基于模拟退火的选区划分问题 数学建模

基于模拟退火的选区划分问题  数学建模
基于模拟退火的选区划分问题  数学建模

数学建模论文格式说明

摘 认真书写摘要(注意篇幅不能超过一页,但要充分利用本页),勿庸置疑,摘要 在整个数模论文中占有及其重要的地位,它是评委对你所写论文的第一印象,因此在这一部分的写作上一定要花大功夫, 千万不能马虎。摘要是论文是否取得好名次的决定性因素,评委们通过你的摘要就决定是否继续阅读你的论文。换句话说,就算你的论文其他方面写得再好,摘要不行,你的论文也不会得到重视。我认为在写摘要时应包括6个方面:对问题稍做描述(问题的研究有什么意义),用了什么方法,建立了什么样的模型(线性规化模形),针对所建立的模型用什么算法、软件解的,得到什么结论,模型、结论有什么特色。 简而言之,摘要应该体现你用什么方法,解决了什么问题,得出了什么结论。另外,好的摘要都包含了两个共同的特点:简要simple 和明确clear 。 学术论文要求:括地陈述论文研究的目的、方法、结果、结论,要求200~300字.应排除本学科领域已成为常识的内容;不要把应在引言中出现的内容写入摘要,不引用参考文献;不要对论文内容作诠释和评论.不得简单重复题名中已有的信息.用第三人称,不使用“本文”、“作者”等作为主语.使用规范化的名词术语,新术语或尚无合适的汉文术语的,可用原文或译出后加括号注明.除了无法变通之外,一般不用数学公式和化学结构式,不出现插图、表格.缩略语、略称、代号,除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外,在首次出现时必须加括号说明.结构严谨,表达简明,语义确切。 摘要是论文的门面,摘要写的不好评委后面就不会去看了,自然只能给个成功参赛奖。摘要首先不要写废话,也不要照抄题目的一些话,直奔主题,要写明自己怎样分析问题,用什么方法解决问题,最重要的是结论是什么要说清楚,在中国的竞赛中结论如果正确一般得奖是必然的,如果不正确的话评委可能会继续往下看,也可能会扔在一边,但不写结论的话就一定不会得奖了,所以要认真写。摘要至少需要琢磨两个小时,不要轻视了它的重要性。很有必要多看看优秀论文的摘要是如何写的,并要作为赛前准备的内容之一。 关键词:关键词1;关键词2;关键词3用的方法中的重要术语) 其它汉字 小四号宋字,行距用单倍行距(由于数学论文中通常有汉字和公式,建议行距用固定行距22磅。)

数学建模国家一等奖优秀论文

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》(以下简称为“竞赛章程和参赛规则”,可从全国大学生数学建模竞赛网站下载)。 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛章程和参赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写):B 我们的报名参赛队号为(8位数字组成的编号): 所属学校(请填写完整的全名): 参赛队员(打印并签名) :1. 2. 3.

指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): ?(论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致,只是电子版中无需签名。以上内容请仔细核对,提交后将不再允许做任何修改。如填写错误,论文可能被取消评奖资格。) 日期: 2014 年 9 月15日 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用):

全国大学生数学建模竞赛论文模板

2009高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填 写): 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的 话): 所属学校(请填写完整的全 名): 参赛队员 (打印并签名) : 1. 2.

3. 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名):指导教师组 日期:年月日 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 2009高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用):

全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号): 全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号): 论文标题 摘要 摘要是论文内容不加注释和评论的简短陈述,其作用是使读者不阅读论文全文即能获得必要的信息。 一般说来,摘要应包含以下五个方面的内容: ①研究的主要问题; ②建立的什么模型; ③用的什么求解方法; ④主要结果(简单、主要的); ⑤自我评价和推广。

摘要中不要有关键字和数学表达式。 数学建模竞赛章程规定,对竞赛论文的评价应以: ①假设的合理性 ②建模的创造性 ③结果的正确性 ④文字表述的清晰性 为主要标准。 所以论文中应努力反映出这些特点。 注意:整个版式要完全按照《全国大学生数学建模竞赛论文格式规范》的要求书写,否则无法送全国评奖。 一、问题的重述 数学建模竞赛要求解决给定的问题,所以一般应以“问题的重述”开始。 此部分的目的是要吸引读者读下去,所以文字不可冗长,内容选择不要过于分散、琐碎,措辞要精练。 这部分的内容是将原问题进行整理,将已知和问题明确化即可。 注意: 在写这部分的内容时,绝对不可照抄原题!

商品期货交易数学建模

2014中南大学数学建模模拟竞赛第一轮 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): B 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名):中南大学 参赛队员(打印并签名) :1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): 日期: 2014 年 8 月 11 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

商品期货交易策略 摘要 我国的期货发展历史已有十多年,吸引了大量交易者的参与,如何从中获取相对稳定的收益成为交易者非常关注的问题。本文旨在为交易者谋得最大盈利,通过数据分析,找到影响价格因素,对价格波动进行分类并预测,从而建立交易模型。 本文通过对数据抽样,拟合检验,建立主成分分析模型(模型1),找到影响价格因素指标,回归分析检验结果;再建立聚类分析模型(模型2),对波动方式进行分类,并建立小波神经网络预测模型(模型3)对价格趋势作出预测,最后建立期货获利交易模型(模型4),使交易者获得最大盈利。 模型1:主成分分析模型 由于对价格有影响的因素众多,而由SPSS得到的散点图和相关系数表可发现,成交价与B1价、S1价和日期有极其显著的关系,但许多变量之间可能存在信息上的重叠。故选用了主成分分析模型,进行贡献率的判定。利用SPSS软件,将数据标准化(数据见附件1),并获得相关系数表和特征方程,提取特征值大于1的前4 个主成分,通过计算可得到每个主成分前的系数,即特征向量。计算可得出主成分表达式。最后可由主成分综合模型中根据每个因素的贡献率判定对价格的影响因素。最后利用MatlabR2012a 软件进行回归分析检验。 模型2:聚类分析模型 为找到不同波动方式的类型,先利用MatlabR2012a软件绘出时间-盈利走势图,在此基础上选择盈利最大周期,3个交易日;然后选择R性聚类分析,对变量进行相似性度量,对相似性大的变量进行聚类。利用SPSS软件,将10个相关变量进行组内链接,皮尔逊相关测量区间的相关性方法作出聚类图,共分为8组(表2),最后给出分析得到的交易量、持仓量和价格的关系。 模型3:小波神经网络预测模型 为了对价格的后期走势作出预测,按交易者的投资来看必然是短期预测,故采用精确度较高的小波神经网络进行预测。利用MatlabR2012a软件,选取3个输入节点,6个隐含层节点和1个输出节点,对9天的数据进行训练,修正,另外10天的数据进行预测,分别反复训练200次和500次,得到预测结果与实际结果高精确度吻合(见图4-5),说明该预测模型合理。 模型4:期货获利交易模型 根据前两问得出价格相关因素和价格的预测,为使交易者盈利最大,建立期货获利交易模型,在原先盈利函数上扣除手续费、保证金,利用线性规划方法,设立约束条件,目标函数为最大盈利,最后利用MatlabR2012a软件进行求解得到月所有日最大收益为515700元。 关键字:主成分分析聚类分析小波神经网络预测期货获利价格波动最大盈利

数学建模,名额分配问题

名额公平分配问题 问题的提出 名额分配问题是西方所谓的民主政治问题,美国宪法在第一条第二条款指出:‘众议院议员名额……将根据各州的人口比例分配。。。。。’美国宪法从1788年生效以来200多年间,关于公平和人力的实现宪法中所规定的分配原则,美国的政治家和科学家们展开了激烈的讨论。并提出了多种方法,但没有一种方法能够得到普遍的认可。下面就日常生活中的实际问题,考虑合理的分配方案问题。 设某高校有5个系共2500名学生,各系学生人数见表格。现有25个学生代表名额, 赢如何分配较为合理。 5个系的学生人数 系别一二三四五总和人数11056483622481372500模型假设 1、要将名额尽可能的公平的分配,首先考虑的是公平量化,所谓公平,就是学生 代表的名额占有率都相等,这样,基于名额占有率相等的分配的方案就是最公平的,在 名额占有率不相等时,应要求差距尽可能的小,才能使分配方案更加公平。 2、在计算各个系别的名额分配占有量,这样就确定了公平的分配方案。 3、通常计算的名额占有量是小数,而名额只能整数的分配,这就需要将小数变成 整数,解决小数变整数的问题通常采用四舍五入法。 名额占有率=总名额数÷总人数 名额占有量=名额占有率×学生数 模型建立 模型一名额占有率分配 =1%,即每一百人才有一个名额。根据名额占有率可以算出全校名额占有率=25 2500 分配: 系别一二三四五总和 人数11056483622481372500名额数11.05 6.48 3.62 2.48 1.3725取整11642124 显然看出,这种方法出现了缺陷,分的总名额数多出一个,而这一个又无法可分, 无论是四舍五入法,还是直接取整,分给二,四其中一个必定对另一个不公平。所以需

数学建模 模拟退火

例已知敌方100个目标的经度、纬度如下: 我方有一个基地,经度和纬度为(70,40)。假设我方飞机的速度为1000公里/小时。我方派一架飞机从基地出发,侦察完敌方所有目标,再返回原来的基地。在敌方每一目标点的侦察时间不计,求该架飞机所花费的时间(假设我方飞机巡航时间可以充分长)。

这是一个旅行商问题。我们依次给基地编号为1,敌方目标依次编号为2,3,…,101,最后我方基地再重复编号为102(这样便于程序中计算)。距离矩阵102102)(?=ij d D ,其中ij d 表示表示j i ,两点的距离,102,,2,1, =j i ,这里D 为实对称矩阵。则问题是求一个从点1出发,走遍所有中间点,到达点102的一个最短路径。 上面问题中给定的是地理坐标(经度和纬度),我们必须求两点间的实际距离。设B A ,两点的地理坐标分别为),(11y x ,),(22y x ,过B A ,两点的大圆的劣弧长即为两点的实际距离。以地心为坐标原点O ,以赤道平面为XOY 平面,以0度经线圈所在的平面为XOZ 平面建立三维直角坐标系。则B A ,两点的直角坐标分别为: )s i n ,c o s s i n ,c o s c o s (11111y R y x R y x R A )s i n ,c o s s i n ,c o s c o s (22222y R y x R y x R B 其中6370=R 为地球半径。 B A ,两点的实际距离 ?? =R d arccos , 化简得 ]s i n s i n c o s c o s )(a r c c o s [c o s 212121y y y y x x R d +-=。 求解的模拟退火算法描述如下: (1)解空间 解空间S 可表为{102,101,,2,1 }的所有固定起点和终点的循环排列集合,即 }102,}101,,3,2{),,(,1|),,{(102101211021===ππππππ的循环排列为 S 其中每一个循环排列表示侦察100个目标的一个回路,j i =π表示在第i 次侦察j 点,初始解可选为)102,,2,1( ,本文中我们使用Monte Carlo 方法求得一个较好的初始解。 (2)目标函数 此时的目标函数为侦察所有目标的路径长度或称代价函数。我们要求 ∑=+= 101 1 211 102),,,(min i i i d f π ππππ

数学建模论文格式说明

摘 要 认真书写摘要(注意篇幅不能超过一页,但要充分利用本页),勿庸置疑,摘要 在整个数模论文中占有及其重要的地位,它是评委对你所写论文的第一印象,因此在这一部分的写作上一定要花大功夫,千万不能马虎。摘要是论文是否取得好名次的决定性因素,评委们通过你的摘要就决定是否继续阅读你的论文。换句话说,就算你的论文其他方面写得再好,摘要不行,你的论文也不会得到重视。我认为在写摘要时应包括6个方面:对问题稍做描述(问题的研究有什么意义),用了什么方法,建立了什么样的模型(线性规化模形),针对所建立的模型用什么算法、软件解的,得到什么结论,模型、结论有什么特色。 简而言之,摘要应该体现你用什么方法,解决了什么问题,得出了什么结论。另外,好的摘要都包含了两个共同的特点:简要simple 和明确clear 。 学术论文要求:括地陈述论文研究的目的、方法、结果、结论,要求200~300字。应排除本学科领域已成为常识的内容;不要把应在引言中出现的内容写入摘要,不引用参考文献;不要对论文内容作诠释和评论。不得简单重复题名中已有的信息。不使用“我”、“我们”、“作者”等作为主语,应使用“本文”。使用规范化的名词术语,新术语或尚无合适的汉文术语的,可用原文或译出后加括号注明。除了无法变通之外,一般不用数学公式和化学结构式,不出现插图、表格。缩略语、略称、代号,除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外,在首次出现时必须加括号说明。结构严谨,表达简明,语义确切。 摘要是论文的门面,摘要写的不好评委后面就不会去看了,自然只能给个成功参赛奖。摘要首先不要写废话,也不要照抄题目的一些话,直奔主题,要写明自己怎样分析问题,用什么方法解决问题,最重要的是结论是什么要说清楚,在中国的竞赛中结论如果正确一般得奖是必然的,如果不正确的话评委可能会继续往下看,也可能会扔在一边,但不写结论的话就一定不会得奖了,所以要认真写。摘要至少需要琢磨两个小时,不要轻视了它的重要性。很有必要多看看优秀论文的摘要是如何写的,并要作为赛前准备的内容之一。 关键词:关键词1;关键词2;关键词3用的方法中的重要术语) 其它汉字小四号宋字,行距用单倍行距(由于数学论文中通常有汉字和公式,建议行距用固定行距22磅。)

全国数模竞赛优秀论文

一、基础知识 1.1 常见数学函数 如:输入x=[-4.85 -2.3 -0.2 1.3 4.56 6.75],则: ceil(x)= -4 -2 0 2 5 7 fix(x) = -4 -2 0 1 4 6 floor(x) = -5 -3 -1 1 4 6 round(x) = -5 -2 0 1 5 7 1.2 系统的在线帮助 1 help 命令: 1.当不知系统有何帮助内容时,可直接输入help以寻求帮助: >>help(回车) 2.当想了解某一主题的内容时,如输入: >> help syntax(了解Matlab的语法规定) 3.当想了解某一具体的函数或命令的帮助信息时,如输入: >> help sqrt (了解函数sqrt的相关信息)

2 lookfor命令 现需要完成某一具体操作,不知有何命令或函数可以完成,如输入: >> lookfor line (查找与直线、线性问题有关的函数) 1.3 常量与变量 系统的变量命名规则:变量名区分字母大小写;变量名必须以字母打头,其后可以是任意字母,数字,或下划线的组合。此外,系统内部预先定义了几个有特殊意 1 数值型向量(矩阵)的输入 1.任何矩阵(向量),可以直接按行方式 ...输入每个元素:同一行中的元素用逗号(,)或者用空格符来分隔;行与行之间用分号(;)分隔。所有元素处于一方括号([ ])内; 例1: >> Time = [11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10] >> X_Data = [2.32 3.43;4.37 5.98] 2 上面函数的具体用法,可以用帮助命令help得到。如:meshgrid(x,y) 输入x=[1 2 3 4]; y=[1 0 5]; [X,Y]=meshgrid(x, y),则 X = Y =

数学建模模拟试题

2012年数学建模竞赛试题 注意事项(请参赛队员详细阅读!) 1. 凯里学院校内数学建模竞赛丁2012年6月29日8: 00至7月 1日20 : 00举行。 2. 参赛队可在A、B两题中任选其中一题,可以使用各种图书资料、网络信息、计算机和软件以及各种实验手段。 3. 答卷论文请提交WORD文档方式的A4纸电子稿。并按下列要求制作。 论文用白色A4纸单面打印;上下左右各留出至少 2.5厘米的贞边距; 从左侧装订。 封面:只需填上所选论文题目(注明A或B)及参赛队序号,其他一律不要。 首页:论文题目、摘要(含模型的主要特点、建模方法和主要结果)。 正文:问题提出、问题分析、模型假设、符号说明、模型建立、模型求 解、计算方法设计和软件实现、模型结果分析和检验、模型优缺点分析等。 4. 论文从第三页开始编写贞码,贞码必须位丁每贞贞脚中部,用阿拉伯数字从“ 1”开始连续编号。 论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中;二级、三 级标题用小四号黑体字,左端对齐(不居中)。论文中其他汉字一律采用 小四号宋体字,行距用单倍行距,打印时应尽量避免彩色打印。 提请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词), 在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写(注意篇幅不能超过一页,且无需译成英文)。评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料)必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出贞码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为: [编号]作者,书名,出版地:出版社,出版年。 参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: [编号]作者,论文名,杂志名,卷期号:起止贞码,出版年。 参考文献中网上资源的表述方式为: [编号]作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 5. 竞赛评奖以模型假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性、文字表述的活晰程度为主要标准。 6. 答卷(电子稿)务必丁2012年7月1日20:00 —22:00交到凯里学院数学实验室潘东云或雷学红老师处。 凯里学院数学建模领导小组 2012年06月28日

数学建模论文

数 学 建 模 论 文 系部——— 班级—— 组员—— —— ——2010年1月7日

摘要:席位分配是日常生活中经常遇到的问题,对于企业、公司、、学校政府部门都能解决实际的问题。席位可以是代表大会、股东会议、公司企业员工大会、等的具体座位。假设说,有一个学校要召集开一个代表会议,席位只有20个,三个系总共200人,分别是甲系100,乙系60,丙系40.如果你是会议的策划人,你要合理的分配会议厅的20个座位,既要保证每个系部都有人参加,最关键的就是要对个公平都公平,保证三个系部对你所安排的位置没有异议。那么这个问题就要靠数学建模的方法来解决。 关键词: Q值法公平席位

问题的重述:三个系部学生共200名,(甲系100.乙系60,丙系40)代表会议共20席,按比例分配三个系分别为10、6、4席。老情况变为下列情况怎样分配才是最公平的,现因学生转系三系人数为103.63.34. (1)问20席该如何分配。 (2)若增加21席又如何分配。 问题的分析: 一、通常分配结果的公平与否以每个代表席位所代表的人数相等或接近来衡量。目前沿用的惯例分配方法为按比例分配方法,即: 某单位席位分配数= 某单位总人数比例 总席位 如果按上述公式参与分配的一些单位席位分配数出现小数,则先按席位分配数的整数分配席位,余下席位按所有参与席位分配单位中小数的大小依次分配之。这样最初学生人数及学生代表席位为 系名甲乙丙总数学生数100 60 40 200 学生人数比例100/200 60/200 40/200 席位分配10 6 4 20 学生转系情况,各系学生人数及学生代表席位变为 系名甲乙丙总数学生数103 63 34 200 学生人数比例103/200 63/200 34/200 按比例分配席位10.3 6.3 3.4 20 按惯例席位分配10 6 4 20 (1)20席应该甲系10席、乙系6席,丙系4席这样分配

数学建模常用算法模型

数学模型的分类 按模型的数学方法分: 几何模型、图论模型、微分方程模型、概率模型、最优控制模型、规划论模型、马氏链模型等 按模型的特征分: 静态模型和动态模型,确定性模型和随机模型,离散模型和连续性模型,线性模型和非线性模型等 按模型的应用领域分: 人口模型、交通模型、经济模型、生态模型、资源模型、环境模型等。 按建模的目的分: 预测模型、优化模型、决策模型、控制模型等 一般研究数学建模论文的时候,是按照建模的目的去分类的,并且是算法往往也和建模的目的对应 按对模型结构的了解程度分: 有白箱模型、灰箱模型、黑箱模型等 比赛尽量避免使用,黑箱模型、灰箱模型,以及一些主观性模型。 按比赛命题方向分: 国赛一般是离散模型和连续模型各一个,2016美赛六个题目(离散、连续、运筹学/复杂网络、大数据、环境科学、政策) 数学建模十大算法 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,比较好用的算法) 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 (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 (很多问题都是从实际来的,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) 算法简介 1、灰色预测模型(必掌握) 解决预测类型题目。由于属于灰箱模型,一般比赛期间不优先使用。 满足两个条件可用: ①数据样本点个数少,6-15个 ②数据呈现指数或曲线的形式 2、微分方程预测(高大上、备用) 微分方程预测是方程类模型中最常见的一种算法。近几年比赛都有体现,但其中的要求,不言而喻。学习过程中 无法直接找到原始数据之间的关系,但可以找到原始数据变化速度之间的关系,通过公式推导转化为原始数据的关系。 3、回归分析预测(必掌握) 求一个因变量与若干自变量之间的关系,若自变量变化后,求因变量如何变化; 样本点的个数有要求: ①自变量之间协方差比较小,最好趋近于0,自变量间的相关性小; ②样本点的个数n>3k+1,k为自变量的个数;

数模论文写作模板

一、摘要 内容: (1)用1、2句话说明原问题中要解决的问题; (2)建立了什么模型(在数学上属于什么类型),建模的思想(思路),模型特点; (3)算法思想(求解思路),特色; (4)主要结果(数值结果,结论);(回答题目的全部“问题”) (5)模型优点,结果检验;模型检验,灵敏度分析,有无改进,推广 要求 (1)特色和创新之处必须在这里强调; (2)长度 (3)要确保准确、简明、条理、清晰、突出特色和创新点; 二、问题的提出 内容: 用自己的语言阐述背景,条件,要求;重点列出‘问题’也即要求; 要求: (1)不是题目的完整拷贝 (2)根据自己的理解,用自己的语言清楚简明的阐述背景、条件和要求; 三、条件假设 内容 (1)根据题目中的条件做出假设 (2)根据题目中的要求做出假设; 要求 (1)合理性最重要; (2)假设合理且全面,但不欣赏罗列大量的无关假设,关键性假设不能缺; (3)合理假设作用: 简化问题,明确问题,限定模型的适用范围 四、符号约定 五、问题分析 1.名词解释 2.问题的背景分析 3.问题分析 六、模型建立 抽象要求 (1)模型的主要类别:初等模型、微分方程模型、差分方程模型、概率模型、统计预测模型、

优化模型、决策模型、图论模型等 (2)几种常见的建模目的:(对应相对(1)的方法) 描述或解释现实世界的各类现象,常采用机理型分析方法,探索研究对象的内在规律性; 预测感兴趣的时间爱你是否会发生,或者事物的房展趋势,常采用数理统计或模拟的方法; 优化管理、决策或者控制事物,需要合理地定义可量化的评价指标及评价方法; (3)建模过程常见的几个要点: 模型的整体设计、合理的假设、建立数学结构、建立数学表达式; (4)模型的要求: 明确、合理、简洁、具有一般性; 例如:有些论文不给出明确的模型,只是就赛题所给的特殊情况,用凑得方法给出结果,虽然结果大致对,但缺乏一般性,不是建模的正确思路;((与第三点对应)) (5)鼓励创新,特别欣赏独树一帜、标新立异,但要合理 (6)避免出现罗列一系列的模型,又不做评价的现象; 具体要求: (1)基本模型:首先要有数学模型:数学公式、方案等;基本模型,要求完整,正确,简明(2)简化模型:要明确说明,简化思想,依据;简化后的模型尽可能给出; 七、模型求解 内容 (1)算法设计或选择,算法的思想依据,步骤; (2)引用或建立必要的数学命题和定理; (3)在不能给出精确解的情况下,需要给出不知一种解法(算法),并进行测试比较,给出评价。为了说明你的算法好,你需要有一个参照与之比较,你可以从简单的最容易得到的算法开始,逐步改进,知道得到的满意解 (4)具体的表现在:对于离散问题,最简单的解可能只是做随机选择,然后用你的算法得到的解与之比较; 八、结果分析。结果检验。模型检验及修正、结果表示。 要求: (1)最终的数值结果的正确性或合理性应当是第一位的; (2)对数值结果或模拟结果进行必要的检验。结果不正确的、不合理的、或误差较大时,分析原因,对算法、计算方法、或模型进行修正、改进; (3)题目中要求回答的问题,数值结果,结论,需一一列出; (4)列数据问题:考虑是否需要列出多组数据,或额外数据,对数据进行分析比较从而为各种方案提供依据; (5)结果表示:要集中,一目了然,直观,便于比较分析 数值结果表示:精心设计表格;可能的话,用图形图表形式 求解方案,用图示最好。对数值结果或模拟结果进行必要的检验 题目中要求回答的问题、数值结果、结论需一一列出; (6)必要时对问题解答,作定行或者规律性的讨论; (7)最后结论要明确; 九、模型稳定性及灵敏度分析

美国大学生数学建模竞赛优秀论文翻译

优化和评价的收费亭的数量 景区简介 由於公路出来的第一千九百三十,至今发展十分迅速在全世界逐渐成为骨架的运输系统,以其高速度,承载能力大,运输成本低,具有吸引力的旅游方便,减少交通堵塞。以下的快速传播的公路,相应的管理收费站设置支付和公路条件的改善公路和收费广场。 然而,随着越来越多的人口密度和产业基地,公路如花园州公园大道的经验严重交通挤塞收费广场在高峰时间。事实上,这是共同经历长时间的延误甚至在非赶这两小时收费广场。 在进入收费广场的车流量,球迷的较大的收费亭的数量,而当离开收费广场,川流不息的车辆需挤缩到的车道数的数量相等的车道收费广场前。因此,当交通繁忙时,拥堵现象发生在从收费广场。当交通非常拥挤,阻塞也会在进入收费广场因为所需要的时间为每个车辆付通行费。 因此,这是可取的,以尽量减少车辆烦恼限制数额收费广场引起的交通混乱。良好的设计,这些系统可以产生重大影响的有效利用的基础设施,并有助于提高居民的生活水平。通常,一个更大的收费亭的数量提供的数量比进入收费广场的道路。 事实上,高速公路收费广场和停车场出入口广场构成了一个独特的类型的运输系统,需要具体分析时,试图了解他们的工作和他们之间的互动与其他巷道组成部分。一方面,这些设施是一个最有效的手段收集用户收费或者停车服务或对道路,桥梁,隧道。另一方面,收费广场产生不利影响的吞吐量或设施的服务能力。收费广场的不利影响是特别明显时,通常是重交通。 其目标模式是保证收费广场可以处理交通流没有任何问题。车辆安全通行费广场也是一个重要的问题,如无障碍的收费广场。封锁交通流应尽量避免。 模型的目标是确定最优的收费亭的数量的基础上进行合理的优化准则。 主要原因是拥挤的

数学建模中常见的十大模型

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MA TLAB 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,山体海拔高度的插值计算,还有吵的沸沸扬扬可能会考的“非典”问题也要用到数据拟合算法,观察数据的

数学建模方法归类(很全很有用)

在数学建模中常用的方法:类比法、二分法、量纲分析法、差分法、变分法、图论法、层次分析法、数据拟合法、回归分析法、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)、机理分析、排队方法、对策方法、决策方法、模糊评判方法、时间序列方法、灰色理论方法、现代优化算法(禁忌搜索算法,模拟退火算法,遗传算法,神经网络)。 用这些方法可以解下列一些模型:优化模型、微分方程模型、统计模型、概率模型、图论模型、决策模型。拟合与插值方法(给出一批数据点,确定满足特定要求的曲线或者曲面,从而反映对象整体的变化趋势):matlab可以实现一元函数,包括多项式和非线性函数的拟合以及多元函数的拟合,即回归分析,从而确定函数;同时也可以用matlab实现分段线性、多项式、样条以及多维插值。 在优化方法中,决策变量、目标函数(尽量简单、光滑)、约束条件、求解方法是四个关键因素。其中包括无约束规则(用fminserch、fminbnd实现)线性规则(用linprog实现)非线性规则、(用fmincon实现)多目标规划(有目标加权、效用函数)动态规划(倒向和正向)整数规划。 回归分析:对具有相关关系的现象,根据其关系形态,选择一个合适的数学模型,用来近似地表示变量间的平均变化关系的一种统计方法(一元线性回归、多元线性回归、非线性回归),回归分析在一组数据的基础上研究这样几个问题:建立因变量与自变量之间的回归模型(经验公式);对回归模型的可信度进行检验;判断每个自变量对因变量的影响是否显著;判断回归模型是否适合这组数据;利用回归模型对进行预报或控制。相对应的有线性回归、多元二项式回归、非线性回归。 逐步回归分析:从一个自变量开始,视自变量作用的显著程度,从大到地依次逐个引入回归方程:当引入的自变量由于后面变量的引入而变得不显著时,要将其剔除掉;引入一个自变量或从回归方程中剔除一个自变量,为逐步回归的一步;对于每一步都要进行值检验,以确保每次引入新的显著性变量前回归方程中只包含对作用显著的变量;这个过程反复进行,直至既无不显著的变量从回归方程中剔除,又无显著变量可引入回归方程时为止。(主要用SAS来实现,也可以用matlab软件来实现)。 聚类分析:所研究的样本或者变量之间存在程度不同的相似性,要求设法找出一些能够度量它们之间相似程度的统计量作为分类的依据,再利用这些量将样本或者变量进行分类。 系统聚类分析—将n个样本或者n个指标看成n类,一类包括一个样本或者指标,然后将性质最接近的两类合并成为一个新类,依此类推。最终可以按照需要来决定分多少类,每类有多少样本(指标)。 系统聚类方法步骤: 1.计算n个样本两两之间的距离 2.构成n个类,每类只包含一个样品 3.合并距离最近的两类为一个新类 4.计算新类与当前各类的距离(新类与当前类的距离等于当前类与组合类中包含的类的距离最小值), 若类的个数等于1,转5,否则转3 5.画聚类图 6.决定类的个数和类。 判别分析:在已知研究对象分成若干类型,并已取得各种类型的一批已知样品的观测数据,在此基础上根据某些准则建立判别式,然后对未知类型的样品进行判别分类。 距离判别法—首先根据已知分类的数据,分别计算各类的重心,计算新个体到每类的距离,确定最短的距离(欧氏距离、马氏距离) Fisher判别法—利用已知类别个体的指标构造判别式(同类差别较小、不同类差别较大),按照判别式的值判断新个体的类别 Bayes判别法—计算新给样品属于各总体的条件概率,比较概率的大小,然后将新样品判归为来自概率最大的总体 模糊数学:研究和处理模糊性现象的数学(概念与其对立面之间没有一条明确的分界线)与模糊数学相关的问题:模糊分类问题—已知若干个相互之间不分明的模糊概念,需要判断某个确定事物用哪一个模糊概念来反映更合理准确;模糊相似选择—按某种性质对一组事物或对象排序是一类常见的问题,但是用来比

数学建模论文模板

(数学建模论文书写基本框架,仅供参考) 题目(黑体不加粗三号居中) 摘要(黑体不加粗四号居中) (摘要正文小4号,写法如下) (第1段)首先简要叙述所给问题的意义和要求,并分别分析每个小问题的特点(以下以三个问题为例)。根据这些特点我们对问题1用。。。。。。。。的 方法解决;对问题2用。。。。。。。。的方法解决;对问题3用。。。。。。。。 的方法解决。 (第2段)对于问题1我们用。。。。。。。。数学中的。。。。。。。。首先建立了。。。。。。。。 模型I。在对。。。。。。。。模型改进的基础上建立了。。。。。。。。。模型II。 对模型进行了合理的理论证明和推导,所给出的理论证明结果大约 为。。。。。。。。。,然后借助于。。。。。。。数学算法和。。。。。。软件,对附件 中所提供的数据进行了筛选,去除异常数据,对残缺数据进行适当补充, 并从中随机抽取了3组数据(每组8个采样)对理论结果进行了数据 模拟,结果显示,理论结果与数据模拟结果吻合。(方法、软件、结果 都必须清晰描述,可以独立成段,不建议使用表格) (第3段)对于问题2我们用。。。。。。。。 (第4段)对于问题3我们用。。。。。。。。 如果题目单问题,则至少要给出2种模型,分别给出模型的名称、思想、软件、结果、亮点详细说明。并且一定要在摘要对两个或两个以上模型进行比较,优势较大的放后面,这两个(模型)一定要有具体结果。 (第5段)如果在……条件下,模型可以进行适当修改,这种条件的改变可能来自你的一种猜想或建议。要注意合理性。此推广模型可以不深入研究,也可以没有具体 结果。 关键词:本文使用到的模型名称、方法名称、特别是亮点一定要在关键字里出现,5~7个较合适。 注:字数700~1000之间;摘要中必须将具体方法、结果写出来;摘要写满几乎一页,不要超过一页。摘要是重中之重,必须严格执行!。 页码:1(底居中)

SARS传播的数学模型 数学建模全国赛优秀论文

SARS传播的数学模型 (轩辕杨杰整理) 摘要 本文分析了题目所提供的早期SARS传播模型的合理性与实用性,认为该模型可以预测疫情发展的大致趋势,但是存在一定的不足.第一,混淆了累计患病人数与累计确诊人数的概念;第二,借助其他地区数据进行预测,后期预测结果不够准确;第三,模型的参数L、K的设定缺乏依据,具有一定的主观性. 针对早期模型的不足,在系统分析了SARS的传播机理后,把SARS的传播过程划分为:征兆期,爆发期,高峰期和衰退期4个阶段.将每个阶段影响SARS 传播的因素参数化,在传染病SIR模型的基础上,改进得到SARS传播模型.采用离散化的方法对本模型求数值解得到:北京SARS疫情的预测持续时间为106天,预测SARS患者累计2514人,与实际情况比较吻合. 应用SARS传播模型,对隔离时间及隔离措施强度的效果进行分析,得出结论:“早发现,早隔离”能有效减少累计患病人数;“严格隔离”能有效缩短疫情持续时间. 在建立模型的过程中发现,需要认清SARS传播机理,获得真实有效的数据.而题目所提供的累计确诊人数并不等于同期累计患病人数,这给模型的建立带来不小的困难. 本文分析了海外来京旅游人数受SARS的影响,建立时间序列半参数回归模型进行了预测,估算出SARS会对北京入境旅游业造成23.22亿元人民币损失,并预计北京海外旅游人数在10月以前能恢复正常. 最后给当地报刊写了一篇短文,介绍了建立传染病数学模型的重要性.

1.问题的重述 SARS (严重急性呼吸道综合症,俗称:非典型肺炎)的爆发和蔓延使我们认识到,定量地研究传染病的传播规律,为预测和控制传染病蔓延创造条件,具有很高的重要性.现需要做以下工作: (1) 对题目提供的一个早期模型,评价其合理性和实用性. (2) 建立自己的模型,说明优于早期模型的原因;说明怎样才能建立一个真正能够预测以及能为预防和控制提供可靠、足够信息的模型,并指出这样做的困难;评价卫生部门采取的措施,如:提前和延后5天采取严格的隔离措施,估计对疫情传播的影响. (3) 根据题目提供的数据建立相应的数学模型,预测SARS 对社会经济的影响. (4) 给当地报刊写一篇通俗短文,说明建立传染病数学模型的重要性. 2.早期模型的分析与评价 题目要求建立SARS 的传播模型,整个工作的关键是建立真正能够预测以及能为预防和控制提供可靠、足够的信息的模型.如何结合可靠、足够这两个要求评价一个模型的合理性和实用性,首先需要明确: 合理性定义 要求模型的建立有根据,预测结果切合实际. 实用性定义 要求模型能全面模拟真实情况,以量化指标指导实际. 所以合理的模型能为预防和控制提供可靠的信息;实用的模型能为预防和控制提供足够的信息. 2.1早期模型简述 早期模型是一个SARS 疫情分析及疫情走势预测的模型, 该模型假定初始时刻的病例数为0N , 平均每病人每天可传染K 个人(K 一般为小数),K 代表某种社会环境下一个病人传染他人的平均概率,与全社会的警觉程度、政府和公众采取的各种措施有关.整个模型的K 值从开始到高峰期间保持不变,高峰期后 10天的范围内K 值逐步被调整到比较小的值,然后又保持不变. 平均每个病人可以直接感染他人的时间为L 天.整个模型的L 一直被定为20.则在L 天之内,病例数目的增长随时间t (单位天)的关系是: t k N t N )1()(0+?= 考虑传染期限L 的作用后,变化将显著偏离指数律,增长速度会放慢.采用半模拟循环计算的办法,把到达L 天的病例从可以引发直接传染的基数中去掉. 2.2早期模型合理性评价 根据早期模型对北京疫情的分析与预测,其先将北京的病例起点定在3月1日,经过大约59天在4月29日左右达到高峰,然后通过拟合起点和4月20日以后的数据定出高峰期以前的K =0.13913.高峰期后的K 值按香港情况变化,即10天范围内K 值逐步被调整到0.0273.L 恒为20.由此画出北京3月1日至5月7日疫情发展趋势拟合图像以及5月7日以后的疫情发展趋势预测图像,如图1.

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