Syllabus: Operations Research 1 (AQM 1102)

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1 Syllabus: Operations Research 1 (AQM 1102) Prof. Dr. Hendrik Lambrecht Hochschule Pforzheim / Pforzheim University Lehrveranstaltung: AQM1102 Operations Research 1 Leistungsnachweis: Umfang: Link zum Kurskatalog: Informationen und weitere Dokumente zur Veranstaltung: Voraussetzungen: über 60 Minuten 2 SWS - 3 Credits Recht/Studienuebergreifende- Fachgebiete/Quantitative_Methoden/Studieninhalte/Seiten/Kurskatalog.aspx Es gibt einen Moodle-Kurs zur Veranstaltung. Dort sind Vorlesungsfolien, Übungsaufgaben und dieser Syllabus abgelegt. Weitere Informationen und Ankündigung werden dort bei Bedarf bereitgestellt. Grundlagen der Analysis und Linearen Algebra (Propädeutik) (AQM1011) Gültigkeit: Sommersemester 2016 Dozent: Ort und Zeit: Prof. Dr. Hendrik Lambrecht Büro: W Kolloquium: Di, Uhr nach vorheriger Vereinbarung ( ) [email protected] Internet: Audimax, Di, 9:45-11:15 Uhr Kurzbeschreibung und Lernziele Die Studierenden erlernen grundlegende Methoden zur mathematischen Optimierung aus dem Operations Research (OR) und können sie auf praktische Fragestellungen aus der BWL oder Unternehmenspraxis anwenden. Die Studierenden können nach der Veranstaltung reale Problemsituationen abstrahieren, in mathematische Modelle übersetzen und mit entsprechenden Verfahren und Algorithmen lösen. Dazu gehört insbesondere die Beherrschung der linearen Programmierung, die Aufgabenformulierung, das algorithmische Lösen (Simplex) und die Interpretation der wichtigsten Größen (inkl. Dualität). Die Studierenden kennen die wichtigsten Typen netzbasierter Optimierungsprobleme (kürzeste Wege in Graphen, maximaler Fluss durch ein Netzwerk). Die Studierenden verstehen und üben, wie die Netzplantechnik im Rahmen des Projektmanagements zur Strukturierung sowie zur Zeit, Kosten und Kapazitätenoptimierung von Projekten angewendet wird. Form der Veranstaltung Es wird keine Mathematikvorlesung im engeren Sinn gehalten, sondern die Optimierungsmethoden und Algorithmen werden exemplarisch vorgestellt, der Schwerpunkt liegt auf ihrer Anwendung und der Interpretation in der Praxis. Insbesondere soll damit das Abstrahieren und das Denken in der Modellsprache der Mathematik gefördert werden. Wer sich mit den mathematischen Hintergründen (Beweisen etc.) befassen will, dem können gute Lehrbücher empfohlen werden.

2 Syllabus: Operations Reserach 1 (AQM1102), Prof. Dr. Lambrecht 2 Beiträge der Veranstaltung zu den studiengangübergreifenden Lernzielen: Lernziele/Beobachtbare Lernergebnisse Fachwissen 1.1 Die Studierenden weisen nach, in Betriebswirtschaftslehre haben. Beitrag der Veranstaltung zu den Lernzielen Lernergebnismessung in der Veranstaltung 1.2 Die Studierenden weisen nach, in Volkswirtschaftslehre haben. 1.3 Die Studierenden weisen nach, in Wirtschaftsrecht haben. x 1.4 Die Studierenden weisen nach, in Quantitativen Methoden haben. Nutzung von Informationstechnik 2.1 Die Studierenden beherrschen gängige Computerprogramme zur Lösung betriebswirtschaftlicher Aufgaben. 2.2 Die Studierenden sind in der Lage, die im betrieblichen Umfeld vorzufindenden Informationssysteme effektiv zu nutzen. Kritisches Denken und analytische Fähigkeiten 3. Die Studierenden sind in der Lage analytische Fähigkeiten konstruktiv und kritisch auf komplexe Problemstellungen anzuwenden. Die Anwendung der in der Veranstaltung erlernten Algorithmen erfordert die Anwendung von Methoden der linearen Algebra sowie ein gutes mathematisches Grundverständnis Standardtools zur Lösung linearer Optimierungsprobleme wie LINGO, Excel werden vorgestellt. Die in den von der Software erzeugten Lösungsberichten enthaltene Information analysiert. Die Übersetzung realer Problemstellung in (mathematische Optimierungs-)Modelle erfordert ein gutes Abstraktionsvermögen. Ethisches Bewusstsein 4. Die Studierenden können wirtschafts- und unternehmensethisch fundierte Lösungsund Kommunikationsstrategien entwickeln und auf typische wirtschaftliche Entscheidungsprobleme anwenden Kommunikationsfähigkeit 5.1 Die Studierenden sind in der Lage, komplexe Sachverhalte in klarer schriftlicher Form auszudrücken. 5.2 Die Studierenden zeigen ihre mündliche Ausdrucksfähigkeit durch überzeugende Präsentationen und Vorträge. Teamfähigkeit 6. Im Rahmen praktischer Aufgabenstellungen zeigen die Studierenden, dass sie in der Lage sind, erfolgreich im Team zu arbeiten.

3 Syllabus: Operations Reserach 1 (AQM1102), Prof. Dr. Lambrecht 3 Vorlesungsinhalte Thema Lineare Programmierung Formulierung LP Graphische Interpretation und Lösung Simplex (primal, dual) Dualität Software (Interpretation von Ergebnisberichten) Netzbasierte Planungsprobleme Graphen Minimal aufspannender Baum (Kruskal) Kürzeste Wege (Dijkstra) Maximaler Fluss Netzplantechnik (Projektmanagement) Vorgangslisten Zeitplanung Kapazitäts- und Kostenplanung Vorlesung Mein Selbstverständnis als Dozent Ich will meinen Teil dazu beitragen, dass Sie die in dieser Vorlesung vermittelten Inhalte und Methoden erfolgreich erlernen und ein Verständnis für deren praktische Bedeutung bekommen. Verständnisfragen sollten möglichst gleich während der Veranstaltung gestellt werden. Ebenso sind Ihre Anregungen für Verbesserungen und Kommentare, die dem Lernfortschritt aller dienen, sehr willkommen. Mein Ziel ist es, dass Sie die Veranstaltung erfolgreich abschließen, allerdings liegt der wesentliche Teil der Arbeit bei Ihnen. Tipps für eine erfolgreiche Teilnahme an der Veranstaltung OR gehört erfahrungsgemäß zu den schwierigen Fächern des Studiums. Deshalb sollten Sie das Fach ernst nehmen, regelmäßig die Vorlesung besuchen und von Anfang an den Stoff gewissenhaft nachbereiten. Literaturhinweise finden Sie in diesem Syllabus und in meinen Vorlesungsskripten. Sie sollen in dieser Veranstaltung lernen, Planungsprobleme eigenständig mit quantitativen Methoden zu lösen. Das lernt man nur durch Üben! Die regelmäßig ausgegebenen Übungsaufgaben dienen der Vertiefung des behandelten Stoffes, der eigenen Lernkontrolle und damit einer kontinuierlichen Vorbereitung auf die abschließende. Nutzen Sie diese Gelegenheit. Am besten organisieren Sie sich in kleinen Lerngruppen. Auftretende Probleme sollten Sie versuchen zunächst durch Nachdenken und den Austausch mit Kommilitonen zu lösen. Dann ist der Lernerfolg am Größten! Im nächsten Schritt können Sie auf Lehrbücher und Musterlösungen zurückgreifen. In den Tutorien haben Sie schließlich die Möglichkeit, Ihre Fragen mit Kommilitonen höherer Semester (den TutorInnen) zu diskutieren, die die Veranstaltung in der Vergangenheit erfolgreich absolviert haben und mit der Materie gut vertraut sind. Wenn alle Stricke reißen, fragen Sie mich. Aber das kann normales Lernen nicht ersetzen! Der Vorlesungsstoff gehört zum klassischen Kanon der BWL Ausbildung. Seine Reize entfaltet er erst, wenn man ihn begriffen hat und damit halbwegs umgehen kann. Dann bietet er viele Chancen. Seien Sie deshalb offen für das Thema: Sie wollen ja nicht nur jene Sachen lernen, die Sie sowieso schon können

4 Syllabus: Operations Reserach 1 (AQM1102), Prof. Dr. Lambrecht 4 Literaturliste Gohout, Wolfgang (2009): Operations Research. 4. Aufl. München: Oldenbourg Verlag. Mayer, Christoph; Weber, Carsten; Francas, David (2012): Lineare Algebra für Wirtschaftswissenschaftler. Mit Aufgaben und Lösungen. 5. Aufl. Wiesbaden: Springer Gabler. Hillier, Frederick S.; Lieberman, Gerald J. (2005): Introduction to Operations Research: McGraw-Hill Science/Engineering/Math. Rardin, Ronald L. (2000): Optimization in Operations Research. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall. Runzheimer, Bodo; Cleff, Thomas; Schäfer, Wolfgang (2005): Operations Research 1. Wiesbaden: Gabler. Leistungsnachweis Der Leistungsnachweis besteht aus einer 60-minütigen zu Semesterende. Prüfungsrelevant ist der de facto behandelte Vorlesungsstoff. Es wird mit mehreren Aufgaben überprüft, ob die Studierenden die wesentlichen Inhalte und Methoden der Vorlesung verstanden haben und auf konkrete Problemstellungen anwenden können. Dabei wird folgendes Bewertungsschema angewendet: 'Sehr gut' bedeutet herausragende Leistung die weit über dem Durchschnitt liegt. 'Gut' bedeutet gute Leistung, die über dem Durchschnitt liegt. 'Befriedigend' bedeutet durchschnittliche Leistung, welche durchaus Mängel aufweist, jedoch den Anforderungen grundsätzlich entspricht. 'Ausreichend' bedeutet unterdurchschnittliche Leistung mit auffälligen Mängeln. Mangelhaft' bedeutet nicht akzeptable Leistung, welche den Anforderungen nicht mehr entspricht. Hilfsmittel sind außer einem nicht-programmierbaren Taschenrechner (Standardliste siehe auch Fachgebiete/Quantitative_Methoden/RundumdiePruefungen) nicht erlaubt. Ich habe den Anspruch, alle von Ihnen gleich und fair zu behandeln. Das beinhaltet insbesondere, dass gleiche Leistungen gleich benotet werden, unabhängig von der Person. Nachträgliche Notenänderungen erfolgen nur, wenn mir offensichtliche Fehler unterlaufen sind. Wenn mir in der Fehler unterlaufen, so geht das nicht zu Ihren Lasten.

5 Syllabus: Operations Reserach 1 (AQM1102), Prof. Dr. Lambrecht 5 Verhaltensregeln für das gemeinsame wissenschaftliche Arbeiten in der Vorlesung Sollten Sie sich in der Vorlesung langweilen oder den Stoff lieber aus Büchern lernen. Kein Problem! Es besteht keine Anwesenheitspflicht. Wer kommt, verpflichtet sich jedoch auf die folgenden Regeln: Bitte verhalten Sie sich fair gegenüber den anderen. Dazu gehört insbesondere, dass Sie pünktlich erscheinen, nicht früher gehen und dass Sie alle sonstigen Belange, die nichts mit der Vorlesung zu tun haben (Telefonieren, SMS versenden, angeregte Gespräche mit dem Nachbarn in Zimmerlautstärke, Essen etc.), in der Pause erledigen. Bitte bringen Sie stets die notwendigen Unterlagen und einen Taschenrechner mit. Ihren Computer lassen Sie bitte zuhause (außer wir arbeiten gemeinsam damit), Ihr Mobiltelefon ist ausgeschaltet. Es ist selbstverständlich und gewünscht, dass in der Vorlesung jederzeit inhaltliche Fragen gestellt werden. Neben Ihrem eigenen Verständnisfortschritt helfen mir Ihre Fragen bei der Einschätzung des Kenntnisstandes der Studierenden und ermöglichen so die bestmögliche Anpassung von Themenauswahl und Lerngeschwindigkeit. Fragen Sie bitte direkt in der Veranstaltung oder in der nächsten Vorlesung. Sofern Sie dies nicht wollen oder können, sprechen Sie mich bitte direkt nach der Veranstaltung auf das Problem an. Viel Erfolg! Hendrik Lambrecht