数学建模竞赛优秀论文
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全国数模优秀论文摘要:数学建模竞赛是我国高校和科研机构之间最具影响力的竞赛之一。
在每年的比赛中,数模优秀论文成为了评选标杆。
本文将介绍一些全国数模优秀论文的典型案例以及其独特之处,以期为今后的数学建模竞赛提供参考和借鉴。
第一部分:背景介绍数学建模竞赛在我国的高校和科研机构之间已经有着悠久的历史。
每年,大量的参赛团队通过精心准备和协作,在赛场上展示自己的数学建模能力。
然而,仅有少部分论文能够被评为全国数模优秀论文。
这些论文具有出色的创新性、严谨的研究方法和对实际问题的深入理解。
第二部分:案例分享2.1 实时监测系统优化某团队在2019年的数学建模竞赛中提出了一种实时监测系统的优化方案。
该方案通过改进数据采集与传输方式、优化算法和提高系统的稳定性,使实时监测系统的准确性和效率得到了极大的提升。
这项优化方案在实际应用中显著降低了监测数据的延迟和误差,为实时监测领域的相关研究提供了有益的参考。
2.2 路径优化及决策支持系统另一团队的研究成果是关于路径优化及决策支持系统。
他们利用数学模型和优化算法,对城市交通拥堵问题进行了研究,并提出了一种有效的路径优化策略,能够帮助驾驶员避开拥堵路段,减少交通时间和燃料消耗。
该论文的创新之处在于结合实时交通数据、地理信息和优化算法,为城市交通领域提供了新的思路和解决方案。
2.3 物流网络规划在2020年的数学建模竞赛中,一支团队针对物流网络规划问题进行了深入研究。
他们结合了图论、运筹学和网络优化方法,提出了一种高效的物流网络规划模型,并利用实际数据进行验证。
该模型不仅考虑了用户需求和运输成本,还考虑了不同供应商之间的协同与共享,使物流网络的效率和资源利用率得到了极大的提高。
第三部分:独特之处3.1 创新性全国数模优秀论文的独特之处在于具有创新性。
这些论文通过对现有问题的重新思考,提出了新的解决方法和思路。
创新性不仅体现在算法和模型的设计上,更是在问题的选取和实际应用中的独特性。
优秀的数学建模论文范文第1篇摘要: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。
关键词:数学建模;高等数学;教学研究一、引言建模思想使高等数学教育的基础与本质。
从目前情况来看,将数学建模思想融入高等教学中的趋势越来越明显。
但是在实际的教学过程中,大部分高校的数学教育仍处在传统的理论知识简单传授阶段。
其教学成果与社会实践还是有脱节的现象存在,难以让学生学以致用,感受到应用数学在现实生活中的魅力,这种教学方式需要亟待改善。
二、高等数学教学现状高等数学是现在大学数学教育中的基础课程,也是一门必修的课程。
他能为其他理工科专业的学生提供很多种解题方式与解题思路,是很多专业,如自动化工程、机械工程、计算机、电气化等必不可少的基础课程。
同时,现实生活中也有很多方面都涉及高数的运算,如,银行理财基金的使用问题、彩票的概率计算问题等,从这些方面都可以看出人们不能仅仅把高数看成是一门学科而已,它还与日常生活各个方面有重要的联系。
但现在很多学校仍以应试教育为主,采取填鸭式教学方式,加上高数的教材并没有与时俱进,将其与生活的关系融入教材内,使学生无法意识到高数的重要性以及高数在日常生活中的魅力,因此产生排斥甚至对抗的心理,只是在临考前突击而已。
因此,对高数进行教学改革是十分有必要的,而且怎么改,怎么让学生发现高数的魅力,并积极主动学习高数也是作为教师所面临的一个重大问题。
三、将数学建模思想融入高等数学的重要性第一,能够激发学生学习高数的兴趣。
建模思想实际上是使用数学语言来对生活中的实际现象进行描述的过程。
把建模思想应用到高等数学的学习中,能够让学生们在日常生活中理解数学的实际应用状况与解决日常生活问题的方便性,让学生们了解到高数并不只是一门课程,而是整个日常生活的基础。
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。
1、 血样的分组检验在一个很大的人群中通过血样检验普查某种疾病,假定血样为阳性的先验概率为p(通常p 很小).为减少检验次数,将人群分组,一组人的血样混合在一起化验.当某组的混合血样呈阴性时,即可不经检验就判定该组每个人的血样都为阴性;而当某组的混合血样呈阳性时,则可判定该组至少有一人血样为阳性,于是需要对这组的每个人再作检验.(1)、当p 固定时(如0.01%,…,0.1%,…,1%)如何分组,即多少人一组,可使平均总检验次数最少,与不分组的情况比较. (2)、当p 多大时不应分组检验.(3)、当p 固定时如何进行二次分组(即把混合血样呈阳性的组再分成小组检验,重复一次分组时的程序).模型假设与符号约定1 血样检查到为阳性的则患有某种疾病,血样呈阴性时的情况为正常2 血样检验时仅会出现阴性、阳性两种情况,除此之外无其它情况出现,检验血样的药剂灵敏度很高,不会因为血样组数的增大而受影响. 3 阳性血样与阳性血样混合也为阳性 4 阳性血样与阴性血样混合也为阳性 5 阴性血样与阴性血样混合为阴性 n 人群总数 p 先验概率血样阴性的概率q=1-p血样检验为阳性(患有某种疾病)的人数为:z=np 发生概率:x i P i ,,2,1, = 检查次数:x i R i ,,2,1, = 平均总检验次数:∑==xi i i R P N 1解1设分x 组,每组k 人(n 很大,x 能整除n,k=n/x ),混合血样检验x 次.阳性组的概率为k q p -=11,分组时是随机的,而且每个组的血样为阳性的机率是均等的,阳性组数的平均值为1xp ,这些组的成员需逐一检验,平均次数为1kxp ,所以平均检验次数1kxp x N +=,一个人的平均检验次数为N/n,记作:k k p kq k k E )1(1111)(--+=-+=(1) 问题是给定p 求k 使E(k)最小. p 很小时利用kp p k -≈-1)1(可得kp kk E +=1)( (2) 显然2/1-=p k 时E(k)最小.因为K 需为整数,所以应取][2/1-=p k 和1][2/1+=-p k ,2当E (k )>1时,不应分组,即:1)1(11>--+k p k,用数学软件求解得k k p /11-->检查k=2,3,可知当p>0.307不应分组.3将第1次检验的每个阳性组再分y 小组,每小组m 人(y 整除k,m=k/y ).因为第1次阳性组的平均值为1xp ,所以第2次需分小组平均检验1yxp 次,而阳性小组的概率为m q p -=12(为计算2p 简单起见,将第1次所有阳性组合在一起分小组),阳性小组总数的平均值为21yp xp ,这些小组需每人检验,平均检验次数为21yp mxp ,所以平均总检验次数211yp mxp yxp x N ++=,一个人的平均检验次数为N/n,记作(注意:n=kx=myx)p q q q mk p p m p k m k E m k -=-+-+=++=1),1()1(111),(211 (3) 问题是给定p 求k,m 使E (k,m )最小.P 很小时(3)式可简化为21),(kmp mkpk m k E ++≈ (4)对(4)分别对k,m 求导并令其等于零,得方程组:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=++-0012222kp m kp mp mp k 舍去负数解可得:2/14/3,21--==p m p k (5)且要求k,m,k/m 均为整数.经在(5)的结果附近计算,比较E(k,m),得到k,m 的最与表1比较可知,二次分组的效果E(k,m)比一次分组的效果E(k)更好.2、铅球掷远问题铅球掷远比赛要求运动员在直径2.135m 的圆内将重7.257kg 的铅球投掷在 45的扇形区域内,建立模型讨论以下问题1.以出手速度、出手角度、出手高度 为参数,建立铅球掷远的数学模型;2.考虑运动员推铅球时用力展臂的动 作,改进以上模型.3.在此基础上,给定出手高度,对于 不同的出手速度,确定最佳出手角度 问题1模型的假设与符号约定1 忽略空气阻力对铅球运动的影响.2 出手速度与出手角度是相互独立的.3 不考虑铅球脱手前的整个阶段的运动状态. v 铅球的出手速度 θ 铅球的出手角度 h 铅球的出手高度 t 铅球的运动时间 L 铅球投掷的距离g 地球的重力加速度(2/8.9s m g=)铅球出手后,由于是在一个竖直平面上运动.我们,以铅球出手点的铅垂方向为y 轴,以y 轴与地面的交点到铅球落地点方向为x 轴构造平面直角坐标系.这样,铅球脱手后的运动路径可用平面直角坐标系表示,如图.因为,铅球出手后,只受重力作用(假设中忽略空气阻力的影响),所以,在x 轴上的加速度0=,在y 轴上的加速度g a y -=.如此,从解析几何角度上,以时间 t 为参数,易求得铅球的运动方程:⎪⎩⎪⎨⎧+-==h gt t v y t v x 221sin cos θθ 对方程组消去参数t ,得h x x v gy ++-=)(tan cos 2222θθ……………………………………………(1) 当铅球落地时,即是0=y ,代入方程(1)解出x 的值v ggh gh v g v x θθθθθ2222sin 22cos sin cos sin 2-++=对以上式子化简后得到铅球的掷远模型θθθ22222cos 22sin 222sin g v h g v g v L +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=………………………………(2) 问题2我们观察以上两个阶段,铅球从A 点运动到B 点,其运动状态是匀加速直线运动的,加速距离是2L 段.且出手高度与手臂长及出手角度是有一定的联系,进而合理地细化各个因素对掷远成绩的约束,改进模型Ⅰ.在投掷角度为上进行受力分析,如图(3)由牛顿第二定 律可得,ma mg F =-θsin 再由上式可得,θsin g mFa -=………………………………………(3) 又,22022aL v v =-,即22022aL v v += (4)将(3)代入(4)可得,θsin 2222202g L m FL v v -⎪⎭⎫⎝⎛+= ………………………(5) (5)式进一步说明了,出手速度v 与出手角度θ有关,随着θ的增加而减小.模型Ⅰ假设出手速度与出手角度相互独立是不合理的. 又根据图(2),有θsin 1'L h h += (6)由模型Ⅰ,同理可以得到铅球脱手后运动的距离θθθ22222cos 22sin 222sin g v h g v g v L +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 将 (4)、(5)、(6)式代入上式整理,得到铅球运动的距离()⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛++++-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=θθθθθ22220'2220sin sin 22sin 2112sin 2sin 22g L m FL v h g g g L m FL v L 对上式进行化简:将m=7.257kg,2/8.9s m g = 代入上式,再令m h 60.1'= (我国铅球运动员的平均肩高),代入上式进一步化简得,()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++-++⨯θθθθθ2222232222sin sin 6.192756.06.19sin 6.19sin 2756.0sin 1L FL v L FL v ………………(7) 所以,运动员投掷的总成绩θcos 1L L S +=问题3给定出手高度,对于不同的出手速度,要确定最佳的出手角度.显然,是求极值的问题,根据微积分的知识,我们要先求出驻点,首先,模型一中L 对θ求导得,g hv g v g hv v g v d dL θθθθθθθθ22224242cos 82sin sin cos 42cos 2sin 2cos +-+=令0=θd dL,化简后为, 0sin cos 42cos 2sin cos 82sin 2cos 2422242=-++θθθθθθθhgv v hgv v v根据倍角与半角的三角关系,将以上方程转化成关于θ2cos 的方程,然后得,hv g g vgh gh222cos +=+=θ (3)()θθ2sin sin 6.192756.051.0222L FL v L -+=从(3)式可以看出,给定铅球的出手高度h ,出手速度v 变大,相应的最佳出手角度θ也随之变大.对(3)式进行分析,由于0,0>>θh ,所以02cos >θ,则40πθ≤<.所以,最佳出手角度为)arccos(212vgh gh +=θ θ是以π2为周期变化的,当且仅当N k k ∈⎪⎭⎫⎝⎛∈±,4,02ππθ时,πθk 2±为最佳出手角度.特别地,当h=0时(即出手点与落地点在同一高度),最佳出手角度︒=45α3、零件的参数设计粒子分离器某参数(记作y )由7个零件的参数(记作x x 12,,…x 7)决定,经验公式为:y x x x x x x x x x x x =⎛⎝ ⎫⎭⎪-⎛⎝ ⎫⎭⎪⨯--⎛⎝ ⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎛⎝ ⎫⎭⎪-17442126210361532108542056324211667......y 的目标值(记作y 0)为1.50。
全国大学生数学建模竞赛论文范例摘要:本文通过对具体问题的研究,建立了相应的数学模型,并运用具体方法进行求解和分析。
通过对结果的讨论,得出了具有一定实际意义的结论和建议。
一、问题重述详细阐述所给定的问题,明确问题的背景、条件和要求。
二、问题分析(一)对问题的初步理解对问题进行初步的思考和分析,明确问题的关键所在和需要解决的核心问题。
(二)可能用到的方法和模型根据问题的特点,探讨可能适用的数学方法和模型,如线性规划、微分方程、概率统计等。
三、模型假设(一)假设的合理性说明所做假设的依据和合理性,确保假设不会对问题的解决产生过大的偏差。
(二)具体假设内容列举出主要的假设条件,如忽略某些次要因素、变量之间的关系等。
四、符号说明对文中使用的主要符号进行清晰的定义和说明,以便读者理解。
五、模型建立与求解(一)模型的建立详细阐述模型的构建过程,包括数学公式的推导和逻辑关系的建立。
(二)模型的求解运用适当的数学软件或方法对模型进行求解,给出求解的步骤和结果。
六、结果分析(一)结果的合理性对求解得到的结果进行合理性分析,判断其是否符合实际情况。
(二)结果的敏感性分析探讨模型中某些参数或条件的变化对结果的影响。
七、模型的评价与改进(一)模型的优点总结模型的优点,如准确性、简洁性、实用性等。
(二)模型的不足分析模型存在的不足之处,如局限性、假设的不合理性等。
(三)改进的方向针对模型的不足,提出可能的改进方向和方法。
八、结论与建议(一)结论总结问题的解决结果,明确回答问题的核心要点。
(二)建议根据结论,提出具有实际意义的建议和措施,为相关决策提供参考。
以下是一个具体的示例,假设我们要解决一个关于交通流量优化的问题。
问题重述在某城市的一个交通路口,每天早晚高峰时段都会出现严重的交通拥堵。
现需要建立数学模型,优化信号灯的设置时间,以提高交通流量,减少拥堵。
问题分析首先,我们需要收集该路口的交通流量数据,包括不同时间段各个方向的车辆数量。
数学建模竞赛获奖论文范文数学的运用越来越广泛了,利用建立数学模型解决实际问题的数学建模活动也应运而生了。
下面是店铺为大家推荐的数学建模论文,供大家参考。
数学建模论文范文篇一:《高中开设数学建模课程的意义与定位》1、高中开设数学建模课程的背景在高中设置的课程中,数学是一门必修课程,也是高考比重最大的一门课程,其最终目标是将数学知识融入现实问题中去,从而解决问题,这也是教育教学的最终目的。
要达到教育教学的最终目的,必须改革高中的数学课程教学,建设高中数学建模课程。
高中数学建模课程可以根据简单的现实问题设置,针对实际生活中的一些简单问题进行适当的假设,建立高中数学知识能解决该问题的数学模型,进而解决该实际问题。
因此,可以说高中数学建模课程是利用所学高中数学知识解决实际问题的课程,是将高中数学知识应用的一门课程,是培养出高技能人才的基础课程。
国家教育部制定的高中数学课程标准,重点强调:"要重视高中学生从自己的生活经验和所学知识中去理解数学、学习数学和应用数学,通过自己的感知和实际操作,掌握基本的高中数学知识和数学逻辑思维能力,让高中生体会到数学的乐趣,对数学产生兴趣,让其感觉到数学就在身边。
"但是现实中高中数学的教学情况堪忧,基本上都是满堂灌的教学,学生不会应用,对数学毫无兴趣可言,主要体现在三个方面。
第一,虽然有很多学生以高分成绩进入高中学习,但是其数学应用的基础非常差,基本上是会生搬硬套,不会解决实际问题,更不会将数学知识联系到生活中来;也有少数学生数学基础差,没有养成好的数学学习习惯,导致产生厌恶数学的情绪,数学基础知识都没学好,更不用说是用数学解决实际问题。
这少数学生就是上课睡觉混日子,根本不去学习,这与高中数学课程的开设目标截然不符。
第二,高中数学课程的教学内容与实际问题严重脱节,高中的数学教材中涉及的数学知识基本上都是计算内容,而不是用来处理和解决生活问题的,更是缺少数学与其他学科(比如化学、物理、生物、地理等)的相互渗透,即便高中数学课程中有一些数学应用的例子,也属于选学内容,教师根本不去讲、不涉及,这样导致高中数学课的教学达不到其教学目的,发挥不出功能。
城市出租车交通规划综合模型一、问题重述城市中出租车的需求随着经济发展、城市规模扩大及居民生活方式改变而不断变化。
目前某城市中出租车行业管理存在一定的问题,城市居民普遍反映出租车价格偏高,另一方面,出租车司机却抱怨劳动强度大,收入相对来说偏低,整个出租车行业不景气,长此以往将影响社会稳定。
现为了配合该城市发展的战略目标,最大限度地满足城市中各类人口的出行需要,并协调市民、出租车司机和社会三者的关系,实现该城市交通规划可持续发展,需解决以下的问题:(1)从该城市当前经济发展、城市规模及总体人口规划情况出发,类比国内城市情况,预测该城市居民的出行强度和出行总量,这里的居民指的是该城市的常住人口。
同时结合人口出行特征,进一步给出该城市当前与今后若干年乘坐出租车人口的预测模型。
(2)根据该城市的公共出行情况与出租车主要状况,建立出租车最佳数量预测模型。
(3)油价调整(3.87元/升与4.30元/升)会影响城市居民与出租车司机的双方的利益关系,给出能够使双方都满意的价格调节最优方案。
(4)针对当前的数据采集情况,提出更合理且实际可行的数据采集方案。
(5)从公用事业管理部门的角度考虑出租车规划的问题,写一篇短文介绍自己的方案。
二、模型假设1.常住人口和暂住人口的出行特征相近,划分为第一类人,在所有分析过程中假设其出行特征完全一样。
而短期及当日进出人口为第二类。
2.由于短期及当日进出人口情况复杂,假设第二类人口在于乘坐出租车方面相关出行特征(如乘车出行强度等)在未来几年内保持不变。
3.由于城市地理状况和居民的生活习惯在短时期内不易改变,所以在各交通小4.假设居民中出行人口占总人口数的比例不变。
5.假设对于出行人口而言,在出行方式选择方面的比例与出行人次的比例一样。
6.假设在未来几年内,出租车固定营运成本不变。
7.由于每次一起打车的人数,与居民的生活习惯相关,所以假设出租车每趟载客人次不变,即不受出租车数目和收费方案的不同而改变。
数学建模论文(精选4篇)数学建模论文模板篇一1数学建模竞赛培训过程中存在的问题1.1学生数学、计算机基础薄弱,参赛学生人数少以我校理学院为例,数学专业是本校开设最早的专业,面向全国28个省、市、自治区招生,包括内地较发达地区的学生、贫困地区(包括民族地区)的学生,招收的学生数学基础水平参差不齐.内地较发达地区的学生由于所处地区的经济文化条件较好,教育水平较高,高考数学成绩普遍高于民族地区的学生.民族地区由于所处地区经济文化较落后,中小学师资力量严重不足,使得少数民族学生数学基础薄弱,对数学学习普遍抱有畏难情绪,从每年理学院新生入学申请转系的同学较多可以窥见一斑.虽然学校每年都组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,但人数都不算多.从专业来看,参赛学生主要以数学系和计算机系的学生为主,间有化学、生科、医学等理工科学生,文科学生则相对更少.理工科类的学生基本功比较扎实,他们在参赛过程中起到了重要作用.文科学生数学和计算机功底大多薄弱,更多的只是一种参与.从年级来看,参赛学生以大二的学生居多;大一的学生已学的数学和计算机课程有限,基本功还有些欠缺;大三、大四的学生忙着考研和找工作,对数学建模竞赛兴趣不大.从参赛的目的来看,有20%左右的学生是非常希望通过数学建模提高自己的综合能力,他们一般能坚持到最后;还有50%的学生抱着试试看的态度参加培训,想锻炼但又怕学不懂,觉得可以坚持就坚持,不能则中途放弃;剩下的30%的学生则抱着好奇好玩的态度,他们大多早早就出局了.学生的参赛积极性不高,是制约数学建模教学及竞赛有效开展的不利因素.1.2无专职数学建模培训教师,培训教师水平有限,培训方法落后数学建模的培训教师主要由理学院选派数学老师临时组成,没有专职从事数学建模的教师.由于学校扩招,学生人数多,教师人数少,数学教师所承担的专业课和公共课课程多,授课任务重;备课、授课、批改作业占用了教师的大部分工作时间,并且还要完成相应的科研任务.而参加数学建模教学及竞赛培训等工作需要花费很多时间和精力,很多老师都没有时间和精力去认真从事数学建模的教学工作.培训教师队伍整体素质不够强、能力欠缺,指导起学生来也不是那么得心应手,且从事数学建模教学的老师每年都在调整,不利于经验的积累.另外,学校对参与数学建模教学及竞赛培训的教师的鼓励措施还不是十分到位和吸引人,培训教师对数学建模相关的工作热情不够,缺乏奉献精神.在2011年以前,数学建模培训主要采用教师授课的方式进行,但各位老师授课的内容互不联系.比如说上概率论的老师就讲概率论的内容,上常微分方程的老师就讲常微分的内容.学生学习了这些知识,不知道有什么用,怎么用,不能将这些知识联系起来转化为数学建模的能力.这中间缺少了很重要的一个环节,就是没有进行真题实训.结果就是学生既没有运用这些知识构建数学模型的能力,也谈不上数学建模论文写作的技巧.虽然学校年年都组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,但结果却不尽如人意,获奖等次不高,获奖数量不多.1.3学校重视程度不够,相关配套措施还有待完善任何一项工作离开了学校的支持,都是不可能开展得好的,数学建模也不例外.在前些年,数学建模并没有引起足够的重视,学校盼望出成绩但是结果并不理想,对老师和学生的信心不足.由于经费紧张,并未专门对数学建模安排实验室,图书资料很少,学生用电脑和查资料不方便,没有学习氛围.每年数学建模竞赛主要由分管教学的副院长兼任组长,没有相应专职的负责人,培训教师去参加数学建模相关交流会议和学习的机会很少.学校和二级学院对参加数学建模教学、培训的老师奖励很少,学生则几乎没有.在课程的开设上也未引起重视,虽然理学院早在1997年就将数学实验和数学建模课列为专业必修课,但非数学专业只是近几年才开始列为公选课开设,且选修率低.2针对存在问题所采取的相应措施2.1扩大宣传,重视数学和计算机公选课开设,举办数学建模学习讨论班最近两年,学院组建了数学建模协会,负责数学建模的宣传和参赛队员的海选,通过各种方式扩大了对数学建模的宣传和影响,安排数学任课教师鼓励数学基础不错的学生参赛.同时邀请重点大学具有丰富培训经验的老师来做数学建模专题讲座,交流经验.学院重视数学专业的基础课程、核心课程的教学,选派经验丰富的老教师、青年骨干教师担任主讲,随时抽查教学质量,教学效果.严抓考风学风,对考试作弊学生绝不姑息;学生上课迟到、早退、旷课一律严肃处理.通过这些举措,学生学习态度明显好转,数学能力慢慢得到提高.学校有意识在大一新生中开设数学实验、数学建模和相关计算机公选课,让对数学有兴趣的学生能多接触这方面的知识,减少距离感.选用的教材内容浅显而有趣味,主要目的是让同学们感受到数学建模并非高不可攀,数学是有用的,增加学生学习数学的热情和参加数学建模竞赛的可能性.为了解决学生学习数学建模过程中的遇到的困难,学院组织老师、学生参加数学建模周末讨论班,老师就学生学习过程中遇到的普遍问题进行讲解,学生分小组相互讨论,尽量不让问题堆积,影响后续学习积极性.通过这些措施,参赛学生的人数比以往有了大的改观,参赛过程中退赛的学生越来越少,参赛过程中的主动性也越来越明显.2.2成立数学建模指导教师组,分批培养培训教师,改进培训方法近年来,学院开始重视对数学建模培训教师的梯队建设,成立了数学建模指导教师组.把培训教师分批送出去进修,参加交流会议,学习其它高校的经验,并安排老教师带新教师,培训教师队伍越来越稳定、壮大.从去年开始,理学院组织学生进行了为期一个月的暑期数学建模真题实训,从8月初到8月底,培训共分为7轮.学生首先进行三天封闭式真题训练———其次答辩———最后交流讨论.效果明显,学生的数学建模能力普遍得到了提高,学习积极性普遍高涨.9月份顺利参加了全国大学生数学建模竞赛.从竞赛结果来看,比以前有了比较大的进步,不管是获奖的等次还是获奖的人数上都取得了历史性突破.有了这些可喜的变化,教师和学生的积极性都得到了提高,对以后的数学建模教学和培训工作将起着极大的促进作用.除了这种集训,今后,数学建模还需要加强平时的教学和培训工作.2.3学校逐渐重视,加大了相关投入,完善了激励措施最近几年,学校加大了对数学建模教学和培训工作的相关投入和鼓励措施.安排了专门的数学建模实验室,配备了学院最先进的电脑、打印机等设备,购买了数学建模相关的书籍.划拨了数学建模教学和培训专项经费.虽然数学建模教学还没有计入教学工作量,但已经考虑计入职称评定的相关工作量中,对参加数学建模教学和培训的老师减少了基本的教学工作量,使他们有更多的时间和精力投入到数学建模的相关工作中去.对参加全国大学生数学建模竞赛获奖的老师和学生的奖励额度也比以前有了很大的提高,老师和学生的积极性得到了极大的提高.3结束语对我们这类院校而言,最重要的数学建模赛事就是一年一度的全国大学生数学建模竞赛了.竞赛结果大体可以衡量老师和学生的付出与收获,但不是绝对的,教育部组织这项赛事的初衷主要是为了促进各个院校数学建模教学的有效开展.如果过分的看重获奖等次和数量,对学校的数学建模教学和组织工作都是一种伤害.参赛的过程对学生而言,肯定是有益的,绝大多数参加过数学建模竞赛的学生都认为这个过程很重要.这个过程可能是四年的大学学习过程中体会最深的,它用枯燥的理论知识解决了活生生的现实中存在的问题,虽然这种解决还有部分的理想化.由于我校地处偏远山区,教育经费相对紧张,投入不可能跟重点院校的水平比,只能按照自身实际来.只要学校、老师、学生三方都重视并积极参与这一赛事,数学建模活动就能开展的更好.数学建模论文模板篇二培养应用型人才是我国高等教育从精英教育向大众教育发展的必然产物,也是知识经济飞速发展和市场对人才多元化需求的必然要求。
数学建模竞赛优秀大学生论文随着科学技术的高速发展,数学的应用价值越来越得到众人的重视,因此数学建模也被逐渐的引起重视了。
下面是店铺为大家整理的数学建模优秀论文,供大家参考。
数学建模优秀论文篇一:《数学建模用于生物医学论文》1数学建模的过程1.1模型准备首先要了解实际背景,寻找内在规律,形成一个比较清晰的轮廓,提出问题。
1.2模型假设在明确目的、掌握资料的基础上,抓住问题的本质,舍弃次要因素,对实际问题做出合理的简化假设。
1.3模型建立在所作的假设条件下,用适当的数学方法去刻画变量之间的关系,得出一个数学结构,即数学模型。
原则上,在能够达到预期效果的基础上,选择的数学方法应越简单越好。
1.4模型求解建模后要对模型进行分析、求解,求解会涉及图解、定理证明及解方程等不同数学方法,有时还需用计算机求数值解。
1.5模型分析、检验、应用模型的结果应当能解释已存的现象,处理方法应该是最优的决策和控制方案,所以,对模型的解需要进行分析检验。
把求得的数学结果返回到实际问题中去,检验其合理性。
如果理论结果符合实际情况,那么就可以用它来指导实践,否则需再重新提出假设、建模、求解,直到模型结果与实际相符,才能进行实际应用。
总之,数学建模是一项富有创造性的工作,不可能用一些条条框框的规则规定的十分死板,只要是能够做到全面兼顾、能抓住问题的本质、最终检验结果合理,都是一个好的数学模型。
2数学建模在生物医学中的应用2.1DNA序列分类模型DNA分子是遗传信息存储的基本单位,许多生命科学中的重大问题都依赖于对这种特殊分子的深入了解。
因此,关于DNA分子结构与功能的问题,成为二十一世纪最重大的课题之一。
DNA序列分类问题是研究DNA分子结构的基础,它常用的方法是聚类分析法。
聚类分析是使用数据建模简化数据的一种方法,它将数据分成不同的类或者簇,同一个簇中的数据有很大的同质性,而不同的簇中的数据有很大的相异性。
在对DNA序列进行分类时,需首先引入样品变量,比如说单个碱基的丰度、两碱基丰度之比等;然后计算出每条DNA序列的样品变量值,存入到向量中;最后根据相似度度量原理,计算出所有序列两两之间的Lance与Williams距离,依据距离的远近进行分类。
全国大学生数学建模竞赛论文范例摘要:本文通过对具体问题的深入研究,建立了数学模型并进行求解,旨在为相关领域提供有益的参考和决策支持。
文中首先对问题进行了详细的分析和阐述,然后构建了相应的数学模型,运用了列举所用的方法和工具等方法进行求解,最后对结果进行了分析和讨论,并提出了一些改进和优化的建议。
一、问题重述在当今社会,具体问题背景。
本次数学建模竞赛的问题是:详细描述问题。
需要我们通过建立合理的数学模型,来解决阐述问题的核心和关键,并得出具有实际意义的结论和建议。
二、问题分析为了有效地解决上述问题,我们首先对其进行了深入的分析。
从问题的性质来看,它属于定性问题的类型,如优化问题、预测问题等。
进一步分析发现,影响问题的主要因素有列举主要因素,这些因素之间可能存在着描述因素之间的关系,如线性关系、非线性关系等。
基于以上分析,我们决定采用列举解决问题的总体思路和方法的方法来建立数学模型。
三、模型假设为了简化问题并使模型更具可操作性,我们做了以下假设:假设 1:具体假设 1 的内容假设 2:具体假设 2 的内容假设 n:具体假设 n 的内容需要说明的是,这些假设在一定程度上简化了实际情况,但在后续的模型验证和改进中,我们会对其合理性进行检验和调整。
四、符号说明为了便于后续模型的建立和表述,我们对文中用到的符号进行如下说明:符号 1:符号 1 的名称和含义符号 2:符号 2 的名称和含义符号 n:符号 n 的名称和含义五、模型建立与求解(一)模型 1 的建立与求解基于前面的分析和假设,我们首先建立了模型 1。
详细描述模型 1 的数学表达式和原理通过求解模型 1 所使用的方法和工具,我们得到了模型 1 的解为:给出模型 1 的解(二)模型 2 的建立与求解为了进一步提高模型的精度和适用性,我们又建立了模型 2。
详细描述模型 2 的数学表达式和原理运用求解模型 2 所使用的方法和工具,解得模型 2 的结果为:给出模型 2 的解(三)模型的比较与选择对建立的多个模型进行比较和分析,从准确性、复杂性、适用性等方面综合考虑,最终选择了说明选择的模型作为最优模型。
数学建模论文模板(10篇)创新是知识经济的灵魂,创新能力培养是本科教育的根本目的之一、大学数学作为本科基础教学课程,在培养学生创新思维和创新能力方面具有举足轻重的作用,而数学建模能力的培养正是实现这一目的的最好途径。
2.数学教学中渗透数学建模思想是大学数学教学的必然要求。
目前,高校中高等数学教学普遍存在内容多、课时少的问题,教师在教学中往往只注重理论知识的教学,忽视了知识的应用;只注重数学学科本身知识的讲解,不注重学科之间的结合,这样使学生体会不到数学的真正用处。
为了克服这一教学中的不足,应将数学建模思想融入大学数学教学中去,使学生具备扎实的数学理论基本功和数学技能的同时,更具备运用数学思想解决实际问题的创新能力和应用能力。
3.数学建模有助于提高学生的多方面能力数学建模是将数学知识应用到实际问题中的一种创造性实践活动,它能增强学生将数学理论应用到实际问题中的社会实践意识。
数学建模具有思维的灵活性和结论的不确定性,在解决实际问题时可以从不同的角度,采用不同的数学方法建立数学模型,因此,可以激发学生的想象力、观察力和创造力。
另外,在建模时往往需要查阅相关文献资料,从中吸取有用的信息用于建模,这无形之中拓宽了学生的知识面,培养了学生的科研能力。
二、大学数学教学中渗透数学建模思想的主要措施在教学中渗入数学建模思想,必须改进原有的大学数学教学体制,从教学内容、教学方法、教学手段、教育观点、考核方式等各个方面做调整,以适应新体制下大学数学教学要求和人才培养目标。
1.从教学内容上改进以促进数学建模思想的普及和深入。
科学合理地修订教学大纲和调整教学内容,适当增加数学建模以及数学实验的教学环节势在必行。
为了让学生了解数学和数学建模的思想和理念,我校主要从课堂上和课外两方面采取了一些措施,并取得了一定的成效。
(1)在不改变现行课程主体结构下,教师从概念引入、定理证明、例题编排、课后练习各个教学环节都融入数学建模的思想和方法,这需要教师挖掘数学课程中能通过构建数学模型来解决的数学问题,合理地将数学建模的思想方法穿去,从而展示数学思想的形成过程。
数学建模论文六篇数学建模论文范文1那么当前我国高中同学的数学建模意识和建模力量如何呢?下面是节自有关人士对某次竞赛中的一道建模题目同学的作答状况所作的抽样调查。
题目内容如下:某市教育局组织了一项竞赛,聘请了来自不同学校的数名老师做评委组成评判组。
本次竞赛制定四条评分规章,内容如下:(1)评委对本校选手不打分。
(2)每位评委对每位参赛选手(除本校选手外)都必需打分,且所打分数不相同。
(3)评委打分方法为:倒数第一名记1分,倒数其次名记2分,依次类推。
(4)竞赛结束后,求出各选手的平均分,按平均分从高到低排序,依此确定本次竞赛的名次,以平均分最高者为第一名,依次类推。
本次竞赛中,选手甲所在学校有一名评委,这位评委将不参与对选手甲的评分,其他选手所在学校无人担当评委。
(Ⅰ)公布评分规章后,其他选手觉得这种评分规章对甲更有利,请问这种看法是否有道理?(请说明理由)(Ⅱ)能否给这次竞赛制定更公正的评分规章?若能,请你给出一个更公正的评分规章,并说明理由。
本题是一道开放性很强的好题,给同学留有很大的发挥空间,不少同学都有精彩的表现,例如关于评分规章的修正,就有下列几种方案:方案1:将选手甲所在学校评委的评分方法改为倒数第一名记1+分,倒数其次名记2+,…依次类推;(评分标准)方案2:将选手甲所在学校评委的评分方法改为在原来的基础上乘以;方案3:对甲评分时,用其他评委的平均分计做甲所在学校评委的打分;然而也有不少同学为空白,究其缘由可能除了时间因素,同学对于较长的文字表述产生畏惧心理、不能正确阅读是重要因素。
同时,一些同学由于不能正确理解规章(3),得出选手甲的平均得分为,其他选手的平均得分为,从而得出错误结论.不少同学消失“甲所在学校的评委会有意压低其他选手的分数,因而对甲有利”的解释,而没有意识到作出必要的假设是数学建模方法中的重要且必要的一环。
有些同学在正确理解题意的基础上,提出了“规章对甲有利”的理由,例如:排名在甲前的同学少得了1分;甲所在学校的评委不给其他选手最高分(n分),所以甲得最高分的概率比其他选手高;相当于甲所在学校的评委把最高分给了甲;甲少拿一个分数,若少拿最低分,则有利;若少拿最高分,则不利;等等。
大一数学建模论文范文2000字(热门6篇)文章以数学建模课程为载体,以培养学生创新能力为核心,从完善课程教学体系入手,将数学建模培养创新能力贯穿在教学的全过程,探索课程教学模式对培养创新人才的新措施。
一、数学建模课程对培养创新人才的作用(一)提高实践能力(二)提高创新能力数学建模方法是解决现实问题的一种量化手段。
数学建模和传统数学课程相比,是一种创新性活动。
面对实际问题,根据数据和现象分析,用数学语言描述建模问题,再进行科学计算处理,最后反馈到现实中解释,这一过程没有固定的标准模式,可以采用不同方法和思路解决同样的问题,能锻炼学生的想象力、洞察力和创新能力。
(三)提高科学素质二、基于数学建模课程教学全方位推进创新能力培养的实践(一)分解教学内容增强课程的适应性根据学生的接受能力及数学建模的发展趋势,在保持课程理论体系完整性和知识方法系统性的基础上,教学内容分解为课堂讲授与课后实践两部分。
课堂教师讲授数学建模的基础理论和基本方法,精讲经典数学模型及建模应用案例,启发学生数学建模思维,激发学生数学建模兴趣;课后学生自己动手完成课堂内容扩展、模型运算及模型改进等,教师答疑解惑。
课堂教学注重数学建模知识的学习,课后教学重在知识的运用。
随着实际问题的复杂化和多元化,基本的数学建模方法及计算能力满足不了实际需求。
课程教学中还增加了图论、模糊数学等方法,计算机软件等初级知识。
(二)融入新的教学方法提高学生的参与度1.课堂教学融入引导式和参与式教学方法。
数学建模涉及的知识很多是学生学过的,对学生熟悉的方法,教师以引导学生回顾知识、增强应用意识为主,借助应用案例重点讲授问题解决过程中数学方法的应用,引导学生学习数学建模过程;对于学生不熟悉的'方法,则要先系统讲授方法,再分析講解方法在案例中的应用,引导学生根据问题寻找方法。
此外,为了增强学生学习的积极性和效果,组织1~2次专题研讨,要求学生参与教学过程,教师须做精心准备,选择合适教学内容、设计建模过程、引导学生讨论、纠正错误观点。
数学建模优秀论文(精选范文10篇)2021一、基于数学建模的空气质量预测研究本文以某城市为研究对象,通过数学建模方法对空气质量进行预测。
通过收集历史空气质量数据,构建空气质量预测模型。
运用机器学习算法对模型进行训练和优化,提高预测精度。
通过对预测结果的分析,为城市环境管理部门提供决策支持,有助于改善城市空气质量。
二、数学建模在物流优化中的应用本文针对某物流公司配送路线优化问题,运用数学建模方法进行求解。
建立物流配送模型,考虑配送成本、时间、距离等因素。
运用线性规划、遗传算法等优化算法对模型进行求解。
通过对求解结果的分析,为物流公司提供优化配送路线的建议,降低物流成本,提高配送效率。
三、基于数学建模的金融风险管理研究本文以某银行为研究对象,通过数学建模方法对金融风险进行管理。
构建金融风险预测模型,考虑市场风险、信用风险、操作风险等因素。
运用风险度量方法对模型进行评估。
通过对预测结果的分析,为银行提供风险控制策略,降低金融风险,提高银行稳健性。
四、数学建模在能源消耗优化中的应用本文针对某工厂能源消耗优化问题,运用数学建模方法进行求解。
建立能源消耗模型,考虑设备运行、生产计划等因素。
运用优化算法对模型进行求解。
通过对求解结果的分析,为工厂提供能源消耗优化策略,降低能源消耗,提高生产效益。
五、基于数学建模的交通流量预测研究本文以某城市交通流量为研究对象,通过数学建模方法进行预测。
收集历史交通流量数据,构建交通流量预测模型。
运用时间序列分析方法对模型进行训练和优化。
通过对预测结果的分析,为城市交通管理部门提供决策支持,有助于缓解城市交通拥堵。
数学建模优秀论文(精选范文10篇)2021六、数学建模在医疗资源优化配置中的应用本文以某地区医疗资源优化配置问题为研究对象,通过数学建模方法进行求解。
建立医疗资源需求模型,考虑人口分布、疾病类型等因素。
运用线性规划、遗传算法等优化算法对模型进行求解。
通过对求解结果的分析,为政府部门提供医疗资源优化配置策略,提高医疗服务质量。
2023年高教社杯全国数学建模竞赛B题省级二等奖论文一、引言2023年高教社杯全国数学建模竞赛是一项重要的学术竞赛活动,旨在激发青年学生对数学建模的兴趣,提高他们的数学建模能力。
本文主要介绍我们参与竞赛中的B题的省级二等奖论文。
二、问题描述本次竞赛的B题要求我们通过分析某地区近几年的降雨数据和水库蓄水量数据,预测未来一段时间内的降雨情况以及水库的蓄水量变化情况。
三、数据分析与处理为了分析和处理题目所给的数据,我们采用了以下的方法:1.数据的清洗:对于给定的降雨数据和水库蓄水量数据,我们首先对其进行清洗,去除异常值和缺失值,确保数据的准确性和完整性。
2.数据的可视化:通过使用Python的Matplotlib库,我们将清洗后的数据进行可视化展示,以便更好地理解数据的分布情况和趋势变化。
3.数据的分析与建模:根据题目的要求,我们运用统计学和数学建模的方法对数据进行分析。
首先对降雨数据进行时间序列分析,探究其周期性和趋势性;然后,利用回归分析的方法建立降雨量与水库蓄水量之间的数学模型,以预测未来的蓄水量变化情况。
四、结果与讨论经过上述的分析和处理,我们得到了以下的结果:1.降雨数据的分析结果显示,该地区的降雨量呈现出明显的季节性变化,并且存在一定的趋势性。
通过对降雨数据进行拟合,我们成功建立了一个能够预测未来降雨量的数学模型。
2.利用回归分析的方法,我们建立了一个能够预测水库蓄水量的数学模型。
通过对模型的检验和验证,我们发现该模型对未来水库蓄水量的预测具有较高的准确性。
基于上述结果,我们得出了以下的结论:1.未来一段时间内,该地区的降雨量将继续呈现出季节性的变化,并且可能会有一定的增加趋势。
2.水库的蓄水量将会随着降雨量的变化而变化,预测的数据显示蓄水量将保持在一个相对稳定的水平。
五、结论本文以2023年高教社杯全国数学建模竞赛B题省级二等奖论文标题为中心,描述了我们在竞赛中的研究过程和结果。
我们通过对降雨数据和水库蓄水量数据的分析和处理,成功建立了能够预测未来降雨量和水库蓄水量变化情况的数学模型。
精选五篇数学建模优秀论文一、基于深度学习的股票价格预测模型研究随着金融市场的发展,股票价格预测成为投资者关注的焦点。
本文提出了一种基于深度学习的股票价格预测模型,通过分析历史数据,预测未来股票价格走势。
实验结果表明,该模型具有较高的预测精度和鲁棒性,为投资者提供了一种有效的决策支持工具。
二、基于优化算法的智能交通信号控制策略研究随着城市化进程的加快,交通拥堵问题日益严重。
本文提出了一种基于优化算法的智能交通信号控制策略,通过优化信号灯的配时方案,实现交通流量的均衡分配,提高道路通行能力。
实验结果表明,该策略能够有效缓解交通拥堵,提高交通效率。
三、基于数据挖掘的电商平台用户行为分析电商平台在电子商务领域发挥着重要作用,用户行为分析对于电商平台的发展至关重要。
本文提出了一种基于数据挖掘的电商平台用户行为分析模型,通过分析用户购买行为、浏览行为等数据,挖掘用户偏好和需求。
实验结果表明,该模型能够有效识别用户行为特征,为电商平台提供个性化的推荐服务。
四、基于机器学习的疾病预测模型研究疾病预测对于公共卫生管理具有重要意义。
本文提出了一种基于机器学习的疾病预测模型,通过分析历史疾病数据,预测未来疾病的发生趋势。
实验结果表明,该模型具有较高的预测精度和可靠性,为疾病预防控制提供了一种有效的手段。
五、基于模糊数学的农业生产决策支持系统研究农业生产决策对于提高农业效益和农民收入具有重要意义。
本文提出了一种基于模糊数学的农业生产决策支持系统,通过分析农业环境、市场需求等因素,为农民提供合理的生产决策建议。
实验结果表明,该系统能够有效提高农业生产效益,促进农业可持续发展。
精选五篇数学建模优秀论文一、基于深度学习的股票价格预测模型研究随着金融市场的发展,股票价格预测成为投资者关注的焦点。
本文提出了一种基于深度学习的股票价格预测模型,通过分析历史数据,预测未来股票价格走势。
实验结果表明,该模型具有较高的预测精度和鲁棒性,为投资者提供了一种有效的决策支持工具。
2015湖南省研究生数学建模竞赛参赛承诺书我们仔细阅读了湖南省研究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。
我们授权湖南省研究生数学建模竞赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。
我们参赛选择的题号是(从组委会提供的试题中选择一项填写):我们的参赛报名号为(如果组委会设置报名号的话):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:年月日评阅编号(由组委会评阅前进行编号):2015湖南省研究生数学建模竞赛编号专用页评阅编号(由组委会评阅前进行编号):评阅记录(可供评阅时使用):湖南省首届研究生数学建模竞赛题目航班计划的合理编排摘要:本文从提高飞机利用率,降低运行成本,提高航空公司经济效益等角度出发,来研究航班计划的合理编排。
我们先后建立了,相关性分析模型,0-1整数规划模型,改进的0-1整数规划,鲁棒性评价模型等模型,并运用matlab,spss等相关软件对各模型进行求解,进而对题中各问题给出了相应的解答。
针对问题1,首先对附件1中的数据进行了检查,并合理地更改了一些不合理的数据,例如对附件1中餐食费为0的数据我们进行了合理的更改(见附录附表1)。
其次,为了找到影响航班收益的主要因素,我们求出了各航线的收益,建立了相关性分析模型,并给出了附件1中各因素与航班收益的相关系数。
通过对相关系数排序,我们找出了8各主要因素(见表1)。
同时基于这8个主要因素,我们对亏损航线提出了相应的整改措施。
针对问题2,首先根据问题中的假设条件,我们将求解航空公司收益最大化问题转化为了求解飞机利用率最高的问题。
为使飞机利用率最高,我们假设每架飞机每天的最大飞行时间为17.5小时,并针对西安、天津两个独立基地以及A320、E190两种机型分别建立了4个0-1整数规划模型,并将其转化为NP-hard问题求解。
我们利用动态规划算法,通过matlab软件求解,计算出航空公司最少需要再去租4架A320机型和2架E190机型的飞机。
同时,我们还制定了下个月的航班计划(见附录附表1),并计算出公司的最大收益为4237.1万元。
针对问题3,在问题2的基础上,我们进一步考虑了飞机累计飞行130小时就必须在维修基地停场维修24小时的条件,进而建立了改进的0-1整数规划模型。
通过对模型进行求解,我们计算出在问题2的基础上至少需要增加A320机型和E190机型的飞机各2架,同时列出了一份各飞机停场排班表(见表11-14)。
针对问题4,首先给出了评价航班计划“鲁棒性”的评判标准。
基于该评判标准,我们对问题2中制定的航班计划的“鲁棒性”进行了评价。
通过评价结果我们发现问题2的中制定的航班计划的“鲁棒性”较差。
为了提高航班计划的“鲁棒性”,减少航班延误对后续航班的影响,我们根据“鲁棒性”评判标准,建立了带有“鲁棒性”约束条件的新0-1规划整数模型。
通过matlab对该模型求解,我们制定了具有较好“鲁棒性”的航班计划(见附录附表2)。
关键词:相关性分析法,整数规划,动态规划一问题重述航班计划是航空公司运输生产计划的具体实施计划,它规定了飞行的航线、航段、机型、航班号、班次和班期、(起降)时刻等。
一个合理的航班计划应该既有助于航班的安全运行,又能提高飞机的利用率,还可以有效地降低运营及维护成本,提高公司的经济效益。
国内某个以客运为主的航空公司,该公司运行指挥中心每个月的月末都会对本月各航线、机型的收益情况进行市场分析,然后结合本公司现有的生产资源情况(包括现有可飞航线、不同类型的飞机数量等)编排下一个月的航班计划,在航班计划制定之后需送给机务部门进行飞机排班作业(安排每架飞机执行飞行的航班),机务部门在制定飞机排班计划时主要考虑满足飞机维修的需要,飞机排班计划完成以后形成可执行的航班计划,该计划需下发到飞行总队具体执飞。
已知该公司有两种类型的飞机,A320飞机2架和E190飞机4架,维修基地设在西安和天津。
由于航线(航权)资源是航空公司的稀缺资源,所以制定航班计划时一般不会取消,也不会随意拆分带有经停航点的航线。
在航班计划制定时,若本公司飞机数量无法满足现有航线需要,可向专业的飞机租赁公司申请租赁(租金:A320,33万美金/月架;E190,25万美金/月架);反之,若在满足现有航线需要的前提下,本公司尚有一定数量的剩余飞机,则可作为备用飞机在航线发生延误及飞机出现临时故障时使用,或者直接出租给其它航空公司以便获取额外利润。
附件1给出了该公司某月各航线单日运行成本及(收入)明细表,假定每个航线每日只安排一个班次的飞机,附件二是航空公司航班延误统计表,现要求通过数学建模完成以下任务:1、对附件1中给出的数据进行航线收益分析,找出影响收益的主要因素,并根据分析结果提出针对亏损航线的整改措施。
2、为简化问题,假定各航线的航班时刻可以根据需要变动,同时假定现有飞行航线和航空公司的营销能力是稳定的(航线、平均客座率、平均折扣率不变),请为航空公司制定一份下个月的航班计划,使航空公司的收益最大化。
3、如果继续考虑满足飞机维修需要,即每架飞机累计飞行130个小时就必须在维修基地停场维修一次,每次停场时间为24小时。
那么,在不改变问题2中所求航班计划的情况下,要使航空公司正常营运,至少需要新增加两种类型的飞机各多少架?4、航班计划的“鲁棒性”是生产运行过程中需要考虑的一个重要因素,即设定一定的时间裕度以便在出现某一航班延误时能够减少对后续航班的影响。
根据附件2中给出的数据请评价问题2中求得的航班计划的“鲁棒性”,并重新制定一个带有“鲁棒性”约束的最优航班计划。
二问题分析2.1问题1的分析首先对附件1中的数据进行检查,更改一些不合理的数据。
为了影响分析航空公司收益的主要因素,我们可以建立相关性分析模型求解。
通过对相关系数排序,我们可以确定出主要因素,并基于主要因素对亏损航线进行整改。
2.2 问题2的分析在假设航线、平均客座率、平均折扣率不变的情况下,再假设各类航线成本仅与航线本身有关,则航空公司的收益最大化就可以转化为飞机利用率最高的问题。
进而我们可以建立0-1规划模型,并通过动态规划算法进行求解。
2.3 问题3的分析在问题2的基础上,要考虑停场维修时间,可以通过改进问题2中建立的0-1规划模型,在改进的模型中考虑到停场维修的约束条件,进而就可求出需要增加的飞机数。
2.4 问题4的分析要评价问题2中的航班计划的“鲁棒性”,我们首先得建立“鲁棒性”评判标准。
然后,我们就可以根据评判标准去评价问题2中的航班计划的“鲁棒性”,并进而建立具有较好“鲁棒性”的航班计划。
三模型假设与符号说明3.1模型假设1.假设飞机航行过程中不会出现意外故障。
2.不考虑不同城市的经济水平、地理方面的差异。
3.每个航线只安排一个班次的飞机。
4.当重新编排航班的时候,我们假定每条航线从一个月的一号开始运营,一个月以30天计。
3.2符号说明N:所需最少的飞机架数i:第i条航线j:第j架飞机T:一天中航班安排的时间限制s:一天中飞机最大飞行时间t:飞机飞行第i条航线所需时间ix:第i天第j架飞机是否处于停场状态,停场为0,否则为1ijb:原来每天需要的飞机数s:一架飞机在一个月内处于停场状态的最少天数jT:第j架飞机在原计划中的飞行时间j四模型的建立与求解4.1 影响收益的主要因素4.1.1 数据的分析首先先对附件1中的数据进行检查,合理地更改一些不合理的数据。
例如,更改了附件1中餐食费为0的相关数据(见附录附表1)。
4.1.2 相关性分析模型的建立与求解相关性分析是指对两个或多个具备相关性的变量元素进行分析,从而衡量两个变量因素的相关密切程度。
相关性的元素之间需要存在一定的联系或者概率才可以进行相关性分析。
问题1是探索各个因素与公司收益的相关程度,故我们可以采取相关分析法[1]。
首先我们利用更改了附件1提供的数据,计算出该航空公司每条航线的总收入,总支出,然后利用“收益=总收入-总支出”计算出每条航线的收益,然后计算各个因素与收益的相关系数。
相关系数的计算公式:为变量i x 与变量j x 的相关系数,其中i x -是变量i x 的均值,其中j x -是变量j x 的均值,并且相关系数越大表示两个变量间的相关性越高。
利用matlab 软件编程求解,我们求得各因素与收益的相关系数,并对其从大到小进行排序:表1:影响收益因素与收益的相关系数4.1.3 模型结果分析我们选取相关系数较大的前8个因素作为影响航空公司收益的主要因素。
从上表中可以看到,主要因素中包含了平均折扣率、航材维修费、全价票价格等因素。
这些因素和我们的主观思考的结果很一致,这就说明我们用相关性分析获得的主要因素还是比较合理的。
为了更直观地体现出各主要因素与收益间的关系,我们给出了下图:为了整改亏损航线,我们首先整理出了所有亏损航线,如下表:表2:亏损航线统计航班号航线全称机型平均折扣率航材维修费全价票价格不正常航班费用机供品客座率发动机维修费座位数收益XX1571 西安-天津-沈阳E190 0.41161374.52150387.1292.310.84112216.04106 -6909.379XX1572 沈阳-天津-西安E190 0.48661579.25800444.76375.740.88472546.10106 -27788.190xx1607 天津-临沂-福州E190 0.46201354.86800381.57367.090.6312184.33106 -30110.340XX1608 福州-临沂-天津E190 0.57391385.51800390.2367.280.69972233.75106 -22920.040XX16天津-阜阳-厦门E190 0.57391543.650434.8423.10.8272489.106 -33768.110西安-天津-沈阳以及返航航线:从上表可以看出,西安-天津-沈阳以及返航航线的收益分别是-6909.379及-27788.190,均处于亏损状态。
对于西安-天津-沈阳航线,可以利用上表的数据分析出其亏损的主要原因是平均折扣率太低,对于此,我们提出的整改措施是适当提高折扣率,同时通过提供更好的服务或者更换机型以及其它的方式来吸引更多的顾客。