Класс осуществлять научить практические соображения в использовании математических моделей

ВВЕДЕНИЕ

Студенты специальности "Информационные системы управления (MIS), должны пройти курс обучения в системах поддержки принятия решений (DSS) в рамках их основных информационных систем в этом университете. В типичной курс DSS, студенты обучаются по вопросам использования математических моделей для решения большого комплекса проблем. Они узнают о мощности, КПД, надежности и эффективности таких моделей. Хотя это легко научить о теории моделей, было испытать эту инструктора, что это значительно сложнее, чтобы помочь учащимся понять практические вопросы, связанные с использованием модели. Многие различные вопросы должны быть доведены до сведения студентов, если они хотят получить сбалансированную точку зрения модели использования в решении реальных проблем.

Например, какие компромиссы встречаются в реальных ситуациях, что заставляет аналитиков смотреть на возможность использования эвристики более оптимальных подходов? Что такое "Анализ чувствительности" и почему она важна для реализации модели? Эти и другие вопросы объемного важный вопрос о модели использования. Это был мой опыт, обучение стратегии лекций об этих проблемах вообще не помочь студенту понять проблемы и их значение. Класса осуществления была разработана и использована, чтобы помочь учащимся понять практические вопросы, связанные с моделью развития и использования ..

Две вещи, что произойдет, когда класс осуществлять используется. Во-первых, студенты будут участвовать в познавательной деятельности в течение части периода класса, в отличие от пассивных слушателей постоянно. Во-вторых, они должны будут оценивать материалы обнаружить важные уроки. Первая стратегия, известное в литературе как "активное обучение", а вторая стратегия называется "открытие обучения.

Активный обучения широко используется в учебных заведениях и подготовки в течение длительного периода времени. Обучение становится активным, когда студенты используют свое мнение в процессе обучения. Более двух тысяч лет назад Конфуций предположил, что люди забыли, что они слышат, но помните, что они видят и понимают, что они делают. Активное обучение, таким образом, обучение через действие. Зильберман (1995, 1996) описывает множество стратегий, чтобы включить активного обучения на курсах и тренингах. Реакция Вассермана (1994) подтверждает широко распространенное убеждение, что возможности для участия студентов активное участие в анализе сложных ситуаций способствует их привычки логического мышления. Майерс и Джонс (1993) считают, что активное изучение помогает студентам стать самостоятельной жизни долгое учащихся, умение их нужно будет много раз в процессе адаптации к постоянным изменениям, что они могут столкнуться в своих рабочих мест и общества ..

Discovery обучения относится в основном к процессу, в котором студент узнает, зная, что иначе было бы представить ее через процесс лекции. Любая деятельность, которая требует от студентов обнаружить знания по своей сути психического вызов для них, и как правило, удается удерживать в своих руках основное внимание было уделено задаче. Отличная ссылка книге Massalias и Зевин (1983). Смит и Lusterman (1979) показывают, что в открытии обучения, роль учителя в первую очередь, чтобы помочь учащимся думаю, вопрос и оценить для себя.

Во-первых, мы представляем дискуссия о характере курса. За этим следует обсуждение конкретных осуществлять класс и как он был проведен. Обсуждение представленных анализа студенческих работ. Далее следуют подробности класса обсуждение упражнения. Наконец, мы кратко преимущества и недостатки такого подхода.

КУРС подробности

Конечно поддержки принятия решений и экспертные системы требуется от специальности MIS на этом AACSB аккредитованных региональных университетов. В нем подчеркивается, конечно, разработки, внедрения и использования компьютерных информационных систем для поддержки принятия управленческих решений, вероятно, будет важной обязанностью MIS студенты на практике. В этом курсе студенты изучают теорию принятия решений и о компьютерных инструментов, которые помогают в процессе принятия решений целого ряда конечных пользователей. Это включает в себя изучение систем поддержки принятия решений, группа систем поддержки принятия решений, исполнительных информационных систем, экспертных систем, и управление знаниями, а также другим темам. В программной части курса студенты учатся анализировать, проектирование, разработка, внедрение и тестирование системы поддержки принятия решений с использованием Microsoft Access.

Упражнение КЛАСС

Класса упражнение три отдельных этапа. На первом этапе студенты читали небольшой отчет от текста об использовании математических моделей, программ для удаления снега в Монреале, Канада. В докладе представлен в Приложении 1. В докладе кратко бизнес-сценарий и как математическое программирование подходы помогли города разработать эффективный план расходов для удаления снега с городских улиц. В докладе составляет около половины длины страницы в тексте и студентов обычно требуется около 7 минут чтения доклада.

В ответ второй этап студентов пять вопросов в письменном виде по классу лист упражнение (Приложение 2). Они имеют доступ к докладу, отвечая на вопросы, чтобы они могли вернуться назад и взглянуть на получение информации из отчета. Первые три вопроса напомнить вопросы. Последние два вопроса требуют от них для определения наиболее важных и второй самый важный урок, что они лично люблю помню из этого доклада. Эти два вопроса являются открытые вопросы. Студенты имеют возможность подумать о том, что произошло в сценарии, и как реальная проблема была решена. Они способны глубоко задуматься о том, что работает, а что нет и почему. Они могут думать о том, практические соображения представить осложняет ситуацию, что спрос компромиссов различных видов для успешной реализации.

Третий этап стадии обсуждения. Именно на этом этапе, когда преподаватель обсуждает доклад и попытки создать мост между докладом и цели этого мероприятия. Процесс интерактивного обсуждения, где преподаватель ведет обсуждение с использованием заранее подготовленных вопросов. Этот этап занимает около 25 минут. Общее время класса, необходимых для завершения учений около 45 минут. Класса упражнения оцениваются. Студенты не имеют права составлять пропущенных занятиях

АНАЛИЗ СТУДЕНЧЕСКИЙ ОТВЕТЫ

В общей сложности 65 студентов по двум разделам курса завершила осуществление этого класса осенью 2001 года. Первые три вопроса были основаны на фактах сценария. Они исключены из анализа. Анализ студенческих ответов на четвертый и пятый вопросы представлены в порядке выяснить, как студенты показали себя на этих двух задач. Четвертый и пятый вопросы открытые вопросы и ответы студента-разному. Для того чтобы лучше понять ответы, они были объединены в общие категории.

Четвертый вопрос спросил студентов с целью выявления наиболее важный урок, который они бы хотели, чтобы лично помню из этого доклада. Анализ их ответов приводятся в таблице 1. Уроки, которые были выявлены менее чем на 5% студентов в качестве наиболее важных были складчину и по статье "Другие" категории.

Около 31% студентов считается использование эвристик для решения проблем быть хорошей стратегией в силу целого ряда преимуществ. Многие сочли важным эвристические в связи с необходимостью решать проблемы быстро. Другие считали, важно правильно использовать эвристики из-за необходимости поиска решений высокого качества по разумной цене. Следующая группа студентов (около 28%) считает, что оптимизация не всегда может быть лучшим подходом. Около 7% студентов считают, что это было очень важно исследовать результаты в различных сценариях, выполняя что-если "анализ. Многие студенты (около 6%) узнали, что всегда было больше, чем один способ решить проблему. "Другие категории" также было много хороших уроков.

Например, некоторые студенты считали, что первое решение проблемы не может быть наиболее эффективным. Другие полагали, что время соображения могут быть более важными, чем качество решений соображений. Некоторые другие мысли, что математические методы программирования применяются для решения широкого круга проблем и приводит к улучшению качества жизни ..

Анализ второй самый важный урок, представлены в таблице 2. Уроки, которые были определены менее 5% студентов были в складчину "Другие" категории.

Большинство учащихся (около 23%) считает, что второй самый важный урок заключается в необходимости использовать эвристические подходы для создания больших сбережений. Около 18% студентов считают, что важно, чтобы выполнять то, что, если анализ в качестве необходимой деятельности при решении задач на основе моделей. Несколько меньшее количество студентов (11%) считает, что оптимизация не всегда может быть лучшим подходом. Было удивительно узнать, что 7% студентов считают, что математические методы программирования улучшить качество жизни. Около 6% студентов считают, что важно помнить, что всегда есть более чем один способ решить проблему.

Обсуждение

Основная цель этого мероприятия заключалась в оказании помощи студентам в развитии понимания практических соображений, которые оказывают воздействие использования моделей в решении реальных проблем. Студенты не сообщили об этой цели. Общего успеха класса упражнения должна оцениваться с точки зрения того, насколько осуществление удалось передать важность практических соображений, для студентов.

Было установлено, что значительная часть студентов выяснили, как практическое воздействие соображений использования моделей при решении задач. Это видно с точки зрения тех уроков, которые они считали важным, чтобы он помнил. Около 72% студентов сообщили об одном или других практических соображений, как наиболее важный урок чтения этого доклада. Около 65% студентов сообщили практических соображений в качестве второй наиболее важный урок. Это говорит о том, что класс учений удалось повысить студента понимания необходимости принятия практических соображений, с учетом в то время как модель предлагает решения для реальных проблем.

Обсуждения в классе

Третий этап предполагает осуществлять интерактивное обсуждение класса под руководством инструктора. Это обсуждение центров вопросы, которые задает преподаватель класса, с тем чтобы подчеркнуть практические вопросы, связанные с осуществлением.

Первый вопрос, который обсуждается в классе: "Что это решение, которое должно быть сделано"? Этот вопрос помогает понять, что студент DSS или другой модели подходы были разработаны, чтобы помочь лицам, принимающим решения решать реальные проблемы и добиться реального решения. Студенты могут понять важность первого определения верное решение, для которого DSS, что предлагается. После большого обсуждения стало ясно, по студентам, что принципиальное решение было выделить город секторов на сайты снег распоряжении.

Второй вопрос обсуждается в класс "Как бы вы сделать это решение?" Цель этого вопроса было вызвать дискуссию о том, как аналитик должна идти о изучает варианты решения проблемы. Студентов интересуется, каким образом они могли бы узнать о решениях, принимаемых другими. Он быстро понял, что личные привычки читать приложение случаях, с тем, что аналитик может стать знаком со многими сценариев проблема имеет решающее значение для будущего успеха решает проблемы.

В третий пункта для обсуждения, студентов попросили определить местные проблемы, которые были похожи на проблемы уборки снега. Студенты были удивлены, узнав, что выполнение 'питание на колесах "для пожилых была аналогичная проблема. Они были удивлены, узнав, что проблема определения секторов города, которые будут выделены в разные школы в городе была также аналогичная проблема. Обнадеживает то, чтобы понять, что, когда они узнали решение подходы к проблеме, такой же подход может быть применен ко многим проблемам.

Четвертое измерение аудитории дискуссии вращались вокруг разработки соответствующих критериев для оценки эффективности предлагаемых решений. Критерий, используемый разработчиками математических подходов к программированию была "общая стоимость. Было отмечено, к классу, что наименее затратный способ решения проблемы может быть, чтобы снег останется лежать на земле и ждать лета. Класс спросил, что случилось с этой стратегией. Он быстро понял, что и другие соображения (например, получить снег быстро добраться в город на ноги) находятся на задней из этих подходов, даже если они не упомянуты в докладе. Класс пришли к выводу, что это было очень важно, чтобы продолжать использовать один здравый смысл наряду с другими структурированные подходы ..

Пятый пункт обсуждения относились к 'Анализ чувствительности. Анализ чувствительности определяется как деятельность нахождения влияние на модель результате в связи с изменением входных переменных. Было предложено класс, который с точки зрения реальных лиц, принимающих решения, анализа чувствительности является более важным, чем нахождение первого решения. Было рассудил, что это происходит потому, что посредством анализа чувствительности, принимающего решение может изучить результаты во многих вероятных сценариев. Сценарий понятие "лучшем случае", где все идет в пользу лица, принимающего решение было по сравнению с понятием "наихудшим вариантом" сценарий, когда все идет против того, что принимающий решения надежды.

Важность проведения в худшем случае 'анализ был обсужден. Учащимся было предложено определить виды анализа чувствительности реально сообщается в докладе. Затем они были рекомендуется предложить то, что другие виды анализа чувствительности могла бы дать важную информацию в этом сценарии. Студенты хотели, чтобы изучить результаты резкое увеличение снегопадов, водители заболевания, грузовики время за техническое обслуживание и другие варианты. В конце обсуждения общего консенсуса в классе оказался в пользу не останавливается в поиске решения этой проблемы, но и разработать стратегию упорядоченного выполнения анализа чувствительности. Было решено, что дополнительная информация будет весьма полезным для лиц, принимающих решения в области планирования на случай непредвиденных ..

В шестой пункт обсуждения Студентам было предложено определить факторы, которые не были приняты во внимание при разработке "Расходы" основана эвристическая или алгоритм. Эвристический подход, используемый которые сведут к минимуму общее расстояние, пройденное грузовиков, определяемого по прямой линии от центра сектора к определенным сайтам снег. Студенты поняли, что иногда это может быть не реалистичным, поскольку различные пересечения могут иметь различное количество заторов и может замедлить движение грузовых автомобилей. Это привело к дискуссии о компромисс между необходимостью разработки комплексной модели, а также необходимость решения модели эффективно. Он был реализован в классе, что в решении реальных проблем, крайне важно найти быстрые решения и разрешения расследования по многим что-если "сценарии.

Именно эта реальная потребность в жизни, что иногда заставляет аналитиков развивать менее чем идеальной моделью для сложный сценарий. Это был большой сюрприз для студентов, что такие компромиссы должны быть сделаны на практике ..

ПРЕИМУЩЕСТВА

Основные преимущества описаны здесь. Студенты получили возможность осознать важность принятия практических соображений, с учетом предложений, когда модели на основе решения практических задач. Они получили возможность глубоко задуматься о факторах, влияющих на реализуемость модели на основе решения. При определении наиболее важных или второй самый важный урок, они должны были определить первые уроки в своем сознании и оценивать с использованием критериев, важных для себя. Каких-либо критериев было до них. Это давало им возможность развить соответствующие критерии. Они также выписать урок на своем родном языке, и это помогло практике свои навыки общения.

Так как класс учения были проведены в необъявленных времени и рассортированы, он призвал больше студентов посещать занятия. Во время урока обсуждение доклада, они также имели возможность подумать о своих ногах ..

НЕДОСТАТКИ

Некоторые из недостатков заметил обсуждаются в этом разделе. Класса упражнения и следить за дискуссия вокруг 45 минут учебного времени. Для этого класса сессии, это означает, что меньшее содержание могут быть охвачены. Однако уроки, извлеченные из этого класса, вероятно, осуществлять перевешивает недостаток меньше содержания, эти уроки могут отразиться на их способности разрабатывать решения, которые были бы приемлемы для реальных руководителей и других заинтересованных сторон в такой ситуации. Еще одним важным недостатком было то, что осуществление и последующие обсуждения должны быть тщательно спланированы преподавателем. В частности, вопросы, которые должны быть заданы во время обсуждения должны быть тщательно разработаны для того, чтобы выявить важные аспекты, какие практические соображения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Студенты специальности "Информационные системы управления (MIS), должны пройти курс обучения в системах поддержки принятия решений (DSS) в рамках их основных информационных систем в этом университете. В типичной курс DSS, студенты обучаются по вопросам использования математических моделей для решения большого комплекса проблем. Они узнают о мощности, КПД, надежности и эффективности таких моделей. Хотя это легко научить о теории моделей, это не легко, чтобы помочь учащимся понять практические вопросы, связанные с использованием модели.

Класса осуществления была разработана и использована осенью 2001 семестра студент содействовать пониманию практических соображений, которые оказывают воздействие использования моделей. Осуществлять студентов просили прочитать доклад о конкретном случае, когда модель подходы были использованы для планирования для уборки снега в Монреале, Канада. Студентов попросили определить два наиболее важных уроков, которые они хотели бы запомнить. Большинство студентов, выявлены некоторые практические соображения, которые они хотели бы запомнить предлагая при этом модели на основе решения. Они обнаружили, что использование эвристики может быть хорошей идеей, когда мало времени. Они обнаружили, что оптимальные подходы не являются полезными порой из-за цены. Они обнаружили, что это было очень нужно делать что-если "анализ с помощью модели, с тем чтобы лучше подготовиться к непредвиденным обстоятельствам.

Студенческие понимания практических соображений окружающих модели принятия была увеличена. Они понимали, что модели имеют много преимуществ, как мощь, скорость и надежность. Однако, они также понимают, что другого воздействия соображений принятие модели использования. Основной отступать было тщательного планирования, которое должно было быть сделано преподавателем, разработать соответствующие вопросы, выявить соответствующие уроки.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1: математическое программирование модель помогает РАСПОРЯЖЕНИЯ HEAVYY SNOW в Монреале

Вывоз снега и утилизации дорогостоящих видов деятельности зимы, которые влияют на качество жизни и окружающей среды в городах по всему миру. Для облегчения транспортного потока в городских районах, которые получают обильные снегопады, снег первый пахал с улиц и тротуаров, а затем доставлены в распоряжении объектов. Город, как правило, разделены на множество секторов, которые очищаются от снега одновременно. Задача о назначениях, которая присваивает секторов снега на сайты снег распоряжении может быть сформулирована как multiresource, обобщенные задачи о назначениях, своего рода задачи математического программирования, а точнее, в больших масштабах комбинаторные (целочисленное программирование) задачи.

Есть 60 секторов и 20 свалки в городе Монреаль, и в среднем 300000 грузовиков (7 миллионов кубических метров) снега вывезли ежегодно 660 грузовых автомобилей. Транспортировка снега стоит дорого: средняя стоимость составляет $ 0,24 (Канада) на кубический метр снега. Это является важной стратегической задачей. С помощью прямой линии расстояние от центра в каждом секторе каждой захоронения, цель найти задание, которое минимизирует сумму расстояний от центра секторов в местах захоронения отходов, с учетом почасовой потенциала каждого захоронения и способность грузовых автомобилей.

Решение целого модели оптимальности потребовалось слишком много времени. Таким образом, быстрый эвристический метод был разработан для преобразования легче найти линейного программирования, решение целого решения. Система быстро найти объективные ценности, которые были в пределах нескольких процентов от оптимального, наряду с чувствительностью результатов. Довольный этим результатам, принимающих решения исполнял что-если "анализ для определения тяжелых зимой потребует открытия новых объектов, удаление снега. Последствия закрытия сайта также оценки; цель деградировавших простой 0,15 процента в цене, с каждого грузовика, путешествия, в среднем лишь дополнительные 14 метров. Испытания сценариев сведены к минимуму уборки снега и утилизации затрат и повышению качества жизни в Монреале ..

[Источник: Курс текст тюрбане и Аронсон (2001) стр. 183]; Сообщение было сгущенное с JFCampbell и А. Ланжевена, "Снег удалением задачи о назначениях", журнал Исследование Операций общества, том 46, 1995, с. 919-929)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2: Упражнение КЛАСС

Пожалуйста, прочитайте DSS В ДЕЙСТВИИ 5,3 на стр. 183 и ответьте на следующие вопросы

[Макс очков = 5] [Каждый вопрос стоит одна точка]

1. Сколько грузовиков снега вывезли каждый год в городе Монреаль?

2. Первый подход заключается в разработке целого модели программирования, что бы найти задание, которое к минимуму сумма расстояний от центра секторов захоронения отходов. Почему они не используют этот подход?

3. Эвристический метод был разработан для решения проблем, выявленных в вопросе 2. Это сделали эвристический делать?

4. Какой самый важный урок, который вы бы хотели, чтобы лично помню из этого DSS в действии?

5. Что такое второй наиболее важный урок, который вы бы хотели, чтобы лично помню из этого DSS в действии?

Майерс С., Джонс, туберкулез (1993). Поощрение активного обучения: Стратегии колледж классе. Сан - Франциско: Jossey-Bass издателей.

Зильберман, М. (1995). 101 способов сделать обучение Активный. Сан - Диего, штат Калифорния: Пфайфер

Зильберман, М. (1996) Применение активных методов обучения: 101 Стратегии Научите любому вопросу. Бостон: Эллин и Бэкон.

Смит, J.M. и Lusterman, D. (1979). Учитель, как обучение Ведущий: Психология и образовательном процессе. Белмонт, штат Калифорния: Уодсворт издательская компания.

Тюрбан и Е. Аронсон, J.E. (2001). Системы поддержки принятия решений и интеллектуальные системы. Аппер-Садл-Ривер, штат Нью-Джерси: Prentice Hall.

Вассерман, С. (1994). Введение Дело Метод обучения: Путеводитель по галактике. Нью-Йорк: Педагогический колледж Press.

ARUP МУКЕРДЖИ

Управление / MIS

Университет Западной Флориды