数学建模竞赛中的论文写作

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大学数学建模论文范文3000字(汇总5篇)

大学数学建模论文范文3000字(汇总5篇)

大学数学建模论文范文3000字第1篇一、小学数学建模_数学建模_已经越来越被广大教师所接受和采用,所谓的_数学建模_思想就是通过创建数学模型的方式来解决问题,我们把该过程简称为_数学建模_,其实质是对数学思维的运用,方法和知识解决在实际过程中遇到的数学问题,这一模式已经成为数学教育的重要模式和基本内容。

叶其孝曾发表《数学建模教学活动与大学数学教育改革》,该书指出,数学建模的本质就是将数学中抽象的内容进行简化而成为实际问题,然后通过参数和变量之间的规律来解决数学问题,并将解得的结果进行证明和解释,因此使问题得到深化,循环解决问题的过程。

二、小学数学建模的定位1.定位于儿童的生活经验儿童是小学数学的主要教学对象,因此数学问题中研究的内容复杂程度要适中,要与儿童的生活和发展情况相结合。

_数学建模_要以儿童为出发点,在数学课堂上要多引用发生在日常生活中的案例,使儿童在数学教材上遇到的问题与现实生活中的问题相结合,从而激发学生学习的积极性,使学生通过自身的经验,积极地感受数学模型的作用。

同时,小学数学建模要遵循循序渐进的原则,既要适合学生的年龄特征,赋予适当的.挑战性;又要照顾儿童发展的差异性,尊重儿童的个性,促进每一个学生在原有的基础上得到发展。

2.定位于儿童的思维方式小学生的特点是年龄小,思维简单。

因此小学的数学建模必须与小学生的实际情况相结合,循序渐进的进行,使其与小学生的认知能力相适应。

实际情况表明,教师要想使学生能够积极主动的思考问题,提高他们将数学思维运用到实际生活中的能力,就必须把握好儿童在数学建模过程中的情感、认知和思维起点。

我们以《常见的数量关系》中关于速度、时间和路程的教学为例,有的老师启发学生与二年级所学的乘除法相结合,使乘除法这一知识点与时间、速度和路程建立了关联,从而使_数量关系_与数学原型_一乘两除_结合起来,并且使学生利用抽象与类比的思维方法完成了_数量关系_的_意义建模_,从而创建了完善的认知体系。

数学建模论文格式

数学建模论文格式

数学建模论文格式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(简洁、主要的);⑤自我评价和推广。

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建模的制造性③结果的正确性④文字表述的清楚性为主要标准。

所以论文中应努力反映出这些特点。

留意:整个版式要完全根据《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。

留意:在写这部分的内容时,肯定不可照抄原题!应为:在认真理解了问题的基础上,用自己的语言重新将问题描述一篇。

应尽量简短,没有必要像原题一样面面俱到。

二、模型假设作假设时需要留意的问题:①为问题有帮忙的全部假设都应当在此消失,包括题目中给出的假设!②重述不能代替假设!也就是说,虽然你可能在你的问题重述中已经叙述了某个假设,但在这里仍旧要再次叙述!③与题目无关的假设,就不必在此写出了。

三、变量说明为了使读者能更充分的理解你所做的工作,对你的模型中所用到的变量,应一一加以说明,变量的输入必需使用公式编辑器。

留意:①变量说明要全即是说,在后面模型建立模型求解过程中使用到的全部变量,都应当在此加以说明。

②要与数学中的习惯相符,不要使用程序中变量的写法比如:一般表示圆周率;cba,,一般表示常量、已知量;zyx,,一般表示变量、未知量再比如:变量21,aa等,就不要写成:a[0],a[1]或a(1),a(2)四、模型的建立与求解这一部分是文章的重点,要特殊突出你的制造性的工作。

在这部分写作需要留意的事项有:①肯定要有分析,而且分析应在所建立模型的前面;②肯定要有明确的模型,不要让别人在你的文章中去找你的模型;③关系式肯定要明确;思路要清楚,易读易懂。

优秀的数学建模论文范文(通用8篇)

优秀的数学建模论文范文(通用8篇)

优秀的数学建模论文范文第1篇摘要:将数学建模思想融入高等数学的教学中来,是目前大学数学教育的重要教学方式。

建模思想的有效应用,不仅显著提高了学生应用数学模式解决实际问题的能力,还在培养大学生发散思维能力和综合素质方面起到重要作用。

本文试从当前高等数学教学现状着手,分析在高等数学中融入建模思想的重要性,并从教学实践中给出相应的教学方法,以期能给同行教师们一些帮助。

关键词:数学建模;高等数学;教学研究一、引言建模思想使高等数学教育的基础与本质。

从目前情况来看,将数学建模思想融入高等教学中的趋势越来越明显。

但是在实际的教学过程中,大部分高校的数学教育仍处在传统的理论知识简单传授阶段。

其教学成果与社会实践还是有脱节的现象存在,难以让学生学以致用,感受到应用数学在现实生活中的魅力,这种教学方式需要亟待改善。

二、高等数学教学现状高等数学是现在大学数学教育中的基础课程,也是一门必修的课程。

他能为其他理工科专业的学生提供很多种解题方式与解题思路,是很多专业,如自动化工程、机械工程、计算机、电气化等必不可少的基础课程。

同时,现实生活中也有很多方面都涉及高数的运算,如,银行理财基金的使用问题、彩票的概率计算问题等,从这些方面都可以看出人们不能仅仅把高数看成是一门学科而已,它还与日常生活各个方面有重要的联系。

但现在很多学校仍以应试教育为主,采取填鸭式教学方式,加上高数的教材并没有与时俱进,将其与生活的关系融入教材内,使学生无法意识到高数的重要性以及高数在日常生活中的魅力,因此产生排斥甚至对抗的心理,只是在临考前突击而已。

因此,对高数进行教学改革是十分有必要的,而且怎么改,怎么让学生发现高数的魅力,并积极主动学习高数也是作为教师所面临的一个重大问题。

三、将数学建模思想融入高等数学的重要性第一,能够激发学生学习高数的兴趣。

建模思想实际上是使用数学语言来对生活中的实际现象进行描述的过程。

把建模思想应用到高等数学的学习中,能够让学生们在日常生活中理解数学的实际应用状况与解决日常生活问题的方便性,让学生们了解到高数并不只是一门课程,而是整个日常生活的基础。

全国大学生、研究生数学建模竞赛论文写作要求

全国大学生、研究生数学建模竞赛论文写作要求

全国大学生、研究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)。

能用初等方法解决的、就不用高级方法,能用简单方法解决的,就不用复杂方法,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:分析:中肯、确切;术语:专业、内行;原理、依据:正确、明确;表述:简明,关键步骤要列出;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。

数学建模经典论文五篇

数学建模经典论文五篇

1、 血样的分组检验在一个很大的人群中通过血样检验普查某种疾病,假定血样为阳性的先验概率为p(通常p 很小).为减少检验次数,将人群分组,一组人的血样混合在一起化验.当某组的混合血样呈阴性时,即可不经检验就判定该组每个人的血样都为阴性;而当某组的混合血样呈阳性时,则可判定该组至少有一人血样为阳性,于是需要对这组的每个人再作检验.(1)、当p 固定时(如0.01%,…,0.1%,…,1%)如何分组,即多少人一组,可使平均总检验次数最少,与不分组的情况比较. (2)、当p 多大时不应分组检验.(3)、当p 固定时如何进行二次分组(即把混合血样呈阳性的组再分成小组检验,重复一次分组时的程序).模型假设与符号约定1 血样检查到为阳性的则患有某种疾病,血样呈阴性时的情况为正常2 血样检验时仅会出现阴性、阳性两种情况,除此之外无其它情况出现,检验血样的药剂灵敏度很高,不会因为血样组数的增大而受影响. 3 阳性血样与阳性血样混合也为阳性 4 阳性血样与阴性血样混合也为阳性 5 阴性血样与阴性血样混合为阴性 n 人群总数 p 先验概率血样阴性的概率q=1-p血样检验为阳性(患有某种疾病)的人数为:z=np 发生概率:x i P i ,,2,1, = 检查次数:x i R i ,,2,1, = 平均总检验次数:∑==xi i i R P N 1解1设分x 组,每组k 人(n 很大,x 能整除n,k=n/x ),混合血样检验x 次.阳性组的概率为k q p -=11,分组时是随机的,而且每个组的血样为阳性的机率是均等的,阳性组数的平均值为1xp ,这些组的成员需逐一检验,平均次数为1kxp ,所以平均检验次数1kxp x N +=,一个人的平均检验次数为N/n,记作:k k p kq k k E )1(1111)(--+=-+=(1) 问题是给定p 求k 使E(k)最小. p 很小时利用kp p k -≈-1)1(可得kp kk E +=1)( (2) 显然2/1-=p k 时E(k)最小.因为K 需为整数,所以应取][2/1-=p k 和1][2/1+=-p k ,2当E (k )>1时,不应分组,即:1)1(11>--+k p k,用数学软件求解得k k p /11-->检查k=2,3,可知当p>0.307不应分组.3将第1次检验的每个阳性组再分y 小组,每小组m 人(y 整除k,m=k/y ).因为第1次阳性组的平均值为1xp ,所以第2次需分小组平均检验1yxp 次,而阳性小组的概率为m q p -=12(为计算2p 简单起见,将第1次所有阳性组合在一起分小组),阳性小组总数的平均值为21yp xp ,这些小组需每人检验,平均检验次数为21yp mxp ,所以平均总检验次数211yp mxp yxp x N ++=,一个人的平均检验次数为N/n,记作(注意:n=kx=myx)p q q q mk p p m p k m k E m k -=-+-+=++=1),1()1(111),(211 (3) 问题是给定p 求k,m 使E (k,m )最小.P 很小时(3)式可简化为21),(kmp mkpk m k E ++≈ (4)对(4)分别对k,m 求导并令其等于零,得方程组:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=++-0012222kp m kp mp mp k 舍去负数解可得:2/14/3,21--==p m p k (5)且要求k,m,k/m 均为整数.经在(5)的结果附近计算,比较E(k,m),得到k,m 的最与表1比较可知,二次分组的效果E(k,m)比一次分组的效果E(k)更好.2、铅球掷远问题铅球掷远比赛要求运动员在直径2.135m 的圆内将重7.257kg 的铅球投掷在 45的扇形区域内,建立模型讨论以下问题1.以出手速度、出手角度、出手高度 为参数,建立铅球掷远的数学模型;2.考虑运动员推铅球时用力展臂的动 作,改进以上模型.3.在此基础上,给定出手高度,对于 不同的出手速度,确定最佳出手角度 问题1模型的假设与符号约定1 忽略空气阻力对铅球运动的影响.2 出手速度与出手角度是相互独立的.3 不考虑铅球脱手前的整个阶段的运动状态. v 铅球的出手速度 θ 铅球的出手角度 h 铅球的出手高度 t 铅球的运动时间 L 铅球投掷的距离g 地球的重力加速度(2/8.9s m g=)铅球出手后,由于是在一个竖直平面上运动.我们,以铅球出手点的铅垂方向为y 轴,以y 轴与地面的交点到铅球落地点方向为x 轴构造平面直角坐标系.这样,铅球脱手后的运动路径可用平面直角坐标系表示,如图.因为,铅球出手后,只受重力作用(假设中忽略空气阻力的影响),所以,在x 轴上的加速度0=,在y 轴上的加速度g a y -=.如此,从解析几何角度上,以时间 t 为参数,易求得铅球的运动方程:⎪⎩⎪⎨⎧+-==h gt t v y t v x 221sin cos θθ 对方程组消去参数t ,得h x x v gy ++-=)(tan cos 2222θθ……………………………………………(1) 当铅球落地时,即是0=y ,代入方程(1)解出x 的值v ggh gh v g v x θθθθθ2222sin 22cos sin cos sin 2-++=对以上式子化简后得到铅球的掷远模型θθθ22222cos 22sin 222sin g v h g v g v L +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=………………………………(2) 问题2我们观察以上两个阶段,铅球从A 点运动到B 点,其运动状态是匀加速直线运动的,加速距离是2L 段.且出手高度与手臂长及出手角度是有一定的联系,进而合理地细化各个因素对掷远成绩的约束,改进模型Ⅰ.在投掷角度为上进行受力分析,如图(3)由牛顿第二定 律可得,ma mg F =-θsin 再由上式可得,θsin g mFa -=………………………………………(3) 又,22022aL v v =-,即22022aL v v += (4)将(3)代入(4)可得,θsin 2222202g L m FL v v -⎪⎭⎫⎝⎛+= ………………………(5) (5)式进一步说明了,出手速度v 与出手角度θ有关,随着θ的增加而减小.模型Ⅰ假设出手速度与出手角度相互独立是不合理的. 又根据图(2),有θsin 1'L h h += (6)由模型Ⅰ,同理可以得到铅球脱手后运动的距离θθθ22222cos 22sin 222sin g v h g v g v L +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 将 (4)、(5)、(6)式代入上式整理,得到铅球运动的距离()⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛++++-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=θθθθθ22220'2220sin sin 22sin 2112sin 2sin 22g L m FL v h g g g L m FL v L 对上式进行化简:将m=7.257kg,2/8.9s m g = 代入上式,再令m h 60.1'= (我国铅球运动员的平均肩高),代入上式进一步化简得,()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++-++⨯θθθθθ2222232222sin sin 6.192756.06.19sin 6.19sin 2756.0sin 1L FL v L FL v ………………(7) 所以,运动员投掷的总成绩θcos 1L L S +=问题3给定出手高度,对于不同的出手速度,要确定最佳的出手角度.显然,是求极值的问题,根据微积分的知识,我们要先求出驻点,首先,模型一中L 对θ求导得,g hv g v g hv v g v d dL θθθθθθθθ22224242cos 82sin sin cos 42cos 2sin 2cos +-+=令0=θd dL,化简后为, 0sin cos 42cos 2sin cos 82sin 2cos 2422242=-++θθθθθθθhgv v hgv v v根据倍角与半角的三角关系,将以上方程转化成关于θ2cos 的方程,然后得,hv g g vgh gh222cos +=+=θ (3)()θθ2sin sin 6.192756.051.0222L FL v L -+=从(3)式可以看出,给定铅球的出手高度h ,出手速度v 变大,相应的最佳出手角度θ也随之变大.对(3)式进行分析,由于0,0>>θh ,所以02cos >θ,则40πθ≤<.所以,最佳出手角度为)arccos(212vgh gh +=θ θ是以π2为周期变化的,当且仅当N k k ∈⎪⎭⎫⎝⎛∈±,4,02ππθ时,πθk 2±为最佳出手角度.特别地,当h=0时(即出手点与落地点在同一高度),最佳出手角度︒=45α3、零件的参数设计粒子分离器某参数(记作y )由7个零件的参数(记作x x 12,,…x 7)决定,经验公式为:y x x x x x x x x x x x =⎛⎝ ⎫⎭⎪-⎛⎝ ⎫⎭⎪⨯--⎛⎝ ⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎛⎝ ⎫⎭⎪-17442126210361532108542056324211667......y 的目标值(记作y 0)为1.50。

大学生数学建模论文(专业推荐范文10篇)

大学生数学建模论文(专业推荐范文10篇)

大学生数学建模是一项基础性得学科竞赛,可以交流更多得经验,学习更多得知识,所以大学生数学建模很受学者们得欢迎,本篇文章就向大家介绍一些大学生数学建模论文,供给大家作为一个参考。

大学生数学建模论文专业推荐范文10篇之第一篇:数学建模对大学生综合素质影响得调查研究---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------感谢使用本套资料,希望本套资料能带给您一些思维上的灵感和帮助,个人建议您可根据实际情况对内容做适当修改和调整,以符合您自己的风格,不太建议完全照抄照搬哦。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------摘要:文章通过问卷网以调查问卷得形式和线下访谈得方法 ,对笔者所在学校参加过数学建模竞赛得同学和未参加过数学建模竞赛得同学对数学建模对自身综合素质得影响进行了调查研究。

调查表明,大部分学生都能认识到数学建模学习和竞赛对其自身综合素质得提升是有帮助得,但是大多数学生对数学建模得意义认识还不到位。

文章对调查结果进行分析,结合笔者得切身体会对地方高校数学建模课程教学及学生参加竞赛提出某些建议。

关键词:数学建模; 大学生; 综合素质; 研究;一、前言随着社会得不断进步和发展,大学生想要在激烈得人才竞争中脱颖而出,就必须要不断提高自己得综合素质,而良好得综合素质不仅应具有坚实得理论基础,扎实得专业知识,还应该具有较强得创新能力、与他人合作得能力、较强得语言表达能力、以及稳定得心理状态。

许多科学家断言未来科学技术得竞争是数学技术得竞争,这无疑对数学能力提出了更高得要求,不可否认数学建模课程教学及建模竞赛是提升大学生数学能力得有效途径。

全国大学生数学建模竞赛论文范例

全国大学生数学建模竞赛论文范例

全国大学生数学建模竞赛论文范例摘要:本文通过对具体问题的研究,建立了相应的数学模型,并运用具体方法进行求解和分析。

通过对结果的讨论,得出了具有一定实际意义的结论和建议。

一、问题重述详细阐述所给定的问题,明确问题的背景、条件和要求。

二、问题分析(一)对问题的初步理解对问题进行初步的思考和分析,明确问题的关键所在和需要解决的核心问题。

(二)可能用到的方法和模型根据问题的特点,探讨可能适用的数学方法和模型,如线性规划、微分方程、概率统计等。

三、模型假设(一)假设的合理性说明所做假设的依据和合理性,确保假设不会对问题的解决产生过大的偏差。

(二)具体假设内容列举出主要的假设条件,如忽略某些次要因素、变量之间的关系等。

四、符号说明对文中使用的主要符号进行清晰的定义和说明,以便读者理解。

五、模型建立与求解(一)模型的建立详细阐述模型的构建过程,包括数学公式的推导和逻辑关系的建立。

(二)模型的求解运用适当的数学软件或方法对模型进行求解,给出求解的步骤和结果。

六、结果分析(一)结果的合理性对求解得到的结果进行合理性分析,判断其是否符合实际情况。

(二)结果的敏感性分析探讨模型中某些参数或条件的变化对结果的影响。

七、模型的评价与改进(一)模型的优点总结模型的优点,如准确性、简洁性、实用性等。

(二)模型的不足分析模型存在的不足之处,如局限性、假设的不合理性等。

(三)改进的方向针对模型的不足,提出可能的改进方向和方法。

八、结论与建议(一)结论总结问题的解决结果,明确回答问题的核心要点。

(二)建议根据结论,提出具有实际意义的建议和措施,为相关决策提供参考。

以下是一个具体的示例,假设我们要解决一个关于交通流量优化的问题。

问题重述在某城市的一个交通路口,每天早晚高峰时段都会出现严重的交通拥堵。

现需要建立数学模型,优化信号灯的设置时间,以提高交通流量,减少拥堵。

问题分析首先,我们需要收集该路口的交通流量数据,包括不同时间段各个方向的车辆数量。

数学建模竞赛获奖论文范文

数学建模竞赛获奖论文范文

数学建模竞赛获奖论文范文数学的运用越来越广泛了,利用建立数学模型解决实际问题的数学建模活动也应运而生了。

下面是店铺为大家推荐的数学建模论文,供大家参考。

数学建模论文范文篇一:《高中开设数学建模课程的意义与定位》1、高中开设数学建模课程的背景在高中设置的课程中,数学是一门必修课程,也是高考比重最大的一门课程,其最终目标是将数学知识融入现实问题中去,从而解决问题,这也是教育教学的最终目的。

要达到教育教学的最终目的,必须改革高中的数学课程教学,建设高中数学建模课程。

高中数学建模课程可以根据简单的现实问题设置,针对实际生活中的一些简单问题进行适当的假设,建立高中数学知识能解决该问题的数学模型,进而解决该实际问题。

因此,可以说高中数学建模课程是利用所学高中数学知识解决实际问题的课程,是将高中数学知识应用的一门课程,是培养出高技能人才的基础课程。

国家教育部制定的高中数学课程标准,重点强调:"要重视高中学生从自己的生活经验和所学知识中去理解数学、学习数学和应用数学,通过自己的感知和实际操作,掌握基本的高中数学知识和数学逻辑思维能力,让高中生体会到数学的乐趣,对数学产生兴趣,让其感觉到数学就在身边。

"但是现实中高中数学的教学情况堪忧,基本上都是满堂灌的教学,学生不会应用,对数学毫无兴趣可言,主要体现在三个方面。

第一,虽然有很多学生以高分成绩进入高中学习,但是其数学应用的基础非常差,基本上是会生搬硬套,不会解决实际问题,更不会将数学知识联系到生活中来;也有少数学生数学基础差,没有养成好的数学学习习惯,导致产生厌恶数学的情绪,数学基础知识都没学好,更不用说是用数学解决实际问题。

这少数学生就是上课睡觉混日子,根本不去学习,这与高中数学课程的开设目标截然不符。

第二,高中数学课程的教学内容与实际问题严重脱节,高中的数学教材中涉及的数学知识基本上都是计算内容,而不是用来处理和解决生活问题的,更是缺少数学与其他学科(比如化学、物理、生物、地理等)的相互渗透,即便高中数学课程中有一些数学应用的例子,也属于选学内容,教师根本不去讲、不涉及,这样导致高中数学课的教学达不到其教学目的,发挥不出功能。

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数学建模竞赛中的论文写作
在数学建模竞赛中,每个参赛队要提交一篇论文,内容是利用数学方法解决一个实际问题。

完成这篇论文有三个“工序”:第一,建立数学模型,即把实际问题转化为数学问题:第二,利用计算机及其他工具解决所得的实际问题:第三,将所得的结果写成论文,这篇论文不仅要使专家能看懂,而且要使数学知识相对少的管理者以及公众也能了解建模的基本思想和解决问题的方案。

论文写作是竞赛的关键环节。

许多参赛队所得的结果,从数学上看并不差,然而没有清楚地说明建模思想,问题分析不深入,也未能阐明结果的实际意义,成绩自然不理想。

论文的评阅标准是四句话:假设的合理性,建模的创造性,结果的正确性和文字清晰性。

每个参赛队员都要牢记这四句话。

论文的语言应该准确、简洁,使评阅人能很快地找到论文最精彩的部分,迅速地领会到你的建模思想,了解解决问题的方案。

论文的主体一般不应超过一万字(大约10页),次要的内容,详尽的推导可以作为附录。

一般来说,只有最好的论文,评阅人才会花较长的时间去读,所以如果你的论文过于冗长,是很难得到好成绩的。

语言要鲜明生动。

科学论文最重要的当然是准确性,不允许夸张或虚假。

但在准确的基础上要尽量鲜明生动,这将会给评阅入一个良好的印象。

有些参赛论文写得象某些数学教科书:定理...证明...定理...证明(这样的教科书不一定很受欢迎),使人看了打瞌睡,而且没有说清楚建模思想,读起来很费力,自然难以得到好成绩。

根据竞赛的要求,整篇文章应包含以下部分:摘要(约300~500字),问题的重述,假设,模型建立与模型分析,模型的稳定性,模型评价等部分。

摘要在整篇文章中起着“画龙点睛”的作用。

应以最简洁的语言,将全文中最精彩的部分展示在评阅人的面前。

要有“广告”的意识,摘要就是你的论文的“广告”。

如果你的论文摘要能够吸引评阅人的注意力,你就成功了一半。

摘要的内容可用三个词概括:问题、方法、结果。

首先用一两句话概括所解决的问题,其次简要说明建模的主要思路和方法,最后列举得到的主要结果。

一定要鲜明地指出文章的特色。

语言要简洁,避免难以理解的名词。

必要时,可用1~2个简洁的公式来说明主要思想或结果。

如果结果比较复杂,也可用图表说明。

摘要一定要精心推敲,删去所有废话,做到“字字珠矶”。

问题重述最好不要照抄原题。

可适当介绍建模思想(类似小说中的“引子”)特别是对于提法过泛的问题(美国赛题有很多这种类型),可适当将问题具体化。

假设是论文中的重要一环。

记住评阅标准的第一条:假设的合理性。

假设的主要目的是将常识判断、其他科学的语言等等转化为精确的数学语言。

这是数学建模的基础。

因此一定要使用规范化的数学语言、准确的数学概念。

例如MCM95B题:快速评卷的方案设计,要求设计评阅数学建模竞赛卷的方案。

一般的参赛队都会提出这样的假设:每位评阅人都是公平的。

这句话当然没
有错,然而“公平”不是一个数学概念。

如何把“公平”用数学语言精确地表达出来?假设第i 位评阅人给第j 份答卷的评分为c ij 日果我们认为c ij 是确定型变量,那么下面是“公平”的两种可能的解释:
(l) c ij 与评阅人无关,即每个评阅人给同一份卷同样的分数;
(2) 每个评阅人给所有答卷的排序相同,即若a 、b 是两位评阅人,j 、k 是两份答卷,则当ak aj c c ≥时必有bk bj c c ≥。

可以看出,假设(1)虽然看来与实际情况差别较大,但它是“公平"一词的原始解释,所有关于“公平”的假设都是以它为基础的,假设(2)比较复杂,但比较符合实际情况。

如果我们假设c ij 是随机变量,那么会与实际情况符合得更好。

注意,随机变量在数学上完全由其分布函数(或密度函数)决定,所以我们在假设中只能涉及其分布。

因此,一个可能的假设是:
(3) c ij 的分布与i 无关, c ij ~),(2σj c N ,这里c j 是答卷j 的“真实分数”。

可以看出,假设(3)是假设(l)和假设(2)的进一步发展。

我们可以根据假设(1)建立一个模型,根据假设(2)建立一个改进的模型。

又如CMCM99A 题:自动化车床管理。

题中说:“一道工序用自动化车床连续加工某种零件,由于刀具损坏等原因该工序会出现故障,其中刀具损坏故障占95%,其它故障仅占5%”。

这句话如何理解?有不少参赛队作出如下假设:
(1)刀具损坏故障与其他故障是相互独立的;
(2)刀具损坏故障次数与其他故障损坏次数的比例是19:1.
仔细分析就可以知道,首先,假设(1)与假设(2)是相互矛盾的。

既然两种故障的发生是相互独立的,怎么由刀具损坏故障次数知道其他故障损坏次数呢?其次,我们不可能知道故障发生的具体时间,只能知道故障的发生的分布。

通过这样的分析就知道,假设(1)与假设(2)从数学上是不准确的,应如下表达:
用N 总,N 刀,N 其他表示在一定时间内(例如加工106个零件)总故障、刀具故障与
其他故障的次数,则
(1’)随机变量N 刀和N 其他相互独立:
(2’)用总N ,刀N ,其他N 表示相应的均值,则刀N =0.95总N ,其他N =0.05总N 。

注意假设(2)与假设(2’)的差别。

我们不可能预知刀具损坏的次数,但可从过去的故障记录知道它的分布,从而知道它的均值。

假设要写得简洁,只写出最重要的假设,通常以3~5条较为合适。

要使得评阅人一看就能记住。

如果假设过多,评阅人经常要回过头来看,就影响他对你的思路的理解。

最好把你使用的各种符号,结合假设列出来。

符号的设计也是很重要的,简单明了的符号有助于评阅人理解你的思路。

模型建立是整篇论文的核心,要简要说明建模的思路,准确地表达出所建立模型的数学形式。

说明问题是如何简化的,考虑了哪些主要因数,舍弃了哪些次要因数,注意说清楚自己的想法。

如引用现成的模型,指出参考文献就行了,切忌大段抄书。

模型分析这一部分主要说明解决数学问题的思路和方法,以及解释所得结果的实际意义。

这一段和课堂上所做的数学题比较类似。

但要注意避免大量的推导和公式。

主要说明解题思路,严格的推导、证明可放在附录中。

公式必须精选,只写出最关键的几步。

要说明结果的实际意义。

例如MCM2002B题是研究航空公司超订机票问题。

研究顾客不满意度与公司损失的关系。

有些参赛队仅是简单地假设这两者之间存在二个函数关系,有的参赛队进一步说明这一函数表明了市场的竞争程度:当市场处于垄断状态时,顾客即使不满意也无法选择其他航空公司,公司的损失就小:当市场处于完全竞争状态,则顾客不满意度增加时,就会大量流失,引起公司巨大损失。

这样的解释就使结果更容易理解。

结果尽量用表格、图表等形式,总之要简明易懂,美国赛题往往包含给公司管理者、政府或公众的一份报告。

这份报告要尽量少用数学术语,尽可能通俗地解释你的结果。

即使没有这一要求,也应通俗地解释你的结果。

一定要把你的特色鲜明地显示给评阅人。

其他部分则应简略,有些参赛队总想把所想到的全写出来。

舍不得删去次要内容。

这样会使文章显得十分杂乱。

鲁迅先生曾对年轻作家提出忠告,宁可把写长篇小说的材料写成短篇小说,也不要把短篇小说的材料拉成长篇。

这一忠告也适合于写科学论文。

模型稳定性的讨论是很重要的。

因为初始数据不可避免有误差,若模型不稳定,则所得结果可能毫无意义,但也有相反的情况。

例如CMCM93B题,足球队排名次问题。

现在我们看到每年甲A联赛,经常提前几轮就“尘埃落定”,冠军与降级队一早就知道了,球赛没有悬念,没人看,而且也造成球队之间作交易打假球的风气。

如果设计一种排名次的方案,每场比赛的结果都会对名次排序造成很大影响。

这样就逼使各队不得不全力以赴,假球就会少了,球市也会火爆。

所以对这种问题,不稳定反而是模型的优点。

最后,模型优缺点这部分是文章的结尾部分,千万不要“虎头蛇尾”,随便应付两句。

首先要把你的方案的优点说够。

你肯定希望你的方案被政府(或公司)采纳,而不是被“枪毙”吧!当然,任何方案都不是十全十美的,因此也要实事求是地说明模型的缺点。

另外,短短三天的竞赛,你肯定有许多很好的想法未能实现,可简要地在这里说明。

例如在模型中忽略哪些次要因素,这些因素可能起什么作用,提出一些更精细的模型。

这样能使评阅人了解你的思路是很广的,如果给你充分的时间,你将会做出更好的结果。

姜伯驹院士说过,在这数学技术的时代,在无论哪个行业的激烈竞争中,数学都已成为强者的翅膀。

祝同学们在数学建模竞赛中取得好成绩!祝同学们在人生的征途中,插上数学的翅膀,永远成为强者!
我们建议对每个问题建立两个模型。

一个较简单的模型,可能略嫌粗糙,但一定要反映出问题的最主要本质。

在此基础上建立较为精细、实用的模型。

两个模型对比,就会使你的论文更为生动,也更能说明问题。

诗要讲对仗,文章要讲对比,数学建模论文也是一样。

一般不要超过三个模型,模型太多了,文章就显得缺乏中心,而且往往哪个模型也没讲明白。

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