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学生成绩分析数学建模

学生成绩分析数学建模
学生成绩分析数学建模

2012年暑期培训数学建模第二次模拟

承诺书

我们仔细阅读了数学建模联赛的竞赛规则。

我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括、电子、网上咨询等)与本队以外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其它公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们愿意承担由此引起的一切后果。

我们的参赛报名号为:

参赛队员(签名) :

队员1:

队员2:

队员3:

2012年暑期培训数学建模第二次模拟

编号专用页

参赛队伍的参赛:(请各个参赛队提前填写好):竞赛统一编号(由竞赛组委会送至评委团前编号):

竞赛评阅编号(由竞赛评委团评阅前进行编号):

2012年暑期培训数学建模第二次模拟

题目学生成绩的分析问题

摘要

本文针对大学高数和线代,概率论成绩进行建模分析,主要用到统计分析的知识及SPSS软件,建立了方差分析、单因素分析、相关性分析等相关模型,从而分析两个专业、四门课程成绩的显著性,以及课程之间的相关性。最后利用分析结论表明了我们对大学数学学习的看法。

问题一:每门课程两个专业的差异性需要进行多个平均数间的差异显著性检验,首先应该对数据进行正态分布检验,结论是各个专业的分数都服从正态分布,之后可以根据Kolmogorov-Smirnov 检验(K-S检验)原理,利用SPSS软件进行单因素方差分析,得出方差分析表,进行显著性检验,最后得出的结论是高数1、高数2、线代和概率这四科成绩在两个专业中没有显著性差异。

问题二:对于甲乙两个专业分别分析,应用问题一的模型,以每个专业不同班级的高数一、高数二、线代和概率平均数为自变量,同第一问相同的做法,得到两个专业中不同学科之间没有显著差异。

问题三:我们通过对样本数据进行Spss的“双变量相关检验”得出相关系数值r、影响程度的P值,从而来分析出高数1、高数2与概率论、现代的相关性。

问题四:利用上面数据,得到各专业课程的方差和平均值,再通过对各门课程的分析,利用分析结论表明了我们对大学数学学习的看法。

关键词:单因素方差分析、方差分析、相关分析、 spss软件、

一、问题重述

附件是甲专业和乙专业的高等数学上册、高等数学下册、线性代数、概率论与数理统计等三门数学课程的成绩数据,请根据数据分析并回答以下问题:(1)针对每门课程分析,两个专业的分数是否有明显差异?

(2)针对专业分析,两个专业学生的数学水平有无明显差异?

(3)高等数学成绩的优劣,是否影响线性代数、概率论与数理统计的得分情况?(4)根据你所作出的以上分析,面向本科生同学阐述你对于大学数学课程学习方面的看法。

二、模型假设

1、假设两个班学生的整体程度和基础差异不大。

2、学生和学生之间的成绩是相互独立的,没有影响的。

3、假设样本学生的成绩均来自于实际,由此做出的分析是接近实际,能够反映实际状况的。

三、问题分析

问题一分析:对于每门课程,两个专业的分数是否有显著性差异。首先,应该利用SPSS证明其服从正态分布,之后可以利用SPSS对数据进行单因素分析和方差分析,采用单因素分析法,以专业为方差分析因素,最后比较显著性(Sig),如果Sig>0.05,即没有显著性差异,若Sig<0.05,即对于该门课程,两专业分数有明显差异。

问题二分析:模型同问题一。针对专业分析,两个专业学生的各科数学水平有无明显差异。

问题三分析:判断高数I、高数Ⅱ和线代、概率论之间成绩的相关性。首先我们要分别整合出四门学科的一组综合指标作为样本,然后求出相关系数矩阵。

问题四分析:总结分析。求出各专业科目的平均值和方差,然后进行比较并和前几问相结合,提出合理的建议。

四、模型建立和求解

模型一:单因素方差分析模型

单因素方差分析是固定其他因素,只考虑某一因素对试验指标的影响。建立单因素方差分析模型,用以解决针对每门课程两个专业成绩是否有明显差异和针对专业各科数学成绩是否有明显差异的问题。

问题一求解:

我们以专业为方差分析的因子,甲专业和乙专业为因子的不同水平,每个班的成绩是实验的数据样本。

首先我们需要对数据进行正态分析检验其服从正态分布。利用SPSS软件可以进行正态性分析检验。

输入数据后,运行:分析——非参数检验——1-样本 K-S;之后运行:分析——描述统计——QQ图,可以对数据进行正态检验。

运行结果如图:

对每门课程的数据进行QQ图检验如图:

高数1的QQ图检验:

上图中,实线是正态分布的标准曲线,散点是实际的数据分布,由图可知,散点分布和实线非常接近,即甲乙两专业的高数1成绩服从正态分布。

同样可知,甲乙两专业的高数2和线代、概率论都服从正态分布。

之后可以对数据进行单因素分析,利用SPSS进行统计分析:分析——比较均值——单因素ANOVA,最后得出每门课程的单因素分析如下:

1、对高数1进行单因素分析,分析结果如下表:

由图可知,其显著性Sig=0.189>0.05(显著性水平为0.05),说明两个专业的高数1的成绩无明显差异,出现显著相同的状况。

2、对高数2进行单因素分析,分析结果如下表:

同样由图可知,其显著性水平Sig=0.294>0.05(显著性水平为0.05),说明两个专业的高数2成绩也显著相同。

3、对线代成绩进行单因素分析,分析结果如下表:

由图可知,其显著性水平为Sig=0.553>0.05,说明两个专业的线代水平没有明显差别,出现基本相同的状况。

4、对概率成绩进行单因素分析,分析结果如下表:

由图可知,概率成绩的显著性水平为Sig=0.216>0.05,说明两个专业的概率成绩显著相同,没有明显差别。

问题二求解:(模型一)

求解每个专业的学生各门数学成绩之间是否有明显不同,我们仍然运用单因素方差分析的模型,将科目看做对成绩的影响因素,则有两个条件,分别是高数1,高数2,线代,概率论。四科数学成绩看做随机变量,证明其也服从正态分布(仍然运用spss正态检验)。

每个变量的样本值为每个专业各班成绩的平均值。

在这里我们先证明:在甲乙两个专业。高数1,高数2,线代和概率分别成正态分布

在甲乙专业中分别定义变量名为高数1,高数2,线代和概率。

运行spss软件:分析-> 描述统计 -> 描述,分析-> 非参数检验 -> 1-样本K-S。

运行结果如下:

表2.1 甲专业学生各科成绩描述统计量

N 极小值极大值均值标准差方差

高数一153 0 433 73.88 32.875 1080.767 高数二153 40 96 70.12 10.226 104.570 线代153 0 98 70.68 14.615 213.588 概率153 22 97 75.09 14.044 197.228 有效的 N (列表状态)153

表2.2 甲专业学生各科成绩 Kolmogorov-Smirnov 检验

高数一高数二线代概率

N 153 153 153 153 正态参数a,b均值73.88 70.12 70.68 75.09 标准差32.875 10.226 14.615 14.044 最极端差别绝对值.284 .153 .187 .082 正.257 .153 .067 .059

负-.284 -.128 -.187 -.082 Kolmogorov-Smirnov Z 3.515 1.897 2.310 1.020 渐近显著性(双侧) .000 .001 .000 .249

a. 检验分布为正态分布。

b. 根据数据计算得到。

表2.4 乙专业学生各科成绩 Kolmogorov-Smirnov 检验

高数一高数二线代概论

N 108 108 108 108

正态参数a,b均值69.34 65.43 70.19 74.45

标准差13.890 14.333 13.159 14.109

最极端差别绝对值.204 .251 .173 .116

正.123 .123 .092 .059

负-.204 -.251 -.173 -.116 Kolmogorov-Smirnov Z 2.123 2.605 1.797 1.203

渐近显著性(双侧) .000 .000 .003 .111

a. 检验分布为正态分布。

b. 根据数据计算得到。

甲专业

ANOVA

表2.5 甲专业学生各科成绩

平方和

df

均方 F 显著性

组间 68.560 3 22.853 1.497

.265

组 183.249 12 15.271

总数

251.809

15

得49.3)12,3(497.11≈<=-αF F , F 值落在接受域,所以接受0H 。显著性为0.265,即由方差分析得到甲专业四门数学成绩无明显差异。

乙专业

ANOVA

表2.6 甲专业学生各科成绩

平方和 df

均方 F 显著性

组间 121.301 3 40.434 1.872

.213

组 172.758 8 21.595

总数

294.059

11

得07.4)8,3(872.11≈<=-αF F , F 值落在接受域,所以接受0H 。显著性为0.213,即由方差分析得到乙专业四门数学成绩无明显差异。

问题三求解:(模型二)

需要解决学生高等数学成绩的优劣,对线性代数、概率论与数理统计课程的成绩是否显著性相关。

将高数Ⅰ,高数Ⅱ,线代,概率论学科成绩看做四个总体,分别把甲乙专业同学的成绩作为样本。然后分别对高数Ⅰ,高数Ⅱ进行相关性分析。相关性分析有很多方法,为简便运算,本文主要应用SPSS 软件的相关性分析求解:

**. 在 .01 水平(双侧)上显著相关。

上表是相关系数大小及其显著性检验结果表,从表中可看出:

甲专业:高数Ⅱ和线代的相关系数r=0.446,且显著性水平为p=0.000<0.01,因此相关性非常显著,高数Ⅱ和概率论的相关系数r=0.308,且显著性水平为p=0.000<0.01,因此相关性非常显著。

乙专业:高数Ⅰ和线代的相关系数r=0.619,且显著性水平为p=0.000<0.01,因此相关性非常显著;同理高数Ⅰ和概率论的相关系数r=0.543,且显著性水平为p=0.000<0.01,相关性非常显著;高数Ⅱ和线代的相关系数r=0.680,且显著性水平为p=0.000<0.01,因此相关性非常显著,高数Ⅱ和概率论的相关系数r=0.556,且显著性水平为p=0.000<0.01,因此相关性非常显著。

问题四求解:(模型三)

求出各专业各课程的方差以及各课程的平均值:

各专业各课程方差 各课程平均值

由上图我们可以看出,对于甲专业来说,各门课方差起伏较大,高数Ⅱ方差明显低于其它3门课;对于乙专业来说,各门课方差无太大变化,高数Ⅱ略低。总的来说,高数Ⅱ的平均分最低,概率论最高。可以看出高数Ⅱ课程对同学们来说普遍较难,应该更加用心的学习,才能更好地掌握知识。

学好高数是因为它是一门极能锻炼思维能力的学科,更重要的是,它能锻炼一个人能的耐心与定力-在如今社会里,常常能沉下心来对几个数学问题专研几个小时的人,真的不算多了。

在现实世界中,一切事物都发生变化并遵循量变到质变的规律。数学对于现代人整体素质的意义,对于社会与人文科学的作用,也是逐渐被人们所认识的。恩格斯说:要辨证而又唯物的了解自然,就必须掌握数学。英国著名哲学家培根说:数学是打开科学大门的钥匙。现在已经没有哪一个领域能够抵得住数学的渗透。随着知识经济时代的到来,社会经济领域中许多研究对象的数量化趋势越发增强,计算机的广泛普及并深入到人们生活工作的各个角落。诸如此类现象,向人们提出一个迫切问题:每个要想成为有较高文明素养的现代人应当具备一定的数学素质。因此对本科大学生来说,高等数学教育应该是必不可少的。

数学教育要培养学生运用数学去分析、解决问题的能力,这种能力不仅表现在对数学知识的记忆,更主要的是掌握数学的思维推理方法。某些定理或公式可以记忆一时,而数学独有的思维与推理方法却能长期发挥作用,甚至受益终生。因为他们是创造的源泉,是发展的基础。对人文类学习者而言更培养了我们的理性思维能力,使得思考诸多问题时更加严谨全面。数学是观察世界的一种方式,这种方式有助于精确理解世界的每个方面。

所有的地方都用到数学,数学无处不在。没有数学支撑的学科是无法想象的。举一些常见的例子吧,大学物理的公式很多是用积分形式表达的,一种无穷思想。包括牛顿定理。大学里三大力学的课程都要运用到高等数学的容。最关键是学数学可以锻炼人的逻辑思维。高等数学里一直贯穿2册书的思想是极限思想,无穷思想。导数、微分是无穷细分的运用。积分是极限求和。无穷中存在极限,极限

中尽显无穷。那是你高中的知识所无法理解和具备的思想。只有学过高数的人才懂得。

综上,高数和线代、概率论学科密切相关,可以说高数是一切理工学科的基础,但同时它的难度也比较大,同学们一定要在高数上多下工夫,为将来其他课程的学习打下坚实的基础。

五、模型评价:

优点:1.本文建立了单因素方差分析模型,该模型适用围较广,便于推广。

2 .该模型以数理统计作为基础,具有一定的理论依据。其运用显著性验,

单因素方分析能有效地对于问题进行合理的求解。

3. 由于题中所给数据较多,计算比较困难,运用spss软件进行求解在很

大程度上减少了计算的冗余度,方便快捷。

缺点: 1.根据题意科目的调整只是依据方差大小,可能会与实际不符。

2. 用题目给的数据进行分析,数据不一定准确。

3. 为了简化模型,我们没有考虑各科之间的差异,并且由于我们的样本

容量相对较小,无法得到更一般意义上的结论,而且学生的成绩有时也不是相互独立的,因此在现实使用中有很大的局限性。

六、模型的改进与应用

对于此次模型,我们可以在查取充分的实际数据之后,将不同类别科目进行权重划分,并将学生成绩及科目对于学生的实用度加以考虑入第四题的解题中,从而可以合理地做到一方面减轻学生的学习负担,另一方面为学生择取更宜于实际运用的学科,从而将模型更好地运用到实际生活中。

七、参考文献

参考文献:[1]《统计分析与是spss的应用》中国人民大学薛微编著

[2]《数学模型(第三版)》高等教育启源金星编著

学生成绩分析数学建模优秀范文

2012年暑期培训数学建模第二次模拟 承诺书 我们仔细阅读了数学建模联赛的竞赛规则。 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括、电子、网上咨询等)与本队以外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其它公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们愿意承担由此引起的一切后果。 我们的参赛报名号为: 参赛队员 (签名) : 队员1: 队员2: 队员3:

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

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

数学建模——回归分析

回归分析——20121060025 吕佳琪 企业编号生产性固定资产价值(万元)工业总产值(万元) 1318524 29101019 3200638 4409815 5415913 6502928 7314605 812101516 910221219 1012251624 合计65259801 (2)建立直线回归方程; (3)计算估价标准误差; (4)估计生产性固定资产(自变量)为1100万元时总产值(因变量)的可能值。解: (1)画出散点图,观察二变量的相关方向 x=[318 910 200 409 415 502 314 1210 1022 1225]; y=[524 1019 638 815 913 928 605 1516 1219 1624]; plot(x,y,'or') xlabel('生产性固定资产价值(万元)') ylabel('工业总产值(万元)') 由图形可得,二变量的相关方向应为直线 (2)

x=[318 910 200 409 415 502 314 1210 1022 1225]; y=[524 1019 638 815 913 928 605 1516 1219 1624]; X = [ones(size(x))', x']; [b,bint,r,rint,stats] = regress(y',X,0、05); b,bint,stats b = 395、5670 0、8958 bint = 210、4845 580、6495 0、6500 1、1417 stats = 1、0e+004 * 0、0001 0、0071 0、0000 1、6035 上述相关系数r为1,显著性水平为0 Y=395、5670+0、8958*x (3) 计算方法:W=((Y1-y1)^2+……+(Y10-y10)^2)^(1/2)/10 利用SPSS进行回归分析:

初中学生数学建模能力调查与分析

初中学生数学建模能力调查与分析 (一)调查目的 《全日制义务教育课程标准》指出:“义务教育阶段的数学课程,其基本出发点是促进学生全面、持续、和谐地发展”,“强调从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象为数学模型并进行解释和应用的过程,使学生获得数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等方面得到进步和发展”。 因此培养学生运用数学知识分析和解决实际问题的能力成为初中阶段数学教学的 首要任务之一,而数学建模教学正是为培养学生解决实际问题能力提供的一种有效途 径。笔者为了了解碧莲学区初级中学学生数学建模能力的现状及存在的问题,选取二所初中八年级各一个教学班学生进行测试和问卷调查,并对调查结果加以整理,以便为开展数学建模教学研究提供较可靠的资料。 (二)调查的对象 碧莲镇中学与大若岩镇中学初二年级的各一个教学班,共96名学生。(三)调查方式 采用数学建模能力测试题(共有3题,每题满分为20分)及数学建模学习状况问卷调查。 (四)学生的测试题及结果分析 测试要求学生在45分钟内完成三道数学建模题,每题满分为20分,要求学生在解答过程中,无论用什么方法解答,无论解答对否,均要写下解题过程或思考过程。 1、测试题 (1)某校校长暑假将带领该校市级“三好学生”去旅游,甲旅行社说:“如果校长买全价票一张,则其余学生可享受半价优待”,乙旅行社说:“包括校长在内全部按全 票价的6折优惠”(即按全票价的60%收费),若全票价为240元, ①设学生数为x,甲旅行社收费为y 甲,乙旅行社收费为y 乙 ,分别计算两家旅行 社的收费(建立表达式); ②当学生数是多少时,两家旅行社的收费一样?

建立数学建模案例分析

§15.4锁具装箱问题 [学习目标] 1.能表述锁具装箱问题的分析过程; 2.能表述模型的建立方法; 3.会利用排列组合来计算古典概型; 4.会利用Mathematica求解锁具装箱问题。 一、问题 某厂生产一种弹子锁具,每个锁具的钥匙有5个槽,每个槽的高度从{1,2,3,4,5,6}6个数(单位从略)中任取一数。由于工艺及其它原因,制造锁具时对5个槽的高度有两个要求:一是至少有3个不同的数;二是相邻两槽的高度之差不能为5。满足上述两个条件制造出来的所有互不相同的锁具称为一批。销售部门在一批锁具中随意地抽取,每60个装一箱出售。 从顾客的利益出发,自然希望在每批锁具中不能互开(“一把钥匙开一把锁”)。但是,在当前工艺条件下,对于同一批中两个锁具是否能够互开,有以下实验结果:若二者相对应的5个槽的高度中有4个相同,另一个槽的高度差为1,则可能互开;在其它情况下,不可能互开。 团体顾客往往购买几箱到几十箱,他们会抱怨购得的锁具中出现互开的情形。现请回答以下问题: 1.每批锁具有多少个,能装多少箱? 2.按照原来的装箱方案,如何定量地衡量团体顾客抱怨互开的程度(试对购买一、二箱者给出具体结果)。 二、问题分析与建立模型 因为弹子锁具的钥匙有5个槽,每个槽的高度从{1,2,3,4,5,6}这6个数中任取一数,且5个槽的高度必须满足两个条件:至少有3个不同的数;相邻两槽的高度之差不能为5。所以我们在求一批锁具的总数时,应把问题化为三种情况,即5个槽的高度由5个不同数字组成、由4个不同数字组成、由3个不同数字组成,分别算出各种情况的锁具个数,然后相加便得到一批锁具的总个数。在分别求这三种情况锁具个数的时候,先求出满足第1个条件的锁具个数再减去不满足第2个条件的锁具个数。在求这三种情况锁具个数的时候,主要依靠排列组合的不尽相异元素的全排列公式。 下面用一个5元数组来表示一个锁具: Key=(h1,h2,h3,h4,h5) 其中h i表示第i个槽的高度,i=1,2,3,4,5。此5元数组表示一把锁,应满足下述条件: 条件1:h i∈{1,2,3,4,5,6},i = 1,2,3,4,5。

对中国大学生数学建模竞赛历年成绩的分析与预测

2012年北京师范大学珠海分校数学建模竞赛 题目:对中国大学生数学建模竞赛历年成绩的分析与预测 摘要 本文研究的是对自数学建模竞赛开展以来各高校建模水平的评价比较和预测问题。我们将针对题目要求,建立适当的评价模型和预测模型,主要解决对中国大学生数学建模竞赛历年成绩的评价、排序和预测问题。 首先我们用层次分析法来评价广东赛区各校2008年至2011年及全国各大高校1994至2011年数学建模成绩,从而给出广东赛区各校及全国各大高校建模成绩的科学、合理的评价及排序;其次运用灰色预测模型解决广东赛区各院校2012年建模成绩的预测。 针对问题一,首先我们对比了2008到2011年参加建模比赛的学校,通过分析我们选择了四年都参加了比赛的学校进行合理的排序(具体分析过程见表13),同时对本科甲组和专科乙组我们分别进行排序比较。在具体解决问题的过程中,我们先分析得出影响评价结果的主要因素:获奖情况和获奖比例,其中获奖情况主要考虑国家一等奖、国家二等奖、省一等奖、省二等奖、省三等奖,我们采用层次分析法,并依据判断尺度构造出各个层次的判断矩阵,对它们逐个做出一致性检验,在一致性符合要求的情况下,通过公式与matlab求得各大学的权重,总结得分并进行排序(结果见表11);在对广东赛区各高校2012建模成绩预测问题中,我们采用灰色预测模型,我们以华南农业大学为例,得到该校2012年建模比赛获奖情况为:省一等奖、省二等奖、省三等奖及成功参赛奖分别为5、9、8、8(其它各高校预测结果见表10)。 针对问题二,我们对全国各院校的自建模竞赛活动开展以来建模成绩排序采用与问题一相同的数学模型,在获奖情况考虑的是全国一等奖、全国二等奖。运用matlab求解,结果见表12。 针对问题三,我们通过对一、二问排序的解答及数据的分析,得出在对院校进评价和预测时还应考虑到各院的师资力量、学校受重视程度、学生情况、参赛经验等因素,考虑到这些因素,为以后评价高校建模水平提供更可靠的依据。 关键词:层次分析法权向量灰色预测模型模型检验 matlab

数学建模比赛的选拔问题

数学建模比赛的选拔问题 卢艳阳 王伟 朱亮亮 (黄河科技学院通信系,) 摘要 本文是关于全国大学生数学建模竞赛选拔的问题,依据数学建模组队的要求,每队应具备较好的数学基础和必要的数学建模知识、良好的编程能力和熟练使用数学软件等的综合实力,在此前提下合理的分配队员,利用层次分析法,建立合理分配队员的数学模型,利用MATLAB ,LONGO 工具求出最优解。、 问题一:依据建模组队的要求,合理分配每个队员是关键,主要由团队精神、建模能力、编程能力、论文写作能力、思维敏捷以及数学知识等等,经过讨论分析,确定良好的数学基础、建模能力,编程能力为主要参考因素。 问题二:根据表中所给15人的可参考信息,我们对每个队员的每一项素质进行加权,利用层次分析法选出综合素质好的前9名同学,然后利用0-1规划的相关知识对这9人进行合理分组,利用MATLAB 、LINGO 得到其中一个如下的分 组:'1s 、10s 、4s ;2s 、11s 、14s ;6s 、13s 、8s 问题三:我们将所选出的这9名同学和这个计算机编程高手的素质进行量化加权,然后根据层次分析法,利用MATLAB 工具进行求解,得出了最佳解。由于我们选取队员参考的是这个人的综合素质,而不是这个人的某项素质,并由解出的数据可以看出这个计算机编程高手不能被直接录用。所以说只考虑某项素质,而不考虑其他的素质的同学是不能被直接录用的。 问题四:根据前面三问中的分组的思路,我们通过层次分析法先从所有人中依据一种量化标准选出符合要求的高质量的同学,然后利用0-1变量进行规划,在根据实际问题的约束,对问题进行分析,然后可以得出高效率的分组。

数学建模案例分析--对策与决策方法建模6决策树法

§6 决策树法 对较为复杂的决策问题,特别是需要做多个阶段决策的问题,最常用的方法是决策树法。决策树法是把某个决策问题未来发展情况的可能性和可能结果所做的预测用树状图画出来。其步骤如下: 1、用方框表示决策点。从决策点画出若干条直线或折线,每条线代表一个行动方案,这样的直线或折线称为方案枝。 2、在各方案枝的末端画一个园圈,称为状态点,从状态点引出若干直线或折线,每条线表示一个状态,在线的旁边标出每个状态的概率,称为概率枝。 3、把各方案在各个状态下的损益期望值算出标记在概率枝的末端。 4、把计算得到的每个方案的损益期望值标在状态点上,然后通过比较,选出损益期望值最小的方案为最优方案。 例1某厂准备生产一种新产品,产量可以在三种水平n1、n2、n3中作决策。该产品在市场上的销售情况可分为畅销、一般和滞销三种情况,分别为S1、S2、S3。通过调查,预测市场处于这三种情况的概率分别为0.5、0.3、0.2。三种决策在各种不同市场情况下的利润见下表: 表1 基于各种决策的各种市场情况的利润表(万元) 我们可以计算每种决策下利润的期望值: 实行在水平n1下生产的利润的期望值为:90×0.5+30×0.3-60×0.2=42 实行在水平n2下生产的利润的期望值为:60×0.5+50×0.3-10×0.2=43 实行在水平n3下生产的利润的期望值为:10×0.5+9×0.3-6×0.2=6.5 由于在水平n2下生产利润的期望值最大,因而应选择产量水平n2生产。 可以应用决策树帮助解决这样的决策问题,把各种决策和情况画在图1上: 图1

图中的方框(□)称为决策点,圆圈(○)称为状态点,从方框出发的线段称为对策分支,表示可供选择的不同对策。在圆圈下面的线段称为概率分支,表示在此种对策下可能出现的各种情况。在概率分支上注明了该情况出现的概率。在每一个概率分支的末端注明了对应对策和对应情况下的收益(利润)。在计算时,我们把相应的期望值写在相应的状态点旁边,再由比较大小后选择最优决策,在图上用∥表示舍弃非最优的对策,并在决策点上注明最优决策所对应的期望利润。 图2 利用决策树还可以解决多阶段的决策问题。 例2 某公司在开发一种新产品前通过调查推知,该产品未来的销售情况分前三年和后三年两种情况。因此生产该产品有两种可供选择的方案:建造大厂和建造小厂。如果建造大厂,投资费用5000万元,当产品畅销时,每年可获利2000万元,当产品滞销时,每年要亏损120万元。如果建造小厂,投资费用1000万元,当产品畅销时,每年可获利300万元,当产品滞销时,每年仍可获利150万元。若产品畅销可考虑在后三年再扩建,扩建投资需2000万元,随后三年每年可获利1000万元;也可不再扩建。预测这六年该产品畅销的概率为0.6,滞销的概率为0.4。试分析该公司开发新产品应如何决策? 根据问题的各种情况可以画出决策树如下:这是一个两阶段的决策问题。注意到图中有两个决策点,反映建小厂的方案中可以分成前三年和后三年两个阶段,并在后三年还要做出一次决策。 图3 把各种数据填到图适当的位置后,由后向前计算获利的期望值。由图可见应采用决策:建造大厂。 500 900 1000*3=3000 300*3=900 6.5

数学建模案例分析

案例分析1: 自行车外胎的使用寿命 问题: 目前,自行车在我国是一种可缺少的交通工具。它小巧、灵活、方便、易学,而且价格适中,给广大居民带来了不小的益处。但是,自行车也有令人头痛的地方,最常见的问题莫过于扎胎了。扎胎的原因有很多,但相当一部分是由于外胎磨损,致使一些玻璃碴、小石子很容易侵入、扎破内胎。为了减少不必要的麻烦,如何估计自行车外胎的寿命,及时更换? 分析: 分析角度:由于题目里未明确指出我们是应从厂家角度,还是应从用户角度来考虑这个问题,因此需要我们自己做出合理判断。若从厂家角度,我们面对的应当是一大批自行车外胎的平均寿命的估计。这样的估计要求一定精确度和相对明确的使用环境;而从用户角度来说,面对的仅是个人的一辆车,不需要很高的精确度,这样的寿命估计更简单,易于随时了解,下面仅从用户角度进行分析。 产品的使用者需要了解产品的寿命,是基于安全性及更换的费用来考虑的。我们将这两个标准作为主要标准来分析,首先值得注意的两个关键性问题是如何定义寿命、何时为寿命的终止。寿命的定义要做到科学,直观,有可比性,在航空工业中航天飞机的使用寿命是用重复使用的次数来衡量,而工厂机器设备的寿命则以连续工作的时间来定义。本题外胎的寿命亦可用时间来表征,但由于外胎的寿命直接与其磨损速度相关;而磨损速度又与使用频率及行驶速度相互联系,致使外胎的寿命不一定与使用时间成正比(这种非正比关系使我们不能拿一辆—天跑200公里的自行车与一天只跑1公里的自行车进行寿命比较),降低了可比性。如换成自行车的路程寿命来比较,就好得多。产品寿命是在安全性和更换费用相互制约下达到的一个点,在这个点上,外胎的安全系数降到用户不可接受的最低值,更换费用(寿命越长,在一定意义上更换费用越低)也达到了最大限度的节省。 弄清了上面两个问题后,我们继续明确建立模型需要解决哪些问题及建立模型的重点难点。 自行车使用过程中,一来影响因素多,二来这些因素之间彼此相关,十分复杂,要做到比较准确地估计使用寿命,不但要对外胎的性能有相当的了解,而且对使用环境更不能忽视。当然我们由于是站在用户角度上来考虑的,相对地就可忽略一些次要的影响因素。 这样的数学模型面对着两个主要问题。一、自行车使用寿命与外胎厚度的关系,二、外胎能够抵御小石子破坏作用的最小厚度。后者可处理得相对简略些(如只考虑一块具有一般特征的小石子对外胎的破坏作用),而重点(也是难点)是第一个问题。车重、人重、轮胎性质(力学的、热学的、甚至化学的)和自行车使用频率等都左右着它们的关系。这么多相关因素,不必一一都加以考虑(用户是不会在意这么多的),有些因素,可以先不考虑,在模型的改进部分再作修改,采取逐步深入的方法,如:摩擦损耗有滑动摩擦和滚动摩擦损耗两种,由于滚动摩擦占用的时间(或路程)显然占绝对优势,因此可重点考虑。但滑动摩擦造成的一次损坏又比滚动摩擦大,在刹车使用过频的情况下,就不能不考虑了。 最后,需对得出的结果用简单清晰的文字进行说明,以供用户参考。 案例分析2:城市商业中心最优位置分析 问题: 城市商业中心是城市的基本构成要素之一。它的形成是一个复杂的定位过程。商业中心的选址涉及到各种因素制约,但其中交通条件是很重要的因素之一。即商业中心应位于城市“中心”,如果太偏离这一位置,极有可能在城市“中心”地带又形成一个商业区,造成重复建设。 某市对老商业中心进行改建规划,使居民到商业中心最方便。如果你是规划的策划者,如何建立一个数学模型来解决这个问题。

第1章 数学建模与误差分析

第1章数学建模与误差分析 1.1 数学与科学计算 数学是科学之母,科学技术离不开数学,它通过建立数学模型与数学产生紧密联系,数学又以各种形式应用于科学技术各领域。数学擅长处理各种复杂的依赖关系,精细刻画量的变化以及可能性的评估。它可以帮助人们探讨原因、量化过程、控制风险、优化管理、合理预测。近几十年来由于计算机及科学技术的快速发展,求解各种数学问题的数值方法即计算数学也越来越多地应用于科学技术各领域,相关交叉学科分支纷纷兴起,如计算力学、计算物理、计算化学、计算生物、计算经济学等。 科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算,是一种使用计算机解释和预测实验中难以验证的、复杂现象的方法。科学计算是伴随着电子计算机的出现而迅速发展并获得广泛应用的新兴交叉学科,是数学及计算机应用于高科技领域的必不可少的纽带和工具。科学计算涉及数学的各分支,研究它们适合于计算机编程的数值计算方法是计算数学的任务,它是各种计算性学科的联系纽带和共性基础,兼有基础性和应用性的数学学科。它面向的是数学问题本身而不是具体的物理模型,但它又是各计算学科共同的基础。 随着计算机技术的飞速发展,科学计算在工程技术中发挥着愈来愈大的作用,已成为继科学实验和理论研究之后科学研究的第三种方法。在实际应用中所建立的数学模型其完备形式往往不能方便地求出精确解,于是只能转化为简化模型,如将复杂的非线性模型忽略一些因素而简化为线性模型,但这样做往往不能满足精度要求。因此,目前使用数值方法来直接求解较少简化的模型,可以得到满足精度要求的结果,使科学计算发挥更大作用。了解和掌握科学计算的基本方法、数学建模方法已成为科技人才必需的技能。因此,科学计算与数学建模的基本知识和方法是工程技术人才必备的数学素质。 1.2 数学建模及其重要意义 数学,作为一门研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和人们生活的实际需要密切相关。用数学方法解决工程实际和科学技术中的具体问题时,首先必须将具体问题抽象为数学问题,即建立起能描述并等价代替该实际问题的数学模型,然后将建立起的数学模型,利用数学理论和计算技术进行推演、论证和计算,得到欲求解问题的解析解或数值解,最后用求得的解析解和数值解来解决实际问题。本章主要介绍数学建模基本过程和求解数学问题数值方法的误差传播分析。 1.2.1 数学建模的过程 数学建模过程就是从现实对象到数学模型,再从数学模型回到现实对象的循环,一般通过表述、求解、解释、验证几个阶段完成。数学建模过程如图1.2.1所示,数学模型求解方法可分为解析法和数值方法,如图1.2.2所示。 表述是将现实问题“翻译”成抽象的数学问题,属于归纳。数学模型的求解方法则属于演绎。归纳是依据个别现象推出一般规律;演绎是按照普遍原理考察特定对象,导出结论。演绎利用严格的逻辑推理,对解释现象做出科学预见,具有重要意义,但是它要以归纳的结论作为公理化形式的前提,只有在这个前提下

学生成绩分析数学建模优秀范文汇编

学习-----好资料 2012年暑期培训数学建模第二次模拟 承诺书 我们仔细阅读了数学建模联赛的竞赛规则。 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与本队以外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其它公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们愿意承担由此引起的一切后果。 我们的参赛报名号为: 参赛队员(签名) : 队员1: 队员2: 队员3: 更多精品文档. 学习-----好资料 2012年暑期培训数学建模第二次模拟 编号专用页 参赛队伍的参赛号码:(请各个参赛队提前填写好):

竞赛统一编号(由竞赛组委会送至评委团前编号): 竞赛评阅编号(由竞赛评委团评阅前进行编号):年暑期培训数学建模第二次模拟2012更多精品文档.学习-----好资料

学生成绩的分析问题题目 摘要主要用到统计分析的概率论成绩进行建模分析,本文针对大学高数和线代,软件,建立了方差分析、单因素分析、相关性分析等相关模型,从SPSS知识及最后利用分以及课程之间的相关性。而分析两个专业、四门课程成绩的显著性,析结论表明了我们对大学数学学习的看法。每门课程两个专业的差异性需要进行多个平均数间的差异显著性检问题一:结论是各个专业的分数都服从正态分布,首先应该对数据进行正态分布检验,验,软件进行原理,检验)利用SPSS之后可以根据Kolmogorov-Smirnov 检验(K-S、进行显著性检验,最后得出的结论 是高数1单因素方差分析,得出方差分析表,高数2、线代和概率这四科成绩 在两个专业中没有显著性差异。以每个专业不同问题二:对于甲乙两个专业分别分析,应用问题一的模型,班级的高数一、高数二、线代和概率平均数为自变量,同第一问相同的做法,得到两个专业中不同学科之间没有显著差异。的“双变量相关检验”得出相关系问题三:我们通过对样本数据进行Spss 与概率论、现代的相关、高数2、影响程度的P值,从而来分析出高数1数值r 性。问题四:利用上面数据,得到各专业课程的方差和平均值,再通过对各门 课程的分析,利用分析结论表明了我们对大学数学学习的看法。本文针对大学甲、乙两个专业数学成绩分析问题,进行建模分析,主要用到统计分析的知识和软件,建立了方差分析、相关分析的相关模型,研究了影matlabexcel以及, 响学生成绩的相关因素以及大学生如何进行数学课程的学习。工具得出各针对每门课程分析两个专业的数学成绩可以通过excel问题一门功课的平均值、方差进行比较分析。可以运针对专业分析两个专业的数学成绩的数学水平有无明显差异,问题二用平均数、方差进行检验,进一步分析其有无显著性差异。比较。并对两专业的数学成绩进行T概率论成绩进行散点图描述建立一元回归针对各班高数成绩和线代、问题三 线性模型,然后对模型进行求解,对模型进行改进。包括分析置信区间,残差等。检验一元回归线性模型置信区间 T 关键词:平均值方差 excel matlab 残差 更多精品文档. 学习-----好资料 关键词:单因素方差分析、方差分析、相关分析、 spss软件、更多精品文档. 学习-----好资料 一、问题重述 附件是甲专业和乙专业的高等数学上册、高等数学下册、线性代数、概率论与数理统计等三门数学课程的成绩数据,请根据数据分析并回答以下问题: (1)针对每门课程分析,两个专业的分数是否有明显差异? (2)针对专业分析,两个专业学生的数学水平有无明显差异?

最新数学建模数据分析题

中国矿业大学数学建模常规赛竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国矿业大学数学建模常规赛论文格式规范和2016年中国矿业大学数学建模常规赛通知。我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的,如果引用别人的成果或资料(包括网上资料),必须按照规定的参考文献的表述方式列出,并在正文引用处予以标注。在网上交流和下载他人的论文是严重违规违纪行为。 我们以中国矿业大学大学生名誉和诚信郑重承诺,严格遵守竞赛章程和参赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们授权中国矿业大学数学建模协会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。 我们的参赛队号:25 参赛队员(打印并签名):1. 易阳俊 2. 令月霞 3. 刘景瑞 日期: 2016 年 10 月日 (请勿改动此页内容和格式。此承诺书打印签名后作为纸质论文的封面。以上内容请仔细核对,如填写错误,论文可能被取消评奖资格。)

中国矿业大学数学建模常规赛竞赛 编号专用页 评阅统一编号(数学建模协会填写):

题目:数据的分析问题 摘要 本文需要解决的问题是如何根据就诊人员体内7种元素含量来判别某人是否患有疾病G和确定哪些指标是影响人们患疾病G的主要因素。通过解读题目可知,此类问题为典型的分析判别问题。我们先对数据进行了预处理,剔除了有异常数据的样本,然后采用元素分布判别法、马氏距离判别法和Fisher判别法,应用Excel、SPSS和MATLAB等软件来对某人是否患病进行判别,并通过绘制7种元素含量的折线图等来确定患该疾病的主要因素,最后应用综合判别法对之前的结论进行了检验。 对于问题一,在对数据预处理之后,我们删除了序号为10这个高度异常数据样本,然后我们分别采用元素分布判别法、马氏距离判别法和Fisher判别法对49个已知病例进行判别。对于元素分布判别法,我们通过数据预处理知道7种元素含量分布均符合正态分布,然后我们确定了以均值为大致中心的元素正常含量范围,得出其判别准确度为96%;对于马氏距离判别法,通过编写MATLAB 程序(见附录)来进行判别,得出其判别准确度为90%;对于Fisher判别法,通过SPSS软件来进行判别,得到线性判别函数,其判别准确度为96%; 针对问题二:我们运用问题一中建立的三个判别模型对25名就诊人员(见附录)的化验结果进行检验,判别结果如下表1: 行对分析,我们初步判定元素4与元素5是影响人们患疾病G的主要因素,然后用方法一的三种判别方法进行检验,其准确度在85%以上; 对于问题四,我们根据问题三得出的主要因素,分别用三种判别方法对25名就诊人员进行判别,再与问题二的判别结果进行对比,可知它们判断结果之间的差异性最高为24%。 对于问题五,由于三种判别法都有不足,所以我们采用了综合判别法,将三种判别方法的结果进行综合判断,最终我们通过主要因素进行判别的差异性下降到了12%,与问题一的判断结果的一致性达到了88%。 关键词:马氏距离判别,Fisher判别,综合判别,MATLAB,SPSS

数学课程的成绩分析(数模

数学课程的成绩分析(数模大作业)

2012年4月西安电子科技大学学报(自然科学版) Apr.2012 第X卷第X期JOURNAL OF XIDIAN UNIVERSITY Vol.XX No.X 数学课程的成绩分析 摘要:本文讨论了B题中给出的对大学数学课程的成绩分析的一种分析方 法,根据题目中提供的甲乙两专业4门数学学科的成绩,对成绩进行分类汇 总,再通过数理统计的方法进行对成绩的分析,运用Excel、Matlab绘出图 表,直观的分析甲乙专业,各数学学科的一些统计量。再查找数学教育的相 关资料,建立合理的数学水平评价模型。最后建立数学学科之间的相关回归 模型,利用Matlab进行回归检验,从而讨论各个数学学科之间的关系。 关键词:层次分析法统计回归方法一元线性回归数学水平评估模型 1问题重述 附件是甲专业和乙专业的高等数学上册、高等数学下册、线性代数、概率论与数理统计等三门数学课程的成绩数据,请根据数据分析并回答以下问题: (1)针对每门课程分析,两个专业的分数是否有明显差异? (2)针对专业分析,两个专业学生的数学水平有无明显差异? (3)高等数学成绩的优劣,是否影响线性代数、概率论与数理统计的得分情况? (4)根据你所作出的以上分析,面向本科生同学阐述你对于大学数学课程学习方面的看法。2模型假设和符号说明 2.1模型假设 1)甲专业24号同学高数I成绩433,不属于0-100分,所以当无效数据处理,不考虑它的影响。 2)考试成绩反映的是学生的真实水平。 3)高数成绩和线性代数、概率论与数理统计有相关关系。 4)将高数成绩定义为将高数I的成绩和高数II的成绩取平均。 5)两个专业的老师教课水平是一样的。 6)学生本科前的数学水平是相近的。 7)两专业的人数可以真实反应学生水平。 2.2符号说明 x:把高数成绩作为一元线性回归模型的自变量。

数学建模案例分析-- 插值与拟合方法建模1数据插值方法及应用

第十章 插值与拟合方法建模 在生产实际中,常常要处理由实验或测量所得到的一批离散数据,插值与拟合方法就是要通过这些数据去确定某一类已经函数的参数,或寻求某个近似函数使之与已知数据有较高的拟合精度。插值与拟合的方法很多,这里主要介绍线性插值方法、多项式插值方法和样条插值方法,以及最小二乘拟合方法在实际问题中的应用。相应的理论和算法是数值分析的内容,这里不作详细介绍,请参阅有关的书籍。 §1 数据插值方法及应用 在生产实践和科学研究中,常常有这样的问题:由实验或测量得到变量间的一批离散样点,要求由此建立变量之间的函数关系或得到样点之外的数据。与此有关的一类问题是当原始数据 ),(,),,(),,(1100n n y x y x y x 精度较高,要求确定一个初等函数)(x P y =(一般用多项式或分段 多项式函数)通过已知各数据点(节点),即n i x P y i i ,,1,0,)( ==,或要求得函数在另外一些点(插值点)处的数值,这便是插值问题。 1、分段线性插值 这是最通俗的一种方法,直观上就是将各数据点用折线连接起来。如果 b x x x a n =<<<= 10 那么分段线性插值公式为 n i x x x y x x x x y x x x x x P i i i i i i i i i i ,,2,1,,)(11 1 11 =≤<--+--= ----- 可以证明,当分点足够细时,分段线性插值是收敛的。其缺点是不能形成一条光滑曲线。 例1、已知欧洲一个国家的地图,为了算出它的国土面积,对地图作了如下测量:以由西向东方向为x 轴,由南向北方向为y 轴,选择方便的原点,并将从最西边界点到最东边界点在x 轴上的区间适当的分为若干段,在每个分点的y 方向测出南边界点和北边界点的y 坐标y1和y2,这样就得到下表的数据(单位:mm )。 根据地图的比例,18 mm 相当于40 km 。

数学建模__SPSS_典型相关分析

典型相关分析 在对经济问题的研究和管理研究中,不仅经常需要考察两个变量之间的相关程度,而且还经常需要考察多个变量与多个变量之间即两组变量之间的相关性。典型相关分析就是测度两组变量之间相关程度的一种多元统计方法。 典型相关分析计算步骤 (一)根据分析目的建立原始矩阵 原始数据矩阵 ?? ????????? ???nq n n np n n q p q p y y y x x x y y y x x x y y y x x x 2 1 2 1 222212221 1121111211 (二)对原始数据进行标准化变化并计算相关系数矩阵 R = ?? ? ? ??22211211 R R R R 其中11R ,22R 分别为第一组变量和第二组变量的相关系数阵,12R = 21 R '为第一组变量和第二组变量的相关系数 (三)求典型相关系数和典型变量 计算矩阵=A 111-R 12R 122-R 21R 以及矩阵=B 122-R 21R 1 11-R 12R 的特征值和特征向量,分 别得典型相关系数和典型变量。 (四)检验各典型相关系数的显著性 第五节 利用SPSS 进行典型相关分析 第一步,录入原始数据,如下表:X1 X2 X3 X4 X5 分别代表多孩率、综合节育率、初中及以上受教育程度的人口比例、人均国民收入和城镇人口比例。

1、点击“Files→New→Syntax”打开如下对话框。 2、输入调用命令程序及定义典型相关分析变量组的命令。如图

输入时要注意“Canonical correlation.sps”程序所在的根目录,注意变量组的格式和空格。 第三步,执行程序。用光标选择这些命令,使其图黑,再点击运行键,即可得到所有典型相关分析结果。

最新数学建模-学生成绩问题

题目1 1.某校60名学生的一次考试成绩如下: 93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 55 (1)计算均值、标准差、极差、偏度、峰度,画出直方图; (2)检验分布的正态性; (3)若检验符合正态分布,估计正态分布的参数并检验参数。

一、模型假设 1、假设60名同学的成绩记录准确。 2、假设60名同学的成绩服从正态分布。 二、模型的分析、建立与求解 第(1)小题是求60名同学成绩的均值、标准差、极差、偏度、峰度,并画出直方图。根据题目已给的数据用matlab求解,命令分别为:均值:mean(x) 中位数:median(x) 标准差:std(x) 方差:var(x) 偏度:skewness(x) 峰度:kurtosis(x) matlab求解过程如下: 1、数据的输入 x=[93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 55]; 2、用相应的命令求解 均值:mean(x) ans =80.1000 标准差:std(x) ans = 9.7106 极差:range(x) ans = 44

数学建模方法和步骤

数学建模的主要步骤: 第一、模型准备 首先要了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必需的各种信息,尽量弄清对象的特征. 第二、模型假设 根据对象的特征和建模目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言作出假设,是建模至关重要的一步.如果对问题的所有因素一概考虑,无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为,所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别主次,而且为了使处理方法简单,应尽量使问题线性化、均匀化. 第三、模型构成 根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量间的等式关系或其它数学结构.这时,我们便会进入一个广阔的应用数学天地,这里在高数、概率老人的膝下,有许多可爱的孩子们,他们是图论、排队论、线性规划、对策论等许多许多,真是泱泱大国,别有洞天.不过我们应当牢记,建立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用,因此工具愈简单愈有价值. 第四、模型求解 可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值运算等各种传统的和近代的数学方法,特别是计算机技术.一道实际问题的解决往往需要纷繁的计算,许多时候还得将系统运行情况用计算机模拟出来,因此编程和熟悉数学软件包能力便举足轻重. 第五、模型分析 对模型解答进行数学上的分析."横看成岭侧成峰,远近高低各不?quot;,能否对模型结果作出细致精当的分析,决定了你的模型能否达到更高的档次.还要记住,不论那种情况都需进行误差分析,数据稳定性分析. 数学建模采用的主要方法有: (一)、机理分析法:根据对客观事物特性的认识从基本物理定律以及系统的结构数据来推导出模 型. 1、比例分析法:建立变量之间函数关系的最基本最常用的方法. 2、代数方法:求解离散问题(离散的数据、符号、图形)的主要方法. 3、逻辑方法:是数学理论研究的重要方法,对社会学和经济学等领域的实际问题,在决策,对策等学科中得到广泛应用. 4、常微分方程:解决两个变量之间的变化规律,关键是建立“瞬时变化率”的表达式. 5、偏微分方程:解决因变量与两个以上自变量之间的变化规律. (二)、数据分析法:通过对量测数据的统计分析,找出与数据拟合最好的模型 1、回归分析法:用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法. 2、时序分析法:处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法. 3、回归分析法:用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法.

数学建模数据分析题

承诺书 我们仔细阅读了中国矿业大学数学建模常规赛论文格式规范和2016年中国矿业大学数学建模常规赛通知。我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的,如果引用别人的成果或资料(包括网上资料),必须按照规定的参考文献的表述方式列出,并在正文引用处予以标注。在网上交流和下载他人的论文是严重违规违纪行为。 我们以中国矿业大学大学生名誉和诚信郑重承诺,严格遵守竞赛章程和参赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们授权中国矿业大学数学建模协会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。 我们的参赛队号:25 参赛队员(打印并签名):1.易阳俊 2.令月霞 3.刘景瑞 日期: 2016年 10 月日 (请勿改动此页内容和格式。此承诺书打印签名后作为纸质论文的封面。以上内容请仔细核对,如填写错误,论文可能被取消评奖资格。)

编号专用页 评阅统一编号(数学建模协会填写):

题目:数据的分析问题 摘要 本文需要解决的问题是如何根据就诊人员体内7种元素含量来判别某人是否患有疾病G和确定哪些指标是影响人们患疾病G的主要因素。通过解读题目可知,此类问题为典型的分析判别问题。我们先对数据进行了预处理,剔除了有异常数据的样本,然后采用元素分布判别法、马氏距离判别法和Fisher判别法,应用Excel、SPSS和MATLAB等软件来对某人是否患病进行判别,并通过绘制7种元素含量的折线图等来确定患该疾病的主要因素,最后应用综合判别法对之前的结论进行了检验。 对于问题一,在对数据预处理之后,我们删除了序号为10这个高度异常数据样本,然后我们分别采用元素分布判别法、马氏距离判别法和Fisher判别法对49个已知病例进行判别。对于元素分布判别法,我们通过数据预处理知道7种元素含量分布均符合正态分布,然后我们确定了以均值为大致中心的元素正常含量范围,得出其判别准确度为96%;对于马氏距离判别法,通过编写MATLAB 程序(见附录)来进行判别,得出其判别准确度为90%;对于Fisher判别法,通过SPSS软件来进行判别,得到线性判别函数,其判别准确度为96%; 针对问题二:我们运用问题一中建立的三个判别模型对25名就诊人员(见附录)的化验结果进行检验,判别结果如下表1: 行对分析,我们初步判定元素4与元素5是影响人们患疾病G的主要因素,然后用方法一的三种判别方法进行检验,其准确度在85%以上; 对于问题四,我们根据问题三得出的主要因素,分别用三种判别方法对25名就诊人员进行判别,再与问题二的判别结果进行对比,可知它们判断结果之间的差异性最高为24%。 对于问题五,由于三种判别法都有不足,所以我们采用了综合判别法,将三种判别方法的结果进行综合判断,最终我们通过主要因素进行判别的差异性下降到了12%,与问题一的判断结果的一致性达到了88%。 关键词:马氏距离判别,Fisher判别,综合判别,MATLAB,SPSS

数学建模——如何正确、合理的评价学生成绩

数学建模——如何正确、合理的评价学生成绩 我们仔细阅读了曲阜师范大学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B/观、合理地评价学生的学习状况 参赛队员:***0710601079(07级应数一班) ***0710601144(07级应数一班) ***0710601002(07级应数一班) 日期 2009 年 5 月 28 日 客观、合理地评价学生的学习状况 本文以学生的四个学期的考试成绩为依据,从考试的排名的估计和排名的方法两个方面对学生的学习成绩进行了探讨并对学生下个学期的考试成绩进行了预测。在文章的前半部分,借助了概率统计、运筹学和决策论的相关知识和理论对学生的学习成绩进行了分析;文章的后半部分运用概率统计的次序统计 量对学生的下个学期的成绩进行了预测。 关键词:平均值、数学期望、方差、标准分数 符号引入:i表示第个i学生; NUM(i,j)表示第个i学生的第j学期成绩; AVE(i)表示第i个学生的四学期成绩平均数; VAR(i)表示第i个学生四学期学习成绩标准差; 客观、合理地评价学生的学习状况 评价学生学习状况的目的是激励优秀学生努力学习取得更好的成绩,同时鼓励基础相对薄弱的学生树立信心,不断进步。然而,现行的评价方式单纯的根据“绝对分数”评价学生的学习状况,忽略了基础条件的差异;只对基础条件较好的学生起到促进作用,对基础条件相对薄弱的学生很难起到鼓励作用。 假定四次考试试题难易适当,并且每个学生都发挥出应有水平。 公式简述:

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