选课问题、数学建模

选课问题、数学建模
选课问题、数学建模

2013-2014第一学期

数学建模课程设计

题目:学生选课

姓名:刘金星

班级:网络工程\

2014年1月6日—1月10日

一.模型摘要

摘要:对于习惯了中小学课程(所有的课程由学校统一安排,而且科目从小学到高中有连续性)的大学新生来说,大学的课程多得令他们眼花缭乱,课程分类也比较复杂,因此选课对他们而言还是一件新鲜而陌生的事物。但大学的学习与选课有莫大的关系,必须了解它,才能掌握主动权。而要了解选课制,首先要对大学的课程设置有所认识。

大学的课程按大类来说一般分为必修课和选修课。必修一般指学校或院系规定学生必须修习某课程,学校对必修课程一般有统一的要求和安排。选修是指根据学生个人兴趣或专业需要自由选择修习某课程。简言之,必修就是必须修读,选修就是选择性修读。一般来说,基础性的知识都作为必修课程。有些知识不是基础性的,与兴趣和研究方向有关,这部分知识可以选择。这是大学与中学最大的不同之处。

本文针对关于大学生选课时所需要考虑到的问题,根据学校规定的要求达到的学分与每门课的学分多少,运用排列组合的知识建立模型,通过分析输出各种情况下所需的选课方案

关键字:matlab,矩阵,排列组合

二. 问题重述

某同学考虑下学期的选课,其中必修课只有一门(2学分),可供选修的限定选修课(限选课)有8门,任意选修课(任选课)有10门。由于有些课程之间相学分 5 5 4 4 3 3 3 2 同时选修要求 1 2 任选课课号 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 学分 3 3 3 2 2 2 1 1 1 1 限选课课号 1 2 3 4 5 6 7 8 同时选修要求

8

6

4

5

7

6

在上述18门课中至少选修18个学分,学校还规定学生每学期选修任选课的比例不能少于所修总学分(包括2个必修学分)的1/6,也不能超过所修总学分的1/3。学院也规定,课号为5,6,7,8的课程必须至少选一门。

1)为了达到学校和院系的规定,该同学下学期最少应该选几门课?应该选哪几门课?

2)若考虑在选修最少学分的情况下,该同学最多可以选修几门课?选哪几门?

三.模型假设

(1)学生选修任何课程都是随机的,不存在主观意图。实际生活中选课程是有主观意图的,但是本问题中不考虑这一点。

(2)学生只要选修某门课程,就认为他能够获得该门课程的学分,不考虑实际生活中的考试不及格得不到学分的情况。

(3)学校所给的课程,不管任何课程,都应当是做过调研,一般情况下学生只要选择,就能选上,而不会出现连选几门都选不上的局面。也就是说选课所给的限制人数应当是合理的限制。

四.问题分析

根据提出的问题,学生要选修的课程必须同时满足下列四条: (a )任何学生每个学期选修的总学分数不能少于20学分(包括2个必修学分),所以除了必修课程外,任何学生必须在上述18门课中至少选修18个学分 (b )学校规定,课号为5,6,7,8的课程必须至少选一门。

(c )同时选修的课必须同时选修,不能不选修。例如某学生选9号课,那么他

也必须同时选修8号课。同时选修的矩阵是?

?

?

???675468211413121110975

(d )学校规定学生每学期选修任选课的比例不能少于所修总学分(包括2个必修学分)的1/6,也不能超过所修总学分的1/3。即3

6

总修学分任选课学分总修学分≤≤。

注意,总修学分包括必修课的2学分。

两个个问题都需要选课方案。比如第一个问题,“为了达到学校和院系的规定,该同学下学期最少应该选几门课?应该选哪几门课?”学校规定最少学分是20分,去掉2分的必修学分,那么要从剩下18门课程中选择至少18个学分。问题问的是“最少应选几门课?”按照最少18分的限制,从1门、2门、3门、4门、5门……收入来思考,发现至少应该选5门课,因为如果选4门课,要达到最少学分势必需要选那些学分值大的课,只能选1、2、3、4这四门课,这四门课的学分加了起来正好是18分,但虽然学分数满足了,可是并不满足其余的三条,所以这种选法是不对的。选5门课就能得到要求。例如选1、2 、3 、6 、10 、14就其中一种选课方案,它满足上述4条。

四条规定相互制约,错综复杂,单靠人力来一组一组的确定是不可能完成的。

五.模型建立

本问题的解答模型就是排列组合的知识。首先说明一点,因为课程号码有的与学分值的数目相同,为了避免在计算机上处理过程中出现紊乱,我们统一把课程号码加上10,课号1-18,就变成了11-28。

假设这个同学在符合学校规定要求的前提下要选n 门课,185≤≤n :

第一步,首先把11-28门课程抽出n 门课进行组合,共有n

C 18种。利用Matlab

的命令就是combntns([11:28],n),这个命令产生的结果是一个矩阵,每一行就是n 门课的一个组合。令选课组合xkzuhe=combntns([11:28],n) 第二步 以下分四个模块,每个模块使用一个矩阵来存储该模块筛选合格的数据。

(a )第一个模块是判断每个n 门课组合的学分总和是否大于18分,如果大于等于18分,就保留,并且把该条n 门课组合添加到矩阵a 中。矩阵a 用来存储满足了大于18分的n 门课的组合。

(b )第二个模块是判断矩阵a 中每个n 门课的组合是否是含有5,6,7,8至少一门课。如果是至少含有5,6,7,8至少一门课,就把该行记录添加到b 矩阵里,矩阵b 用来存储满足了含有5,6,7,8至少一门课的组合

(c )第三个模块是c 模块,用来存放满足同时选修要求的n 门课的组合数

据。同时选修的矩阵是?

??

???16171514161812112413222120191715。先分析以下同时选修的要求,在一个n 门课的组合中,比如有15号课,就必须有11号课;有17号课,就必须有12号课;有19号课,就必须有18号课等等。一方面,要判断任意一个n 门课组合是不是符合上述要求,比如它含有15号课,又同时含有11号课,那么就保留这个n 门课组合;另一方面,经过上述的判断保留,b 矩阵就删除了一部分不符合要求的,但是保留的却也不是都适合,比如一个记录,含有15号课且含有11号课,保留下来了,但是如果这个记录同时含有17号课且不

含有12号课,那么这个记录就不适合,需要再次删除。因此,第三个模块需要分成两个子模块来判断,就是上面的两个方面。第一个子模块先大范围的保留基本适合的,8对同时选修课,只要含有至少一对就保留。第二个模块是分别对每对选修课进行检验,含有15号课不含有11号课的或者含有17号课不含有12号课的或者含有19号课不含有18号课的或者含有20号课不含有16号课的……等等,都全部删除。经过这两个子模块的判断,剩下的数据给c 矩阵。

(d )第四个模块是判断上述c 矩阵内的数据是否适合

3

6总修学分任选课学分总修学分≤

≤的规定。注意,总修学分包括必修课的2学分。适

合的就保留下来给d 矩阵。

最后的d 矩阵就是符合要求的n 门课的组合。

六.模型求解

一、 第一个问题“为了达到学校和院系的规定,该同学下学期最少应该选几门课?应该选哪几门课?”

答:应该选5门课,在筛选程序内给定n=5,可得到应该选的5门的组合: 1 2 6 10 14 1 4 6 10 11 2 4 6 10 11

选修最少学分的情况下,该同学最多可以选修几门课?选哪几门?

把程序里面的s>=18改成s=18,然后依次把选课门数改成5、6、7、8等,可以看出最多选8门课,8门课的组合是:

1 3 5 1

2 15 16 17 18 1

3 6 1

4 1

5 1

6 1

7 1

8 1 4 5 12 15 16 17 18 1 4 6 14 15 16 17 18 1 5 6 8 12 15 16 17 1 5 6 8 12 15 16 18 1 5 6 8 12 15 17 18 1 5 6 8 12 16 17 18 1 5 6 8 14 15 16 17 1 5 6 8 14 15 16 18 1 5 6 8 14 15 17 18 1 5 6 8 14 16 17 18 2 3 6 14 15 16 17 18 2 3 7 8 15 16 17 18 2 3 7 13 15 16 17 18 2 4 6 14 15 16 17 18 2 4 7 8 15 16 17 18 2 4 7 13 15 16 17 18 2 6 7 8 13 15 16 17 2 6 7 8 13 15 16 18

2 6 7 8 1

3 15 17 18

2 6 7 8 1

3 16 17 18

2 6 7 8 14 15 16 17

2 6 7 8 14 15 16 18

2 6 7 8 14 15 17 18

2 6 7 8 14 16 17 18

3 4 6 8 14 15 16 17

3 4 6 8 14 15 16 18

3 4 6 8 14 15 17 18

3 4 6 8 14 16 17 18

七.模型分析与改进

1.模型分析与检验:

本题主要采用的是排列组合的方法,首先把11-28门课程抽出n门课进行种。利用Matlab的命令就是combntns([11:28],n),这个命令产C

组合,共有n

18

生的结果是一个矩阵,每一行就是n门课的一个组合。令选课组合xkzuhe=combntns([11:28],n)。再将其分四个模块,每个模块使用一个矩阵来存储该模块筛选合格的数据。不断筛选满足要求的矩阵,最后剩余的矩阵即为符合要求的n门课的组合。

2.模型评价

2.1 模型优点:能够很快的解决简单的筛选问题。

2.2 模型缺点:对于条件比较多的筛选问题则很难快速的解决。

3 模型改进和推广:

1.还可以参照最小费用最大流算法适当地进行建模。

2.也可以使用多次背包算法,先把给出的图用拓扑排序算法构建成树,在树里面的每个结点使用背包算法,计算出当前点以下用一定时间能得到的最大学分,多个背包向父亲结点背包。

3.本文建立的模型可推广到各种复杂的筛选问题。

八.建模心得

数学建模,对于我们专业的大二学生来说是一个完全陌生的课程,然而在本学期末的课程设计中却开设了数学模型,这才使我们初步了解了什么叫做数学建模。使我们在学习之中,锻炼了我们的能力,获益非浅。真正用到了数学的理论知识去解决我们在实际生活上的一些问题。从最初的“建模”简介,我们了解到数学在实际生活中的应用之广、之深、之切。小到日常的衣食住行,大到科技进步,人类生存。庞大的数学知识体系良好地规范我们的生活,与我们每个人都息息相关,并随着科技的进步,数学与我们的关系也越来越密切。终于明白了,为什么数学是真正的科学工具,是人类发展进步的基础学科,它既能规范现在,又能预测未来。

在这次实践中,我们组选择的是关于学生选课模型,这个模型说说简单也简单,说难也难,关键看如何灵活的建立模型,并借助计算机软件的优势,巧妙的解决此问题。在确立了题目之后,我们两个就开始着手分头行动,经过多天的努力模型基本建成。通过这次合作完成任务,我们感觉到团队精神是数学建模是否取得好成绩的最重要的因素,只有将大家的智慧集中到一起,才能做出更加完美的成果!

参考文献:

[1]费浦生数学建模及其基础知识详解,武汉大学出版社

[2周义仓数学建模实验西安交通大学出版社 1999年

[3]韩明数学实验(Matlab)同济大学出版社 2009年

附录:

Matlab筛选程序如下:

n=input('请输入选课的门数:','s');

xk=[11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28;5 5 4 4 3 3 3 2 3 3 3 2 2 2 1 1 1 1]; xkzuhe=combntns([11:28],n);

[hang,lie]=size(xkzuhe);

a=zeros(1,lie);

for i=1:hang

s=0;

for j=1:lie

[xkhang,xklie]=find(xk==xkzuhe(i,j));

s=s+xk(2,xklie);

end;

if s>=18

a=[a;xkzuhe(i,:)];

end;

end;

[ahang,alie]=size(a);

a=a(2:1:ahang,:);

*************以上第一模块

[ahang,alie]=size(a);

b=zeros(1,alie);

for i=1:ahang

p=0;

for j=1:alie

if a(i,j)==15||a(i,j)==16||a(i,j)==17||a(i,j)==18 p=p+1;

end;

end;

if p>=1

b=[b;a(i,:)];

end;

end;

[bhang,blie]=size(b);

b=b(2:1:bhang,:);

*************以上第二模块

[bhang,blie]=size(b);

c=zeros(1,blie);

for i=1:bhang

p1=-1;p2=-2;

p3=-1;p4=-2;

p5=-1;p6=-2;

p7=-1;p8=-2;

p9=-1;p10=-2;

p11=-1;p12=-2;

p13=-1;p14=-2;

p15=-1;p16=-2;

p17=-1;p18=-2;

for j=1:blie

if b(i,j)==15

p1=1;

end;

if b(i,j)==10

p2=1;

end;

if b(i,j)==17

p3=1;

end;

if b(i,j)==12

p4=1;

end;

if b(i,j)==19

p5=1;

end;

if b(i,j)==18

p6=1;

end;

if b(i,j)==20

p7=1;

end;

if b(i,j)==16

p8=1;

end;

if b(i,j)==21

p9=1;

end;

if b(i,j)==14

p10=1;

end;

if b(i,j)==22

p11=1;

end;

if b(i,j)==15

p12=1;

end;

if b(i,j)==23

p13=1;

end;

if b(i,j)==17

p14=1;

end;

if b(i,j)==24

p15=1;

end;

if b(i,j)==16

p16=1;

end;

end;

if p1==p2||p3==p4||p5==p6||p7==p8||p9==p10||p11==p12||p13==p14||p15==p16

end;

end;

[chang,clie]=size(c);

c=c(2:1:chang,:);

…………..以上第三模块的第一子模块[chang,clie]=size(c);

i=1;

while i<=chang

p1=0;p2=0;

p3=0;p4=0;

p5=0;p6=0;

p7=0;p8=0;

p9=0;p10=0;

p11=0;p12=0;

p13=0;p14=0;

p15=0;p16=0;

p17=0;p18=0;

for j=1:clie

if c(i,j)==15

p1=1;

end;

if c(i,j)==11

p2=1;

end;

if c(i,j)==17

p3=1;

end;

if c(i,j)==12

p4=1;

end;

if c(i,j)==19

p5=1;

end;

if c(i,j)==18

p6=1;

end;

if c(i,j)==20

p7=1;

end;

if c(i,j)==16

p8=1;

end;

if c(i,j)==21

end;

if c(i,j)==14

p10=1;

end;

if c(i,j)==22

p11=1;

end;

if c(i,j)==15

p12=1;

end;

if c(i,j)==23

p13=1;

end;

if c(i,j)==17

p14=1;

end;

if c(i,j)==24

p15=1;

end;

if c(i,j)==16

p16=1;

end;

end;

if

(p1==1&p2==0)||(p3==1&p4==0)||(p5==1&p6==0)||(p7==1&p8==0)||(p9==1&p10==0)||(p11==1 &p12==0)||(p13==1&p14==0)||(p15==1&p16==0)

c(i,:)=[];

[chang,clie]=size(c);

i=i-1;

end;

i=i+1;

end;

****************以上第三模块的第二子模块

[chang,clie]=size(c);

d=zeros(1,clie);

for i=1:chang

zxf=0;zrxf=0;

for j=1:clie

[h,l]=find(xk==c(i,j));

zxf=zxf+xk(2,l);

if c(i,j)>=19

zrxf=zrxf+xk(2,l);

end;

end;

if zrxf>=(zxf+2)/6&&zrxf<=(zxf+2)/3 d=[d;c(i,:)];

end;

end;

[dhang,dlie]=size(d);

d=d(2:1:dhang,:);

f=ones(size(d));

zh=d-f*10

数学建模写论文过程中应该注意的问题

写论文过程中应该注意的问题: (一)问题提出和假设的合理性 (1)论文中的假设要以严格、确切的数学语言来表达,使读者不致产生任何曲解。 (2)所提出的假设确实是建立数学模型所必需的,与建立模型无关的假设只会扰乱读者的思考。 (3)假设应验证其合理性。假设的合理性可以从分析问题过程中得出,例如从问题的性质出发作出合乎常识的假设;或者由观察所给数据的图象,得到变量的函数形式; 也可以参考其他资料由类推得到。对于后者应指出参考文献的相关内容。 (二)模型的建立在作出假设后,我们就可以在论文中引进变量及其记号,抽象而确切地表达它们的关系,通过一定的数学方法,最后顺利地建立方程式或归纳为其他形 式的数学问题,此处,一定要用分析和论证的方法,即说理的方法,让读者清楚地了 解得到模型的过程上下文,之间切忌逻辑推理过程中跃度过大,影响论文的说服力, 需要推理和论证的地方,应该有推导的过程而且应该力求严谨;引用现成定理时,要 先验证满足定理的条件。论文中用到的各种数学符号,必须在第一次出现时加以说明。总之,要把得到数学模型的过程表达清楚,使读者获得判断模型科学性的一个依据。 (三)模型的计算与分析把实际问题归结为一定的数学问题后,就要求解或进行分析。在数值求解时应对计算方法有所说明,并给出所使用软件的名称或者给出计算程序(通常以附录形式给出)。还可以用计算机软件绘制曲线和曲面示意图,来形象地表 达数值计算结果。基于计算结果,可以用由分析方法得到一些对实践有所帮助的结论。有些模型(例如非线性微分方程)需要作稳定性或其他定性分析。这时应该指出所依 据的数学理论,并在推理或计算的基础上得出明确的结论。在模型建立和分析的过程中,带有普遍意义的结论可以用清晰的定理或命题的形式陈述出来。结论使用时要注 意的问题,可以用助记的形式列出。定理和命题必须写清结论成立的条件。 (四)模型的讨论对所作的数学模型,可以作多方面的讨论。例如可以就不同的情景,探索模型将如何变化。或可以根据实际情况,改变文章一开始所作的某些假设,指出 由此数学模型的变化。还可以用不同的数值方法进行计算,并比较所得的结果。有时 不妨拓广思路,考虑由于建模方法的不同选择而引起的变化。通常,应该对所建立模型的优缺点加以讨论比较,并实事求是地指出模型的使用范围。

数学建模答题模板

例:某公司有6个仓库,库存货物总数分别为60,55,51,43,41,52,现有8个客户各要一批货,数量分别为35,37,22,32,41,32,43,38.各仓库到8个客户处得单位货物运价见下表。 问题分析:本问题中,各仓库的供应总量为302个单位,需求量为280个单位,为一个供需不平衡问题。目标函数为运输费用,约束条件有两个:分别是供应方和需求方的约束。 解: 引入决策变量ij x ,代表着从第i 个仓库到第j 个客户的货物运量,用符号ij c 表示从第i 个仓库到第j 个客户的单位货物运价,i a 表示第i 个仓库的最大供货量,j d 表示第j 个客户的订货量。 则本问题的数学模型为: 68 11 min ij ij i j z c x ===∑∑ s.t 8 1 61,1,2,6,1,2,,80,1,2,6,1,2,,8ij i j ij j i ij x a i x d j x i j ==? ≤=???? ? ? ≤=????? ?≥=???=?????∑∑ 模型求解:用LINGO 语言编写程序(程序见题后附录),运行得到以下求解结果:

以下省略了其他变量的具体数值。 计算结果表明:目标函数值为664.00,最优运输方案见下表 【参考文献】 [1]李大潜,中国大学生数学建模竞赛(第三版)[M],北京:高等教育出版社,2009 [2]叶其孝,大学生数学建模竞赛辅导教材(五)[M],长沙:湖南教育出版社,2008 [3]袁新生,邵大宏,郁时炼.LINGO和EXCEL在数学建模中的应用[M],北京:科学出版社,2007 附录:LINGO程序 model: sets: wh/w1..w6/:ai;vd/v1..v8/:dj; links(wh,vd):c,x; endsets data: ai=60,55,51,43,41,52; dj=35,37,22,32,41,32,43,38; c=6,2,6,7,4,2,5,9 4,9,5,3,8,5,8,2 5,2,1,9,7,4,3,3 7,6,7,3,9,2,7,1 2,3,9,5,7,2,6,5 5,5,2,2,8,1,4,3; enddata min=@sum(links(i,j):c(i,j)*x(i,j));

数学建模论文写作—模型假设

数学建模论文写作—模型假设 1.每个交巡警服务平台的职能、警力配备都基本相同 2.事故发生地都近似模拟在各路口节点。 3.每个交巡警服务平台配备一辆警车,一旦遇到突发事件,即刻从平台驶向案 发地,不考虑期间的反应时间。 4.不考虑平台所在节点本身作为案发处的出警情况。 5.相邻两个路口节点之间的道路认为是直线且无其他小道。并且各处的路况都 是相同的,不考虑交通意外(如汽车抛锚、堵塞、路口停顿等)、气候的影响,不考虑转弯时的车速变化等等,这些都是为了保证警车任意时刻在任意路段上的行驶速度均为60km/h。 6.两个不同节点处的发案率是相互独立的,即任意时刻,两互异节点的法案情 况两个不同节点处的案发情况不发生单向或双向的影响 7.不存在越点管辖和交叉管辖的情况。 以下是对上述假设的一些说明,及对在解决问题的过程中,我们发现的题中需要阐述的部分概念、条件与因素的分析: 对于假设一,每个交巡警服务平台的职能、警力配备这两个基本参数都大致相同,这是我们分析整个问题的前提假设,实质就是各平台在我们模型中的权数是相同的。 对于假设二,我们将案发的地点限制在各节点上。其一,在实际生活中,道路上的任何一点都有发案的可能,但通过查阅全国多个大中型城市道路网络案发的资料数据,完全可以得出交通网络中路口节点的案发率远远高于其他路段的结论;其二,考虑到题目给出的该市六区交通网络和平台设置的相关信息数据表(附录二)中只相应地给出了各路口节点的发案率,所以要将非节点处的发案情况计入在内,必须先模拟出道路上各点发案率的函数,这在实际操作中是极为困难的,很难把握其精确度,易造成较大误差。所以可以采用将其离散化的方法,仅选取节点便是最朴素的一种离散化思想的运用。 对于假设三,为何平台所配警车始终以相应平台所在节点为起点驶向案发地,将在下文“模型求解”中详细讨论,这里就不再赘述。不考虑期间的反应时间也是为了简化模型、去除次要因素的影响。 对于假设四,一旦突发事件发生在平台所在节点,那么所需时间一定是零,也就失去了其讨论的价值,所以不考虑平台所在节点本身作为案发处的出警情况。 特别是定量分析的基础。 在假设七中,所谓“越点管辖”是指平台A的管辖区域中存在一部分(甚至全部)与A所在节点间还隔有其他(至少一个)平台(如图2-1中的平台B)。

数学建模常用的十种解题方法

数学建模常用的十种解题方法 摘要 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,把它表述为数学式子,也就是数学模型,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。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。数学建模的十种常用方法有蒙特卡罗算法;数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法;解决线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题的数学规划算法;图论算法;动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法;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;网格算法和穷举法;一些连续离散化方法;数值分析算法;图象处理算法。 关键词:数学建模;蒙特卡罗算法;数据处理算法;数学规划算法;图论算法 一、蒙特卡罗算法 蒙特卡罗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。在工程、通讯、金融等技术问题中, 实验数据很难获取, 或实验数据的获取需耗费很多的人力、物力, 对此, 用计算机随机模拟就是最简单、经济、实用的方法; 此外, 对一些复杂的计算问题, 如非线性议程组求解、最优化、积分微分方程及一些偏微分方程的解⑿, 蒙特卡罗方法也是非常有效的。 一般情况下, 蒙特卜罗算法在二重积分中用均匀随机数计算积分比较简单, 但精度不太理想。通过方差分析, 论证了利用有利随机数, 可以使积分计算的精度达到最优。本文给出算例, 并用MA TA LA B 实现。 1蒙特卡罗计算重积分的最简算法-------均匀随机数法 二重积分的蒙特卡罗方法(均匀随机数) 实际计算中常常要遇到如()dxdy y x f D ??,的二重积分, 也常常发现许多时候被积函数的原函数很难求出, 或者原函数根本就不是初等函数, 对于这样的重积分, 可以设计一种蒙特卡罗的方法计算。 定理 1 )1( 设式()y x f ,区域 D 上的有界函数, 用均匀随机数计算()??D dxdy y x f ,的方法: (l) 取一个包含D 的矩形区域Ω,a ≦x ≦b, c ≦y ≦d , 其面积A =(b 一a) (d 一c) ; ()j i y x ,,i=1,…,n 在Ω上的均匀分布随机数列,不妨设()j i y x ,, j=1,…k 为落在D 中的k 个随机数, 则n 充分大时, 有

数学建模 生产计划问题

第一题:生产计划安排 2)产品ABC的利润分别在什么范围内变动时,上述最优方案不变 3)如果劳动力数量不增,材料不足时可从市场购买,每单位元,问该厂要不要购进原材料扩大生产,以购多少为宜 4)如果生产一种新产品D,单件劳动力消耗8个单位,材料消耗2个单位,每件可获利3元,问该种产品是否值得生产 答: max3x1+x2+4x3! 利润最大值目标函数x1,x2,x3分别为甲乙丙的生产数量 st!限制条件 6x1+3x2+5x3<45! 劳动力的限制条件 3x1+4x2+5x3<30! 材料的限制条件 End!结束限制条件 得到以下结果 1.生产产品甲5件,丙3件,可以得到最大利润,27元 2.甲利润在—元之间变动,最优生产计划不变 3. max3x1+x2+4x3 st 6x1+3x2+5x3<45 end 可得到生产产品乙9件时利润最大,最大利润为36元,应该购入原材料扩大生产,购入15个单位 4. max3x1+x2+4x3+3x4 st 6x1+3x2+5x3+8x4<45 3x1+4x2+5x3+2x4<30 end ginx1 ginx2 ginx3 ginx4 利润没有增加,不值得生产 第二题:工程进度问题 某城市在未来的五年内将启动四个城市住房改造工程,每项工程有不同的开始时间,工程周期也不一样,下表提供了这些项目的基本数据。

工程1和工程4必须在规定的周期内全部完成,必要时,其余的二项工程可以在预算的限制内完成部分。然而,每个工程在他的规定时间内必须至少完成25%。每年底,工程完成的部分立刻入住,并且实现一定比例的收入。例如,如果工程1在第一年完成40%,在第三年完成剩下的60%,在五年计划范围内的相应收入是*50(第二年)+*50(第三年)+(+)*50(第四年)+(+)*50(第五年)=(4*+2*)*50(单位:万元)。试为工程确定最优的时间进度表,使得五年内的总收入达到最大。 答: 假设某年某工程的完成量为Xij, i表示工程的代号,i=1,2,3,j表示年数,j=1,2,3,如第一年工程1完成X11,工程3完成X31,到第二年工程已完成X12,工程3完成X32。 另有一个投入与完成的关系,即第一年的投入总费用的40%,该工程在年底就完成40%,工程1利润: 50*X11+50*(X11+X12)+50*(X11+X12+X13)+50*(X11+X12+X13) 工程2利润: 70*X22+70*(X22+X23)+70*(X22+X23+X24) 工程3利润: 20*X31+150*(X31+X32)+150*(X31+X32+X33)+150*(X31+X32+X33+X34) 工程4利润: 20*X43+20*(X43+X44) max(50*X11+50*(x11+x12)+50*(X11+X12+X13)+50*(X11+X12+X13))+(70*X22+70*(X22+X23) )+70*(X22+X23+X24)+(150*X31+150*(X31+X32)+150*(X31+X32+X33)+150*(X31+X32+X33+X34)) +(20*X43+20*(X43+X44)) st 5000*X11+15000*X31=3000 5000*X12+8000*X22+15000*X32=6000 5000*X13+8000*X23+15000*X33+1200*X43=7000 8000*X24+15000*X34+12000*X44=7000 8000*X25+15000*X35=7000 X11+X12+X13=1 X22+X23+X24+X25≥ X22+X23+X24+X25≤1 X31+X32+X33+X34+X35≥ X31+X32+X33+X34+X35≤1 X43+X44=1 全为大于零的数

数学建模钢管下料问题

重庆交通大学 学生实验报告 实验课程名称数学建模 ^ 开课实验室数学实验室 学院信息院11 级软件专业班 1 班 学生姓名 学号 ¥ 开课时间2013 至2014 学年第 1 学期

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/ 实验一 钢管下料问题 摘要 ( 生产中常会遇到通过切割、剪裁、冲压等手段,将原材料加工成规定大小的某种,称为原料下料问题.按照进一步的工艺要求,确定下料方案,使用料最省,或利润最大是典型的优化问题.下面我们采用数学规划模型建立线性规划模型并借助LINGO 来解决这类问题. 关键词线性规划最优解钢管下料 一,问题重述 1、问题的提出 某钢管零售商从钢管厂进货,将钢管按照顾客的要求切割出售.从钢管厂进货得到的原材料的钢管的长度都是1850mm ,现在一顾客需要15根290 mm,28根315 mm,21根350 mm和30根455 mm的钢管.为了简化生产过程,规定所使用的切割模式的种类不能超过4种,使用频率最高的一种切割模式按照一根原料钢管价值的1/10增加费用,使用频率次之的切割模式按照一根原料钢管价值的2/10增加费用,以此类推,且每种切割模式下的切割次数不能太多(一根原钢管最多生产5根产品),此外为了减少余料浪费,每种切割模式下的余料浪费不能超过100 mm,为了使总费用最小,应该如何下料 ` 2、问题的分析 首先确定合理的切割模式,其次对于不同的分别进行计算得到加工费用,通

过不同的切割模式进行比较,按照一定的排列组合,得最优的切割模式组,进而使工加工的总费用最少. 二,基本假设与符号说明 1、基本假设 假设每根钢管的长度相等且切割模式理想化.不考虑偶然因素导致的整个切割过程无法进行. 2、定义符号说明 (1)设每根钢管的价格为a ,为简化问题先不进行对a 的计算. (2)四种不同的切割模式:1x 、2x 、3x 、4x . 》 (3)其对应的钢管数量分别为:i r 1、i r 2、i r 3、i r 4(非负整数). 三、模型的建立 由于不同的模式不能超过四种,可以用i x 表示i 按照第种模式(i =1,2,3,4)切割的原料钢管的根数,显然它们应当是非负整数.设所使用的第i 种切割模式下 每根原料钢管生产290mm ,315mm,,350mm 和455mm 的钢管数量分别为i r 1,i r 2,i r 3,i r 4(非负整数). 决策目标 切割钢管总费用最小,目标为: Min=(1x ?+2x ?+3x ?+4x ?)?a (1) 为简化问题先不带入a 约束条件 为满足客户需求应有 11r ?1x +12r ?2x +13r ?3x +14r ?4x ≧15 (2) ( 21r ?1x +22r ?2x +23r ?3x +24r ?4x ≧28 (3) 31r ?1x +32r ?2x +33r ?3x +34r ?4x ≧21 (4) 41r ?1x +42r ?2x +43r ?3x +44r ?4x ≧15 (5) 每一种切割模式必须可行、合理,所以每根钢管的成品量不能大于1850mm 也不能小于1750mm.于是: 1750≦290?11r +315?21r +350?31r +455?41r ≦1850 (6) 1750≦290?12r +315?22r +350?32r +455?42r ≦1850 (7) 1750≦290?13r +315?23r +350?33r +455?43r ≦1850

全国大学生数学建模竞赛论文写作要求

全国大学生数学建模竞赛论文写作要求 题目:明确题目意思 一、摘要:500个字左右,包括模型的主要特点、建模方法和主要结果 二、关键字:3-5个 三.问题重述。略 四.模型假设 根据全国组委会确定的评阅原则,基本假设的合理性很重要。 (1)根据题目中条件作出假设 (2)根据题目中要求作出假设 关键性假设不能缺;假设要切合题意 五.模型的建立 (1)基本模型: 1) 首先要有数学模型:数学公式、方案等 2) 基本模型,要求完整,正确,简明 (2)简化模型 1)要明确说明:简化思想,依据 2)简化后模型,尽可能完整给出 (3)模型要实用,有效,以解决问题有效为原则。 数学建模面临的、要解决的是实际问题, 不追求数学上:高(级)、深(刻)、难(度大)。 u 能用初等方法解决的、就不用高级方法, u 能用简单方法解决的,就不用复杂方法, u 能用被更多人看懂、理解的方法, 就不用只能少数人看懂、理解的方法。 (4)鼓励创新,但要切实,不要离题搞标新立异 数模创新可出现在 ▲建模中,模型本身,简化的好方法、好策略等, ▲模型求解中 ▲结果表示、分析、检验,模型检验 ▲推广部分 (5)在问题分析推导过程中,需要注意的问题: u 分析:中肯、确切 u 术语:专业、内行;; u 原理、依据:正确、明确, u 表述:简明,关键步骤要列出 u 忌:外行话,专业术语不明确,表述混乱,冗长。 六.模型求解 (1)需要建立数学命题时: 命题叙述要符合数学命题的表述规范, 尽可能论证严密。 (2)需要说明计算方法或算法的原理、思想、依据、步骤。

若采用现有软件,说明采用此软件的理由,软件名称 (3)计算过程,中间结果可要可不要的,不要列出。 (4)设法算出合理的数值结果。 5.结果分析、检验;模型检验及模型修正;结果表示 (1)最终数值结果的正确性或合理性是第一位的; (2)对数值结果或模拟结果进行必要的检验。 结果不正确、不合理、或误差大时,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,须一一列出;(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比较、分析,为各种方案的提出提供依据; (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,用图示更好 (6)必要时对问题解答,作定性或规律性的讨论。 最后结论要明确。 七.模型评价 优点突出,缺点不回避。 改变原题要求,重新建模可在此做。 推广或改进方向时,不要玩弄新数学术语。 7.参考文献 八.附录 详细的结果,详细的数据表格,可在此列出。 但不要错,错的宁可不列。 主要结果数据,应在正文中列出,不怕重复。 检查答卷的主要三点,把三关: n 模型的正确性、合理性、创新性 n 结果的正确性、合理性 n 文字表述清晰,分析精辟,摘要精彩

实验一 控制系统的数学模型

实验一 控制系统的数学模型 一 实验目的 1、学习用MATLAB 创建各种控制系统模型。 2、掌握传递函数模型、零-极点增益模型以及连续系统模型与离散系统模型之间的转化,模型的简化。 二 相关理论 1传递函数描述 (1)连续系统的传递函数模型 连续系统的传递函数如下: ? 对线性定常系统,式中s 的系数均为常数,且a1不等于零,这时系统在MATLAB 中 可以方便地由分子和分母系数构成的两个向量唯一地确定出来,这两个向量分别用num 和den 表示。 num=[b1,b2,…,bm,bm+1] den=[a1,a2,…,an,an+1] 注意:它们都是按s 的降幂进行排列的。 tf ()函数可以表示传递函数模型:G=tf(num, den) 举例: num=[12,24,0,20];den=[2 4 6 2 2]; G=tf(num, den) (2)零极点增益模型 ? 零极点模型实际上是传递函数模型的另一种表现形式,其原理是分别对原系统传递 函数的分子、分母进行分解因式处理,以获得系统的零点和极点的表示形式。 K 为系统增益,zi 为零点,pj 为极点 在MATLAB 中零极点增益模型用[z,p,K]矢量组表示。即: z=[z1,z2,…,zm] p=[p1,p2,...,pn] K=[k] zpk ()函数可以表示零极点增益模型:G=zpk(z,p,k) (3)部分分式展开 ? 控制系统常用到并联系统,这时就要对系统函数进行分解,使其表现为一些基本控 制单元的和的形式。 ? 函数[r,p,k]=residue(b,a)对两个多项式的比进行部分展开,以及把传函分解为微 分单元的形式。 ? 向量b 和a 是按s 的降幂排列的多项式系数。部分分式展开后,余数返回到向量r , 极点返回到列向量p ,常数项返回到k 。 ? [b,a]=residue(r,p,k)可以将部分分式转化为多项式比p(s)/q(s)。 11 211121......)()()(+-+-++++++++==n n n n m n m m a s a s a s a b s b s b s b s R s C s G ))...()(())...()(()(2121n m p s p s p s z s z s z s K s G ------=22642202412)(23423++++++=s s s s s s s G

数学建模之钢管下料问题案例分析

钢管下料问题 某钢管零售商从钢管厂进货,将钢管按照顾客的要求切割后售出,从钢管厂进货时得到的原料钢管都是19m 。 (1)现在一客户需要50根4m 、20根6m 和15根8m 的钢管。应如何下料最节省? (2) 零售商如果采用的不同切割模式太多,将会导致生产过程的复杂化,从而增加生产和管理成本,所以该零售商规定采用的不同切割模式不能超过3种。此外,该客户除需要(1)中的三种钢管外,还需要10根5m 的钢管。应如何下料最节省。 问题(1)分析与模型建立 首先分析1根19m 的钢管切割为4m 、6m 、8m 的钢管的模式,所有模式相当于求解不等式方程: 12346819 k k k ++≤ 的整数解。但要求剩余材料12319(468)4r k k k =-++<。 容易得到所有模式见表1。 决策变量 用i x 表示按照第i 种模式(i=1,2,…,7)切割的原料钢管的根数。 以切割原料钢管的总根数最少为目标,则有 1234567min z x x x x x x x =++++++ 约束条件 为满足客户的需求,4米长的钢管至少50根,有

1236743250x x x x x ++++≥ 6米长的钢管至少20根,有 25673220x x x x +++≥ 8米长的钢管至少15根,有 346215x x x ++≥ 因此模型为: 1234567min z x x x x x x x =++++++ 123672567346432503220..215,1,2,,7 i x x x x x x x x x s t x x x x i ++++≥??+++≥??++≥??=? 取整 解得: 12345670,12,0,0,0,15,0x x x x x x x ======= 目标值z=27。 即12根钢管采用切割模式2:3根4m ,1根6m ,余料1m 。 15根钢管采用切割模式6:1根4m ,1根6m ,1根8m ,余料1m 。 切割模式只采用了2种,余料为27m ,使用钢管27根。 LINGO 程序: model: sets: model/1..7/:x; endsets min=x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)+x(6)+x(7); 4*x(1)+3*x(2)+2*x(3)+x(6)+x(7)>=50; x(2)+3*x(5)+x(6)+2*x(7)>=20; x(3)+2*x(4)+x(6)>=15; @for(model(i):@gin(x(i))); end 问题(2)模型建立 首先分析1根19m 的钢管切割为4m 、6m 、8m 、5m 的钢管的模式,所有模式相当

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范 (全国大学生数学建模竞赛组委会,2019年修订稿) 为了保证竞赛的公平、公正性,便于竞赛活动的标准化管理,根据评阅工作的实际需要,竞赛要求参赛队分别提交纸质版和电子版论文,特制定本规范。 一、纸质版论文格式规范 第一条,论文用白色A4纸打印(单面、双面均可);上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。 第二条,论文第一页为承诺书,第二页为编号专用页,具体内容见本规范第3、4页。 第三条,论文第三页为摘要专用页(含标题和关键词,但不需要翻译成英文),从此页开始编写页码;页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。摘要专用页必须单独一页,且篇幅不能超过一页。 第四条,从第四页开始是论文正文(不要目录,尽量控制在20页以内);正文之后是论文附录(页数不限)。 第五条,论文附录至少应包括参赛论文的所有源程序代码,如实际使用的软件名称、命令和编写的全部可运行的源程序(含EXCEL、SPSS等软件的交互命令);通常还应包括自主查阅使用的数据等资料。赛题中提供的数据不要放在附录。如果缺少必要的源程序或程序不能运行(或者运行结果与正文不符),可能会被取消评奖资格。论文附录必须打印装订在论文纸质版中。如果确实没有源程序,也应在论文附录中明确说明“本论文没有源程序”。 第六条,论文正文和附录不能有任何可能显示答题人身份和所在学校及赛区的信息。 第七条,引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上资料)必须按照科技论文写作的规范格式列出参考文献,并在正文引用处予以标注。 第八条,本规范中未作规定的,如排版格式(字号、字体、行距、颜色等)不做统一要求,可由赛区自行决定。在不违反本规范的前提下,各赛区可以对论文增加其他要求。 二、电子版论文格式规范 第九条,参赛队应按照《全国大学生数学建模竞赛报名和参赛须知》的要求提交以

全国大学生数学建模竞赛模版(完整版)

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): 日期:年月日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2010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):

论文标题 摘要 内容要点: 关键词:结合问题、方法、理论、概念等

一、问题重述 内容要点: 1、问题背景:结合时代、社会、民生等 2、需要解决的问题 问题一: 问题二: 问题三: 二、问题分析 内容要点:什么问题、需要建立什么样的模型、用什么方法来求解 三、模型假设与约定 内容要点: 1、根据题目中条件作出假设 2、根据题目中要求作出假设 写作要求: 细致地分析实际问题,从大量的变量中筛选出最能表现问题本质的变量,并简化它们的关系。将一些问题理想化、简单化。 1、论文中的假设要以严格、确切的数学语言来表达,使读者不致产生任何曲解 2、所提出的假设确实是建立数学模型所必需的,与建立模型无关的假设只会扰乱读者的思考 3、假设应验证其合理性。假设的合理性可以从分析问题过程中得出,例如从问题的性质出发作出合乎常识的假设,或者由观察所给数据的图象,得到变量的函数形式,也可以参考其他资料由类推得到。对于后者应指出参考文献的相关内容 四、符号说明及名词定义 内容要点:包括建立方程符号、及编程中用到的符号等

数学建模之下料问题

数学建模第三次作业 下料问题 摘要 本文是针对如何对钢管进行下料问题,根据题目要求以及下料时有关问题进行建立切割费用最少以及切割总根数最少两个目标函数通过结果分析需要使用何种切割模式。 生产方式所花费的成本价格或多或少有所不同,如何选取合理的生产方式以节约成本成为了很多厂家的急需解决的问题。这不仅仅关系到厂家的利益,也影响到一个国家甚至整个人类星球的可利用资源,人们的生活水平不断提高对物资的需求量也不断上升,制定有效合理的生产方式不仅可以为生产者节约成本也可以为社会节约资源,以达到资源利用最大化。本文以用于切割钢管花费最省及切割总根数最少为优化目标,通过构建多元函数和建立线性整数规划模型,利用数学及相关方面的知识对钢管的切割方式进行优化求解最佳方案。 本文最大的特色在于通过求解出切割钢管花费最省及切割总根数最少时分别得出两种目标函数取最小值时的切割模式。通过结果发现两种目标函数取最小值时所需切割根数都一样。于是选择切割钢管花费最省为目标函数,此时的切割模式达到最少,这样既满足了总根数最小有满足了切割费用最小。 关键词:切割模式LINGO软件线性整数

一、问题的提出 某钢管零售商从钢管厂进货,将钢管按照顾客的要求切割后出售。从钢管厂进货时得到的原料钢管的长度都是1850mm。现有一客户需要15根290mm、28根315mm、21根350mm和30根455mm的钢管。为了简化生产过程,规定所使用的切割模式的种类不能超过4种,使用频率最高的一种切割模式按照一根原料钢管价值的1/10增加费用,使用频率次之的切割模式按照一根原料钢管价值的2/10增加费用,依次类推,且每种切割模式下的切割次数不能太多(一根钢管最多生产5根产品)。此外,为了减少余料浪费,每种切割模式下的余料不能超过100mm。为了使总费用最小,应如何下料? 二、基本假设 1、假设所研究的每根钢管的长度均为1850mm的钢管。 2、假设每次切割都准确无误。 3、假设切割费用短时间内不会波动为固定值。 5、假设钢管余料价值为0. 6、假设一切运作基本正常不会产生意外事件。 7、每一根钢管的费用都一样,为一常值。 三、符号说明

数学建模论文——下料问题

3.下料问题 班级:计科0901班姓名:徐松林学号:2009115010130 摘要: 本文建立模型,以最少数量的原材料以及最少的余料浪费来满足客户的需求。主要考虑到两方面的问题。钢管零售商是短时间内出售钢管,则应该以最少原材料根数为目标函数来建模模型;钢管零售商是长时间内出售钢管,则应该以最少余料浪费为目标函数。有效地使用背包问题及线性规划、非线性规划等算法,算出最优解。特别是钢管零售商是短时间内出售钢管,需要分析切割模式的种类1到4种的各个情况的整数最优解,再依次比较每个情况的最优解得出总的最优解。 关键词:余料、原材料、加工费、总费用。 一、问题背景 工厂在实际生产中需要对标准尺寸的原材料进行切割,以满足进一步加工的需要,成为下料问题。 相关数据表明,原材料成本占总生产成本的百分比可以高达45%~60%,而下料方案的优劣直接影响原材料的利用率,进而影响原材料成本。因此需要建立优化的下料方案,以最少数量的原材料以及最少的余料浪费,尽可能按时完成需求任务。 二.问题描述及提出 某钢管零售商从钢管厂进货,将钢管按照顾客的要求切割后售出.从钢管厂进货时得到的原料钢管长度都是1850mm.现有一客户需要15根290mm、28根315mm、21根350mm 和30根455mm的钢管.为了简化生产过程,规定所使用的切割模式的种类不能超过4种,使用频率最高的一种切割模式按照一根原料钢管价值的1/10增加费用,使用频率次之的切割模式按照一根原料钢管价值的2/10增加费用,依此类推,且每种切割模式下的切割次数不能太多(一根原料钢管最多生产5根产品)。此外,为了减少余料浪费,每种切割模式下的余料浪费不能超过100mm.为了使总费用最小,应如何下料? 在该目标下要求考虑下面两个问题: 1.若钢管零售商是短时间内出售钢管(即每次将钢管按照顾客的要求切割后售 出,多余的零件不准备下次售出),则每次应该以最少原材料根数为目标函数。

数学建模论文格式

(论文题目,3 摘要(4号黑体居中、加粗,两个字之间空3个英文空格) 离散化为光线,直接用光线密度来描述光强度。 对于问题1,我们采用追迹法求解模型,其主要思想是:追踪点光源发向空间中的每一条光线的行迹,确定其在测试屏上的落点,从而确定B、C处的光强度比值。然后以此计算出所有满足设计要求的灯丝长度,最后衡量线光源功率,求得最优解。模型求解得:最佳灯丝长为4 = L mm。当灯丝长度确定后,代入模型中,问题2得解,亮区见图5。 作为追迹法的改进,提出简化算法。我们证明了如下定理: 到达B、C点连线的光线,来自于且仅来自于由B、C和焦点这三点确定的水平面。因此,只需追踪光源沿水平方向发出光线的行迹,即可确定B、C处的光强度。 对于问题2,为了更真实地反应实际情况,我们建立柱面光源模型,同时提出了“追源法”求解模型。其主要思想是:利用光路是可逆的原理,先后在B、C点放置点光源,用试探法求解发自B、C的光线照射在灯丝表面的范围,以此确定能够照射到B、C的灯丝表面的发光区域,再求解该区域照在B、C点的光强度比值,进而求解灯丝长度。模型求解得:最佳灯丝长为98 .3 = L mm。 对于问题3,参考实际需求,利用光照图的方法,重新分配测试点,以测出实际需要检测处的指标。求解得,只需在中轴线下方0.2m和0.3m处各添加一测试点即可。 针对论文的实际情况,对论文的优缺点做了评价,文章最后还给出了其他的改进方 注:摘要内容不超过一页。主要包括用什么方法,解决了什么问题,主要结果是什么,有什么特色。在完成基本问题的基础上,还做了哪些有意义的工作等。 摘要中不要出现公式和表格。篇幅A4纸大半页,不超过1页。

数学建模做题步骤及注意事项【数模经验谈】

拿到建模题目以后,按照一下流程去分工合作 红色表示步骤蓝色表示注意事项 一、第一天上午 1. 各自对立思考1个小时,主要分析题目的问题背景,已知条件,建模目的等问题。至少每人必须提出10到15个问题,并回答自己的问题。 2. 重点用语言的形式表述清楚问题的结构,即用语言描述自己的初步模型。(要自己提出的模型,可能就会产生一些假设。) 3. 再和队友讨论。讨论1个小时。形成自己团队的初步模型,同样是以语言形式描述的。 4. 接下来查找一些文献,讨论修改团队的模型,形成一个最终较完整的模型。并根据讨论最后形成对问题的统一认识,形成问题重述部分的内容。 注:1)如果问题有好几问,可以重点讨论第一个问题,但是也要考虑其他问题与第一问的关系!(一般建模中的几问都是有一定联系得);也可以同时考虑,同时建模。 2)注意参考文献的处理,参考别人的方法一定要在文中注明!这也是要求一直留意查找文献的目的。【随时记录】 二、第一天下午 将自己团队的模型数学化,用数学符号和数学语言公式的形式,表述自己的模型。此时会继续需要查文献,产生一些假设条件,并产生自己论文中的符号说明。

三、第二天上午 一个人开始写文章,语言重在逻辑清晰,叙述简洁明了!图、表准确。文章格式正确、内容完整。(问题重述,问题分析,模型假设,符号说明,模型形式,以及参考文献都已经在第一天的讨论中有了一定的共识。) 其余两个人(在不清楚时3人讨论),开始考虑第一个问题的模型的求解,即研究模型的解法。查找文献或者自己提出对模型的求解方法。此时可能需要继续对第一天建立的模型进行修改,简化等处理。(讨论后,及时告诉写文章的队友)。 四、第二天下午 写文章的继续。 编程的开始编程计算模型。此时,可能需要根据所采取的算法对模型的表述重新修改。 另一人帮忙编程,并开始考虑第二个、第三个问题的模型及求解方法。并一起讨论,形成共识,写进文章中。(此时,同样可能需要查文献,符号表示,产生假设)【注意是两个人求解,一个MATLAB,一个MATHEMATICA】 五、第三天上午 应该给出所有问题的计算结果了(最迟下午6点前)。 产生论文初稿。 六、第三天下午 进行模型的分析。主要是分析编程计算出的解的现实意义等,通过图、

数学建模论文模版与字体标准

张三:李四:王五:

标题 摘要 关键词: 一、问题重述 二、模型分析 2.1 问题一的分析 2.2 问题二的分析 2.2 问题三的分析 三、模型假设 四、符号说明

五、模型建立与求解 5.1问题一的模型建立与求解: 5.2 问题二的模型建立与求解: 5.3 问题三的模型建立与求解: 六、模型的综合评价 6.1模型的优点: 6.2模型的缺点: 6.3模型的推广: 。 七、参考文献 [1]司守奎孙玺菁,数学建模算法与应用,北京:国防工业出版社,2015 八、附录 全国大学生数学建模竞赛论文格式规范 ●本科组参赛队从A、B题中任选一题,专科组参赛队从C、D题中任选一题。 (全国评奖时,每个组别一、二等奖的总名额按每道题参赛队数的比例分配; 但全国一等奖名额的一半将平均分配给本组别的每道题,另一半按每题论文数的比例分配。) ●论文用白色A4纸打印;上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。

●论文第一页为承诺书,具体内容和格式见本规范第二页。 ●论文第二页为编号专用页,用于赛区和全国评阅前后对论文进行编号,具体 内容和格式见本规范第三页。 ●论文题目、摘要和关键词写在论文第三页上(无需译成英文),并从此页开 始编写页码;页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要,请认真书写(但篇幅不能超过一页)。 ●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。打印文字内容时,应尽量避免彩色打印(必要的彩色图形、图表除外)。 ●从第四页开始是论文正文(不要目录)。论文不能有页眉或任何可能显示答 题人身份和所在学校等的信息。 ●论文应该思路清晰,表达简洁(正文尽量控制在20页以内,附录页数不限)。 ●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页码。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:起止页码,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)。 ●在论文纸质版附录中,应给出参赛者实际使用的软件名称、命令和编写的全 部计算机源程序(若有的话)。同时,所有源程序文件必须放入论文电子版中备查。论文及源程序电子版压缩在一个文件中,一般不要超过20MB,且应与纸质版同时提交。(如果发现程序不能运行,或者运行结果与论文中报告的不一致,该论文可能会被认定为弄虚作假而被取消评奖资格。) ●本规范中未作规定的,如排版格式(字号、字体、行距、颜色等)不做统一 要求,可由赛区自行决定。 ●在不违反本规范的前提下,各赛区可以对论文增加其他要求(如在本规范要 求的第一页前增加其他页和其他信息,或在论文的最后增加空白页等)。 ●不符合本格式规范的论文将被视为违反竞赛规则,无条件取消评奖资格。 ●本规范的解释权属于全国大学生数学建模竞赛组委会。 [注] 赛区评阅前将论文第一页取下保存,同时在第一页和第二页建立“赛区评阅编号”(由各赛区规定编号方式),“赛区评阅纪录”表格可供赛区评阅时使用(各赛区自行决定是否在评阅时使用该表格)。评阅后,赛区对送全国评阅的论文在第二页建立“全国统一编号”(编号方式由全国组委会规定,与去年格式相同),然后送全国评阅。论文第二页(编号页)由全国组委会评阅前取下保存,同时在第二页建立“全国评阅编号”。 全国大学生数学建模竞赛组委会2013年8月26日修订

美赛-数学建模-写作模版(各部分)

摘要 第一段:写论文解决什么问题 1.问题的重述 a. 介绍重点词开头: 例1:“Hand move” irrigation, a cheap but labor-intensive system used on small farms, consists of a movable pipe with sprinkler on top that can be attached to a stationary main. 例2:……is a real-life common phenomenon with many complexities. 例3:An (effective plan) is crucial to……… b. 直接指出问题: 例1:We find the optimal number of tollbooths in a highway toll-plaza for a given number of highway lanes: the number of tollbooths that minimizes average delay experienced by cars. 例2:A brand-new university needs to balance the cost of information technology security measures with the potential cost of attacks on its systems. 例3:We determine the number of sprinklers to use by analyzing the energy and motion of water in the pipe and examining the engineering parameters of sprinklers available in the market. 例4: After mathematically analyzing the ……problem, our modeling group would like to present our conclusions, strategies, (and recommendations )to the ……. 例5:Our goal is... that (minimizes the time )………. 2.解决这个问题的伟大意义 反面说明。如果没有…… Without implementing defensive measure, the university is exposed to an expected loss of $8.9 million per year. 3.总的解决概述 a.通过什么方法解决什么问题 例:We address the problem of optimizing amusement park enjoyment through distributing Quick Passes (QP), reservation slips that ideally allow an individual to spend less time waiting in line. b.实际问题转化为数学模型 例1 We formulate the problem as a network flow in which vertices are the locations of escorts and wheelchair passengers. 例2 : A na?ve strategy would be to employ the minimum number of escorts to guarantee that all passengers reach their gates on time. c.将问题分阶段考虑 例3:We divide the jump into three phases: flying through the air, punching through the stack, and landing on the ground. 第二、三段:具体分析 1.在什么模型中/ 建立了什么模型 a. 主流模型 例1:We formulate a differential model to account for the rates of change of these uses, and how this change would affect the overall consumption of water within the studied region.

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