期末考试监考安排 数学建模论文
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数学建模学报告班级:0309411班*****学号:*********专业:电子信息科学与技术数学建模学期总结报告[摘要]:数学建模在数学学习和应用中占据着重要的地位,它与数学模型法有不完全相同。
培养学生数学建模能力可从如下四方面着手:1.对已建的数学模型进行“意义赋予”,让学生感受建模作用;2.应用题要应用,在实际问题解决中训练学生建模;3.提高学生的元认知水平;4.实行探究性学习,促进学生主动建模。
本报告选取了几个典型题目并给予了解答。
[关键词]:数学建模、数学模型法、最优解法一、概论数学模型法是数学的一种重要方法,是应用数学解决其他学科问题的主要方法。
相对于现实来说,数学中的数、式、方程、函数、统计量等都可视为数学模型,它是实际问题的数学化。
数学建模不同于数学模型法,通常后者主要被当作一种“静态的”数学方法,而前者关注的是过程。
学生解决实际问题,一般要把实际问题转化成数学问题,再通过数学建模,继而解决问题。
数学建模是学生解决问题过程中的重要一环,是要解问题通向问题解决的桥梁。
数学建模不仅真正训练了学生把现实问题抽象为数学问题、求解数学问题的数学思维,而且把学生实践能力的培养真正落到实处,还可以让学生感受到“在现实中学数学,在做中学数学”,也有利于发挥并培养学生的主体性,实现全方位的数学目的。
二、题型1、某场生产一种产品,估计该产品在未来四个月销售量分别为4、5、3、2、(单位:百件).该产品的生产准备费用每批为500元,每件的生产费用为1元,存储费用每件为1元,假定一月初的存货为100件,五月初的存货为0。
试求该厂在这四个月内的最优生产计划?答:本题存储费用与时间无关,生产费用、总量已定,可变的只有批数、存储件数。
设1月产x百件,2月产y百件,3月产z百件,则4月产(13-x-y-z)百件,则x>=3,x+y>=8,x+y+z>=11,每月做一批,生产准备费用与存储费用的和w=500*4+100(x-3)+100(x+y-8)+100(x+y+z-11)=300x+200y+100z-200,当x=3,y=5,z=3时w|min=2000;若前3个月各做一批,4月不做,则生产准备费用与存储费用的和w'=500*3+100(x-3)+100(x+y-8)+200=600+200x+100y,当x=3,y=5时w'|min=1700.若前2个月各做一批,3、4月不做,则生产准备费用与存储费用的和w''=500*2+100(x-3)+500 =1200+100x,当x=3时w''|min=1500.该厂在这四个月内的最优生产计划:1月产3百件,2月产10百件.注:当月的产品如即卖出,未计算存储费用。
论文题目期末考试监考安排摘要本文针对监考安排问题,设置一般假设、确定约束条件,建立了非线性规划模型和整数规划模型,并且结合人工排考,进一步优化排考问题。
本文从时间安排,考场安排、监考安排三个方面建立数学模型,分别解决了考试时间,考场,考试专业以及监考教师安排的问题。
针对问题一、二,在假设具有同一门课程的专业同时考试的前提下(各课程考试人数见表二),用枚举法列举所有合理的考试时间模式(模式表见表一),采用非线性规划确定采用的考试模式。
在假设仅安排无限制的教师监考的前提下,建立考场安排与监考教师安排模型。
再结合人工排考将具有特殊情况的教师安排考试,求出最短考试时间为2天,并得出考场安排表,具体安排分别见表四、表五。
对于问题三,假设考试课程最多的专业每天均考一门,每场考试采用30个考场,因而我们得出共有12个考试时间段,建立优化模型,求出每门课程考试间隔,对部分考场安排结合人工排考,最终我们得出最短考试时间为6天,具体考试安排见表六。
此外,我们建立平均考场容量利用率的评价模型来评价各时间段考场安排的合理程度,得出本文所建模式的平均考场容量利用率约为93%,此利用率对于一整天而言考场利用率已经较大,但也存在数个考场利用率低于90%的情况,对延长考试总天数产生影响。
关键词:非线性规划模型;整数规划模型;枚举法一问题重述1.背景考场安排是高校考务管理活动的主要组成部分,由于排考冲突条件多,数据量大,人工排考无疑是一种繁复、琐碎的工作。
随着高校进一步扩招,人工排考的问题更显得突出。
研究自动排考算法,解决现阶段存在的问题,实现考试安排的快捷高效具有一定的现实意义。
黄勇等[1]应用数据库及信息技术提出了一种新的高校自动排考算法,解决了考试课程、考场及监考教师的自动安排。
马慧彬[2]等利用特征函数建立模糊集实现了教室安排的智能化算法。
尽管应用信息技术或智能搜索算法能够实现自动排考,但往往是一个可行解,不是最优解,没有考虑优化目标。
根据实际问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,然后根据结果去解决实际问题,这就是数学建模,本篇文章主要是向大家介绍几篇数学建模优秀论文得范文,希望对有这方面参考得学者有所帮助。
数学建模优秀论文精选范文10篇之第一篇:培养低年段学生数学建模意识得微课教学---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------感谢使用本套资料,希望本套资料能带给您一些思维上的灵感和帮助,个人建议您可根据实际情况对内容做适当修改和调整,以符合您自己的风格,不太建议完全照抄照搬哦。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------摘要:本文阐述了录制微课对培养学生建模意识得必要性和可行性,认为在小学数学教学中,鼓励低年段学生录制微课有积极意义,主张提高小学生建模语言表达能力,通过任务驱动和学生自主录制微课,逐步深入学习建模内容,培养并增强学生得建模意识。
关键词:低年段数学; 微课; 建模意识;当今社会,信息技术高速发展使教学资源高度丰富。
广大教师纷纷探讨如何利用信息技术更好地为教学服务,有效地改进教与学得方式,提高学生学习兴趣。
一、录制微课对培养学生建模意识得必要性和可行性“三年级现象”备受关注,很多人认为小学三年级是道坎,有得学生一、二年级数学成绩很好,到了三年级就断崖式下降。
如果真得出现这种现象,那么学生一、二年级数学成绩好只是表象。
一、二年级是学生初步感知数学得重要时期。
低年段数学知识是基础,对于低年段数学教学包括建模教学必须引起广大教育工作者得重视,让学生从小接受正确得教学模式,真正掌握学习数学得思想方法,避免出现短暂成绩好得现象。
大学生数学建模是一项基础性得学科竞赛,可以交流更多得经验,学习更多得知识,所以大学生数学建模很受学者们得欢迎,本篇文章就向大家介绍一些大学生数学建模论文,供给大家作为一个参考。
大学生数学建模论文专业推荐范文10篇之第一篇:数学建模对大学生综合素质影响得调查研究---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------感谢使用本套资料,希望本套资料能带给您一些思维上的灵感和帮助,个人建议您可根据实际情况对内容做适当修改和调整,以符合您自己的风格,不太建议完全照抄照搬哦。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------摘要:文章通过问卷网以调查问卷得形式和线下访谈得方法 ,对笔者所在学校参加过数学建模竞赛得同学和未参加过数学建模竞赛得同学对数学建模对自身综合素质得影响进行了调查研究。
调查表明,大部分学生都能认识到数学建模学习和竞赛对其自身综合素质得提升是有帮助得,但是大多数学生对数学建模得意义认识还不到位。
文章对调查结果进行分析,结合笔者得切身体会对地方高校数学建模课程教学及学生参加竞赛提出某些建议。
关键词:数学建模; 大学生; 综合素质; 研究;一、前言随着社会得不断进步和发展,大学生想要在激烈得人才竞争中脱颖而出,就必须要不断提高自己得综合素质,而良好得综合素质不仅应具有坚实得理论基础,扎实得专业知识,还应该具有较强得创新能力、与他人合作得能力、较强得语言表达能力、以及稳定得心理状态。
许多科学家断言未来科学技术得竞争是数学技术得竞争,这无疑对数学能力提出了更高得要求,不可否认数学建模课程教学及建模竞赛是提升大学生数学能力得有效途径。
论文题目:蛛网模型:差方程问题学院:班级:姓名:学号:一、题目蛛网模型:差方程问题二、摘要蛛网模型是经济学中刻画系统稳定性的一个模型。
它描述数量与价格的变化规律;商品数量与价格的振荡在什么条件下趋向稳定;当不稳定时政府采取什么干预手段使之稳定。
让人们预见商品投入市场后的价格波动过程,缓解价格波动给人们带来的压力。
本文先用图形方法建立所谓“蛛网模型”,对上述现象和问题进行分析,讨论市场经济趋于稳定的条件,用差分方程建模并对蛛网模型进行分析,对结果进行解释,再作适当推广和实例分析。
三、问题重述蛛网模型:在自由贸易的集市上有这样的现象:一个时期由于猪肉的上市量大于需求,销售不畅导致价格下降,农民觉得养猪赔钱,于是转而经营其他农副产业,过段时间后猪肉上市量大减,供不应求导致价格上涨。
原来的饲养户看到有利可图,又重操旧业,这样下一个时期会重现供大于求、价格下降的局面。
在没有外界干预的情况下,这种现象将如此循环下去,试解释。
四、模型假设(i)设k时段商品数量为x k,其价格为y k。
这里,把时间离散化为时段,一个时期相当于商品的一-个生产周期。
(ii)同一时段的商品的价格取决于该时段商品的数量,把y k=f(x k)(1)称之为需求函数。
出于对自经济的理解,商品的数量越多,其价格就越低,故可以假设:需求函数为一个单调下降函数。
(iii)下一时段商品数量由上一个时段的商品的价格决定,把x k+1=g(y k)(2)称之为供应函数。
由于价格越高可以导致产量越大,故可假设供应函数是一个单调升的函数。
五、模型的建立与求解在同一个坐标系中作出需求函数与供应函数的图形,设两条曲线相交于P0(x0,y0),则P0为平衡点。
因此此时x0=g(y0),y0=f(x0)若某个k,有x k=x0,则可推出y l=y0,x l=x0,(l=k,k+1,⋯)即商品的数量保持在x0,价格保持在y0,不妨设x1≠x0,下面考虑x k,y k在图上的变化(k=1,2,⋯)。
一月二月三月产品名称数量金额利润产品名称数量金额利润产品名称数量金额利润合计合计合计四月五月六月产品名称数量金额利润产品名称数量金额利润产品名称数量金额利润合计合计合计2012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): A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):河南科技大学参赛队员(打印并签名) :1. 刘亚军2. 冯雪玲3. 高森祺指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):日期: 2012 年 8 月 18 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):2010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):A题:期末考试监考安排摘要本文从数学方面分析考场安排的问题,通过分析考场要求,设置一些基本假设,确立约束条件。
再通过对附表数据的分析计算,找出课程、专业之间的一些规律并结合人工排考,从时间安排,考场安排,监考安排三个方面建立数学模型,进而逐步解决考试时间,考试课程,考试教室及监考老师的问题,使资源更合理利用。
对于问题一、二,根据条件得知同一考试科目不同专业要在同一时间进行考试,再对所要考试的课程分析可知:所有考试课程总体上可根据考试所需时间分为三大类。
数学建模–期末论文引言数学建模是一门将数学理论与实际问题相结合的学科,为解决实际问题提供了一种有效的方式。
在本期末论文中,我们将探讨数学建模的相关主题,包括建模框架、建模方法和建模实例的应用。
通过研究和分析这些主题,我们将能够更好地理解数学建模在现实世界中的应用和意义。
1. 建模框架在进行数学建模之前,我们需要建立一个合适的框架来引导我们的工作。
一个典型的建模框架包括以下几个步骤:1.问题定义:明确问题的背景和目标,确定需要解决的关键问题。
2.问题分析:对问题进行分析,理解问题的各个方面和存在的困难。
3.数学模型建立:建立数学模型来描述问题,包括模型的变量、参数和约束条件。
4.模型求解:针对建立的数学模型,采用适当的求解方法进行求解,得到问题的解决方案。
5.模型验证:对求解得到的结果进行验证,和实际情况进行比较,评估模型的准确性和可行性。
6.模型优化:如果求解结果不理想,可以对模型进行调整和优化,以改善模型的表现。
7.结果解释和应用:对求解得到的结果进行解释和分析,理解结果的实际意义,并在实际应用中加以推广和应用。
2. 建模方法在建模过程中,我们可以采用不同的方法来解决问题。
以下是一些常用的建模方法:1.数学规划模型:数学规划模型是一种基于优化理论的建模方法,通过设置目标函数和约束条件来求解最优解。
2.统计建模:统计建模是一种基于统计学理论的建模方法,通过对统计数据进行分析和建模来寻找问题的解决方案。
3.数据挖掘:数据挖掘是一种从大量数据中发现潜在模式和规律的建模方法,可以帮助我们发现隐藏在数据中的有用信息。
4.仿真建模:仿真建模是一种通过构建计算机模型来模拟实际情况的建模方法,可以用来研究和预测系统的行为和性能。
3. 建模实例的应用为了更好地理解数学建模的应用,下面将列举一些实际的建模实例:1.交通拥堵建模:通过建立交通流模型,并考虑各种因素如车辆数量、路线选择等,可以预测市区的交通拥堵情况,并提供相应的优化策略。
五邑大学数学建模课程考核论文2010-2011 学年度第 2 学期要求:应根据题目要求,完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文。
评分标准:以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。
特别注意:摘要和论文整体结构及概貌占有较大比率的分值。
愿意参加2011年全国大学生数学建模竞赛的同学填写以下面内容抑制物价快速上涨问题摘要本文根据所查得的数据,建立一个多元线性回归模型较好地解决了影响物价因素的问题。
由于物价问题比较复杂,在本次实验中我们参阅大量资料把影响物价的的因素主要概括房地产价格、固定资产投资总额、进出口总额、货币供应量、社会零售商品总额以及其他因素(如预期因素等)。
首先,为了确定物价和影响因素之间的关系我们用了多元线性回归,从国家统计局找到相关数据经过挑选,建立了函数关系。
本文利用matlab软件实现了拟合出多元线性回归函数y=86.4798967193207+0.00441024146152813*x1+4.32730555279258e-007*x2+0.00377788223112076*x3+2.70211635024846e-006*x4+7.58738000216411e-005*x5,置信度95%,且20.932609896853743,_检验值8.30338450288840R F==>,α=005相关的P=0.055839417524896,以上指标值都较好,说但是显著性概率.明回归效果比较理想,同时解决以下问题:1.建立一个物价指数的数学模型,通过这个模型对物价的形成过程、演化机理进行深入细致的分析。
2.通过深入分析找出影响物价的主要因素,并就此分析现在物价的上涨情况。
3.仔细阅读《关于稳定消费价格总水平保障群众基本生活的通知》,基于上面的分析结论来评价这个通知的合理性。
4.请你根据模型分析,给出抑制物价的政策建议,并对你的建议可能产生的效果进行科学的预测和评价。
一篇标准的数学建模论文范文(优选28篇)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。
摘要:将数学建模思想融入高等数学的教学中来,是目前大学数学教育的重要教学方式。
建模思想的有效应用,不仅显著提高了学生应用数学模式解决实际问题的能力,还在培养大学生发散思维能力和综合素质方面起到重要作用。
本文试从当前高等数学教学现状着手,分析在高等数学中融入建模思想的重要性,并从教学实践中给出相应的教学方法,以期能给同行教师们一些帮助。
数学与应用数学数学建模大学期末论文摘要:本文探讨了数学与应用数学在数学建模中的重要性,并通过实例分析,阐述了数学建模在现实问题中的应用。
论文分为三个主要部分,分别是数学建模的基本概念与方法、数学建模在自然科学领域的应用以及数学建模在社会科学领域的应用。
第一部分数学建模的基本概念与方法数学建模是现代科学与技术发展中的一门重要学科。
它通过运用数学的理论与方法,对现实世界中的问题进行量化描述、模拟分析和预测预测。
数学建模的方法包括建立模型、求解模型以及对模型的精确性和合理性进行验证。
数学建模的过程呈现出了观察现象、提出问题、分析问题、建立模型、求解模型、验证模型几个关键步骤。
第二部分数学建模在自然科学领域的应用数学建模在自然科学领域中有着广泛的应用。
以生态学为例,数学建模可以帮助我们预测种群的数量及其动态变化规律,对生态平衡进行研究。
在物理学领域,数学建模可以帮助我们研究物体受力情况、电路中电流分布、相对论效应等问题。
在化学领域,数学建模可以用于分析化学反应动力学、化学平衡等问题。
这些应用都显示了数学建模在自然科学领域中不可或缺的作用。
第三部分数学建模在社会科学领域的应用数学建模在社会科学领域中也有着重要的应用价值。
以经济学为例,数学建模可以帮助我们提前预测经济走势、分析经济政策的效果、研究市场供求关系等。
在管理学领域,数学建模可以帮助我们优化管理决策、提高生产效率、分析市场竞争等。
在社会学领域,数学建模可以用于分析人群行为规律、社会网络的形成等问题。
这些应用展示了数学建模在社会科学领域中的潜力和应用前景。
结论:综上所述,数学与应用数学在数学建模中起着重要的作用。
通过数学建模,我们可以更好地理解现实世界中的问题,预测和解决实际问题。
数学建模在自然科学领域和社会科学领域都有广泛的应用和发展空间。
随着技术的进步和理论的深入,数学建模必将在更多领域发挥重要作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。
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): A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):河南科技大学参赛队员(打印并签名) :1. 丁博2. 胡雪丽3. 杨万洁指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):日期: 2012年 8 月 19 日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):期末考试监考安排摘要期末考试监考问题是典型的排考问题,是已被证明的NP 完全类问题,对于大多数这类问题迄今还没有找到在多项式步骤内解决的有效办法,该问题又是一个有约束的、非线性的、模糊多目标的时空组合的数学问题,我们以分层规划为主导思想结合优先级来建立模型,分别对时间段、考场安排、监考老师安排建立模型,以非线性规划模型和整数规划模型为模型基础,在解决问题时结合了人工排考建立模型,用lingo 软件求解得出一个较优时空组合。
在解决问题时,整体建模优先考虑时间安排模型,监考老师安排优先考虑无特殊情况的老师,教室安排是优先考虑容量较大的教室,不同时间段优先将考试向较早的时间点安排。
对于问题一,假设不能出现合考的情况,首先建立时间安排的模型,用枚举法针对不同的时间段将考试时间安排分为24种模式(4*3*2),在建立时间安排模型时我们的主导思想是假设某一大教室每天都被使用而且该教室每天采用一种时间模式,所以就可以用i x 表示采用第i 种考试模式(i =1,2,…,24)所用的天数,即241min i i z x ==∑可以表示最短考试天数。
考试用的模式由非线性规划给出;在考场安排时优先只考虑没有限制的60位老师,监考老师的数目决定可以用的教室的数目为30个,此时优先考虑大教室,建立好此种条件下的模型后再进一步结合人工排考将有特殊情况的老师安排监考。
于是得出最短时间为两天,同时也得出了考场安排的较优时空组合,见表四。
针对问题二,相对问题一增加允许合考的条件,于是在时间安排模型的建立上只是约束条件发生了部分变化,最后求得最短考试时间也为两天,考场安排较优时空组合见表五。
针对问题三,学校规定每个专业一天只能考试一门课程于是我们可以假设试课程最多的专业每天均考一门,在每场考试用30个教室时得出考试时间段有12个,再结合问题一二的模型建立进一步的优化模型,于是得出最短考试天数为6天,考场安排的时空组合见表六。
关于本模型的优缺点评价,我们选择考场容量利用率来作为评价标准,考场容量利用率越大,在一定情况下考试总天数应该越少,此模型的平均考场容量利用率为93%。
关键词 非线性规划 整数规划 lingo 软件一、问题重述每学期期末,各院系教务人员都要针对考试任务进行监考安排,由于排考冲突条件多,数据量大,传统的手工安排方式效率低且易出错。
我们从数学方面分析该问题,以期待能给个院系教务人员有所帮助。
假设某院校期末考试现有监考老师80位,分为监考场数不能超过2场、3场和可以监考无限场三类,其人数分别为10、10、60;考试课程100门,分为考试时间需要60分钟、90分钟120分钟三类,其数目分别为20、60、20;参加考试的专业有50个,各专业的人数见附表一的excel表格;能够作为考场的教室有50个,分为可容纳考试人数30人、45人、60人三类,其数目分别是15、25、10;考试时间可以安排在周一至周日每天的上午8:00——11:45、下午 14:20——17:30、晚上 19:45——21:20,并且每场考试须有2位老师监考。
问题一:假设不能出现合考的情况,即不能把2门不同的课程放在同一考场一起考试。
学校想在最短的时间内考完所有的课程,求出期末考试的最短时间,并做出期末考试的考场安排表。
问题二:如果允许合考的情况,及可以把不同的课程放到同一考场考试。
其他条件不变,求出期末考试的最短时间,并做出期末考试的考场安排表。
问题三:为了便于学生的期末复习,学校规定每个专业一天只能考试一门课程,并且老师一天最多监考2场,2场考试不能在同一时间段,其他条件不变,求出期末考试的最短时间,并做出期末考试的考场安排表。
最后根据数学模型的排考方案给各院系教务人员一些建议,并评价模型的优缺点。
二、问题分析对于一个教室,为了满足时间要求,共有24种可行的组合模式。
事实上,一天内大多数教室都使用一种模式。
先以考试时间最短为目标得出合理的时间模式安排,然后再以节约考场为目的,得出较好的教室安排方案,最后在满足一定条件下随机地安排监考老师即可。
在假设同一课程在同一时间段考完的条件下,对选择同一课程的学生统一安排考试,先忽略其专业差异。
安排考试的本质就是在三维空间中寻找教室、时间、课程的合理结合点,是寻找教室集合、课程集合与时间段集合的笛卡尔集的一个子集。
由于只有80个监考老师,所以50个考场是有多余的。
先给60个无特殊情况的老师安排考试,只需选30个较大的考场。
对于问题三,考试时间由考试最多的那个专业决定,若每场考试采用30个考场,则每场考试的最大考场容量可为1500人。
若每天在两个时间段共进行两场考试,所有专业考生人数不超过其考场总容量。
因此,我们得出至多有12个时间段,建立模型求解后再结合人工排考优化考场安排。
把考试时间段离散化成六个段,分段考虑每天的考试,也就是说在模型中已经没有“天”的概念。
时间段上午/min 下午/min 晚上/min模式1 3 2 0 2 2 2模式2 3 2 0 2 2 3模式3 3 2 0 2 3 2模式4 3 2 0 2 3 3模式5 3 2 0 4 0 2模式6 3 2 0 4 0 3模式7 4 2 0 2 2 2模式8 4 2 0 2 2 3模式9 4 2 0 2 3 3模式10 4 2 0 2 3 2模式11 4 2 0 4 0 2模式12 4 2 0 4 0 3模式13 2 2 2 2 2 2模式14 2 2 2 2 2 3模式15 2 2 2 2 3 2模式16 2 2 2 2 3 2模式17 2 2 2 4 0 2模式18 2 2 2 4 0 3模式19 3 3 0 2 2 2模式20 3 3 0 2 2 3模式21 3 3 0 2 3 2模式22 3 3 0 2 3 3模式23 3 3 0 4 0 2模式24 3 3 0 4 0 34表示120分钟的考试,3表示90分钟的考试,2表示60分钟的考试。
以上模式均是在每一天能够尽量多的安排考试假设下,实际中取非零值的地方可以取0,也可以颠倒顺序。
三、模型假设1.相同专业的同学必须同时参加考试;2.不同专业的同学在同一课程的考试中可以在同一个考场进行;3.具有相同课程的专业须同时参加考试;4.每一同学在安排有考试的情况下不得缺考;四、符号说明五、 模型的建立1.问题一、假设不能出现合考的情况,即不能把2门不同的课程放在同一考场一起考试。
学校想要在最短的时间内考完所有课程,求出期末考试的最短时间。
并做出期末考试的考场安排表 1.1考试时间安排模型的建立用i x 表示采用第i 种考试模式(i =1,2,…,24)所用的天数,i x 是非负数。
由此以采用某些合理考试模式所需的考试天数最少为目标,得到目标函数:241min i i z x ==∑, 0i x ≥由于无特殊情况的监考教师为60人,因此我们假设给定的考场数量为30个,为使考场容量最大化,假设采用考场D21-D50,每场考试所有考场可容纳1500人考试。
为满足60min,90min,120min 各个考试时间段的考试人数要求,即考试人数不超过考场容量,有以下约束条件:1)采取某些合理考试模式下,考试时间为60min 的考试总人数不应超过考场容量:3516192123167891011121317241418202215004323232654323725i i i i i i i i i i i i x x x x x x x x x x x x x x x x ======⎛⎫+++++++++++++++≥ ⎪⎝⎭∑∑∑∑∑∑ ,0i x ≥2)采取某些合理考试模式下,考试时间为90min 的考试总人数不应超过考场容量:31821145689192223242102015002322234238400i i i i i i x x x x x x x x x x x x x ===⎛⎫++++++++++++≥ ⎪⎝⎭∑∑∑ ,0i x ≥3)采取某些合理考试模式下,考试时间为120min 的考试总人数不应超过考场容量:101218245111723150022050i i i i i i i i x x x x ====⎛⎫+++≥ ⎪⎝⎭∑∑∑∑,0i x ≥综上所述,建立模型:241min i i z x ==∑, 0i x ≥..s t ,3516192123167891011121317241418202215004323232654323725i i i i i i i i i i i i x x x x x x x x x x x x x x x x ======⎛⎫+++++++++++++++≥ ⎪⎝⎭∑∑∑∑∑∑, 0i x ≥31821145689192223242102015002322234238400i i i i i i x x x x x x x x x x x x x ===⎛⎫++++++++++++≥ ⎪⎝⎭∑∑∑, 0i x ≥101218245111723150022050i i i i i i i i x x x x ====⎛⎫+++≥ ⎪⎝⎭∑∑∑∑,0i x ≥,2410ii x =〉∑, 0ix ≥1.2考场安排模型的建立在完成考试时间段安排后,我们引进0-1变量tbd y 表示时间t 课程b 在第d 考场考试,取1表示是,取0表示否。
其中:(){}0(,),1,,1,2,3,100tb t b B t b t T b ∈=|B =∈=…,,{}1,2,3,,50d ∈…,在时间t 考场d 可能用也可能不用,用0-1变量td z 表示,取1表示是,取0表示否,0t T ∈,{1,2,330}d ∈……。