优化模型
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数学建模中的优化模型优化模型在数学建模中起着重要的作用。
通过优化模型,我们可以找到最优的解决方案,以满足不同的约束条件和目标函数。
本文将介绍优化模型的基本概念、常见的优化方法以及在实际问题中的应用。
让我们来了解一下什么是优化模型。
优化模型是指在给定的约束条件下,寻找使目标函数达到最大或最小的变量值的过程。
这个过程可以通过建立数学模型来描述,其中包括目标函数、约束条件以及变量的定义和范围。
在优化模型中,目标函数是我们希望最大化或最小化的指标。
它可以是一个经济指标,如利润最大化或成本最小化,也可以是一个物理指标,如能量最小化或距离最短化。
约束条件是对变量的限制,可以是等式约束或不等式约束。
变量则是我们需要优化的决策变量,可以是连续变量或离散变量。
常见的优化方法包括线性规划、非线性规划、整数规划和动态规划等。
线性规划是指目标函数和约束条件都是线性的优化模型。
它可以通过线性规划算法来求解,如单纯形法和内点法。
非线性规划是指目标函数和约束条件中包含非线性项的优化模型。
它的求解方法相对复杂,包括梯度下降法、牛顿法和拟牛顿法等。
整数规划是指变量取值只能是整数的优化模型。
它的求解方法包括分支定界法和割平面法等。
动态规划是一种递推的优化方法,适用于具有最优子结构性质的问题。
优化模型在实际问题中有着广泛的应用。
例如,在生产计划中,我们可以通过优化模型来确定最佳的生产数量和生产时间,以最大化利润或最小化成本。
在资源分配中,我们可以通过优化模型来确定最佳的资源分配方案,以最大化资源利用率或最小化资源浪费。
在交通调度中,我们可以通过优化模型来确定最短路径或最优路径,以最小化行驶时间或最大化交通效率。
优化模型还可以应用于金融投资、供应链管理、电力系统调度、网络优化等领域。
通过建立数学模型和选择合适的优化方法,我们可以在复杂的实际问题中找到最优的解决方案,提高效率和效益。
优化模型在数学建模中是非常重要的。
它通过建立数学模型和选择合适的优化方法,帮助我们找到最优的解决方案,以满足不同的约束条件和目标函数。
评价模型和优化模型
在评价模型方面,常用的方法包括准确率、精确率、召回率、
F1分数等指标。
准确率是指模型预测正确的样本数占总样本数的比例;精确率是指模型预测为正样本中实际为正样本的比例;召回率
是指实际为正样本中被模型预测为正样本的比例;F1分数是精确率
和召回率的调和平均数。
除了这些指标,还可以使用ROC曲线、AUC
值等指标来评价模型的性能。
在优化模型方面,可以采用网格搜索、随机搜索等方法来调整
模型的超参数,以找到最佳的参数组合。
另外,特征工程也是优化
模型的重要手段,可以通过特征选择、特征变换等方法来改进模型
的表现。
此外,集成学习方法如随机森林、梯度提升树等也常常用
来优化模型性能。
除了上述方法,还可以考虑使用交叉验证、模型融合等技术来
评价和优化模型。
交叉验证可以更准确地评估模型的泛化能力,模
型融合可以结合多个模型的预测结果,从而提高整体预测的准确性。
总的来说,评价模型和优化模型是一个持续不断的过程,需要
不断尝试不同的方法和技术,以找到最适合数据的模型,并不断提
高模型的性能。
这些方法和技术需要根据具体的数据和问题来灵活运用,以达到最佳的效果。
优化模型常用的方法以优化模型常用的方法为标题,写一篇文章。
在机器学习和深度学习领域,模型优化是一个非常重要的任务。
通过优化模型,我们可以提高模型的性能,使其能够更好地适应训练数据和测试数据。
本文将介绍一些常用的模型优化方法,并详细解释它们的原理和应用。
1. 学习率调整学习率是模型训练过程中一个非常重要的超参数。
合适的学习率可以加快模型的收敛速度,而过大或过小的学习率都会导致模型性能下降。
常用的学习率调整方法有学习率衰减、学习率预热和学习率自适应。
学习率衰减可以在训练过程中逐渐减小学习率,以保证模型在接近收敛时更加稳定。
学习率预热可以在训练初期使用较小的学习率,然后逐渐增加学习率,以加速模型的收敛。
学习率自适应方法则是根据模型的表现动态调整学习率,常见的方法有动量法和自适应学习率方法(如Adagrad、RMSprop和Adam)。
2. 权重初始化权重初始化是模型训练的第一步,合适的权重初始化可以帮助模型更快地收敛和更好地适应数据。
常用的权重初始化方法有随机初始化、预训练初始化和Xavier初始化。
随机初始化是一种简单的方法,将权重初始化为随机值。
预训练初始化是指使用预训练的模型参数来初始化权重。
Xavier初始化是一种通过考虑输入和输出节点数量的方法来初始化权重,以保证网络的稳定性和收敛性。
3. 正则化正则化是一种常用的模型优化方法,通过在损失函数中加入正则化项来惩罚模型的复杂度,以防止过拟合。
常用的正则化方法有L1正则化和L2正则化。
L1正则化通过在损失函数中加入权重绝对值的和来惩罚大的权重,从而使模型更稀疏。
L2正则化通过在损失函数中加入权重平方的和来惩罚大的权重,从而使模型的权重更加平滑。
4. 批归一化批归一化是一种常用的模型优化方法,通过对每个批次的输入数据进行归一化来加速模型的训练和提高模型的性能。
批归一化可以使模型更加稳定,减少内部协变量偏移问题。
在卷积神经网络中,批归一化通常在卷积层和激活函数之间进行操作。
评价模型和优化模型全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:评价模型和优化模型是数据科学领域非常重要的两个概念,它们在许多领域都有着广泛的应用,如机器学习、人工智能、统计学等。
评价模型是指对一个模型进行评估,判断其在解决特定问题上的表现如何,而优化模型则是指通过调整模型的参数和结构,使其在解决问题上的表现更好。
在本文中,我将详细介绍评价模型和优化模型的概念、方法和应用,并讨论它们在数据科学领域的重要性。
让我们先来了解评价模型的概念。
在数据科学领域中,我们通常会构建一个模型来解决问题,这个模型可能是一个线性回归模型、决策树模型、神经网络模型等。
在构建完模型后,我们需要对其进行评价,以判断其在解决特定问题上的表现如何。
评价模型的方法有很多种,常用的方法包括准确率、精确率、召回率、F1分数、ROC曲线等。
通过这些评价指标,我们可以对模型的性能进行客观的评估,并提出改进的方向。
评价模型仅仅是对模型进行一次性的评估,并不能保证模型在未来的预测任务中表现良好。
我们需要对模型进行优化,使其在未来的任务中表现更好。
优化模型的方法也有很多种,比如调整模型的参数、增加更多的训练数据、改变模型的结构等。
通过这些方法,我们可以不断地改进模型,使其在解决问题上的表现更好。
评价模型和优化模型是密切相关的,它们之间存在着相互促进的关系。
通过评价模型,我们可以找出模型存在的问题,进而对其进行优化;而通过优化模型,我们可以提高模型的性能,使其在评价中获得更好的分数。
在数据科学领域中,评价模型和优化模型都是非常重要的步骤,缺一不可。
除了在数据科学领域中的应用,评价模型和优化模型在其他领域也有着广泛的应用。
在金融领域中,评价模型和优化模型可以用来预测股票价格、识别欺诈交易等;在医学领域中,评价模型和优化模型可以用来预测疾病风险、辅助诊断等。
评价模型和优化模型已经成为许多领域中的重要工具,为人们提供了更准确、更高效的解决方案。
第二篇示例:评价模型和优化模型是机器学习和数据科学领域中非常重要的两个概念。
数学建模之优化模型在我们的日常生活和工作中,优化问题无处不在。
从如何规划一条最短的送货路线,到如何安排生产以最小化成本并最大化利润,从如何分配资源以满足不同的需求,到如何设计一个系统以达到最佳的性能,这些都涉及到优化的概念。
而数学建模中的优化模型,就是帮助我们解决这些复杂问题的有力工具。
优化模型,简单来说,就是在一定的约束条件下,寻求一个最优的解决方案。
这个最优解可以是最大值,比如利润的最大化;也可以是最小值,比如成本的最小化;或者是满足特定目标的最佳组合。
为了更好地理解优化模型,让我们先来看一个简单的例子。
假设你有一家小工厂,生产两种产品 A 和 B。
生产一个 A 产品需要 2 小时的加工时间和 1 个单位的原材料,生产一个 B 产品需要 3 小时的加工时间和 2 个单位的原材料。
每天你的工厂有 10 小时的加工时间和 8 个单位的原材料可用。
A 产品每个能带来 5 元的利润,B 产品每个能带来 8 元的利润。
那么,为了使每天的利润最大化,你应该分别生产多少个A 产品和 B 产品呢?这就是一个典型的优化问题。
我们可以用数学语言来描述它。
设生产 A 产品的数量为 x,生产 B 产品的数量为 y。
那么我们的目标就是最大化利润函数 P = 5x + 8y。
同时,我们有加工时间的约束条件 2x +3y ≤ 10,原材料的约束条件 x +2y ≤ 8,以及 x 和 y 都必须是非负整数的约束条件。
接下来,我们就可以使用各种优化方法来求解这个模型。
常见的优化方法有线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划等等。
对于上面这个简单的例子,我们可以使用线性规划的方法来求解。
线性规划是一种用于求解线性目标函数在线性约束条件下的最优解的方法。
通过将约束条件转化为等式,并引入松弛变量,我们可以将问题转化为一个标准的线性规划形式。
然后,使用单纯形法或者图解法等方法,就可以求出最优解。
在这个例子中,通过求解线性规划问题,我们可以得到最优的生产方案是生产 2 个 A 产品和 2 个 B 产品,此时的最大利润为 26 元。
关于优化模型的特点、常用命令写个简短的总结关于优化模型的特点、常用命令的简要总结优化模型是指在特定的约束条件下,通过最大化或最小化目标函数来找到最优解的一种数学模型。
在实际应用中,常常需要使用一些特定的命令来优化模型以达到更好的结果。
本文将介绍优化模型的特点,并提供一些常用的优化命令来帮助读者更好地理解和应用优化模型。
1. 目标函数:优化模型的核心是目标函数,它定义了需要最大化或最小化的指标。
目标函数可以是各种形式的代价、效益或利润函数。
在建立优化模型时,需要明确目标函数的定义和要求。
2. 变量和约束:优化模型通常涉及一组变量和一组约束条件。
变量是需要调整的参数,约束条件则是限制变量取值范围的限制条件。
在建立优化模型时,需要明确变量和约束条件的定义和限制。
3. 可行性和最优性:优化模型的解决方案必须满足所有约束条件,才能称为可行解。
在可行解中,最优解是指在满足约束条件的前提下,使得目标函数取得最大或最小值的解。
优化模型的目标通常是寻找最优解。
1. 模型创建命令:优化模型的第一步是创建模型并定义变量、目标函数和约束条件。
常用的模型创建命令包括"create model"、"define variable"、"set objective"和"add constraint"等。
这些命令用于创建并设置模型的各个组成部分。
2. 模型求解命令:一旦模型创建完成,就可以使用求解命令来求解模型并得到最优解。
常用的求解命令包括"solve model"和"optimize model"等。
这些命令会根据模型的定义和设定进行求解,并输出最优解的数值和变量取值。
3. 变量调整命令:在得到模型的最优解后,有时候需要对变量进行调整,以进一步优化模型的结果。
常用的变量调整命令包括"changevariable"和"adjust variable"等。
优化模型是指在给定一组约束条件下,寻找最优解的数学模型。
标准形式和类别是将不同类型的优化问题进行分类和描述的方法。
本文将详细介绍优化模型的标准形式和主要类别。
一、优化模型的标准形式优化模型的标准形式包括目标函数、约束条件和变量定义三个要素,如下所示:1. 目标函数:用于描述需要最大化或最小化的量,通常用符号Z表示。
目标函数可以是线性的、非线性的、连续的或离散的。
2. 约束条件:用于描述限制最优解的条件,通常用不等式或等式表示。
约束条件可以包括线性约束、非线性约束、等式约束、不等式约束等。
3. 变量定义:用于定义参与优化的变量及其取值范围。
变量可以是连续的、离散的、整数的或混合的。
总结起来,优化模型的标准形式可以表示为:Minimize/Maximize Z = f(x)Subject tog_i(x) ≤ 0, i = 1, 2, ..., mh_j(x) = 0, j = 1, 2, ..., nx ∈ X其中,Z是目标函数,f(x)是目标函数的表达式;g_i(x)是约束条件的不等式表达式;h_j(x)是约束条件的等式表达式;x是变量向量,表示优化问题的解;X是变量的取值范围。
二、优化模型的主要类别优化模型根据目标函数和约束条件的性质可以分为线性规划、非线性规划、整数规划、混合整数规划和动态规划等多个类别。
1. 线性规划(Linear Programming,LP):目标函数和约束条件都是线性的优化问题。
线性规划是最常见且相对容易求解的优化问题。
常用的线性规划求解方法包括单纯形法和内点法等。
2. 非线性规划(Nonlinear Programming,NLP):目标函数和/或约束条件是非线性的优化问题。
非线性规划在实际问题中更为常见,但求解难度较大。
常用的非线性规划求解方法包括梯度下降法、牛顿法和拟牛顿法等。
3. 整数规划(Integer Programming,IP):变量取值为整数的优化问题。
优化模型的原理与应用1. 优化模型的概述优化模型是一种数学模型,目的是通过最大化或最小化某个目标函数,找到最优解或次优解。
在不同的领域中,优化模型都有广泛的应用,如工程、经济、管理等。
本文将介绍优化模型的原理和常见的应用场景。
2. 优化模型的原理优化模型的原理是基于数学规划的思想,主要包括以下几个方面: - 定义目标函数:根据具体问题的需求,定义一个目标函数,可以是最大化或最小化某个变量或一组变量。
- 约束条件:将问题分析为一组约束条件,这些条件必须在优化模型中得到满足。
- 变量定义:确定参与优化的变量,这些变量可以是连续的、整数的或是二进制的。
- 模型求解:通过数学方法,求解出能够最大化或最小化目标函数的变量值。
3. 优化模型的应用场景优化模型可以应用于多个领域,下面是一些常见的场景: ### 3.1 生产优化 - 生产线优化:通过优化生产线上的各个环节,实现生产效率的最大化。
- 生产调度优化:通过合理安排生产任务的优先级和时间,达到生产成本的最小化。
### 3.2 物流优化 - 路线优化:优化物流配送路径,减少运输时间和成本。
- 仓储优化:通过合理的仓储布局和库存管理,提高物流效率。
### 3.3 资源分配优化 - 人力资源优化:通过合理分配人员到不同任务中,实现人力资源利用率的最大化。
- 资金分配优化:通过优化资金投资组合,实现资金风险的最小化。
### 3.4 销售优化 - 客户分析优化:通过数据分析和模型建立,实现客户精细化管理和营销策略优化。
- 定价优化:通过分析市场需求和竞争情况,优化产品定价策略。
### 3.5 运筹学优化 - 排队论优化:通过优化队列排队系统,实现顾客等候时间的最小化。
- 存货控制优化:通过合理的存货管理和补货策略,减少存货积压和缺货情况。
4. 优化模型的工具和框架为了更高效地建立和求解优化模型,现有许多优化模型的工具和框架,如下所示: - Excel Solver:Excel自带的插件,适用于简单的优化问题。
二、优化的基本模型一、优化模型的相关信息优化模型的三要素:1.目标函数最优化——单一目标 多重目标问题如何处理?2.实现目标的多种方法 若实现目标只有一种方法不存在规划问题。
3.生产条件的约束——资源是有限的 资源无限不存在规划问题。
优化模型的基本结构:1.决策变量 ——未知数。
它是通过模型计算来确定的决策因素。
又分为实际变量——求解的变量和计算变量,计算变量又分松弛变量(上限)和人工变量(下限)。
2.目标函数——经济目标的数学表达式。
目标函数是求变量的线性函数的极大值和极小值这样一个极值问题。
3.约束条件——实现经济目标的制约因素。
它包括:生产资源的限制(客观约束条件)、生产数量、质量要求的限制(主观约束条件)、特定技术要求和非负限制。
二、产地与销售点之间的运输最优化模型2.1模型的假设: ,i j x 表示从第(1,26)i i =个产地到第(1,28)j j =个销售点的运输量;i m 表示第(1,26)i i =个产地的产量;j n 表示第(1,28)j j =个销售点的销售量;,i j c 表示从第(1,26)i i =个产地到第(1,28)j j =个销售点的单位运价;2.2目标函数:68,,11i j i j i j Max x c ===∑∑2.3约束条件:8,16,1i j i j i j j i x m x n ==⎧≤⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩∑∑利用使用LINGO 软件求解,编制程序如下:model :!6发点8收点运输问题; sets :warehouses/wh1..wh6/:capacity; vendors/v1..v8/:demand;links(warehouses,vendors):cost,volume; endsets !目标函数;min =@sum (links:cost*volume); !需求约束;@for (vendors(J):@sum (warehouses(I):volume(I,J))=demand(J)); !产量约束;@for (warehouses(I):@sum (vendors(J):volume(I,J))<=capacity(I));!这里是数据; data :capacity=60 55 51 43 41 52; demand=35 37 22 32 41 32 43 38; cost= 6 2 6 7 4 2 9 54 95 3 8 5 8 2 5 2 1 9 7 4 3 3 767 3 9 2 7 1 2 3 9 5 7 2 6 5 5 5 2 28 1 4 3; enddata end然后点击工具条上的按钮 即可。
常见优化模型范文在机器学习和数据科学领域,优化模型是指通过改进模型的性能和效率来提高预测准确度的过程。
常见的优化模型方法包括参数调整、特征选择、数据预处理、模型集成和深度学习等。
1. 参数调整(Hyperparameter Tuning):模型的参数通常是由用户手动设置的,不同的参数组合可能会对模型的性能产生显著影响。
通过尝试不同的参数组合,可以确定最佳的参数组合,进而优化模型的性能。
2. 特征选择(Feature Selection):在建模过程中,往往存在大量的特征(变量),其中一些特征可能对模型的性能没有显著贡献甚至可能带来噪声。
特征选择是指从所有可能特征中选择出最重要的特征,以减少模型的复杂性并提高稳定性。
3. 数据预处理(Data Preprocessing):数据预处理是指在建模之前对原始数据进行清洗、转换和规范化等操作。
常见的数据预处理方法包括缺失值处理、异常值处理、标准化、归一化等。
4. 模型集成(Model Ensemble):模型集成是指将多个模型的预测结果进行组合以获得更好的性能。
常见的模型集成方法包括投票法、平均法、堆叠法等。
5. 深度学习(Deep Learning):深度学习是一种机器学习方法,通过模拟人脑中的神经网络结构来构建模型。
深度学习模型通常具有多个隐藏层,并且大部分情况下需要大量的训练数据和计算资源。
6. 梯度下降(Gradient Descent):梯度下降是一种优化算法,通过计算目标函数的梯度来迭代地调整模型的参数。
梯度下降在神经网络和线性回归等模型中被广泛应用。
7. 正则化(Regularization):正则化是一种惩罚高复杂度模型的方法,以避免过拟合。
常见的正则化方法包括L1正则化、L2正则化等。
8. 交叉验证(Cross Validation):交叉验证是一种评估模型性能的方法,通过将数据集划分为训练集和验证集,在多个数据划分上进行训练和验证,以减少模型对特定数据样本的依赖。
数学建模论文题目摘要本文讨论了席位公平分配问题以使席位分配方案达到最公平状态。
我主要根据了各系人数因素对席位获得的影响,首先定义了公平的定义及相对不公平的定义,采用了比例模型、汉丁顿模型和Q值模型制定了一个比较合理的分配方案。
首先,我根据相关资料的查阅,定义了公平的定义和不公平的定义以及不公平程度的定义和相对不公平度的定义以便来检验模型的公平性程度。
其次,我建立了一个比例模型,采用了比例相等的方法,列出一个关于所获席位与总席位数和各系人数与各系总人数的等式,进而求得所获席位数。
同时我建立了Q值模型,通过汉丁顿模型和Q值模型的结合,最终得出一个比较合理的分配方案。
最后,我用相对不公平数来检验两个模型的公平性程度。
关键词:数学建模公平定义 Q值模型 d'Hondt (汉丁顿)模型(题目、摘要宋体3号居中,摘要二字中间空开一格、正文小四)摘要的第一段,它主要反映了两方面的信息:研究意义及研究方法。
首先简要叙述所给问题的意义和要求,然后讲述研究方法(如有多个小问,亦可分小问简述)。
(例如:众所周知,SARS 对中国社会带来了重大的影响。
我们以北京地区 4 月到 6 月有关 SARS 的数据为参考资料,就病毒的实际传播特征引入了电子线路中的负反馈的概念,建立了 SARS 传播的负反馈系统,并在分析该系统参数实际意义的情况下,建立时间序列的模型。
)(过程部分按照问题逐一讲述自己的解题思路、模型、求解算法及结果,这部分主要讲明怎么做。
)对于问题1,对。
分析,。
(做的某些处理),用。
数学中的。
首先建立了。
模型I。
在对。
模型改进的基础上建立了。
模型II。
对模型进行了合理的理论证明和推导,所给出的理论证明结果为。
,然后借助于。
数学算法和。
软件,对附件中所提供的数据进行了筛选,去除异常数据,对残缺数据进行适当补充, 并从中随机抽取了 3 组数据(每组 8 个采样)对理论结果进行了数据模拟,结果显示,理论结果与数据模拟结果吻合。
(方法、软件、结果都必须清晰描述,以独立成段,不建议使用表格、图形)对于问题 2,。
对于问题 3,。
结尾部分主要说明自己对模型、结果的检验分析或者得出的结论,比如,稳定性和灵敏度分析、统计检验和误差分析的结论等。
这部分写作一般不要超过 3 行,但又是必不可少的。
例如:最后本文还对实现查询系统的具体方案给出了建议,对各模型在实际中的应用价值进行了详细讨论,并提出了改进方案。
(摘自 2007 年 B 题海军航空工程学院特等奖论文)如果题目单问题,则最好要给出 2 种模型,分别给出模型的名称、思想、软件、结果、亮点详细说明。
并且一定要在摘要对两个或两个以上模型进行比较,优势较大的放后面,这两个(模型)一定要有具体结果。
最好是第二个模型是第一个模型的改进或推广。
关键词:关键词1 关键词2注:摘要中必须将具体方法、结果写出来,突出你的价值与创新点;摘要即是全文的中心思想,行文要流畅,语言要简洁精炼,但不能超过一页。
摘要是重中之重,必须严格执行!。
评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选或评阅。
本文使用到的模型名称、方法名称、特别是亮点一定要在关键字里出现,一般来说关键词在4—7 个较合适。
1 问题重述数学与信息科学系共有三个专业(数学,计算机,电信),每个专业四个年级(各具体人数请自行调研)在各个学期,学院(系)对表现优秀的学生进行考察,吸收为入党积极分子,现系学生党支部有50个名额,请你综合考察各方面因素,为50个入党积极分子名额合理安排到各班。
如果学院决定为我系临时增加了3个名额,应安排到哪些班?此外,对于我系评选三好学生,优秀学生干部,优秀团员等现有的评选方案是否满意。
若不满意,请给出你认为合理的评选方案。
2 问题分析名额分配问题是人类社会生活中相当普遍的一类资源分配问题,是数学在生活中应用的典型实例。
其中目标是在一个大集体对小集体进行某种资源分配时试图尽可能做到公平合理,名额分配的关键时提出衡量公平度的一个量。
2.1问题1的分析针对问题一,给出了50个分配名额,以及参加分配班级的个数为16个,由于题目中告诉我们的信息少,以及学院以往的惯例,因此我们可以直接选人数这单一指标进行名额分配,为了衡量相对公平程度,需要进行公平度的定义,本文考虑采用新Q值法,比Q值得大小来衡量名额分配的公平度。
2.2 问题2的分析对于问题二,经典席位分配模型中只考虑了参加分配的各班级人数这唯一指标,而在解决实际的资源分配问题时,由于参加各班级情况的复杂性,往往使得做出分配决策的影响因素是多方面的。
如果此时只考虑参加分配各班级的成员数这一个指标,可能会导致做出的分配决策在某种程度上不能很好的体现公平合理性。
因此,本文提出一种综合考虑的数学模型,即多指标名额分配模型。
3 模型假设1. 模型的公平定义是相同的2. 模型所要求的公平是绝对的公平3. 模型不考虑各班自身的要求4. 分配到各班的名额均为整数注意:模型假设假设是建模的前提,假设对整篇文章具有指导性,有时决定问题的难易。
一定要注意假设的某种角度上的合理性,不能乱编,完全偏离事实或与题目要求相抵触。
注意罗列要工整。
一般来说4—8个较为合适。
例如:09 年全国数模 A 题西北工业大学全国一等奖论文1.路试时轮胎与地面的摩擦力为无穷大,轮胎与地面无滑动;2.试验台工作时,主轴的瞬时转速与瞬时扭矩是可观测的离散量;3.制动器试验台的质量很好,工作性能稳定;4.制动器试验台的测量系统工作状况良好,所测得的数据可靠;5.模拟制动试验在相对封闭的环境里进行,试验时不存在外界较大干扰;6.不考虑观测误差、随机误差和连续问题离散化所产生的误差;7.不考虑试验台由于产热及机械振动等因素导致的能量损失。
4 定义与符号说明m表示有m 个班级参加分配,记为}{m I ...3,2,1=i a表示第i 个班级的人数()m i ,...,2,1= a 学生总人数()m i ,...,2,1=n影响席位分配的因素}{n J ,...,2,1= ij t表示第i 个班级对影响因素j 的指标值 其中()n j m i ,...,2,1,,...,2,1==x 可供分配的席位i x第i 个班级分得的席位数()m i ,...,2,1= ij z第i 个班级对应第j 个因素标准后的指标值()n j m i ,...,2,1,,...,2,1==j w 表示第j 个指标的重要程度i p表示第i 个班级的名额指标进行加权求和5 模型的建立与求解5.1 问题1——基于新Q 值法的席位分配研究 5.1.1平均公平度定义为了衡量各方对席位分配的相对不公平程度,这时我们定义平均公平度Q 作为评价标准,其计算公式如下:()21221211mq mN p n p Q mi imi i i ∑∑==-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=其中,i q 代表为第i 方相对总体公平程度。
当i q 接近于1时,则第i 方的分配情况较为公平。
这里我们之所以采用平均公平度Q (新Q 值法)作为评价的指标,以及它跟经典 Q 值法有什么区别,原因在于:(1)i q 为第i 方相对于总体的公平程度,当i q 接近1时,则第i 方的分配情况较为公平,但不可能同时为1,于是我们只能让各方的公平程度与1的距离最小,即1-Np n p ii 是表示各方的相对公平的距离。
(2)经典Q 值法和新Q 值法都是使个体的的公平度提高,但新Q 值法考虑上相对于总体的平均公平度,使整体的公平度也达到最高,相对公平程度更高。
5.1.2基于新Q 值法的名额分配问题的求解为了更好地理解新Q 值法,我们假设B A ,两方分别占有21,n n 席,利用相对总体的公平度i q 和平均公平程度Q 讨论。
当席位增加一席时,应该分配给A 还是给B 。
假设分配给A ,则N p n p q )1(111+=Np np q 222=4)1(22211-+=q q Q假设分配给B ,则Np n p q 111=N p n p q )1(222+=4)1()(22211-+=q q Q此时,若21Q Q <,则分配给A 对双方较为公平 若21Q Q >,则分配给B 对双方较为公平 若21Q Q =,则配给任何一方都可以。
5.1.2 模型一的求解根据上面的算法例子,以及平均公平度Q 的定义,我们可利用Matlab 计算得到各班名额分配人数,如表1:5.1 模型准备1.对指标标准化在多指标席位分配问题中,有的指标要越小越好,有的指标要求越大越好,还有的指标则要求稳定于某一确定值——理想值。
另外,各指标之间还存在数量级和量纲不同的问题,为了统一各指标的趋势要求,消除各指标间的不可公度性,将各指标进行标准化处理。
记第i 个单位对应第j 个因素标准化后的指标值为ij z ),...,2,1,,...,2,1(n j m i ==2.对各影响因素赋权为了使由多个影响因素指标构成的席位分配问题能够客观反映分配的公平合理性,应该根据每个指标的相对重要程度分别对它们赋予不同的权重。
这里采用CRITIC 法这一客观赋权法来确定各个指标的权重。
因为CRITIC 法不仅考虑了指标变异大小对权重的影响,还考虑了各指标之间的冲突性。
用j w 表示第j 个指标的重要程度,且满足1,,...,2,1,101==≤≤∑=nj j j w n j w3.计算各单位的综合指标值对第i 个单位的各指标值进行加权求和,计算出该单位的综合指标值为ij njj i z w p ∑==1并记总体的综合指标值为∑==mii p p 14.不公平度指标为简单起见考虑A,B 两方分配席位的情况。
设两方人数分别为21,p p ,占有席位分别为21,n n ,则比值2211,n p n p 为两方每个席位所代表的人数。
显然仅当2211n p n p =时分配才是完全公平的,但是因为人数和席位都是整数,所以通常 2211n p n p ≠,分配不公平,并且是对比值较大的一方不公平。
不妨设2211n p n p >,不公平程度可用数值2211n p p -衡量。
如设 1,则 210122211=-=-n p n p ,它衡量不公平的绝对程度,常常无法区分不公平程度明显不同的情况。
如当双方人数增至1000,102021==p p ,而21,n n 不变时,21001022211=-=-p n p ,即不公平的绝对程度不变,但常识告诉我们,后面这种不公平程度比起前面来已经大为改善了。
为了改进上述的绝对标准,自然想到了用相对标准。
仍设 2211n p n p >,定义()22221121,n p n p n p n n r A -=为A 的相对不公平度。
若 1122n p p >,定义()11112221,n p n p n p n n r B -=为对B 的相对不公平度。