实验报告14数学建模
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1数学建模实践报告一、实践目的数学建模主要是将显示对象的信息加以翻译与归纳的产物。
通过对数学模型的假设、求解、验证,得到数学上的解答,在经过翻译回到现实对象,给出分析与决策的结果。
数学建模对我们并不陌生,在我们的日常生活和工作中,经常会用到有关建模的概念。
例如,我们平时出远门时会考虑一下出行的路线,以达到既快速又经济的目的;一些厂长为了获得更大的利润,往往会策划出一个合理安排生产和销售的最优方案.。
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这些问题与建模都有着很大的联系。
通过数学建模的实践,就会了解解决问题的方法与原理,学习更多的数学方面的知识及其应用。
数学建模的过程可以培养我们更加全面、多角度考虑问题的能力,使我们的逻辑推理能力和量化分析能力得到很好的锻炼和提高,它还可以让我了解多种数学软件以及如何运用这些数学软件对模型进行求解。
二、实习内容数学建模是通过抽象、简化现实问题,进行变量和参数的确定,并应用某些“规律”对变量、参数间的确定的数学问题进行模型建立;然后对该数学问题进行求解,最后的解是在现实问题中解释和验证中得到的创造过程。
数学建模过程可用下图来表明:资料收集 数学抽象图1 数学建模过程简图数学建模为我们学生提供了自主学习的空间,有助于我们体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活和其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程,增强应用意识;有助于激发我们学习数学的兴趣,发展我们的创新意识和提高实践能力。
数学建模与数学实验开创了大学生把数学理论和专业知识有机结合的新途径,是培养学生分析问题、解决问题和使用计算机进行科学计算的有效方法,是培养学生创新能力和实践能力的有效手段。
1.建模培训建模要有热情,要有认真、严谨的学习精神。
热情是必需的,如果抱着试一试的态度,是不会有什么结果的。
在练习建模的过程中我们也有苦恼的时候,但是我们的热情却始终没有减少,我们经常激烈的争辩,为一个问题搞的不去吃饭,然而当灵感到来,解法豁然开朗时,我们都会激动万分.当遇到不懂的问题,需要用到新的知识时,会毫不犹豫的去了解,热情使我们不惧任何困难. 同时我们还必须严肃认真的思考需要做哪些努力,认认真真的把必须作的事情作好,容不得半点马虎.数学建模就是用科学来指导实践,把科学运用到实践中去的过程.既然是指导实践,就应该做到事无巨细,考虑周全。
数学建模实验报告1.流⽔问题问题描述:⼀如下图所⽰的容器装满⽔,上底⾯半径为r=1m,⾼度为H=5m,在下地⾯有⼀⾯积为B0.001m2的⼩圆孔,现在让⽔从⼩孔流出,问⽔什么时候能流完?解题分析:这个问题我们可以采⽤计算机模拟,⼩孔处的⽔流速度为V=sqrt[2*g*h],单位时间从⼩孔流出的⽔的体积为V*B,再根据⼏何关系,求出⽔⾯的⾼度H,时间按每秒步进,记录点(H,t)并画出过⽔⾯⾼度随时间的变化图,当⽔⾯⾼度⼩于0.001m 时,可以近似认为⽔流完了。
程序代码:Methamatic程序代码:运⾏结果:(5)结果分析:计算机仿真可以很直观的表现出所求量之间的关系,从图中我们可以很⽅便的求出要求的值。
但在实际编写程序中,由于是初次接触methamatic 语⾔,对其并不是很熟悉,加上个⼈能⼒有限,所以结果可能不太精确,还请见谅。
2.库存问题问题描述某企业对于某种材料的⽉需求量为随机变量,具有如下表概率分布:每次订货费为500元,每⽉每吨保管费为50元,每⽉每吨货物缺货费为1500元,每吨材料的购价为1000元。
该企业欲采⽤周期性盘点的),(S s 策略来控制库存量,求最佳的s ,S 值。
(注:),(S s 策略指的是若发现存货量少于s 时⽴即订货,将存货补充到S ,使得经济效益最佳。
)问题分析:⽤10000个⽉进⾏模拟,随机产⽣每个⽉需求量的概率,利⽤计算机编程,将各种S 和s 的取值都遍历⼀遍,把每种S,s的组合对应的每⽉花费保存在数组cost数组⾥,并计算出平均⽉花费average,并⽤类answer来记录,最终求出对应的S和s。
程序代码:C++程序代码:#include#include#include#include#define Monthnumber 10000int Need(float x){int ned = 0;//求每个⽉的需求量if(x < 0.05)ned = 50;else if(x < 0.15)ned = 60;else if(x < 0.30)ned = 70;else if(x < 0.55)ned = 80;else if(x < 0.75)ned = 90;else if(x < 0.85)ned = 100;else if(x < 0.95)ned = 110;else ned = 120;return ned;}class A{public:int pS;int ps;float aver;};int main(){A answer;answer.aver=10000000;//int cost[Monthnumber+1]={0}; float average=0;int i;float x;int store[Monthnumber];//srand((int)time(0));for(int n=6;n<=12;n++){// int n=11;int S=10*n;for(int k=5;k{// int k=5;int s=k*10;average=0;int cost[Monthnumber+1]={0};for(i=1;i<=Monthnumber;i++){store[i-1]=S;srand(time(0));x=(float)rand()/RAND_MAX; //产⽣随机数//cout<<" "<//cout<int need=Need(x);if(need>=store[i-1]){cost[i]= 1000*S + (need - store[i-1])*1500 + 500;store[i]=S;}else if(need>=store[i-1]-s){cost[i]=1000*(need+S-store[i-1]) + 50*(store[i-1]-need) + 500; store[i]=S;}else{cost[i]=(store[i-1]-need)*50;store[i]=store[i-1]-need;}average=cost[i]+average;}average=average/Monthnumber;cout<<"n="<cout<<"花费最少时s应该为:"<cout<<"平均每⽉最少花费为:"<}运⾏结果:结果分析:⽤计算机模拟的结果和⽤数学分析的结果有⼀定的差异,由于计算机模拟时采⽤的是随机模型⽽我⽤time函数和rand函数产⽣真随机数,所以在每次的结果上会有所差异,但对于⼀般的⽣产要求亦可以满。
第1篇一、实验目的本次实验旨在让学生掌握数学建模的基本步骤,学会运用数学知识分析和解决实际问题。
通过本次实验,培养学生主动探索、努力进取的学风,增强学生的应用意识和创新能力,为今后从事科研工作打下初步的基础。
二、实验内容本次实验选取了一道实际问题进行建模与分析,具体如下:题目:某公司想用全行业的销售额作为自变量来预测公司的销售量。
表中给出了1977—1981年公司的销售额和行业销售额的分季度数据(单位:百万元)。
1. 数据准备:将数据整理成表格形式,并输入到计算机中。
2. 数据分析:观察数据分布情况,初步判断是否适合使用线性回归模型进行拟合。
3. 模型建立:利用统计软件(如MATLAB、SPSS等)进行线性回归分析,建立公司销售额对全行业的回归模型。
4. 模型检验:对模型进行检验,包括残差分析、DW检验等,以判断模型的拟合效果。
5. 结果分析:分析模型的拟合效果,并对公司销售量的预测进行评估。
三、实验步骤1. 数据准备将数据整理成表格形式,包括年份、季度、公司销售额和行业销售额。
将数据输入到计算机中,为后续分析做准备。
2. 数据分析观察数据分布情况,绘制散点图,初步判断是否适合使用线性回归模型进行拟合。
3. 模型建立利用统计软件进行线性回归分析,建立公司销售额对全行业的回归模型。
具体步骤如下:(1)选择合适的统计软件,如MATLAB。
(2)输入数据,进行数据预处理。
(3)编写线性回归分析程序,计算回归系数。
(4)输出回归系数、截距等参数。
4. 模型检验对模型进行检验,包括残差分析、DW检验等。
(1)残差分析:计算残差,绘制残差图,观察残差的分布情况。
(2)DW检验:计算DW值,判断随机误差项是否存在自相关性。
5. 结果分析分析模型的拟合效果,并对公司销售量的预测进行评估。
四、实验结果与分析1. 数据分析通过绘制散点图,观察数据分布情况,初步判断数据适合使用线性回归模型进行拟合。
2. 模型建立利用MATLAB进行线性回归分析,得到回归模型如下:公司销售额 = 0.9656 行业销售额 + 0.01143. 模型检验(1)残差分析:绘制残差图,观察残差的分布情况,发现残差基本呈随机分布,说明模型拟合效果较好。
《数学建模实验》实验报告学院名称数学与信息学院专业名称提交日期课程教师实验一:数学规划模型AMPL求解实验内容1. 用AMPL求解下列问题并作灵敏度分析:一奶制品加工厂用牛奶生产A1和A2两种奶制品,1桶牛奶可以在甲类设备上用12小时加工成3公斤A1或者在乙类设备上用8小时加工成4公斤A2,且都能全部售出,且每公斤A1获利24元,每公斤A2获利16元。
先加工厂每天能得到50桶牛奶的供应,每天工人总的劳动时间为480小时,并且甲类设备每天至多加工100公斤A1,乙类设备的加工能力没有限制,试为该厂制定一个计划,使每天的获利最大。
(1)建立模型文件:milk.modset Products ordered;param Time{i in Products }>0;param Quan{i in Products}>0;param Profit{i in Products}>0;var x{i in Products}>=0;maximize profit: sum{i in Products} Profit [i]* Quan [i]*x[i];subject to raw: sum{i in Products}x[i] <=50;subject to time:sum{i in Products}Time[i]*x[i]<=480;subject to capacity: Quan[first(Products)]*x[first(Products)]<=100;(2)建立数据文件milk.datset Products:=A1 A2;param Time:=A1 12 A2 8;param Quan:=A1 3 A2 4;param Profit:=A1 24 A2 16;(3) 建立批处理文件milk.runmodel milk.mod;data milk.dat;option solver cplex;solve;display x;(4)运行运行结果:CPLEX 11.0.0: optimal solution; objective 33602 dual simplex iterations (1 in phase I)x [*] :=A1 20A2 30;(5)灵敏度分析:model milk.mod;data milk.dat;option solver cplex;option cplex_options 'sensitivity';solve;display x;display x.rc, x.down, x.up;display raw, time, capacity;display raw.down, raw.up,raw.current, raw.slack;得到结果:【灵敏度分析】: x.rc x.down x.up:=A1 -3.55271e-15 64 96A2 0 48 72;raw = 48time = 2capacity = 0raw.down = 43.3333raw.up = 60raw.current = 50raw.slack = 0某公司有6个建筑工地,位置坐标为(a i, b i)(单位:公里),水泥日用量d i (单位:吨)1) 现有j j j吨,制定每天的供应计划,即从A, B两料场分别向各工地运送多少吨水泥,使总的吨公里数最小。