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关于数学建模的几个问题

关于数学建模的几个问题
关于数学建模的几个问题

数学建模应该注意的一些事项

一、序

数学建模比赛已经成为当今各个高校每年必参加的活动。要想在比赛中取得比较好的成绩,尤其是在全国赛中取得好成绩经验第一,运气第二,实力第三,这种说法是功利了点,但是在现在中国这种科研浮躁的大环境中要在全国赛中取得好成绩经验是首要的。全国赛注重“稳”,与参考答案越接近,文章通顺就可以有好成绩了,在数模竞赛中经验会告诉我们该怎么选题,怎么安排时间,怎么控制进度,知道什么是最重要的,该怎么写论文......,或许有人会认为选题也需要经验吗?选题是有技巧的,选个好题成功的机会就大的多,选题不能一味的根据自己的兴趣或能力去选,还要和全体参赛队互动下,不大容易做到,只能是在极小的范围内做到,分析下选这个题的利弊后决定选哪个题,这里面学问也不少。希望自己总结的一些经验能帮助大家能尽快的成长,尽快的发挥自己的能力,体验数学在应用中的作用,爱上数学,甚至和数学打一辈子交道。

二、组队和分工

数学建模竞赛是三个人的活动,参加竞赛首要是要组队,而怎么样组队是有讲究的。此外还需要分工等等一般的组队情况是和同学组队,很多情况是三个人都是同一系,同一专业以及一个班的,这样的组队是不合理的。让三人一组参赛一是为了培养合作精神,其实更为重要的原因是这项工作需要多人合作,因为人不是万能的,掌握知识不是全面的,当然不排除有这样的牛人存在,事实上也是存在的,什么都会,竞赛可以一个人独立搞定。但既然允许三个人组队,有人帮忙总是好的,至少不会太累。而三个人同系同专业甚至同班的话大家的专业知识一样,如果碰上专业知识以外的背景那会比较麻烦的。所以如果是不同专业组队则有利的多。众所周知,数学建模特别需要数学和计算机的能力,所以在组队的时候需要优先考虑队中有这方面才能的人,根据现在的大学专业培养信息与计算科学,应用数学专业的较为有利,尤其是信息与计算科学可以说是数学和计算机专业的结合,两方面都有兼顾,虽然说这个专业的出路不是很好,数学和计算机都涉及点但是都没有真正的学通这两门专业的,但对于弄数学建模来说是再合适不过了。应用数学则偏重于数,但是一般来讲玩计算机的时

间不会太少,尤其是在科学计算和程序设计都会设计到比较多,又有深厚的数学功底,也是很不错的选择。有不少的人会认为第一人选是数学方面的那第二人选就应该考虑计算机了,因为学计算机的会程序,其实这个概念可以说是对也可以说是不对的。之所以需要计算机方面的人是为了弥补数学方面的人在算法实践方面的不足,但是不是所有的计算机方面专业人都擅长算法实践的,如果要选的话就选擅长算法分析实践的,因为学计算机的不一定会程序,并且会程序的不一定会算法。拿出一个算法,让学计算机的编写程序实践不一定能行,不是小看计算机的,但是这种情况还是比较多的,不然可以看到参加ACM的数学系的居多,比学计算机的搞的好。因此一定要弄清这个概念,不是计算机的就适合的。所以在组队中有两种人是必需的,一个是对建模很熟悉的,对各类算法理论熟悉,在了解背景后对此背景下的各类问题能建立模型,设计求解算法。一个是能将算法编制程序予以实现,求得解。当然有可能是一个人就将这两种都具备了,这样的话再找个任意具备上述两种能力的人就可以了,以减轻工作量,不然非累死不可。第三个就是专门需要写作的,从专业角度看是需要别的专业,比较适合的有生物、物理和化学专业。在数学建模中各种背景的问题都会出现,所以有其他专业同学的话可以弥补专业知识方面的不足。综上所述,组队要根据分工而来的,三个人要具备一个数学功底深厚,理论扎实,一个擅长算法实践,另一个是写作(弥补专业知识不足),如果一个组能有这样的人员配置是比较合理的。

三、培训

很多刚接触数模的同学都会碰到一个问题,那就是什么都不会做,看着题目不知道怎么下手,干着急,然后,一旦经过指导之后就知道该怎么做了,同时在做的过程中会碰到各种各样的问题,发现不是算法不了解就是软件不会使用。假使一个题目会做了,但是如果碰到另一个题目又不会了,又不知道该怎么办了。这时就需要调整下培训方法了。在上建模课时不要太关注细节问题,要明确各种模型的建立是基于哪个知识点或者明确拿一类问题可以用哪一类型的模型。尤其是该类模型的基本思想是什么或者讲该问题反映的本质是什么,而这个本质又符合那种模型。因此大家一定要把握准问题所属的模型范畴。当然有时候在考虑模型的时候不一定面面俱到,建模的准确性一般只是相对性的,没有一个唯一的答案,只有方向性的,考虑越全面,接近的程度就越好,取得的成绩自然也就越好,做题的一般进程就是建模型,解模型,写论文这三步。所以从这三个方面去培训是最有效的,因此最有效提高自己的水平就是以题带练,在实践中提高自己。

四、时间安排

全国赛是上午8:30分开始,三天时间,三天太少,五天太多,四天刚好。但是全国赛就三天那就只能在三天中完成,时间是比较紧的。在上午8:30分拿到题目以后,就要潜心研究题目,吃透研究透题目。在中午的时候确定做哪个题目,然后就要开始查找文献资料。确定做哪个题最迟不能拖到晚上8:30分,也就是说一定要在拿到题目后12个小时内确定选题。查找资料的工作则要在第二天的上午10整前结束了,第一天就这么过,并要适当休息下,保证以后几天的精力。在第一天的时候理解题意是最关键的,并且一定要理解透彻,并且理解的越快越好。第二天中午开始则要开始动笔写论文了,一边分析问题一边写论文。如果到题目做完了再写则来不及了。在下午的时候则要把模型构建好了,并开始求解,到第三天中午的时候则要基本完成模型的求解了。到第三天晚上则要基本完成论文了。并要不断的修改论文,开始最后最关键的一环,艰苦卓越的修改修改再修改的过程。这个时间安排是最理想的,能达到如此的队一般都能取得较好的成绩,不要前松后紧,慢热,可能导致往往时间不够,最后的环节没做好以至前功尽弃。在建模中往往会出现有分歧的时候,难得有一致的意见。但是我们正是在这种分歧中对题目了解的更透彻,对细节搞的更清楚。在这个时候则要耐着性子坐下来好好分析问题,将我们的分歧展开谈,将各自方法的优点结合,扬长避短,做的尽可能的好。而当实在不能融合的时候则一定要有一个让一步,先将题目做下去,不能僵在那里,让时间白白流逝。在做下去的过程中会发现问题再进行弥补的。在三天的工作中团结就是力量,一定不能发生内讧。不能有个人英雄主义的行为出现,并且一定不能精神疲惫,一定要有激情有信心。在三天工作中休息时间要安排好,由于时间有限,不能象往常那样作息了,睡的多就意味着工作时间减少。当然有正常作息拿一等奖的例子,不过那是少数,所以怎么样安排休息是有讲究的。一般来讲要当困的时候才去休息,这样的休息才是最高效的,可以一占枕头就着,并且睡4个小时起床立马神采奕奕,全部恢复。第一天一定要安排休息时间,在第三天一般是没的休息的,鲜有几个队在第三天的时候能睡的着的。三个人一定要轮换休息,也就是说一定要保证一人以上不睡觉,不能三人都去睡觉。第一天的时候勉强可以,但不推荐。在工作中,常常有一些想法出来,无论这些想法是可行的还是荒诞的,都要记下来。因为那或许就是问题的解决之法,或许就是闪光点。无论是来得及做的和来不及做的都记下,来不及做的可在论文的发展或优缺点中给予体现。这些就是闪光的地方。在工作中一定要有重点,分先后。先做主干,再补充枝干,有层次的做。在碰到困难的时候一定要镇定,不能惶急。不要逃避要勇于面对,一定能解决的。很多困难无非就是建模和解模

的困难。建模中碰到困难则不妨换个思路,跳出局部从全局看,换个角度等等。在解模中碰到困难则要进行估值,降低求解范围和难度,但是一定要注意的是绝对不要伪造数据,因为这样一则有为诚信二则很容易在答案上误差较大直接出局。在无法求解的情况下不妨求助于图表,让可视化来代替,当然还有很多方法可以解决,总之一定要诚信第一,要有信心和恒心。在写论文的时候一定要注意经常保存备份。

五、选题

全国赛分为本科组和大专组,每组A,B两题,A为连续的,B为离散的。就我来讲只有运筹优化和非运筹优化两类,运筹优化的题目只要题意理解正确,模型正确,能正常求解,有参考答案,只要解在参考答案附近那基本就能得奖了。而对于非运筹优化类则要麻烦的多了,各式各样的问题都有,并且好些非常不好入手,并且一般来讲没有参考答案,只要有思想有方法就会得到好的结果。所以一般来讲做优化问题简单的时候,做优化的比做非优化的人数要多。但是涉及到比较复杂的时候那就要颠倒下了。就得奖人数来说A,B两题的各级得奖人数是相仿的,这时如果做A的人数少则得奖率就高了多了,所以在选题人数比较悬殊的时候则要选选做的人数相对少的那个题做,而当选题人数比较平均的时候,就选自己拿手的做了。当然要知道这个选题比例那是不可能的,所以要实现小范围的互动了,由于一开始是赛区内评价所以在小范围内互动是有必要的,在自己的学校内尽量做到平均。但要注意的是所选的题一定要能保证做的出来,不然连个成功参赛奖都很难保证。还有需要注意的是看起来入手容易的不一定好做,一般到一定地方后很难深入,运筹优化的很大一部分属于这类。而看起来无从下手的题目一旦找到突破口后那就是世外桃源了,就有很多东西可做。所以选题的时候一定要慎重,先把题目的意思搞懂搞透,然后根据自己的优势和能力在互动的情况下选择一个最有利于自己得奖的题做。

六、建模比赛

1.建模型:

建模型是最为关键的一步,新手往往是无从下手,这是因为知识面不光,缺乏背景知识,背景知识对建模型来讲是很重要的,如果课题的背景刚好是本专业的,那就会知道问题的关键

是什么,该怎么样去解决,而事实上往往不是这样,问题的背景是所不熟悉的领域,这个时候就需要查资料了解这个问题的背景和了解问题的发展,特点,关键所在以及前人是怎么解决的等等。因此需要训练查找资料和查找文献的能力。大家在知道该怎么做以后碰到的问题就是不会做,这个就是相关知识的缺乏了。比如需要做聚类分析,需要用遗传算法,需要做相关性分析等等的时候不知道该怎么做?这个就是相关知识的缺乏,当然知道了解掌握全部的算法和知识是不现实的,但是常用的算法和知识是必备的,也是必须的,数模竞赛应当掌握的十类算法(具体可去数模论坛查找):蒙特卡罗算法,数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法,线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类算法,图论算法,动态规划、回溯搜索、分支定界等计算机算法,最优化理论的三大经典算法:模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法,网格算法和穷举法,一些连续数据离散化方法,数值分析算法,图像处理算法。基本上涵盖了数模中几乎所有的算法了,如果掌握了这些对于运筹优化类的问题就可以轻松解决了,但是随着近些年的发展看概率统计的手段在数模中的作用越来越大,所以除了上述十大算法之外还应当对统计方法有相当的了解和掌握。先前说过,要掌握所有的知识是不现实的,参加数模的其中一个能力就是现学现卖的能力,在最短的时间内掌握知识并将其应用,但这并不是说可以不去了解算法,什么都可以到竞赛的时候去学,那个时候就来不及了,因为只有了解的多,知识面宽广了,遇到问题时就知道该怎么办了,然后具体去解决问题。所以增广知识面,博览全书很重要。

2.解模型:

模型建好了,该怎么解是个常常令人头痛的问题,这个不仅时新手,而且一般是令绝大多数同学头痛的问题,辛辛苦苦把模型建了,但是解不出结果来,这个时候往往时间很紧了,常常令人无奈,所以培训的时候多做这些方面的训练是十分必要的。解模型实质上就是算法的实践。一般来讲是用matlab,mathematica,lingo,等数学软件来求解。在这里推荐几本数学软件的书《精通matlab6.5》(北航张志涌所著)、飞思工作室出的那套matlab6.5的书、《数学运算大师mathematica4》、万保成老师所写的电子版的《lingo8forwindows》、《最优化模型与实验》,这几本书都是很好的,对掌握这些数学软件是十分合适的。

3.写论文:

论文是很关键的一步,写到这里已经写了很多“关键”的词了,事实也如此,步步关键,其

中一步做的不好都对结果有很大的影响,论文是所有工作的体现,如果论文写的不好就功亏于溃。因此多写写多练练绝对是有好处的,并且不是写完就算了,要不断的修改,修改到自己非常满意,修改到象所发表在数学期刊中的论文那样才可以。综上可得,最快最有效的提高水平的方法就是通过做题来发现自己的不足,通过学习弥补自己的不足,这样就查漏补缺,提高了自己的水平了,并且最大程度上取得了经验。

七、文献资料查找

在数学建模中文献资料的查找是十分关键,不阅读文献资料就相当于闭门造车,什么都弄不出来,现在的工作几乎都可以说是站在前人的肩膀上,所学的任何书本知识都是前人总结出来的。通过文献资料的阅读可以知道别人在这个方面做了多少工作了,怎么做的工作,取得了哪些进展,还存在什么问题没解决,难点在哪里,热点在哪里,哪里是关键,哪些是有价值的,哪些是无意义的等等......,并且可以通过查找文献得到一些很有用的信息,尤其是相应内容的模型如果能找到现成的那就再好不过了。

文献查找主要有三个模式:

A.书

B.书+中外文期刊数据库

C.书+中外文期刊数据库+学位论文

D.书+中外文期刊数据库+学位论文+搜索引擎

对于全国赛推荐D模式,但要改为Dc模式:中外文期刊数据库+学位论文

在此要解释下为何如此推荐,对于参加建模的来说一般书基本上是用不上了的,没必要去查了,直接查找数据库即可了,全国赛的题目大多是研究了很多年的东西了,这个也是和国内学术环境相关的,虽然近几年的赛题是体现最新形式的,但是相关的研究还是有的,还是可以参考的,一般都是老东西新面孔的。也就是可以归类为学术研究类的新面孔老方法类。所以查数据库是最有效率的方法,并且查学位论文是尤其推荐的,要知道查找学位论文是最高效率得到信息的途径。虽然学位论文很长,很吓人,没有七八十页也有个一百多页,其实看多了学位论文就知道真正有用的东西页就那么个十多页最多二十多页,直接翻到那个部分看就可以了,有时也可以直接利用搜索引擎用google,点击高级搜索,然后输入需要的keywords,在格式中选pdf格式。很简单但很实用,一般搜索到的文件大多是pdf格式,很多参加数模的同学对pdf格式了解很少, pdf格式就是一种国外通用的标准便携电子文档

格式,阅读它需要下载阅读器才能打开。

在查找文献中很重要的一点是查找到的文献有效率,因为很多文献找到是没有用的,能有个3-4个有用的文献是很难得了的,通过数据库关键词查找到的文献的有效率是很低的,而通过查找已查找到的文献的参考文献是很有效的一种手段,其有效率则大大的提高了,通过这种连锁查找是强烈推荐的,

列下中外文数据库:

中文:CNKI、VIP、万方

查找文献是决定参赛论文起点高低的关键。三天中做的题很少是重新起灶的,一般都是在文献的基础上做的,所以找到的文献如果离所做的课题越近则参赛成绩会好。所以在查找文献多下点功夫不会错的,砍柴不误磨柴功:)

八、论文写作

论文是建模中最后的一环也是最关键的一环,这环做好了那就圆满了,做砸了全功尽弃了。数学建模全国赛要求用word写,首先在摘要的写作中一定要花3个小时以上,反复修改,一定要修改修改再修改,修改个10几稿才能过关。在摘要中一定要突出方法,算法,结论,创新点,特色,不要有废话,一定要突出重点,让人一看就知道这篇论文是关于什么的,做了什么工作,用的什么方法,得到了什么效果,有什么创新和特色。一定要精悍,字字珠玑,闪闪发光,一看就被吸引。这样的摘要才是成功的。论文的主题部分也要修改修改再修改,当然主体部分的要求没有象摘要这么要求高了,但绝对不能马虎,不能打错别字,所以首要是找错别字,第二就是要修改语句,避免写出来的东西干巴巴的,除了名词和动词就没有什么了,难得见个形容词。因而修改语句很关键,一定要通顺,文采什么的到不要紧。此外逻辑一定要清楚,如果逻辑混乱那就出丑大了。在写论文当中一定要体现数学功底,要写的符合数学习惯。评论文的几乎都是数学工作者,绝大部分是教授,有没有数学功底一眼就撇的出来。编程最好要用matlab,因为它是目前数学计算软件中用得最广泛的一种,用matlab 写数学程序一般是数模的首选,最爱。在写论文的时候总要参考文献的,所以文献一定要整理好,并率先在参考文献中排好次序,以免混乱,一旦乱了,那个麻烦大了,很痛苦的。并且在引用他人的地方一定要注明,这个是最起码的诚信问题了,引用他人多少东西不要紧,不要以为这个是抄袭,只要注明了就不是抄袭,当然不能整篇引用了,那样的话就真的是抄袭了,呵呵。在论文写作中一定要注意能用图表的地方尽量用图表来表示,图表比用文字阐

述要来的清楚直接。一张图表往往能代替一大段干巴巴文字。并且图文并茂多爽啊,要知道教授们大都年纪不小了,为了教授们的眼睛,减轻他们受文字的折磨多用图表绝对是不二的选择。同时这也是偷懒和使论文增色的不二选择。须注意的是图表的引用要规范,在交叉引用的时候一定要小心,不然会对不上就麻烦了。

再附上个用Word编辑论文的几个建议

由于各方面的原因,大家主要还是用MicrosoftWord(以下简称Word)编辑论文。Word在写科技论文方面虽然有一些先天不足,但却提供了非常强大的功能。如果不能充分利用这些功能,可能经常要为不断地调整格式而烦恼。我把自己以前使用Word的经验和教训总结一下,抛块砖。原则:内容与表现分离一篇论文应该包括两个层次的含义:内容与表现,前者是指文章作者用来表达自己思想的文字、图片、表格、公式及整个文章的章节段落结构等,而后者则是指论文页面大小、边距、各种字体、字号等。相同的内容可以有不同的表现,例如一篇文章在不同的出版社出版会有不同的表现;而不同的内容可以使用相同的表现,例如一个期刊上发表的所有文章的表现都是相同的。这两者的关系不言自明。在排版软件普及之前,作者只需关心文章的内容,文章表现则由出版社的排版工人完成,当然他们之间会有一定交互。Word倡导一种所见即所得(WYSIWYG)的方式,将编辑和排版集成在一起,使得作者在处理内容的同时就可以设置并立即看到其表现。可惜的是很多作者滥用WYSIWYG,将内容与表现混杂在一起,花费了大量的时间在人工排版上,然而效率和效果都很差。本文所强调的“内容与表现分离”的原则就是说文章作者只要关心文章的内容,所有与内容无关的排版工作都交给Word去完成,作者只需将自己的排版意图以适当的方式告诉Word。因为Word不仅仅是一个编辑器,还是一个排版软件,不要只拿它当记事本或写字板用。主要建议如下。

1.一定要使用样式,除了Word原先所提供的标题、正文等样式外,还可以自定义样式。如果你发现自己是用选中文字然后用格式栏来设定格式的,一定要注意,想想其他地方是否需要相同的格式,如果是的话,最好就定义一个样式。对于相同排版表现的内容一定要坚持使用统一的样式。这样做能大大减少工作量和出错机会,如果要对排版格式(文档表现)做调整,只需一次性修改相关样式即可。使用样式的另一个好处是可以由Word自动生成各种目录和索引。

2.一定不要自己敲编号,一定要使用交叉引用。如果你发现自己打了编号,一定要小心,

这极可能给你文章的修改带来无穷的后患。标题的编号可以通过设置标题样式来实现,表格和图形的编号通过设置题注的编号来完成。在写“参见第x章、如图x所示”等字样时,不要自己敲编号,应使用交叉引用。这样做以后,当插入或删除新的内容时,所有的编号和引用都将自动更新,无需人力维护。并且可以自动生成图、表目录。公式的编号虽然也可以通过题注来完成,但是可以采用其他的方法。

3.一定不要自己敲空格来达到对齐的目的。只有英文单词间才会有空格,中文文档没有空格。所有的对齐都应该利用标尺、制表位、对齐方式和段落的缩进等来进行。如果发现自己打了空格,一定要谨慎,想想是否可以通过其他方法来避免。同理,一定不要敲回车来调整段落的间距。

4.绘图。统计图建议使用Execel生成,框图和流程图建议使用Visio画。如果不能忍受Visio 对象复制到Word的速度,还可以试试SmardDraw,功能不比Visio弱,使用不比Visio难,速度却快多了。如果使用Word的绘图工具绘图,最好以插入Word图片的方式,并适当使用组合。

5.编辑数学公式建议使用MathType5.0,其实Word集成的公式编辑器是它的3.0版。安装MathType后,Word会增加一个菜单项,其功能一目了然。一定要使用MathType的自动编号和引用功能。这样首先可以有一个良好的对齐,还可以自动更新编号。Word正文中插入公式的一个常见问题是把上下行距都撑大了,很不美观,这部分可以通过固定行距来修正。

6.参考文献的编辑和管理。如果你在写论文时才想到要整理参考文献,已经太迟了,但总比论文写到参考文献那一页时才去整理要好。应该养成看文章的同时就整理参考文献的习惯。手工整理参考文献是很痛苦的,而且很容易出错。Word没有提供管理参考文献的功能,用插入尾注的方法也很不地道。我建议使用ReferenceManager,它与Word集成得非常好,提供即写即引用(Citewhileyouwrite,简称Cwyw)的功能。你所做的只是像填表格一样地输入相关信息,如篇名、作者、年份等在文章中需要引用文献的的方插入标记,它会为你生成非常美观和专业的参考文献列表,并且对参考文献的引用编号也是自动生成和更新的。这除

了可以保持格式上的一致、规范,减少出错机会外,更可以避免正文中对参考文献的引用和参考文献列表之间的不匹配。并且从长远来说,本次输入的参考文献信息可以在今后重复利用,从而一劳永逸。

7.使用节。如果希望在一片文档里得到不同的页眉、页脚、页码格式,可以插入分节符,并设置当前节的格式与上一节不同。上述7点都是关于排版的建议,还是要强调一遍,作者关心的重点是文章的内容,文章的表现就交给Word去处理。如果你发现自己正在做与文章内容无关的繁琐的排版工作,一定要停下来学一下Word的帮助,因为Word早已提供了足够强大的功能。我不怀疑Word的功能,但不相信其可靠性和稳定性,经常遇到“所想非所见”、“所见非所得”的情况让人非常郁闷。如果养成良好的习惯,这些情况也可以尽量避免,即使遇上,也可以将损失降低到最低限度。建议如下:

8.使用子文档。学位论文至少要几十页,且包括大量的图片、公式、表格,比较庞大。如果所有的内容都保存在一个文件里,打开、保存、关闭都需要很长的时间,且不保险。建议论文的每一章保存到一个子文档,而在主控文档中设置样式。这样每个文件小了,编辑速度快,而且就算文档损坏,也只有一章的损失,不至于全军覆灭。建议先建主控文档,从主控文档中创建子文档,个人感觉比先写子文档再插入到主控文档要好。

9.及时保存,设置自动保存,还有一有空就ctrl+s。

10.多做备份,不但Word不可靠,windows也不可靠,每天的工作都要有备份才好。注意分清版本,不要搞混了。Word提供了版本管理的功能,将一个文档的各个版本保存到一个文件里,并提供比较合并等功能。不过保存几个版本后文件就大得不得了,而且一个文件损坏后所有的版本都没了,个人感觉不实用。还是多处备份吧。

11.插入的图片、和公式最好单独保存到文件里另做备份。否则,哪天打文档时发现自己辛辛苦苦的编辑的图片和公式都变成了大红叉,哭都来不及了。

其他建议:

12.使用大纲视图写文章的提纲,调整章节顺序比较方便

13.使用文档结构图让你方便的定位章节

14.使用文档保护,方便文章的审阅和修改

15.Word表格的排序、公式和转换的功能也是很值得学习的

数学建模野兔生长问题

野兔生长问题 摘要 根据题目,野兔生长属自然范畴,若在生存条件良好,且无外力干扰的情况下,其种群数量是呈对数型增长的,从著名的斐波纳契数列解决兔子生长问题也可以看出,兔子的生长,呈递增的状态。可由题目条件可知,野兔生长并不是处于理想的情况下的,中间有递减的情况,考虑到自然的各种原因,诸如,天敌的捕杀,自然灾害,疾病,生存地的减少等。 对于这种种群生态学问题,我们可以用Logistic(逻辑斯蒂方程)模型拟和多项式拟合来模。Logistic模型是种群生态学的核心理论之一。它可以用来描述种群生长规律,利用它可以表征种群的数量动态。用多项式拟合可以大致模拟预测未来的兔子数量。 之所以选择该模型来研究野兔生长问题,是因为,该模型考虑并概括了,种群发展所遇到的各种外界条件,也就是说,它模拟了真实情况。通过建立Logistic模型,我们小组得出T=10时,野兔数量为9.84194(十万)只。该结果比较符合客观规律。 利用Logistic模型可以表征种群的数量动态;如鱼类种群的增长,收获与时间关系的确定。描述某一研究对象的增长过程如生态旅游区环境容量的确定,森林资源的管理以及耐用消费品社会拥有量的预测、国民生产总值的预测等;也可作为其它复杂模型的理论基础如Lotka-Volterra两种群竞争模型;以上的大多数的工作都是拿逻辑斯蒂模型来用,但也由此可看出逻辑斯蒂方程不管在自然科学领域还是在社会科学中都具有非常广泛的用途。 关键字:Logistic模型生态学 MATLAB程序 问题重述 野兔生长问题。首先,野兔是生长在自然环境中的。自然很复杂,存在着许多影响种群发展的因素。我们知道,假如给野兔一个理想的环境,野兔数量是呈J型增长的。现实情况中,种群一般是呈S型增长的,从题中表格看出,野兔的数量并不是单一地增长,T=3,6.90568;T=4,6.00512;T=5,5.56495;T=6,5.32807。第四年到第七年,这三年野兔的数量不增反降,说明其间有影响野兔生长的因素存在。我们探讨了其中的因素: (1),兔子内部因素,竞争,雄雌比利失去平衡,老化严重等。 (1),自然灾害,比如说草原火灾,使野兔生长环境遭到破坏;再如气候反常,使野兔的产卵,交配受影响。 (2),天敌的捕食,狼,狐狸等天敌大量地捕食使野兔生存受到威胁。 (3),疾病的侵扰,野兔种群中,蔓延并流行疾病,必然使野兔存活率下降。。(4),人类的影响,城市扩建,使其栖息地面积减少;捕杀。

数学建模常用模型方法总结精品

【关键字】设计、方法、条件、动力、增长、计划、问题、系统、网络、理想、要素、工程、项目、重点、检验、分析、规划、管理、优化、中心 数学建模常用模型方法总结 无约束优化 线性规划连续优化 非线性规划 整数规划离散优化 组合优化 数学规划模型多目标规划 目标规划 动态规划从其他角度分类 网络规划 多层规划等… 运筹学模型 (优化模型) 图论模型存 储论模型排 队论模型博 弈论模型 可靠性理论模型等… 运筹学应用重点:①市场销售②生产计划③库存管理④运输问题⑤财政和会计⑥人事管理⑦设备维修、更新和可靠度、项目选择和评价⑧工程的最佳化设计⑨计算器和讯息系统⑩城市管理 优化模型四要素:①目标函数②决策变量③约束条件 ④求解方法(MATLAB--通用软件LINGO--专业软件) 聚类分析、 主成分分析 因子分析 多元分析模型判别分析 典型相关性分析 对应分析 多维标度法 概率论与数理统计模型 假设检验模型 相关分析 回归分析 方差分析 贝叶斯统计模型 时间序列分析模型 决策树 逻辑回归

传染病模型马尔萨斯人口预测模型微分方程模型人口预 测控制模型 经济增长模型Logistic 人口预测模型 战争模型等等。。 灰色预测模型 回归分析预测模型 预测分析模型差分方程模型 马尔可夫预测模型 时间序列模型 插值拟合模型 神经网络模型 系统动力学模型(SD) 模糊综合评判法模型 数据包络分析 综合评价与决策方法灰色关联度 主成分分析 秩和比综合评价法 理想解读法等 旅行商(TSP)问题模型 背包问题模型车辆路 径问题模型 物流中心选址问题模型 经典NP问题模型路径规划问题模型 着色图问题模型多目 标优化问题模型 车间生产调度问题模型 最优树问题模型二次分 配问题模型 模拟退火算法(SA) 遗传算法(GA) 智能算法 蚁群算法(ACA) (启发式) 常用算法模型神经网络算法 蒙特卡罗算法元 胞自动机算法穷 举搜索算法小波 分析算法 确定性数学模型 三类数学模型随机性数学模型 模糊性数学模型

渔业发展状况调研报告

渔业发展状况调研报告 (二)发展特点 1、宜渔水域快速增加,渔业发展潜力显著增强 (1)是全县现有小型以上水库32座(其中:小一型10座、小二型22座),总面积4589.2亩,水库库容量3175万立方米; (2)是正在启动实施白安河、毛竹林等3座小一型水库和詹家湾等4座小二型水库建设,又可以增加水库面积1629亩、新增水库库容量1240万立方米; (3)是构皮滩、大花、格里桥、南江、紫江等5个电站将相继建成,5年内开阳将形成总面积32.12平方公里的淹没区,新增水面48795亩(其中:构皮滩水库—开阳库区40935亩、大花电站—开阳库区2365亩、格里桥电站—开阳库区1757亩、南江电站库区1318亩、紫江电站—开阳库区

2420亩),可新增加库容量19.48亿立方米。5.5万亩大水面为开阳渔业产业化发展创造了条件,发展潜力显著增强。 2、池塘、山塘、水库养殖发展步伐加快 近年来,随着渔业养殖比较效益变化,开阳渔业养殖结构逐步调整,从20xx年以前以稻田养殖为主逐步调整为以池塘、山塘、水库养殖为主的结构模式,20XX年,池塘、山塘、水库养殖面积增加到250.47公顷,水产品产量达166吨、占养殖产量的61%,总产量的53%。 3、特种养殖起步,设施渔业从无到有 20xx年,我县申请国开资金实施《开阳花梨田坝大鲵养殖小区养殖基础设施建设》项目,新建大鲵养殖房280平方米、专用养殖池100口、配套饵料鱼养殖池塘1560平方米,饲养大鲵170尾。该小区建设标志着我县特种养殖已起步实施,设施渔业从无到有。此外,通过考察选址,冯三双山、双流三合等地有流水资源,为下一步特种水产养殖开发创造了资源条件。 4、执法力度加强,渔政管理工作有新的突破

数学建模一周试题。

----------------------------精品word 文档 值得下载 值得拥有---------------------------------------------- 试 题 说 明 1.本次数学建模周共有如下十五道题。每支队伍(2-3人/队)必须从以下题中任意选取一题,并完成一篇论文,具体要求参阅《论文格式规范》。 2.指导老师会根据题目的难度对论文最后的评分进行调整。 3.题目标注为“A ”的为有一定难度的题目,选择此题你们将更有可能得到高分。 (一)乒乓球赛问题 (A) A 、 B 两乒乓球队进行一场五局三胜制的乒乓球赛,两队各派3名选手上场,并各有3种选手的出场顺序(分别记为123,,ααα 和123,,βββ)。根据过去的比赛记录,可以预测出如果A 队以i α次 序出场而B 队以 j β次序出场,则打满5局A 队可胜ij a 局。由此得矩阵 () ij R a =如下: (1) 根据矩阵R 能看出哪一队的实力较强吗? (2) 如果两队都采取稳妥的方案,比赛会出现什么结果? (3) 如果你是A 队的教练,你会采取何种出场顺序? (4) 比赛为五战三胜制,但矩阵R 中的元素却是在打满五局的情况下得到的,这样的数据处理和预测方式 有何优缺点? (二)野兔生长问题 时野兔的数量。 (三)停车场的设计问题 在New England 的一个镇上,有一位于街角处面积100?200平方英尺的停车场,场主请你代为设计停车车位的安排方式,即设计在场地上划线的方案。 容易理解,如果将汽车按照与停车线构成直角的方向,一辆紧挨一辆地排列成行,则可以在停车场内塞进最大数量的汽车,但是对于那些缺乏经验的司机来说,按照这种方式停靠车辆是有困难的,它可能造成昂贵的保险费用支出。为了减少因停车造成意外损失的可能性,场主可能不得不雇佣一些技术熟练的司机专门停车;另一方面,如果从通道进入停车位有一个足够大的转弯半径,那么,看来大多数的司机都可以毫无困难地一次停车到位。当然通道越宽,场内所容纳的车辆数目也越少,这将使得场主减少收入。 (四)奖学金的评定 (A) 背景 A Better Class (ABC)学院的一些院级管理人员被学生成绩的评定问题所困扰。平均来说,ABC 的教员们一向打分较松(现在所给的平均分是A —),这使得无法对好的和中等的学生加以区分.然而,某项十分丰厚的奖学金仅限于资助占总数10%的最优秀学生,因此,需要对学生排定名次. 教务长的想法是在每一课程中将每个学生与其他学生加以比较,运用由此得到的信息构造一个排名顺序.例如,某个学生在一门课程中成绩为A,而在同一课程中所有学生都得A,那么就此课而言这个学生仅仅属于“中等”。反之,如果一个学生得到了课程中唯一的A ,那么,他显然处在“中等至上”水平。综合从几门不同课程所得到的信息,使得可以把所有学院的学生按照以10%划分等级顺序(最优秀的10%,其次的10%,等等)排序。 问题 (1)假设学生成绩是按照(A+,A, A —, B+ ,…)这样的方式给出的,教务长的想法能否实现?

数学建模36套试题

第1题企业评价 选定20个评价者对某一企业的市场营销效果进行评价,将评价等级分为五等,如表一所示,评价等级的数字表示人数,如“资产负债率”一栏表示有6个人认为很好,9个人认为较好等等,采用适当的方法对该企业属于哪一等级作出评价。 表一企业市场营销效果评价情况 第2题强烈的碰撞 美国国家航空和航天局(NASA)从过去某个时间以来一直在考虑一颗大的小行星撞击地球会产生的后果。 作为这种努力的组成部分,要求你们队来考虑这种撞击的后果,加入小行星撞击到了南极洲的话。人们关心的是撞到南极洲比撞到地球的其它地方可能会有很不同的后果。 假设小行星的直径大约为1000米,还假设它正好在南极与南极洲大陆相撞。 要求你们对这样一颗小行星的撞击提供评估。特别是,NASA希望有一个关于这种撞击下可能的人类人员伤亡的数量和所在地区的估计,对南半球海洋的食物生产的破坏的估计,以及由于南极洲极地冰岩的大量融化造成的可能的沿海岸地区的洪水的估计。

第3题灌溉问题 下图是一个农田图,边表示田埂,周围是灌溉渠,问至少要挖开多少个田埂才能使每一块地都能灌上水?给出挖开田埂的一个方案。 第4题路线设计 现在有8个城市,已知两个城市之间的路费如下表,现在有一个人从A城市出发旅行,应该选择怎样的路线才能刚好每个城市都到达一次又回到A城市,其总路费最少? A B C D E F G H A B C D E F G 56 35 21 51 60 43 39 21 57 78 70 64 49 36 68 --- 70 60 51 61 65 26 13 45 62 53 26 50 第5题水质评价 按照《中华人民共和国地下水质量标准》,地下水水质共分六个等级(如表一)。现经过抽样得到三个地区的水质状况(如表二),对照标准,试评价他们各属哪一级。 Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类

数学建模模糊综合评价法

学科评价模型(模糊综合评价法) 摘要:该模型研究的是某高校学科的评价的问题,基于所给的学科统计数据作出综合分析。基于此对未来学科的发展提供理论上的依据。 对于问题1、采用层次分析法,通过建立对比矩阵,得出影响评价值各因素的所占的权重。然后将各因素值进行标准化。在可共度的基础上求出所对应学科的评价值,最后确定学科的综合排名。(将问题1中的部分结果进行阐述) (或者是先对二级评价因素运用层次分析法得出其对应的各因素的权重(只选取一组代表性的即可),然后再次运用层次分析法或者是模糊层次分析法对每一学科进行计算,得出其权重系数)。通过利用matlab确定的各二级评价因素的比较矩阵的特征根分别为:4.2433、2、4.1407、3.0858、10.7434、7.3738、3.0246、1 对于问题2、基于问题一中已经获得的对学科的评价值,为了更加明了的展现各一级因素的作用,采用求解相关性系数的显著性,找出对学科评价有显著性作用的一级评价因素。同时鉴于从文献中已经有的获得的已经有的权重分配,对比通过模型求得的数值,来验证所建模型和求解过程是否合理。 对于问题3、主成份分析法,由于在此种情况下考虑的是科研型或者教学型的高校,因此在评价因素中势必会有很大的差别和区分。所以在求解评价值的时候不能够等同问题1中的方法和结果,需要重新建立模型,消除或者忽略某些因素的影响和作用(将问题三的部分结果进行阐述)。 一、问题重述

学科的水平、地位是评价高等学校层次的一个重要指标,而学科间水平的评价对于学科本身的发展有着极其重要的作用。而一个显著的方面就是在录取学生方面,通常情况下一个好的专业可以录取到相对起点较高的学生,而且它还可以使得各学科能更加深入的了解到本学科的地位和不足之处,可以更好的促进该学科的发展。学科的评价是为了恰当的学科竞争,而学科间的竞争是高等教育发展的动力,所以合理评价学科的竞争力有着极其重要的作用。鉴于学科评价的两种方法:因素分析法和内涵解析法。本模型基于某大学(科研与教学并重型高校)的13个学科在某一时期内的调查数据,包括各种建设成效数据和前期投入的数据。 通过计算每一级、每一个评价因素所占的权重,确定某一学科在评价是各因素所占的比重,构建评价等级所对应的函数。通过数值分析得出学科的评价值。需要解决一下几个问题: 1、根据已给数据建立学科评价模型,要求必要的数据分析及建模过程。 2、模型分析,给出建立模型的适用性、合理性分析。 3、假设数据来自于某科研型祸教学型高校,请给出相应的学科评价模 型。 二、符号说明与基本假设 2.1符号说明 符号说明 S——评价数(评价所依据的最终数值) X——影响评价数值的一级因素所构成的矩阵

数学建模常见评价模型简介

常见评价模型简介 评价类数学模型是全国数学建模竞赛中经常出现的一类模型,如2005年全国赛A题长江水质的评价问题,2008年B题高校学费标准评价体系问题等。主要介绍三种比较常用的评价模型:层次分析模型,模糊综合评价模型,灰色关联分析模型,以期帮助大家了解不同背景下不同评价方法的应用。 层次分析模型 层次分析法(AHP)是根据问题的性质和要求,将所包含的因素进行分类,一般按目标层、准则层和子准则层排列,构成一个层次结构,对同层次内诸因素采用两两比较的方法确定出相对于上一层目标的权重,这样层层分析下去,直到最后一层,给出所有因素相对于总目标而言,按重要性程度的一个排序。其主要特征是,它合理地将定性与定量决策结合起来,按照思维、心理的规律把决策过程层次化、数量化。 运用层次分析法进行决策,可以分为以下四个步骤: 步骤1 建立层次分析结构模型 深入分析实际问题,将有关因素自上而下分层(目标—准则或指标—方案或对象),上层受下层影响,而层内各因素基本上相对独立。 步骤2构造成对比较阵 对于同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较,借助1~9尺度,构造比较矩阵; 步骤3计算权向量并作一致性检验 由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重,并进行一致性检验,若通过,则最大特征根对应的特征向量做为权向量。

步骤4计算组合权向量(作组合一致性检验) 组合权向量可作为决策的定量依据 通过一个具体的例子介绍层次分析模型的应用。 例(选择旅游地决策问题)如何在桂林、黄山、北戴河3个目的地中按照景色、费用、居住条件、饮食、旅途条件等因素进行选择。 步骤1 建立系统的递阶层次结构 将决策问题分为3个层次:目标层O,准则层C,方案层P;每层有若干元素,各层元素间的关系用相连的直线表示。

水产养殖情况调查研究报告

庆阳市西峰区水产养殖情况汇报按照庆阳市水产工作站《关于在全市开展渔业情况调查研究的通知》文件要求,我站高度重视,以深入贯彻落实党的群众路线教育实践活动为契机,积极组织全体干部职工投入到全区渔业生产情况调查摸底中去。经过一周的摸底调查,我们基本掌握了西峰区渔业生产现状及存在的问题,现将相关情况汇报如下: 一、基本情况 庆阳市西峰区属于黄河一级支流泾河流域,在泾河流域中属于其一级支流马莲河和蒲河流域。西峰区面积996.4km2,其中马莲河流域面积为530.78km2,占总面积的53.27%,蒲河流域面积465.62km2,占总面积的46.73%。 1、水面分布及养殖情况 ①池塘:池塘水面总面积126亩,其中肖金47亩,董志20亩,显胜40亩,后官寨10亩,彭原5亩,温泉乡3亩,西街办1亩。其中从事养殖生产的为60亩,从事休闲渔业(垂钓)的为76亩(详见附件一)。 ②水库:水库总水域面积1770亩左右,共有各类水库5座,均属山谷型黄土坝,分别是巴家咀水库、南小河沟水库、花果山水库、王咀水库及王家湾水库(详见附件二)。其中:巴家咀水库和南小河沟水库作为人饮水源;花果山水库用于养殖,面积为350亩;王咀水库、王家湾水库目前用于休闲

渔业(垂钓)。 ③塘坝:全区塘坝共有70多座,其中适于养殖的塘坝24座,水面面积为1300亩左右,基本用于休闲垂钓(详见附件三)。 ④人工湖:西峰城区雨洪资源节水工程水域面积232亩,其中北湖166亩,南湖66亩(详见附件四)。南湖于2006年投入鱼苗一次,用于休闲垂钓,2008年城区面积扩大后,部分生活污水排入,水质变差,湖中鱼相继死亡。北湖工程仍在建设之中。 ⑤河流:流经西峰区的河流主要有蒲河、黑河、澜泥河、盖家川、砚瓦川和齐家川等6条,流经总长度为111.6公里(详见附件五)。其中,马莲河支流盖家川、砚瓦川、齐家川因受西峰城区排污影响,水质污染严重,不适于从事养殖生产;蒲河和澜泥河水质没有受到污染,可用于渔业养殖;黑河作为人饮水源汇入巴家咀水库,因此也无法从事养殖生产。 2、规模较大的的养殖场 ①庆阳景宏鑫养殖农民专业合作社养殖场。 庆阳景宏鑫养殖农民专业合作社成立于2012年,拥有股东14个,在肖金万亩蔬菜基地承包土地60亩,投入资金500余万元建成拥有20个日光温室的甲鱼养殖场。该养殖场交通便利,专线供电,养殖用水来源方便。景宏鑫养殖农民

数学建模-草原鼠患问题(1)

摘要: 在我国的内蒙古大草原,由于各种人为因素对自然生态系统的破坏(如过度放牧、大量消灭草原上的狼群等),造成草原鼠患问题严重,并由此引发了严重的生态问题。由生物知识知道,鼠患的主要原因是由于人为对自然环境的损坏使得生态失去了平衡,至使老鼠的视线得到了很好的扩充,在加上天敌数量的减少,使得老鼠数目得不到有效控制。为了更好的对其进行有效、合理的控制,并对其各种方案进行有效性分析,本文主要通过对老鼠和天敌数目之间的关系利用微分等数学方法对模型进行了建立,并在最后给出了自己的最好的方案,但本文存在一定的缺点,对数据的要求较高,需要对大量数据进行统计,使得模型过于复杂。 关键字:微分方程、几何型曲线、生态平衡、鼠患 一、问题重述 在我国的内蒙古大草原,由于各种人为因素对自然生态系统的破坏(如过度放牧、大量消灭草原上的狼群等),造成草原鼠患问题严重,并由此引发了严重的生态问题。 老鼠在草原上是家族式掘洞群居。它们食量巨大,繁殖力强。由于挖掘造成的环境损失远远大于单纯的食草所造成的危害。所有鼠害发生的地方水土流失严重。有的甚至形成了大面积寸草不生的“鼠荒地”。 更糟糕的是至今我们尚未找到能有效控制进而消灭草原老鼠的办法。也就是说,至少以目前的技术力量,我们还不能用人工种草的办法永久地恢复自然植被。因为不当的灭治方法,鼠害日益泛滥,而且越灭越多,因而也就不得不继续灭下去了。但是,能否最终将老鼠赶出草原,目前尚难以作出定论。 控制草原鼠患,现在人们通常采用的有下面几种方法: (1) 灭鼠药现在所用的灭鼠药在杀死老鼠的同时,也杀死了老鼠的天敌。因此,实际的情况是,撒灭鼠药后老鼠的数量反而以几何级数增长。改进的方法是,可以研制无公害的灭鼠药,但这需要一定的时间和大量资金的投入。 (2) 引入老鼠的天敌通过人工喂养和驯化老鼠的天敌,如鹰、狐狸、狼等,将一定数量的老鼠的天敌引入鼠患严重的草原,利用它们控制老鼠的数量。这种方法在短期内有效,但也有一定的问题:一是费用比较高,例如,喂养和驯化一只银狐的费用要上千元;二是引入的数量难以确定,数量太小,难以控制鼠患,数量太多就会引起新的生态问题。 (3) 人工种植牧草鼠类是一种需要开阔视野的生物种,只要有茂密的牧草生长,它们就无法生存。它们的视线之内如果毫无遮拦,便会肆意横行。在草场植被密集的地方,老鼠并不容易打洞,而且在这样的环境中,老鼠遇到天敌追捕时也难以及时躲避,所以数量不会激增。但是,据有关资料显示,青藏高原上几乎所有的人工种草都会在一定时间内自行退化。 问题1、建立恰当数学模型,对上述灭鼠方法的效果进行评估分析,要考虑到短期和长期的效果以及资金投入的问题;

数学建模中常见的十大模型

数学建模常用的十大算法==转 (2011-07-24 16:13:14) 转载▼ 1. 蒙特卡罗算法。该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟来检验自己模型的正确性,几乎是比赛时必用的方法。 2. 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法。比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用MA TLAB 作为工具。 3. 线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类算法。建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、Lingo 软件求解。 4. 图论算法。这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备。 5. 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法。这些算法是算法设计中比较常用的方法,竞赛中很多场合会用到。 6. 最优化理论的三大非经典算法:模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法。这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用。 7. 网格算法和穷举法。两者都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具。 8. 一些连续数据离散化方法。很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只能处理离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的。 9. 数值分析算法。如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用。 10. 图象处理算法。赛题中有一类问题与图形有关,即使问题与图形无关,论文中也会需要图片来说明问题,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用MA TLAB 进行处理。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 2 十类算法的详细说明 2.1 蒙特卡罗算法 大多数建模赛题中都离不开计算机仿真,随机性模拟是非常常见的算法之一。 举个例子就是97 年的A 题,每个零件都有自己的标定值,也都有自己的容差等级,而求解最优的组合方案将要面对着的是一个极其复杂的公式和108 种容差选取方案,根本不可能去求解析解,那如何去找到最优的方案呢?随机性模拟搜索最优方案就是其中的一种方法,在每个零件可行的区间中按照正态分布随机的选取一个标定值和选取一个容差值作为一种方案,然后通过蒙特卡罗算法仿真出大量的方案,从中选取一个最佳的。另一个例子就是去年的彩票第二问,要求设计一种更好的方案,首先方案的优劣取决于很多复杂的因素,同样不可能刻画出一个模型进行求解,只能靠随机仿真模拟。 2.2 数据拟合、参数估计、插值等算法 数据拟合在很多赛题中有应用,与图形处理有关的问题很多与拟合有关系,一个例子就是98 年美国赛A 题,生物组织切片的三维插值处理,94 年A 题逢山开路,山体海拔高度的插值计算,还有吵的沸沸扬扬可能会考的“非典”问题也要用到数据拟合算法,观察数据的

水产养殖业发展调查报告

水产养殖业发展调查报告 科学进展观是中国特色社会主义理论体系的重要组成部分,是我国经济社会进展和党的建设的重要指导方针。科学进展观别仅回答了什么是进展、什么原因进展、怎么样进展的重大咨询题,它依然马克思主义中国化理论进展的最新创新成果,是指导中国特色社会主义伟大事业别断前进的强大思想武器。当前在全党开展学习实践科学进展观活动,即是推动经济社会又好又快进展的迫切需要,更是提高党的执政能力、保持和进展党的先进性的必定要求。 按照县委的统一部署和安排,依照我单位《深入学习实践科学进展观活动工作实施方案》的要求,我们积极行动,由局长牵头、各股站负责人组成的调研工作小组, 就仔细学习、深刻领略科学进展观的实质内涵,并结合我县水产事业进展、队伍建设、技术更新等工作实际,边学习边调研,采取走访、座谈、书面征询等多种形式,深入干部职工、深入群众开展调研和征求意见。 经过调研活动,一方面了解到广阔干部职工对科学进展观是衷心拥护的,也在努力学习力求深刻掌握、仔细实践,从而形成推动我县水产事业进展的强大动力。但是,在调研中我们也查寻出很多与科学进展观要求别相习惯的咨询题,还需要采取更为积极有效的措施,才干把学习实践科学进展观进一步引向深入。 一、我县水产养殖业进展的有利条件和别利因素 1、有利条件 一是有资源优势。全县水产养殖总面积9万亩,其中:水产养殖场两个,面积3.9万亩;水库8座,面积0.55万亩;池塘面积4.55万亩;而精养养殖户仅拥有水面2.2万亩,占总养殖水面的24%。还有6.8万亩待深度开辟。 二是具有进展绿色水产品的优势。9万亩水面80%为天然水库和塘坝,生态条件保持良好,无工业区、无污染,特别是岔林河流域及山区塘坝进展冷水养鱼具有独特的自然条件。 三是具有进展旅游业和休闲渔业的优势。二龙潭水上观光别具特色。8座水库风景秀媚,山区塘坝乡土风情浓厚。对进展以观光为主的旅游渔业和垂钓为主的休闲渔业具有广大的进展前景。 2、别利因素 一是水产业起步晚、进展慢、基础设施十分薄弱,没有形成规模。科技含量低,没有成型的养殖场,在鱼池、塘坝中大多数均无路、无井、无电,养殖条件原始,与外地相比十分降后,都是靠天养鱼。 二是养殖户思想观念陈旧。连续传统的方式养殖(粗养),技术水平低,品种单一,全县都是还保持着鲤、鲢、鲫老三样。生产的效益差。 三是资金短缺。农民缺少资金的投入,制约了高投入、高产出、高效益精养生产模式的推行。 四是没有真正列入产业结构调整之中。怎么积极进展水产养殖业,开辟**名、特、优品牌,这一咨询题应引起县、乡领导、农业部门及农业工作者的高度重视。 五是典型别突出,牵引能力弱。在多年的水产养殖业进展中,没有形成让农民学什么、看什么,怎么样进展的典型,使农民盲目,疑惑如何干。加之外出学习、引进外地经验别够,妨碍水产业的探究和进展。 六是服务体系别健全。乡镇水产业科技力量薄弱,对农民的技术指导别到位,农村水产科普面别广。 二、进展的基本构想 一是突出特色,狠抓名、特、优渔业养殖。要紧是提高养鱼产量,推进渔业生产向提高质量、规模养殖、优质、名贵鱼类转移,并逐步进展为产业化经营,以满脚于别同阶层消

2009-2010第一学期数学建模实验项目

数学建模实验指导书 数学建模实验项目一 初等数学方法建模 1.养老基金问题 一、 实验目的与意义: 1、练习初等问题的建模过程; 2、练习Matlab 基本编程命令; 二、 实验要求: 3、较能熟练应用Matlab 基本命令和函数; 4、注重问题分析与模型建立,了解建模小论文的写作过程; 5、提高Matlab 的编程应用技能。 三、 实验学时数:3学时 四、 实验类别:综合性 五、 实验内容与步骤: 1.某大学青年教师从31岁开始建立自己的养老基金,他把已有的积蓄10000元也一次性地存入,已知月利率为0.001(以复利计),每月存入700元,试问当他60岁退休时,他的退休基金有多少?又若,他退休后每月要从银行提取1000元,试问多少年后他的基金将用完? 2. 梯子问题 一幢楼房的后面是一个很大的花园。在花园中紧靠着楼房建有一个温室,温室高10英尺,延伸进花园7英尺。清洁工要打扫温室上方的楼房的窗户。他只有借助于梯子,一头放在花园中,一头靠在楼房的墙上,攀援上去进行工作。他只有一架20英尺长的梯子,你认为他能否成功?能满足要求的梯子的最小长度是多少? 步骤: 1.先进行问题分析,明确问题; 2.建立模型,并运用Matlab 函数求解; 3.对结果进行分析说明; 4.设计程序画出图形,对问题进行直观的分析和了解(主要用画线函数plot ,line ) 5.写一篇建模小论文。 注:也可自己设计题目如:.贷款助学问题。 贷款购房问题 。自己调查具体情况,设计最优方案。 数学建模实验项目二 数学规划 一、实验目的与意义: 1、认识数学规划的建模过程; 2、认识数学规划的各种形式和解法。 二、实验要求: 1、熟练应用Matlab 、lindo 、lingo 求解工具箱求解数学规划; 2、掌握建立数学规划的方法和步骤; 3、提高Matlab 、lindo 、lingo 的编程应用技能。 三、实验学时数:4学时 四、实验类别:综合性 五、实验内容与步骤: 1、市场上有n 种资产 i s (i=1,2……n )可以选择,现用数额为M 的相当大的资金作一个时期的投资。这n 种 资产在这一时期内购买i s 的平均收益率为i r ,风险损失率为i q ,投资越分散,总的风险越小,总体风险可用投资的 i s 中最大的一个风险来度量。购买i s 时要付交易费,(费率i p ),当购买额不超过给定值i u 时,交易 费按购买 i u 计算。另外,假定同期银行存款利率是0r ,既无交易费又无风险。 (0r =5%) 已知n=4

模糊综合评价法的数学建模方法简介_任丽华

8 《商场现代化》2006年7月(中旬刊)总第473期 20世纪80年代初,汪培庄提出了对绿色供应链绩效进行评价的模糊综合评价模型,此模型以它简单实用的特点迅速波及到国民经济和工农业生产的方方面面,广大实际工作者运用此模型取得了一个又一个的成果。本文简单介绍模糊综合评价法的数学模型方法。 一、构造评价指标体系 模糊综合评价的第一步就是根据具体情况建立评价指标体系的层次结构图,如图所示: 二、确定评价指标体系的权重 确定各指标的权重是模糊综合评价法的步骤之一。本文根据绿色供应链评价体系的层次结构特点,采用层次分析法确定其权重。尽管层次分析法中也选用了专家调查法,具有一定的主观性,但是由于本文在使用该方法的过程中,对多位专家的调查进行了数学处理,并对处理后的结果进行了一致性检验,笔者认为,运用层次分析法能够从很大程度上消除主观因素带来的影响,使权重的确定更加具有客观性,也更加符合实际情况。 在此设各级指标的权重都用百分数表示,且第一级指标各指标的权重为Wi,i=1,2,…,n,n为一级指标个数。一级指标权重向量为: W=(W1,…,Wi,…Wn) 各一级指标所包含的二级指标权重向量为: W=(Wi1,…,Wis,…Wim),m为各一级指标所包含的二级指标个数,s=1,2,…,m。 各二级指标所包含的三级指标权重向量为: Wis=(Wis1,…Wis2,…Wimq),q为各二级指标所包含的三级指标个数。三、确定评价指标体系的权重建立模糊综合评价因素集将因素集X作一种划分,即把X分为n个因素子集X1,X2,…Xn,并且必须满足: 同时,对于任意的i≠j,i,j=1,2,…,均有 即对因素X的划分既要把因素集的诸评价指标分完,而任一个评 价指标又应只在一个子因素集Xi中。 再以Xi表示的第i个子因素指标集又有ki个评价指标即:Xi={Xi1,Xi2,…,XiKi},i=1,2,…,n 这样,由于每个Xi含有Ki个评价指标,于是总因素指标集X其有 个评价指标。 四、 进行单因素评价,建立模糊关系矩阵R 在上一步构造了模糊子集后,需要对评价目标从每个因素集Xi上进行量化,即确定从单因素来看评价目标对各模糊子集的隶属度,进而得到模糊关系矩阵: 其中si(i=1,2,…,m)表示第i个方案,而矩阵R中第h行第j列元素rhj表示指标Xih在方案sj下的隶属度。对于隶属度的确定可分为两种 情况:定量指标和定性指标。 (1)定量指标隶属度的确定 对于成本型评价因素可以用下式计算: 对于效益型评价因素可以用下式计算:对于区间型评价因素可以用下式计算:上面三个式子中:f(x)为特征值,sup(f),inf(f)分别为对应于同一个指标的所有特征值的上下界,即是同一指标特征值的最大值和最小 模糊综合评价法的数学建模方法简介 任丽华 东营职业学院 [摘 要] 本文一种数学模型方法构造了一种对绿色供应链绩效进行评价的模糊综合评价法,主要从构造评价指标体系,确定评价指标体系的权重,确定评价指标体系的权重,建立模糊综合评价因素集,进行单因素评价、建立模糊关系矩阵R,计算模糊评价结果向量B等五个方面介绍这种评价方法。 [关键词] 绿色供应链绩效评价 模糊综合评价法 数学模型方法 流通论坛

渔业管理调研报告【推荐】

渔业管理调研报告 嫩江是松花江最大的支流,嫩江全长1371千米,流域面积28.3万平方千米。嫩江古名称难水,明代称脑温江,清初名诺尼江,蒙语的意思为“碧绿的江”。嫩江源于黑龙江省大兴安岭支脉伊勒呼里山,南流在嫩江县以上接纳大兴安岭东坡和小兴安岭西坡流出的许多支流,出山后,流入松嫩平原,在扶馀县三岔河附近与第二松花江汇合后,东流入松花江。支流主要有甘河、讷谟尔河、诺敏河、绰尔河、洮儿河等,30多条大小河流形成了典型的羽状水系,同时,还包括420平方公里的湿地——扎龙自然保护区。为了全面了解和反映嫩江流域渔业资源及渔业管理情况,我结合工作实践进行了深入调研,初步掌握了总体资源情况和工作情况,现报告如下: 一、嫩江流域的水文、渔业资源概况 嫩江流域属于半湿润地区,年降水量370-500毫米,上游多于下游,年均流量723立方米/秒,年均径流量228亿立方米;嫩江洪水期江面宽1-2千米,水深8-13米。每年11月中旬河流结冰,11月下旬封冻,翌年4月初解冻,4月中旬终冰,结冰期160天左右,冰厚1米左右。经过1998年那场百年一遇的大洪水,齐齐哈尔市加大了水利工程投入力度,已建成大型水库5座,中型蓄水工程28座、小型蓄水工程174座,近年又在内蒙古莫力达瓦达斡尔族自治旗境内建设了大型控制性水利枢纽工程——尼尔基水库,防洪效益将十分显著,我市现在的城市堤防标准为50年一遇,设计的洪峰流量为每秒钟12000立方

米,城市的防洪标准达到了100年一遇。为了进一步改善嫩江流域的生态环境,从70年代初开始,投资建设了北部、中部和南部三个引嫩工程,统称“三引”,“三引”控制区域已使退化的草原、减少的芦苇、消失的泡沼又恢复了生机,鸟类来此栖息,渔业得到大发展,粮食产量得到提高。目前,嫩江的鱼类资源十分丰富,共有鱼类15科,58属,88种,以鲤科鱼类为最多,共有55种,占鱼类总数的,“三花”、“五罗”就是我们嫩江独有的特产。 二、我市渔业船舶基本情况 我市目前共有农业部确定的渔船检验机构4个,其中,地市级1个,县级3个,机构人员总数48人,验船师12人,验船员6人。2012年是全国“渔业水上安全年”,市渔业船舶检验处从2012年年初以来始终注重渔业水上安全监管,定期深入实地,以现场登船检验、强化船舶信息管理、进入农户对渔民进行安全教育为重点,对辖区内的所有渔业船舶进行了一次全面检查,尤其是对船证不符的情况进行了重点查处。目前的基本情况是,我市共有渔业船舶2111艘,其中,机动渔船1784艘,非机动船327艘。12M≤L≤24M的5艘,L≤12M的2106艘。钢质渔船2107艘,木质4艘,渔船登记总吨位2587吨,渔业船舶登记总功率千瓦。这些渔船已经全部检验完毕,全市共收取渔业船舶检验费万元。其中齐市本级一万元,经过这次大规模检查,全处执法人员的服务意识和工作质量有了较大提高,全处无重大违法违纪案件,船检人员无不作为、乱作为行为,无行政败诉败议案件。 三、我市渔业管理中存在的突出问题

数学建模狐狸野兔问题

狐狸野兔问题 摘要:封闭自然环境中的狐狸和野兔存在捕食与被捕食关系,本题旨在通过对自然状态下 两物种数量变化规律的分析,推测加入人类活动(即人工捕获)时两物种数量的变化,进而得出人类活动对自然物种的影响,为人类活动提供参考,使其在自然允许的范围内,促进人与自然和谐相处。 对于问题一,首先建立微分方程,描述两物种数量随时间变化的Volterra 模型 ()0,0,0,021212211>>>>?????? ?+-=-=r r k k xy r y k dt dy xy r x k dt dx 并用解析法求得狐狸与野兔数量的关系 ()()2211k r x k r y x e y e c --= 为直观反映两物种数量随时间的变化规律,选取三组有代表性的初值,利用Matlab 软件绘图。在狐狸和野兔随时间的变化图像中,大致得出其数量呈周期变化,为进一步检验周期性,再用Matlab 绘图做出狐狸与野兔数量的关系图,得到封闭曲线,因此分析结果为:狐狸和野兔的数量都呈现周期性的变化,但不在同一时刻达到峰值。 对于问题二,利用数值解法,令模型中两式皆为0,即求得狐狸和野兔数量的平衡状态。且由问题一中狐狸与野兔数量的关系图知野兔和狐狸的平衡量恰为他们在一个周期内的平均值。 对于问题三,在Volterra 模型基础上引入人工捕获系数。 只捕获野兔时,野兔的自然增长率降低,狐狸自然死亡率增加,改进后模型同问题二处理方式一样,求得平衡状态,得出结论:捕获野兔时,狐狸数量减少,野兔数量反而增加,即Volterra 原理:为了减少强者,只需捕获弱者。 只捕获狐狸时,分析方法与只捕获野兔时相同,并得出野兔狐狸数量皆增加的结论。 问题三为自然界人类捕获生物提供了新的思路,即可以在正常允许范围内,为了达到减少某一种群数量的目的,相应的捕获其食饵,或适度地捕获捕食者使捕食者与被捕食者的数量都有所增加。 关键词:Volterra 模型Matlab 软件解析法周期性

狼兔问题的数学建模

狼追兔子的问题 摘要: 数学建模可以使抽象的问题用数学符号和语言清楚的表达出来。针对此题是高阶常微分方程问题。此例问题虽然问法多样,但解法基本一致,这道题狼和兔子在运动过程中属微分方程模型与一阶常微分方程。 狼追兔子问题来源很久,早在几百年前就有人在研究他,由于数学的发展水平不是很高和软件的局限,所以没有研究透彻。如今随着数学学科的发展和应用软件的飞速发展,对于这个的研究已进入新阶段。 由于狼要盯着兔子追,所以狼行走的是一条曲线,且在同一时刻,曲线上狼的位置与兔子的位置的连线为曲线上该点处的切线。建立二者的运动微分方程,计算它们的运动轨迹,用软件MATLAB求解微分方程模型。计算出兔子是否安全回到自己的巢穴。 1.1.1 问题的来源及意义: (一) 问题重述与分析: 现有一只兔子,一只狼,兔子位于狼的正西100米处。 假设兔子与狼同时发现对方并一起起跑,兔子往正北60米处的巢穴跑,而狼在追兔子,已知兔子、狼是匀速跑且狼的速度是兔子的两倍。问题是兔子能否安全回到巢穴 (二)题起源于导弹跟踪问题,与狼追兔子问题在解决方法上是大致一样的。 导弹跟踪的研究对于再军事上有很重要的意义。将导弹跟踪问题能简化为狼追兔子问题,都是高阶常微分方程模型,要涉及常微分方程,学会在实际问题中运用数学方法建模和求解。 1.1.2问题的分析: 饿狼追兔问题一阶微分方程初值问题数值解。 兔子它的洞在距离它现在吃草处正北方的60米处,在兔子的正东面100米处有一头饿狼正潜伏着观察兔子多时了兔子发现了狼的存在.兔子拼命的沿直线向洞逃跑,兔子知道不赶快进洞命休已,狼和兔子同时启动并且死死盯着兔子扑去.兔子跑的虽然快,但狼的速度是兔子速度的2倍.假如兔子和狼都匀速运动. 为了研究狼是否能够追上兔

数学建模中常见的十大模型讲课稿

数学建模中常见的十 大模型

精品文档 数学建模常用的十大算法==转 (2011-07-24 16:13:14) 转载▼ 1. 蒙特卡罗算法。该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟来检验自己模型的正确性,几乎是比赛时必用的方法。 2. 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法。比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用MA TLAB 作为工具。 3. 线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类算法。建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、Lingo 软件求解。 4. 图论算法。这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备。 5. 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法。这些算法是算法设计中比较常用的方法,竞赛中很多场合会用到。 6. 最优化理论的三大非经典算法:模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法。这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用。 7. 网格算法和穷举法。两者都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具。 8. 一些连续数据离散化方法。很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只能处理离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的。 9. 数值分析算法。如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用。 10. 图象处理算法。赛题中有一类问题与图形有关,即使问题与图形无关,论文中也会需要图片来说明问题,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用MATLAB 进行处理。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 2 十类算法的详细说明 2.1 蒙特卡罗算法 大多数建模赛题中都离不开计算机仿真,随机性模拟是非常常见的算法之一。 举个例子就是97 年的A 题,每个零件都有自己的标定值,也都有自己的容差等级,而求解最优的组合方案将要面对着的是一个极其复杂的公式和108 种容差选取方案,根本不可能去求解析解,那如何去找到最优的方案呢?随机性模拟搜索最优方案就是其中的一种方法,在每个零件可行的区间中按照正态分布随机的选取一个标定值和选取一个容差值作为一种方案,然后通过蒙特卡罗算法仿真出大量的方案,从中选取一个最佳的。另一个例子就是去年的彩票第二问,要求设计一种更好的方案,首先方案的优劣取决于很多复杂的因素,同样不可能刻画出一个模型进行求解,只能靠随机仿真模拟。 2.2 数据拟合、参数估计、插值等算法 数据拟合在很多赛题中有应用,与图形处理有关的问题很多与拟合有关系,一个例子就是98 年美国赛A 题,生物组织切片的三维插值处理,94 年A 题逢山开路,山体海拔高度的 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

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