数学建模优秀范文

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数学建模竞赛例题

B题温室中的绿色生态臭氧病虫害防治2009年12月,哥本哈根国际气候大会在丹麦举行之后,温室效应再次成为国际社会的热点。如何有效地利用温室效应来造福人类,减少其对人类的负面影响成为全社会的聚焦点。

臭氧对植物生长具有保护与破坏双重影响,其中臭氧浓度与作用时间是关键因素,臭氧在温室中的利用属于摸索探究阶段。

假设农药锐劲特的价格为10万元/吨,锐劲特使用量10mg/kg-1水稻;肥料100元/亩;水稻种子的购买价格为5.60元/公斤,每亩土地需要水稻种子为2公斤;水稻自然产量为800公斤/亩,水稻生长自然周期为5个月;水稻出售价格为2.28元/公斤。

根据背景材料和数据,回答以下问题:

(1)在自然条件下,建立病虫害与生长作物之间相互影响的数学模型;以中华稻蝗和稻纵卷叶螟两种病虫为例,分析其对水稻影响的综合作用并进行模型求解和分析。

(2)在杀虫剂作用下,建立生长作物、病虫害和杀虫剂之间作用的数学模型;以水稻为例,给出分别以水稻的产量和水稻利润为目标的模型和农药锐劲特使用方案。

(3)受绿色食品与生态种植理念的影响,在温室中引入O3型杀虫剂。建立O3对温室植物与病虫害作用的数学模型,并建立效用评价函数。需要考虑O3浓度、合适的使用时间与频率。

(4)通过分析臭氧在温室里扩散速度与扩散规律,设计O3在温室中的扩散方案。可以考虑利用压力风扇、管道等辅助设备。假设温室长50 m、宽11 m、高3.5 m,通过数值模拟给出臭氧的动态分布图,建立评价模型说明扩散方案的优劣。

(5)请分别给出在农业生产特别是水稻中杀虫剂使用策略、在温室中臭氧应用于病虫害防治的可行性分析报告,字数800-1000字。

论文题目:温室中的绿色生态臭氧病虫害防治

姓名1:万微学号:08101107 专业:数学与应用数学姓名1:卢众学号:08101116 专业:数学与应用数学姓名1:张强学号:08101127 专业:数学与应用数学

2010 年5月3日

目录

一.摘要 (3)

二.问题的提出 (5)

三.问题的分析 (5)

四.建模过程 (6)

1)问题一 (6)

1.模型假设 (6)

2.定义符号说明 (6)

3.模型建立 (6)

4.模型求解 (7)

2)问题二 (9)

1.基本假设 (9)

2.定义符号说明 (10)

3.模型建立 (10)

4.模型求解 (11)

3)问题三 (12)

1.基本假设 (12)

2.定义符号说明 (12)

3.模型建立 (13)

4.模型求解 (13)

5.模型检验与分析 (14)

6.效用评价函数 (15)

7.方案 (16)

4).问题四 (17)

1.基本假设 (17)

2.定义符号说明 (17)

3.模型建立 (18)

4.动态分布图 (19)

5.评价方案 (19)

五.模型的评价与改进 (20)

六.参考文献 (21)

一.摘要:

“温室中的绿色生态臭氧病虫害防治”数学模型是通过臭氧来探讨如何有效

地利用温室效应造福人类,减少其对人类的负面影响。由于臭氧对植物生长具有保护与破坏双重影响,利用数学知识联系实际问题,作出相应的解答和处理。问题一:根据所掌握的人口模型,将生长作物与虫害的关系类似于人口模型的指数函数,对题目给定的表1和表2通过数据拟合,在自然条件下,建立病虫害与生长作物之间相互影响的数学模型。因为在数据拟合前,假设病虫害密度与水稻产量成线性关系,然而,我们知道,当病虫害密度趋于无穷大时,水稻产量不可能为负值,所以该假设不成立。从人口模型中,受到启发,也许病虫害密度与水稻产量的关系可能为指数函数,当拟合完毕后,惊奇地发现,数据非常接近,而且比较符合实际。接下来,关于模型求解问题,顺理成章。问题二,在杀虫剂作用下,要建立生长作物、病虫害和杀虫剂之间作用的数学模型,必须在问题一的条件下作出合理假设,同时运用数学软件得出该模型,最后结合已知数据可算出每亩地的水稻利润。对于农药锐劲特使用方案,必须考虑到锐劲特的使用量和使用频率,结合表3,农药锐劲特在水稻中的残留量随时间的变化,可确定使用频率,又由于锐劲特的浓度密切关系水稻等作物的生长情况,利用农业原理找出最适合的浓度。问题三,在温室中引入O

3

型杀虫剂,和问题二相似,不同的是,问题

三加入了O

3的作用时间,当O

3

的作用时间大于某一值时才会起作用,而又必须

小于某一值时,才不会对作物造成伤害,建O

3

对温室植物与病虫害作用的数学模型,也需用到数学建模相关知识。问题四,和实际联系最大,因为只有在了解

O 3的温室动态分布图的基础上,才能更好地利用O

3

。而该题的关键是,建立稳定

性模型,利用微分方程稳定性理论,研究系统平衡状态的稳定性,以及系统在相关因素增加或减少后的动态变化,最后。通过数值模拟给出臭氧的动态分布图。问题五,作出农业生产特别是水稻中杀虫剂使用策略、在温室中臭氧应用于病虫害防治的可行性分析。

关键词:绿色生态生长作物杀虫剂臭氧

二.问题的提出

自然状态下,农田里总有不同的害虫,为此采用各种杀虫剂来进行杀虫,可是,杀虫时,发现其中存在一个成本与效率的问题,所以,必须找出之间的一种关系,从而根据稻田里的害虫量的多少,找出一种最经济最有效的方案。而由于

考虑到环境的因素,同样在种蔬菜时,采用

O进行杀毒,这样就对环境的破坏

3

比较小,但

O的浓度与供给时间有很大的关系,若两者处理不当,则极有可能3

出现烧苗等现象,所以未来避免这种现象,必须找出一个合理的方案,可以严格

的控制

O的供给量与时间,使害虫杀掉,并且蔬菜正常生长。在以上各问题解3

决之后,设想,在一间矩形温室里,如何安置管道,使通入

O时,整个矩形温

3

室里的蔬菜都可以充分利用到

O,使之健康成长。

3

三.问题的分析

由题意可知,目的就是为了建立一种模型,解决杀虫剂的量的多少,使用时间,频率,从而使成本与产量达到所需要的目的。问题一中,首先建立病虫害与生长作物之间的关系。在这个问题中,顺理成章的就会想到类似的人口模型,因此,利用所学过的类似的人口模型建立题中的生长作物与病虫害的模型,然后根据题中说给的数据,分别求解出中华稻蝗和稻纵卷叶螟对生长作物的综合作用。而问题二,数据拟合的方法进行求解,以问题一的中华稻蝗对生长作物的危害为条件,求解出锐劲特的最佳使用量。问题三,采用线性回归的方法,求解出生长O的浓度和使用时间的综合效应。从而求解出对农作物生长的最

作物的产量与

3

O浓度和时间,进而求解出使用的频率。问题四中,采用气体的扩散规律和佳

3

速度,将其假设为一个箱式模型,从而不知管道,是一个房间里的各个地方都能O杀毒。最后,根据网上提供的知识,再结合自己的亲身体验,写充分利用到

3

出杀虫剂的可行性方案。

四.建模过程

1)问题一

模型假设:

1.在实验中, 除施肥量, 其它影响因子如环境条件、种植密度、土壤肥力等,

均处于同等水平

2.在实际问题中, 产量受作物种类、植株密度、气候条件以及害虫对杀虫剂的

抵抗等各种因素的作用,而忽略以上各种因素的影响,仅仅考虑杀虫剂的种类和量的多少对生长作物的影响。

3.忽略植物各阶段的生长特点对杀虫剂的各种需求量。

4.农药是没有过期的,有效的。

5.忽略病虫的繁殖周期以及各阶段的生长情况,将它以为是不变的生长速率。

2.定义符号说明:

x——单位面积内害虫的数量 y——生长作物的减产率

3.模型建立:

虫害与生长作物的模型,大致类似人口模型,因此,可以用人口模型的一些知识进行求解,对于虫害与生长作物的关系,依然将其类比于指数函数。

中华稻蝗的密度大小,由于中华稻蝗成取食水稻叶片,造成缺刻,并可咬断稻穗、影响产量,所以主要影响的是穗花被害率,最终影响将产率,所以害虫的密度,直接反映出减产率的大小,故虫害的密度与减产率有必然的关系。

通过密度与减产率的图形可知

x=[0 3 10 20 30 40];

y=[0 2.4 12.9 16.3 20.1 26.8];

plot(x,y)

grid on

xlabel('中华稻蝗密度');

ylabel('减产率');

title('中华稻蝗密度与减产率的关系图')

经过多次采用不同方法拟合之后,发现其大致类似于指数函数,其验证了之前的假设。

4.模型求解:

表1中华稻蝗和水稻作用的数据

穗花被害率

结实率(%)千粒重(g)减产率(%)密度(头/m2)

(%)

0 —94.4 21.37 —

3 0.273 93.2 20.60 2.4

10 2.260 92.1 20.60 12.9

20 2.550 91.5 20.50 16.3

30 2.920 89.9 20.60 20.1

40 3.950 87.9 20.13 26.8

按以下程序拟合,减产率y的大小事按照自然状态下的产量减去有虫害的影响的减产。则考虑一亩地里有

x=2000/3*[ 3 10 20 30 40]';

b=ones(5,1);

y=[780.8 696.8 669.6 639.2 585.6 ]';

z=log(y)-b*log(780.8); r= x\z

可得: r = -1.0828e-005 则 rx e x y 0= (8.7800=x ) 故 x

e y 5

10

0828.18.780-?-?=

即中华稻蝗对水稻产量的函数为 x

e y 5

10

0828.18.780-?-=

由于稻纵卷叶螟为害特点是以幼虫缀丝纵卷水稻叶片成虫苞,幼虫匿居其中取食叶肉,仅留表皮,形成白色条斑,致水稻千粒重降低,秕粒增加,造成减产而稻纵卷叶螟的作用原理是致水稻千粒重降低,秕粒增加,造成减产,故稻纵卷叶螟的密度,直接而影响卷叶率,以及空壳率,从而影响产量的损失率。

密度(头/m 2

) 产量损失率(%)

卷叶率(%)

空壳率(%) 3.75 0.73 0.76 14.22 7.50 1.11 1.11 14.43 11.25 2.2 2.22 15.34 15.00 3.37 3.54 15.95 18.75 5.05 4.72 16.87 30.00 6.78 6.73 17.10 37.50 7.16 7.63 17.21 56.25 9.39 14.82 20.59 75.00 14.11 14.93 23.19 112.50

20.09

20.40

25.16

通过以上数据可知,虫害的密度与产量之间有必然的联系,通过这两组数据的图像

x=2000/3*[3.75 7.50 11.25 15.0 18.75 30 37.50 56.25 75 112.5]; y=[794.16 791.12 782.4 770.96 759.6 745.76 742.72 724.88 687.12 639.28 ]; plot(x,y) grid on

xlabel('稻纵卷叶螟密度'); ylabel('减产率');

title('稻纵卷叶螟虫害与其减产率的关系图')

可推测出其大致也是符合指数函数,故用指数函数的拟合可得

x=2000/3*[3.75 7.50 11.25 15.0 18.75 30 37.50 56.25 75 112.5]'; b=ones(10,1);

y=[794.16 791.12 782.4 770.96 759.6 745.76 742.72 724.88 687.12 639.28 ]'; z=log(y)-b*log(794.16); r= x\z

经拟合可得r = -2.8301e-006

所以,水稻的产量与稻纵卷叶螟之间的关系有

x

e

y 6108301.216.794-?-?=

2)问题二

1.基本假设:

1.在一亩地里,害虫密度不同的地方,相应使用不同量的锐劲特,可以使害虫的量减少到一个固定的值,则产量也会是一个定值,故其条件类似于问题一的模型。

2.在实验中, 除施肥量, 其它影响因子如环境条件、种植密度、土壤肥力等, 均处于同等水平

3.在实际问题中, 产量受作物种类、植株密度、气候条件以及害虫对杀虫剂的抵抗等各种因素的作用,而忽略以上各种因素的影响,仅仅考虑杀虫剂的种类和量的多少对生长作物的影响。

4.忽略植物各阶段的生长特点对杀虫剂的各种需求量。

5.忽略病虫的繁殖周期以及各阶段的生长情况,将它以为是不变的生长速率。

6.锐劲特符合农药的使用理论:农药浓度大小对作物生长作用取决于其浓度大小,在一定范围内,随着浓度的增大促进作用增大,当大于某一浓度,开始起抑制作用。

7.该过程中虚拟的害虫为问题一中的中华稻蝗。

2.定义符号说明:

a ——使用锐劲特前害虫的密度

b ——使用锐劲特之后害虫的密度 y ——生长作物的产量 w ——锐劲特在植物内的残留量 w1——所给下表中残留量的数据 t ——施肥后的时间 z ——每亩地水稻的利润 q ——每次喷药的量 p ——总的锐劲特的需求量 T ——农药使用的次数

3.模型建立:

表3 农药锐劲特在水稻中的残留量数据

时间/d

1 3 6 10 15 25 植株中残留量1

/mg kg -?

8.26

6.89

4.92

1.84

0.197

0.066

上表给出了锐劲特在植物体内残留量随时间变化的关系,利用以下程序:

t=[1 3 6 10 15 25];

W1=[8.28 6.89 4.92 1.84 0.197 0.066]; plot(t,w1) grid on tlabel('时间t'); w1label('农药残留量');

title('农药残留量和时间的关系')

可得:

其图像经多种方式拟合可知,其经二次函数拟合的偏差最小,

t=[1 3 6 10 15 25];

w1=[8.28 6.89 4.92 1.84 0.197 0.066];

w=0.0238*t.^2-0.9719*t+9.4724;

plot(t,w1,t,w)

grid on

tlabel('时间t');

wlabel('原始数据和拟合后数据残留量');

title('农药锐劲特在水稻中的残留量')

可得:

4.模型求解:

由以上程序可知,锐劲特在生长作物体内的残留量与时间之间的关系有:

4724

=t

t

w

.02+

-

0238

9719

.9

.0

于是,每次需要的药量为w

=10

q-

对其在五个月内使用农药次数求定积分即为总的锐劲特的需求量:

??-+-==T

T

dt t t qdt p 0

2)4724.99719.00238.010(

由于之前假设可知,其产量大致趋于某一个固定的值,故,用问题一的结论

可知:产量b

e y ?÷??--=3200010

0828.15

8.780

故 利润 p y z ---=2.1110028.2

3)问题三 1.基本假设:

1假设表中臭氧喷嘴口的浓度即为室内臭氧浓度, 2假设臭氧在室内均匀分布

3假设真菌对臭氧不产生抗体,不发生对臭氧的基因突变

4假设不考虑臭氧扩散时间,即臭氧可在短时间内扩散到室内,并达到某一浓度。

5.在实验中, 除施肥量, 其它影响因子如环境条件、种植密度、土壤肥力等, 均处于同等水平

6.在实际问题中, 产量受作物种类、植株密度、气候条件以及害虫对杀虫剂的抵抗等各种因素的作用,而忽略以上各种因素的影响,仅仅考虑杀虫剂的种类和量的多少对生长作物的影响。

7.忽略植物各阶段的生长特点对杀虫剂的各种需求量。

8.忽略病虫的繁殖周期以及各阶段的生长情况,将它以为是不变的生长速率。

2.定义符号说明:

t ——臭氧的供给时间 S ——病虫害经臭氧处理时的剩余数量比例 n ——开始时通入臭氧的浓度 v ——臭氧分解的速率 m ——臭氧分解的量 T ——室内平均温度

3()C O ——臭氧喷嘴出口处检测到的臭氧浓度

3. 模型建立:

1. 图中所给出的是臭氧浓度与真菌作用之间的实验数据,它反映了病虫害随时间和臭氧浓度之间的关系。

表5 臭氧浓度与真菌作用之间的实验数据 t (小时)

0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 S (%)

93

89 64 35 30 25 18 10 0 0 0 3()C O (mg/m 3

0.15

0.40

0.75

1.00

1.25

1.50

1.80

2.10

2.25

2.65

2.85

2基于回归分析:设变量x1,x2的回归模型为ε+++++=2

22121gx dx cx bx a y 其

中a,b,c,d,g,是未知参数, 服从正态分布N(0,μ2)

4.模型求解:

然后根据图表5数据确定上式多项式系数,输入程序:

左右两图分别表示1x 固定时和2x 固定时的曲线及其置信各自的区间,然后在命令行输入:beta ,rmse

2

2

21211077.398829.18440.1660882.248985.110x x x x z +--+=

剩余标准差为 6.6900,说明次回归模型的显著性较好。将得到的多项式系数带入多项式后,画出回归模型的图像.

输入程序:

5.模型检验与分析:

上述求出的回归模型以后,还需对线性回归方程同实际数据拟合效果进行检验,因此,输入以下程序:

检验程序

输入程序:

可得出

由图中可以看出,红色和蓝色代表回归方程画出的图形,另外两条代表原始数据拟合出的图像,回归方程得到的数据时在置信区间内与原始数据时基本上吻合的,因此,回归方程显著性较好。

6.效用评价函数:

因为y=s,表示病虫害经过臭氧处理后的剩余量比例,因此设z=1-y ,即表示病虫害经过臭氧处理掉的比例,即为效用评价函数,所以

100)1077.398829.18440.1660882.248985.110(12

22121÷+--+-=x x x x z

其中当给出经过的时间和臭氧喷嘴口的浓度是,根据效用评价函数即可得到经过时间t 后杀虫的比例。

表4 臭氧分解实验速率常数与温度关系

温度T (o C ) 20 30 40 50 60 70 80

臭氧分解速度(mg/min -1

0.0081 0.0111

0.0145

0.0222

0.0295

0.0414 0.0603

基于指数模型,设温度t 和速率y 的模型为: 其中x0为基数,、

进行数据拟合的:

x=[20 30 40 50 60 70 80]';

y=[0.0081 0.0111 0.0145 0.0222 0.0295 0.0414 0.0603]'; b=ones(7,1);

z=log(y)-b*log(0.0081) r=x\z 求得:r=0.0215

所以最终拟合的关于温度和分解速率的函数为: t e y 0215.0081.0=

7.方案:

由背景材料可知,臭氧发生器可以把臭氧的浓度控制在5 mg/ m3~10 mg/m3的浓度范围内,通过实验,将浓度为10 mg/m3带入效用函数可知,作用时间只需1.52小时左右就可以将细菌全部杀死,10 mg/m3的浓度并不会将植物烧灼,而且该浓度可以细菌快速死亡。有常识可知,植物白天会进行光合作用,但是臭氧的浓度会使光合作用减慢,因此,臭氧的通入尽量选在在晚上,而且在保证杀菌剩余量为0的情况下,通入的时间越长,开始通入的浓度也就越小,对植物的影响也就越小,这样,既能保证杀菌完全,又能尽量不影响植物生长。例如:

1当晚上的温度为T=30时;有温度和速率的关系式可知,速率 m e v 0215.0081

.0=得出v=0.0081;

2假设臭氧只在晚上6点到第二天的6点通入,有分解速率可知:晚上分解的总量为w=5.472mg ,通过效用评价函数可知,当作用时间为12小时的时候,臭氧浓度不能低于0.91 mg/m3,所以,开始通入的浓度应为6.382mg/m3,而且保证了经过处理的剩余量为0,所以该方案可以实施。

由此得出臭氧的使用方案一般步骤:因为当通入的臭氧浓度低,作用时间越长,对植物的光合作用影响越小,生长影响也越小,但是浓度过低,又不能杀菌,所以,选择最长的时间,晚上12小时内通入臭氧杀菌。

1首先测出晚上平均温度T ,带入时间与速率的关系式,得到分解速率v 。 2选在晚上12小时内进行杀菌,由此得出12小时内分解的总量为v m 12=;3有

图标5可知,有效用函数可孩子,当浓度低于0.91mg/m3时,要是杀菌完全, 所用的时间超过12小时。因此,通入的浓度不低于91.012+=v n .

4带入n 到效用函数,判断所用时间T 杀菌的时间是否大于12小时,如果没有,则方案可用,如果有超过,则可适当增加通入的臭氧浓度,以提高杀菌所用的时间。

4).问题四 1.基本假设

1.假设3O 为均匀分布的,各个地方的浓度与管道的布置无关。

2.房间无很明显的空气流动,在使用压力风扇后,风速为一个固定的值,

而且,有风的地方的风速是一样的,固定的。

3. 3O 的浓度不受风扇的影响。

4. 管道是一种在表面有很多孔的,可以视为3O 沿一根直线那样的通入。

5. 温室里的温度一定,可以忽略3O 在不同时间时的分解速率的不同。

6. 忽略3O 的重力作用,即在使用压力电扇时,3O 不会自然下落。

2.定义符号说明:

L ——温室的长 D ——温室的宽 H ——温室的高

x v ——在水平方向施加的压力风扇的速度

y v ——在竖直方向施加的压力风扇的速度 1t ——竖直方向密布3O 的时间

2t ——使竖直方向的3O 面分布在水平方向的时间

3.模型建立

如上图,在其左上方安置一根平行于地面的管道,并在水平与竖直方向施加

两个压力风扇。

这两个压力风扇必须均为周期变化的风扇,而且其风速大小部不同,设想,首先,从其上面施加一个压力风扇,使其在矩形的左面大致形成一个3O 的平面,但由于3O 的积累会使作物损坏,,所以 必须严格控制,使其竖直方面刚好形成一个3O 面,立即将水平的风扇打开,这样,就可以是左边的3O 面往右边平铺,使各个地方都充满3O ,循环的供给,就可以达到目的。

y

v H t =

1 x v L t =2

由于以上两式出现两个变量,于是,可以控制y x v v =,于是,只需认为的控 制时间,就可以充分的把握好3O 的供给。

L

H

t t =21 4.动态分布图:

利用以下程序即可在matlab 中作出其动态分布图

t=0:0.005:3.5; y=-t; x=(3.5/50)*t; comet(x,y)

5.评价方案:

本方案中,由于忽略了许多因素,譬如,把3O 想得太理想化,忽略3O 的重力,以及他的浓度不受风扇的任何影响,并且由物理化学理论可知,3O 在温室里的扩散速度和扩散规律与温度与3O 在空间的高度有关,当不施加压力风扇时,

3O 随温度升高扩散速率增大,3O 在高的地方比较稀疏,在低的地方比较稠密。而蔬菜生长在地面上,所以利用压力风扇,管道等辅助设备来使3O 在地面上分布更加密集,及地面上3O 浓度更大,因此,把压力风扇安装在温室的顶端,可以达到所需要的效果。

五.模型的评价与改进

模型最大优点在于对原始数据拟合时, 采用多种方法进行, 使之愈来愈完善, 具有很高的拟合精度和适度性在此基础上, 对模型作进一步讨论便可得到一系列可靠而实用的信息并且, 所得结论与客观事实很好地吻合, 从而进一步说明模型是合理的。

农业生产过程中,水稻杀虫剂和温室臭氧病虫害防治的运用越来越广泛,而专家学者们热衷于探讨的问题就是:该策略可行吗?

其实,问题的核心可转化为:“使用杀虫剂的利弊大小比较”。显然,使用杀虫剂有利也有弊,到底是利大于弊还是弊大于利,这决定了使用杀虫剂的可行性与否。

尽管,使用杀虫剂可能会污染土地和空气,也可能会对人的健康构成威胁,但可通过合理的方案来尽量可能减小使用杀虫剂的弊。

科学数据表明:在没有使用杀虫剂之前,中华稻蝗和稲纵卷叶螟对水稻的摧残是相当强烈的,造成水稻严重减产,同样,温室大棚蔬菜在没有应用臭氧病虫害防治之前,蔬菜不仅收成差,而且外表不美观。

而且在农业生产过程中,该策略的使用是农作物产量大幅度提高,外表美观,匀质美味,,受到大众的热情欢迎,因此,合理使用杀虫剂是可行的。下面针对杀虫剂的弊端,提出合理的解决方案:

1.杀虫剂在农作物残留会威胁人的健康?由表3可知,农药锐劲特虽然会

在水稻中残留,但它的残留量会随时间的增加而减少,几乎使用一个月后,农药的残留量几乎已趋于零,所以只要统计农药的使用频率,把握好农药的消褪周期,使得农作物正好在农药的数个周期内后收成,这样就可以最大限度的降低杀虫剂对人的威胁。

2.杀虫剂浓度过大会伤害农作物?由生物理论可知,任何试剂对作物的作

用受其浓度的限制。当杀虫剂浓度在某一值内,可起杀虫作用却也不能抑制作物的生长,而当杀虫剂的浓度大于该值时,虽可杀虫,但却也会抑制作物的生长。所以,可找出一个合适的浓度范围来使用杀虫剂。

全国数学建模竞赛一等奖论文

交巡警服务平台的设置与调度 摘要 由于警务资源有限,需要根据城市的实际情况与需求建立数学模型来合理地确定交巡警服务平台数目与位置、分配各平台的管辖范围、调度警务资源。设置平台的基本原则是尽量使平台出警次数均衡,缩短出警时间。用出警次数标准差衡量其均衡性,平台与节点的最短路衡量出警时间。 对问题一,首先以出警时间最短和出警次数尽量均衡为约束条件,利用无向图上任意两点最短路径模型得到平台管辖范围,并运用上下界网络流模型优化解,得到A区平台管辖范围分配方案。发现有6个路口不能在3分钟内被任意平台到达,最长出警时间为5.7分钟。 其次,利用二分图的完美匹配模型得出20个平台封锁13个路口的最佳调度方案,要完全封锁13个路口最快需要8.0分钟。 最后,以平台出警次数均衡和出警时间长短为指标对方案优劣进行评价。建立基于不同权重的平台调整评价模型,以对出警次数均衡的权重u和对最远出警距离的权重v 为参数,得到最优的增加平台方案。此模型可根据实际需求任意设定权重参数和平台增数,由此得到增加的平台位置,权重参数可反映不同的实际情况和需求。如确定增加4个平台,令u=0.6,v=0.4,则增加的平台位置位于21、27、46、64号节点处。 对问题二,首先利用各区平台出警次数的标准差和各区节点的超距比例分析评价六区现有方案的合理性,利用模糊加权分析模型以城区的面积、人口、总发案次数为因素来确定平台增加或改变数目。得出B、C区各需改变2个平台的位置,新方案与现状比较,表明新方案比现状更合理。D、E、F区分别需新增4、2、2个平台。利用问题一的基于不同权重的平台调整评价模型确定改变或新增平台的位置。 其次,先利用二分图的完美匹配模型给出80个平台对17个出入口的最优围堵方案,最长出警时间12.7分钟。在保证能够成功围堵的前提下,若考虑节省警力资源,分析全市六区交通网络与平台设置的特点,我们给出了分阶段围堵方案,方案由三阶段构成。最多需调动三组警力,前后总共需要29.2分钟可将全市路口完全封锁。此方案在保证成功围堵嫌疑人的前提下,若在前面阶段堵到罪犯,则可以减少警力资源调度,节省资源。 【关键字】:不同权重的平台调整评价模糊加权分析最短路二分图匹配

数学建模优秀论文设计模版

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、电子、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): 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): 日期:年月日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

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):

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,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用······ (第4段)对于问题3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)

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):

高教社杯全国大学生数学建模竞赛优秀范文

CT系统参数标定及成像问题研究 摘要 CT机扫描部分主要由X线管和不同数目的控测器组成,用来收集信息。X线束对所选择的面层进行扫描,其强度因和不同密度的组织相互作用而产生相应的吸收和衰减。[1] 探测器将收集到的信息经过一系列的转变,最后经过计算机的储存和处理,得到CT值可以排列成数字矩阵。 通过对题目所提供材料进行分析,提出了较为合理的假设,对各组附件数据进行了拟合处理制成各种图像并分析说明,且建立模型来求解CT系统拟合处理问题。 在对问题一的分析中,对附件一模拟实体立体化建立模型Ⅰ,并对数据进行处理及排差,假设载物台在理想状态下是水平并与探测器无偏差,而且不考虑机械系数或各种问题的情况下,建立起了一个模拟CT系统的仪器。运用数学几何知识作图,通过建立相似图形(模拟CT系统运行)等比例来确定几个系统参数之间的关系(CT系统旋转中心在正方形托盘中的位置、探测器单元之间的距离以及该CT系统使用的X射线的180个方向)。在对建立的模型Ⅰ进行改进的基础上,对附件2进行拟合处理建立模型Ⅱ,利用数学中的傅里叶变换算法等比对图2模板示意图进行平面配对。借助数学算法和MATLAB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,并随机抽取了其中几组数据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。 在对问题二的分析中,对附件3模拟建立模型Ⅲ。利用上述CT系统得到的某未知介质的接受信息还有结合问题一所得到的标定参数,通过建立相似图形等比例来确定几个系统参数之间的关系(CT系统旋转中心在正方形托盘中的位置、几何图形以及该吸

收率等信息)。借助数学算法和MATLAB软件,利用图3所给的10个位置,对附件4中所提供的数据(对附件4模拟建立模型Ⅳ)进行了筛选,去除异常数据,对残缺数据进行适当补充,并随机抽取了其中几组数据对理论结果进行了数据模拟推测其的吸收率。 在对问题三的分析中,对附件5模拟建立模型Ⅴ。利用上述CT系统得到的某未知介质的接受信息还有结合问题一所得到的标定参数,通过建立相似图形等比例来确定几个系统参数之间的关系(CT系统旋转中心在正方形托盘中的位置、几何图形以及该吸收率等信息)。借助数学算法和MATLAB软件,利用图3所给的10个位置,进行了数据模拟推测其的吸收率。 在对问题四的分析中,借助数学算法和MATLAB软件,分析问题一中参数标定的精度和稳定性,并借助问题一的条件设计出新的模板、建立所对应的标定模型,以改进精度和稳定性。 关键词:数字矩阵拟合处理傅里叶变换算法平面配对标定参数吸收率

2013全国数学建模大赛a题优秀论文

车道被占用对城市道路通行能力的影响 摘要 随着城市化进程加快,城市车辆数的增加,致使道路的占用现象日益严重,同时也导致了更多交通事故的发生。而交通事故发生过程中,路边停车、占道施工、交通流密增大等因素直接导致车道被占用,进而影响了城市道路的通行能力。本文在视频提供的背景下通过数据采集,利用数据插值拟合、差异对比、车流波动理论等对这一影响进行了分析,具体如下: 针对问题一,首先根据视频1中交通事故前后道路通行情况的变化过程运用物理观察测量类比法、数学控制变量法提取描述变量(如事故横断面处的车流量、车流速度以及车流密度)的数据,从而通过研究各变量的变化,来分析其对通行能力的影响。而视频1中有一些时间断层,我们可根据现有的数据先用统计回归对各变量数据插值后再进行拟合,拟合过程中利用残差计算值的大小来选择较好的模型来反应各变量与事故持续时间的关系,进而更好地说明事故发生至撤离期间,事故所处横断面实际通行能力的变化过程。 针对问题二:沿用问题一中的方法,对视频2中影响通行能力的各个变量进行数据采集,同样使用matlab对时间断层处进行插值拟合处理,再将所得到的的变化图像与题一中各变量的变化趋势进行对比分析,其中考虑到两视频的时间段与两视频的事故时长不同,从而采用多种对比方式(如以事故发生前、中、后三时段比较差值、以事故相同持续时间进行对比、以整个事故时间段按比例分配时间进行对比)来更好地说明这一差异。由于小区口的位置不同、时间段是否处于车流高峰期以及1、2、3道车流比例不同等因素的影响,采用不同的数据采集方式使采集的变量数据的实用性更强,从而最后得到视频1中的道路被占用影响程度高于视频2中的影响程度,再者从差异图像的变化波动中得到验证,使其合理性更强。 针对问题三:运用问题1、2中三个变量与持续时间的关系作为纽带,再根据附件5中的信号相位确定出车流量的测量周期为一分钟,测量出上游车流量随时间的变化情况,而事故横断面实际通行能力与持续时间的关系已在1、2问中由拟合得到,所以再根据波动理论预测道路异常下车辆长度模型的结论,结合采集数据得到的函数关系建立数学模型,最后得出事故发生后,车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间以及路段上游车流量这三者之间的关系式。 针对问题四:在问题3建立的模型下,利用问题4中提供的变量数据推导出其它相关变量值,然后代入模型,估算出时间长度,以此检验模型的操作性及可靠性。 关键词:通行能力车流波动理论车流量车流速度车流密度

数学建模论文范文[1]

利用数学建模解数学应用题 数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的发展空间和潜力。 二、数学应用题如何建模 建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次: 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 将题材设条件翻译 成数学表示形式 应用题审题题设条件代入数学模型求解 选定可直接运用的 数学模型 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。

数学建模优秀论文模板(全国一等奖模板)

Haozl觉得数学建模论文格式这么样设置 版权归郝竹林所有,材料仅学习参考 版权:郝竹林 备注☆ ※§等等字符都可以作为问题重述左边的。。。。。一级标题 所有段落一级标题设置成段落前后间距13磅 图和表的标题采用插入题注方式题注样式在样式表中设置居中五号字体 Excel中画出的折线表字体采用默认格式宋体正文10号 图标题在图上方段落间距前0.25行后0行 表标题在表下方段落间距前0行后0.25行 行距均使用单倍行距 所有段落均把4个勾去掉 注意Excel表格插入到word的方式在Excel中复制后,粘贴,word2010粘贴选用使用目标主题嵌入当前 Dsffaf 所有软件名字第一个字母大写比如E xcel 所有公式和字母均使用MathType编写 公式编号采用MathType编号格式自己定义

农业化肥公司的生产与销售优化方案 摘 要 要求总分总 本文针对储油罐的变位识别与罐容表标定的计算方法问题,运用二重积分法和最小二乘法建立了储油罐的变位识别与罐容表标定的计算模型,分别对三种不同变位情况推导出的油位计所测油位高度与实际罐容量的数学模型,运用matlab 软件编程得出合理的结论,最终对模型的结果做出了误差分析。 针对问题一要求依据图4及附表1建立积分数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响,并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm 的罐容表标定值。我们作图分析出实验储油罐出现纵向倾斜 14.时存在三种不同的可能情况,即储油罐中储油量较少、储油量一般、储油量较多的情况。针对于每种情况我们都利用了高等数学求容积的知识,以倾斜变位后油位计所测实际油位高度为积分变量,进行两次积分运算,运用MATLAB 软件推导出了所测油位高度与实际罐容量的关系式。并且给出了罐体倾斜变位后油位高度间隔为1cm 的罐容标定值(见表1),最后我们对倾斜变位前后的罐容标定值残差进行分析,得到样本方差为4103878.2-?,这充分说明残差波动不大。我们得出结论:罐体倾斜变位后,在同一油位条件下倾斜变位后罐容量比变位前罐容量少L 243。 表 1.1 针对问题二要求对于图1所示的实际储油罐,试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型,即罐内储油量与油位高度及变位参数(纵向倾斜角度α和横向偏转角度β)之间的一般关系。利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据(附件2),根据所建立的数学模型确定变位参数,并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm 的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性。我们根据实际储油罐的特殊构造将实际储油罐分为三部分,左、右球冠状体与中间的圆柱体。运用积分的知识,按照实际储油罐的纵向变位后油位的三种不同情况。利用MATLAB 编程进行两次积分求得仅纵向变位时油量与油位、倾斜角α的容积表达式。然后我们通过作图分析油罐体的变位情况,将双向变位后的油位h 与仅纵向变位时的油位0h 建立关系表达式01.5(1.5)cos h h β=--,从而得到双向变位油量与油位、倾斜角α、偏转角β的容积表达式。利用附件二的数据,采用最小二乘法来确定倾斜角α、偏转角β的值,用matlab 软件求出03.3=α、04=β α=3.30,β=时总的平均相对误差达到最小,其最小值为0.0594。由此得到双向变位后油量与油位的容积表达式V ,从而确定了双向变位后的罐容表(见表2)。 本文主要应用MATLAB 软件对相关的模型进行编程求解,计算方便、快捷、准确,整篇文章采取图文并茂的效果。文章最后根据所建立的模型用附件2中的实际检测数据进行了误差分析,结果可靠,使得模型具有现实意义。 关键词:罐容表标定;积分求解;最小二乘法;MATLAB ;误差分

数学建模优秀论文范文

数学建模优秀论文范文 数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须

依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的 发展空间和潜力。 二、数学应用题如何建模 建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次: 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 将题材设条件翻译 成数学表示形式 应用题审题题设条件代入数学模型求解 选定可直接运用的 数学模型 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对 应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需 进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干 个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模 型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。 三、建立数学模型应具备的能力 从实际问题中建立数学模型,解决数学问题从而解决实际问题,这一数学全过 程的教学关键是建立数学模型,数学建模能力的强弱,直接关系到数学应用题的解 题质量,同时也体现一个学生的综合能力。 3(1提高分析、理解、阅读能力。

初中数学建模论文范文

初中数学建模论文范文 数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 二、数学应用题如何建模 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。 三、建立数学模型应具备的能力

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

小学生数学建模优秀范文

一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际就是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。就是对综合运用数学知识与方法解决实际问题能力的检验,考查的就是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往就是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的发展空间与潜力。 二、数学应用题如何建模 建立数学模型就是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次: 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 将题材设条件翻译成数学表示形式: 应用题、审题、题设条件代入数学模型、求解 选定可直接运用的数学模型 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工与作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十

2014年数学建模国家一等奖优秀论文设计

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、电子、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):

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觉得数学建模论文格式这么样设置 版权归郝竹林所有,材料仅学习参考 版权:郝竹林 备注☆※§等等字符都可以作为问题重述左边的。。。。。一级标题 所有段落一级标题设置成段落前后间距13磅 二级标题设置成段落间距前0.5行后0.25行 图和表的标题采用插入题注方式题注样式在样式表中设置居中五号字体 中画出的折线表字体采用默认格式宋体正文10号 图标题在图上方段落间距前0.25行后0行 表标题在表下方段落间距前0行后0.25行 行距均使用单倍行距 所有段落均把4个勾去掉 注意表格插入到的方式在中复制后,粘贴,2010粘贴选用使用目标主题嵌入当前 所有软件名字第一个字母大写比如 所有公式和字母均使用编写 公式编号采用编号格式自己定义

公式编号在右边显示

农业化肥公司的生产与销售优化方案 摘 要 要求总分总 本文针对储油罐的变位识别与罐容表标定的计算方法问题,运用二重积分法和最小二乘法建立了储油罐的变位识别与罐容表标定的计算模型,分别对三种不同变位情况推导出的油位计所测油位高度与实际罐容量的数学模型,运用软件编程得出合理的结论,最终对模型的结果做出了误差分析。 针对问题一要求依据图4及附表1建立积分数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响,并给出罐体变位后油位高度间隔为1的罐容表标定值。我们作图分析出实验储油罐出现纵向倾斜 14.时存在三种不同的可能情况,即储油罐中储油量较少、储油量一般、储油量较多的情况。针对于每种情况我们都利用了高等数学求容积的知识,以倾斜变位后油位计所测实际油位高度为积分变量,进行两次积分运算,运用软件推导出了所测油位高度与实际罐容量的关系式。并且给出了罐体倾斜变位后油位高度间隔为1的罐容标定值(见表1),最后我们对倾斜变位前后的罐容标定值残差进行分析,得到样本方差为4103878.2-?,这充分说明残差波动不大。我们得出结论:罐体倾斜变位后,在同一油位条件下倾斜变位后罐容量比变位前罐容量少L 243。 表 1.1 针对问题二要求对于图1所示的实际储油罐,试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型,即罐内储油量与油位高度及变位参数(纵向倾斜角度α和横向偏转角度β)之间的一般关系。利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据(附件2),根据所建立的数学模型确定变位参数,并给出罐体变位后油位高度间隔为10的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性。我们根据实际储油罐的特殊构造将实际储油罐分为三部分,左、右球冠状体与中间的圆柱体。运用积分的知识,按照实际储油罐的纵向变位后油位的三种不同情况。利用编程进行两次积分求得仅纵向变位时油量与油位、倾斜角α的容积表达式。然后我们通过作图分析油罐体的变位情况,将双向变位后的油位h 与仅纵向变位时的油位0h 建立关系表达式01.5(1.5)cos h h β=--,从而得到双向变位油量与油位、倾斜角α、偏转角β的容积表达式。利用附件二的数据,采用最小二乘法来确定倾斜角α、偏转角β的值,用软件求出03.3=α、04=β α=3.30,β=时总的平均相对误差达到最小,其最小值为0.0594。由此得到双向变位后油量与油位的容积表达式V ,从而确定了双向变位后的罐容表(见表2)。 本文主要应用软件对相关的模型进行编程求解,计算方便、快捷、准确,整篇文章采取图文并茂的效果。文章最后根据所建立的模型用附件2中的实际检测数据进行了误差分析,结果可靠,使得模型具有现实意义。 关键词:罐容表标定;积分求解;最小二乘法;;误差分

数学建模优秀范文

数学建模竞赛例题 B题温室中的绿色生态臭氧病虫害防治2009年12月,哥本哈根国际气候大会在丹麦举行之后,温室效应再次成为国际社会的热点。如何有效地利用温室效应来造福人类,减少其对人类的负面影响成为全社会的聚焦点。 臭氧对植物生长具有保护与破坏双重影响,其中臭氧浓度与作用时间是关键因素,臭氧在温室中的利用属于摸索探究阶段。 假设农药锐劲特的价格为10万元/吨,锐劲特使用量10mg/kg-1水稻;肥料100元/亩;水稻种子的购买价格为5.60元/公斤,每亩土地需要水稻种子为2公斤;水稻自然产量为800公斤/亩,水稻生长自然周期为5个月;水稻出售价格为2.28元/公斤。 根据背景材料和数据,回答以下问题: (1)在自然条件下,建立病虫害与生长作物之间相互影响的数学模型;以中华稻蝗和稻纵卷叶螟两种病虫为例,分析其对水稻影响的综合作用并进行模型求解和分析。 (2)在杀虫剂作用下,建立生长作物、病虫害和杀虫剂之间作用的数学模型;以水稻为例,给出分别以水稻的产量和水稻利润为目标的模型和农药锐劲特使用方案。 (3)受绿色食品与生态种植理念的影响,在温室中引入O3型杀虫剂。建立O3对温室植物与病虫害作用的数学模型,并建立效用评价函数。需要考虑O3浓度、合适的使用时间与频率。 (4)通过分析臭氧在温室里扩散速度与扩散规律,设计O3在温室中的扩散方案。可以考虑利用压力风扇、管道等辅助设备。假设温室长50 m、宽11 m、高3.5 m,通过数值模拟给出臭氧的动态分布图,建立评价模型说明扩散方案的优劣。 (5)请分别给出在农业生产特别是水稻中杀虫剂使用策略、在温室中臭氧应用于病虫害防治的可行性分析报告,字数800-1000字。

学生成绩分析数学建模优秀范文汇编

2012年暑期培训数学建模第二次模拟 承诺书 我们仔细阅读了数学建模联赛的竞赛规则。 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)与本队以外的任何人(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它公开的资料(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,我们愿意承担由此引起的一切后果。 我们的参赛报名号为: 参赛队员(签名) : 队员1: 队员2: 队员3:

2012年暑期培训数学建模第二次模拟 编号专用页 参赛队伍的参赛号码:(请各个参赛队提前填写好):竞赛统一编号(由竞赛组委会送至评委团前编号): 竞赛评阅编号(由竞赛评委团评阅前进行编号): 2012年暑期培训数学建模第二次模拟

题目学生成绩的分析问题 摘要 本文针对大学高数和线代,概率论成绩进行建模分析,主要用到统计分析的知识及SPSS软件,建立了方差分析、单因素分析、相关性分析等相关模型,从而分析两个专业、四门课程成绩的显著性,以及课程之间的相关性。最后利用分析结论表明了我们对大学数学学习的看法。 问题一:每门课程两个专业的差异性需要进行多个平均数间的差异显著性检验,首先应该对数据进行正态分布检验,结论是各个专业的分数都服从正态分布,之后可以根据Kolmogorov-Smirnov 检验(K-S检验)原理,利用SPSS软件进行单因素方差分析,得出方差分析表,进行显著性检验,最后得出的结论是高数1、高数2、线代和概率这四科成绩在两个专业中没有显著性差异。 问题二:对于甲乙两个专业分别分析,应用问题一的模型,以每个专业不同班级的高数一、高数二、线代和概率平均数为自变量,同第一问相同的做法,得到两个专业中不同学科之间没有显著差异。 问题三:我们通过对样本数据进行Spss的“双变量相关检验”得出相关系数值r、影响程度的P值,从而来分析出高数1、高数2与概率论、现代的相关性。 问题四:利用上面数据,得到各专业课程的方差和平均值,再通过对各门课程的分析,利用分析结论表明了我们对大学数学学习的看法。 本文针对大学甲、乙两个专业数学成绩分析问题,进行建模分析,主要用到统计分析的知识和 excel以及matlab软件,建立了方差分析、相关分析的相关模型,研究了影响学生成绩的相关因素, 以及大学生如何进行数学课程的学习。 问题一针对每门课程分析两个专业的数学成绩可以通过excel工具得出各门功课的平均值、方差 进行比较分析。 问题二针对专业分析两个专业的数学成绩的数学水平有无明显差异,可以运用平均数、方差进行 比较。并对两专业的数学成绩进行T检验,进一步分析其有无显著性差异。 问题三针对各班高数成绩和线代、概率论成绩进行散点图描述建立一元回归线性模型,然后对模 型进行求解,对模型进行改进。包括分析置信区间,残差等。 关键词:平均值方差 T检验一元回归线性模型置信区间残差 excel matlab

数学建模优秀论文设计模版

2016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、电子、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): 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):

日期:年月日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2016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):

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,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用·· (第4段)对于问题3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。

数学建模论文范文

数模论文的撰写方法 1. 题目 2.摘要 3. 问题重述 4. 问题分析 5. 模型假设与约定 6. 符号说明及名词定义 7. 模型建立与求解①补充假设条件,明确概念,引进参数; ②模型形式(可有多个形式的模型); 8. 进一步讨论(参数的变化、假设改变对模型的影响) 9. 模型检验(使用数据计算结果,进行分析与检验) 10. 模型优缺点(改进方向,推广新思想) 11. 参考文献及参考书籍和网站 12.附录(计算程序,框图;各种求解演算过程,计算中间结果;各种图形、表格。) 下面是范例:

1 问题的提出 位于我国西南地区的某个偏远贫困村,年平均降水量不足20mm ,是典型的缺水地区。过去村民的日常生活和农业生产用水一方面靠的是每家每户自行建造的小蓄水池,用来屯积每逢下雨时获得的雨水,另一方面是利用村里现有的四口水井。由于近年来环境破坏,经常是一连数月滴雨不下,这些小蓄水池的功能完全丧失。而现有的四口水井经过多年使用后,年产水量也在逐渐减少,在表1中给出它们在近9年来的产水量粗略统计数字。2009年以来,由于水井的水远远不能满足需要,不仅各种农业生产全部停止,而且大量的村民每天要被迫翻山越岭到相隔十几里外去背水来维持日常生活。 为此,今年政府打算着手帮助该村解决用水难的问题。从两方面考虑,一是地质专家经过勘察,在该村附近又找到了8个可供打井的位置,它们的地质构造不同,因而每个位置打井的费用和预计的年产水量也不同,详见表2,而且预计每口水井的年产水量还会以平均每年10%左右的速率减少。二是从长远考虑,可以通过铺设管道的办法从相隔20公里外的地方把河水引入该村。铺设管 道的费用为 L 66Q .0P 0.51 (万元),其中Q 表示每年的可供水量(万吨/年),L 表示管道长度(公里)。铺设管道从开工到完成需要三年时间,且每年投资铺设管道的费用为万元的整数倍。要求完成之后,每年能够通过管道至少提供100万吨水。 政府从2010年开始,连续三年,每年最多可提供60万元用于该村打井和铺设管道,为了保证该村从2010至2014年这五年间每年分别能至少获得150、160、170、180、190万吨水,请作出一个从2010年起三年的打井和铺设管道计划,以使整个计划的总开支尽量节省(不考虑小蓄水池的作用和利息的因素在内)。

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题目(黑体不加粗三号居中) 小组名单 摘要:(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,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用······ (第4段)对于问题3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)

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