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数学建模进行投资最优化

数学建模进行投资最优化
数学建模进行投资最优化

资产最优组合

摘要

本文在充分分析数据的基础上,运用了模糊评价评估产品近期表现的优劣性,利用线性规划模型对多种金融产品进行组合,得到最优解,最后对模型进行评价。

问题一:基于模糊评价模型。本文使用累计收益率、本月平均涨幅、β系数(风险指标)3个指标,建立评估模型,来评估金融产品近期的优劣性表现。首先用层次分析法给出各项评估指标的权重并进行对指标一致性检验,再用熵权法对权重值进行修正;然后建立评估模型,利用模糊评价法得出景顺长城内需增长、中邮战略新兴产业、华夏现金增利货币、工银货币、华能国际(稳健型)、万向钱潮(波动型)、*ST中华A(ST 型)、国债⑺、万业债的模糊评估指标分别为

[]

0.00971 0.00484 0.00072 0.00090 0.34040 0.45785 0.17205 0.00332 0.01022通过以上数据比较可知,股票的表现明显优于债券和基金。

问题二:首先构建线性规划模型,通过收益最大目标函数和约束条件,求解出最优产品组合。其次求解收益对应的β系数,绘出收益和风险的折线图。根据图示,找到风险变化一单位得到最大收益处的值,得到最优解:选择华能国际(稳健型)、万向钱潮(波动型)、国债⑺、万业债、中邮战略新兴产业、华夏现金增利货币的投资量为:3716.556、3752.874、3819.063、52.10025、109.8907、541.8917、41.32636 问题三:本文在对选取的指标运用层次分析法赋予权重后,用熵权法对权值进行修正,使权值更为准确。同时,利用综合评价得出产品的近期优劣性表现。但是,本文β系数求解考虑较为单一,β系数的计算公式可以根据产品公司进行修改。

本文运用EXCEL统计了大量数据,利用SPSS软件进行数据分析,使用MATLAB 进行模型求解,使得模型更具合理性,可行性和科学性。

关键词:层次分析,一致性检验,熵值取权,模糊评价,线性规划

一、问题重述

我国现有多种多样投资产品,例如银行理财产品,国债,基金,房产,实物黄金,股票,外汇,期货等等。对于投资者,其投资的主要目的在于获得较高的收益,但投资的收益受许多不确定因素的影响,均会影响投资的收益情况。这种收益的不确定性使得投资具有风险性,风险与收益是相伴而生的。投资者通过资产组合,可以一定程度上,减少单一风险资产中与市场总体变化无关的那些风险。因此,进行合理的资产组合以达到“低风险,高收益”目的对投资者是有其积极意义的。

在这样的背景下,我们提出问题:

问题一:对不同商业银行推出的基金,对稳健型、波动性、ST等不同类型股票以及公司债券、国库券的近期的表现进行分析评价。

问题二:按照10万元的投资额构建资产组合。,构造有效资产组合,力求形成投资组合的多元化效应,需建立怎样数学模型对资产组合进行风险—收益的定量分析,由此得到怎样的组合方式?

问题三:为更好地研究真实金融市场,还需要哪些信息?有了这些信息,如何建立模型解决问题?

二、问题的分析

对于问题一:

对于问题二:我们通过构建线性规划模型,通过收益最大目标函数和约束条件,求解出最优产品组合。其次求解收益对应的 系数,绘出收益和风险的折线图。根据图示,找到风险变化一单位得到最大收益处的值,得到最优解:

三、基本假设

1. 建模收集数据真实可靠;。

2. 建模中涉及主观分析的结论基本与事实相符。

3.假设产品表现主要受累计收益率、本月平均涨幅、β系数的影响。

4.假设路段交通需求稳定,没有什么特殊情况。 若还有其他特殊的假设,会在后面的建模中声明.

四、主要变量符号说明

为了便于描述问题,我们用一些符号来代替问题中涉及的一些基本变量,如表1所示。

表1 主要变量符号说明一览表

β

系统风险系数 i w

权重矩阵

ij p

模糊关系矩阵 E(x)

期望值(均值)

i x 投资量

m n d ? 指标矩阵

i w

权重矩阵

【注】其余没有列出的符号,我们将在文章第一次出现时给出具体说明

五、问题模型的建立和求解

5.1图表评估

本文选取了景顺长城内需增长、中邮战略新兴产业、华夏现金增利货币 、工银货币这四个基金,华能国际(稳健型)、万向钱潮(波动型)、*ST 中华A (ST 型)这三种股票,国债⑺、万业债这两种债券,根据上海证券公司,搜集到基金、股票、国债的收益及其涨幅数据。(基金收益数据见表1,其余数据见附录一)

4/11 -5.640% -0.410% 21.010% -1.910% 5.141% 5.491% 4/14 -5.020% 0.620% 20.500% -0.510% 5.094% 5.394% 4/15 -5.710% -0.690% 20.550% 0.050% 5.069% 5.358% 4/16 -6.460% -0.750% 19.820% -0.730% 5.050% 5.331% 4/17 -6.290% 0.170% 20.840% 1.020% 5.040% 5.336% 4/18 -5.920% 0.370% 22.020% 1.180% 5.032% 5.423% 4/21 -6.990% -1.070% 23.770% 1.750% 5.006% 5.334% 4/22 -9.100% -2.110% 22.470% -1.300% 4.996% 5.284% 4/23 -10.170% -1.070% 22.980% 0.510% 4.969% 5.227% 4/24 -10.430% -0.260% 24.620% 1.640% 4.951% 5.103% 4/25 -11.390% -0.960% 21.570% -3.050% 4.932% 4.947%

根据以上数据,作出基金收益率折线图(表2),大致观察收益情况以及波动情况。(股票和债券收益折线图见附录一)

图1 基金收益率折线图

通过计算得到各类产品的平均收益率和波动系数(表2)。波动系数用方差来衡量。

类型名称平均收益率波动系数

基金景顺长城内需增长-.173331 5.984

中邮战略新兴产业-.575554 3.315

华夏现金增利货币 4.229104 3.702

工银货币 4.196908 5.206 股票华能国际 1.849605 40.405

万向钱潮 1.402751 12.862

*ST中华A -.918188 30.334 债券21国债⑺0.07920696 .155

09万业债0.04166962 .015

于债券。债券的收益率和年利率较为接近,波动较小。股票虽然平均收益不高,波动系数较大。投资者常常利用它的不稳定性,赚取其中的入股与投出时的差价。

5.2指标评估表现优劣

5.1.2层次分析法求权重

在定量评估各类投资产品优劣的过程中我们考虑到投资产品涉及的直接影响因素,例如产品类型、本月累计收益率、本月平均涨幅、β系数、预期收益率等。此处我们考虑到分析实际问题的基本准则是对于最重要因素进行分析,我们可以根据体现产品收益风险的变化性,进一步将其简化归类为四个主要因子产品类型、本月累计收益率、本月平均涨幅、系统风险系数β。

系统风险β系数:单项资产系统风险用β系数来计量,通过以整个市场作为参照物,用单项资产的风险收益率与整个市场的平均风险收益率作比较。β系数可以衡量股票收益相对于业绩评价基准收益的总体波动性。β越高,意味着股票相对于业绩评价基准的波动性越大。

β=某资产本月总收益率—无风险收益率市场本月总收益率—无风险收益率

其中无风险收益率为中国银行一年定期利率。

若β=1,表示该单项资产的风险收益率与市场组合平均风险收益率呈同比例变化,其风险情况与市场投资组合的风险情况一致;

若β>1,说明该单项资产的风险收益率高于市场组合平均风险收益率,则该单项资产的风险大于整个市场投资组合的风险;

若β<1,说明该单项资产的风险收益率小于市场组合平均风险收益率,则该单项资产的风险程度小于整个市场投资组合的风险。

此处我们利用层次分析法对上述4个因子进行权重分析,基本的层次结构如图2所示:

图 2 层次分析法示意图

层次分析法是一种定性分析和定量计算相结合的方法,根据相关文献资料,构造因素间的成对比较矩阵

本月累计收益率、本月平均涨幅、系统风险系数β比较矩阵

113231411134??????????

?

???

首先将矩阵ij m 做归一化处理,然后做按行求和最后将求和结果进行归一化处理得权

重向量

[]10.31960.55840.1220w =

又由 3.0141,0.52,0.0071

1

n

R I C I n λλ-====- 可得一致性指标:

0.0140.1CI

CR RI

=

=< 该结果满足一致性要求。

5.1.3熵值取权法对权重的校正

由于层次分析法成对比较矩阵的给出存在一定的主观因素,于是我们想到了利用熵值取权法进行校正。

熵值取权法的优势在于,它是通过判断各个因素的变化剧烈程度来决定该因素在最终目标中所占的权重。比如累计收益率对于产品的表现影响很大,但是如果在一个时间段里产品累计收益率保持基本不变,但是风险系数却因市场导致不断的变化,这样从熵值取权法的角度来看这对产品表现的影响就比累计收益率大,这与人们的想法也是一样,同时它和层次分析法得出的结论是互补的且是客观的。据此,我们利用熵值取权法客观地给出一个3个因素的1×3的权重矩阵2w ,对层次分析法给出的1×3的权重矩阵1w ,以0.3:0.7的比例进行校正,从而给出最终4个因素对合理化指标的组合权重值矩阵120.70.3W w w =+,然后对矩阵W 进行归一化处理得到最终的组合权重值矩阵1[]i n W w ?=

此处我们选取华夏现金增利货币、华能国际、国债⑺的基本分析数据建立的指标矩阵:

11

11n m n m mn d d d d d ?????=??

????

现在对每一个指标的列向量做归一化处理,,1ij

ij m n

ij

i j a d a

==∑

,其中01ij d <<,于是归一

化后的指标矩阵:

1111n m n

m mn d d d d d ???

??=??????

计算出d 中每一个元素的熵值,利用公式1

(ln())m n ij ij m k d d γ==-+∑,算得一个未加工

的权重矩阵n λ,现在利用公式1

11i

i n

i

i w λλ

=-=-∑求出权重矩阵21[]i n w w ?=:我们利用基本分

析数据求解得到:

[]20.1722 0.4301 0.3978w =

则最终4个因素对合理化指标的组合权重值矩阵:

[] 0.2754 0.5199 0.2047W =

5.1.4建立模糊评价模型

在模糊评价模型中我们选取9个产品进行分析对比,具体的分析数据如表3所示:

表 3

类型 产品名称 本月累计收益率

本月平均涨幅 β系数 基金

景顺长城内需增长 0.0352 -0.0010 1.3948 中邮战略新兴产业 -0.0006 -0.0041 0.1133 华夏现金增利货币

0.0033 -0.0001 0.0258 工银货币 0.0035 -0.0002 0.0343 股票 华能国际 0.1500 0.3333 9.5384 万象钱潮 0.1144 -0.3650 9.6481 *ST 中华A 0.0637 -0.1239 9.8039 债券

21国债⑺ 0.079207 0.0094 0.4486 09万业债

0.041670

0.0167

1.0583

由上面权重分析我们已经得到了3个的直接影响因素的权重,此处我们利用模糊数学公式

31

()()

ij ij k f x p f x ==∑

将3个评价指标的数字()ij f x 进行模糊处理,建立模糊关系矩阵:

0.0718 -0.0012 0.0067 0.00710.3059 0.2333 0.1299 0.1615

0.08500.0074 0.0304 0.0007 0.0015-2.4707 2.7057 0.9185 -0.0697 -0.1238 0.0435 0.0035 0.0008 0.001ij p =1 0.2975 0.3009 0.3057 0.0140 0.0330??????

????

由权重分析可知4个影响指标的权重为:

[] 0.2754 0.5199 0.2047W = 把W 与模糊关系矩阵ij p 相乘得模糊综合评价结果:

ij k W p =?

[]0.0325 0.0162 0.0024 0.0030 -1.1394 1.5325 0.5759 0.0111 -0.0342k =

对矩阵k 进行归一化处理得到最终的模糊综合评价结果矩阵1[]i j S k ?=,即

[]0.00971 0.00484 0.00072 0.00090 0.34040 0.45785 0.17205 0.00332 0.01022S = 5.1.4结果分析及说明

将上述结果整理成表见表4

此处将上表模糊结果用饼状图表示:

从上示饼形图我们可以清楚地看出股票在产品各个方面的影响优于其他类型,从累计收益率上看股票都有着明显的优势。我们最终利用累计收益率、本月平均涨幅、系统风险系数β三个指标综合评价产品,得到产品表现优劣顺序(从优到劣进行排序):万象钱潮>华能国际>*ST中华A>09万业债>景顺长城内需增长>中邮战略新兴产业>21国债⑺>工银货币>华夏现金增利货币

5.2问题二的求解

5.2.1数据分析

一般来说,人们投资时的收益是不确定的,因此是一个随机变量,所以除了考虑收益的期望值外,还应当考虑风险。风险用什么衡量?在投资上,常用β系数用来衡量个别股票或股票基金相对于整个股市的价格波动情况。β系数是一种评估证券系统性风险的工具,用以度量一种证券或一个投资证券组合相对总体市场的波动性,在股票、基金等投资术语中常见。在一定的假设下,用收益的方差(或标准差)来衡量风险确实是合适的。为此,我们先对表6中给出的数据计算出三种股票收益的均值和方差(包括协方差)备用,得到表7。

一种股票收益的均值衡量的是这种股票的平均收益状况,而β系数衡量的是这

种股票收益的波动幅度, 系数越大则波动越大(收益越不稳定)。两种股票收益的协方差表示的则是它们之间的相关程度:

(1)协方差为0时两者不相关。

(2)协方差为正数表示两者正相关,协方差越大则正相关性越强(越有可能一赚皆赚,一赔俱赔)。

(3)协方差为负数表示两者负相关,绝对值越大则负相关性越强(越有可能一个赚,另一个赔)

表 5 选取产品

股票1 股票2 股票3 债券1 债券2 基金1 基金2 华能国际万向钱潮*ST中华A 21国债⑺09万业债中邮华夏

表 6

A B C D E F G

时期股票1 股票2 股票3 债券1 债券2 基金1 基金2

1 5.065 9.63 6.33 99.48 99.84 2.154 2.415

2 5.105 9.7 6.21 99.44 99.88 2.14 2.291

3 5.11 9.785 6.12 98.89 99.9

4 2.13

5 2.333

4 5.06

5 9.88 6.13 99.14 99.97 2.181 2.379

5 5.13 10.0

6 6.185 98.82 99.98 2.141 2.387

6 5.185 10.32 6.19 98.9 100.1

7 2.186 2.374

7 5.32 10.67 6.26 98.95 100.17 2.177 2.36

8 5.445 10.905 6.26 99.27 100.15 1.143 2.36

9 5.395 11.23 6.17 99.38 100.14 2.134 2.343

10 5.36 11.405 6.15 99.55 100.04 1.135 2.341

11 5.375 10.955 6.155 99.48 100.15 2.122 2.34

12 5.36 11.14 6.07 99.7 100.13 2.14 2.341

13 5.305 11.445 5.975 99.83 100.17 2.161 2.342

14 5.26 11.35 5.99 99.97 100.23 2.192 2.324

15 5.23 10.935 6.075 99.78 100.19 2.169 2.321

16 5.325 10.27 6.235 99.83 100.15 2.178 2.29

17 5.355 10.015 6.35 99.48 100.15 2.207 2.31

18 5.36 9.65 6.255 99.78 100.16 2.153 2.307

表7

A B C D E F G

时期股票1 股票2 股票3 债券1 债券2 基金1 基金2

5.264 10.520

6.17277 99.426 100.089 2.047 2.342

期望值

E(x)

0.015 0.441 0.0107 0.132 0.014 0.116 0.001

方差

Var(X)

0.124 0.664 0.103 0.363 0.1163 0.340 0.033

标准方差

S(x)

相关系数 CORREL 股票1与股票2

股票1与股票3 股票1与债券1 股票1与债券2 股票2与股票3 股票2与债券1 股票2与

债券2 0.6197 0.0298 0.3910 0.7405 -0.6101 0.3850 0.6237 -0.3197

-0.2788 -0.4054 -0.3664 -0.3495 -0.3495 -0.1033 0.1099 β系数

股票1

股票2 股票3 国债1 国债2 基金1 基金2 9.5384 9.6481 9.8039 0.4486 1.0583 1.3948 0.1133 收益率y

0.1500

0.1144

0.0637

7.9207

4.1670

0.0352

-0.0006

5.2.2线性规划模型建立

本问题的决策变量是各投资项目的投资比例。

本问题的目标函数是投资组合的风险最小,即投资组合总回报率的方差最小。 建立线性规划模型如下:

设7个理财产品的投资量分别为1234567,,,,,,X X X X X X X 产品的投资价(这里视为均价)为1234567(),(),(),(),(),(),()E X E X E X E X E X E X E X 风险用β系数进行估计,各产品风险为1234567,,,,,,βββββββ。

本文设定目标函数为:

1111223344556677Max X X X X X X X X ββββββββ=?+?

+?+?+?+?+?+? 约束条件为:

123456710000X X X X X X X ++++++=

1234567,,,,,,0X X X X X X X ≥

5.2.2模型求解

模型采用excel 进行线性规划求解:

得到目标函数和风险表如图3和表8所示

图 3 单个收益与风险表

收益值 风险值 收益值 风险值 5000

197.0487505

60000

2364.585006

100000 394.0975009 40000 1576.390004 50000 1970.487505 45000 1773.438754 100000 2406.801742 102000 2349.385577 8000 315.2780008 108000 2177.137596 20000

788.1950019

110000

2119.721431

利用SPSS 进行数据处理,画出折现图(图4):

图 4 收益-风险图

由图4,可以看到在风险在1900-2100之间收益和风险所成比例大于其他位置处的比例。由此,我们可以判断出,在此处风险改变一点,但是收益会有巨大改变,因此我们选择最高点风险为2119.721,此处收益达到最大值。

最后得到如下解 目标收益为:110000 风险为2119.721 比例为:

13716.55623752.87433819.063452.100255109.89076541.8917741.32636

X X X X X X X =======、、、、、

选择华能国际(稳健型)、万向钱潮(波动型)、国债⑺、万业债、中邮战略新兴产业、华夏现金增利货币的投资量为:

3716.556、3752.874、3819.063、52.10025、109.8907、541.8917、41.32636

六、模型评价与改进

6.1模型优点评述:

1)本文根据累计收益率、本月平均涨幅、β系数来评价产品近期的优劣性,更加直观。

2)在问题一中,对选取的指标运用层次分析法赋予权重后,用熵权法对权值进行修正,使权值更为准确。

2)SPSS、EXCEL数据统计,MATLAB严格地对模型求解,具有科学性。

6.2模型缺点及改进方向:

1)问题一中,β系数求解考虑较为单一。

β系数和产品上市公司有直接关系。所以在β系数计算公式中应该能够体现出公司自身特点。公司成立年限,近期累计收益和近期涨幅直接影响投资风险。所以可以用上面三个因素加权替换原来的同类市场收益率。

2)产品的收益计算欠妥。

股票收益可能来源于买入和卖出的差价,而不仅仅是最终的分红。

3)未考虑投资者的心理因素变量。

参考文献:

[1]赵清斌,刘东波,高广阔,《股票组合投资一个优化模型构建研究》,科技与管理,第14卷第2期,2012年3月

[2] 荣喜民,张喜彬,张世英.组合证券投资模型研究[J]. 系统工程学报,1998,13(1):81- 88.

[3]苏洁,《改进熵值法问题的初探》,浙江理工大学

[4] 董小平,《资产投资的多目标规划模型》,甘肃教育学院学报,2000,14(4):9- 13.

[5] 马永开,《基于因素模型的组合投资决策方法研究》,成都:电子科技大学,2004:4- 5.

[6] 上海交易所,https://www.doczj.com/doc/8611004249.html,/

附录一基金

国债

附录二

一、熵值取权法

clc

clear

a=[0.0033 -0.0001 0.0258 ;

0.1500 0.3333 9.5384;

0.079207 0.0094 0.4486 ];

s=zeros(1,3);

for j=1:3

for i=1:3

s(j)=s(j)+a(i,j);

for m=1:3

for n=1:3

b(n,m)=a(n,m)/s(m);

b(n,m)=abs(b(n,m));

end

end

end

end

b

t=zeros(1,3);

k=-1/log(3);

for m=1:3

for n=1:3

t(m)=t(m)+b(n,m)*log(b(n,m));

f=k*t;

f=f-1;

end

end

f

g=0;

for i=1:3

g=g+f(i);

end

g

for j=1:3

h(j)=f(j)/g;

end

h

m=[0.3196 0.5584 0.1220];

w=0.7*m+0.3*h

二、模糊评价

clc

clear

a=[0.0352 -0.0006 0.0033 0.0035 0.1500 0.1144 0.0637 0.079207 0.041670;

-0.0010 -0.0041 -0.0001 -0.0002 0.3333 -0.3650 -0.1239 0.0094 0.0167;

1.3948 0.1133 0.0258 0.0343 9.5384 9.6481 9.8039 0.4486 1.0583];

s=zeros(1,3);

b=zeros(3,9);

for i=1:3

for j=1:9

s(i)=s(i)+a(i,j);

for m=1:3

for n=1:9

b(m,n)=a(m,n)/s(m);

end

end

end

end

b %模糊矩阵

数学建模及全国历年竞赛题目

数学建模及全国历年竞赛题目 (2010-09-28 21:58:01) 标签: 分类:专业教学 数学建模 应用数学模型 教育 一、数学建模的涵 (一)数学建模的概念 数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。使用数学语言描述的事物就称为数学模型,这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。(二)应用数学模型 应用数学去解决各类实际问题,把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构。通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分析和解决问题。需要诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学,数学软件包如 Mathematica,Matlab,Lingo,Spss,Mapple的使用,甚至排版软件等知识的基础。

(三)数学建模的特点 数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对教师和学生要求高等特点;数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。(四)数学建模的指导思想 数学建模的指导思想就是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。 (五)数学建模的意义 数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领械广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们分析问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。 1.培养创新意识和创造能力; 2.训练快速获取信息和资料的能力; 3.锻炼快速了解和掌握新知识的技能; 4.培养团队合作意识和团队合作精神; 5.增强写作技能和排版技术;

数学建模感想

学习数学建模心得体会 这学期参加数学建模培训,使我感触良多:它所教给我们的不单是一些数学方面的知识,更多的其实是综合能力的培养、锻炼与提高。它培养了我们全面、多角度考虑问题的能力,使我们的逻辑推理能力和量化分析能力得到很好的锻炼和提高。它还让我了解了多种数学软件,以及运用数学软件对模型进行求解。 到目前为止,我们已经学习科学计算与数学建模这门课程半个学期了,渐渐的对这门课程有点了解了。我觉得开设数学建模这一门学科是应了时代的发展要求,因为随着科学技术的发展,特别是计算机技术的飞速发展和广泛应用,科学研究与工程技术对实际问题的研究不断精确化、定量化、数字化,使得数学在各学科、各领域的作用日益增强,而数学建模在这一过程中的作用尤为突出。在前一阶段的学习中我了解到它不仅仅是参加数学建模比赛的学生才要学的,也不仅仅是纯理论性的研究学习,这门课程是在实际生产生活中有很大的应用,突破了以前大家对数学的误解,也在一定程度上培养了我们应用数学工具解决实际问题的能力。具体结合教材内容说,在很多时候课本里的都是引用实际生产生活的例子,这样我们更能够切切实实感受到这门课程对实际生产生活的帮助,而并非是我们空想着学这门课有什么作用啊,简直是浪费时间啊什么的。现在我就说说我到目前为止学到了什么,首先,我知道了数学建模的基本步骤:第一步我们肯定是要将现实问题的信息归纳表述为我们的数学模型,然后对我们建立的数学模型进行求解,这一步也可以说是数学模型的解答,最后一步我们要需要从那个数学世界回归到现实世界,也就是将数学模型的解答转化为对现实问题的解答,从而进一步来验证现实问题的信息,这一步是非常重要的一个环节,这些结果也需要用实际的信息加以验证。 这个步骤在一定程度上揭示了现实问题和数学建模的关系,一方面,数学建模是将现实生活中的现象加以归纳、抽象的产物,它源于现实,却又高于现实,另一方面,只有当数学模型的结果经受住现实问题的检验时,才可以用来指导实践,完成实践到理论再回归到实践的这一循环。 数学模型主要是将现实对象的信息加以翻译,归纳的产物。通过对数学模型的假设、求解、验证,得到数学上的解答,再经过翻译回到现实对象,给出分析、决策的结果。其实,数学建模对我们来说并不陌生,在我们的日常生活和工作中,经常会用到有关建模的概念。例如,我们平时出远门,会考虑一下出行的路线,以达到既快速又经济的目的;一些厂长经理为了获得更大的利润,往往会策划出一个合理安排生产和销售的最优方案……这些问题和建模都有着很大的联系。而在学习数学建模训练以前,我们面对这些问题时,解决它的方法往往是一种习惯性的思维方式,只知道该这样做,却不很清楚为什么会这样做,现在,我们这种陈旧的思考方式己经在被数学建模训练中培养出的多角度、层次分明、从本质上区分问题的新颖多维的思考方式所替代。这种凝聚了许多优秀方法为一体的思考方式一旦被你把握,它就转化成了你自身的素质,不仅在你以后的学习工作中继续发挥作用,也为你的成长道路印下了闪亮的一页。 数学建模所要解决的问题决不是单一学科问题,它除了要求我们有扎实的数学知识外,

数学建模经验谈

数学建模个人经验谈 1国赛和美赛 要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。不说明美赛中经验不重要,在美赛中经验也是首位的,但是较之全国赛就差的远多这是由于两种比赛的不同性质造成的。全国赛注重\稳",与参考答案越接近,文章就可以有好成绩了,美赛则注重\活",只要有道理,有思想就会有不错的成绩,这体现了两个国家的教育现状,这个就不扯开去了。 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?经过参多次比赛后觉的是有技巧的,选个好题成功的机会就大的多,选题不能一味的根据的兴趣或能力去选,还要和全体参赛队互动下(这个开玩笑了,不大容易做到,只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,这里面道道也不后面会详细的展开谈谈。 2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,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

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

数学建模知识竞赛题库

数学建模知识竞赛题库 1.请问计算机中的二进制源于我国古代的哪部经典? D A.《墨经》 B.《诗经》 C.《周书》 D.《周易》 2.世界上面积最大的高原是?D A.青藏高原 B.帕米尔高原 C.黄土高原 D.巴西高原 3.我国海洋国土面积约有多少万平方公里? B A.200 B.300 C.280 D.340 4.世界上面值最高的邮票是匈牙利五百亿彭哥,它的图案是B A.猫 B.飞鸽 C.海鸥 D.鹰 5. 龙虾是我们的一种美食、你知道它体内的血是什么颜色的吗?B A.红色 B.蓝色 C.灰色 D.绿色 6.MATLAB使用三维向量[R G B]来表示一种颜色,则黑色为(D ) A. [1 0 1] B. [1 1 1] C. [0 0 1] D. [0 0 0] 7.秦始皇之后,有几个朝代对长城进行了修葺? A A.7个 B.8个 C.9个 D.10个 8.中国历史上历时最长的朝代是?A A.周朝 B.汉朝 C.唐朝 D.宋朝 9我国第一个获得世界冠军的是谁?C A 吴传玉 B 郑凤荣 C 荣国团 D 陈镜开 10.我国最早在奥运会上获得金牌的是哪位运动员?B A.李宁 B.许海峰 C.高凤莲 D.吴佳怩

11.围棋共有多少个棋子?B A.360 B.361 C.362 D.365 12下列属于物理模型的是:A A水箱中的舰艇 B分子结构图 C火箭模型 D电路图 13名言:生命在于运动是谁说的?C A.车尔尼夫斯基 B.普希金 C.伏尔泰 D.契诃夫 14.饱食后不宜剧烈运动是因为B A.会得阑尾炎 B.有障消化 C.导致神经衰弱 D.呕吐 15、MATLAB软件中,把二维矩阵按一维方式寻址时的寻址访问是按(B)优先的。 A.行 B.列 C.对角线 D.左上角16红军长征中,哪次战役最突出反应毛泽东的军事思想和指挥才?A A.四渡赤水B.抢渡大渡河C.飞夺泸定桥D.直罗镇战役 17色盲患者最普遍的不易分辨的颜色是什么?A A.红绿 B.蓝绿 C.红蓝 D.绿蓝 18下列哪种症状是没有理由遗传的? A.精神分裂症 B.近视 C.糖尿病 D.口吃 19下面哪个变量是正无穷大变量?(A )

数学建模心得体会3篇_心得体会

数学建模心得体会3篇_心得体会 数学建模学习心得(2): 数学建模是一个经历观察、思考、归类、抽象与总结的过程,也是一个信息捕捉、筛选、整理的过程,更是一个思想与方法的产生与选择的过程。它给学生再现了一种“微型科研”的过程。数学建模教学有利于激发学生学习数学的兴趣,丰富学生数学探索的情感体验;有利于学生自觉检验、巩固所学的数学知识,促进知识的深化、发展;有利于学生体会和感悟数学思想方法。同时教师自身具备数学模型的构建意识与能力,才能指导和要求学生通过主动思维,自主构建有效的数学模型,从而使数学课堂彰显科学的魅力。 为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。 1. 只有经历这样的探索过程,数学的思想、方法才能沉积、凝聚,从而使知识具有更大的智慧价值。动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。学生的数学学习活动应当是一个主动、活泼的、生动和富有个性的过程。因此,在教学时我们要善于引导学生自主探索、合作交流,对学习过程、学习材料、学习发现主动归纳、提升,力求建构出人人都能理解的数学模型。 教师不应只是“讲演者”,而应不时扮演下列角色:参谋——提一些求解的建议,提供可参考的信息,但并不代替学生做出决断。询问者——故作不知,问原因、找漏洞,督促学生弄清楚、说明白,完成进度。仲裁者和鉴赏者——评判学生工作成果的价值、意义、优劣,鼓励学生有创造性的想法和作法。 2. 数学建模对教师、对学生都有一个逐步的学习和适应的过程。教师在设计数学建模活动时,特别应考虑学生的实际能力和水平,起始点要低,形式应有利于更多的学生能参与。在开始的教学中,在讲解知识的同时有意识地介绍知识的应用背景,在数学模型的应用环节进行比较多的训练;然后逐步扩展到让学生用已有的数学知识解释一些实际结果,描述一些实际现象,模仿地解决一些比较确定的应用问题;再到独立地解决教师提供的数学应用问题和建模问题;最后发展成能独立地发现、提出一些实际问题,并能用数学建模的方法解决它。 3.由于知识产生和发展过程本身就蕴含着丰富的数学建模思想,因此老师既要重视实际问题背景的分析、参数的简化、假设的约定,还要重视分析数学模型建立的原理、过程,数学知识、方法的转化、应用,不能仅仅讲授数学建模结果,忽略数学建模的建立过程。 4.数学应用与数学建模的目的并不是仅仅为了给学生扩充大量的数学课外知识,也不是仅仅为了解决一些具体问题,而是要培养学生的应用意识,提高学生数学能力和数学素质。因此我们不应该沿用老师讲题、学生模仿练习的套路,而应该重过程、重参与,从小培养学数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,培养学生应用数学的意识和能力也已经成为数学教学的一个重要方面。而应用数学去解决各类实际问题就必须建立数学模型。小学数学教学的过程其实就是教师引导学生不断建模和用模的过程。因此,用建模思想指导小学数学教学显得愈发重要。 数学建模心得体会 一年一度的全国数学建模大赛在今年的9 月21 日上午8 点拉开战幕,各队将在3 天72 小时内对一个现实中的实际问题进行模型建立,求解和分析,确定题目后,我们队三人分头行动,一人去图书馆查阅资料,一人在网上搜索相关信息,一人建立模型,通过三人的

数学建模优化问题经典练习

1、高压容器公司制造小、中、大三种尺寸的金属容器,所用资源为金属板、劳 万元,可使用的金属板有500t,劳动力有300人/月,机器有100台/月,此外,不管每种容器制造的数量是多少,都要支付一笔固定的费用:小号为100万元,中号为150万元,大号为200万元,现在要制定一个生产计划,使获得的利润为最大, max=4*x1+5*x2+6*x3-100*y1-150*y2-200*y3; 2*x1+4*x2+8*x3<=500; 2*x1+3*x2+4*x3<=300; 1*x1+2*x2+3*x3<=100; @bin(y1); @bin(y2); @bin(y3); y1+y2+y3>=1; Global optimal solution found. Objective value: 300.0000 Extended solver steps: 0 Total solver iterations: 0 Variable Value Reduced Cost X1 100.0000 0.000000 X2 0.000000 3.000000 X3 0.000000 6.000000 Y1 1.000000 100.0000 Y2 0.000000 150.0000 Y3 0.000000 200.0000 Row Slack or Surplus Dual Price 1 300.0000 1.000000 2 300.0000 0.000000 3 100.0000 0.000000 4 0.000000 4.000000 5 0.000000 0.000000

数学建模竞赛的心得体会

数学建模竞赛的心得体会 9月16日早7点37分在我们三个人的注视下,滚烫的论文成功发送到了全国 建模组委会邮箱,宣告着三天三夜的数学建模竞赛终于结束,我们终于可以长长的舒一口气了。 第一天,我们拿到题目,A题是嫦娥三号软着陆问题,B题是创意桌子的折叠 问题,考虑到B题涉及较复杂和繁多的编程而我们学校的弱势便是编程,我和队长一致同意选A题,而杨彦云偏向于B题,因为对于专业为数学的我们,物理航天知识很欠缺,分析权衡后最终我们决定选A题。选好题后我们开始仔细读题并查找相关资料,深入读题后才发现涉及的物理航天知识很多,我们的物理知识储备对于这个题来说完全是小学生水平,我们需要大量补充知识,因此,我们去图书馆借了 10本左右的相关书籍。我们把题干简化,分析要解决的问题,并不断翻阅资料, 却发现有用的知识点很少。经过一天大海捞针地找资料,补充知识,我们几乎毫无进展,明显感觉大家都很沮丧,每个人都在暗暗为自己加油打气。因为是第一天,大家没有过多的紧张,而且也没有思路于是我们调好闹钟,凌晨1点左右就休息了。 第二天凌晨6点我们又打起精神继续奋战,把题目转化成数学问题的形式,简化问题要求,建立初等模型,为了避免一个人考虑不全面且思维有限,我们三个人各自发表自己的解题思路,然后进行综合、补充,但到第二天下午时,我们的若干想法被否定后,我们依然处在原地,而培训时老师强调过到建模第二天第二问要基本做完,开始写作,但我们还是一筹莫展,紧张与恐慌是必然的。我们决定改变策略,我和杨彦云共同做第一问,吴珍(队长)做第二问。到晚上2点左右第一小问基本做完,可是第一题的第二小问这个拦路石,任凭我们绞尽脑汁也没有撼动它分毫,我们三个人不得不一起攻克第一问,跌跌撞撞写完第一问,虽然感觉答案并不太令人满意,但由于只剩一天一夜了,我们必须开始做第二问。吴珍一直负责第二问,杨彦云开始思考第三问,而我开始写作。 第三天,我们的几乎没合眼,到了晚上,第一问论文已经写完,但第二问的复杂程度远远超过了第一问,我们又开始共同完成第二问,毫无进展,主心骨吴珍再次发挥了队长风范,最终是她完成了第二问。晚上11点左右指导老师对我们的论 文进行建议和细节的修改,最重要的是摘要把关,摘要是建模论文的核心。老师走后,我们几乎又扑在电脑上,三人合力完成了第二问,此时已是凌晨4点左右,杨彦云开始完善第三问,我主要负责修改前面两问的论文和格式问题,吴珍处理数据,编写程序,到凌晨6点左右我们的论文基本成型,我们三个人开始一起修改论文,到16日早7点37分,我们终于成功交上了论文。经过三天三夜的艰苦奋战,当我们走出教学楼的那一刻,似乎有一种解脱的感觉,我们终于熬过了三天三夜! 数学建模的比赛是艰苦的,三个比赛日,不允许一丝的倦怠,必须全力以赴的投入进去。三天我的睡眠时间不超过8小时,咖啡几乎当饭吃,总是打着十二分的精力坐在电脑前,疲惫不堪时才会在桌上趴一会儿,但我却感谢这痛苦的三天,因

运筹学与最优化方法习题集

一.单纯性法 1.用单纯形法求解下列线性规划问题(共 15 分) 12 2121212max 2515 6224..5 ,0 z x x x x x s t x x x x =+≤??+≤??+≤??≥? 2.用单纯形法求解下列线性规划问题(共 15 分) 12 121212max 2322 ..2210 ,0 z x x x x s t x x x x =+-≥-??+≤??≥? 3.用单纯形法求解下列线性规划问题(共 15 分) 1234 123412341234max 24564282 ..2341 ,,,z x x x x x x x x s t x x x x x x x x =-+-+-+≤? ?-+++≤??≥ ? 4.用单纯形法求解下列线性规划问题(共 15 分) 123 123123123123max 2360 210..20 ,,0 z x x x x x x x x x s t x x x x x x =-+++≤??-+≤??+-≤??≥? 5.用单纯形法求解下列线性规划问题(共 15 分) 123 12312123max 224 ..26,,0 z x x x x x x s t x x x x x =-++++≤??+≤??≥? 6.用单纯形法求解下列线性规划问题(共 15 分)

12 121212 max 105349..528 ,0z x x x x s t x x x x =++≤??+≤??≥? 7.用单纯形法求解下列线性规划问题(共 16 分) 12 121212max 254 212..3218 ,0 z x x x x s t x x x x =+≤??≤??+≤??≥?

全国数学建模大赛题目

2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 A题储油罐的变位识别与罐容表标定 通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐,并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”,采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据,通过预先标定的罐容表(即罐内油位高度与储油量的对应关系)进行实时计算,以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。 许多储油罐在使用一段时间后,由于地基变形等原因,使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化(以下称为变位),从而导致罐容表发生改变。按照有关规定,需要定期对罐容表进行重新标定。图1是一种典型的储油罐尺寸及形状示意图,其主体为圆柱体,两端为球冠体。图2是其罐体纵向倾斜变位的示意图,图3是罐体横向偏转变位的截面示意图。 请你们用数学建模方法研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题。 (1)为了掌握罐体变位后对罐容表的影响,利用如图4的小椭圆型储油罐(两端平头的椭圆柱体),分别对罐体无变位和倾斜角为α=4.10的纵向变位两种情况做了实验,实验数据如附件1所示。请建立数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响,并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm的罐容表标定值。 (2)对于图1所示的实际储油罐,试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型,即罐内储油量与油位高度及变位参数(纵向倾斜角度α和横向偏转角度β)之间的一般关系。请利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据(附件2),根据你们所建立的数学模型确定变位参数,并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性。 附件1:小椭圆储油罐的实验数据 附件2:实际储油罐的检测数据 地平线油位探针

数学建模心得体会

数学建模心得体会各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢 一年一度的全国数学建模大赛在今年的9 月21 日上午8 点拉开战幕,各队将在3 天72 小时内对一个现实中的实际问题进行模型建立,求解和分析,确定题目后,我们队三人分头行动,一人去图书馆查阅资料,一人在网上搜索相关信息,一人建立模型,通过三人的努力,在前两天中建立出两个模型并编程求解,经过艰苦的奋斗,终于在第三天完成了论文的写作,在这三天里我感触很深,现将心得体会写出,希望与大家交流。 1. 团队精神: 团队精神是数学建模是否取得好成绩的最重要的因素,一队三个人要相互支持,相互鼓励。切勿自己只管自己的一部分(数学好的只管建模,计算机好的只管编程,写作好的只管论文写作),

很多时候,一个人的思考是不全面的,只有大家一起讨论才有可能把问题搞清楚,因此无论做任何板块,三个人要一起齐心才行,只靠一个人的力量,要在三天之内写出一篇高水平的文章几乎是不可能的。 2. 有影响力的leader: 在比赛中,leader 是很重要的,他的作用就相当与计算机中的cpu,是全队的核心,如果一个队的leader 不得力,往往影响一个队的正常发挥,就拿选题来说,有人想做a 题,有人想做b 题,如果争论一天都未确定方案的话,可能就没有足够时间完成一篇论文了,又比如,当队中有人信心动摇时(特别是第三天,人可能已经心力交瘁了),leader 应发挥其作用,让整个队伍重整信心,否则可能导致队伍的前功尽弃。 3. 合理的时间安排: 做任何事情,合理的时间安排非常重要,建模也是一样,事先要做好一个规划,建模一

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,

1996年全国大学生数学建模竞赛题目A题最优捕鱼策略B题节水

1996年全国大学生数学建模竞赛题目...................................................................... 错误!未定义书签。 A题最优捕鱼策略.............................................................................................. 错误!未定义书签。 B题节水洗衣机................................................................................................ 错误!未定义书签。1997年全国大学生数学建模竞赛题目...................................................................... 错误!未定义书签。 A题零件的参数设计........................................................................................ 错误!未定义书签。 B题截断切割.................................................................................................... 错误!未定义书签。1998年全国大学生数学建模竞赛题目...................................................................... 错误!未定义书签。 A题投资的收益和风险...................................................................................... 错误!未定义书签。 B题灾情巡视路线.............................................................................................. 错误!未定义书签。1999创维杯全国大学生数学建模竞赛题目.............................................................. 错误!未定义书签。 A题自动化车床管理.......................................................................................... 错误!未定义书签。 B题钻井布局...................................................................................................... 错误!未定义书签。 C题煤矸石堆积.................................................................................................. 错误!未定义书签。 D题钻井布局(同 B 题)................................................................................ 错误!未定义书签。2000网易杯全国大学生数学建模竞赛题目.............................................................. 错误!未定义书签。 A题 DNA分子排序............................................................................................. 错误!未定义书签。 B题钢管订购和运输........................................................................................ 错误!未定义书签。 C题飞越北极.................................................................................................... 错误!未定义书签。 D题空洞探测.................................................................................................... 错误!未定义书签。2001年全国大学生数学建模竞赛题目...................................................................... 错误!未定义书签。 A题血管的三维重建........................................................................................ 错误!未定义书签。 B题公交车调度................................................................................................ 错误!未定义书签。 C题基金使用计划............................................................................................ 错误!未定义书签。 D题公交车调度................................................................................................ 错误!未定义书签。2002高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目.......................................................... 错误!未定义书签。 A题车灯线光源的优化设计............................................................................ 错误!未定义书签。 B题彩票中的数学............................................................................................ 错误!未定义书签。 C题车灯线光源的计算.................................................................................... 错误!未定义书签。 D题赛程安排.................................................................................................... 错误!未定义书签。2003高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目.......................................................... 错误!未定义书签。 A题 SARS的传播............................................................................................... 错误!未定义书签。 B题露天矿生产的车辆安排.............................................................................. 错误!未定义书签。 C题 SARS的传播............................................................................................... 错误!未定义书签。 D题抢渡长江...................................................................................................... 错误!未定义书签。2004高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目.......................................................... 错误!未定义书签。 A题奥运会临时超市网点设计........................................................................ 错误!未定义书签。 B题电力市场的输电阻塞管理.......................................................................... 错误!未定义书签。 C题饮酒驾车...................................................................................................... 错误!未定义书签。 D题公务员招聘.................................................................................................. 错误!未定义书签。2005高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目.......................................................... 错误!未定义书签。 A题: 长江水质的评价和预测............................................................................ 错误!未定义书签。 B题: DVD在线租赁........................................................................................... 错误!未定义书签。 C题雨量预报方法的评价................................................................................ 错误!未定义书签。

数学建模面试最优化问题

C题面试时间问题 有4名同学到一家公司参加三个阶段的面试:公司要求每个同学都必须首先找公司秘书初试,然后到部门主管处复试,最后到经理处参加面试,并且不允许插队(即在任何一个阶段4名同学的顺序是一样的)。由于4名同学的专业背景不同,所以每人在三个阶段的面试时间也不同,如下表所示(单位:分钟): 这4名同学约定他们全部面试完以后一起离开公司.假定现在时间是早晨8:00问他们最早何时能离开公司? 面试时间最优化问题 摘要: 面试者各自的学历、专业背景等因素的差异,每个面试者在每个阶段的面试时间有所不同,这样就造成了按某种顺序进入各面试阶段时不能紧邻顺序完成,即当面试正式开始后,在某个面试阶段,某个面试者会因为前面的面试者所需时间长而等待,也可能会因为自己所需时间短而提前完成。因此本问题实质上是求面试时间总和的最小值问题,其中一个面试时间总和就是指在一个确定面试顺序下所有面试者按序完成面试所花费的时间之和,这样的面试时间总和的所有可能情况则取决于n 位面试者的面试顺序的所有排列数 根据列出来的时间矩阵,然后列出单个学生面试时间先后次序的约束和学生间的面试先后次序保持不变的约束,并将非线性的优化问题转换成线性优化目标,最后利用优化软件lingo变成求解。 关键词:排列排序0-1非线性规划模型线性优化 (1)

(一)问题的提出 根据题意,本文应解决的问题有: 1、这4名同学约定他们全部面试完以后一起离开公司。假定现在的时间是早晨8:00,求他们最早离开公司的时间; 2、试着给出此类问题的一般描述,并试着分析问题的一般解法。 (二)问题的分析 问题的约束条件主要有两个:一是每个面试者必须完成前一阶段的面试才能进入下一阶段的面试(同一个面试者的阶段次序或时间先后次序约束),二是每个阶段同一时间只能有一位面试者(不同面试者在同一个面试阶段只能逐一进行)。 对于任意两名求职者P、Q,不妨设按P在前,Q在后的顺序进行面试,可能存在以下两情况: (一)、当P进行完一个阶段j的面试后,Q还未完成前一阶段j-1的面试,所以j阶段的考官必须等待Q完成j-1阶段的面试后,才可对Q进行j阶段的面试,这样就出现了考官等待求职者的情况。这一段等待时间必将延长最终的总时间。 (二)、当Q完成j-1的面试后,P还未完成j阶段的面试,所以,Q必须等待P完成j阶段的面试后,才能进入j阶段的面试,这样就出现了求职者等待求职者的情况。同样的,这个也会延长面试的总时间。 以上两种情况,必然都会延长整个面试过程。所以要想使四个求职者能一起最早离开公司,即他们所用的面试时间最短,只要使考官等候求职者的时间和求职者等候求职者的时间之和最短,这样就使求职者和考官的时间利用率达到了最高。他们就能以最短的时间完成面试一起离开公司。这也是我们想要的结果。 (三)模型的假设 1.我们假设参加面试的求职者都是平等且独立的,即他们面试的顺序与考官无关; 2.面试者由一个阶段到下一个阶段参加面试,其间必有时间间隔,但我们在这里假定该时间间隔为0; 3.参加面试的求职者事先没有约定他们面试的先后顺序; 4.假定中途任何一位参加面试者均能通过面试,进入下一阶段的面试。即:没有中途退出面试者; 5.面试者及各考官都能在8:00准时到达面试地点。 (四)名词及符号约束 1. aij (i=1,2,3,4;j=1,2,3)为求职者i在j阶段参加面试所需的时间 甲乙丙丁分别对应序号i=1,2,3,4 2.xij (i=1,2,3,4;j=1,2,3) 表示第i名同学参加j阶段面试的开始时间(不妨把早上8:00记为面试的0时刻) (2)

运筹学课程设计-个人学习时间优化分配

个人学习时间优化分配 设计总说明(摘要) 合理的安排时间方案,采取最优化的时间组合,有利于我们充分发挥各个时间阶段的学习效益。同时可以使我们的学习符合日常行为及自身特点,不仅使时间得到有效安排,也使得我们的身心得到和谐。此次,研究分配一天中四个阶段四门课程的学习时间,就是根据学生的身心特点,和各阶段对各课程学习的收获程度,采取获得程度量化的方法,设计出一个最优的时间组合方案,从而获得最大的收获效益。即获得学习的最大价值。 在这个过程中要将运筹学的各种理论知识与具体实际情况相结合。首先是确 定所要研究的问题,考虑所需要的各种数据,根据实际需求确定所需要的数据和模拟量化的数据。将数据整理形成分析和解决问题的具体模型。其次对已得模型利用计算机进行求解,得出方程的最优解。最后结合所研究问题的实际背景,对模型的解进行评价、分析以及调整,并对解的实施与控制提出合理化的建议。 关键词:时间优化,线性规化,最优解,获得效益最大 目录 1.绪论 1.1研究的背景 (3) 1.2研究的主要内容与目的 (3) 1.3研究的意义 (3) 1.4研究的主要方法与思路 (3) 2.理论方法的选择 2.1所研究的问题的特点 (4) 2.2拟采用的运筹学理论方法的特点 (4) 2.3理论方法的适用性及有效性论证 (5) 3.模型的建立 3.1 基础数据的确定 (5) 3.2变量的设定 (6) 3.3目标函数的建立 (6) 3.4限制条件的确定 (6) 3.5模型的建立 (7) 4.模型的求解及解的分析 4.1模型的求解 (7) 4.2解的分析与评价 (9) 5.结论与建议 5.1研究结论 (11)

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