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数学建模背景

数学建模背景
数学建模背景

数学建模背景:

数学技术

近半个多世纪以来,随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、管理、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。

数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模(Mathematical Modeling)。[1]

不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并加以计算求解(通常借助计算机)。数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼。

建模应用

数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性,自从20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在21世纪这个知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数理论与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。

2建模过程

模型准备

了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息。以数学思想来包容问题的精髓,数学思路贯穿问题的全过程,进而用数学语言来描述问题。要求符合数学理论,符合数学习惯,清晰准确。

模型假设

根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。

模型建立

在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量常量之间的数学关系,建立相应的数学结构(尽量用简单的数学工具)。

模型求解

利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(或近似计算)。

模型分析

对所要建立模型的思路进行阐述,对所得的结果进行数学上的分析。

模型检验

将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程。

模型应用与推广

应用方式因问题的性质和建模的目的而异。而模型的推广就是在现有模型的基础上对模型有有一个更加全面,考虑更符合现实情况都适用的模型。

3建模意义

思考方法

数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。

数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包含抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。

我们也可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只懂数学不懂数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。数学模型一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。

应用数学模型

应用数学去解决各类实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步,同时也是十分困难的一步。建立数学模型的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分析和解决问题。这就需要深厚扎实的数学基础,敏锐的洞察力和想象力,对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领域广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径,数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,它已成为现代科技工作者必备的重要能力之一。为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才,数学建模已经在大学教育中逐步开展,国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛,将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的一个重要方面,现在许多院校正在将数学建模与教学改革相结合,努力探索更有效的数学建模教学法和培养面向21世纪的人才的新思路,与我国高校的其它数学类课程相比,数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对教师和学生要求高等特点,数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。为了改变过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以知识传授为主的传统教学模式,数学建模课程指导思想是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们分析问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。数学建模以学生为主,教师利用一些事先设计好问题启发,引导学生主动查阅文献资料和学习新知识,鼓励学生积极开展讨论和辩论,培养学生主动探索,努力进取的学风,培养学生从事科研工作的初步能力,培养学生团结协作的精神、形成一个生动活泼的环境和气氛,教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力,增强他们的数学素质和创新能力,提高他们的数举素质,强调的是获取新知识的能力,是解决问题的过程,而

不是知识与结果。接受参加数学建模竞赛赛前培训的同学大都需要学习诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学,数学软件包的使用等等“短课程”(或讲座),用的学时不多,多数是启发性的讲一些基本的概念和方法,主要是靠同学们自己去学,充分调动同学们的积极性,充分发挥同学们的潜能。培训中广泛地采用的讨论班方式,同学自己报告、讨论、辩论,教师主要起质疑、答疑、辅导的作用,竞赛中一定要使用计算机及相应的软件,如Spss,Lingo,Maple,Mathematica,Matlab甚至排版软件等。

4建模应用

[2]数学建模的应用Advances in Applied Mathematics 是一本关注应用数学领域最新进展的国际中文期刊,由汉斯出版社发行。主要刊登数学的各种计算方法研究,数学在统计学、计算机等方面应用的学术论文和成果评述。本刊支持思想创新、学术创新,倡导科学,繁荣学术,集学术性、思想性为一体,旨在为了给世界范围内的科学家、学者、科研人员提供一个传播、分享和讨论应用数学领域内不同方向问题与发展的交流平台。

研究领域:

应用数学

·计算数学

·常微分方程数值解

·偏微分方程数值解

·数值代数

·优化计算方法

·数值逼近与计算几何

·并行计算算法

·误差分析与区间算法

·反问题计算方法

·应用数学

·应用统计数学

·统计质量控制

·可靠性数学

·保险数学

·统计计算

·统计模拟

·计算机数学

·计算数学其他学科

5建模起源

西方情况

数学建模是在20世纪60和70年代进入一些西方国家大学的,我国的几所大学也在80年代初将数学建模引入课堂。经过20多年的发展现在绝大多数本科院校和许多专科学校都开设了各种形式的数学建模课程和讲座,为培养学生利用数学方法分析、解决实际问题的能力开辟了一条有效的途径。

大学生数学建模竞赛最早是1985年在美国出现的,1989年在几位从事数学建模教育的教师的组织和推动下,我国几所大学的学生开始参加美国的竞赛,而且积极性越来越高,近几年参赛校数、队数占到相当大的比例。可以说,数学建模竞赛是在美国诞生、在中国开花、结果的。

中国情况

1992年由中国工业与应用数学学会组织举办了我国10城市的大学生数学模型联赛,74所院校的314队参加。教育部领导及时发现、并扶植、培育了这一新生事物,决定从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛,每年一届。十几年来这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度发展。

2009 年全国有33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)1137所院校、15046个队(其中甲组12276队、乙组2770队)、4万5千多名来自各个专业的大学生参加竞赛,是历年来参赛人数最多的(其中西藏和澳门是首次参赛)!

6建模竞赛

[3]

建模竞赛

全国大学生数学建模竞赛是国家教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动。竞赛题目一般来源于工程技术和管理科学等方面经过适当简化加工的实际问题,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识,只需要学过普通高校的数学课程完成一篇包括模型的假设、建立和求解,计算方法的设计和计算机实现,结果的分析和检验,模型的改进等方面的论文(即答卷)。竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。

全国统一竞赛题目,采取通讯竞赛方式,以相对集中的形式进行;竞赛一般在每年9月初的三天内举行(为保证大家尽量少的耽误课程,所以一般包括周末的两天);大学生以队为单位参赛,每队3人及1个老师作为辅导,专业不限。

竞赛章程(2008年)

第一条总则

全国大学生数学建模竞赛(以下简称竞赛)是教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动,目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。

第二条竞赛内容

题目有较大的灵活性供参赛者发挥其创造能力。参赛者应根据题目要求,完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文(即答卷)。

第三条竞赛形式、规则和纪律

1.全国统一竞赛题目,采取通讯竞赛方式,以相对集中的形式进行。

2.竞赛每年举办一次,一般在某个周末前后的三天内举行。

3.大学生以队为单位参赛,每队3人(须属于同一所学校),专业不限。竞赛分本科、专科

两组进行,本科生参加本科组竞赛,专科生参加专科组竞赛(也可参加本科组竞赛),研究生不得参加。每队可设一名指导教师(或教师组),从事赛前辅导和参赛的组织工作,但在竞赛期间必须回避参赛队员,不得进行指导或参与讨论,否则按违反纪律处理。

4.竞赛期间参赛队员可以使用各种图书资料、计算机和软件,在国际互联网上浏览,但不得与队外任何人(包括在网上)讨论。

5.竞赛开始后,赛题将公布在指定的网址供参赛队下载,参赛队在规定时间内完成答卷,并准时交卷。

6.参赛院校应责成有关职能部门负责竞赛的组织和纪律监督工作,保证本校竞赛的规范性和公正性。

第四条组织形式

1.竞赛由全国大学生数学建模竞赛组织委员会(以下简称全国组委会)主持,负责每年发动报名、拟定赛题、组织全国优秀答卷的复审和评奖、印制获奖证书、举办全国颁奖仪式等。2.竞赛分赛区组织进行。原则上一个省(自治区、直辖市)为一个赛区,每个赛区应至少有6所院校的20个队参加。邻近的省可以合并成立一个赛区。每个赛区建立组织委员会(以下简称赛区组委会),负责本赛区的宣传发动及报名、监督竞赛纪律和组织评阅答卷等工作。未成立赛区的各省院校的参赛队可直接向全国组委会报名参赛。

3.设立组织工作优秀奖,表彰在竞赛组织工作中成绩优异或进步突出的赛区组委会,以参赛校数和队数、征题的数量和质量、无违纪现象、评阅工作的质量、结合本赛区具体情况创造性地开展工作以及与全国组委会的配合等为主要标准。

第五条评奖办法

1.各赛区组委会聘请专家组成评阅委员会,评选本赛区的一等、二等奖(也可增设三等奖),获奖比例一般不超过三分之一,其余凡完成合格答卷者可获得成功参赛证书。

2.各赛区组委会按全国组委会规定的数量将本赛区的优秀答卷送全国组委会。全国组委会聘请专家组成全国评阅委员会,按统一标准从各赛区送交的优秀答卷中评选出全国一等、二等奖。

3.全国与各赛区的一、二等奖均颁发获奖证书。

4.对违反竞赛规则的参赛队,一经发现,取消参赛资格,成绩无效。对所在院校要予以警告、通报,直至取消该校下一年度参赛资格。对违反评奖工作规定的赛区,全国组委会不承认其评奖结果。

第六条异议期制度

1.全国(或各赛区)获奖名单公布之日起的两个星期内,任何个人和单位可以提出异议,由全国组委会(或各赛区组委会)负责受理。

2.受理异议的重点是违反竞赛章程的行为,包括竞赛期间教师参与、队员与他人讨论,不公正的评阅等。对于要求将答卷复评以提高获奖等级的申诉,原则上不予受理,特殊情况可先经各赛区组委会审核后,由各赛区组委会报全国组委会核查。

3.异议须以书面形式提出。个人提出的异议,须写明本人的真实姓名、工作单位、通信地址(包括联系电话或电子邮件地址等),并有本人的亲笔签名;单位提出的异议,须写明联系人的姓名、通信地址(包括联系电话或电子邮件地址等),并加盖公章。全国组委会及各赛区组委会对提出异议的个人或单位给予保密。

4.与受理异议有关的学校管理部门,有责任协助全国组委会及各赛区组委会对异议进行调查,并提出处理意见。全国组委会或各赛区组委会应在异议期结束后两个月内向申诉人答复处理结果。

第七条经费

1.参赛队所在学校向所在赛区组委会交纳参赛费。

2.赛区组委会向全国组委会交纳一定数额的经费。

3.各级教育管理部门的资助。

4.社会各界的资助。

第八条解释与修改

本章程从2008年开始执行,其解释和修改权属于全国组委会。

美国大学生数学建模竞赛

美国大学生数学建模竞赛(含交叉学科竞赛)是由美国自然科学基金协会和美国数学与数学应用协会共同主办,美国运筹学学会、工业与应用数学学会、数学学会等多家国际机构协办的唯一一项国际性建模竞赛。竞赛要求3个以下本科未毕业学生在4天时间内用数学建模及其他知识解决一个具体的社会工程问题,用英语提交论文。具体组织模式见网站

7数据集

数学建模涉及大量数据集,供相关研究人员用于测试并论证数学建模算法,例如:

1.2008全国研究生数学建模竞赛试题及数据

2.2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目

3.可进行密度建模训练的iris数据集

4.Applied Bayesian Modelling Dataset(应用贝叶斯建模数据集)

5.Worksheets Data for Multilevel modelling(多层次建模的工作表格式数据)等。

8建模资料

国内教材

1、数学模型,姜启源编,高等教育出版社(1987年第一版,1993年第二版,2003年第三版,2011年第四版;第一版在1992年国家教委举办的第二届全国优秀教材评选中获"全国优秀教材奖").

2.数学模型与计算机模拟,江裕钊、辛培情编,电子科技大学出版社,(1989).

3.数学模型选谈(走向数学从书),华罗庚,王元著,王克译,湖南教育出版社;(1991).4.数学建模--方法与范例,寿纪麟等编,西安交通大学出版社(1993).

5.数学模型,濮定国、田蔚文主编,东南大学出版社(1994).

6..数学模型,朱思铭、李尚廉编,中山大学出版社,(1995)

7.数学模型,陈义华编著,重庆大学出版社,(1995)

8.数学模型建模分析,蔡常丰编著,科学出版社,(1995).

9.数学建模竞赛教程,李尚志主编,江苏教育出版社,(1996).

10.数学建模入门,徐全智、杨晋浩编,成都电子科大出版社,(1996).

11.数学建模,沈继红、施久玉、高振滨、张晓威编,哈尔滨工程大学出版社,(1996). 12.数学模型基础,王树禾编著,中国科学技术大学出版社,(1996).

13.数学模型方法,齐欢编著,华中理工大学出版社,(1996).

14.数学建模与实验,南京地区工科院校数学建模与工业数学讨论班编,河海大学出版社,(1996).

15.数学模型与数学建模,刘来福、曾文艺编,北京师范大学出版杜(1997).

16. 数学建模,袁震东、洪渊、林武忠、蒋鲁敏编,华东师范大学出版社。

17.数学模型,谭永基,俞文吡编,复旦大学出版社,(1997).

18.数学模型实用教程,费培之、程中瑗层主编,四川大学出版社,(1998).

19.数学建模优秀案例选编(工科数学基地建设丛书),汪国强主编,华南理工大学出版社,(1998).

20.经济数学模型(第二版)(工科数学基地建设丛书),洪毅、贺德化、昌志华编著,华南理工大学出版社,(1999).

21.数学模型讲义,雷功炎编,北京大学出版社(1999).

22.数学建模精品案例,朱道元编著,东南大学出版社,(1999),

23.问题解决的数学模型方法,刘来福,曾文艺编著、北京师范大学出版社,(1999).24.数学建模的理论与实践,吴翔,吴孟达,成礼智编著,国防科技大学出版社,(1999).25、数学建模案例分析,白其岭主编,海洋出版社,(2000年,北京).

26.数学实验(高等院校选用教材系列),谢云荪、张志让主编,科学出版社,(2000).27.数学实验,傅鹏、龚肋、刘琼荪,何中市编,科学出版社,(2000).

28.数学建模与数学实验,赵静、但琦编,高等教育出版社,(2000).

竞赛参考书

l、中国大学生数学建模竞赛,李大潜主编,高等教育出版社(1998).

2.大学生数学建模竞赛辅导教材,(一)(二)(三),叶其孝主编,湖南教育出版社(1993,1997,1998).

3.数学建模教育与国际数学建模竞赛《工科数学》专辑,叶其孝主编,《工科数学》杂志社,1994).

国外参考书

(中译本)

1、数学模型引论,E.A。Bender著,朱尧辰、徐伟宣译,科学普及出版社(1982).

2.数学模型,[门]近藤次郎著,官荣章等译,机械工业出版社,(1985).

3.微分方程模型,(应用数学模型丛书第1卷),[美]W.F.Lucas主编,朱煜民等译,国防科技大学出版社,(1988).

4.政治及有关模型,(应用数学模型丛书第2卷),[美W.F.Lucas主编,王国秋等译,国防科技大学出版社,(1996).

5.离散与系统模型,(应用数学模型丛书第3卷),[美w.F.Lucas主编,成礼智等译,国防科技大学出版社,(1996).

6.生命科学模型,(应用数学模型丛书第4卷),[美1W.F.Lucas主编,翟晓燕等译,国防科技大学出版社,(1996).

7.模型数学--连续动力系统和离散动力系统,[英1H.B.Grif6ths和A.01dknow 著,萧礼、张志军编译,科学出版社,(1996).

8.数学建模--来自英国四个行业中的案例研究,(应用数学译丛第4号),英]D.Burglles 等著,叶其孝、吴庆宝译,世界图书出版公司,(1997)

专业性参考书

(这方面书籍很多,仅列几本供参考) :

1.水环境数学模型,[德]W.KinZE1bach著,杨汝均、刘兆昌等编纂,中国建筑工业出版社,(1987).

2.科技工程中的数学模型,堪安琦编著,铁道出版社(1988)

3.生物医学数学模型,青义学编著,湖南科学技术出版杜(1990).

4.农作物害虫管理数学模型与应用,蒲蛰龙主编,广东科技出版社(1990).

5.系统科学中数学模型,欧阳亮编著,E山东大学出版社,(1995).

6.种群生态学的数学建模与研究,马知恩著,安徽教育出版社,(1996)

7.建模、变换、优化--结构综合方法新进展,隋允康著,大连理工大学出版社,(1986) 8.遗传模型分析方法,朱军著,中国农业出版社(1997).(中山大学数学系王寿松编辑,2001年4月)

9建模题目

两项题

1992年(A) 施肥效果分析问题(北京理工大学:叶其孝)

(B) 实验数据分解问题(华东理工大学:俞文此; 复旦大学:谭永基)

1993年(A) 非线性交调的频率设计问题(北京大学:谢衷洁)

(B) 足球排名次问题(清华大学:蔡大用)

1994年(A) 逢山开路问题(西安电子科技大学:何大可)

(B) 锁具装箱问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此)

1995年(A) 飞行管理问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此)

(B) 天车与冶炼炉的作业调度问题(浙江大学:刘祥官,李吉鸾)

1996年(A) 最优捕鱼策略问题(北京师范大学:刘来福)

(B) 节水洗衣机问题(重庆大学:付鹂)

1997年(A) 零件参数设计问题(清华大学:姜启源)

(B) 截断切割问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此)

1998年(A) 投资的收益和风险问题(浙江大学:陈淑平)

(B) 灾情巡视路线问题(上海海运学院:丁颂康)

四项题

1999年(A) 自动化车床管理问题(北京大学:孙山泽)

(B) 钻井布局问题(郑州大学:林诒勋)

(C) 煤矸石堆积问题(太原理工大学:贾晓峰)

(D) 钻井布局问题(郑州大学:林诒勋)

2000年(A) DNA序列分类问题(北京工业大学:孟大志)

(B) 钢管订购和运输问题(武汉大学:费甫生)

(C) 飞越北极问题(复旦大学:谭永基)

(D) 空洞探测问题(东北电力学院:关信)

2001年(A) 血管的三维重建问题(浙江大学:汪国昭)

(B) 公交车调度问题(清华大学:谭泽光)

(C) 基金使用计划问题(东南大学:陈恩水)

(D) 公交车调度问题(清华大学:谭泽光)

2002年(A) 车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此)

(B) 彩票中的数学问题(解放军信息工程大学:韩中庚)

(C) 车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此)

(D) 赛程安排问题(清华大学:姜启源)

2003年(A) SARS的传播问题(组委会)

(B) 露天矿生产的车辆安排问题(吉林大学:方沛辰)

(C) SARS的传播问题(组委会)

(D) 抢渡长江问题(华中农业大学:殷建肃)

2004年(A) 奥运会临时超市网点设计问题(北京工业大学:孟大志)

(B) 电力市场的输电阻塞管理问题(浙江大学:刘康生)

(C) 酒后开车问题(清华大学:姜启源)

(D) 招聘公务员问题(解放军信息工程大学:韩中庚)

2005年(A) 长江水质的评价和预测问题(解放军信息工程大学:韩中庚)

(B) DVD在线租赁问题(清华大学:谢金星等)

(C) 雨量预报方法的评价问题(复旦大学:谭永基)

(D) DVD在线租赁问题(清华大学:谢金星等)

2006年(A) 出版社的资源配置问题(北京工业大学:孟大志)

(B) 艾滋病疗法的评价及疗效的预测问题(天津大学:边馥萍)

(C) 易拉罐的优化设计问题(北京理工大学:叶其孝)

(D) 煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制问题(解放军信息工程大学:韩中庚)2007年(A) 中国人口增长预测

(B) 乘公交,看奥运

(C) 手机“套餐”优惠几何

(D) 体能测试时间安排

2008年

(A)数码相机定位,

(B)高等教育学费标准探讨,

(C)地面搜索,

(D)NBA赛程的分析与评价

2009年

(A)制动器试验台的控制方法分析

(B)眼科病床的合理安排

(C)卫星和飞船的跟踪测控

(D)会议筹备

2010年

(A)储油罐的变位识别与罐容表标定

(B)2010年上海世博会影响力的定量评估

(C)输油管的布置

(D)对学生宿舍设计方案的评价

2011年

(A)城市表层土壤重金属污染分析

(B)交巡警服务平台的设置与调度

(C)企业退休职工养老金制度的改革

(D)天然肠衣搭配问题

2012年

(A)葡萄酒的评价

(B)太阳能小屋的设计

(C)脑卒中发病环境因素分析及干预

(D)机器人避障问题

2013年

(A)车道被占用对城市道路通行能力的影响

(B)碎纸片的拼接复原

(C)古塔的变型

(D)公共自行车服务系统

10建模相关

建模意义

1、培养创新意识和创造能力

2.训练快速获取信息和资料的能力

3.锻炼快速了解和掌握新知识的技能

4.培养团队合作意识和团队合作精神

5.增强写作技能和排版技术

6.荣获国家级奖励有利于保送研究生

7.荣获国际级奖励有利于申请出国留学

8.更重要的是训练人的逻辑思维和开放性思考方式

经验体会

以下是数学建模爱好者的经验和体会,与大家共享。

尊敬的老师,亲爱的同学们:

大家上午好!我是来自江苏赛区的中国矿业大学魏永生。

首先,我十分感谢组委会给我这个机会,让我在闭幕式上与来自全国各地的数学建模代表队交流此次参加夏令的心得体会.

从今年五月底,我就和队友三个人一起从全国组委会网站下载了夏令营赛题。从查阅论文资料,请教铁路交通运输专业的老师,到赛题的建模,求解和论文写作,历时近一个月. 在做题的过程中,我们到网上搜索了赛题所需要的数据源。当我们碰到不懂的专业问题时,就去拜访和咨询专业老师,或者到图书馆查阅相关书籍资料和研究论文;当我们有一项连续性的工作未能完成时,为了不打断思路,曾经没能在一天吃上三餐.为了能够尽快地完成研究论文,我和队友们曾通宵达旦地做,甚至在夜里被惊醒还继续做题。

总之,不管遇到什么困难,我们都会一起去克服,再多再大的苦难也阻挡不了我们对数学建模的热情和喜爱,我们对她已经爱不释手!

一次参赛,终身受益,这是数学建模的真谛所在!数学建模的魅力实在无穷,让我不甘心只参加一次,从大学开始,我几乎每年都参加国际,全国,地区和学校的各个级别的比赛,可以说是久经沙场的老将了!我最终获得了美国赛的一等奖.

这次夏令营是一次半竞赛半交流性质的数学建模活动。在答辩之前,我们每个队是在自己的赛区通过竞赛或竞争的方式争取到赴京参加夏令营的机会;而在北京化工大学,我们每个队又是通过答辩,交流和讨论的方式进行,这让我们看到了自己论文的优缺点.有些队模型建立得很完善,有些模型求解得很巧妙,结果比较精确,也有些队论文比较出色。"三人行必有我师"在这次夏令营活动中体现得淋漓尽致!这是数学建模高手云集的时候,我能做的只有把自己的优点发挥出来,同时吸取众高手的优点来完善自己.

数学建模带给了我们什么?是过去荣获的种种荣誉吗?答案是否定的。数学建模带给我的是现在的指示,发散性思维,各种研究方法和手段,特别是对我们未来人生的奠基作用。毫不夸张地说,我们将在以后的人生享受它的思慧!通过数学建模,我学会了"我们",培养了“三人同心,其利断金"的团队精神,数学建模教会了我顽强和忍耐,教会我做事谨慎,言如其实,教会我凡事要有自己的创新,不能局限于俗套,它还教会我踏踏实实做人,认认真真做事。同学们,努力吧,没有最好,只有更好!

最后我代表所有参赛营员感谢主办方全国组委会和高等教育出版社,承办单位北京化工大学,还有三个协办单位对此次夏令营的帮助和资助,谢谢你们给我们这些数学建模爱好者提供一次难得的机会,也恳请你们一如既往的支持中国的数学建模事业!

谢谢大家!

11最新进展

数学建模的应用,对于数学建模竞赛来说是非常大的促进和动力。

国内首家数学建模公司-北京诺亚数学建模科技有限公司在北京成立。已读博士的魏永生和另外两个志同道合的同学一起合作的创业项目,源于他们熟悉的数学建模领域。

魏永生三人在2003年4月组建了一个大学生数学建模竞赛团队,当年就获得了国家二等奖,2005年荣获了国际数学建模竞赛的一等奖,同年10月注册了数学建模爱好者网站,本着数学建模走向社会,走向应用的方向,他们在2004年6月正式确立了以数学建模应用为创业方向,组建了创业团队,开启了创业之路。

诺亚数学建模正以其专业化的视角不断拓展业务壮大实力,并积极涉足铁路交通、公路交通、物流管理等其他相关领域的数学建模及数学模型解决方案、咨询服务。

魏永生向记者解释说,也许很多人并不了解数学建模究竟有什么用途,他举了个例子,一个火车站,要计算隔多久发一辆车才能既保证把旅客都带走,又能最大程度的节约成本,这些通过数学建模都能算出最优方案。

魏永生介绍说,他们的数学建模团队已有6年的历史,彼此配合很默契,也做了数十个大大小小的项目。他们的创业理念是为直接和潜在客户提供一种前所未有的数学建模优化及数学模型解决方案,真正为客户实现投资收益的最大化、生产成本费用的最小化。

12十类算法

1、蒙特卡罗算法(该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算

法,同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性,是比赛时必用的方法)

2.数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法(比赛中通常会遇到大量的数据需要

处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用Matlab作为工具)

3.线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题(建模竞赛大多数问题

属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、

Lingo软件实现)

4.图论算法(这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉

及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备)

5.动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法(这些算法是算法设计

中比较常用的方法,很多场合可以用到竞赛中)

6.最优化理论的三大非经典算法:模拟退火法、神经网络、遗传算法(这些问题是

用来解决一些较困难的最优化问题的算法,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实

现比较困难,需慎重使用)

7.网格算法和穷举法(网格算法和穷举法都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛

题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好

使用一些高级语言作为编程工具)

8.一些连续离散化方法(很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只

认的是离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非

常重要的)

9.数值分析算法(如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那一些数值分析中常

用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调

用)

10.图象处理算法(赛题中有一类问题与图形有关,即使与图形无关,论文中也应该

要不乏图片的,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用Matlab

进行处理)

数学建模典型例题

一、人体重变化 某人的食量是10467焦/天,最基本新陈代谢要自动消耗其中的5038焦/天。每天的体育运动消耗热量大约是69焦/(千克?天)乘以他的体重(千克)。假设以脂肪形式贮存的热量100% 地有效,而1千克脂肪含热量41868焦。试研究此人体重随时间变化的规律。 一、问题分析 人体重W(t)随时间t变化是由于消耗量和吸收量的差值所引起的,假设人体重随时间的变化是连续变化过程,因此可以通过研究在△t时间内体重W的变化值列出微分方程。 二、模型假设 1、以脂肪形式贮存的热量100%有效 2、当补充能量多于消耗能量时,多余能量以脂肪形式贮存 3、假设体重的变化是一个连续函数 4、初始体重为W0 三、模型建立 假设在△t时间内: 体重的变化量为W(t+△t)-W(t); 身体一天内的热量的剩余为(10467-5038-69*W(t)) 将其乘以△t即为一小段时间内剩下的热量; 转换成微分方程为:d[W(t+△t)-W(t)]=(10467-5038-69*W(t))dt; 四、模型求解 d(5429-69W)/(5429-69W)=-69dt/41686 W(0)=W0 解得: 5429-69W=(5429-69W0)e(-69t/41686) 即: W(t)=5429/69-(5429-69W0)/5429e(-69t/41686) 当t趋于无穷时,w=81; 二、投资策略模型 一、问题重述 一家公司要投资一个车队并尝试着决定保留汽车时间的最佳方案。5年后,它将卖出所有剩余汽车并让一家外围公司提供运输。在策划下一个5年计划时,这家公司评估在年i 的开始买进汽车并在年j的开始卖出汽车,将有净成本a ij(购入价减去折旧加上运营和维修成本)ij

数学建模与计算机的重要性

数学建模与计算机的联系及重要性 摘要:在当今科技发达的今天,计算机已经得到了广泛的应用,也为数学建模的计算提供了有力工具。本文浅谈了数学建模与计算机在人类生产和生活中的重要性。 关键词:数学建模计算机重要性 当今社会计算机已经被广泛的应用了,在计算机的协助下许多问题的求解变得简单、方便、快捷。而数学建模是把现实世界中的实际问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性,并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题。在科技迅猛发展的今天计算机和数学建模在人类的生存和发展中都具有举足轻重的作用。 一、数学建模与计算机息息相关 其一、我们在模型求解时,有些计算单纯的用纸和笔是难以完成的,这就需要利用计算机上机计算、编制软件、绘制图形等,当结果通过计算机算出后也必须通过打印机随时进行输出。其二、数学建模的学习对计算机能力的培养也起着极大推动作用,如报考计算机方向的研究生时,对数学的要求非常高;在进行计算机科学的研究时,也要求有极强的数学功底才能写出具有相当深度的论文,计算机科学的发展也是建立在数学基础之上的,许多为计算机的发展方面做出杰出贡献的人,在数学方面也颇有造诣。我们在遇到一些实际问题时往往需要计算机和数学建模同时应用才能解决问题,否则问题将无法进行。数学问题与计算机通常采用一些数学软件(lingo,Matlab,MathCAD 等等)的命令来描述算法,既简单又容易操作。例如下面有这样一道

题就是利用数学软件lingo 求解的。 例1 某工厂有两条生产线,分别用来生产M 和P 两种型号的产品,利润分别为200元每个和300元每个,生产线的最大生产能力分别为每日100和120,生产线没生产一个M 产品需要1个劳动日(1个工人工作8小时称为1个劳动日)进行调试、检测等工作,而每个P 产品需要2个劳动日,该工厂每天共计能提供160个劳动日,假如原材料等其他条件不受限制,问应如何安排生产计划,才能使获得的利润最大? 解 设两种产品的生产量分别为1x 和2x ,则该问题的数学模型 为: 目标函数 12max 200300z x x =+ 约束条件 1212100,120,160, 0,1,2. i x x x x x i ≤??≤??+≤??≥=? 编写LINGO 程序如下: MODEL: SETS: SHC/1,2 /:A,B,C,X; YF/1,2,3 /:J; ENDSETS DATA: A=1,2 ; B=100,120; C=200,300; ENDDATA

数学建模在计算机专业的应用

应用一图论算法 图论在计算机处理问题中占有重要地位,现实中的很多问题最终都可以转化成图论问题,或者要借助图结构来存储和处理。但是怎么把一图存入计算机就要涉及到数学建模的知识。 比如下面一图: 如果要求出从节点v1到节点v5的所有路径,就可以借助计算机来很轻松的解决。但前提条件是,必须要把图以一种计算机可以理解的形式存进去,即要把它抽象为数学问题。 在此,我们需要定义一些关于图的概念,以便更好的描述问题。 边与顶点的关系有如下几种典型情况: 简单图:无自回环,无重边的图。

无向图:边没有指向, 1212 e. i i i i i ψ()={v,v}=v v此时称边e i与顶点12 i i v,v关联,称 顶点 1 i v与顶点 2 i v邻接。 有向图:边有指向, 1212 e. i i i i i ψ u u u u u r ()=(v,v)=v v 下面是具体涉及到图如何存储的问题: 1.图G(V,E)的关联矩阵x R=(r) ij n m ,若G(V,E)为无向图, 1 2 i j ij i j j i j j v e r v e e v e e ? ? =? ? ? 与不关联 与关联,为非自回环 与关联,为自回环 若G(V,E)为有向图, 1 2 i j ij i j i j v e r v e v e ? ? =? ? ? 与不关联 是的起点 是的终点 因此该图可以用关联矩阵表示出来,如下所示 1100000 1010100 0101001 0011010 0000111 R ?? ? ? ? = ? ? ? ?? 这样,我们就可以以矩阵的形式将图存入计算机

数学建模竞赛简介

数学建模竞赛简介 数学建模就是建立、求解数学模型的过程和方法,首先要通过分析主要矛盾,对各种实际问题进行抽象简化,并按照有关规律建立起变量,参数间的明确关系,即明确的数学模型,然后求出该数学问题的解,并通过一定的手段来验证解的正确性。 数学建模竞赛于1985年起源于美国,起初竞赛题目通常由工业部门、军事部门提出,然后由数学工作者简化或修正。1989年我国大学生开始参加美国大学生数学建模竞赛,1990年我国开始创办我国自己的大学生数学建模竞赛。1993年国家教委(现教育部)高教司正式发文,要求在全国普通高等学校中开展数学建模竞赛。从1994年开始,大学生数学建模竞赛成为教育部高教司和中国工业的应用数学学会共同主办,每年一届的,面向全国高等院校全体大学生的一项课外科技竞赛活动。2010年全国共有30省(市、自治区)九百多所院校一万多个队三万多名大学生参赛,成为目前全国高等学校中规模最大的课外科技活动。数学建模竞赛是教育主管部门主办的大学生三大竞赛之一。 现在的竞赛题目来源于更广泛的领域,都是各行各业的实际问题经过适当简化,提炼出来的极富挑战性的问题,每次两道题,学生任选一题,可以使用计算机、软件包,可以参阅任何资料(含上网参阅任何资料)。竞赛以三人组成的队为单位,三人之间通力合作,在三天三夜内完成一篇论文。不给论文评分,而是按论文的水平为四档:全国一等奖、全国二等奖、赛区一等奖,赛区二等奖,成功参赛奖。我校于2001年开始参加这项竞赛活动。多次获全国一等奖、二等奖、湖北赛区一等奖、二等奖。 数学建模竞赛活动培养了学生的创造力、应变能力、团队精神和拼搏精神,适应了21世纪经济发展和人才培养的挑战。不少参加过全国大学生数学建模竞赛的同学都深有感触,他们说:“参加这次活动是我们大学四年中最值得庆幸的一件事,我们真正体会这几年内学到了什么,自己能干什么。”“那不寻常的三天在我们记忆中留下了永恒的一瞬,真是一次参赛,终身受益。”团队精神贯穿在数学建模竞赛的全过程,它往往是成败的关键。有些参赛队员说:“竞赛使我们三个人认识到协作的重要性,也学会了如何协作,在建模的三天中,我们真正做到了心往一处想,劲往一处使,每个人心中想的就是如何充分发挥自己的才华,在短暂的时间内做出一份尽量完善的答卷。三天中计算机没停过,我们轮流睡觉、轮流工作、轮流吃饭,可以说是抓住了每一滴可以抓住的时间。”“在这不眠的三天中,我们真正明白了团结就是力量这个人生真谛,而这些收获,将会伴随我们一生,对我们今后的学习,工作产生巨大的影响。”

历年数学建模赛题题目

历年数学建模赛题题目 1992年 (A) 施肥效果分析问题(北京理工大学:叶其孝) (B) 实验数据分解问题(华东理工大学:俞文此; 复旦大学:谭永基)1993年 (A) 非线性交调的频率设计问题(北京大学:谢衷洁) (B) 足球排名次问题(清华大学:蔡大用) 1994年 (A) 逢山开路问题(西安电子科技大学:何大可) (B) 锁具装箱问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此)1995年 (A) 飞行管理问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B) 天车与冶炼炉的作业调度问题(浙江大学:刘祥官,李吉鸾)1996年 (A) 最优捕鱼策略问题(北京师范大学:刘来福) (B) 节水洗衣机问题(重庆大学:付鹂) 1997年 (A) 零件参数设计问题(清华大学:姜启源) (B) 截断切割问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此)1998年 (A) 投资的收益和风险问题(浙江大学:陈淑平) (B) 灾情巡视路线问题(上海海运学院:丁颂康) 1999年 (A) 自动化车床管理问题(北京大学:孙山泽) (B) 钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) (C) 煤矸石堆积问题(太原理工大学:贾晓峰) (D) 钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) 2000年 (A) DNA序列分类问题(北京工业大学:孟大志) (B) 钢管订购和运输问题(武汉大学:费甫生) (C) 飞越北极问题(复旦大学:谭永基) (D) 空洞探测问题(东北电力学院:关信) 2001年 (A) 血管的三维重建问题(浙江大学:汪国昭) (B) 公交车调度问题(清华大学:谭泽光) (C) 基金使用计划问题(东南大学:陈恩水) (D) 公交车调度问题(清华大学:谭泽光) 2002年

数学建模的作用意义

数学建模的背景: 人们在观察、分析和研究一个现实对象时经常使用模型,如展览馆里的飞机模型、水坝模型,实际上,照片、玩具、地图、电路图等都是模型,它们能概括地、集中地反映现实对象的某些特征,从而帮助人们迅速、有效地了解并掌握那个对象。数学模型不过是更抽象些的模型。 当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言,把它表述为数学式子(称为数学模型),然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题,并接受实际的检验。这个全过程就称为数学建模。 近半个多世纪以来,随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。 不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并计算求解。人们常常把数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用比喻为如虎添翼。 数学建模日益显示其重要作用,已成为现代应用数学的一个重要领域。为培养高质量、高层次人才,对理工、经济、金融、管理科学等各专业的大学生都提出“数学建模技能和素质方面的要求”。 数学建模在现代社会的一些作用 (1)在一般工程技术领域,数学建模仍然大有用武之地。在以声、光、热、力、电这些物理学科为基础的诸如机械、电机、土木、水利等工程技术领域中,数学建模的普遍性和重要性不言而喻,虽然这里的基本模型是已有的,但是由于新技术、新工艺的不断涌现,提出了许多需要用数学方法解决的新问题;高速、大型计算机的飞速发展,使得过去即便有了数学模型也无法求解的课题(如大型水坝的应力计算,中长期天气预报等)迎刃而解;建立在数学模型和计算机模拟基础上的CAD技术,以其快速、经济、方便等优势,大量地替代了传统工程设计中的现场实验、物理模拟等手段。(2)在高新技术领域,数学建模几乎是必不可少的工具。无论是发展通讯、航天、微电子、自动化等高新技术本身,还是将高新技术用于传统工业去创造新工艺、开发新产品,计算机技术支持下的建模和模拟都是经常使用的有效手段。数学建模、数值计算和计算机图形学等相结合形成的计算机软件,已经被固化于产品中,在许多高新技术领域起着核心作用,被认为是高新技术的特征之一。在这个意义上,数学不再仅仅作为一门科学,它是许多技术的基础,而且直接走向了技术的前台。国际上一位学者提出了“高技术本质上是一种数学技术”的观点。 (3)数学迅速进入一些新领域,为数学建模开拓了许多新的处女地。随着数学向诸如经济、人口、生态、地质等所谓非物理领域的渗透,一些交叉学科如计量经济学、人口控制论、数学生态学、数学地质学等应运而生。一般地说,不存在作为支配关系的物理定律,当用数学方法研究这些领域中的定量关系时,数学建模就成为首要的、关键的步骤和这些学科发展与应用的基础。在这些领域里建立不同类型、不同方法、不同深浅程度模型的余地相当大,为数学建模提供了广阔的新天地。马克思说过,一门科学只有成功地运用数学时,才

数学建模在工程中的应用

模糊分析法解足球队排名问题 余科(数理学院122112 ) 苏博飞(数理学院122111) 王有元(数理学院122111) 过思甸(公管学院023112) 摘要:本文解答了93年全国大学生数学建模竞赛B题,运用模糊聚类分析法,讨论了足球队比赛的排名问题。首先,我们将数据进行预处理,求出每队的胜,负,平以及总场数,归一化处理后作为建模的影响因子,然后由相似系数构建模糊相似矩阵,最后构建模糊等价矩阵截取进行排名,并将得到的结果从12支队推广到了N支队的情况。本文中所用的方法经过验证,得到的结果合理,可信。 关键词:模糊分析法,相似系数,比赛排名 一问题分析 根据题目所给的表格,我们能得到的数据是残缺和不整齐对称的,这样就给排名造成了困难。例如在图表中,T1队和T2队打了三场比赛,和T5只打了一场比赛,和T11没打比赛。这样如果只是单纯的利用胜利的场数来进行排名,所得到的结果必定是不完善的,同时也是不准确的。因此为了得到较完善的结果,我们可以先将每个队所参加的比赛中,胜,负和平的场数列表如下,得到每个队实力的大概了解。

表一 场数 队T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 胜10 5 8 1 2 2 13 6 7 6 1 2 负 5 4 4 12 5 3 1 8 8 5 6 3 平 4 6 3 6 2 0 3 3 2 6 2 4 总19 15 15 19 9 5 17 17 17 17 9 9 接着,我们分析各队在每场比赛中的平均进球数,失球数和进失球数差数,这些数据也有助于我们进一步了解各队的实力。列表如下: 表二 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 进球数1.41 2 0.8 1.33 3 0.63 2 1 0.6 2.05 9 0.94 1 0.64 7 0.88 2 0.77 8 0.66 7 失球数0.94 1 0.66 7 0.8 1.68 4 1.44 4 1.2 0.58 8 0.82 4 1 1 1.55 6 1 进失球差0.47 1 0.43 3 0.53 3 -1.05 2 -0.44 4 -0.6 1.47 1 0.11 8 -0.35 3 -0.11 8 -0.77 8 -0.33 3 通过表一,二的分析,我们可以确定T7是最好的,T4是最差的,但是对于其他的球队仅以上述数据还是无法得出准确可信的排名。 为了得出合理可信的排名,我们还应该考虑,Ti与其余各队的比赛成绩,由于有的对和其余的对没有比赛,其成绩难以确定。为了解决这个难题,我们准备先制定一个规则,为各队定义一组特征数据,同时计算各队之间的模糊相似度。最后综合表一二,即可得出合理的排名出来。

数学建模常见评价模型简介

常见评价模型简介 评价类数学模型是全国数学建模竞赛中经常出现的一类模型,如2005年全国赛A题长江水质的评价问题,2008年B题高校学费标准评价体系问题等。主要介绍三种比较常用的评价模型:层次分析模型,模糊综合评价模型,灰色关联分析模型,以期帮助大家了解不同背景下不同评价方法的应用。 层次分析模型 层次分析法(AHP)是根据问题的性质和要求,将所包含的因素进行分类,一般按目标层、准则层和子准则层排列,构成一个层次结构,对同层次内诸因素采用两两比较的方法确定出相对于上一层目标的权重,这样层层分析下去,直到最后一层,给出所有因素相对于总目标而言,按重要性程度的一个排序。其主要特征是,它合理地将定性与定量决策结合起来,按照思维、心理的规律把决策过程层次化、数量化。 运用层次分析法进行决策,可以分为以下四个步骤: 步骤1 建立层次分析结构模型 深入分析实际问题,将有关因素自上而下分层(目标—准则或指标—方案或对象),上层受下层影响,而层内各因素基本上相对独立。 步骤2构造成对比较阵 对于同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较,借助1~9尺度,构造比较矩阵; 步骤3计算权向量并作一致性检验 由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重,并进行一致性检验,若通过,则最大特征根对应的特征向量做为权向量。

步骤4计算组合权向量(作组合一致性检验) 组合权向量可作为决策的定量依据 通过一个具体的例子介绍层次分析模型的应用。 例(选择旅游地决策问题)如何在桂林、黄山、北戴河3个目的地中按照景色、费用、居住条件、饮食、旅途条件等因素进行选择。 步骤1 建立系统的递阶层次结构 将决策问题分为3个层次:目标层O,准则层C,方案层P;每层有若干元素,各层元素间的关系用相连的直线表示。

数学建模及全国历年竞赛题目

数学建模及全国历年竞赛题目 (2010-09-28 21:58:01) 标签: 分类:专业教学 数学建模 应用数学模型 教育 一、数学建模的涵 (一)数学建模的概念 数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。使用数学语言描述的事物就称为数学模型,这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。(二)应用数学模型 应用数学去解决各类实际问题,把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构。通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分析和解决问题。需要诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学,数学软件包如 Mathematica,Matlab,Lingo,Spss,Mapple的使用,甚至排版软件等知识的基础。

(三)数学建模的特点 数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对教师和学生要求高等特点;数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。(四)数学建模的指导思想 数学建模的指导思想就是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。 (五)数学建模的意义 数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领械广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们分析问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。 1.培养创新意识和创造能力; 2.训练快速获取信息和资料的能力; 3.锻炼快速了解和掌握新知识的技能; 4.培养团队合作意识和团队合作精神; 5.增强写作技能和排版技术;

数学建模在生活中的应用

数学建模在生活中的应用 【摘要】 本文通过数学模型在实际生活中应用的讨论,阐述数学建模理论的重要性,研究其在实践中的重要价值,并把抽象的数学知识放到大家看得见、摸得着、听得到的生活情境中,从而让人们感受到生活中处处有数学,生活中处处要用数学。 【关键词】数学建模;生活;应用;重要性 最早的数学建模教材出现在公元1世纪我国古代的《九章算术》一书中,由此可见,数学建模是人才培养和社会发展的需要。同时,数学建模也是教育改革的需要,现代数学教育改革中越来越强调“问题解决”,而“问题解决”恰恰体现了数学在实际生活应用的重要性,由于数学建模是问题解决的主要形式,所以数学建模在实际生活中发挥着重要的作用。 一、数学建模 数学建模是指根据具体问题,在一定的假设下找出解决这个问题的数学框架,求出模型的解,并对它进行验证的全过程。由此可见,数学建模是一个“迭代”的过程,此过程我们可以用下图表示: 二、生活中的数学建模实例 赶火车的策略 现有12名旅客要赶往40千米远的一个火车站去乘火车,离开车时间只有3小时了,他们步行的速度为每小时4千米,靠步行是来不及了,唯一可以用的交通工具是一辆小汽车,但这辆小汽车连司机在内至多只能乘坐5人,汽车的速度为每小时60千米。问这12名旅客能赶上火车吗? 【分析】 题中没有规定汽车载客的方法,因此针对不同的搭乘方法,答案会不一样,一般有三种情况:(1)不能赶上;(2)勉强赶上;(3)最快赶上 模型准备 模型假设 模型求解 模型建立 模型分析 模型验证 模型应用

方案1 不能赶上 用汽车来回送12名旅客要分3趟,汽车往返就是3+2=5趟,汽车走的总路程为 5×40=200(千米), 所需的时间为 200÷60=10/3(小时)>3(小时) 因此,单靠汽车来回接送旅客是无法让12名旅客全部赶上火车的。 方案2 勉强赶上的方案 如果汽车来回接送一趟旅客的同时,让其他旅客先步行,则可以节省一点时间。 第一趟,设汽车来回共用了X小时,这时汽车和其他旅客的总路程为一个来回,所以 4X+60X=40×2 解得X=1.25(小时)。此时,剩下的8名旅客与车站的距离为 40-1.25×4=35(千米) 第二趟,设汽车来回共用了Y小时,那么 4Y+60Y=35×2 解得Y=35/32≈1.09(小时) 此时剩下的4名旅客与车站的距离为 35-35/32×4=245/8≈30.63(千米) 第三趟,汽车用了30.63÷60~0.51(小时) 因此,总共需要的时间约为 1.25+1.09+0.51= 2.85(小时) 用这种方法,在最后4名旅客赶到火车站时离开车还有9分钟的时间,从理论上说,可以赶得上。但是,我们在计算时忽略了旅客上下车以及汽车调头等所用的时间,因此,赶上火车是很勉强的。 方案3 最快方案 先让汽车把4名旅客送到中途某处,再让这4名旅客步行(此时其他8名旅客也在步行);接着汽车回来再送4名旅客,追上前面的4名旅客后也让他们下车一起步行,最后回来接剩下的4名旅客到火车站,为了省时,必须适当选取第一批旅客的下车地点,使得送最后一批旅客的汽车与前面8名旅客同时到达火车站。 解法1 设汽车送第一批旅客行驶X千米后让他们下车步行,此时其他旅客步行的路程为 4×X/60=X/15(千米) 在以后的时间里,由于步行旅客的速度都一样,所以两批步行旅客之间始终相差14/15X千米,而汽车要在这段时间里来回行驶两趟,每来回一趟所用的时间为 由于汽车来回两趟所用的时间恰好是第一批旅客步行(40-X)千米的时间, 故 2×X/32=40-X/4 解得X=32(千米) 所需的总时间为 32/60+(40-32)/4≈2.53(小时) 这个方案可以挤出大约28分钟的空余时间,足以弥补我们计算时间所忽略的一些时间。

数学建模简介

数学建模简介 当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言作表述,也就是建立数学模型,然后用通过计算得到的结果来解释实际问题,并接受实际的检验。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。 数学建模的广泛应用 数学建模的应用逐渐变的广泛,数学建模大量用于一般工程技术领域,用于代替传统工程设计中的现场实验、物理模拟等手段;在高新科技领域,成为必不可少的工具,无论是在通信、航天、微电子、自动化都是创新工艺、开发新 产品的必要手段;在新的科研领域在用数学方法研究 其中的定量关系时,数学建模就成为首要的、关键的 步骤和这些学科发展和应用的基础。 将计算机技术和数学建模进行紧密结合,使得原 本抽象的数学模型生动具体的呈现在研究者面前,使 得问题得到更好的解决。 数学建模的分支——数据挖掘 数据挖掘(Data Mining,DM)是目前人工智能和数 据库领域研究的热点问题,所谓数据挖掘是指从数据库 的大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值 的信息的非平凡过程。数据挖掘是一种决策支持过程, 它主要基于人工智能、机器学习、模式识别、统计学、 数据库、可视化技术等,高度自动化地分析企业的数据, 做出归纳性的推理,从中挖掘出潜在的模式,帮助决策 者调整市场策略,减少风险,做出正确的决策。 数据挖掘是通过分析每个数据,从大量数据中寻找其规律的技术,主要有数据准备、规律寻找和规律表示3个步骤。数据准备是从相关的数据源中选取所需的数据并整合成用于数据挖掘的数据集;规律寻找是用某种方法将数据集所含的规律找出来;规律表示是尽可能以用户可理解的方式(如可视化)将找出的规律表示出来。 数据挖掘的任务有关联分析、聚类分析、分类分析、异常分析、特异群组分析和演变分析,等等。

对中国大学生数学建模竞赛历年成绩的分析与预测

2012年北京师范大学珠海分校数学建模竞赛 题目:对中国大学生数学建模竞赛历年成绩的分析与预测 摘要 本文研究的是对自数学建模竞赛开展以来各高校建模水平的评价比较和预测问题。我们将针对题目要求,建立适当的评价模型和预测模型,主要解决对中国大学生数学建模竞赛历年成绩的评价、排序和预测问题。 首先我们用层次分析法来评价广东赛区各校2008年至2011年及全国各大高校1994至2011年数学建模成绩,从而给出广东赛区各校及全国各大高校建模成绩的科学、合理的评价及排序;其次运用灰色预测模型解决广东赛区各院校2012年建模成绩的预测。 针对问题一,首先我们对比了2008到2011年参加建模比赛的学校,通过分析我们选择了四年都参加了比赛的学校进行合理的排序(具体分析过程见表13),同时对本科甲组和专科乙组我们分别进行排序比较。在具体解决问题的过程中,我们先分析得出影响评价结果的主要因素:获奖情况和获奖比例,其中获奖情况主要考虑国家一等奖、国家二等奖、省一等奖、省二等奖、省三等奖,我们采用层次分析法,并依据判断尺度构造出各个层次的判断矩阵,对它们逐个做出一致性检验,在一致性符合要求的情况下,通过公式与matlab求得各大学的权重,总结得分并进行排序(结果见表11);在对广东赛区各高校2012建模成绩预测问题中,我们采用灰色预测模型,我们以华南农业大学为例,得到该校2012年建模比赛获奖情况为:省一等奖、省二等奖、省三等奖及成功参赛奖分别为5、9、8、8(其它各高校预测结果见表10)。 针对问题二,我们对全国各院校的自建模竞赛活动开展以来建模成绩排序采用与问题一相同的数学模型,在获奖情况考虑的是全国一等奖、全国二等奖。运用matlab求解,结果见表12。 针对问题三,我们通过对一、二问排序的解答及数据的分析,得出在对院校进评价和预测时还应考虑到各院的师资力量、学校受重视程度、学生情况、参赛经验等因素,考虑到这些因素,为以后评价高校建模水平提供更可靠的依据。 关键词:层次分析法权向量灰色预测模型模型检验 matlab

数学建模常用方法

数学建模常用方法 建模常用算法,仅供参考: 1、蒙特卡罗算法(该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性,是比赛时必 用的方法) 2、数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法(比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用M a t l a b作为工具) 3、线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题(建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通 常使用L i n d o、L i n g o软件实现) 4、图论算法(这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备) 5、动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法(这些算法是算法设计中比较常用的方法,很多场合可以用到竞赛中) 6、最优化理论的三大非经典算法:模拟退火法、神经网络、遗传算法(这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的算法,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用) 7、网格算法和穷举法(网格算法和穷举法都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种 暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具) 8、一些连续离散化方法(很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计 算机只认的是离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的) 9、数值分析算法(如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那一些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用) 10、图象处理算法(赛题中有一类问题与图形有关,即使与图形无关,论文 中也应该要不乏图片的,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用M a t l a b进行处理) 一、在数学建模中常用的方法: 1.类比法 2.二分法 3.量纲分析法 4.差分法 5.变分法 6.图论法 7.层次分析法 8.数据拟合法 9.回归分析法 10.数学规划(线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、目标规划) 11.机理分析 12.排队方法

第1章 数学建模与误差分析

第1章数学建模与误差分析 1.1 数学与科学计算 数学是科学之母,科学技术离不开数学,它通过建立数学模型与数学产生紧密联系,数学又以各种形式应用于科学技术各领域。数学擅长处理各种复杂的依赖关系,精细刻画量的变化以及可能性的评估。它可以帮助人们探讨原因、量化过程、控制风险、优化管理、合理预测。近几十年来由于计算机及科学技术的快速发展,求解各种数学问题的数值方法即计算数学也越来越多地应用于科学技术各领域,相关交叉学科分支纷纷兴起,如计算力学、计算物理、计算化学、计算生物、计算经济学等。 科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算,是一种使用计算机解释和预测实验中难以验证的、复杂现象的方法。科学计算是伴随着电子计算机的出现而迅速发展并获得广泛应用的新兴交叉学科,是数学及计算机应用于高科技领域的必不可少的纽带和工具。科学计算涉及数学的各分支,研究它们适合于计算机编程的数值计算方法是计算数学的任务,它是各种计算性学科的联系纽带和共性基础,兼有基础性和应用性的数学学科。它面向的是数学问题本身而不是具体的物理模型,但它又是各计算学科共同的基础。 随着计算机技术的飞速发展,科学计算在工程技术中发挥着愈来愈大的作用,已成为继科学实验和理论研究之后科学研究的第三种方法。在实际应用中所建立的数学模型其完备形式往往不能方便地求出精确解,于是只能转化为简化模型,如将复杂的非线性模型忽略一些因素而简化为线性模型,但这样做往往不能满足精度要求。因此,目前使用数值方法来直接求解较少简化的模型,可以得到满足精度要求的结果,使科学计算发挥更大作用。了解和掌握科学计算的基本方法、数学建模方法已成为科技人才必需的技能。因此,科学计算与数学建模的基本知识和方法是工程技术人才必备的数学素质。 1.2 数学建模及其重要意义 数学,作为一门研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和人们生活的实际需要密切相关。用数学方法解决工程实际和科学技术中的具体问题时,首先必须将具体问题抽象为数学问题,即建立起能描述并等价代替该实际问题的数学模型,然后将建立起的数学模型,利用数学理论和计算技术进行推演、论证和计算,得到欲求解问题的解析解或数值解,最后用求得的解析解和数值解来解决实际问题。本章主要介绍数学建模基本过程和求解数学问题数值方法的误差传播分析。 1.2.1 数学建模的过程 数学建模过程就是从现实对象到数学模型,再从数学模型回到现实对象的循环,一般通过表述、求解、解释、验证几个阶段完成。数学建模过程如图1.2.1所示,数学模型求解方法可分为解析法和数值方法,如图1.2.2所示。 表述是将现实问题“翻译”成抽象的数学问题,属于归纳。数学模型的求解方法则属于演绎。归纳是依据个别现象推出一般规律;演绎是按照普遍原理考察特定对象,导出结论。演绎利用严格的逻辑推理,对解释现象做出科学预见,具有重要意义,但是它要以归纳的结论作为公理化形式的前提,只有在这个前提下

初中数学建模方法及应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5b5092419.html, 初中数学建模方法及应用 作者:肖永刚 来源:《新课程·中学》2017年第03期 摘要:在新课标中要求培养学生的创新能力,在初中数学教学中培养学生的建模能力, 是培养数学创新能力的重要方法,也能增强学生利用数学知识解决问题的能力。对培养初中生数学建模方法及应用进行了论述。 关键词:初中数学;建模思想;数学应用 利用数学建模的方法是学习初中数学的新方法,是素质教育和新课标的要求,能为学生的数学能力发展提供全新途径,提高学生运用数学工具解决问题的能力,让学生在用数学工具解决问题中体会到数学学习的意义,从而提高数学学习兴趣。 一、数学建模的概念 数学建模就是对具体问题分析并简化后,运用数学知识,找出解决方法并利用数学式子来求解,从而使问题得以解决。数学建模方法有以下几个步骤:一是对具体问题分析并简化,然后用数学知识建立关系式(模型),二是求解数学式子,三是根据实际情况检验并选出正确答案。初中阶段数学建模常用方法有:函数模型、不等式模型、方程模型、几何模型等。 二、数学建模的方法步骤 要培养学生的数学建模方法,可按以下方法步骤进行: 1.分析问题题意为建模做准备。对具体问题包含的已知条件和数量关系进行分析,根据问题的特点,选择使用数学知识建立模型。 2.简化实际问题假设数学模型。对实际问题进行一定的简化,再根据问题的特征和要求以及解题的目的,对模型进行假设,要找出起关键作用的因素和主要变量。 3.利用恰当工具建立数学模型。通过建立恰当的数学式子,来建立模型中各变量之间的关系式,以此来完成数学模型的 建立。 4.解答数学问题找出问题答案。通过对模型中的数学问题进行解答,找出实际问题的答案。

数学建模中常见的十大模型讲课稿

数学建模中常见的十 大模型

精品文档 数学建模常用的十大算法==转 (2011-07-24 16:13:14) 转载▼ 1. 蒙特卡罗算法。该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟来检验自己模型的正确性,几乎是比赛时必用的方法。 2. 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法。比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用MA TLAB 作为工具。 3. 线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类算法。建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、Lingo 软件求解。 4. 图论算法。这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备。 5. 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法。这些算法是算法设计中比较常用的方法,竞赛中很多场合会用到。 6. 最优化理论的三大非经典算法:模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法。这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用。 7. 网格算法和穷举法。两者都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具。 8. 一些连续数据离散化方法。很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只能处理离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的。 9. 数值分析算法。如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用。 10. 图象处理算法。赛题中有一类问题与图形有关,即使问题与图形无关,论文中也会需要图片来说明问题,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用MATLAB 进行处理。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 2 十类算法的详细说明 2.1 蒙特卡罗算法 大多数建模赛题中都离不开计算机仿真,随机性模拟是非常常见的算法之一。 举个例子就是97 年的A 题,每个零件都有自己的标定值,也都有自己的容差等级,而求解最优的组合方案将要面对着的是一个极其复杂的公式和108 种容差选取方案,根本不可能去求解析解,那如何去找到最优的方案呢?随机性模拟搜索最优方案就是其中的一种方法,在每个零件可行的区间中按照正态分布随机的选取一个标定值和选取一个容差值作为一种方案,然后通过蒙特卡罗算法仿真出大量的方案,从中选取一个最佳的。另一个例子就是去年的彩票第二问,要求设计一种更好的方案,首先方案的优劣取决于很多复杂的因素,同样不可能刻画出一个模型进行求解,只能靠随机仿真模拟。 2.2 数据拟合、参数估计、插值等算法 数据拟合在很多赛题中有应用,与图形处理有关的问题很多与拟合有关系,一个例子就是98 年美国赛A 题,生物组织切片的三维插值处理,94 年A 题逢山开路,山体海拔高度的 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

数学模型的应用

数学建模 数模作业(第一章) P21 第一章 6、利用节药物中毒施救模型确定对于孩子(血液容量为2000ml)以及成人(血液容量为 4000ml)服用氨茶碱能引起严重中毒和致命的最小剂量。 解:设孩子服用氨茶碱能引起严重中毒的最小剂量为1A ,则由节中的药物中毒施救模型可知: 在胃肠道中药物的量为 0.13861()t x t A e -=,而在血液系统中药物的量为 0.11550.13861()6() t t y t A e e --=-,再令0.11550.13861()()/6()t t y t y t A e e --==-再做出()y t 的图像如下: 《 ; 由图可知()y t 具有最大值,设在这个最大值max ()y t 在孩子血液中容量的比例为严重中 毒的比例100/g ml μ以及致命的比例200/g ml μ即为孩子服用氨茶碱的最小剂量。于是可以去求这个最小剂量。由上图可知最大值位于8t h =左右, 利用Mathematics 去找出这个最大值。求得max ()=0.0669y t ,而7.892t h =。于是孩子服用氨茶碱引起严重中毒的最小剂

量1A 有式子1max 6()/2000100/A y t ml g ml μ=,从而得此时1498256.1A g μ=同理可以求的孩子服用氨茶碱致命的最小剂量为996512.2g μ。而成人服用氨茶碱严重中毒与致命的最小剂量分别为996512.21993024.4g g μμ、。 7、对于节的模型,如果采用的是体外血液透析的办法,求解药物中毒施救模型的血液中药量的变化并作图。 解:由题可算得: t=0:2:20 y=275*exp*t)+*exp*t) plot(t,y,'b:') 第二章 3、根据节中的流量数据(表2)和(2)式作插值的数值积分,按照连续模型考虑均流池的容量(用到微积分的极值条件)。 解:可以将表2中的数据建立散点图以及平均值,如下: h=0:1:23 , y=[,,,,,,,,,,,,,,,279,,,,,,,,] x1=0::23; t=sum(y)/24; plot(h,y,'-',x1,t) hold on 02468101214161820 50100150200250300350 400

附录:全国大学生数学建模竞赛简介

全国大学生数学建模竞赛简介 全国大学生数学建模竞赛(China Undergraduate Mathematical Contest in Modeling,简称CUMCM)是由国家教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会联合举办的,在全国高校中规模最大的课外科技活动之一. 其竞赛宗旨是:创新意识、团队精神、重在参与、公平竞争. 本竞赛每年9月(一般在中旬某个周末的星期五至下周星期一共3天,72小时)举行,竞赛面向全国大专院校的学生,不分专业(但竞赛分本科、专科两组,本科组竞赛所有大学生均可参加,专科组竞赛只有专科生(包括高职、高专生)可以参加).同学们可以向本校教务部门咨询,如有必要也可直接与全国竞赛组委会或各省(市、自治区)赛区组委会联系. 全国大学生数学建模竞赛章程(2008年)第一条总则 全国大学生数学建模竞赛(以下简称竞赛)是教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动,目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革. 第二条竞赛内容 竞赛题目一般来源于工程技术和管理科学等方面经过适当简化加工的实际问题,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识,只需要学过高等学校的数学课程.题目有较大的灵活性供参赛者发挥其创造能力.参赛者应根据题目要求,完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文(即答卷).竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准. 第三条竞赛形式、规则和纪律 1.全国统一竞赛题目,采取通讯竞赛方式,以相对集中的形式进行. 2.竞赛每年举办一次,一般在某个周末前后的三天内举行. 3.大学生以队为单位参赛,每队3人(须属于同一所学校),专业不限.竞赛分本科、专科两组进行,本科生参加本科组竞赛,专科生参加专科组竞赛(也可参加本科组竞赛),研究生不得参加.每队可设一名指导教师(或教师组),从事赛前辅导和参赛的组织工作,但在竞赛期间必须回避参赛队员,不得进行指导或参与讨论,否则按违反纪律处理. 4.竞赛期间参赛队员可以使用各种图书资料、计算机和软件,在国际互联网上浏览,

中国研究生数学建模竞赛历届竞赛题目截止

中国研究生数学建模竞赛历届竞赛题目 第一届2004年题目 A题发现黄球并定位 B题实用下料问题 C题售后服务数据的运用 D题研究生录取问题 第二届2005年题目 A题HighwayTravelingtimeEstimateandOptimalRouting B题空中加油 C题城市交通管理中的出租车规划 D题仓库容量有限条件下的随机存贮管理 第三届2006年题目 A题AdHoc网络中的区域划分和资源分配问题 B题确定高精度参数问题 C题维修线性流量阀时的内筒设计问题 D题学生面试问题 第四届2007年题目 A题建立食品卫生安全保障体系数学模型及改进模型的若干理论问题 B题械臂运动路径设计问题 C题探讨提高高速公路路面质量的改进方案 D题邮政运输网络中的邮路规划和邮车调运 第五届2008年题目 A题汶川地震中唐家山堪塞湖泄洪问题 B题城市道路交通信号实时控制问题 C题货运列车的编组调度问题 D题中央空调系统节能设计问题 第六届2009年题目 A题我国就业人数或城镇登记失业率的数学建模 B题枪弹头痕迹自动比对方法的研究 C题多传感器数据融合与航迹预测 D题110警车配置及巡逻方案 第七届2010年题目 A题确定肿瘤的重要基因信息 B题与封堵渍口有关的重物落水后运动过程的数学建模 C题神经元的形态分类和识别 D题特殊工件磨削加工的数学建模 第八届2011年题目 A题基于光的波粒二象性一种猜想的数学仿真 B题吸波材料与微波暗室问题的数学建模 C题小麦发育后期茎轩抗倒性的数学模型 D题房地产行业的数学建模

第九届2012年题目 A题基因识别问题及其算法实现 B题基于卫星无源探测的空间飞行器主动段轨道估计与误差分析C题有杆抽油系统的数学建模及诊断 D题基于卫星云图的风矢场(云导风)度量模型与算法探讨 第十届2013年题目 A题变循环发动机部件法建模及优化 B题功率放大器非线性特性及预失真建模 C题微蜂窝环境中无线接收信号的特性分析 D题空气中PM2.5问题的研究attachment E题中等收入定位与人口度量模型研究 F题可持续的中国城乡居民养老保险体系的数学模型研究 第十一届2014年题目 A题小鼠视觉感受区电位信号(LFP)与视觉刺激之间的关系研究B题机动目标的跟踪与反跟踪 C题无线通信中的快时变信道建模 D题人体营养健康角度的中国果蔬发展战略研究 E题乘用车物流运输计划问题 第十二届2015年题目 A题水面舰艇编队防空和信息化战争评估模型 B题数据的多流形结构分析 C题移动通信中的无线信道“指纹”特征建模 D题面向节能的单/多列车优化决策问题 E题数控加工刀具运动的优化控制 F题旅游路线规划问题 第十三届2016年题目 A题多无人机协同任务规划 B题具有遗传性疾病和性状的遗传位点分析 C题基于无线通信基站的室内三维定位问题 D题军事行动避空侦察的时机和路线选择 E题粮食最低收购价政策问题研究 数据来源:

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