacyjnych, powstajcych w organizacji do zagadnie w znacznym stopniu rónicych si od przypadków standardowych. Dostrzega róne niuanse otrzymanego rozwizania. metody bada operacyjnych oraz narzdzia informatyczne do rozwizywania problemów decyzyjnych istotnie rónicych si od postaci standardowej w wybranych obszarach funkcjonowania organizacji i jej otoczenia oraz do gromadzenia, analizy i prezentacji danych. Potrafi całociowo dostrzec zalenoci pomidzy wykonanymi przez siebie modelami i rozwizaniami a całokształtem sytuacji w organizacji. Posiada rozległ wiedz na temat przyczyn i skutków niedoskonałoci modeli wynikajcych z załoe upraszczajcych oraz ewentualnych błdów charakterze numerycznym
EK8 EK9 Nie zna powszechnie przyjtej terminologii, sposobów zapisu i prezentacji danych charakterystycznych dla bada operacyjnych Nie potrafi w samodzielny sposób poszerzy posiadanej wiedzy z dziedziny bada operacyjnych Zna powszechnie przyjt terminologi, sposoby zapisu i prezentacji danych charakterystyczne dla bada operacyjnych jedynie w podstawowym zakresie. Potrafi w samodzielny sposób poszerzy posiadan wiedz jedynie w formie zaznajamiania si z obsług nowych narzdzi informatycznych. Umie sprawnie posługiwa si powszechnie przyjt terminologi, sposobami zapisu i prezentacji danych charakterystycznymi dla bada operacyjnych. Potrafi w samodzielny sposób poszerzy posiadan wiedz zarówno jako wiedz o nowych metodach modelowania i rozwizywania jak te zaznajamianie si z obsług nowych narzdzi informatycznych. Umie biegle posługiwa si powszechnie przyjt terminologi, sposobami zapisu i prezentacji danych charakterystycznymi dla bada operacyjnych. Potrafi w samodzielny sposób nie tylko poszerzy posiadan wiedz, ale take wycign wnioski bdce syntez dotychczasowej i nowo nabytej wiedzy. Autor programu: Adres e-mail: Jednostka organizacyjna: Osoba, osoby prowadzce: Dr Przemysław Kowalik p.kowalik@pollub.pl Katedra Metod Ilociowych w Zarzdzaniu, Wydział Zarzdzania PL Dr Przemysław Kowalik, dr Tomasz Warowny, dr Jerzy urawiecki, mgr Bartosz Przysucha