数学建模案例分析

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数学建模-第四篇-典型案例分析课件

数学建模-第四篇-典型案例分析课件

问题
☞ (1)请制定一个主管道钢管的订购和运输计 划, 使总费用最小(给出总费用).
☞ (2)请就(1)的模型分析: 哪个钢厂钢管的销 价的变化对购运计划和总费用影响最大,哪个 钢厂钢管的产量的上限的变化对购运计划和总 费用的影响最大,并给出相应的数字结果.
☞ (3)如果要铺设的管道不是一条线, 而是一 个树形图, 铁路、公路和管道构成网络, 请就 这种更一般的情形给出一种解决办法, 并对图 二按(1)的要求给出模型和结果.
§2.4 流量估计 1. 拟合水位~时间函数.
2. 确定流量~时间函数.
3. 一天总用水量的估计.
§2.5 算法设计与编程
1.拟合第1.2时段的水位,并导出流量.
2. 拟合供水时段的流量.
3. 一天总用水量的估计. 4. 流量及总用水量的检验.
Watertower.m
32Biblioteka 302826
24
22
20
★ 空气阻力的影响 对不同出手速度和出手高度的出手角度和入射角度
v(m/s)
8.0 8.5 9.0
h (m)
1.8 1.9 2.0 2.1
1.8 1.9 2.0 2.1
1.8 1.9 2.0 2.1
1度
2度
60.7869 61.6100 62.3017 62.9012
43.5424 41.5693 39.7156 37.9433
§1.2 问题的分析 d
d
球心偏前
0
△x
0 D
篮球入框
D
☞不考虑篮球和篮框大小,讨论球心命中框心的条件 ☞考虑篮球和篮框大小,讨论球心命中框心且入框条件 ☞保证球入框,出手角度和出手速度允许的最大偏差 ☞考虑空气阻力的影响

数学建模竞赛案例分析

数学建模竞赛案例分析

数学建模竞赛案例分析数学建模竞赛是一项旨在培养学生创新思维、动手能力和团队合作精神的活动。

参与竞赛的学生需要运用数学理论和方法解决实际问题,并通过建立模型、分析数据和验证结果等步骤,最终得出科学可行的结论。

本文将从一个具体的数学建模竞赛案例出发,进行深入分析。

案例介绍该案例是关于城市交通流量优化的问题。

某城市的交通拥堵问题日益严重,市政府决定通过优化交通信号灯的配时方案来减轻拥堵程度。

但是,在使用传统方式设置配时方案时,往往难以真实反映实际交通状况,造成传统方式不够准确和高效的问题。

因此,这个案例要求参赛队伍通过建模分析,给出一种更科学、更精确的交通信号灯优化方案。

建模分析团队成员首先分析了交通拥堵问题的原因,确定了车流量和信号灯配时之间的关系。

然后,他们在分析的基础上建立了一个数学模型,将交通信号灯的配时问题转化为优化问题。

针对所建模型,他们设计了相应的算法,并利用计算机进行模拟实验。

结果验证为了验证模型的准确性和有效性,他们选择了某主干道进行实地测试。

对于测试数据的采集,他们设计了专门的采样方案并进行了多次采样。

通过对数据的统计分析,他们得出了不同交通流量下的最优配时方案,并与之前的传统方案进行了对比。

结果表明,他们提出的优化方案在减轻拥堵程度、提高道路通行效率方面效果明显,证明了所建模型的准确性和可行性。

问题讨论在结果验证过程中,团队成员对模型的局限性和可扩展性进行了深入讨论。

他们提出了一些可能改进的方案,如增加交通流量的动态性、考虑多种车辆类型等。

同时,他们还针对模型的实用性进行了讨论,提出了一些具体的应用建议。

同时,他们也意识到建模过程中的一些假设和限制条件,比如忽略行人的影响等,需要在实际应用中进行进一步研究。

结论通过这个案例的分析,团队成员不仅提高了数学建模的能力,还学会了如何团队合作和实际应用建模成果。

同时,他们也发现了数学建模在实际问题解决中的潜力和局限性。

这个案例为他们提供了一个宝贵的学习机会,使他们的数学建模水平得到全面提升。

数学建模经典案例分析以葡萄酒质量评价为例

数学建模经典案例分析以葡萄酒质量评价为例

数学建模经典案例分析以葡萄酒质量评价为例一、本文概述本文旨在通过深入剖析数学建模在葡萄酒质量评价中的应用,展示数学建模的经典案例。

我们将首先简要介绍数学建模的基本概念及其在各个领域的应用,然后聚焦葡萄酒质量评价这一具体问题,阐述如何通过数学建模对其进行科学、客观的分析。

文章将详细分析数据的收集与处理、模型的建立与求解、模型的验证与优化等关键环节,并探讨不同数学模型在葡萄酒质量评价中的优缺点。

我们将总结数学建模在葡萄酒质量评价中的实际应用效果,展望其在未来葡萄酒产业中的发展前景。

通过阅读本文,读者将能够了解数学建模在葡萄酒质量评价中的重要作用,掌握相关数学建模方法和技术,为类似问题的解决提供有益的参考和借鉴。

本文也将促进数学建模在葡萄酒产业中的应用与发展,推动葡萄酒产业的科技进步和产业升级。

二、数学建模基础数学建模是一种将实际问题抽象化、量化的过程,通过数学工具和方法来求解问题的近似解。

在葡萄酒质量评价这一案例中,数学建模提供了从复杂的实际生产环境中提取关键信息,并建立预测模型的可能。

这需要我们具备一定的数学基础,如统计学、线性代数、微积分等,同时也需要理解并掌握数据处理的基本技术,如数据清洗、特征提取和选择等。

在葡萄酒质量评价问题中,我们首先需要收集大量的葡萄酒样本数据,这些数据可能包括葡萄品种、产地、气候、土壤、酿造工艺、化学成分等多个方面的信息。

然后,我们需要对这些数据进行预处理,如去除缺失值、异常值,进行数据标准化等,以提高模型的稳定性和准确性。

接下来,我们可以选择适合的模型进行训练。

在这个案例中,我们可以选择线性回归、决策树、随机森林、神经网络等模型进行尝试。

我们需要根据数据的特性和问题的需求,选择最合适的模型。

同时,我们还需要进行模型的训练和验证,通过调整模型的参数,提高模型的预测能力。

我们需要对模型进行评估和优化。

这可以通过交叉验证、ROC曲线、AUC值等评估指标来进行。

如果模型的预测能力不足,我们需要对模型进行优化,如改进模型的结构、增加更多的特征等。

数学建模在商业分析中有哪些应用案例

数学建模在商业分析中有哪些应用案例

数学建模在商业分析中有哪些应用案例数学建模在商业分析中的应用案例在当今竞争激烈的商业世界中,数据驱动的决策已成为企业取得成功的关键。

数学建模作为一种强大的工具,能够帮助企业从海量的数据中提取有价值的信息,预测市场趋势,优化运营流程,从而制定更加明智的商业策略。

以下将为您介绍一些数学建模在商业分析中的应用案例。

一、库存管理对于任何企业来说,库存管理都是至关重要的。

过多的库存会占用大量资金,增加仓储成本;而库存不足则可能导致缺货,影响客户满意度和销售业绩。

数学建模可以帮助企业确定最佳的库存水平。

例如,一家电子零售商通过建立数学模型来预测不同产品的需求。

该模型考虑了历史销售数据、季节性因素、市场趋势、促销活动等多个变量。

通过模型的分析,企业能够准确地预测每种产品在未来一段时间内的需求量,从而合理安排采购和库存,既避免了库存积压,又降低了缺货的风险。

此外,数学建模还可以用于确定再订货点。

当库存水平降至再订货点时,企业及时下达采购订单,以确保库存的持续供应。

通过精确计算再订货点,企业能够减少订货次数,降低订货成本,同时提高库存的周转率。

二、市场细分与客户关系管理数学建模在市场细分和客户关系管理方面也发挥着重要作用。

企业可以利用聚类分析等数学方法,将客户根据其购买行为、消费偏好、地理位置等因素进行细分。

例如,一家银行通过建立数学模型,将客户分为不同的群体,如高价值客户、潜在流失客户、新客户等。

针对不同的客户群体,银行可以制定个性化的营销策略和服务方案。

对于高价值客户,提供专属的理财顾问和优惠政策;对于潜在流失客户,及时采取挽留措施,如提供个性化的服务和优惠;对于新客户,设计有吸引力的开户奖励和入门产品。

通过数学建模进行客户细分和精准营销,企业能够提高客户满意度和忠诚度,增加客户的生命周期价值,从而提升市场竞争力。

三、定价策略合理的定价策略对于企业的盈利能力有着直接的影响。

数学建模可以帮助企业确定最优的产品价格。

数学案例分析报告范文6篇

数学案例分析报告范文6篇

数学案例分析报告范文6篇篇一:利用数学建模分析消费者行为在本篇案例中,我们将利用数学建模的方法分析消费者在特定市场环境下的购买行为。

通过收集大量的数据,并运用数学模型对这些数据进行分析,我们可以找出消费者的偏好、购买意向以及其他相关因素,从而帮助企业更好地制定营销策略。

篇二:基于数学模型的财务风险评估本文将以一个实际的财务风险案例为例,探讨如何通过建立数学模型对公司的财务状况进行评估,并提出相应的预警措施。

借助数学的工具和方法,我们可以更准确地分析公司的财务数据,并给出科学的建议,以降低财务风险。

篇三:数学模型在供应链管理中的应用本文将介绍数学模型在供应链管理中的应用。

通过对供应链各环节的数据分析,建立数学模型,我们可以优化供应链的运作效率,降低运营成本,并实现更好的供应链规划和管理。

篇四:利用数学建模分析社会网络结构在这篇案例中,我们将利用数学建模方法分析社会网络的结构,探讨不同个体之间的关系、影响力和传播效应。

通过建立数学模型,我们可以更好地理解社会网络的特点,为社会研究提供新的视角。

篇五:基于数据分析的股市预测模型本文将介绍一个基于数据分析的股市预测模型案例。

通过对历史股市数据的分析和建模,我们可以预测股市未来的走势,帮助投资者做出更明智的投资决策。

数学模型的应用将使股市预测更加科学和可靠。

篇六:数学模型在医学诊断中的应用最后一篇案例将介绍数学模型在医学诊断中的应用。

通过分析患者的医疗数据和病情,建立数学模型可以辅助医生做出更准确的诊断和治疗方案,提高医疗效率,帮助患者早日康复。

以上就是六个数学案例分析报告范文,通过这些案例的介绍,我们可以看到数学在各个领域的应用,为问题的解决提供了新的思路和方法。

愿本文对您有所启发和帮助。

正负数的实际应用数学建模实践与分析案例解析

正负数的实际应用数学建模实践与分析案例解析

正负数的实际应用数学建模实践与分析案例解析数学建模是一种将实际问题抽象为数学模型并运用数学方法进行分析与解决的方法。

在实际应用中,正负数的概念经常被用于数学建模中。

本文将通过分析实际案例,探讨正负数在数学建模中的实际应用,以及建模过程的分析和解决方案。

案例一:地铁购票系统设计地铁购票系统是当代城市中重要的交通工具之一,如何设计一个高效的购票系统对于提升出行体验至关重要。

我们考虑以下情景:假设一张地铁车票的价格为10元,用户购票时可以选择单程票或者月票。

若用户选择购买月票,需要支付300元,且月票的有效期为30天。

如果用户购买单程票,则需要在每次乘车时支付10元,但月票可以在30天内无限次地乘坐地铁。

我们将这个问题抽象为一个数学模型。

首先,我们定义正数表示实际花费,负数表示实际收入。

根据用户购票的选择,我们可以得到以下数学模型:令x表示购买单程票的次数,y表示购买月票的次数,则总花费为10x+300y。

同时,我们要考虑用户是否能够通过购买月票来节省费用。

如果用户的地铁需求超过了7次(即超过了70元),那么购买月票将比购买单程票更划算;否则,购买单程票更合适。

通过对不同情况下的花费进行比较,我们可以得到最优解。

案例二:气温变化的数学模拟气温变化是一个经常被研究的话题,在防灾减灾、农业生产等方面都需要对气温进行准确预测和模拟。

我们考虑以下情景:假设某地区的一年中气温最低为-10℃,最高为30℃,温度的变化满足一定的函数关系。

我们可以使用数学模型来模拟气温变化。

令t表示某一天的气温,x 表示所处的日期(1表示一年中的第一天,365表示一年中的最后一天),则我们可以假设气温与日期的关系为t = a * sin(b * x + c) + d,其中a为振幅,b为周期,c为相位差,d为平均值。

通过对历史气温数据的分析,我们可以得到最佳的模型参数,并通过该模型进行气温的预测和模拟。

通过以上案例的分析可见,正负数在数学建模中有着广泛的应用。

数学建模的创新案例与思考

数学建模的创新案例与思考

数学建模的创新案例与思考在现代社会中,数学建模已经成为解决复杂问题和开展科学研究的重要方法之一。

通过数学建模,我们可以将现实问题抽象化、分析化,找到问题的本质,并通过数学方法进行求解和优化。

本文将介绍一些数学建模的创新案例,并对其进行思考和总结。

案例一:交通路径规划随着城市交通问题的日益凸显,优化交通路径规划成为一项重要任务。

基于数学建模的方法,我们可以借助图论、最短路径算法等工具,对城市路网和交通流量进行建模和分析,从而为交通管理者提供最佳路径规划方案。

以某城市为例,我们可以通过收集该城市的交通数据,包括道路长度、道路拓扑结构、交通流量等信息。

然后,我们可以建立数学模型,将城市道路网络抽象为图,并根据交通流量分布情况确定边的权重。

接下来,可以使用最短路径算法,如迪杰斯特拉算法或A*算法,从而求解出最优路径。

通过该数学建模方法,我们能够准确评估交通路线的效率,并提出改进建议。

在实践中,这种方法已经被应用于公交车路径优化、快递员配送路线规划等方面,取得了显著的效果。

案例二:股票价格预测股票价格的预测一直是金融领域的热门研究课题之一。

传统的技术分析和基本面分析方法存在局限性,而数学建模方法则可以更准确地预测股票价格的走势。

在这种情况下,我们可以使用时间序列分析和回归分析等方法来构建数学模型。

首先,我们需要收集大量的历史股票数据,包括价格、交易量、市场指标等信息。

然后,利用统计学方法对数据进行分析,并建立相应的模型。

最后,通过模型的拟合和预测,我们可以得到对股票价格走势的预测结果。

值得注意的是,股票市场的复杂性使得股票价格的预测存在一定的不确定性。

因此,在实际应用中,我们需要结合多种建模方法和技术指标,综合考虑各种因素,提高预测的准确性和可靠性。

总结与思考数学建模作为一种创新的思维方式和工具,已经在各个领域展现出了巨大的潜力和广泛的应用前景。

通过数学建模,我们可以更好地理解和解决现实问题,并推动科学研究的发展。

实际问题的数学建模和解决方法

实际问题的数学建模和解决方法

实际问题的数学建模和解决方法数学建模是将实际问题转化为数学模型,并利用数学方法对问题进行分析和求解的过程。

在实际生活中,我们面临各种各样的问题,例如交通拥堵、疾病传播、环境污染等,这些问题的解决离不开数学建模的应用。

本文将通过几个具体案例,介绍实际问题的数学建模和解决方法。

案例一:交通拥堵问题交通拥堵是城市中常见的难题。

为了缓解交通拥堵,我们可以使用数学建模的方法来分析和优化交通流。

首先,我们可以将城市的交通网络抽象成一个图,节点表示交叉口,边表示道路。

然后,根据实际情况,给每条边赋予一个权重,表示该道路的通行能力。

接下来,我们可以使用最短路径算法来求解最短路径,并将结果应用于交通规划和调度。

案例二:疾病传播问题疾病传播是公共卫生领域的重要问题。

为了有效地控制疾病的传播,我们可以使用数学建模的方法来分析和预测疾病的传播路径和速度。

首先,我们可以将人群划分为不同的类别,如易感者、感染者和康复者。

然后,我们可以建立传染病传播的动力学模型,例如SIR模型,来描述不同类别之间的转化关系。

接下来,我们可以使用微分方程组来求解该模型,并根据模型的结果进行疾病控制和预防策略的制定。

案例三:环境污染问题环境污染是全球面临的重要挑战之一。

为了减少环境污染的影响,我们可以使用数学建模的方法来分析和评估不同的治理措施。

首先,我们可以建立环境污染的传输模型,考虑污染物在大气、地表和地下水中的运移规律。

然后,我们可以使用数学方法,如有限元法或数值模拟方法,来求解该模型,并评估不同治理方案的效果。

最后,根据模型的结果,制定相应的环境保护政策和措施。

总结起来,数学建模是解决实际问题的一种重要方法。

通过将实际问题抽象为数学模型,并运用数学方法对模型进行求解和分析,我们能够更好地理解问题的本质和规律,并提出有效的解决方案。

在今后的发展中,数学建模将在各个领域发挥重要作用,为我们解决更多实际问题提供帮助。

以上是对题目“实际问题的数学建模和解决方法”的论述,通过介绍交通拥堵、疾病传播和环境污染等不同领域的案例,说明了数学建模在解决实际问题中的应用。

中国研究生数学建模竞赛优秀工作案例集

中国研究生数学建模竞赛优秀工作案例集

中国研究生数学建模竞赛优秀工作案例集1.引言中国研究生数学建模竞赛是中国教育部学位与研究生教育发展中心主办的全国性学科竞赛,旨在提高研究生解决实际问题的能力,培养创新思维和团队合作精神。

本案例集收录了五篇优秀工作案例,展示了参赛者在竞赛中的卓越表现和实际应用价值。

2.案例一:优化资源配置问题本案例关注资源优化配置问题,通过建立数学模型,对有限的资源进行合理分配,以最大化效益。

参赛者运用线性规划、整数规划等数学方法,解决了实际问题,为决策者提供了有力支持。

3.案例二:金融风险评估本案例涉及金融风险评估问题,通过建立风险评估模型,对金融机构面临的风险进行量化分析。

参赛者运用统计分析、机器学习等方法,对风险进行准确评估,为金融机构的风险管理提供了科学依据。

4.案例三:交通流预测本案例针对交通流预测问题,通过建立数学模型,对城市交通流量进行预测。

参赛者运用时间序列分析、神经网络等方法,提高了预测精度,为城市交通管理提供了决策支持。

5.案例四:智能推荐系统本案例研究智能推荐系统,通过建立推荐模型,为用户提供个性化的推荐服务。

参赛者运用协同过滤、深度学习等方法,提高了推荐准确率,为用户提供了更好的使用体验。

6.案例五:医学影像分析本案例研究医学影像分析问题,通过建立图像处理和识别模型,对医学影像进行自动分析和识别。

参赛者运用图像处理、机器学习等技术,提高了医学影像分析的效率和精度,为医学诊断和治疗提供了有力支持。

以上五篇优秀工作案例展示了中国研究生数学建模竞赛的多样性和广泛的应用价值。

通过解决实际问题,参赛者不仅提高了解决实际问题的能力,也培养了创新思维和团队合作精神。

希望本案例集能够对广大研究生和数学建模爱好者提供有益的参考和启示。

数学建模案例分析4足球门的危险区域--概率统计方法建模

数学建模案例分析4足球门的危险区域--概率统计方法建模

§4 足球门的危险区域一、问题提出在足球比赛中,球员在对方球门前不同的位置起脚射门对对方球门的威胁是不一样的。

在球门的正前方的威胁要大于在球门两侧射门;近距离的射门对球门的威胁要大于远射。

已知标准球场长为104米,宽为69米;球门高为2.44米,宽为7.32米。

实际上,球员之间的基本素质可能有一定差异,但对于职业球员来讲一般可以认为这种差别不大。

另外,根据统计资料显示,射门时球的速度一般在10米/秒左右。

下面要建模研究下列问题:(1)针对球员在不同位置射门对球门的威胁度进行分析,得出危险区域;(2)在有一名守门员防守的情况下,对球员射门的威胁度和危险区域作进一步研究。

二、问题分析根据这个问题,要确定球门的危险区域,也就是要确定球员射门最容易进球的区域。

球员无论从哪个地方射门,都有进与不进两种可能,这本身就是一个随机事件,无非是哪些地方进球的可能性最大,即是最危险的区域。

影响球员射门命中率的因素很多,其中最重要的两点是球员的基本素质(技术水平)和射门时的位置。

对每一个球员来说,基本素质在短时间内是不可能改变的,因此,我们主要是在确定条件下,对射门位置进行分析研究。

也就是说,我们主要是针对同素质的球员在球场上任意一点射门时,研究其对球门的威胁程度。

某一球员在球门前某处向球门内某目标点射门时,该球员的素质和球员到目标点的距离决定了球到达目标点的概率,即命中球门的概率。

事实上,当上述两个因素确定时,球飞向球门所在平面上的落点将呈现一个固定的概率分布。

稍作分析容易断定,该分布应该是二维正态分布,这是我们解决问题的关键所在。

球员从球场上某点射门时,首先必定在球门平面上确定一个目标点,射门后球依据该概率分布落入球门所在平面。

将球门视为所在平面上的一个区域,在区域内对该分布进行积分,即可得到这次射门命中的概率。

然而,球员在选择射门的目标点时是任意的,而命中球门的概率对目标点的选择有很强的依赖性。

这样,我们遍历球门区域内的所有点,对命中概率作积分,将其定义为球场上某点对球门的威胁程度,根据威胁度的大小来确定球门的危险区域。

小学生数学建模的案例分析

小学生数学建模的案例分析

小学生数学建模的案例分析在现如今的教育体系中,数学建模已经逐渐成为培养学生创新能力和解决实际问题能力的重要手段之一。

尤其是对小学生来说,通过数学建模的学习,可以培养孩子们的观察力、分析能力和问题解决能力。

本文将通过分析一个小学生数学建模的案例,探讨数学建模对于小学生学习的意义和作用。

案例:小明的帽子小明是一个小学三年级的学生,他喜欢戴帽子。

有一天,他在帽子店捡到了一个袋子,里面有一些帽子。

小明好奇地打开袋子,发现里面没有标签,也没有告诉他帽子的数量。

于是小明决定通过数学建模的方法来解决这个问题。

第一步,观察和收集信息。

小明先将帽子逐个取出,并用一张纸记录下每个帽子的特征,如颜色、形状、大小等。

同时,他还用一个小本子记录下袋子里帽子的数量。

第二步,分析问题。

小明在观察后发现,每个帽子的特征都不同,但是某些特征可能会重复出现,如颜色和形状。

他决定以颜色和形状为主要特征进行分类,并将每个帽子分到相应的类别中。

第三步,构建模型。

小明将问题简化为将帽子分成不同的类别,即颜色和形状。

他用彩色的纸条代表不同的颜色,用不同形状的图案代表帽子的形状。

然后,他用这些纸条和图案在桌上进行组合排列,找到合适的分类方法。

第四步,解决问题。

通过观察彩色纸条和图案在桌上的排列,小明发现可以将帽子分为四类:红色、蓝色、绿色和黄色;三种形状:圆形、方形和三角形。

于是他得出结论,袋子里有四顶红色的帽子、三顶蓝色的帽子、五顶绿色的帽子和两顶黄色的帽子。

同时,他还计算出袋子里共有14顶帽子。

通过这个案例,我们可以看出数学建模对于小学生的学习是有着积极意义和作用的。

首先,数学建模可以培养小学生的观察力和分析能力。

在这个案例中,小明通过观察和分析帽子的特征,运用数学的方法进行分类,并最终找到解决问题的方法。

这个过程培养了小明的观察和分析能力,提高了他的逻辑思维能力。

其次,数学建模可以培养小学生的问题解决能力。

通过这个案例,小明面临的问题是如何确定帽子的数量,他通过构建模型和合理的排列组合方法,最终解决了问题。

数学建模案例分析

数学建模案例分析

案例分析1: 自行车外胎的使用寿命问题:目前,自行车在我国就是一种可缺少的交通工具。

它小巧、灵活、方便、易学,而且价格适中,给广大居民带来了不小的益处。

但就是,自行车也有令人头痛的地方,最常见的问题莫过于扎胎了。

扎胎的原因有很多,但相当一部分就是由于外胎磨损,致使一些玻璃碴、小石子很容易侵入、扎破内胎。

为了减少不必要的麻烦,如何估计自行车外胎的寿命,及时更换?分析:分析角度:由于题目里未明确指出我们就是应从厂家角度,还就是应从用户角度来考虑这个问题,因此需要我们自己做出合理判断。

若从厂家角度,我们面对的应当就是一大批自行车外胎的平均寿命的估计。

这样的估计要求一定精确度与相对明确的使用环境;而从用户角度来说,面对的仅就是个人的一辆车,不需要很高的精确度,这样的寿命估计更简单,易于随时了解,下面仅从用户角度进行分析。

产品的使用者需要了解产品的寿命,就是基于安全性及更换的费用来考虑的。

我们将这两个标准作为主要标准来分析,首先值得注意的两个关键性问题就是如何定义寿命、何时为寿命的终止。

寿命的定义要做到科学,直观,有可比性,在航空工业中航天飞机的使用寿命就是用重复使用的次数来衡量,而工厂机器设备的寿命则以连续工作的时间来定义。

本题外胎的寿命亦可用时间来表征,但由于外胎的寿命直接与其磨损速度相关;而磨损速度又与使用频率及行驶速度相互联系,致使外胎的寿命不一定与使用时间成正比(这种非正比关系使我们不能拿一辆—天跑200公里的自行车与一天只跑1公里的自行车进行寿命比较),降低了可比性。

如换成自行车的路程寿命来比较,就好得多。

产品寿命就是在安全性与更换费用相互制约下达到的一个点,在这个点上,外胎的安全系数降到用户不可接受的最低值,更换费用(寿命越长,在一定意义上更换费用越低)也达到了最大限度的节省。

弄清了上面两个问题后,我们继续明确建立模型需要解决哪些问题及建立模型的重点难点。

自行车使用过程中,一来影响因素多,二来这些因素之间彼此相关,十分复杂,要做到比较准确地估计使用寿命,不但要对外胎的性能有相当的了解,而且对使用环境更不能忽视。

数学建模案例分析第十章统计回归模型

数学建模案例分析第十章统计回归模型

岭回归原理及步骤
• 原理:岭回归是一种专用于共线性数据分析的有偏估计回归方 法,实质上是一种改良的最小二乘估计法,通过放弃最小二乘 法的无偏性,以损失部分信息、降低精度为代价获得回归系数 更为符合实际、更可靠的回归方法,对病态数据的拟合要强于 最小二乘法。
岭回归原理及步骤
• 原理:岭回归是一种专用于共线性数据分析的有偏估计回归方 法,实质上是一种改良的最小二乘估计法,通过放弃最小二乘 法的无偏性,以损失部分信息、降低精度为代价获得回归系数 更为符合实际、更可靠的回归方法,对病态数据的拟合要强于 最小二乘法。
一元线性回归
01
02
03
模型建立
一元线性回归模型用于描 述两个变量之间的线性关 系,通常形式为y=ax+b, 其中a和b为待估参数。
参数估计
通过最小二乘法等方法对 参数a和b进行估计,使得 预测值与实际观测值之间 的误差平方和最小。
假设检验
对模型进行假设检验,包 括检验模型的显著性、参 数的显著性等,以判断模 型是否有效。
线性回归模型检验
拟合优度检验
通过计算决定系数R^2等指标, 评估模型对数据的拟合程度。
残差分析
对模型的残差进行分析,包括残 差的分布、异方差性检验等,以
判断模型的合理性。
预测能力评估
通过计算预测误差、均方误差等 指标,评估模型的预测能力。同 时可以使用交叉验证等方法对模
型进行进一步的验证和评估。
线性回归模型检验
逐步回归原理及步骤
01
3. 对模型中已有的自变量进行检 验,如果不显著则将其从模型中 剔除。
02
4. 重复步骤2和3,直到没有新的 自变量可以进入模型,也没有不显 著的自变量可以从模型中剔除。

数学建模案例分析--最优化方法建模3分派与装载

数学建模案例分析--最优化方法建模3分派与装载

数学建模案例分析--最优化方法建模3分派与装载在物流运输中,分派与装载是一项重要的任务,旨在最大化运输效益并降低成本。

在这个案例分析中,我们将使用最优化方法来解决一个分派与装载的问题。

问题描述:一家货运公司负责将货物从一处仓库运输到多个目的地。

仓库具有不同类型的货物,每个目的地需要不同类型的货物,并且每个货物具有不同的重量和体积。

公司有多辆不同载重和容量的卡车可供选择。

目标是通过合理地分派和装载货物,使得每辆卡车的装载量最大,并且所有货物都被及时运送到目的地。

数据收集与整理:1.仓库中可用货物的类型和数量。

2.每个目的地所需货物的类型和数量。

3.每种货物的重量和体积。

4.每辆卡车的载重和容量。

问题思路及数学建模:1.首先,我们将定义一些决策变量,包括每辆卡车所装载的每种货物的数量。

令x[i,j]表示第i辆卡车所装载的第j种货物的数量(i=1,2,...,m,j=1,2,...,n,其中m为卡车数量,n为货物类型数量)。

2. 其次,我们需要定义一些约束条件,确保每辆卡车所装载的货物不超过其载重和容量。

例如,对于每辆卡车i,其载重约束可表示为∑(j=1 to n) (x[i,j] * weight[j]) ≤ max_weight[i],其中weight[j]表示第j种货物的重量,max_weight[i]表示第i辆卡车的最大载重量。

3. 我们还应该确保每个目的地所需货物的数量都能够得到满足。

例如,对于每个目的地k,其需求约束可表示为∑(i=1 to m) x[i,k] = demand[k],其中demand[k]表示目的地k所需货物的数量。

4. 最后,我们需要定义一个目标函数,以最大化卡车的装载量。

例如,目标函数可定义为maximize ∑(i=1 to m) ∑(j=1 to n) x[i,j]。

5.将上述决策变量、约束条件和目标函数整合在一起,形成一个数学模型。

最后,我们可以使用最优化方法,如线性规划或整数规划,来求解这个数学模型,并得到最优的分派与装载方案。

matlab数学建模30个案例分析

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案例4:基于微分方程的最优捕鱼策略
为了保护人类赖以生存的自然环境,可再生资源(如渔业、林业资源)的开发必须适度,一种合理、简化的策略是,在实现可持续收获的前提下,追求最大产量或最佳效益。考虑对某种鱼的最优捕鱼策略:假设这种鱼分4个年龄组:称1龄鱼,…,4龄组,各年龄组每条鱼的平均重量分别为5.07,11.55,17.86,22.99(克)各年龄组鱼的自然死亡率均为0.8(1/年)这种鱼为季节性集中产卵繁殖,平均每条4龄鱼的产卵量为1.109× 个,3龄鱼的产卵量为这个数的一半,2龄鱼和1龄鱼不产卵 产卵和孵化期为每年的最后4个月,卵孵化并成活为1龄鱼,成活率(1龄鱼条数与产卵总量n之比)为1.22 × /1.22× +n)
案例12:基于主成分分析的长江水质的评价和预测模型
运用主成分分析法对长江流域主要城市水质检测报告进行分析,选取主成分,并把主成分得分按方差贡献率加权求和,得出每个地区的污染综合评价指数,进而可以计算每个月长江流域的污染综合评价指数。
第三部分 优化问题
案例13:基于线性规划求解飞行管理模型
第二部分 评价问题
案例7:基于层次分析法的高考志愿选择策略
一年一度的高考结束后,许多考生面临估分后填写志愿的决策过程。这个决策关系重大,请你建立一个数学模型,帮考生考虑到各种决策因素使之能轻松应对这一重大决策。成都丙、重庆丁四所大学。
现有某市直属单位因工作需要,拟向社会公开招聘8名公务员。该单位拟将录用的8名公务员安排到所属的7个部门,并且要求每个部门至少安排一名公务员。这7个部门按工作性质可分为四类:(1)行政管理、 (2)技术管理、(3)行政执法、(4)公共事业。
招聘领导小组在确定录用名单的过程中,本着公平、公开的原则,同时考虑录用人员的合理分配和使用,有利于发挥个人的特长和能力。招聘领导小组将7个用人单位的基本情况(包括福利待遇、工作条件、劳动强度、晋升机会和学习深造机会等)和四类工作对聘用公务员的具体条件的希望达到的要求都向所有应聘人员公布。每一位参加面试人员都可以申报两个自己的工作类别志愿。

做有深度的数学教学——关于数学抽象 逻辑推理 数学建模的教学案例分析

做有深度的数学教学——关于数学抽象 逻辑推理 数学建模的教学案例分析

做有深度的数学教学——关于数学抽象逻辑推理数学建模的教学案例分析数学作为一门抽象的学科,需要学生具备良好的逻辑推理能力和数学建模能力。

因此,教师在进行数学教学时需要注重培养学生的数学抽象能力,并引导他们进行逻辑推理和数学建模的实践。

本文将通过教学案例分析,探讨如何开展有深度的数学教学,帮助学生提高数学抽象能力、逻辑推理能力和数学建模能力。

一、数学抽象的教学案例分析数学抽象是数学思维的核心能力,也是学生学习数学的重要内容。

在教学中,教师可以通过引导学生进行抽象问题的思考和解决,帮助他们提高数学抽象能力。

以下是一个数学抽象的教学案例分析:教学内容:集合论中的集合运算教学目标:通过学习集合运算,培养学生的数学抽象能力和逻辑推理能力。

教学过程:1.导入:教师可以通过举例引入集合运算的概念,让学生了解集合的交、并、补运算,并通过图形展示和实际问题引起学生的兴趣。

2.讲解:教师对集合的交、并、补运算进行详细讲解,让学生掌握相关的定义和性质。

同时,教师可以通过实际问题和应用案例,让学生理解集合运算的意义和应用。

3.实践:教师设计一些集合运算的练习题,让学生进行实际操作和计算,巩固所学的内容。

4.拓展:教师可以设计一些拓展性的问题,让学生进行思考和讨论,拓展他们的数学抽象能力。

5.总结:教师对所学的内容进行总结,让学生对集合运算有一个清晰的认识,培养他们的数学抽象能力和逻辑推理能力。

这样的教学案例可以帮助学生提高对抽象概念的理解和运用能力,培养他们的数学抽象思维,提高数学抽象能力。

二、逻辑推理的教学案例分析逻辑推理是数学学习中的重要内容,也是学生理解数学概念和解决数学问题的关键。

在教学中,教师可以通过引导学生进行逻辑推理的实践,帮助他们提高逻辑推理能力。

以下是一个逻辑推理的教学案例分析:教学内容:命题逻辑的基本概念和逻辑推理教学目标:通过学习命题逻辑,培养学生的逻辑推理能力和思维能力。

教学过程:1.导入:教师可以通过生活中的例子引入命题逻辑的概念,让学生了解命题、真值和逻辑连接词,并引起学生的兴趣。

三角形在数学建模中的实际应用案例分析

三角形在数学建模中的实际应用案例分析

三角形在数学建模中的实际应用案例分析三角形是几何学中最基本的形状之一,具有广泛的实际应用。

它在数学建模中扮演着至关重要的角色,被用于解决各种实际问题。

本文将详细讨论三角形在数学建模中的实际应用案例,并对其进行深入分析。

首先,三角形常用于测量和观测。

举例来说,在地理学和天文学中,三角测量和三角观测被广泛用于测量和确定地球表面的距离、角度和位置。

通过在三角形中测量各个边长和角度,可以计算出目标物体相对于测量基准的位置和方向。

另外,三角形也在导航和定位系统中发挥着重要作用。

例如,全球定位系统(GPS)利用三角测量原理来确定接收器的位置和高度。

GPS接收器通过接收来自多个卫星的信号,并根据信号传播的时间差和卫星的位置关系,利用三角法计算出接收器的精确位置。

除此之外,三角形还在计算机图形学和计算机模拟中应用广泛。

在图形学中,三角形是最常见的多边形形状之一,用于表示和渲染复杂的图像和物体。

计算机模拟方面,三角形网格被广泛用于模拟和仿真物理现象、流体动力学和结构力学等领域。

利用三角形网格的优点是可以准确地描述和计算几何形状,并通过分割和连接三角形来构建复杂的结构。

在物理学中,三角形也被用于解决动力学问题。

例如,斜面上的运动问题和力的分析通常涉及到三角形的计算和构造。

通过应用三角函数和三角标识,可以确定斜面的角度、力的分解和物体的运动轨迹。

这对于设计和控制各种机械系统以及解决物体的运动问题至关重要。

三角形还在通信和信号处理领域中扮演着重要角色。

在信号处理中,频谱分析是一种将信号拆解为频率成分的技术。

在频谱分析中,三角函数被广泛用于信号的波形拟合和信号成分的提取。

通过应用傅里叶级数和傅里叶变换,信号可以被分解成一系列三角函数的叠加,从而实现频谱分析和信号处理。

总结起来,三角形在数学建模中具有广泛的实际应用。

它在测量和观测、导航和定位系统、计算机图形学和计算机模拟、物理学、通信和信号处理等领域都扮演着重要角色。

通过运用三角形的原理和相关工具,我们可以解决各种实际问题,并且能够更好地理解和分析复杂的现象和系统。

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Part3:
经济增长模 型的建立和
检验
Part 4:
经济增长 预测模型
Part 5:结论
Part One 引言
问题的提出和研究现状
…….如何对敏感数据的匹配性进行定量分析,科学解释数据之间的匹配关 系,如何正确预测重要指标的发展趋势……
Part Two 基本统计分析
一、定性分析
l 定性分析思路——对命题中四个经济指标的发展现状做描述性分析。 l 统计方法——统计图、统计表。
l 计算各时刻关联系数
参考数列: 比较数列:
序列差:
y 0 (y0 (1 ),y0 (2 ), ,y0 (n )) y i (yi(1 ),yi(2 ), ,yi(n ))i1,2, ,m
二、匹配度分析
l 匹配度分析——研究GDP与其他经济指标发展的匹配关系。 l 统计方法——匹配度的定量计算
方法和相关标准参考:
匹配度的计算步骤:
GDP与产业结构匹配度建模思想:利用距离测算我国实际数据与匹配条件 下标准数据之间的差异性。
匹配度的计算步骤:
GDP与产业结构匹配度建模步骤:
l 参阅国际匹配标准,拟合与我国GDP水平相匹配的产业结构标准值:
查阅文献得到居民收入的理想值为占GDP总量59.5%,得到二点: (0,1) 、(0.595,0)拟合曲线得方程组
1 a(0b)2
0
a
(0.595
b)2
y 2 .8 2 4 6 6 (x 0 .5 9 5 )2
2008年城镇居民收入占比为0.263183,带入得到匹配度为0.311034
三、灰色关联分析
性 > 根据所建模型,对2010年我国经济增长、经
济结构、居民收入、财政收入进行区间预测 在建模过程中,讨论近两年金融危机和宏观 > 调控对经济增长、经济结构、财政收入、居 民收入之间关系变动的影响. > 提出相应结论和观点
案例研究思路
Party1: 问题提出和
研究现状
Part 2:
定性分析及匹 配度分析
一产业 0.129
实际值 二产业 0.476
三产业 0.395
匹配度的计算步骤:
GDP与产业结构匹配度建模步骤: l 计算标准值和实际值之间的欧式距离,并归一化为(0,1)
三维空间两点a(x1,y1,z1)与b(x2,y2,z2)间的欧氏距离:
该距离的值域范围为0到 2
匹配度的计算步骤:
GDP与产业结构匹配度建模步骤:
人均GDP 200 300
400
600
1000 2000
(美元)
第一产业比重 36 30.4
26.7
21.8
18.6
16.3
第二产业比重 19.6 23.1
25.5
29
31.4 33.2
第三产业比重 44.4 46.5
47.8
49.2
50
50.5
匹配度的计算步骤:
GDP与产业结构匹配度建模步骤:
l 参阅国际匹配标准,拟合与我国GDP水平相匹配的产业结构标准值:
y32.6lnx31.6
y26.0lnx11.0 y18.6lnx79.37
匹配度的计算步骤:
GDP与产业结构匹配度建模步骤: l 参阅国际匹配标准,拟合与我国GDP水平相匹配的产业结构标准值:
年度
人均GDP (美元)
一产业
2007 2675 0.1151
标准值 二产业 0.3636
三产业 0.5213
匹配度的计算步骤:
GDP与居民收入、财政收入匹配度建模思想:设匹配度量化取值为(0, 1),当相关指标占GDP的比例达到理想标准时,匹配度为0;但相关指标 占GDP比例为0时,匹配度为1;并设匹配度随指标比例在(0,1)上非 线性变动(二次函数曲线 ya(xb)2 )。
匹配度的计算步骤:
GDP与居民收入、财政收入匹配度建模步骤:以收入为例
l 目的——研究GDP与其他经济指标间的关联紧密程度。 l 统计方法——灰色关联系数
灰色关联系数的计算步骤
l 数据规范化——剔除量纲影响
原始数据: x i (xi(1 ),xi(2 ), ,xi(n ))
处理后数据:
yi
(xi(1),xi(2), xi(1) xi(1)
,xi(n)) xi(1)
灰色关联系数的计算步骤
Topic
我国经济增长与经济结构、财政收入、居民收入关系之研究
我国经济增长与经济结构、财政收入 居民收入关系之研究
赛题要求
> 论证经济增长、经济结构、与财政收入、居 民收入的匹配度.
> 分析经济增长、财政收入、经济结构、与居 民收入之间关系变动的数量特征和趋势.
> 探讨影响居民收入的各种因素 > 论证所建模型的适用条件、合理性、和可靠
财政收入比
5.3 4.9 5.5 7.1 5.6 6.6 9.8 6.9 9.2
城镇居民收入占比 1.8 1.6 1.0 1.4 1.2 1.0 1.6 1.3 1.0
农村居民收入占比 2.6 2.0 1.0 2.3 1.8 1.0 2.2 1.7 1.0
第三产业比重
35.4 31.7 33.3 41.7 37.3 40.0 41.7 34.6 36.7
l 计算标准值和实际值之间的欧式距离,并归一化为(0,1)
年度
人均GDP (美元)
一产业
2007 2675 0.1151
标准值 二产业 0.3636
三产业 0.5213
一产业 0.129
实际值 二产业 0.476
三产业 0.395
( 0 . 1 1 5 1 0 . 1 2 9 ) 2 ( 0 . 3 6 3 6 0 . 4 7 6 ) 2 ( 0 . 5 2 1 3 0 . 3 9 5 ) 2 /2 0 . 1 1 9 9 5 5
总体经济发展——经济增长和经济结构变动分析
主要影响指标变动分析——财政收入 、居民收入
区域经济发展分析——东、中、西部
1995
2000
2008
GDP比重
东部 中部 西部 东部 中部 西部 东部 中部 西部 49.0 37.6 52.8 52.8 33.6 13.6 58.2 27.4 14.4
人均GDP 200 300
400
600
1000 2000
(美元)
第一产业比重 36 30.4
26.7
21.8
18.6
16.3
第二产业比重 19.6 23.1
25.5
29
31.4 33.2
第三产业比重 44.4 46.5
47.8
49.2
50
50.5
匹配度的计算步骤:
GDP与产业结构匹配度建模步骤: l 参阅国际匹配标准,拟合与我国GDP水平相匹配的产业结构标准值:
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