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历年苏北数学建模试题

历年苏北数学建模试题
历年苏北数学建模试题

A题失业工人如何选择满意工作

政府为解决失业工人的再就业问题,积极提供就业机会,同时每月为每一位失业工人发放一定数量的失业救济金,作为他们基本的生活保障。失业工人在寻找工作的时候,若接受找到的第一个工作,则意味他放弃了继续寻找可能找到更好工作的机会。因此,失业工人一般不会马上接受找到的第一个工作,他通常会在心里预先设定一个最低工资水平,若找到的工作其工资低于这个预先设定的最低工资水平,则放弃该工作,继续寻找下一个工作,直至找到高于或等于预先设定的最低工资水平的工作为止。

请你建立适当的数学模型,给出最低工资水平的决定条件,失业救济金和最低工资水平的关系,并对失业工人找到满意工作之前的平均等待时间(单位:月)作出合理的估计。

B题汽车保险

某保险公司只提供一年期的综合车险保单业务,这一年内,若客户没有要求赔偿,则给予额外补助,所有参保人被迫分为0,1,2,3四类,类别越高,从保险费中得到的折扣越多。在计算保险费时,新客户属于0类。在客户延续其保险单时,若在上一年没有要求赔偿,则可提高一个类别;若客户在上一年要求过赔偿,如果可能则降低两个类别,否则为0类。客户退出保险,则不论是自然的还是事故死亡引起的,将退还其保险金的适当部分。

现在政府准备在下一年开始实施安全带法规,如果实施了该法规,虽然每年的事故数量不会减少,但事故中受伤司机和乘员数肯定会减少,从而医药费将有所下降,这是政府预计会出现的结果,从而期望减少保险费的数额。这样的结果真会出现吗?这是该保险公司目前最关心的问题。根据采用这种法规的国家的统计资料可以知道,死亡的司机会减少40%,遗憾的是医疗费的下降不容易确定下来,有人认为,医疗费会减少20%到40%,假设当前年度该保险公司的统计报表如下表1和表2。

保险公司希望你能给出一个模型,来解决上述问题,并以表1和2的数据为例,验证你的方法,并给出在医疗费下降20%和40%的情况下,公司今后5年每年每份保险费应收多少才比较合理?给出你的建议。

表2 本年度的索赔款

A题抑制房地产泡沫问题

近几年来,我国各大城市的房价出现了普遍持续上涨、高居不下的情况。房价的上涨使生活成本大幅增加,导致许多中低收入人群买房难。因此如何有效地抑制房地产价格上扬,是一个备受关注的社会问题。现在请你就以下几个方面的问题进行讨论:

1.建立一个城市房价的数学模型,通过这个模型对房价的形成、演化机理进行深入细致的分析;2.通过分析找出影响房价的主要因素;

3.给出抑制房地产价格的政策建议;

4.对你的建议可能产生的效果进行科学预测和评价。

B题工件的安装与排序问题

某设备由24个工件组成,安装时需要按工艺要求重新排序。

Ⅰ.设备的24个工件均匀分布在等分成六个扇形区域的一圆盘的边缘上,放在每个扇形区域的4个工件总重量与相邻区域的4个工件总重量之差不允许超过一定值(如4g)。

Ⅱ.工件的排序不仅要对重量差有一定的要求,还要满足体积的要求,即两相邻工件的体积差应尽量大,使得相邻工件体积差不小于一定值(如3 );

Ⅲ.当工件确实不满足上述要求时,允许更换少量工件。

问题1.按重量排序算法;

问题2.按重量和体积排序算法;

问题3.当工件不满足要求时,指出所更换工件及新工件的重量和体积值范围,并输出排序结果。请按下面两组工件数据(重量单位:g ,体积单位:),进行实时计算:

A题自来水的定价

水是人类的生命之源,自来水的价格关系到千家万户,也一个非常敏感的社会问题。目前大部分自来水公司都在亏损运转,提高水价会影响到人民的生活,甚至会影响到社会的安定和经济的发展。所以,国家和政府对水价调整是甚之又甚。下面是两篇关于A市水价调整听证会的报道(附件1和附件2)(题目的附件略),请认真阅读,并参考附件3的经济统计数据,研究解决下列问题:

(1)根据A市价格部门提出的调整方案,请你给出分析评价,尤其是对阶梯式水价方案的合理性和科学性进行分析评价。

(2)你能否给出更合理的水价方案?并给政府提出合理化建议。

(3)请你分析预测新的水价方案后的节水量是多少?

B题篮球比赛问题

运动员比赛过程的技术表现是决定竞赛成绩的主要因素之一。篮球竞赛临场技术统计数据既是衡量运动员技术水平的量化指标也是判定运动队竞赛成绩的客观标准。

某大学有12个学院,每个学院派出一支男子篮球队参加校内篮球比赛。首先进行分组赛,共分两组,每组6支代表队;小组赛结束后,每组选出两支代表队参加第二阶段的决赛。附表1和附表2(附表略)分别为第一组和第二组的比赛结果。请你根据这些数据,研究各个代表队的下列问题:

(1)每支代表队的技术指标与该队的成绩之间的关联关系。

(2)按照技术指标对代表队成绩贡献的大小,将这些技术指标进行排序。

(3)找出对代表队成绩起重要作用的关键比赛场次。

(4)根据这两个小组赛的成绩,预测哪支代表队最有可能夺冠,并将这12支代表队的名次进行排序。

(5)对每支代表队给出几点技术方面的改进建议,以提升该队的竞技水平。

A题毕业生就业问题

2007年毕业生人数再创新高:全国普通高校毕业生将达到495万,比2006年增加82万;为了缓解大学生就业压力,政府及社会各方面集中推出各种促进就业的活动,并将2007年作为高校毕业生就业工作的全面服务年。(附件略)

请你根据附件给出的数据,运用数学建模方法回答以下问题:

(1)影响毕业生就业的主要因素是什么,并对相关因素进行排序;

(2)评价不同专业的毕业生就业情况;

(3)给出某一专业的毕业生的就业策略;

(4)请你结合其他信息对毕业生就业与区域经济发展水平之间的关系作出评价;

(5)为在校生写一篇对毕业生就业具有实际指导意义的短文。

B题关于火车站股道和列检的问题

我国第六次铁路大提速已经于2007年4月18日正式展开。第六次铁路大提速在京哈、京沪、京广、京九、陇海、浙赣、兰新、广深、胶济等干线展开,列车运行最高时速达200公里,其中京哈、京广、京沪、胶济线部分区段时速将达到250公里。这次提速受到了大家的广泛关注,也为人们的出行带来了更大的方便。随着列车速度的提高,如何保证列车的安全运行也成了一个比较重大的问题。

徐州火车站(以下简称徐州站)作为一个非常重要的铁路枢纽,面临着更多的工作。徐州站共有5个站台,10个股道。下图是徐州站的站台和股道(即列车所走的轨道)的分布图。

图1 徐州火车站站台和股道分布示意图

列车提速后,徐州站的旅客列车的到发情况见附表一。其中,“到”表示列车到达徐州站的时间,“发”表示列车离开徐州站的时间,“股道”表示列车在站内所经过的股道,“停站时分”表示列车在徐州站停留的时间(单位:分钟)。

利用上面的信息,我们对以下两个问题进行研究。一般来讲,火车站是分白班和晚班进行工作的。为了简化问题,我们只对上午八点以后(包含八点)和晚上七点以前到达徐州站的列车进行分析。问题一、股道的合理安排

1、研究各股道繁忙程度。

2、除了股道6(股道6主要是直通车通过,且该股道上的列车没有旅客上下车、列检等需求)外,如果要使各股道的繁忙程度大致相同,而且空闲时间尽量均衡,如何调整各车次停留的股道。注意,由于股道6与站台没有直接相连,对于有旅客上下车的列车是不能停留在第6股道的。

问题二、旅客列车的列检问题

徐州站的客列检是一项十分重要的工作,对于保证列车的正常运行和旅客安全等有着极其重要的作用。徐州站的客列检工作量大,对参加列检的工作人员要求高。

为了保证客列检工作的正常进行,对客列检进行合理的分工,对保障列检作业过程的安全和工作人员的积极性有一定的作用。

现对徐州站客列检工作简介如下:

I、列车的简要分类

根据列检工作的要求,我们对列车作如下分类:始发车,就是以徐州站为始发站的列车;终到车,就是以徐州站为终点站的车;其余的为通过车。

II、需要列检的车满足的条件

根据客列检技术检查作业标准:终到车不需要列检;始发车一般在开出徐州站前15分钟进行列检。

对于通过车,在站时间小于6分钟的不需要列检;在站时间为6~20分钟的,列车在站期间,全部需要列检;在站时间大于20分钟的,列车进站后10分钟和列车出站前10分钟进行列检。

在对列车进行列检时,必须在列车上悬挂号志(一般为旗子),来表示列车正在进行列检。

III、列检工作人员的相关作业要求

①一般来说,列检人员需要在列车进站前3分钟到达相应的股道等待列车的到达;列检人员需要在列车完全离开车站后离开作业股道。

②当某个列检作业队需要列检的下一列车30分钟后才会到达时,作业队可以回到股道两端的休息室等待,此时,作业队对下一列车进行作业时不需要胯股道。

③列检工作按作业队进行,每列需要列检的列车由一个作业队负责,每个作业队在对某一列车进行列检完成后,才能对另外的列车进行列检。

对于徐州站的列检工作,我们考虑安排5个作业队进行。

1、由于作业队在进行跨股道作业时,会有危险存在,故请你考虑,如何给5个作业队进行分工,才能使得每个作业队跨股道数目尽量地少。

2、如何对5个作业队进行分工,才能使得每个作业队跨股道数目尽量地少,且各个作业队的工作量(即列检的列车的数目)基本一致。

3、(1)在满足2中的条件的前提下,如何使得各个作业队的繁忙程度基本相同(即不会出现某作业队在某时间段内没有进行任何工作,而其他作业队进行了很多列车的列检工作);

(2)在满足2中的条件的前提下,如何给各个作业队安排出时间吃午饭,且吃饭时间尽量与人们的正常吃午饭时间一致(如11:00-13:00,当然可以做适当的提前或延后)。要求各个作业队的吃饭时间不小于30分钟。请给出各个作业队的具体吃饭时间。

如果你认为5个作业队不能在满足相关作业要求的前提下,完成相关列车的列检,请给出充足的理由,并考虑安排更多的队进行列检工作,解决上面的几个问题;或者考虑通过对个别列车(主要是普客)的进站时间进行适当的延迟后(则出站时间需要作相应的延迟),5个作业队是否能完成相关列车的列检工作(可以认为对普客作出的进站时间延迟是由列车的晚点引起的)。

特别约定(为了简化问题,该约定根据实际情况进行了适量的简化):

1、始发车在出站前30分钟进入相应股道;终到车到站后,大概在股道停留20分钟后,离开相应股道。

2、同一股道上不能同时有两列车停留。要求同一股道上停留的两列车之间最小时间间隔为10分钟(即若安排某列车进入某股道,必须保证该股道在列车进站前10分钟已经没有列车停留),当然时间间隔越大,越安全。

3、若需要跨股道作业,跨股道需要的时间按以下方案处理:

i、在某站台两侧的股道,如股道2和股道3,在2站台的两侧,则作业队列检完股道2上的列车后,可以直接转身去等待股道3上列车的到来。可设从股道2到股道3需要1分钟。其他类似情况可作同样的处理。

ii、如果某股道上没有车(为了安全起见,要求在5分钟内该股道上不会有列车到达,否则,则不能跨越该股道)可以直接跨越,设跨越一个股道需要的时间为1分钟。

iii、若股道上有列车,且有号志(即在列检),列检人员可以从列车下面过去,直接跨越股道,认为跨越1个股道需要的时间为1分钟。

iv、若中间股道上有列车(没有号志)不可以跨越股道,则作业队必须先到站台两端再到达相应股道。可以设若两股道数之差小于3时,则需要6分钟到达相应的位置。若两股道数之间的差大于或等于3,则需要8分钟到达相应位置。

C题防洪物资调运问题

我国地域辽阔,气候多变,各种自然灾害频频发生,特别是每年在长江、淮河、嫩江等流域经常爆发不同程度的洪涝灾害,给国家和人民财产带来重大损失,防洪抗涝成为各级政府的一项重要工作。某地区为做好今年的防洪抗涝工作,根据气象预报及历史经验,决定提前做好某种防洪抗涝物资的储备。

已知该地区有生产该物资的企业三家,大小物资仓库八个,国家级储备库两个,各库库存及需求情况见附件1,其分布情况见附件2。经核算该物资的运输成本为高等级公路2元/公里?百件,普通公路1.2元/公里?百件,假设各企业、物资仓库及国家级储备库之间的物资可以通过公路运输互相调运。(附件略)

(1)请根据附件2提供的信息建立该地区公路交通网的数学模型。

(2)设计该物资合理的调运方案,包括调运量及调运线路,在重点保证国家级储备库的情况下,为给该地区有关部门做出科学决策提供依据。

(3)根据你的调运方案,20天后各库的库存量是多少?

(4)如果汛期下列路段因洪水交通中断,能否用问题二的模型解决紧急调运的问题,如果不能,请修改你的模型。

A题私家车保有量增长及调控问题

我国经济的快速发展为私人汽车提供了巨大的发展空间。据中国汽车工业协会估算,截止到2006年底,中国私人汽车保有量约为2650万辆,占全国汽车保有量的60%左右。在2006年,我国汽车销量为710多万辆,私人购买比例超过77%,中国已经成为仅次于美国的全球第二大新车市场。据世界银行的研究,汽车保有量 (尤其是私人汽车)与人均国民收入成正比。2003年,我国国内人均GDP首次突破1000美元,这预示着中国汽车开始进入家庭消费阶段。而事实表明,随着中国人均GDP的稳健增长,近年来,我国的家用汽车销量以两位数的增速急剧扩大。汽车特别是用于消费的私人汽车保有量的多少,与经济发展程度、居民收入以及道路建设等有着密切的联系。随着私人汽车消费时代的到来,汽车保有量上升的一个重要因素就是国内汽车消费的快速增长。消费者购买力的增强和个体私营经济的快速发展,也带动了私人汽车的大发展。私人汽车保有量与一个国家或地区的社会经济发展的有关数据有着密切关系。附表提供了我国某一经济发达地区的一些相关统计数据。

然而,当我们快速迈进以私人汽车为主体的汽车社会的时候,也面临着新的考验,除了能源紧缺、燃油价格上涨、土地资源有限等诸多不利因素对汽车发展带来巨大的压力外,环境污染也对汽车工业的发展提出了严格的要求。我国于上世纪1999年对生产的小汽车废气CO、HC、NOX和PM允许排放量制订了国家标准(相当于欧洲标准)。规定生产的汽车从2000年1月1日起实施国Ⅰ排放标准,从2005年1月1日起实施国Ⅱ排放标准,从2007年7月1日起实施国Ⅲ排放标准,从2010年1月1日起实施国Ⅳ和国Ⅴ排放标准(实现基本与欧洲标准同步)。据有关资料介绍,在城市交通中,小汽车与公共汽车相比,单位小汽车排放的污染物比公共汽车高9倍。如果对这种快速增长不从战略的高度加以科学引导和调整,汽车的迅猛增长将不再单纯体现经济建设成就,巨大的负面效应也将成为社会发展的阻碍因素。

请研究下述问题:

问题1、根据附表中的相关数据建立数学模型,分析影响该地区私人汽车保有量的因素,并预测到2010年该地区私人汽车保有量有多少?

问题2、自2007年以来,CPI指数累创新高,为了稳定宏观经济,控制投资与物价的过快上涨,防止过大的资产价格泡沫和过度的投机, 政府决定自去年开始及今后一段时期内采取从紧的货币政策,如,加息、提高人民币存款准备金等等. 据统计, 2007年政府5次升息,9次上调存款准备金率,分析这些措施对该地区私人汽车保有量有什么样的影响?

问题3、假设私人汽车的年运行公里数是公交车年运行公里数的五分之一。按照汽车废气国III 排放标准(欧III)(要求CO排放量每公里不超过2.3克,HC+NOX排放量每公里不超过0.56克,PM排放量每公里不超过0.05克), 如何根据该地区的汽车废气的排放情况,来调控公交车和私人汽车保有量?

1996-2008年某地区相关的统计数据

年份人均国

生产总

(元)

全社会消

品零售总

(亿元)

全社会固

资产投资

额(亿元)

运营公

车辆

(辆)

公交营

总数(亿

次)

城市交

干线噪

均值(

贝)

公交车

运总里

(万公里

道路总

(公里)

居民人

可支配

入(元)

居民储

款余额(

元)

汽油(

号)年均

(元/升)

私人汽

保有

(万辆)

1996 27000 297.35 327.53 2658 6.31 68.3 15948 737 16316 583.89 1.96 3.1

1997 30619 325.00 390.51 2763 6.94 69.6 17130 789 18600 707.67 2.28 3.6

1998 33282 423.00 474.63 2801 5.73 69.7 17866 894 19886 861.88 2.32 4.2

1999 33689 467.57 569.55 2887 7.76 69.8 18961 1015 20249 941.99 2.38 4.8

2000 41020 538.17 616.25 2920 8.23 69.7 19688 1198 21626 1082.6 2.73 6.7

2001 43344 832.04 686.37 3495 8.87 68.3 24465 1361 23544 1373.4 2.89 9.1

2002 46030 941.94 788.15 3495 9.57 68.2 24814 1710 24941 1756.5 2.82 13

2003 53887 1095.13 969.1 4885 9.65 68.7 36149 2100 25936 2199.5 3.08 18.9 2004 59271 1250.64 1092.6 5376 10.11 69.2 43008 2314 26596 2625.4 3.56 29

2005 64507 1437.67 1176.1 6091 15.05 69.2 51946 2500 28494 3229.4 3.98 51.1 2006 70597 1671.29 1273.7 7305 16.81 69.2 65745 2614 29628 3744.7 4.98 78.2 07.1季20505 528.67 342.25 7867 5.24 69.3 17700 2693 7309 874.5 4.90 93.4 07.2季19619 487.75 336.98 7962 4.54 69.2 16720 2769 7412 908.7 5.01 100.6 07.3季19874 479.79 333.52 8074 4.32 69.1 17094 2832 7731 968.2 5.13 107.1

07.4季19223 408.82 332.25 8188 4.5 68.6 18832 2897 7611 1041.2 5.34 113

08.1季19703 551.97 231.79 8328 5.13 67.9 17472 2964 7726 987.91 5.21 128

B题大型煤炭企业生产和供给问题

供应链是一种新的企业组织形态和运营方式,包括从客户需求开始经过原材料供应、生产批发零售等环节,到最后把产品送到最终用户的各项制造和商业活动。

煤炭供应链中物流从上游向下游流动, 资金流从下游向上游流动, 而信息流的流动则是双向的。以上游供应企业作为大型煤炭企业原料供应商, 以煤炭企业作为原煤及精煤生产商, 再通过运输环节到达用户, 形成以物流为主线, 包括信息流及资金流的输入输出关系的煤炭供应链框架, 如图1所示。图中包含原煤开配采、煤炭洗选加工、煤炭销售等节点并用实线框起来,为大型煤炭企业供给系统内部供应链。大型煤炭企业的原煤开采、煤炭洗选加工和客户均为多点。

某煤炭企业下属7个矿井,其中5个矿井建有洗煤厂,各洗煤厂只接受本矿井的原煤洗选加工。其中宅城和韩桥矿井没有洗煤厂,只销售原煤;夹河、庞庄、三河尖矿井洗煤厂洗出产品为冶炼精煤和混煤,销售原煤、冶炼精煤和混煤;权台、旗山矿井洗煤厂洗出产品为其他类炼焦精煤和混煤,销售原煤、冶炼精煤和混煤。

各矿井生产能力、成本,洗选能力、成本如表1。

表1煤炭企业各矿井生产情况表

洗煤能力(吨)洗煤成本(元/吨

矿井序号矿井名称原煤能力(吨)

原煤成本(元/吨)

1 宅城85000 304 0 --

2 韩桥65000 308 0 --

3 夹河110000 345 96000 25

4 庞庄225000 310 110000 22

5 三河尖56000 298 30000 38

6 权台166000 289 50000 17

7 旗山148000 293 90000 18

合计855000 -- 376000 --

计划期内,该煤炭企业有5个主要客户,需求情况见表2,其中单位运输费,是指单位重量的商品煤从煤炭企业运往客户的运输费用,由煤炭企业支出。

表2 煤炭企业客户需求情况

序号原煤冶炼精煤其他精煤混煤单位运输

(元/吨)

需求量价格需求量价格需求量价格需求量价格

1 200000 450 0 -- 0 -- 80000 520 35

2 0 -- 80000 650 0 -- 60000 540 25

3 0 -- 60000 670 60000 700 0 -- 30

4 100000 480 0 -- 40000 730 0 -- 40

5 80000 480 0 -- 0 -- 40000 570 35

合计380000 140000 100000 180000

附录给出该煤矿企业各个矿井2005-2006年分月入洗原煤,洗出精煤以及洗损情况。请根据所给数据及查阅相关资料解决以下问题:

1、确定哪些因素影响洗煤厂洗出精煤数量,并建立各洗煤厂的精煤产量模型。

2、煤炭企业按照“以销定产”的原则,根据年初的销售计划来安排一年的生产。由于受生产能力等限制,可以部分满足客户需求。如果煤炭企业只追求企业整体利润最大目标,请据此建立企业生产和供给的一般模型,并用模型对所给煤炭企业进行生产和供给决策。

3、煤炭企业除了追求整理利润外,还应该考虑客户满意度因素,特别是要尽量提高一些长期重要客户的满意度,以保证企业的可持续发展。影响煤炭企业客户满意度的因素主要有商品煤数量订单满足率、企业供给客户的商品煤质量等。请建立同时考虑利润和客户满意度的煤炭企业生产和供给的一般模型,并用模型对所给煤炭企业进行生产和供给决策。

说明:在煤炭企业5个客户中,客户1为企业长期合作的电力客户,煤炭企业应该首先满足其需求;客户2、客户3为煤炭企业较重要客户;客户4、客户5为一般客户。

为保证客户满意度,可用外购煤保证订单满足率,外购煤价格:原煤440元/吨,冶炼精煤630元/吨,其他精煤680元/吨,混煤510元/吨,外购煤到客户1-5运输费分别为:40元/吨,45元/吨,50元/吨,30元/吨,45元/吨。

4、当前作为供应链外部生存环境的市场需求对时间的敏感性越来越强。在这样的背景下,以响应时间为约束条件的产品供应链决策问题是一个较新的研究领域。由于客户需求的快速多变和对时间敏感性的增强,必将要求供应链提供更快的响应能力和更高的内部协同运作能力,请你尝试建立时间约束下的煤炭企业生产与供给模型,并利用所给信息和收集的数据,甚至通过自己合理假设数据,来验证模型的合理

数学建模竞赛简介

数学建模竞赛简介 数学建模就是建立、求解数学模型的过程和方法,首先要通过分析主要矛盾,对各种实际问题进行抽象简化,并按照有关规律建立起变量,参数间的明确关系,即明确的数学模型,然后求出该数学问题的解,并通过一定的手段来验证解的正确性。 数学建模竞赛于1985年起源于美国,起初竞赛题目通常由工业部门、军事部门提出,然后由数学工作者简化或修正。1989年我国大学生开始参加美国大学生数学建模竞赛,1990年我国开始创办我国自己的大学生数学建模竞赛。1993年国家教委(现教育部)高教司正式发文,要求在全国普通高等学校中开展数学建模竞赛。从1994年开始,大学生数学建模竞赛成为教育部高教司和中国工业的应用数学学会共同主办,每年一届的,面向全国高等院校全体大学生的一项课外科技竞赛活动。2010年全国共有30省(市、自治区)九百多所院校一万多个队三万多名大学生参赛,成为目前全国高等学校中规模最大的课外科技活动。数学建模竞赛是教育主管部门主办的大学生三大竞赛之一。 现在的竞赛题目来源于更广泛的领域,都是各行各业的实际问题经过适当简化,提炼出来的极富挑战性的问题,每次两道题,学生任选一题,可以使用计算机、软件包,可以参阅任何资料(含上网参阅任何资料)。竞赛以三人组成的队为单位,三人之间通力合作,在三天三夜内完成一篇论文。不给论文评分,而是按论文的水平为四档:全国一等奖、全国二等奖、赛区一等奖,赛区二等奖,成功参赛奖。我校于2001年开始参加这项竞赛活动。多次获全国一等奖、二等奖、湖北赛区一等奖、二等奖。 数学建模竞赛活动培养了学生的创造力、应变能力、团队精神和拼搏精神,适应了21世纪经济发展和人才培养的挑战。不少参加过全国大学生数学建模竞赛的同学都深有感触,他们说:“参加这次活动是我们大学四年中最值得庆幸的一件事,我们真正体会这几年内学到了什么,自己能干什么。”“那不寻常的三天在我们记忆中留下了永恒的一瞬,真是一次参赛,终身受益。”团队精神贯穿在数学建模竞赛的全过程,它往往是成败的关键。有些参赛队员说:“竞赛使我们三个人认识到协作的重要性,也学会了如何协作,在建模的三天中,我们真正做到了心往一处想,劲往一处使,每个人心中想的就是如何充分发挥自己的才华,在短暂的时间内做出一份尽量完善的答卷。三天中计算机没停过,我们轮流睡觉、轮流工作、轮流吃饭,可以说是抓住了每一滴可以抓住的时间。”“在这不眠的三天中,我们真正明白了团结就是力量这个人生真谛,而这些收获,将会伴随我们一生,对我们今后的学习,工作产生巨大的影响。”

数学建模题目及答案

09级数模试题 1. 把四只脚的连线呈长方形的椅子往不平的地面上一放,通常只有三只脚着地,放不稳,然后稍微挪动几次,就可以使四只脚同时着地,放稳了。试作合理的假设并建立数学模型说明这个现象。 (15分) 解:对于此题,如果不用任何假设很难证明,结果很可能是否定的。 因此对这个问题我们假设 : (1)地面为连续曲面 (2)长方形桌的四条腿长度相同 (3)相对于地面的弯曲程度而言,方桌的腿是足够长的 (4)方桌的腿只要有一点接触地面就算着地。 那么,总可以让桌子的三条腿是同时接触到地面。 现在,我们来证明:如果上述假设条件成立,那么答案是肯定的。以长方桌的中心为坐标原点作直角坐标系如图所示,方桌的四条腿分别在A、B、C、D 处,A、B,C、D 的初始位置在与x 轴平行,再假设有一条在x 轴上的线ab,则ab 也与A、B,C、D 平行。当方桌绕中心0旋转时,对角线 ab 与x 轴的夹角记为θ。 容易看出,当四条腿尚未全部着地时,腿到地面的距离是不确定的。为消除这一不确定性,令 ()f θ为A、B 离地距离之和, ()g θ为C、D 离地距离之和,它们的值由θ唯一确定。由假设(1), ()f θ,()g θ均为θ的连续函数。又由假设(3),三条腿总能同时着地, 故()f θ()g θ=0必成立(?θ)。 不妨设 (0)0f =,(0)0g >g (若(0)g 也为 0,则初始时刻已四条腿着地,不必再旋转),于是问题归 结为: 已知 ()f θ,()g θ均为θ的连续函数,(0)0f =,(0)0g >且对任意θ有00()()0f g θθ=,求证存 在某一0θ,使00()()0f g θθ=。 证明:当θ=π时,AB 与CD 互换位置,故()0f π>,()0g π=。作()()()h f g θθθ=?,显然,() h θ也是θ的连续函数,(0)(0)(0)0h f g =?<而()()()0h f g πππ=?>,由连续函数的取零值定 理,存在0θ,0 0θπ<<,使得0()0h θ=,即00()()f g θθ=。又由于00()()0f g θθ=,故必有 00()()0f g θθ==,证毕。 2.学校共1000名学生,235人住在A 宿舍,333人住在B 宿舍,432人住在C 宿舍。学生 们要组织一个10人的委员会,试用合理的方法分配各宿舍的委员数。(15分) 解:按各宿舍人数占总人数的比列分配各宿舍的委员数。设:A 宿舍的委员数为x 人,B 宿舍的委员数为y 人,C 宿舍的委员数为z 人。计算出人数小数点后面的小数部分最大的整数进1,其余取整数部分。 则 x+y+z=10;

数学建模竞赛题目

西安科技大学第二届数学建模竞赛题目 A题:垃圾分类处理与清运方案设计 垃圾分类化收集与处理是有利于减少垃圾的产生,有益于环境保护,同时也有利于资源回收与再利用的城市绿色工程。在发达国家普遍实现了垃圾分类化,随着国民经济发展与城市化进程加快,我国大城市的垃圾分类化已经提到日程上来。2010年5月国家发改委、住房和城乡建设部、环境保护部、农业部联合印发了《关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知》,并且在北京、上海、重庆和深圳都取得一定成果,但是许多问题仍然是垃圾分类化进程中需要深入研究的。 在深圳,垃圾分为四类:橱余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他不可回收垃圾,这种分类顾名思义不难理解。其中对于居民垃圾,基本的分类处理流程如下:

在垃圾分类收集与处理中,不同类的垃圾有不同的处理方式,简述如下:1)橱余垃圾可以使用脱水干燥处理装置,处理后的干物质运送饲料加工厂做原料。不同处理规模的设备成本和运行成本(分大型和小型)见附录1说明。2)可回收垃圾将收集后分类再利用。 3)有害垃圾,运送到固废处理中心集中处理。 4)其他不可回收垃圾将运送到填埋场或焚烧场处理。 所有垃圾将从小区运送到附近的转运站,再运送到少数几个垃圾处理中心。显然,1)和2)两项中,经过处理,回收和利用,产生经济效益,而3)和4)只有消耗处理费用,不产生经济效益。 本项研究课题旨在为深圳市的垃圾分类化进程作出贡献。为此请你们运用数学建模方法对深圳市南山区的分类化垃圾的实现做一些研究,具体的研究目标是: 1)假定现有垃圾转运站规模与位置不变条件下,给出大、小型设备(橱余垃圾)的分布设计,同时在目前的运输装备条件下给出清运路线的具体方案。以期达到最佳经济效益和环保效果。 2)假设转运站允许重新设计,请为问题1)的目标重新设计。 仅仅为了查询方便,在题目附录2所指出的网页中,给出了深圳市南山区所有小区的相关资料,同时给出了现有垃圾处理的数据和转运站的位置。其他所需数据资料自行解决。 附录1 1)大型厨余垃圾处理设备(如南山餐厨垃圾综合利用项目,处理能力为200吨/日,投资额约为4500万元,运行成本为150元/吨。小型餐厨垃圾处理机,处理能力为200-300公斤/日,投资额约为28万元,运行成本为200元/吨。橱余垃圾处理后产物价格在1000-1500元/吨。 2)四类垃圾的平均比例 橱余垃圾:可回收垃圾:有害垃圾:其他不可回收垃圾比例约为4:2:1:3。可回收垃圾划分为纸类、塑料、玻璃、金属四大类,大概比例分别是:55%、35%、6%、4%。纸类、塑料、玻璃、金属四类的废品回收价格是每公斤:1元、2.5元、0.5元、2.5元。

最新历年全国数学建模试题及解法归纳

历年全国数学建模试题及解法归纳 赛题解法 93A非线性交调的频率设计拟合、规划 93B足球队排名图论、层次分析、整数规划94A逢山开路图论、插值、动态规划 94B锁具装箱问题图论、组合数学 95A飞行管理问题非线性规划、线性规划 95B天车与冶炼炉的作业调度动态规划、排队论、图论96A最优捕鱼策略微分方程、优化 96B节水洗衣机非线性规划 97A零件的参数设计非线性规划 97B截断切割的最优排列随机模拟、图论 98A一类投资组合问题多目标优化、非线性规划98B灾情巡视的最佳路线图论、组合优化 99A自动化车床管理随机优化、计算机模拟 99B钻井布局0-1规划、图论 00A DNA序列分类模式识别、Fisher判别、人工 神经网络 00B钢管订购和运输组合优化、运输问题

01A血管三维重建曲线拟合、曲面重建 赛 题解法 01B 公交车调度问题多目标规划 02A车灯线光源的优化非线性规划 02B彩票问题单目标决策 03A SARS的传播微分方程、差分方程 03B 露天矿生产的车辆安排整数规划、运输问题 04A奥运会临时超市网点设计统计分析、数据处理、优化04B电力市场的输电阻塞管理数据拟合、优化 05A长江水质的评价和预测预测评价、数据处理 05B DVD在线租赁随机规划、整数规划 06A出版社书号问题整数规划、数据处理、优化06B Hiv病毒问题线性规划、回归分析 07A 人口问题微分方程、数据处理、优化07B 公交车问题多目标规划、动态规划、图 论、0-1规划 08A 照相机问题非线性方程组、优化 08B 大学学费问题数据收集和处理、统计分 析、回归分析 2009年A题制动器试验台的控制方法分析工程控制

数学建模期末试卷A及答案

2009《数学建模》期末试卷A 考试形式:开卷 考试时间:120分钟 姓名: 学号: 成绩: ___ 1.(10分)叙述数学建模的基本步骤,并简要说明每一步的基本要求。 2.(10分)试建立不允许缺货的生产销售存贮模型。 设生产速率为常数k ,销售速率为常数r ,k r <。 在每个生产周期T 内,开始一段时间(00T t ≤≤) 边生产边销售,后一段时间(T t T ≤≤0)只销售不 生产,存贮量)(t q 的变化如图所示。设每次生产开工 费为1c ,每件产品单位时间的存贮费为2c ,以总费用最小为准则确定最优周期T ,并讨论k r <<和k r ≈的情况。 3.(10分)设)(t x 表示时刻t 的人口,试解释阻滞增长(Logistic )模型 ?????=-=0)0()1(x x x x x r dt dx m 中涉及的所有变量、参数,并用尽可能简洁的语言表述清楚该模型的建模思想。 4.(25分)已知8个城市v 0,v 1,…,v 7之间有一个公路网(如图所示), 每条公路为图中的边,边上的权数表示通过该公路所需的时间. (1)设你处在城市v 0,那么从v 0到其他各城市,应选择什么路径使所需的时间最短? (2)求出该图的一棵最小生成树。 5.(15分)求解如下非线性规划: 20 s.t.2 122 2 121≤≤≤+-=x x x x x z Max 6.(20分)某种合金的主要成分使金属甲与金属乙.经试验与分析, 发现这两种金属成分所占的百分比之和x 与合金的膨胀系数y 之间有一定的相关关系.先测试了12次, 得数据如下表:

的模型。 7.(10分)有12个苹果,其中有一个与其它的11个不同,或者比它们轻,或者比它们重,试用没有砝码的天平称量三次,找出这个苹果,并说明它的轻重情况。 《数学建模》模拟试卷(三)参考解答 1. 数学模型是对于现实世界的某一特定对象,为了某个特定目的,作出一些必要的简化和假设,运用适当的数学工具得到的一个数学结构。它或者能解释特定现象的现实状态,或者能预测对象的未来状态,或者能提供处理对象的最优决策或控制。 数学建模方法 一般来说数学建模方法大体上可分为机理分析和测试分析两种。 机理分析是根据客观事物特征的认识,找出反应内部机理的数量规律,建立的数学模型常有明确的物理意义。 测试分析是将研究对象看作一个"黑箱"(意即内部机理看不清楚),通过对测量数据的统计分析,找出与数据拟合得最好的模型。 数学建模的一般步骤 (1)模型准备:首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,收集各种必要的信息。 (2)模型假设:为了利用数学方法,通常要对问题做出必要的、合理的假设,使问题的主要特征凸现出来,忽略问题的次要方面。 (3)模型构成:根据所做的假设以及事物之间的联系,构造各种量之间的关系,把问题化为数学问题,注意要尽量采用简单的数学工具。 4)模型求解:利用已知的数学方法来求解上一步所得到的数学问题,此时往往还要作出进一步的简化或假设。 (5)模型分析:对所得到的解答进行分析,特别要注意当数据变化时所得结果是否稳定。 (6)模型检验:分析所得结果的实际意义,与实际情况进行比较,看是否符合实际,如果不够理想,应该修改、补充假设,或重新建模,不断完善。 (7)模型应用:所建立的模型必须在实际应用中才能产生效益,在应用中不断改进和完善。 2. 单位时间总费用 k T r k r c T c T c 2)()(21-+= ,使)(T c 达到最小的最优周期 )(2T 21*r k r c k c -= 。当k r <<时,r c c 21*2T = ,相当于不考虑生产的情况;当k r ≈时,∞→*T ,因为产量被售量抵消,无法形成贮存量。 3. t ——时刻; )(t x ——t 时刻的人口数量; r ——人口的固有增长率; m x ——自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量;

2016年数学建模大赛试题B题

2016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题小区开放对道路通行的影响 2016年2月21日,国务院发布《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》,其中第十六条关于推广街区制,原则上不再建设封闭住宅小区,已建成的住宅小区和单位大院要逐步开放等意见,引起了广泛的关注和讨论。 除了开放小区可能引发的安保等问题外,议论的焦点之一是:开放小区能否达到优化路网结构,提高道路通行能力,改善交通状况的目的,以及改善效果如何。一种观点认为封闭式小区破坏了城市路网结构,堵塞了城市“毛细血管”,容易造成交通阻塞。小区开放后,路网密度提高,道路面积增加,通行能力自然会有提升。也有人认为这与小区面积、位置、外部及内部道路状况等诸多因素有关,不能一概而论。还有人认为小区开放后,虽然可通行道路增多了,相应地,小区周边主路上进出小区的交叉路口的车辆也会增多,也可能会影响主路的通行速度。 城市规划和交通管理部门希望你们建立数学模型,就小区开放对周边道路通行的影响进行研究,为科学决策提供定量依据,为此请你们尝试解决以下问题: 1. 请选取合适的评价指标体系,用以评价小区开放对周边道路通行的影响。 2. 请建立关于车辆通行的数学模型,用以研究小区开放对周边道路通行的影响。交通流分配模型 3. 小区开放产生的效果,可能会与小区结构及周边道路结构、车流量有关。请选取或构建不同类型的小区,应用你们建立的模型,定量比较各类型小区开放前后对道路通行的影响。 4. 根据你们的研究结果,从交通通行的角度,向城市规划和交通管理部门提出你们关于小区开放的合理化建议。

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。

数学建模期末考试2018A试的题目与答案

华南农业大学期末考试试卷(A卷) 2012-2013学年第二学期考试科目:数学建模 考试类型:(闭卷)考试考试时间:120 分钟 学号姓名年级专业 一、(满分12分)一人摆渡希望用一条船将一只狼.一只羊.一篮白菜从河岸一边带到河岸对面.由于船的限制.一次只能带一样东西过河.绝不能在无人看守的情况下将狼和羊放在一起;羊和白菜放在一起.怎样才能将它们安全的带到河对岸去? 建立多步决策模型,将人、狼、羊、白菜分别记为i = 1.2.3.4.当i在此岸时记x i = 1.否则为0;此岸的状态下用s = (x1.x2.x3.x4)表示。该问题中决策为乘船方案.记为d = (u1, u2, u3, u4).当i 在船上时记u i = 1.否则记u i = 0。 (1) 写出该问题的所有允许状态集合;(3分) (2) 写出该问题的所有允许决策集合;(3分) (3) 写出该问题的状态转移率。(3分) (4) 利用图解法给出渡河方案. (3分) 解:(1) S={(1,1,1,1), (1,1,1,0), (1,1,0,1), (1,0,1,1), (1,0,1,0)} 及他们的5个反状(3分) (2) D = {(1,1,0,0), (1,0,1,0), (1,0,0,1), (1,0,0,0)} (6分) (3) s k+1 = s k + (-1) k d k (9分) (4)方法:人先带羊.然后回来.带狼过河.然后把羊带回来.放下羊.带白菜过去.然后再回来把羊带过去。 或: 人先带羊过河.然后自己回来.带白菜过去.放下白菜.带着羊回来.然后放下羊.把狼带过去.最后再回转来.带羊过去。(12分) . .

东三省数学建模竞赛试题

A题:垃圾分类处理与清运方案设计 垃圾分类化收集与处理是有利于减少垃圾的产生,有益于环境保护,同时也有利于资源回收与再利用的城市绿色工程。在发达国家普遍实现了垃圾分类化,随着国民经济发展与城市化进程加快,我国大城市的垃圾分类化已经提到日程上来。2010年5月国家发改委、住房和城乡建设部、环境保护部、农业部联合印发了《关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知》,并且在北京、上海、重庆和深圳都取得一定成果,但是许多问题仍然是垃圾分类化进程中需要深入研究的。 在深圳,垃圾分为四类:橱余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他不可回收垃圾,这种分类顾名思义不难理解。其中对于居民垃圾,基本的分类处理流程如下: 在垃圾分类收集与处理中,不同类的垃圾有不同的处理方式,简述如下:1)橱余垃圾可以使用脱水干燥处理装置,处理后的干物质运送饲料加工厂做原料。不同处理规模的设备成本和运行成本(分大型和小型)见附录1说明。

2)可回收垃圾将收集后分类再利用。 3)有害垃圾,运送到固废处理中心集中处理。 4)其他不可回收垃圾将运送到填埋场或焚烧场处理。 所有垃圾将从小区运送到附近的转运站,再运送到少数几个垃圾处理中心。显然,1)和2)两项中,经过处理,回收和利用,产生经济效益,而3)和4)只有消耗处理费用,不产生经济效益。 本项研究课题旨在为深圳市的垃圾分类化进程作出贡献。为此请你们运用数学建模方法对深圳市南山区的分类化垃圾的实现做一些研究,具体的研究目标是: 1)假定现有垃圾转运站规模与位置不变条件下,给出大、小型设备(橱余垃圾)的分布设计,同时在目前的运输装备条件下给出清运路线的具体方案。以期达到最佳经济效益和环保效果。 2)假设转运站允许重新设计,请为问题1)的目标重新设计。 仅仅为了查询方便,在题目附录2所指出的网页中,给出了深圳市南山区所有小区的相关资料,同时给出了现有垃圾处理的数据和转运站的位置。其他所需数据资料自行解决。 附录1 1)大型厨余垃圾处理设备(如南山餐厨垃圾综合利用项目,处理能力为200吨/日,投资额约为4500万元,运行成本为150元/吨。小型餐厨垃圾处理机,处理能力为200-300公斤/日,投资额约为28万元,运行成本为200元/吨。橱余垃圾处理后产物价格在1000-1500元/吨。 2)四类垃圾的平均比例 橱余垃圾:可回收垃圾:有害垃圾:其他不可回收垃圾比例约为4:2:1:3。可回收垃圾划分为纸类、塑料、玻璃、金属四大类,大概比例分别是:55%、35%、6%、4%。纸类、塑料、玻璃、金属四类的废品回收价格是每公斤:1元、2.5元、0.5元、2.5元。 3)南山区的垃圾清运设备情况(主要是车辆数目和载重)。

数学建模简介

数学建模简介 当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言作表述,也就是建立数学模型,然后用通过计算得到的结果来解释实际问题,并接受实际的检验。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。 数学建模的广泛应用 数学建模的应用逐渐变的广泛,数学建模大量用于一般工程技术领域,用于代替传统工程设计中的现场实验、物理模拟等手段;在高新科技领域,成为必不可少的工具,无论是在通信、航天、微电子、自动化都是创新工艺、开发新 产品的必要手段;在新的科研领域在用数学方法研究 其中的定量关系时,数学建模就成为首要的、关键的 步骤和这些学科发展和应用的基础。 将计算机技术和数学建模进行紧密结合,使得原 本抽象的数学模型生动具体的呈现在研究者面前,使 得问题得到更好的解决。 数学建模的分支——数据挖掘 数据挖掘(Data Mining,DM)是目前人工智能和数 据库领域研究的热点问题,所谓数据挖掘是指从数据库 的大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值 的信息的非平凡过程。数据挖掘是一种决策支持过程, 它主要基于人工智能、机器学习、模式识别、统计学、 数据库、可视化技术等,高度自动化地分析企业的数据, 做出归纳性的推理,从中挖掘出潜在的模式,帮助决策 者调整市场策略,减少风险,做出正确的决策。 数据挖掘是通过分析每个数据,从大量数据中寻找其规律的技术,主要有数据准备、规律寻找和规律表示3个步骤。数据准备是从相关的数据源中选取所需的数据并整合成用于数据挖掘的数据集;规律寻找是用某种方法将数据集所含的规律找出来;规律表示是尽可能以用户可理解的方式(如可视化)将找出的规律表示出来。 数据挖掘的任务有关联分析、聚类分析、分类分析、异常分析、特异群组分析和演变分析,等等。

数学模型期末考试试题及答案

试卷学期《数学模型》期末考试A山东轻工业学院08/09学年II 页)本试卷共4< 题说明总号考次开试分考卷试,参加考试的同学可以携带任何资料,可以 使用计算器,但上述物品严禁相互借用。16分,每小题8分)一、简答题<本题满分得分)式,写出与§2.2录像机计数器的用途中,仔细推算一下<11、在阅卷人<2)式的差别,并解释这个差别;中不允许缺货的存储模型中为什么没有考虑生产 费用,在什么条件下可2、试说明在§3.1 以不考虑它;8分)二、简答题<本题满分16分,每小题得分1阅卷人?s)(ti的变化情时、对于1§5.1传染病的SIR 模型,叙述当0?况并加以证明。 E 2、在§6.1捕鱼业的持续收获的效益模型中,若单位捕捞强度的费用为捕捞强度的减函数,)0?0,b?c?a?bE,(a即,请问如何达到最大经济效益?本题满分16分,每小题8分)三、 简答题<得分s程是法图解说明为什么方策、1在§9.3 随机存储略中,请用)S?(x)?cI(I的最小正根。阅卷人0、请结合自身特点谈一下如何培养数学建模 的能力?2 分)四、<本题满分20得分219人,二年级有某中学有三个年级共1000名学生,一年级有人。现要选20名校级优秀学生,请用下列办316人,三年级有465 阅卷人Q ;<2))按比例加惯例的方法法分配各年级的优秀学生名额:<1值法。另外如果校级优秀学个,重新进行分配,并按照席位分配的理想生名额增加 到21化准则分析分配结果。得分分)16五、<本题满分阅

卷人大学生毕业生小李为选择就业岗位建立了层次分析模型,影响就业的因素考虑了收入情况、发展空间、社会声誉三个方面,有三个层次结构图如图,已知准则层。 选可业就岗位供择对目标层的成对比较矩阵1 / 4 选择就业岗位 71/1/43511????????23111/2/AB??41,比较矩阵分别为成,方案层对准则层的对 ????1????22171/51/1????117463????????3112/B?3B?1/41。,JhYEQB29bj ????32????1/21/6111/71/3????请根据层次分析方法为小李确定最佳的工作岗位。 16分)六、<本题满分得分某保险公司欲开发一种人寿保险,投保人需要每年缴纳一定数的阅卷人<额保险费,如果投保人某年未按时缴纳保费则视为保险合同终止保险公司需要对投保人的健康、疾病、死亡和退保的情况作出评估,从而制退保)。 定合适的投保金额和理赔金额。各种状态间相互转移的情况和概率如图。试建立马氏链模型分析在投保人投保时分别为健康或疾病状态下,平均需要经过多少年投保人就会出现退保或死亡的情况,以及出现每种情况的概率各是多少?5Y944Acbad 退保死亡II 学期《数学模型》期末考试A试卷解答山东轻工业 学院08/09学年0.05 0.03 分)分,每小题8一、简答题<本题满分160.15 0.07 m(m?1)???2mr?vt2?)得4分1、答:由<1,。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20.1 健康疾病2???knk2?)t?2r?n?(knm?代入得。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。,6分将 vv0.6 ???2r?r2??r,则得<2因为)。所以。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8分 crc,每天的平均费用是,则平均每天的生产费用为2、答:假设每件产品的生产费用为 33ccrT112??crC(T)?4分,。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 1132T1)TdC()TdC(11)T(TC?下面求最小,发现使,所以111dTdT12c1??TT,与生产费用无关,所以不考虑。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。81cr2分 二、简答题<本题满分16分,每小题8分) 1di??s?),(1s??i,1、答:由<14若)0?dtdi1s)(t??s,?0i时,4增 加; 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。分当0?dtdi1?i(ts),?0i时,达到最大值当;

2017年中国研究生数学建模竞赛题

2017年中国研究生数学建模竞赛D题 基于监控视频的前景目标提取 视频监控是中国安防产业中最为重要的信息获取手段。随着“平安城市”建设的顺利开展,各地普遍安装监控摄像头,利用大范围监控视频的信息,应对安防等领域存在的问题。近年来,中国各省市县乡的摄像头数目呈现井喷式增长,大量企业、部门甚至实现了监控视频的全方位覆盖。如北京、上海、杭州监控摄像头分布密度约分别为71、158、130个/平方公里,摄像头数量分别达到115万、100万、40万,为我们提供了丰富、海量的监控视频信息。 目前,监控视频信息的自动处理与预测在信息科学、计算机视觉、机器学习、模式识别等多个领域中受到极大的关注。而如何有效、快速抽取出监控视频中的前景目标信息,是其中非常重要而基础的问题[1-6]。这一问题的难度在于,需要有效分离出移动前景目标的视频往往具有复杂、多变、动态的背景[7,8]。这一技术往往能够对一般的视频处理任务提供有效的辅助。以筛选与跟踪夜晚时罪犯这一应用为例:若能够预先提取视频前景目标,判断出哪些视频并未包含移动前景目标,并事先从公安人员的辨识范围中排除;而对于剩下包含了移动目标的视频,只需辨识排除了背景干扰的纯粹前景,对比度显著,肉眼更易辨识。因此,这一技术已被广泛应用于视频目标追踪,城市交通检测,长时场景监测,视频动作捕捉,视频压缩等应用中。 下面简单介绍一下视频的存储格式与基本操作方法。一个视频由很多帧的图片构成,当逐帧播放这些图片时,类似放电影形成连续动态的视频效果。从数学表达上来看,存储于计算机中的视频,可理解为一个3维数据,其中代表视频帧的长,宽,代表视频帧的帧数。视频也可等价理解为逐帧图片的集合,即,其中为一张长宽分别为 的图片。3维矩阵的每个元素(代表各帧灰度图上每个像素的明暗程度)为0到255之间的某一个值,越接近0,像素越黑暗;越接近255,像素越明亮。通常对灰度值预先进行归一化处理(即将矩阵所有元素除以255),可将其近似认为[0,1]区间的某一实数取值,从而方便数据处理。一张彩色图片由R(红),G(绿),B(蓝)三个通道信息构成,每个通道均为同样长宽的一张灰度图。由彩色图片

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 )

数学建模期末考试2018A试的题目与答案

实用标准文案 华南农业大学期末考试试卷(A卷)2012-2013学年第二学期考试科目:数学建模 考试类型:(闭卷)考试考试时间:120 分钟 学号姓名年级专业 一、(满分12分)一人摆渡希望用一条船将一只狼,一只羊,一篮白菜从河岸一边带到河岸对面,由于船的限制,一次只能带一样东西过河,绝不能在无人看守的情况下将狼和羊放在一起;羊和白菜放在一起,怎样才能将它们安全的带到河对岸去? 建立多步决策模型,将人、狼、羊、白菜分别记为i = 1,2,3,4,当i在此岸时记x i = 1,否则为0;此岸的状态下用s =(x1,x2,x3,x4)表示。该问题中决策为乘船方案,记为d = (u1, u2, u3, u4),当i在船上时记u i = 1,否则记u i = 0。 (1) 写出该问题的所有允许状态集合;(3分) (2) 写出该问题的所有允许决策集合;(3分) (3) 写出该问题的状态转移率。(3分) (4) 利用图解法给出渡河方案. (3分) 解:(1) S={(1,1,1,1), (1,1,1,0), (1,1,0,1), (1,0,1,1), (1,0,1,0)} 及他们的5个反状(3分) (2) D = {(1,1,0,0), (1,0,1,0), (1,0,0,1), (1,0,0,0)} (6分)

(3) s k+1 = s k + (-1) k d k (9分) (4)方法:人先带羊,然后回来,带狼过河,然后把羊带回来,放下羊,带白菜过去,然后再回来把羊带过去。 或: 人先带羊过河,然后自己回来,带白菜过去,放下白菜,带着羊回来,然后放下羊,把狼带过去,最后再回转来,带羊过去。(12分) 1、二、(满分12分)在举重比赛中,运动员在高度和体重方面差别很大,请就 下面两种假设,建立一个举重能力和体重之间关系的模型: (1)假设肌肉的强度和其横截面的面积成比例。6分 (2)假定体重中有一部分是与成年人的尺寸无关,请给出一个改进模型。6分 解:设体重w(千克)与举重成绩y (千克) (1)由于肌肉强度(I)与其横截面积(S)成比例,所以y∝I∝S 设h为个人身高,又横截面积正比于身高的平方,则S ∝ h2 再体重正比于身高的三次方,则w ∝ h3 (6分)(2)a, 则一个最粗略的模型为 ( 12分) 三、(满分14分) 某学校规定,运筹学专业的学生毕业时必须至少学习过两门数学课、三门运筹学课和两门计算机课。这些课程的编号、名称、学分、所属类别和先修课要求如下表所示。那么,毕业时学生最少可以学习这些课程中哪些课程?

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

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

数学建模的介绍

一、数学建模的意义 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。 数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包涵抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。 我们也可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只懂数学不懂数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。 数学模型一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。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。 应用数学去解决各类实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步,同时也是十分困难的一步。建立教学模型的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,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。这就需要深厚扎实的数学基础,敏锐的洞察力和想象力,对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面。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,数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,它已成为现代科技工作者必备的重要能力之。为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才,数学建模已经在大学教育中逐步开展,国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛,将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的个重要方面,现在许多院校正在将数学建模与教学改革相结

数学建模期末试卷A及答案.docx

2009《数学建模》 期末试卷 A 考 形式:开卷 考 : 120 分 姓名: 学号: 成 : ___ 1.(10 分)叙述数学建模的基本步 ,并 要 明每一步的基本要求。 2.(10 分) 建立不允 缺 的生 售存 模型。 生 速率 常数 k , 售速率 常数 r , r k 。 在每个生 周期 T 内,开始一段 ( 0 t T 0 ) 生 售,后一段 ( T 0 t T )只 售不 生 ,存 量 q(t ) 的 化如 所示。 每次生 开工 c 1 ,每件 品 位 的存 c 2 ,以 用最小 准 确定最 周 期 T ,并 r k 和 r k 的情况。 3.(10 分) x(t ) 表示 刻 t 的人口, 试解释阻滞增长( Logistic )模型 dx r (1 x )x dt x m x(0) x 0 中涉及的所有 量、 参数,并用尽可能 的 言表述清楚 模型的建模思 想。 4.( 25 分)已知 8 个城市 v 0,v 1,? ,v 7 之 有一个公路网(如 所示) ,每条公路 中的 , 上的 数表示通 公路所需的 . (1) 你 在城市 v 0,那么从 v 0 到其他各城市, 什么路径使所需的 最短? ( 2)求出 的一棵最小生成 。 5.(15 分)求解如下非 性 划 : 2 2 Max z x 1 2 x 1 x 2 6.(20 分)某种合金的主要成分使金属甲与金属乙 . 与分析 , 两种金属成分所占的百分比之和 x 与合金的膨 系数 y 之 有一定的相关关系 . 先 了 12 次, 得数据如下表:

表 2 x i y i x i y i 试建立合金的膨胀系数y 与两种金属成分所占的百分比之和x 的模型。 7.(10 分)有 12 个苹果,其中有一个与其它的 11 个不同,或者比它们轻,或者比它们重,试用没有砝码的天平称量三次,找出这个苹果,并说明它的轻重情况。 《数学建模》模拟试卷(三)参考解答 1. ,作出一些必要的简化和数学模型是对于现实世界的某一特定对象,为了某个特定目的 假设,运用适当的数学工具得到的一个数学结构。它或者能解释特定现象的现实状态,或者能预测对象的未来状态,或者能提供处理对象的最优决策或控制。 数学建模方法 一般来说数学建模方法大体上可分为机理分析和测试分析两种。 机理分析是根据客观事物特征的认识,找出反应内部机理的数量规律,建立的数学模型常有明确的物理意义。 测试分析是将研究对象看作一个"黑箱 "( 意即内部机理看不清楚),通过对测量数据的统 计分析,找出与数据拟合得最好的模型。 数学建模的一般步骤 (1)模型准备:首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,收集各种必要的信息。 (2)模型假设:为了利用数学方法,通常要对问题做出必要的、合理的假设,使问题的 主要特征凸现出来,忽略问题的次要方面。 (3)模型构成:根据所做的假设以及事物之间的联系,构造各种量之间的关系,把问题 化为数学问题,注意要尽量采用简单的数学工具。 4)模型求解:利用已知的数学方法来求解上一步所得到的数学问题,此时往往还要作出进一步的简化或假设。 (5)模型分析:对所得到的解答进行分析,特别要注意当数据变化时所得结果是否稳定。 (6)模型检验:分析所得结果的实际意义,与实际情况进行比较,看是否符合实际,如 果不够理想,应该修改、补充假设,或重新建模,不断完善。 (7)模型应用:所建立的模型必须在实际应用中才能产生效益,在应用中不断改进和完 善。 2. c1c2 r (k r )T c(T ) 2k,使 c(T ) 单位时间总费用T达到最小的最优周期 T *=2c1k T *=2c1 c2 r (k r ) 。当r k 时,c2 r,相当于不考虑生产的情况;当r k 时,T *,因为产量被售量抵消,无法形成贮存量。 3. t——时刻; x(t) —— t 时刻的人口数量; r——人口的固有增长率; x m——自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量;

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