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数学建模系列培训一

数学建模系列培训一
数学建模系列培训一

一,对附件1进行下面的运算

1:计算每个学生的所有课程的平均分、总分,若对数学分析、高等代数分别赋20%的权重,其他各为10%的权重,对学生进行总评,请给出学生总评成绩。

2:利用Excel的数据分析(工具->加载宏->选择分析工具库,分析工具库-VBA函数,规则求解,条件求和向导,然后点击工具可找到数据分析选项)对学生的所有课程进行分析

3:统计总评成绩分别在50~59,80~89之间的人数,并选择平均分>=60的同学组成新的表格。4:对数学分析作出直方图,画出数学分析与微分方程两门课程的散点图。

5:试寻找数学分析与高等代数与其他课程之间的关系。

二,分配甲、乙、丙、丁、戊去完成A,B,C,D , E五项任务,每人完成一项,每项任务只能由一个人去完成,五个人分别完成各项任务所需时间如表所示,试作出任务分配使总时间最少。

已知30个物品,其中6个长0.51m,6个长0.27m,6个长0.26m,余下12个长0.23m,箱子长为1 m. 问最少需多少个箱子才能把30个物品全部装进箱子。(不能手动拼凑)三,科学研究表明,决定幼龟性别的最关键的因素是乌龟蛋孵化时的温度。为了研究温度是如何影响幼龟的雌雄比例,美国科学家对某一类乌龟的孵化过程作了试验,试验在5个不同的恒定温度下进行,每个温度下分别观察3批乌龟蛋的孵化过程,得到的数据如下温度乌龟蛋个数雄龟个数雌龟个数雄龟比例

27.2 10 1 9 10.0%

8 0 8 0.0%

9 1 8 11.1%

27.7 10 7 3 70.0% 6 4 2 66.7% 8 6 2 75.0%

28.3 13 13 0 100.0% 9 6 3 66.7% 8 7 1 87.5%

28.4 10 7 3 70.0%

8 5 3 62.5%

9 7 2 77.8%

29.9 11 10 1 90.9%

8 8 0 100.0%

9 9 0 100.0%

送货路线设计问题

现今社会网络越来越普及,网购已成为一种常见的消费方式,随之物流行业也渐渐兴盛,

每个送货员需要以最快的速度及时将货物送达,而且他们往往一人送多个地方,请设计方案使其耗时最少。

现有一快递公司,库房在图1中的O点,一送货员需将货物送至城市内多处,请设计送货方案,使所用时间最少。该地形图的示意图见图1,各点连通信息见表3,假定送货员只能沿这些连通线路行走,而不能走其它任何路线。各件货物的相关信息见表1,50个位置点的坐标见表2。

假定送货员最大载重50公斤,所带货物最大体积1立方米。送货员的平均速度为24公里/小时。假定每件货物交接花费3分钟,为简化起见,同一地点有多件货物也简单按照每件3分钟交接计算。

现在送货员要将100件货物送到50个地点。请完成以下问题。

1. 若将1~30号货物送到指定地点并返回。设计最快完成路线与方式。给出结果。要求标出送货线路。

2. 假定该送货员从早上8点上班开始送货,要将1~30号货物的送达时间不能超过指定时间,请设计最快完成路线与方式。要求标出送货线路。

3. 若不需要考虑所有货物送达时间限制(包括前30件货物),现在要将100件货物全部送到指定地点并返回。设计最快完成路线与方式。要求标出送货线路,给出送完所有快件的时间。由于受重量和体积限制,送货员可中途返回取货。可不考虑中午休息时间。

以上各问尽可能给出模型与算法。O点为快递公司地点,O点坐标(11000,8250),单位:米

图1 快递公司送货地点示意图

一、

数学建模培训课程体系设计

数学建模培训课程体系设计探讨 王茂芝,徐文皙,郭科 (成都理工大学信息管理学院,四川成都 610059) 摘要:数学建模培训的目标是培养学生应用数学解决实际问题的能力.对参与数学建模培训的学生的能力要求主要包括: 对数学学科的宏观驾驭能力,分析和解决问题以及数学建模的能力,数学模型的求解能力以及对计算机工具和数学软件的使 用能力,数学迁移能力和创新能力等.数学建模培训课程体系设计包括以下几个阶段:准备阶段,建模预处理阶段,专题培 训阶段及模拟和实战阶段. 关键词:数学建模;工科数学;数学教学改革 中图分类号: G642.3,O29 文献标识码: A 文章编号:1004–9894(2005)01–0079–03 全国大学生数学建模活动对于全方位提高学生的素质 和能力;提升教师的教学水平、业务能力和科研水平;促进 工科数学的教学改革等方面都起到了积极有效的推动作 用.《数学模型》和《数学实验》课程的开设,数学实验室 的建立等多种教学方式、措施和手段的出现都是数学建模活 动的开展带来的实际教学改革成果.本文作者根据多年来组 织、指导全国大学生数学建模的实际,针对在数学建模培训 过程中所讲授的内容以及开设的专题,从数学学科的角度对 数学建模培训课程体系的设置进行一些探讨. 1 数学建模培训的目标 数学建模是把数学作为一种工具,并应用它解决实际问 题的教学活动方式.由于实际问题背景的复杂性和广泛性, 同时也因为数学学科涵盖范围的广泛性,导致在数学建模培 训过程中相关课程(或专题)的开设既要考虑到点,又要照 顾到面.在点和面相结合的同时,重点培养并提高学生的多

种能力.这样才能达到应用数学解决实际问题的目的 [1~3]. 由于大学生数学建模竞赛的主要参赛对象是大学二、三 年级的学生,所以参与培训的学生一般都具有一定的数学基础(基本都学过《线性代数》《高等数学》《概率论与数理统计》这 3门基础课程).同时,由于数学建模集中培训(集 训)的时间有限,不可能在这么短的时间里把数学的相关基础课程和专业课程进行详尽地讲解.比较现实和可行的方法是:根据数学建模的目标要求以及数学学科的特点,通过开设一些专题讲座,有针对性地提高学生的能力. 1.1 数学建模培训的能力要求 经过多年的实践和探索,我们认为对于参与数学建模培 训的学生的能力要求有以下几个方面. 第一是对数学学科的宏观驾驭能力.也就是通过培训, 使学生对数学的学科划分、专业设置、相关课程设置、学科特点等都有一定的理解和认识.这实际上是一个占领制高点的过程,对于后续课程有一个清晰的脉络和清醒的认识.这 一步的完成在很大程度上可以使整个培训过程达到事半功 倍的效果.但前提是要求参与培训讲解的指导老师需要有较好的数学素养. 第二是对于一个给定的复杂问题背景,要学会理清两个 问题.一是透过问题背景知道告诉了我们什么已知信息;二是要求我们明确做什么,解决什么问题.然后紧密联系上面两个问题,实现两个量化.一是对已知条件的符号化和量化; 二是对需解决问题的转化和量化.最后,再联系自己对数学知识的把握、对数学建模方法的领悟,借助一系列数学工具(方程、函数、矩阵、向量等)把量化后的符号(变量)组 织起来建立数学模型. 第三是数学模型的求解能力,以及对计算机和数学软件

全国数学建模竞赛一等奖论文

交巡警服务平台的设置与调度 摘要 由于警务资源有限,需要根据城市的实际情况与需求建立数学模型来合理地确定交巡警服务平台数目与位置、分配各平台的管辖范围、调度警务资源。设置平台的基本原则是尽量使平台出警次数均衡,缩短出警时间。用出警次数标准差衡量其均衡性,平台与节点的最短路衡量出警时间。 对问题一,首先以出警时间最短和出警次数尽量均衡为约束条件,利用无向图上任意两点最短路径模型得到平台管辖范围,并运用上下界网络流模型优化解,得到A区平台管辖范围分配方案。发现有6个路口不能在3分钟内被任意平台到达,最长出警时间为5.7分钟。 其次,利用二分图的完美匹配模型得出20个平台封锁13个路口的最佳调度方案,要完全封锁13个路口最快需要8.0分钟。 最后,以平台出警次数均衡和出警时间长短为指标对方案优劣进行评价。建立基于不同权重的平台调整评价模型,以对出警次数均衡的权重u和对最远出警距离的权重v 为参数,得到最优的增加平台方案。此模型可根据实际需求任意设定权重参数和平台增数,由此得到增加的平台位置,权重参数可反映不同的实际情况和需求。如确定增加4个平台,令u=0.6,v=0.4,则增加的平台位置位于21、27、46、64号节点处。 对问题二,首先利用各区平台出警次数的标准差和各区节点的超距比例分析评价六区现有方案的合理性,利用模糊加权分析模型以城区的面积、人口、总发案次数为因素来确定平台增加或改变数目。得出B、C区各需改变2个平台的位置,新方案与现状比较,表明新方案比现状更合理。D、E、F区分别需新增4、2、2个平台。利用问题一的基于不同权重的平台调整评价模型确定改变或新增平台的位置。 其次,先利用二分图的完美匹配模型给出80个平台对17个出入口的最优围堵方案,最长出警时间12.7分钟。在保证能够成功围堵的前提下,若考虑节省警力资源,分析全市六区交通网络与平台设置的特点,我们给出了分阶段围堵方案,方案由三阶段构成。最多需调动三组警力,前后总共需要29.2分钟可将全市路口完全封锁。此方案在保证成功围堵嫌疑人的前提下,若在前面阶段堵到罪犯,则可以减少警力资源调度,节省资源。 【关键字】:不同权重的平台调整评价模糊加权分析最短路二分图匹配

2017全国数学建模竞赛B题

2017年高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 (请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”) B题“拍照赚钱”的任务定价 “拍照赚钱”是移动互联网下的一种自助式服务模式。用户下载APP,注册成为APP的会员,然后从APP上领取需要拍照的任务(比如上超市去检查某种商品的上架情况),赚取APP对任务所标定的酬金。这种基于移动互联网的自助式劳务众包平台,为企业提供各种商业检查和信息搜集,相比传统的市场调查方式可以大大节省调查成本,而且有效地保证了调查数据真实性,缩短了调查的周期。因此APP成为该平台运行的核心,而APP中的任务定价又是其核心要素。如果定价不合理,有的任务就会无人问津,而导致商品检查的失败。 附件一是一个已结束项目的任务数据,包含了每个任务的位置、定价和完成情况(“1”表示完成,“0”表示未完成);附件二是会员信息数据,包含了会员的位置、信誉值、参考其信誉给出的任务开始预订时间和预订限额,原则上会员信誉越高,越优先开始挑选任务,其配额也就越大(任务分配时实际上是根据预订限额所占比例进行配发);附件三是一个新的检查项目任务数据,只有任务的位置信息。请完成下面的问题: 1.研究附件一中项目的任务定价规律,分析任务未完成的原因。 2.为附件一中的项目设计新的任务定价方案,并和原方案进行比较。 3.实际情况下,多个任务可能因为位置比较集中,导致用户会争相选择,一种 考虑是将这些任务联合在一起打包发布。在这种考虑下,如何修改前面的定价模型,对最终的任务完成情况又有什么影响? 4.对附件三中的新项目给出你的任务定价方案,并评价该方案的实施效果。 附件一:已结束项目任务数据 附件二:会员信息数据 附件三:新项目任务数据

全国大学生数学建模竞赛的准备方法

全国大学生数学建模竞赛的准备方法 全国大学生数学建模竞赛于每年9月上旬(今年是9月7日)举行。但是在此之前,需要做好哪些准备,让各个参赛队员在竞赛中做到有备无患呢?在总结过去多年培训指导各种数学建模竞赛的基础上,仅就个人观点,介绍一些关于如何准备数学建模竞赛的经验和体会,仅供参考。在这里主要向大家介绍竞赛的基本情况,包括如何组队、如何选题以及在竞赛中如何合理分配时间。通过本次学习,希望大家能够了解数学建模竞赛的基本情况,为全国大学生数学建模竞赛以及其他各类数学建模竞赛做好准备。 一、如何组建优秀数学建模队伍 进入大学阶段参加各种科技竞赛,可以体会到一种和中学竞赛不同的感受,这种感受来自团队合作。以前的各项赛事都是以个人为单位参加竞赛,它们都是考查个人的能力。但是在大学中,由于难度和任务量的加重以及对团队合作精神的关注,因此大部分的赛事都是以团队为单位参加的。竞赛在考查个人能力的同时,还考查团队成员的合作精神。在数学建模竞赛中,团队合作精神是能否取得好成绩的最重要的因素,一队三个人要分工合作、相互支持、相互鼓励。从历年的统计数据可以看出,竞赛成绩优秀的队员往往并不是每个人在各个方面都特别擅长的队伍,而是团队相处得最融洽的队伍。从这一点也可以看出团队合作的重要性。 在竞赛的过程中,切勿自己只管自己的那一部分,一定要记住这是一个集体的竞赛。很多时候,往往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。因此无论做任何事情,三个人一定要齐心才行,只靠一个人

的力量,要在3天之内写出一篇高水平的论文几乎是不可能的。让三人一组参赛一方面是为了培养合作精神,其实更为重要的原因是这项工作确实需要多人合作,因为一个人的能力是有限的,知识掌握也往往是不全面的。一个人做题,经常会走向极端,得不到正确的解决方案。而三个人相互讨论、取长补短,可以弥补一个人所带来的不足。 在队伍组建的时候,需要强调“队长”这个名词概念。虽然在全国大学生数学建模竞赛中并没有设立队长,作为队长在获得的证书上也没有特别标注。但是在队内设立“队长”是非常有必要的。因为在比赛中可能会碰到各种突发状况,队长是很重要的,他的作用就相当于计算机中的CPU,是全队的核心。如果一个队的队长不得力,往往影响一个队的正常发挥。竞赛是非常残酷的,在3天3夜(72h)的比赛中,大家睡眠时间都得不到保障,怎样合理安排团队时间就是队长需要做的事情。在比赛过程中,由于睡眠不足,大家脾气都会很急躁。在这种情况,往往会为了一些小事而发生争吵,如果没有适当的处理,有些队伍将会放弃比赛,而队长就应该在这个时候担起责任。 在明确“队长”这个概念后,接下去谈谈怎样科学选择队友。在数学建模竞赛中,题目要求完成的工作量是很大的,因此这项任务是必须分工完成的,各有侧重、相互帮助,这样才能获得好成绩。而科学地选择队友则显得非常重要,也是走向成功的第一步。一般情况下选择队友可以从以下几个方面考虑着手: 1. 在组队的时候需要考虑队伍成员的多元化,尽量和不同专业、不同特长的同学组队。因为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。因为数学建模题有可能出现在各个领域,这也是数学建模适合各个专业学生参加的原因所在,也是数学建模竞赛赛事的魅力所在。

全国大学生数学建模竞赛论文--范例

承诺书 我们仔细阅读了中国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(从A/B/C/D中选择一项填写): 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):所属学校(请填写完整的全 名):参赛队员(打印并签名):1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): 日期:年月日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):

全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

眼科病床的合理安排 摘要 病床是医院的重要卫生资源,其使用情况是反映医院工作效率的重要指标,合理分配床位、提高病床使用率对于充分利用医疗资源、提高医院的两个效益有着十分重要的意义。 本题针对某医院眼科病床分配中存在的不合理现象,让我们建立一个合理的病床安排模型,以解决病床的最优分配问题,从而提高对医院资源的有效利用。 针对问题一,本文制定的指标评价体系包括门诊相关指标集(病人平均等待时间、门诊等待平均队长、病人平均满意度)和病床相关指标集(出院者平均住院日数、病床平均工作日、病床平均周转率、实际病床利用率)。为了能够全面地评价出模型的优劣,本文采用目前普遍使用的密切值法、TOPSIS法和RSR法等综合评价方法,并对应建立了三个评价模型,以得出更为科学合理的结论。 针对问题二,本文建立了以病床需求数为状态转移变量、以各类病人的病床安排数为决策变量的动态规划模型。模型中,充分考虑了观测期内病人平均等待时间、病床平均周转率、病床利用率和潜在流失率等指标,且在制定寻优策略时,引入了病人满意度量化函数和优先级函数,使得模型更加合理。通过Matlab 对该模型求解,得出了次日病床安排方案(结果见表4)。 综合评价模型时,以该医院目前的病床安排方案和我国医院通用的病床安排方法为比较对象,借助上述三种评价方法和模型,进行了综合评价比较,从综合评价结果来看,本文的模型相对较优(评价结果见表9)。 针对问题三,本文既充分考虑了如何缩短病人平均等待时间和提高病床利用率,又兼顾了公平原则,根据病症的不同和就诊病人到院的顺序制订了优先服务策略,给出了每个病人相应的入住时间区间(见P18)。 针对问题四,由于住院部周六和周日不安排手术,对某些类型病人的病床安排产生了一定的影响,因此我们对问题二中模型的优先级函数进行了相应的调整,并利用Matlab进行了求解(结果见表10)。 为了判断手术安排时间是否改变,本文根据问题一的评价方法和模型对修改后的模型进行了综合评价,从评价结果得知,手术安排时间应该做相应的调整。 针对问题五,为了使所有病人在系统内的平均逗留时间(含等待入院及住院时间)最短,本文建立了以其为目标函数且带约束条件的非线性规划模型,并利用了Lingo 软件对其进行求解,得出的结论是:分配给外伤、白内障(双眼)、白内障(单眼)、青光眼、视网膜疾病等各类型病人的床位数依次为:8、16、12、21、22,分别占总床数的比例为:10.13%、20.25%、15.19%、26.58%、27.85%。 最后,本文对所建模型的优点和缺点进行了客观的评价,认为本文研究的结果在实际医院病床安排中有一定的参考价值。 关键词:病人平均等待时间;实际病床利用率;RSR 法;满意度量化函数;动态规划模型;非线性规划 1.问题重述 医院就医排队是大家都非常熟悉的现象,它以这样或那样的形式出现在我们面前,例如,

全国大学生数学建模竞赛论文

2009高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国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(从A/B/C/D中选择一项填写): 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名): 参赛队员(打印并签名):1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):指导教师组 日期:年月日 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2009高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

论文标题 摘要 摘要是论文内容不加注释和评论的简短陈述,其作用是使读者不阅读论文全文即能获得必要的信息。 一般说来,摘要应包含以下五个方面的内容: 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(简单、主要的); ⑤自我评价和推广。 摘要中不要有关键字和数学表达式。 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建模的创造性 ③结果的正确性 ④文字表述的清晰性 为主要标准。 所以论文中应努力反映出这些特点。 注意:整个版式要完全按照《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。

数学建模实践心得

数学建模实践心得 大学以来的第一个暑假,我参加了数学建模培训, 来作为一次暑期社会实践。或许并不像其他社会实践队可以走出校园,接触社会,但我们可以通过这次的培训,更系统化,更具体化地学习数学建模,并进一步理解其所体现的一些思想和精神。 数学建模是接触实际科学问题的第一步,利用所学的知识,利用各种数学和计算机工具,为某一具体问题建立抽象模型,并解决问题、最后撰写论文,给出客观的评价。 在两个星期的数学建模培训的过程中,我学到了很多知识,比如 LINGO软件、MATLAB软件和一些算法,可以说,这是迄今为止任何一门课程都无法比拟的,各种从未接触过的高级数学软件,令人眼花缭乱的编程和神秘的多维图像。 当初参加校级数学建模比赛的时候,起初我和我的队友都激情高昂的,但是随着三天的建模下来,我们的斗志越来越低迷,出于对数学建模的不了解,可以说,无从下手,自然最后只能草草结束。经过那次的接触后,我明白首先我们要加强建模技能和拓展课外知识面;再者,态度也是主导因素之一,态度决定一切,如果抱着试一试的态度,是不会有什么结果的。 其实,数学建模的一些思想和为人处世之道是相通的。在生活中,无论做什么事情,我们都要端正自己的态度,时常给自己一点鼓励,要相信自己的潜力,把自己融入激情之中,不要越做越懈怠。江南春曾说过“最终你相信什么,就能成为什么”。 在数学建模的培训中,我接触到一些参加过国赛的学长和学姐。执着和认真,是我在建模时从他们候身上找到的共同点。认真的人改变自己,执着的人改变命运。的确,在数学建模的过程中,只有驱除浮躁,踏实做事,全神贯注,注重每一个细节,才能把事情做好。

在和他们交流的过程中,曾有一位学姐说道,要想有进步,就要踏踏实实学好理论、弄懂原理、看会例题、做好练习,而不是浮在面上。参加数学建模培训,还要放正心态,急功近利的想法是要不得的。数学建模的思想是在潜移默化中作用于你,而非立竿见影。所以要真正学到有益的知识和思想才是最重要的,而非顾于是否获奖之类的。 数学建模,通过利用数学知识,对一些生活中的实际问题建立模型。所以,它需要的不仅仅是数学的逻辑思维,还需要计算机编程能力,论文写作能力,其实更重要的是团队协作能力。我想,这对以后的工作与生活,有非常大的帮助的,对人生更是如此。 在建模的三天里,初看题目,感觉摸不着头脑,没有相关理论的基础,没有高人 的指点,三个伙伴只能借助唯一的网络,去找寻找问题的入手点。在反复的搜索之后,我们终于有了初步的理解。写论文的过程,我们可以说是“痛并快乐的”。当然,在数学方法上,我们很多地方也感觉困难重重,所以不断地查询资料,理解它们的含义,让比赛的过程成为我们学习的动力。虽然最终没有取得预期的结果, 但是,过程带来的快乐,远远超越了结果。令我感触最深的是,知识的扩充,和 交识了一些新朋友。 与我建模的两位同学,可以说,初次接触,不了解对方。相对于其他建模小组而言,我们还需要在短暂的几天内去了解彼此。不过,还好,我们都是随和的性子,很快就熟悉起来。在建模的过程中,我们仨一同讨论,一同努力,一同交上一份尽心尽力的答卷。可以说,我们合作的过程也可以算是一种锻炼,怎样才能更好的沟通,怎样才能各抒己见,但最终可以把各自的观点融于一体,也算是一种挑战。学会与他人合作,在相互的谦虚中学习彼此的长处,汲取对方的优点,接收别人的建议。或许,三天的交流,并不长,也并不深入,但起码,我们成为了朋友,曾经一起为数学建模奋斗过。我想,这也是数学建模的另一番魅力所在。短短的三天,可以拉近三个性格迥异的人。

2020全国大学生数学建模竞赛试题

A题炉温曲线 在集成电路板等电子产品生产中,需要将安装有各种电子元件的印刷电路板放置在回焊炉中,通过加热,将电子元件自动焊接到电路板上。在这个生产过程中,让回焊炉的各部分保持工艺要求的温度,对产品质量至关重要。目前,这方面的许多工作是通过实验测试来进行控制和调整的。本题旨在通过机理模型来进行分析研究。 回焊炉内部设置若干个小温区,它们从功能上可分成4个大温区:预热区、恒温区、回流区、冷却区(如图1所示)。电路板两侧搭在传送带上匀速进入炉内进行加热焊接。 图1 回焊炉截面示意图 某回焊炉内有11个小温区及炉前区域和炉后区域(如图1),每个小温区长度为30.5 cm,相邻小温区之间有5 cm的间隙,炉前区域和炉后区域长度均为25 cm。 回焊炉启动后,炉内空气温度会在短时间内达到稳定,此后,回焊炉方可进行焊接工作。炉前区域、炉后区域以及小温区之间的间隙不做特殊的温度控制,其温度与相邻温区的温度有关,各温区边界附近的温度也可能受到相邻温区温度的影响。另外,生产车间的温度保持在25oC。 在设定各温区的温度和传送带的过炉速度后,可以通过温度传感器测试某些位置上焊接区域中心的温度,称之为炉温曲线(即焊接区域中心温度曲线)。附件是某次实验中炉温曲线的数据,各温区设定的温度分别为175oC(小温区1~5)、195oC(小温区6)、235oC(小温区7)、255oC(小温区8~9)及25oC(小温区10~11);传送带的过炉速度为70 cm/min;焊接区域的厚度为0.15 mm。温度传感器在焊接区域中心的温度达到30oC时开始工作,电路板进入回焊炉开始计时。 实际生产时可以通过调节各温区的设定温度和传送带的过炉速度来控制产品质量。在上述实验设定温度的基础上,各小温区设定温度可以进行oC范围内的调整。调整时要求小温区1~5中的温度保持一致,小温区8~9中的温度保持一致,小温区10~11中的温度保持25oC。传送带的过炉速度调节范围为65~100 cm/min。 在回焊炉电路板焊接生产中,炉温曲线应满足一定的要求,称为制程界限(见表1)。 表1 制程界限 界限名称 最低值 最高值

为什么要参加大学生数学建模竞赛

为什么要参加大学生数学建模竞赛 大学生数学建模竞赛是培养学生创新能力和竞争能力的极好的、具体的载体。 1.对于学校的领导(校长、教务处长等)来说,全心全意把学校搞好(高质量的教学、高百分比的就业率、高水平的教师队伍以及提高知名度等)肯定是他们追求的办学目标而且会采取各种措施。但是就选派学生参加大学生数学建模竞赛来说,不少领导(甚至数学教师)会非常犹豫:我们数学课时少,教学任务重,即使参加了,拿不到奖的话,不但不能提高学校的知名度,甚至会招致一些负面的议论等等。实际上,领导们有三个问题考虑不够,它们是: ⑴对数学的极端重要性要有充分的认识。学生将来的发展和成就是和他们坚实的数学基础密切相关的。但是现在的数学教学确实有许多不足之处有待改革,特别是怎么做到不仅教知识,而且要教知识是怎样用来解决实际问题的能力是有待加强的。让部分师生参加到数学建模活动,特别是大学生数学建模竞赛肯定是有利于推动教学改革的。 ⑵ 办好学校的关键之一是提高教师的教学水平。怎样提高呢?鼓励教师组织学生参加大学生数学建模竞赛等数学建模活动,既可以帮助教师进一步了解怎样用数学来解决实际问题,更有助于数学教师到其他专业系科了解他们要用什么样的数学以及怎样用这些数学,互相学习,进行切磋,从而对怎样提高自己的教学水平,数学教学怎样更好为其他专业后继课,甚至对专业课题研究服务产生具体的想法,提出切实可行的措施,最终能够提高教师的专业水平和教学水平,从而也就提高了学校的水平。 ⑶ 学生要求参加大学生数学建模竞赛的积极性是很高的,关键是怎样组织好,培训好。实际上,即使是高职高专院校,也一定有一部分学生的数学基础是相当坚实的,他们之间又有一部分对数学,特别是用数学来解决实际问题有强烈的兴趣。为什么不组织他们参赛呢?培养一些数学基础好对应用又有能力的高职高专院校的学生,今后他们在工作中做出好成绩的可能性肯定会比较大。毕业生事业有成者多也标志了学校办得好、有水平。此外,对于怎样贯彻因材施教也会产生一些很好的想法。 2.对于数学教师来说,组织、指导学生参加大学生数学建模竞赛对自己也会有极大的好处。

暑期数学建模培训心得

暑期数学建模培训心得 我在大二暑期参加了数学建模培训,培训的这段日子过得很充实,很有意义;经历了很多,也收获了很多。 以前在大一时就曾听说过数学建模这一学科,但只是很肤浅的了解,还错误的以为这门学科只是跟数学有关系,只要数学学好了,学好数学建模就轻而易举了。因为自己数学一直很好,对数学建模很感兴趣,也很自信,于是,大二时毫无疑问地选修了数学建模这门专业选修课,但是选择了以后才发现根本不像自己想象的那样简单。选修课时,对数学建模有了进一步了解,数学建模主要包括三大部分的内容:统计,优化,微分和差分。但是这也只是表面上的了解而已,上课老师只针对某一部分,告诉你要针对这一部分具体该怎么做,只是一种固定的模式,没有自己的任何建模思想。 前面这些都是以前对数学建模的想法和认识的不断加深。直到暑假开始进行数学建模的培训,才真正了解了数学建模,真正认识了数学建模,也更加对数学建模产生了兴趣。 培训前期也就是提高班的时候,我们主要是讲基础一些的数学建模知识,比方说时间序列,灰色系统,智能算法,等等。这些都是我们从未接触过的东西,本来接受起来就很难,再加上每天课很紧,从早上八点到下午六点半,除了吃饭时间,老师都一直在不辞辛苦地给我们讲课,一天中基本没有什么课下自由学习的时间,在课上的效率一定要保证很高。更困难的是,整天坐在机房里,电脑的强辐射以及教室很大,人很多,天气燥热,听课效果极差,让我在第二天就打起了退堂鼓:真的坚持不下去了,好想回家;但是庆幸的是,我最终克服了疲倦心理,忍耐坚持了下来。刚刚开始的这次心理波动,让我很有体会,有时在做某些事时,当你感觉自己坚持不下去了,那就咬牙再多坚持一下下,挺过去,那么你就会发现,你的坚持是对的,最终你会得到比你所期待得到的更多。忍耐坚持,应该算是我在培训中上的第一课吧。 在第一阶段的培训中,还有一件让人难忘的事,就是提高班也是第一次的选拔考试。考试要考一天,上午是优化,下午考编程,sas和matlab。本来做好了复习,第二天信心满满参加考试,但是,很不顺利,不是因为自己做不上题目,而是自己执行力太差,浪费了大量时间。首先,对于图片、表格的处理方面,一

学习数学建模心得体会模板3篇.doc

学习数学建模心得体会 3 篇 数学建模已成为国际、国内数学教育中稳定的内容和热点之一。 下面是为大家准备的学习数学建模心得体会,希望大家喜欢! 学习数学建模心得体会范文 1 自从大二下学期真正开了数学模型这一门课之后,我对数学认识又进一步加深。虽然我是学纯数学即数学与应用数学,但是在我的认知中,数学最多的是单纯地证明一些定理抑或是反复的计算一些步骤比较多的题进而求解。随着老师在课堂上一点一点的引导、介绍、讲解,我渐渐地发现数学真的是很万能 啊(在我看来 ),任何实际问题只要运用数学建立模型都可以抽象成一 个数学方面的问题,进而单纯的分析、计算、求解。这只是我大体的 认识。 首先,通过数学模型这一门课我解开了数学模型的神秘面纱,与数学模型紧密相连的就是数学建模,简而言之来说数学建模就是应用数学模型来解决各种实际问题的过程,也就是通过对实际问题的抽 象、简化、确定变量和参数,并应用某些规律建立变量与参数之间的 关系的数学问题 (或称一个数学模型 ),在借用计算机求解该数学问 题,并解释,检验,评价所得的解,从而确定能否将其用于解决实际 问题的多次循环,不断深化的过程。 以下是我学习数学模型的一些心得: 第一,数学模型是数学的一个分支,它还没有脱离数学,众所周

知数学是一门比较抽象的课程,主要需要和训练的还是逻辑思维。因此数学模型需要和训练的都基本是思维,但和纯数学区别的是数学模型只要抽象出数学问题的本质,进而建模,那之后不是非得自己一步步地演算、求解。 第二,数学模型最后的求解很多时候都不可避免地要用到计算 机,比如像matlab,spss,linggo之类的数学软件。因此在学习过程 中我们也得对这些软件有一定的了解和认识。这也就与平常的学习方式产生了区别,平常的数学方式因为其内容和讲授被限制在了平常的 阶梯教室,但数学模型这一门课就必须通过自己的实践运用计算机来 达到自己的目的。因此我们的学习方式就多了一项(通过计算机进一步了解数学模型的魅力)。 第三,因为数学模型是对现实问题的分析,因此老师在课堂上进行的授课通常会是老师引导、师生之间相互商量,因此课堂氛围一般都比较活泼,学习起来会相对的比较轻松。这样对学生的思维的开拓有很大的好处。因为我们在生活和学习的过程中都接触过很多问题的数学问题的模型,所以思考其整个过程及其影响因素就不会出现无从下手的感觉。相反的,在考虑问题的时候,我们更能提出自己的一些见解并能积极地与老师展开讨论。 第四,数学模型充分挖掘了我们的潜能,使我们对自己的能力有了新的认识,特别是自学能力得到了极大的提高,而且思想的交锋也迸发了智慧的火花,从而增加了继续深入学习数学的主动性和积极 性。再次,它也培养了我们的概括力和想象力,也就是要一眼就能抓

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:投资问题培训资料

数学建模:投资问题

投资的收益与风险问题 摘要 对市场上的多种风险资产和一种无风险资产(存银行)进行组合投资策略的设计需要考虑两个目标:总体收益尽可能大和总体风险尽可能小,而这两个目标在一定意义上是对立的。 本文我们建立了投资收益与风险的双目标优化模型,并通过“最大化策略”,即控制风险使收益最大,将原模型简化为单目标的线性规划模型一;在保证一定收益水平下,以风险最小为目标,将原模型简化为了极小极大规划模型二;以及引入收益——风险偏好系数,将两目标加权,化原模型为单目标非线性模型模型三。然后分别使用Matlab的内部函数linprog,fminmax,fmincon对不同的风险水平,收益水平,以及偏好系数求解三个模型。 关键词:组合投资,两目标优化模型,风险偏好

2.问题重述与分析 3.市场上有种资产(如股票、债券、…)(供投资者选择,某公司有数 额为的一笔相当大的资金可用作一个时期的投资。公司财务分析人员对这种资产进行了评估,估算出在这一时期内购买的平均收益率为,并预测出购买的风险损失率为。考虑到投资越分散,总的风险越小,公司确定,当用这笔资金购买若干种资产时,总体风险可用所投资的中最大的一个风险来度量。 购买要付交易费,费率为,并且当购买额不超过给定值时,交易费按购买计算(不买当然无须付费)。另外,假定同期银行存款利率是, 且既无交易费又无风险。() 1、已知时的相关数据如下: 试给该公司设计一种投资组合方案,即用给定的资金,有选择地购买若干种资产或存银行生息,使净收益尽可能大,而总体风险尽可能小。 2、试就一般情况对以上问题进行讨论,并利用以下数据进行计算。

全国数学建模竞赛B题CUMCMB

2 0 1 3 高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 (请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”) B 题碎纸片的拼接复原 破碎文件的拼接在司法物证复原、历史文献修复以及军事情报获取等领域都有着重要的应用。传统上,拼接复原工作需由人工完成,准确率较高,但效率很低。特别是当碎片数量巨大,人工拼接很难在短时间内完成任务。随着计算机技术的发展,人们试图开发碎纸片的自动拼接技术,以提高拼接复原效率。请讨论以下问题: 1. 对于给定的来自同一页印刷文字文件的碎纸机破碎纸片(仅纵切),建立碎纸片拼接 复原模型和算法,并针对附件1、附件 2 给出的中、英文各一页文件的碎片数据进行拼接复原。如果复原过程需要人工干预,请写出干预方式及干预的时间节点。复原结果以图片形式及表格形式表达(见【结果表达格式说明】)。 2. 对于碎纸机既纵切又横切的情形,请设计碎纸片拼接复原模型和算法,并针对附件3、附件4 给出的中、英文各一页文件的碎片数据进行拼接复原。如果复原过程需要人工干预,请写出干预方式及干预的时间节点。复原结果表达要求同上。 3. 上述所给碎片数据均为单面打印文件,从现实情形出发,还可能有双面打印文件的碎纸片拼接复原问题需要解决。附件 5 给出的是一页英文印刷文字双面打印文件的碎片数据。请尝试设计相应的碎纸片拼接复原模型与算法,并就附件 5 的碎片数据给出拼接复原结果,结果表达要求同上。 【数据文件说明】 (1) 每一附件为同一页纸的碎片数据。 (2) 附件1、附件2为纵切碎片数据,每页纸被切为19 条碎片。 (3) 附件3、附件4为纵横切碎片数据,每页纸被切为11X19个碎片。 (4) 附件5为纵横切碎片数据,每页纸被切为11 X 19个碎片,每个碎片有正反两面。该附件中 每一碎片对应两个文件,共有2X 11X 19个文件,例如,第一个碎片的两面分别对应文件000a、000b。 【结果表达格式说明】 复原图片放入附录中,表格表达格式如下: (1) 附件1、附件2的结果:将碎片序号按复原后顺序填入1X 19的表格; (2) 附件3、附件4的结果:将碎片序号按复原后顺序填入11X 19的表格; (3) 附件5的结果:将碎片序号按复原后顺序填入两个11X 19的表格;

数学建模培训心得体会

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。 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。 通过学习数学建模训练,对我的收益不逊于以前所学的文化知识,使我终生难忘。而且, 我觉得数学建模活动本身就是教学方法改革的一种探索,它打破常规的那种老师台上讲,学 生听,一味钻研课本的传统模式,而采取提出问题,课堂讨论,带着问题去学习、不固定于 基本教材,不拘泥于某种方法,激发学生的多种思维,增强其学习主动性,培养学生独立思考,积极思维的特性,这样有利于学生根据自己的特点把握所学知识,形成自己的学习 机制,逐步培养很强的自学能力和分析、解决新问题的能力。这对于我们以后所从事的教育 工作也是一个很好的启发。 总之,“一份耕耘,一份收获”。作为一名对数学有着浓厚兴趣的学生,我深刻地感到了 自己在程序的编制和软件应用以及自学能力,有了很大的提高,并将对我今后的专业学习有 很大的帮助。想到这里,我不由得被老师的良苦用心所感动,为我们创造了如此优越的学习 条件,处处为学子着想。因此,在今后的学习中,我会保持这种学习的劲头,刻苦努力,争 取以更优异的成绩。 随着科学技术的飞速发展,人们越来越认识到数学科学的重要性:数学的思考方式具有 根本的重要性,数学为组织和构造知识提供了方法,将它用于技术时能使科学家和工程师生 产出系统的、能复制的、且可以传播的知识??数学科学对于经济竞争是必不可少的,数学科 学是一种关键性的、普遍的、可实行的技术. 在当今高科技与计算机技术日新月异且日益普及的社会里,高新技术的发展离不开数学 的支持,没有良好的数学素养已无法实现工程技术的创新与突破。因此,如何在数学教育的 过程中培养人们的数学素养,让人们学会用数学的知识与方法去处理实际问题,值得数学工 作者的思考。大学生数学建模活动及全国大学生数学建模竞赛正是在这种形势下开展并发 展起来的,其目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技 术解决实际问题的综合能力,拓宽学生的知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学 教学体系、教学内容和教学方法的改革. 这项极富意义的活动,大学组队参加了全国大学生数学建模竞赛。为了更好地组织、指 导此项活动,让更多的学生投入此项活动并从中受益,学生根据组织与指导的实践,对数学 建模活动的作用与实施谈一些认识,以期起到深化数学教学改革、推动课程建设的作用。方 法,去近似刻画、建立相应数学模型并加以解决的过程。为检验大学生数学建模的能力,而 我国大学生数学建模竞赛。参加过数学建模活动的教师与学生普遍反映,数学建模活动既丰

全国大学生数学建模竞赛论文模板

论文标题 摘要 摘要是论文内容不加注释和评论的简短陈述,其作用是使读者不阅读论文全文即能获得必要的信息。 一般说来,摘要应包含以下五个方面的内容: 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(简单、主要的); ⑤自我评价和推广。 摘要中不要有关键字和数学表达式。 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建模的创造性 ③结果的正确性 ④文字表述的清晰性为主要标准。 所以论文中应努力反映出这些特点。

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。 注意: 在写这部分的内容时,绝对不可照抄原题! 应为:在仔细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 作假设时需要注意的问题: ①为问题有帮助的所有假设都应该在此出现,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,但在这里仍然要再次叙述! 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,变量的输入必须使用公式编辑器。 注意: 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所有变量,都应该在此加以说明。 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;c b a ,, 一般表示常量、已知量;z y x ,, 一般表示变量、未知量 再比如:变量21,a a 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,要特别突出你的创造性的工作。在这部分写作需要注意的事项有: ①一定要有分析,而且分析应在所建立模型的前面; ②一定要有明确的模型,不要让别人在你的文章中去找你的模型; ③关系式一定要明确;思路要清晰,易读易懂。

中国大学生数学建模竞赛历年试题

中国大学生数学建模竞赛(CUMCM)历年赛题一览! CUMCM历年赛题一览!! CUMCM从1992年到2007年的16年中共出了45个题目,供大家浏览 1992年A)施肥效果分析问题(北京理工大学:叶其孝) (B)实验数据分解问题(复旦大学:谭永基) 1993年A)非线性交调的频率设计问题(北京大学:谢衷洁) (B)足球排名次问题(清华大学:蔡大用) 1994年A)逢山开路问题(西安电子科技大学:何大可) (B)锁具装箱问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) 1995年:(A)飞行管理问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B)天车与冶炼炉的作业调度问题(浙江大学:刘祥官,李吉鸾) 1996年:(A)最优捕鱼策略问题(北京师范大学:刘来福) (B)节水洗衣机问题(重庆大学:付鹂) 1997年:(A)零件参数设计问题(清华大学:姜启源) (B)截断切割问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) 1998年:(A)投资的收益和风险问题(浙江大学:陈淑平) (B)灾情巡视路线问题(上海海运学院:丁颂康) 1999年:(A)自动化车床管理问题(北京大学:孙山泽) (B)钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) (C)煤矸石堆积问题(太原理工大学:贾晓峰) (D)钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) 2000年:(A)DNA序列分类问题(北京工业大学:孟大志) (B)钢管订购和运输问题(武汉大学:费甫生) (C)飞越北极问题(复旦大学:谭永基) (D)空洞探测问题(东北电力学院:关信) 2001年:(A)血管的三维重建问题(浙江大学:汪国昭) (B)公交车调度问题(清华大学:谭泽光) (C)基金使用计划问题(东南大学:陈恩水) (D)公交车调度问题(清华大学:谭泽光) 2002年:(A)车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B)彩票中的数学问题(解放军信息工程大学:韩中庚) (C)车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此))

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