2015研究生数学建模MATLAB程序(完整版)
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matlab数学建模程序代码【实用版】目录1.MATLAB 数学建模概述2.MATLAB 数学建模程序代码的基本结构3.常用的 MATLAB 数学建模函数和命令4.MATLAB 数学建模程序代码的编写流程5.MATLAB 数学建模程序代码的示例正文一、MATLAB 数学建模概述MATLAB(Matrix Laboratory)是一款强大的数学软件,广泛应用于数学建模、数据分析、可视化等领域。
通过 MATLAB,用户可以方便地进行数学计算、编写程序以及绘制图表等。
在数学建模领域,MATLAB 为研究人员和工程师提供了丰富的工具箱和函数,使得数学模型的构建、求解和分析变得更加简单高效。
二、MATLAB 数学建模程序代码的基本结构MATLAB 数学建模程序代码通常分为以下几个部分:1.导入 MATLAB 库:在建模过程中,可能需要使用 MATLAB 提供的某些库或工具箱,需要在代码开头进行导入。
2.定义变量和参数:在建模过程中,需要定义一些变量和参数,用于表示模型中的各个要素。
3.建立数学模型:根据实际问题,编写相应的数学表达式或方程,构建数学模型。
4.求解模型:通过调用 MATLAB 内置函数或使用自定义函数,对数学模型进行求解。
5.分析结果:对求解结果进行分析,提取所需的信息,例如计算均值、方差等统计量。
6.可视化结果:使用 MATLAB 绘制图表,将结果以直观的形式展示出来。
三、常用的 MATLAB 数学建模函数和命令MATLAB 提供了丰富的数学建模函数和命令,例如:1.线性规划:使用`linprog`函数求解线性规划问题。
2.非线性规划:使用`fmincon`或`fsolve`函数求解非线性规划问题。
3.优化问题:使用`optimize`函数求解优化问题。
4.数据处理:使用`mean`、`std`等函数对数据进行统计分析。
5.图表绘制:使用`plot`、`scatter`等函数绘制各种图表。
实验一:MATLAB 软件入门一、 实验目的及意义[1] 熟悉MATLAB 软件的用户环境;[2] 了解MATLAB 软件的一般目的命令;[3] 掌握MATLAB 数组操作与运算函数;[4] 掌握MATLAB 软件的基本绘图命令;[5] 掌握MATLAB 语言的几种循环、条件和开关选择结构。
通过该实验的学习,使学生能灵活应用MATLAB 软件解决一些简单问题,能借助MATLAB 软件的绘图功能,对函数的特性进行探讨,广泛联想,大胆猜想,发现进而证实其中的规律。
二、实验内容1.MATLAB 软件的数组操作及运算练习;2.直接使用MATLAB 软件进行作图练习;3.用MATLAB 语言编写命令M-文件和函数M-文件。
三、实验步骤1. 在D 盘建立一个自己的文件夹;2.开启软件平台——MATLAB ,将你建立的文件夹加入到MATLAB 的搜索路径中。
3.利用帮助了解函数max, min, sum, mean, sort, length ,rand, size 和diag 的功能和用法。
4.开启MATLAB 编辑窗口,键入你编写的M 文件(命令文件或函数文件);5.保存文件(注意将文件存入你自己的文件夹)并运行;6.若出现错误,修改、运行直到输出正确结果;7.写出实验报告,并浅谈学习心得体会。
四、实验要求与任务根据实验内容和步骤,完成以下具体实验,要求写出实验报告(实验目的→问题→算法与编程→计算结果或图形→心得体会)1.设有分块矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⨯⨯⨯⨯22322333S O R E A ,其中E,R,O,S 分别为单位阵、随机阵、零阵和对角阵,试通过数值计算验证⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=22S 0RS R E A 。
2.某零售店有9种商品的单件进价(元)、售价(元)及一周的销量如表1.1,问哪种商品的利润最大,哪种商品的利润最小;按收入由小到大,列出所有商品及其收入;求这一周该10种商品的总收入和总利润。
function 为函数定义的关键字y 为输出变量,x 为输入变量当函数具有多个输出变量时,则以方括号括起;当函数具有多个输入变量时,则直接用圆括号括起。
矩阵是MATLAB最基本的数据对象,MATLAB的大部分运算或命令都是在矩阵运算的意义下执行的。
在MATLAB中,不需对矩阵的维数和类型进行说明,MATLAB 会根据用户所输入的内容自动进行配置。
1.建立矩阵建立矩阵可以用:直接输入法、利用函数建立矩阵和利用M文件建立矩阵。
直接输入法:将矩阵的元素用方括号括起来,按矩阵行的顺序输入各元素,同一行的各元素之间用空格或逗号分隔,不同行的元素之间用分号分隔。
(也可以用回车键代替分号)利用函数建立数值矩阵:MATLAB提供了许多生成和操作矩阵的函数,可以利用它们去建立矩阵。
例如:reshape函数和diag函数等。
reshape函数用于建立数值矩阵。
diag函数用于产生对角阵。
利用M文件建立矩阵:对于比较大且比较复杂的矩阵,可以为它专门建立一个M文件。
其步骤为:第一步:使用编辑程序输入文件内容。
第二步:把输入的内容以纯文本方式存盘(设文件名为mymatrix.m)。
第三步:在MATLAB命令窗口中输入mymatrix,就会自动建立一个名为AM的矩阵,可供以后显示和调用。
利用M文件建立矩阵:对于比较大且比较复杂的矩阵,可以为它专门建立一个M文件。
其步骤为:第一步:使用编辑程序输入文件内容。
第二步:把输入的内容以纯文本方式存盘(设文件名为mymatrix.m)。
第三步:在MATLAB命令窗口中输入mymatrix,就会自动建立一个名为AM的矩阵,可供以后显示和调用。
在MATLAB中,冒号是一个重要的运算符。
利用它可以产生向量,还可用来拆分矩阵。
冒号表达式的一般格式是:e1:e2:e3其中e1为初始值,e2为步长,e3为终止值。
冒号表达式可产生一个由e1开始到e3结束,以步长e2自增的行向量。
建立矩阵的函数常用函数有:eye(size(A)) 产生与A矩阵同阶的单位矩阵zeros(m,n) 产生0矩阵ones(m,n) 产生幺矩阵rand (m,n) 产生随机元素的矩阵Size(a) 返回包含两个元素的向量。
参赛密码第十二届“中关村青联杯”全国研究生数学建模竞赛学校西安工程大学参赛队号10709012队员姓名1.卞京红2.张茜3.张永强参赛密码第十二届“中关村青联杯”全国研究生数学建模竞赛题目:旅游路线规划问题摘要随着我国国民经济的快速发展,人们生活水平得到很大提升,越来越多的人积极参与有益于身心健康的旅游活动,其已逐步成为全球经济发展的重要动力之一。
本文针对旅游路线的规划问题,进行了多方面研究,设计了可行有效的旅游方案。
针对问题一,首先依据TSP优化理论,建立了数学模型,其次利用DIJKSTRA算法求得任意两省会之间的最短距离,运用LINGO编写程序进行模型求解,运用MATLAB编写程序。
在旅游费用不限的情况下,设计出了畅游全国5A级景区的较佳旅游路线,并得出最短旅游年限约为13年。
针对问题二,采用聚类分析的方法按省会城市的离散程度进行分类,借助MATLAB软件对数据进行处理,同时,假定以西安为中心,综合考虑飞机,高铁和自驾租车等交通方式,依据题中所给的各种费用和时间限定信息,设计出了每一天具体的出行方式、出发地、费用、路途时间、游览景区和每个景区的游览时间。
最终算出总费用为4.7193e+006元。
针对问题三,在第二问的基础上,以北京市为中心,以自驾为主,费用最低为目标,进行旅游线路设计,规划出了更适合十年旅游计划的自驾游爱好者的旅游路线;根据旅游景区的现状及旅游者的兴趣,提供了相应的建议,以便于旅游者更好的游玩,同时也方便相关部门为游客提供更好的服务。
针对问题四,根据5A级旅游景区的评定信息,结合周边的4A级景区,利用遗传算法,根据其离散程度对全国进行分区,共分为7个区域,分别为华北地区,东北地区,华东地区,华中地区,华南地区,西北地区,西南地区。
依据分区结果,更合理的安排旅游者的十年旅游计划。
关键字:旅游线路,MATLAB,DIJKSTRA算法,聚类分析,最优线路问题一、问题重述1、背景随着科技的进步和社会的发展,旅游已成为人们的一种生活方式,是提高人们生活质量的重要活动。
matlab数学建模程序代码摘要:1.MATLAB 简介2.MATLAB 数学建模应用领域3.MATLAB 数学建模程序代码实例4.总结正文:一、MATLAB 简介MATLAB(Matrix Laboratory)是一款广泛应用于科学计算、数据分析和可视化的软件,尤其擅长矩阵运算。
自1984 年问世以来,MATLAB 已经成为了全球数百万工程师、科学家和研究人员的得力工具。
MATLAB 具有丰富的函数库和强大的编程能力,为用户提供了从数据获取、数据处理、数据分析到结果可视化等一站式解决方案。
二、MATLAB 数学建模应用领域MATLAB 在数学建模领域的应用非常广泛,涵盖了诸如优化、控制、信号处理、图像处理、概率论和统计等众多学科。
以下是一些典型的应用场景:1.优化问题求解:线性规划、整数规划、非线性规划等。
2.控制系统设计:线性时不变系统、线性时变系统、非线性系统等。
3.信号处理:滤波、信号生成、频域分析等。
4.图像处理:图像增强、图像分割、特征提取等。
5.概率论与统计:概率分布计算、假设检验、回归分析等。
三、MATLAB 数学建模程序代码实例下面以一个简单的线性规划问题为例,展示如何使用MATLAB 进行数学建模。
问题描述:给定如下线性规划问题:```maximize: c" * xsubject to: A * x <= b and x >= 0```其中,c"表示目标函数的系数向量,A 表示不等式约束矩阵,b 表示不等式约束向量,x 表示决策变量向量。
MATLAB 代码如下:```matlab% 定义参数c = [1, 2, 3]; % 目标函数系数向量A = [1, 0; 0, 2; 0, 1]; % 不等式约束矩阵b = [2; 4; 1]; % 不等式约束向量x = linprog(c, [], [], A, b); % 求解线性规划问题disp(x); % 输出最优解```运行上述代码,可以得到最优解x = [1.5; 2.5; 1]。