Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Badania operacyjne
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZZIP-1-402-n
Wydział:
Zarządzania
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Zarządzanie i Inżynieria Produkcji
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Niestacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Kaczmarczyk Waldemar (wkaczmar@zarz.agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem wykładów z badań operacyjnych (BO) jest zapoznanie słuchaczy z podstawowymi rodzajami zagadnień decyzyjnych i optymalizacyjnych, metodami ich modelowania i rozwiązywania.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 podstawowe rodzaje Zagadnień Decyzyjnych i Optymalizacyjnych (ZDO) ZIP1A_W09, ZIP1A_W05 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 sformułować obserwacje i wyciągnąć wnioski z wyników obliczeń wybranymi algorytmami rozwiązywania ZDO ZIP1A_U01 Odpowiedź ustna,
Projekt
M_U002 zapisać model ZDO w języku programowania matematycznego ZIP1A_U01 Egzamin,
Projekt
M_U003 sformułować matematyczny model ZDO ZIP1A_U01, ZIP1A_U03 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Odpowiedź ustna,
Projekt
M_U004 rozwiązywać wybrane ZDO za pomocą prostych algorytmów ZIP1A_U01 Egzamin,
Kolokwium,
Odpowiedź ustna
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
24 8 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 podstawowe rodzaje Zagadnień Decyzyjnych i Optymalizacyjnych (ZDO) + - + - - - - - + - -
Umiejętności
M_U001 sformułować obserwacje i wyciągnąć wnioski z wyników obliczeń wybranymi algorytmami rozwiązywania ZDO + - + - - - - - - - -
M_U002 zapisać model ZDO w języku programowania matematycznego + - + - - - - - - - -
M_U003 sformułować matematyczny model ZDO + - + - - - - - + - -
M_U004 rozwiązywać wybrane ZDO za pomocą prostych algorytmów + - - - - - - - + - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 75 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 24 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 11 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (8h):

Celem wykładów z BO jest zapoznanie słuchaczy z podstawowymi rodzajami zagadnień decyzyjnych i optymalizacyjnych, metodami ich modelowania i rozwiązywania.

  1. Badania operacyjne jako ilościowe metody zarządzania
  2. Programowanie liniowe (LP)
  3. Programowanie liniowe całkowitoliczbowe (MIP)
  4. Programowanie liniowe wielokryterialne
  5. Programowanie nieliniowe
  6. Elementy teorii grafów
  7. Programowanie dynamiczne
  8. Harmonogramowanie projektów
  9. Algorytmy heurystyczne
  10. Teoria podejmowania decyzji i elementy teorii gier
  11. Zagadnienia wieloatrybutowe
  12. Wdrażanie metod badań operacyjnych

Zajęcia warsztatowe (8h):

  1. Budowa modeli LP
  2. Budowa modeli MIP
  3. Rozwiązywanie zadań za pomocą programowania dynamicznego
  4. Analiza czasowa projektów
  5. Algorytmy heurystyczne
  6. Algorytmy grafowe
  7. Analiza zagadnienia wieloatrybutowego

Ćwiczenia laboratoryjne (8h):

  1. Budowa modeli i rozwiązywanie zadań LP w arkuszu kalkulacyjnym
  2. Budowa modeli i rozwiązywanie zadań LP za pomocą języka modelowania algebraicznego
  3. Budowa modeli i rozwiązywanie zadań MIP w arkuszu kalkulacyjnym
  4. Budowa modeli i rozwiązywanie zadań MIP za pomocą języka modelowania algebraicznego
  5. Budowa modelu i planowanie projektu
  6. Analiza zagadnienia za pomocą drzewa decyzyjnego

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Podczas wykładu, wykładowca opisuje i rozwiązuje różnorodne zagadnienia decyzyjne. Wykorzystuje w tym celu tablicę, prezentację multimedialną, arkusze kalkulacyjne, symulacje, i inne środki. Dla pobudzenia aktywności słuchaczy, wykładowca zadaje im pytania lub inicjuje dyskusję.
  • Zajęcia warsztatowe: Studenci najpierw próbują rozwiązać zadania samodzielnie przed zajęciami, a potem na ćwiczeniach rozwiązują te same zadania pod kierunkiem wykładowcy. W razie potrzeby, wykładowca podpowiada kolejne działania, koryguje błędy, zwraca uwagę na typowe pomyłki, wskazuje alternatywne rozwiązania, udziela dodatkowych wyjaśnień, inicjuje dyskusje nad wynikami.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: Wykonując zadania laboratoryjne studenci poznają różnorodne dostępne narzędzia. Natomiast wykonując projekty studenci uczą się samodzielnie formułować zadania decyzyjne, budować poprawne modele, dobierać odpowiednie metody i narzędzia ich rozwiązywania. W razie potrzeby wykładowca udziela wskazówek. Pracując w grupie nad projektami studenci uczą się m.in. podziału zadań i koordynacji pracy. Pisząc sprawozdania z zadań i projektów, studenci uczą się m.in. formułować obserwacje i wnioski.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:
  1. Wszystkie oceny wyznaczane są według skali zgodnej z regulaminem studiów AGH.
  2. Aby zaliczyć ćwiczenia laboratoryjne trzeba wykonać wszystkie zadania laboratoryjne i projektowe, przygotować sprawozdania, a także uzyskać pozytywną ocenę z każdego zadania. Ocena łączna wyznaczana jest jako średnia ważona ocen z wszystkich zadań.
  3. Aby zaliczyć ćwiczenia warsztatowe trzeba uzyskać pozytywną ocenę łączną z wszystkich sprawdzianów. Na wszystkich sprawdzianach obowiązuje cały materiał omawiany na ćwiczeniach od początku semestru. Ocena łączna wyznaczana jest jako prosta średnia ocen z wszystkich sprawdzianów. Odpowiedzi ustne pozwalają uzyskać dodatkowe punkty do oceny łącznej.
  4. Jeżeli student nie uzyska zaliczenia z jakiejkolwiek formy zajęć w wymaganym terminie, to przysługuje mu jeden termin zaliczenia poprawkowego na zasadach ustalonych z prowadzącym.
  5. Przed przystąpieniem do egzaminu trzeba zaliczyć ćwiczenia warsztatowe i laboratoryjne. W wyjątkowych sytuacjach prowadzący moduł może odstąpić od tego warunku.
  6. Egzamin ma formę pisemną. Pierwszą połowę punktów można uzyskać za rozwiązanie zadań rachunkowych, podobnych do zdań rozwiązywanych na wykładzie i ćwiczeniach warsztatowych, a drugą za odpowiedzi na otwarte pytania o treści omawiane na wykładzie i ćwiczeniach.
Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci słuchają wykładu, a jeżeli czegoś nie rozumieją winni zadawać pytania. Jeżeli wykładowca zadaje im pytania lub inicjuje dyskusję, studenci powinni przedstawić swoją opinię. Podczas wykładu, studenci powinni sporządzać swoje własne notatki, zwłaszcza w trakcie rozwiązywania zadań na tablicy. Skrypt do każdego wykładu, w postaci pliku PDF, dostępny jest przed wykładem. Podczas omawiania jego treści, notatki mogą się ograniczać do obserwacji własnych studenta. Po wykładzie, a czasem przed, studenci powinni zapoznać się z zaleconymi lekturami. Bez zgody prowadzącego nie wolno nagrywać ani filmować wykładu.
  • Zajęcia warsztatowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Przed ćwiczeniami, studenci powinni przypomnieć sobie treść wcześniejszych wykładów i spróbować rozwiązać zaplanowane na nie zadania. Podczas ćwiczeń, gdy jeden ze studentów rozwiązuje zadanie przy tablicy, inni rozwiązują je równolegle w swoich zeszytach. Studenci powinni zgłaszać swoje wątpliwości, czy rozwiązanie przedstawione na tablicy jest poprawne, prosić o dodatkowe wyjaśnienia jeżeli nie zrozumieli metody rozwiązywania.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują zadania laboratoryjne pod kierunkiem prowadzącego lub samodzielnie w małych grupach wykonują odmienne projekty. Po wykonaniu zadania lub projektu studenci oddają napisane programy i uzyskane wyniki, a także sprawozdania, zawierające opis zadań, metod, obserwacje i wnioski.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa wyliczana jest jako średnia ocen z poniższymi wagami:

Ocena Waga
Ćwiczenia warsztatowe 30%
Ćwiczenia laboratoryjne 10%
Egzamin 60%

Pozytywna ocena końcowa zostanie wystawiona dopiero po uzyskaniu pozytywnych ocen z ćwiczeń warsztatowych i laboratoryjnych, oraz egzaminu. Wcześniejsze wyliczanie oceny końcowej ma jedynie charakter informacyjny.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W przypadku nieobecności na zajęciach decyzja o możliwości i formie uzupełnienia zaległości należy do prowadzącego zajęcia, z zastrzeżeniem zapisów wynikających z Regulaminu Studiów.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  1. Tadeusz Sawik, Badania operacyjne dla inżynierów zarządzania, AGH, Kraków, 1998.
  2. Stanisław Krawczyk, Metody ilościowe w planowaniu, C. H. Beck, Warszawa, 2001.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Wybrane przykłady:

  1. Gdowska K., VianaA., Pedroso J.P. 2018. Stochastic last-mile delivery with crowdshipping. Transportation Research Procedia, vol. 30, s. 90–100.
  2. Gdowska K. 2018. How to assess balancing public transportation. International Conference on Industrial Logistics : 15–17 May 2018, Beer-Sheva, Israel : conference proceedings / eds. Zilla Sinuany-Stern, Yuval Israel : Ben-Gurion University, S. 79–86.
  3. Gdowska K., Szczybra R., 2017. Tworzenie brygad autobusowych jako problem harmonogramowania zadań. Logistyka 2017 nr 6, s. 58–60.
  4. Gdowska K., Książek R., Jurczyk K., 2016. Timetabling problem and interval synchronization in urban public transport /W: CLC’2016: Carpathian Logistics Congress : November 28\textsuperscript{th}–30\textsuperscript{th} 2016, Zakopane: conference proceedings / TANGER Ltd., [et al.]. — Ostrava: TANGER Ltd., cop. 2017. — 1 dysk optyczny. S. 299–304.
  5. Kaczmarczyk, W., 1995, Dwupoziomowa metoda harmonogramowania produkcji w pewnym przepływowym systemie produkcyjnym, Kwartalnik AGH, Elektrotechnika, tom 14, zeszyt 3, Kraków, str. 258 262.
  6. Kaczmarczyk, W., Sawik, T., Schaller, A. i Tirpak, T., 2003, Configuring and scheduling of surface mount technology lines, Automatyka, tom 7, zeszyt 1 2, str. 83-88.
  7. Waldemar Kaczmarczyk, 2009, Modelling multi-period set-up times in the proportional lot-sizing problem, Decision Making in Manufacturing and Services, 3 (1-2), pp. 15 35.
  8. Waldemar Kaczmarczyk, 2011, Proportional lot-sizing and scheduling problem with identical parallel Machines, International Journal of Production Research, 49 (9), pp. 2605-2623.
  9. Waldemar Kaczmarczyk, 2011, Wybrane modele planowania wielkości i szeregowania partii produkcyjnych, Wydawnictwa AGH, seria Rozprawy i Monografie, nr 223, Kraków.
  10. Magiera M: A relaxation heuristic for scheduling flowshops with intermediate buffers. Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences 61 (4). Warszawa 2013, pp. 929 – 942.
  11. Magiera M.: A multi-level method of support for management of product flow through supply chains. Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences, 63 (4), Warszawa 2015, pp. 933-946.
  12. Magiera M.: Wybrane metody planowania przepływów produktów przez linie produkcyjne i łań-cuchy dostaw. Rozprawy, monografie, nr 312. Wydawnictwa AGH. Kraków 2016.
  13. Magiera M.: Monolityczna metoda planowania montażu dotyczącego wielowariantowego sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), Stowarzyszenie Elektryków Polskich, 2017 R. 93 nr 8, str. 192–195.
  14. Magiera M.: Methods of planning deliveries of food products to a trade network with the selection of suppliers and transport companies. Archives of Control Sciences, 2018 vol. 28 no. 3, pp. 419–442.
  15. T. Sawik, Optymalizacja dyskretna w elastycznych systemach produkcyjnych, WNT, Warszawa 1992.
  16. T. Sawik, Badania operacyjne dla inżynierów zarządzania, AGH, Kraków 1998.
  17. T. Sawik (1999): Production Planning and Scheduling in Flexible Assembly Systems. Springer, Berlin.
  18. T. Sawik (2011): Scheduling in Supply Chains Using Mixed Integer Programming. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ (USA).
Informacje dodatkowe:

Ogólne warunki uczestnictwa i zaliczenia przedmiotu określa Regulamin Studiów