数学建模注意事项

数学建模注意事项
数学建模注意事项

数学建模论文基本格式

摘要(200-300字,包括模型的主要特点、建模方法和主要结果。)关键词(求解问题、使用的方法中的重要术语) 内容较多时最好有个目录1。问题重述2。问题分析3。模型假设与约定4。符号说明及名词定义5。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);6。进一步讨论(参数的变化、假设改变对模型的影响)7。模型检验(使用数据计算结果,进行分析与检验)8。模型优缺点(改进方向,推广新思想)

9。参考文献及参考书籍和网站10。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。)

小经验:1。随时记下自己的假设。有时候在很合理的假设下开始了下一步的工作,就应该顺手把这个假设给记下来,否则到了最后可能会忘掉,而且这也会让我们的解答更加严谨。2。随时记录自己的想法,而且不留余地的完全的表达自己的思想。3。要有自己的特色,闪光点。

如何撰写数学建模论文

当我们完成一个数学建模的全过程后,就应该把所作的工作进行小结,写成论文。撰写数学建模论文和参加大学生数学建模时完成答卷,在许多方面是类似的。事实上数学建模竞赛也包含了学生写作能力的比试,因此,论文的写作是一个很重要的问题。

首先要明确撰写论文的目的。数学建模通常是由一些部门根据实

际需要而提出的,也许那些部门还在经济上提供了资助,这时论文具有向特定部门汇报的目的,但即使在其他情况下,都要求对建模全过程作一个全面的、系统的小结,使有关的技术人员(竞赛时的阅卷人员)读了之后,相信模型假设的合理性,理解在建立模型过程中所用数学方法的适用性,从而确信该模型的数据和结论,放心地应用于实践中。当然,一篇好的论文是以作者所建立的数学模型的科学性为前提的。其次,要注意论文的条理性。

下面就论文的各部分应当注意的地方具体地来做一些分析。

(一)问题提出和假设的合理性

在撰写论文时,应该把读者想象为对你所研究的问题一无所知或知之甚少的一个群体,因此,首先要简单地说明问题的情景,即要说清事情的来龙去脉。列出必要数据,提出要解决的问题,并给出研究对象的关键信息的内容,它的目的在于使读者对要解决的问题有一个印象,以便擅于思考的读者自己也可以尝试解决问题。历届数学建模竞赛的试题可以看作是情景说明的范例。

对情景的说明,不可能也不必要提供问题的每个细节。由此而来建立数学模型还是不够的,还要补充一些假设,模型假设是建立数学模型中非常关键的一步,关系到模型的成败和优劣。所以,应该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。这部分内容就应该在论文的“问题的假设”部分中体现。由于假设一般不是实际问题直接提供的,它们因人而异,所以

在撰写这部分内容时要注意以下几方面:

(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做出合乎常识的假设;或者由观察所给数据的图像,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

在做出假设后,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。

除正文外,论文和竞赛答卷都要求写出摘要。我们不要忽视摘要的写作。因为它会给读者和评卷人第一印象。摘要应把论文的主要思

路、结论和模型的特色讲清楚,让人看到论文的新意。

语言是构成论文的基本元素。数学建模论文的语言与其他科学论文的语言一样,要求达意、干练。不要把一句句子写得太长,使人不甚卒读。语言中应多用客观陈述句,切忌使用你、我、他等代名词和带主观意向的语句。在英语论文写作中应多用被动语态,科学命题与判断过程一般使用现在时态。

最后,论文的书写和附图也都很重要。附图中的图形应有明确的说明,字迹力求端正。

参加数学建模竞赛的十大秘诀

1 诚信是最重要的

数学建模竞赛是考查学生研究能力和实践能力的一场综合性比赛,有很多方面的知识和能力可以考查,但其中我觉得最重要的是诚信。我感到中国在这方面的教育还远远不够,我知道有很多同学写论文并不是实事求是地去做,而是编造数据、修改结论,明明自己没法编程实现却硬说自己做出来了,还编了一些数据。这些行为也许能够骗过评委,也许可以因“此”而获奖,但是这对他们将来是很不利的,希望能够引起足够的注意。

2 团队合作是能否获奖的关键

在三天的比赛中,团队交流所占用的时间可能会超过一半。在一个小组中,出现意见不一是非常正常的,如果一个队意见完全一致,

我想他们肯定不会拿奖。出现分歧的时候应当如何解决是很关键的,甚至直接决定你是否可以获奖,我的建议是“妥协”,这似乎是个贬义词,但我的意思是说不要总认为自己的观点是正确的,多听听别人的观点,在两者之间谋求共同点。如果三个人都是自傲类型的人,也许每个人都非常强,但一旦合作,分歧就无法解决,做出来的就是一团糟,也就是说“三个诸葛亮顶不上一个臭皮匠”。我奉劝这样的话最好别组成一队了。合作在竞赛前就应当培养,比如一块儿做模拟题什么的,充分利用每个人的优点,也可以张三准备图论,李四准备最优化方法,然后几天后大家一块交流,这些都是可以磨合团队之间的关系的。通常在比赛时,三个人的分工是明确的,一个是领军人物,主要是构建整个问题的框架并提出有创意的idea,自然其他部分比如论文写比如程序设计比如计算他也能参加,应该算是一名全能型的人物;第二个是算手,顾名思义,主司计算方面的问题,比如编程计算一个微积分或者手工计算一条最优路径等。优秀的团队算手一般会精通(是精通不是入门)一个软件的应用,比如C比如MATLAB比如LINGO;最后一个是写手,主要工作在于论文的写作和润色上。好的论文要让人一眼就明了其中的意思,所以写手的工作还是需要一定的技巧的。当然,最重要的还是三个队员之间的讨论和交流,同心协力,在整个比赛过程中形成一种良好的交流氛围。

3 时间和体力的问题

竞赛中时间分配也很重要,分配不好可能完不成论文,所以开始时要大致做一下安排。不必分的太细,比如第一天做第一小题,第二

天做第二小题,这样反而会有压力,一切顺其自然。开始阶段不忙写作,可以将一些小组讨论的要点记录下来,不要太工整,随便写一下,到第三天再开始写论文也不迟的。也不要到第三天晚上才开始。另外要说的就是体力要跟上,三天一般睡眠只有不到10 个小时,所以没有体力是不行的,建议是赛前熬夜编程几次,既训练了自己的建模能力,也达到了训练体力的目的,赛前锻炼身体我觉得没什么用处,多熬夜就行了,但比赛前一天可不许熬。

4 重视摘要

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,这一点不比美国竞赛,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。

5 论文写作要正规

论文一定要大致按照摘要、问题重述、模型假设、符号说明、问题分析、(建立、分析、求解模型)、模型检验、参考文献、附录等等的方式来写。一篇论文结构上如果失败的话,比赛也一定不会成功,

一般初评会先淘汰一些结构失败的文章,如果论文没有好的结构,内容再好也没有用。论文前面的结构一般都不会变,后面可以按照实际情况来安排,省略的部分可以有结果说明、灵敏度分析、其他模型、模型扩展、优缺点分析等等,多看些优秀论文就知道还有哪些形式了。附录可以贴一些算法流程图或比较大的结果或图表等等。

6 分析问题要认真

一般竞赛题目自己肯定没有见过,而且我发现近些年来的赛题都不是书上哪个模型可以直接套成功的,很多根本就没有固定的模型可以参考,所以分析问题不是一个去找书本的过程,依赖书本就意味着自己的思想被束缚起来。可以完全按照自己的分析去完成,平时练习的时候学习的是一种方法,通过以前学到的方法来解决,不是套用书本来解决,没有模型套怎么办,只有靠自己去实际分析。我估计在前面说的五点也许会有三分之一的队可以做到,而且可以做的很好,但是这一点上就需要真本事了,平时多努力,比赛发挥正常,这一点做好是没有问题的。

7 编程求解是重要手段

美国竞赛时,美国学生中的论文很多是编程数据的说明,比如99 年 A 题行星撞地球那题,他们也能够模拟出撞击后果,这对我们来说简直是不可思议的。美国学生实践能力较强,而中国学生擅长理论分析,所以我把编程放在了分析的后面是有中国特色的。数学建模竞赛特别强调计算机编程解决实际问题的能力,最近几年尤其强调,编

程方面的能力不是一朝一夕可以练成的,需要长期刻苦的训练,常用的工具有MATLAB、Mathematica、C/C++ 等等,一个人只需要会一门语言就行了,但需要精通它。比如要画柱状图该怎么做,要用Floyd 算法怎么办,赛前不准备是没有办法在比赛中很好运用的,因此每个常用的算法都自己去编程实现一下。

8 模型的假设与模型的建立

评委看完摘要后紧接着就是看模型假设了,有一个万能的方法就是可以抄题目中可以作为假设的几句话,这样会给人留下好的印象,毕竟说明你审题了。但不能全抄,要加上自己的一些假设。一般假设用文字描述就行了,最好不要太具体了,一些重要参数不要被定死只能取某些值,否则会让人感觉论文的局限性较强。模型的建立是根据你对问题分析而来的,提出的数学符号和建立模型最好要比较接近,在同一页最好,以便评委可以对照符号来看,数学公式要严谨,推导要严密,这些都反映了参赛者的数学素质和能力,即使你推导不对,别人看到你的阵势也首先会误以为你是对的。那么多的试卷,评委不可能顺着你的公式一直推下去,但你要写得显得有数学修养才行。

9 图文表并貌可以增色

我听说一个不确切的信息是评委老师喜欢用MATLAB 编程的论文,不知道有没有这回事,但这说明了老师需要看一个具有图或表在其中的论文,一篇如果像政治书那样写的论文估计没有人会对它感兴趣的,尤其是科技论文。MATLAB 编程之所以受到青睐是因为

MATLAB 提供的图形处理能力很强大。图表的说明性特别强,如果结论有很多数据的话,最好做成图表的形式加以说明,会令你的论文更有说服力,也更容易受到评委的好评。

10 其他

其他内容还是有很多的,说也说不完,挑几个重要的讲。比如不要上网讨论,网上的人水平参差不齐,你不知道谁是对的,而且很多人想得奖,不会告诉你正确的,反而骗你说相反的,有时真理往往掌握在少数人手里。还有就是论文写作中灵敏度分析不要写太多,大致说明一下就可以了,不要喧宾夺主。最后想到的就是要使用数学公式编辑器来写论文,不要用什么上下标来表示,论文字体用小四,分标题用四号黑体等等。

数学建模算法分类

数学模型按照不同的分类标准有许多种类: 1.按照模型的数学方法分,有几何模型,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。 2.按模型的特征分,有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。 3.按模型的应用领域分,有人口模型,交通模型,经济模型,生态模型,资源模型。环境模型。 4.按建模的目的分,有预测模型,优化模型,决策模型,控制模型等。 5.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。 数学建模的十大算法: 蒙特卡洛算法(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。) 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。) 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lingo、lingdo软件实现)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。) 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) 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(这些问题时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,需谨慎使用) 网格算法和穷举法(当重点讨论模型本身而情史算法的时候,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) 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,而计算机只认得是离散的数据,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。 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。) 图像处理算法(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来处理问题。) 数学建模方法 统计:1.预测与预报2.评价与决策3.分类与判别4.关联与因果 优化:5.优化与控制 预测与预报 ①灰色预测模型(必须掌握) 满足两个条件可用: a数据样本点个数少,6-15个 b数据呈现指数或曲线的形式 ②微分方程预测(备用) 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

数学建模算法动态规划

第四章动态规划 §1 引言 1.1 动态规划的发展及研究内容 动态规划(dynamic programming)是运筹学的一个分支,是求解决策过程(decision process)最优化的数学方法。20世纪50年代初R. E. Bellman等人在研究多阶段决策过程(multistep decision process)的优化问题时,提出了著名的最优性原理(principle of optimality),把多阶段过程转化为一系列单阶段问题,逐个求解,创立了解决这类过程优化问题的新方法—动态规划。1957年出版了他的名著《Dynamic Programming》,这是该领域的第一本著作。 动态规划问世以来,在经济管理、生产调度、工程技术和最优控制等方面得到了广泛的应用。例如最短路线、库存管理、资源分配、设备更新、排序、装载等问题,用动态规划方法比用其它方法求解更为方便。 虽然动态规划主要用于求解以时间划分阶段的动态过程的优化问题,但是一些与时间无关的静态规划(如线性规划、非线性规划),只要人为地引进时间因素,把它视为多阶段决策过程,也可以用动态规划方法方便地求解。 应指出,动态规划是求解某类问题的一种方法,是考察问题的一种途径,而不是一种特殊算法(如线性规划是一种算法)。因而,它不象线性规划那样有一个标准的数学表达式和明确定义的一组规则,而必须对具体问题进行具体分析处理。因此,在学习时,除了要对基本概念和方法正确理解外,应以丰富的想象力去建立模型,用创造性的技巧去求解。 例1 最短路线问题 下面是一个线路网,连线上的数字表示两点之间的距离(或费用)。试寻求一条由A 到G距离最短(或费用最省)的路线。 例2 生产计划问题 工厂生产某种产品,每单位(千件)的成本为1(千元),每次开工的固定成本为3(千元),工厂每季度的最大生产能力为6(千件)。经调查,市场对该产品的需求量第一、二、三、四季度分别为2,3,2,4(千件)。如果工厂在第一、二季度将全年的需求都生产出来,自然可以降低成本(少付固定成本费),但是对于第三、四季度才能上市的产品需付存储费,每季每千件的存储费为0.5(千元)。还规定年初和年末这种产品均无库存。试制定一个生产计划,即安排每个季度的产量,使一年的总费用(生产成本和存储费)最少。 1.2 决策过程的分类 根据过程的时间变量是离散的还是连续的,分为离散时间决策过程(discrete-time decision process)和连续时间决策过程(continuous-time decision process);根据过程的演变是确定的还是随机的,分为确定性决策过程(deterministic decision process)和随

数学建模方法大全

数学中国国赛专题培训(一) 《数学建模思想方法大全及方法适用范围》 主讲人:厚积薄发(冰强,Bruce Jan) 第一篇:方法适用范围 一、统计学方法 1.1多元回归 1、方法概述: 在研究变量之间的相互影响关系模型时候,用到这类方法,具体地说:其可以定量地描述某一现象和某些因素之间的函数关系,将各变量的已知值带入回归方程可以求出因变量的估计值,从而可以进行预测等相关研究。 2、分类 分为两类:多元线性回归和非线性线性回归;其中非线性回归可以通过一定的变化转化为线性回归,比如:y=lnx可以转化为y=u u=lnx来解决;所以这里主要说明多元线性回归应该注意的问题。 3、注意事项 在做回归的时候,一定要注意两件事: (1)回归方程的显著性检验(可以通过sas和spss来解决) (2)回归系数的显著性检验(可以通过sas和spss来解决) 检验是很多学生在建模中不注意的地方,好的检验结果可以体现出你模型的优劣,是完整论文的体现,所以这点大家一定要注意。 4、使用步骤: (1)根据已知条件的数据,通过预处理得出图像的大致趋势或者数据之间的大致关系; (2)选取适当的回归方程; (3)拟合回归参数; (4)回归方程显著性检验及回归系数显著性检验 (5)进行后继研究(如:预测等) 1.2聚类分析 1、方法概述 该方法说的通俗一点就是,将n个样本,通过适当的方法(选取方法很多,大家可以自行查找,可以在数据挖掘类的书籍中查找到,这里不再阐述)选取m聚类中心,通过研究各样本和各个聚类中心的距离Xij,选择适当的聚类标准,通常利用最小距离法(一个样本归于一个类也就意味着,该样本距离该类对应的中心距离最近)来聚类,从而可以得到聚类结果,如果利用sas软件或者spss软件来做聚类分析,就可以得到相应的动态聚类图。 这种模型的的特点是直观,容易理解。 2、分类 聚类有两种类型: (1)Q型聚类:即对样本聚类; (2)R型聚类:即对变量聚类;

全国大学生数学建模竞赛的注意事项

全国大学生数学建模竞赛的竞赛宗旨:创新意识,团队精神,重在参与,公平竞争。 全国大学生数学建模竞赛的指导原则:扩大受益面,保证公平性,推动教学改革,提高竞赛质量,扩大国际交流,促进科学研究。 全国大学生数学建模竞赛参赛规则 根据《全国大学生数学建模竞赛章程》(以下简称《章程》)和竞赛活动的实践,为了促进全国大学生数学建模竞赛活动的健康发展,保障竞赛的公正公平,特制订本规则。 1、指导教师和参赛学生必须严格遵守《章程》和《全国大学生数学建模竞赛论文格式规范》(以下简称《规范》)中的各项规定,认真履行所签署的《全国大学生数学建模竞赛承诺书》中的各项承诺。对违反承诺及不符合《章程》和《规范》要求的论文,将无条件取消评奖资格。 2、参赛学校有责任结合本校的学风建设,敦促和指导参赛学生和指导教师严格遵守竞赛纪律,支持和配合全国大学生数学建模竞赛组委会(以下简称全国组委会)及各赛区组委会对违规违纪行为的处理。对出现违纪行为并处理不力的学校,全国组委会将不受理该校下一年参加本竞赛的报名申请。 3、指导教师主要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(包括不得向同学解释赛题或提供选题、解题建议,不得为同学提供资料,不得为同学修改论文或提供修改建议等),否则一律按违反纪律处理。对出现违纪行为的指导教师,全国组委会两年内将不受理该指导教师指导学生参加本竞赛的报名申请。 4、参赛论文引用他人的研究成果或其他任何公开的资料(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,否则视为学术不端行为和违反竞赛纪律,相应的参赛队将被无条件取消评奖资格。 5、抄袭是严重违反竞赛规则的行为,有抄袭行为的参赛队在全国和赛区评阅时视为严重违反竞赛纪律;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,研究及讨论与赛题有关的问题,否则也视为严重违反竞赛纪律。严重违纪的参赛队将被无条件取消评奖资格。对屡次出现严重违纪行为的学校,全国组委会将不受理该校下一年参加本竞赛的报名申请。学校须提出整改方案,将处理结果报所在赛区组委会;赛区组委会将处理结果报全国组委会审核。 6、各赛区评阅专家组和全国评阅专家组要严格按照《章程》和《规范》要求对违纪行为把关,并将发现的违纪行为分别书面报告各赛区组委会和全国组委会,由各赛区组委会和全国组委会对专家组的报告和其他渠道反映的违纪情况作出最终决定。对于查处违纪行为高度负责的赛区,全国组委会将予以表彰,在评选优秀组织工作奖时优先考虑;对于查处违纪行为严重不负责任的赛区,将按一定比例缩减下一年度该赛区送全国评阅论文的数量。

数学建模算法大全层次分析法

第八章 层次分析法 层次分析法(Analytic Hierarchy Process ,简称AHP )是对一些较为复杂、较为模糊的问题作出决策的简易方法,它特别适用于那些难于完全定量分析的问题。它是美国运筹学家T. L. Saaty 教授于70年代初期提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。 §1 层次分析法的基本原理与步骤 人们在进行社会的、经济的以及科学管理领域问题的系统分析中,面临的常常是一个由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂而往往缺少定量数据的系统。层次分析法为这类问题的决策和排序提供了一种新的、简洁而实用的建模方法。 运用层次分析法建模,大体上可按下面四个步骤进行: (i )建立递阶层次结构模型; (ii )构造出各层次中的所有判断矩阵; (iii )层次单排序及一致性检验; (iv )层次总排序及一致性检验。 下面分别说明这四个步骤的实现过程。 1.1 递阶层次结构的建立与特点 应用AHP 分析决策问题时,首先要把问题条理化、层次化,构造出一个有层次的结构模型。在这个模型下,复杂问题被分解为元素的组成部分。这些元素又按其属性及关系形成若干层次。上一层次的元素作为准则对下一层次有关元素起支配作用。这些层次可以分为三类: (i )最高层:这一层次中只有一个元素,一般它是分析问题的预定目标或理想结果,因此也称为目标层。 (ii )中间层:这一层次中包含了为实现目标所涉及的中间环节,它可以由若干个层次组成,包括所需考虑的准则、子准则,因此也称为准则层。 (iii )最底层:这一层次包括了为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等,因此也称为措施层或方案层。 递阶层次结构中的层次数与问题的复杂程度及需要分析的详尽程度有关,一般地层次数不受限制。每一层次中各元素所支配的元素一般不要超过9个。这是因为支配的元素过多会给两两比较判断带来困难。 下面结合一个实例来说明递阶层次结构的建立。 例1 假期旅游有1P 、2P 、3P 3个旅游胜地供你选择,试确定一个最佳地点。 在此问题中,你会根据诸如景色、费用、居住、饮食和旅途条件等一些准则去反复比较3个侯选地点。可以建立如下的层次结构模型。 目标层O 选择旅游地 准则层C 景色 费用 居住 饮食 旅途 措施层P 1P 2P 3P 1.2 构造判断矩阵 层次结构反映了因素之间的关系,但准则层中的各准则在目标衡量中所占的比重并不一定相同,在决策者的心目中,它们各占有一定的比例。 在确定影响某因素的诸因子在该因素中所占的比重时,遇到的主要困难是这些比重常常不易定量化。此外,当影响某因素的因子较多时,直接考虑各因子对该因素有多大程度的影响时,常常会因考虑不周全、顾此失彼而使决策者提出与他实际认为的

数学建模(数学和编程同学)注意事项

NO。1关于假设:合理性至上 假设是建模的出发点与依据,对问题作粗略分析后提出基本假设,应力求做到: 1,不能包含在问题的重述中或分散于论文其它各部分(如建模过程或计算结果之中)。 2、。 3、可酌情补充一些重要的且又是合理的假设。 4、不宜提出较多的琐细的无关紧要的假设,假设条目不宜过多。 关于第一条的超经典例子 1、仅考虑离散的洗衣方案,即“加水——溶污物——脱污水”(以下称为“加水——洗涤——脱水”)三个环节分离,它们构成一个洗衣周期称为“一轮”. 2、每轮用水量不能低于L(下限),否则洗衣机无法转动, 每轮用水量不能高于H,否则水会溢出, 3、每轮洗涤时间足够,以便衣物上污物充分溶入水中从而使每轮所用的水被充分利用 4、每轮脱水时间也足够,以使污水充分脱出,即让衣物所含污水量达到一低限,设此低限为一个正常数C,C < L. (注:除首轮外,每轮“用水量”实际包括该轮加水量和衣物中上轮脱水后残存水量) NO。2关于建模:创造性至上(要有亮点!一个就够!) 建模创造性应体现在建模过程本身的分析,归纳,演译及模型之中,也体现在对模型的特色讨论、推广、评价之中,方法——模型——讨论机理分析测试分析系统辩论计算机模拟…… 1、要明确提出用什么数学方法建模,且尽可能从理论上予以阐述。 2数学表达式,图表,程序调度方案,算法等)。 3、在建模中写出相应分析过程,突出建模思想,有必要的论证或推导,如提出一些重

要指标;引入一些重要参数;确定一些必须遵循的原则等。 4 方向等(这一块可放在论文后面部分)。 NO。3关于结果:正确性至上 结果正确性包含求解的算法思想及方法步骤,结果定性,定量均要讲明。 1、对所建模型要进行求解,或解析解或数值解,要阐明解法思想及求解步骤,各种数值方法,搜索法,模拟法,几何法等。 2、所求解的结果应做到: 定性结果要合理,即符合问题实际情况(常包含子问题回答), 定量结果要正确(原问题中定量结果), (计算机仿真时应选取恰当数据,进行计算,求出结果)。 少犯错: 1.采用了过于繁复分析和不必要数学方法 2.模型虽多,但均未作深入讨论. 3.假设时说明理由

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

参加数学建模注意事项(精)

1 诚信是最重要的 M3 D& B, u! ?8 Q4 D 数学建模竞赛是考查学生研究能力和实践能力的一场综合性比赛,有很多方面的知识和能力可以考查,但其中我觉得最重要的是诚信。我感到中国在这方面的教育还远远不够,我知道有很多同学写论文并不是实事求是地去做,而是编造数据、修改结论,明明自己没法编程实现却硬说自己做出来了,还编了一些数据。这些行为也许能够骗过评委,也许可以因“此”而获奖,但是这对他们将来是很不利的,希望能够引起足够的注意。 2 团队合作是能否获奖的关键 * m2 \ _. n: G1 z# y. s& D 在三天的比赛中,团队交流所占用的时间可能会超过一半。在一个小组中,出现意见不一是非常正常的,如果一个队意见完全一致,我想他们肯定不会拿奖。出现分歧的时候应当如何解决是很关键的,甚至直接决定你是否可以获奖,我的建议是“妥协”,这似乎是个贬义词,但我的意思是说不要总认为自己的观点是正确的,多听听别人的观点,在两者之间谋求共同点。如果三个人都是自傲类型的人,也许每个人都非常强,但一旦合作,分歧就无法解决,做出来的就是一团糟,也就是说“三个诸葛亮顶不上一个臭皮匠”。我奉劝这样的话最好别组成一队了。合作在竞赛前就应当培养,比如一块儿做模拟题什么的,充分利用每个人的优点,也可以张三准备图论,李四准备最优化方法,然后几天后大家一块交流,这些都是可以磨合团队之间的关系的。通常在比赛时,三个人的分工是明确的,一个是领军人物,主要是构建整个问题的框架并提出有创意的idea,自然其他部分比如论文写比如程序设计比如计算他也能参加,应该算是一名全能型的人物;第二个是算手,顾名思义,主司计算方面的问题,比如编程计算一个微积分或者手工计算一条最优路径等。优秀的团队算手一般会精通(是精通不是入门一个软件的应用,比如C比如MA TLAB 比如LINGO;最后一个是写手,主要工作在于论文的写作和润色上。好的论文要让人一眼就明了其中的意思,所以写手的工作还是需要一定的技巧的。当然,最重要的还是三个队员之间的讨论和交流,同

数学建模十种常用算法

数学建模有下面十种常用算法, 可供参考: 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)

插值拟合数学建模算法

1 20/"geometry.cfg" 20/"natbib.cfg" 20/"bblopts.cfg" 20/"english.cfg"20/"____________.aux"

插值算法February3,2020

需要根据已知的函数点进行数据,模型的处理和分析,有时候现有的数据是极少的,不足以分析支撑的比较,这时候需要数学的方法,模拟产生一些洗呢但又比较靠谱的值来满足需求。 一维插值问题多项式插值分段插值 拉格朗日插值多项式公式 L n(x)= n ∑ k=0 y k ωn+1(x) (x?x k)ω′ n+! (x k) 其中ωn+1(x)=(x?x0)(x?x1)....(x?x n) 龙格现象(runge phenomenon)高次插值会产生龙格现象,在两端处的波动计大,产生明显的震荡.在不熟悉曲线的运动趋势下,不要轻易使用高次插值. 采用分段低次插值的思路:在随便两个点之间,采用分段二次或者三次插值的方法/又叫分段抛物插值. 牛顿插值法:f(x)=f(x0)+f|x0,x1|(x?x0)+f|x0,x1,x2|(x?x0)(x?x1)+.....差商的定义:称f|x0,x k|=f(x k)?f(x0) x k?x0 两种插值的区别在于没有体现在导数的一致上 埃尔米特插值法:要求节点处的函数值相同,同时要求对应的导数值也相同分段三次埃尔米特插值法: matlab里有内存的函数pchip(x,y,new_w)x是已知样本点的横坐标,y是已知样本点的纵坐标,new_x是要插入的对应的横坐标 n维数据的插值了解:p=interpn(x1,x2,...xn,y,new_x1,newx_2,....newx_n,method) x1,x2,x3...是样本点的横坐标 y是样本点的纵坐标 输入的new是要输入点的横坐标 method是要插值的方法拟合算法 拟合和插值的区别:找到一个确定的曲线保证误差足够小,不要求曲线经过每一个样本点,只要足够接近就可以.

美赛竞赛须知

数学中国MCM/ICM参赛指南翻译(2014版) (任何单位转载须注明来源:https://www.360docs.net/doc/b27566360.html,) MCM:The Mathematical Contest in Modeling MCM:数学建模竞赛 ICM:The InterdisciplinaryContest in Modeling ICM:交叉学科建模竞赛 ContestRules, Registration and Instructions 比赛规则,比赛注册方式和参赛指南(All rules and instructions apply to both ICM and MCMcontests, except where otherwisenoted.) (所有MCM的说明和规则除特别说明以外都适用于 ICM) To participate in a contest, each team must be sponsoredby a faculty advisor fromits institution. 每个MCM的参赛队需有一名所在单位的指导教师负责。 Team Advisors: Please read these instructions carefully. It is yourresponsibility to make sure that teams are correctly registered and that all ofthe following steps required for participation in the contest are completed: Please print a copy of these contest instructions forreference before, during, and after the contest.

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、

数学建模方法详解种最常用算法

数学建模方法详解--三种最常用算法 一、层次分析法 层次分析法[1] (analytic hierarchy process,AHP)是美国著名的运筹学家T.L.Saaty教授于20世纪70年代初首先提出的一种定性与定量分析相结合的多准则决策方法[2,3,4].该方法是社会、经济系统决策的有效工具,目前在工程计划、资源分配、方案 排序、政策制定、冲突问题、性能评价等方面都有广泛的应用. (一) 层次分析法的基本原理 层次分析法的核心问题是排序,包括递阶层次结构原理、测度原理和排序原理[5].下面分别予以介绍. 1.递阶层次结构原理 一个复杂的结构问题可以分解为它的组成部分或因素,即目标、准则、方案等.每一个因素称为元素.按照属性的不同把这 些元素分组形成互不相交的层次,上一层的元素对相邻的下一层的全部或部分元素起支配作用,形成按层次自上而下的逐层支配 关系.具有这种性质的层次称为递阶层次. 2.测度原理 决策就是要从一组已知的方案中选择理想方案,而理想方案一般是在一定的准则下通过使效用函数极大化而产生的.然而对 于社会、经济系统的决策模型来说,常常难以定量测度.因此,层次分析法的核心是决策模型中各因素的测度化.3.排序原理

层次分析法的排序问题,实质上是一组元素两两比较其重要性,计算元素相对重要性的测度问题.(二) 层次分析法的基本步骤 层次分析法的基本思路与人对一个复杂的决策问题的思维、判断过程大体上是一致的[1] . 1.成对比较矩阵和权向量 为了能够尽可能地减少性质不同的诸因素相互比较的困难,提高结果的准确度.T .L .Saaty 等人的作法,一是不把所有因 素放在一起比较,而是两两相互对比,二是对比时采用相对尺度. 假设要比较某一层n 个因素n C C ,,1对上层一个因素O 的影响,每次取两个因素i C 和j C ,用ij a 表示i C 和j C 对O 的影响之比, 全部比较 结 果 可 用 成 对 比 较 阵 1 ,0,ij ij ji n n ij A a a a a 表示,A 称为正互反矩阵.一般地,如果一个正互反阵 A 满足: , ij jk ik a a a ,,1,2,,i j k n (1) 则A 称为一致性矩阵,简称一致阵.容易证明n 阶一致阵A 有下列性质: ①A 的秩为1,A 的唯一非零特征根为n ;②A 的任一列向量都是对应于特征根 n 的特征向量. 如果得到的成对比较阵是一致阵,自然应取对应于特征根n 的、归一化的特征向量(即分量之和为1)表示诸因素n C C ,, 1对 上层因素O 的权重,这个向量称为权向量.如果成对比较阵A 不是一致阵,但在不一致的容许范围内,用对应于A 最大特征根(记

数学建模算法大全排队论

第六章排队论模型 排队论起源于1909年丹麦电话工程师A. K.爱尔朗的工作,他对电话通话拥挤问题进行了研究。1917年,爱尔朗发表了他的著名的文章—“自动电话交换中的概率理论的几个问题的解决”。排队论已广泛应用于解决军事、运输、维修、生产、服务、库存、医疗卫生、教育、水利灌溉之类的排队系统的问题,显示了强大的生命力。 排队是在日常生活中经常遇到的现象,如顾客到商店购买物品、病人到医院看病常常要排队。此时要求服务的数量超过服务机构(服务台、服务员等)的容量。也就是说,到达的顾客不能立即得到服务,因而出现了排队现象。这种现象不仅在个人日常生活中出现,电话局的占线问题,车站、码头等交通枢纽的车船堵塞和疏导,故障机器的停机待修,水库的存贮调节等都是有形或无形的排队现象。由于顾客到达和服务时间的随机性。可以说排队现象几乎是不可避免的。 排队论(Queuing Theory)也称随机服务系统理论,就是为解决上述问题而发展的一门学科。它研究的内容有下列三部分: (i)性态问题,即研究各种排队系统的概率规律性,主要是研究队长分布、等待时间分布和忙期分布等,包括了瞬态和稳态两种情形。 (ii)最优化问题,又分静态最优和动态最优,前者指最优设计。后者指现有排队系统的最优运营。 (iii)排队系统的统计推断,即判断一个给定的排队系统符合于那种模型,以便根据排队理论进行分析研究。 这里将介绍排队论的一些基本知识,分析几个常见的排队模型。 §1 基本概念 1.1 排队过程的一般表示 下图是排队论的一般模型。 凡要求服务的对象统称为顾客,为顾客服务的人或物称为服务员,由顾客和服务员组成服务系统。对于一个服务系统来说,如果服务机构过小,以致不能满足要求服务的众多顾客的需要,那么就会产生拥挤现象而使服务质量降低。因此,顾客总希望服务机构越大越好,但是,如果服务机构过大,人力和物力方面的开支也就相应增加,从而会造成浪费,因此研究排队模型的目的就是要在顾客需要和服务机构的规模之间进行权衡决策,使其达到合理的平衡。 1.2 排队系统的组成和特征 一般的排队过程都由输入过程、排队规则、服务过程三部分组成,现分述如下: 1.2.1 输入过程 输入过程是指顾客到来时间的规律性,可能有下列不同情况: (i)顾客的组成可能是有限的,也可能是无限的。 (ii)顾客到达的方式可能是一个—个的,也可能是成批的。 (iii)顾客到达可以是相互独立的,即以前的到达情况对以后的到达没有影响;否则是相关的。 (iv)输入过程可以是平稳的,即相继到达的间隔时间分布及其数学期望、方差等数字特征都与时间无关,否则是非平稳的。

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;

数学建模论文格式及注意事项

建模论文写作格式及注意事项 建模论文在数学建模中的地位不亚于所建模型本身,甚至由于老师阅题时间较短,论文有时直接决定了最终成绩的好坏。 建模论文格式主要分为以下几个部分: 1、标题:主要体现模型方法和所要解决的问题,可以在完成论文之后再想题目。 2、摘要:这部分主要介绍你需要研究的问题、采用的方法或所建模型的思路、求解的结果。由于建模竞赛中有的问题分为几个子问题,因此摘要可以分问题,例如: 对于问题一,我们采用……方法,……,最后求解的结果是…… 对于问题二,我们…… …… 建模论文的摘要可以写的多一些,大体上A4纸的一半多即可。 3、关键词:一般4到5个,主要是模型方法、问题的关键词。 以上三部分单独成一页。 4、简介或问题重述:阐述你需要解决的问题,尽量不要抄题目。 5、问题分析:如果你的论文结构复杂,可以在问题分析里面列出你所建模型的思路,鼓励使用结构图使文章更条理(美国赛尤其重要),这部分也可以没有。 6、模型假设:你所建模型的全部假设需要列在此处。 7、定义与符号说明:后文中用到的定义或者符号的说明需要列在此处,方便读者查看,未说明的符号可以在下文的叙述中补充。 8、模型的建立与求解:正文,详细的模型建立步骤以及所求结果。 9、模型评价:评价模型的优缺点。 10、模型改进:如果能够改进模型可以写在此处,如果只有想法但没求解出结果也可以写出来,模型改进在国赛中比较看重,最好有。 11、参考文献 12、注释 13、附录:如果结果过于复杂,可以在附录中列出(一般正文有页数限制),模型的代码也可以附在这里。 需要注意的几个问题 1、图表 原则是“上表下图”,即表的题目列在表的上面,图的题目列在图的下面,作图要专业,注释和各坐标意义、关键点的标注很重要。表格的格式很重要,可以根据自己的习惯美化表格。 2、公式编译器 可以用word自带的公式编译器,比较方便,但是需要提前设置好格式,符号尽量用Times New Roman(斜体),也可以用mathtype,但是文件在不同电脑互相传递容易造成公式变为图片,从而无法修改。 3、注释和参考文献 注意注释和参考文献的区别,引用文章的原话要在注释中注明,而参考文献

数学建模方法详解--三十四种常用算法

数学建模方法详解--三十四种常用算法 目录 一、主成分分析法 (2) 二、因子分析法 (5) 三、聚类分析 (9) 四、最小二乘法与多项式拟合 (16) 五、回归分析(略) (22) 六、概率分布方法(略) (22) 七、插值与拟合(略) (22) 八、方差分析法 (23) 九、逼近理想点排序法 (28) 十、动态加权法 (29) 十一、灰色关联分析法 (31) 十二、灰色预测法 (33) 十三、模糊综合评价 (35) 十四、隶属函数的刻画(略) (37) 十五、时间序列分析法 (38) 十六、蒙特卡罗(MC)仿真模型 (42) 十七、BP神经网络方法 (44) 十八、数据包络分析法(DEA) (51) 十九、多因素方差分析法()基于SPSS) (54) 二十、拉格朗日插值 (70) 二十一、回归分析(略) (75) 二十二、概率分布方法(略) (75) 二十三、插值与拟合(略) (75) 二十四、隶属函数的刻画(参考《数学建模及其方法应用》) (75) 二十五、0-1整数规划模型(参看书籍) (75) 二十六、Board评价法(略) (75) 二十七、纳什均衡(参看书籍) (75) 二十八、微分方程方法与差分方程方法(参看书籍) (75) 二十九、莱斯利离散人口模型(参看数据) (75) 三十、一次指数平滑预测法(主要是软件的使用) (75) 三十一、二次曲线回归方程(主要是软件的使用) (75) 三十二、成本-效用分析(略) (75) 三十三、逐步回归法(主要是软件的使用) (75) 三十四、双因子方差分析(略) (75)

一、主成分分析法 一)、主成分分析法介绍: 主成分分析(principal components analysis,PCA)又称:主分量分析,主成分回归分析法。旨在利用降维的思想,把多指标转化为少数几个综合指标。它是一个线性变换。这个变换把数据变换到一个新的坐标系统中,使得任何数据投影的第一大方差在第一个坐标(称为第一主成分)上,第二大方差在第二个坐标(第二主成分)上,依次类推。主成分分析经常用减少数据集的维数,同时保持数据集的对方差贡献最大的特征。这是通过保留低阶主成分,忽略高阶主成分做到的。这样低阶成分往往能够保留住数据的最重要方面。但是,这也不是一定的,要视具体应用而定。 二)、主成分分析法的基本思想: 在实证问题研究中,为了全面、系统地分析问题,我们必须考虑众多影响因素。这些涉及的因素一般称为指标,在多元统计分析中也称为变量。因为每个变量都在不同程度上反映了所研究问题的某些信息,并且指标之间彼此有一定的相关性,因而所得的统计数据反映的信息在一定程度上有重叠。在用统计方法研究多变量问题时,变量太多会增加计算量和增加分析问题的复杂性,人们希望在进行定量分析的过程中,涉及的变量较少,得到的信息量较多。主成分分析正是适应这一要求产生的,是解决这类题的理想工具。 同样,在科普效果评估的过程中也存在着这样的问题。科普效果是很难具体量化的。在实际评估工作中,我们常常会选用几个有代表性的综合指标,采用打分的方法来进行评估,故综合指标的选取是个重点和难点。如上所述,主成分分析法正是解决这一问题的理想工具。因为评估所涉及的众多变量之间既然有一定的相关性,就必然存在着起支配作用的因素。根据这一点,通过对原始变量相关矩阵内部结构的关系研究,找出影响科普效果某一要素的几个综合指标,使综合指标为原来变量的线性拟合。这样,综合指标不仅保留了原始变量的主要信息,且彼此间不相关,又比原始变量具有某些更优越的性质,就使我们在研究复杂的科普效果评估问题时,容易抓住主要矛盾。上述想法可进一步概述为:设某科普效果评估要素涉及个指标,这指标构成的维随机向量为。对作正交变换,令,其中为正交阵,的各分量是不相关的,使得的各分量在某个评估要素中的作用容易解释,这就使得我们有可能从主分量中选择主要成分,削除对这一要素影响微弱的部分,通过对主分量的重点分析,达到对原始变量进行分析的目的。的各分量是原始变量线性组合,不同的分量表示原始变量之间不同的影响关系。由于这些基本关系很可能与特定的作用过程相联系,主成分分析使我们能从错综复杂的科普评估要素的众多指标中,找出一些主要成分,以便有效地利用大量统计数据,进行科普效果评估分析,使我们在研究科普效果评估问题中,可能得到深层次的一些启发,把科普效果评估研究引向深入。 例如,在对科普产品开发和利用这一要素的评估中,涉及科普创作人数百万人、科普作品发行量百万人、科普产业化(科普示范基地数百万人)等多项指标。经过主成分分析计算,最后确定个或个主成分作为综合评价科普产品利用和开发的综合指标,变量数减少,并达到一定的可信度,就容易进行科普效果的评估。 三)、主成分分析法的数学模型: 其中:

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