数学建模队员选拔和组队问题

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数学建模队员的选拔及组队问题研究综述

数学建模队员的选拔及组队问题研究综述

数学建模队员的选拔及组队问题研究013082组 黄梦遥 朱文意 李培一一、摘要全国大学生数学建模竞赛[1](以下简称“国赛”)是全国高校规模最大的课外科技活动之一。

数学建模是一种运用数学语言和方法,通过抽象、简化建立模型,能近似刻画并“解决”实际问题的强有力的数学手段。

数学建模在物流、交通等领域中日益广泛的应用对数学建模竞赛产生了很大的促进作用。

由此,各大高校也越发看重学生在这项大赛中取得的成绩,如何选拔参赛队员以及如何合理组队这些问题就显得非常重要。

本文以清晰的思路建立了数学模型,并对模型做了合理的假设,对队员选拔、成员组队等问题进行了较为深入的探讨,并提出了模型的解答。

1.每名队员的优势能力不同,问题一要求我们在这20名队员中做出取舍,我们想到了用层次分析法。

我们给各项能力按照题目的要求合理地给定了权重,并按照层次分析法的步骤利用MATLAB 计算出了每名队员的综合实力,在Excel 中按降序排列,8、9两名队员是最后两名,因此落选。

我们又想到了每学期期末考试后我们计算平均学分绩的方法,对20名队员的能力进行了简便的直接加权,那么每名队员的综合实力可表示为:6161i S jjj i jj bw m w===∑∑同样按照降序排列,淘汰8、9两名队员。

2.对问题二,我们有两个思路。

思路1.用逐项选优方法,用目标函数()6,,,,1,k l mk l mS S S S S S jj jj j f bw b w ==∑表示成员编号为k l m S S S 的队伍的整体竞赛水平:。

利用上述目标函数在18名队员中找到3个人,使队伍整体竞争水平最高,接着按以上方法依次选队员,直到18名队员分成6组。

思路2.用仿真法,使得六个组的平均竞赛水平达到最大值并且六个组的竞赛水平方差最小。

首先将18名队员按综合实力降序排名分成人数相等的三组,三组中各取出一名队员使之组成一支参赛队伍,用MATLAB 编程,取10万个可能的组合,由此计算出使得六个组的平均竞赛水平最高且各组水平最均衡的分组情况。

G题:数学建模竞赛队员的选拔和组队问题

G题:数学建模竞赛队员的选拔和组队问题

数学建模竞赛队员的选拔和组队问题
一年一度的全国大学生数学建模竞赛是高等院校的重要赛事。

由于竞赛场地、经费等原因,不是所有想参加竞赛的人都能被录用。

为了能够选拔出真正优秀的同学代表学校参加全国竞赛,数学建模教练组需要投入大量的精力,但是每年在参赛的时候还是有很多不如意之处:有的学生言过其实,有的队员之间合作不默契,影响了数学建模的成绩。

参加数学建模需要的学生应具有较好的数学基础和必要的数学建模知识、良好的编程能力和熟练使用数学软件的能力、较强的语言表达能力和写作能力、良好的团队合作精神,同时还要求思维敏捷,对建立数学模型有较好的悟性。

目前大多数高校选拔队员主要考虑以下几个环节:
校内竞赛获奖情况,数学建模暑假培训班考勤记录,培训课程的考试成绩,学生个人简介,面试,老师和学生的推荐等,通过这种方式选拔出队员。

然后按照3人一组分为若干小组,为了使得小组具有较好的知识结构,一般总是将不同专业的学生安排在一起,使得每个小组至少包含一位数学基础较好的同学、计算机编程能力强的同学。

各组通过做题进行交流和磨合,合作比较好的保留,合作不好的进行调整。

附件列出了15个学生的部分信息,空白处为学生不愿意提供或未能了解的情况。

请你解决以下几个问题:
1.根据附件中信息,建立建模队员选拔的数学模型,从中选出9位同学,并组成3个队,使得这三个队具有良好的知识机构。

2.有的指导老师在暑假培训时发现一个计算机编程高手,然后直接录用,不再考察其它情况,这种做法是否可取。

3.为数学建模教练组写1份1000字左右的报告,提出数学建模竞赛队员选拔机制的建议,帮助教练组提高队员选拔的效率和质量。

数学建模队员的选拔1

数学建模队员的选拔1

数学建模队员的选拔摘要本题主要是通过建立适当的数学模型,来解决队员的选拔并对其所选拔的队员进行分组,选拔队员主要是要求学生具有较好的数学基础和必要的数学建模知识、良好的编程能力和熟练使用数学软件的能力、较强的语言表达能力和写作能力、良好的团队合作精神,同时还要求思维敏捷,对建立数学模型有较好的悟性。

问题重述一年一度的全国大学生数学建模竞赛是高等院校的重要赛事。

由于竞赛场地、经费等原因,不是所有想参加竞赛的人都能被录用。

为了能够选拔出真正优秀的同学代表学校参加全国竞赛,数学建模教练组需要投入大量的精力,但是每年在参赛的时候还是有很多不如意之处:有的学生言过其实,有的队员之间合作不默契,影响了数学建模的成绩。

数学建模需要学生具有较好的数学基础和必要的数学建模知识、良好的编程能力和熟练使用数学软件的能力、较强的语言表达能力和写作能力、良好的团队合作精神,同时还要求思维敏捷,对建立数学模型有较好的悟性。

目前选拔队员主要考虑以下几个环节:数学建模培训课程的签到记录;数学建模的笔试成绩,上机操作,学生个人简介,面试,老师和学生的推荐等,通过这种方式选拔出队员。

然后按照3人一组分为若干小组,为了使得小组具有较好的知识结构,一般总是将不同专业的学生安排在一起,使得每个小组至少包含一位数学基础较好的同学、计算机编程能力强的同学。

各组通过做题进行交流和磨合,合作比较好的保留,合作不好的进行调整。

现在需要解决以下几个问题:学生专业笔试班级排名听课次数其它情况思维敏捷机试知识面S1数学96 22 A B A S2电子信息93 6过计算机三级 A B B S3机械92 4 C D C S4机械82 104上过建模选修课 B B A S5数学82 3 B C B S6电子信息82 36 A B D S7化工与材料80 75 C B B S8数学79 4考过程序员 A B AS, , 9电子信息78 124学过MATLAB A C C S10电子信息77 5学过MATLAB A B B S11化工与材料76 6 C A B S12化工与材料74 2 A C A S13计算机78 2 B A D S14计算机76 5 A B A S15计算机66 6 C B B1.根据你们所了解的数学建模知识,选拔数学建模队员要考察学生的哪些情况?哪些素质是数学建模的关键素质,如何进行考察?2.根据上表中信息,建立建模队员选拔的数学模型,从中选出9位同学,并组成3个队,使得这三个队具有良好的知识机构。

NEW-数学建模竞赛参赛队员选拔组队问

NEW-数学建模竞赛参赛队员选拔组队问

数学建模竞赛参赛队员选拔组队问题摘要本文以一年一度的全国大学生数学建模竞赛活动为背景,研究了我校如何选拔最优秀的队员和科学合理地组队问题。

选拔队员主要参考三个环节:(1)校数学建模公选课成绩;(2)校内数学建模竞赛成绩;(3)按照一定的准则教师对每个学生的某些能力和素质给出一个等级评分。

首先根据上面的三个环节从25名学生中选出18名优秀学生分别组成6个队,每个队3名学生去参加比赛。

然后再考虑环节(3)中的各能力素质在数学建模竞赛中的重要性,设计出两种组队方案,使获奖最大化。

最后综合考虑该问题中的所有影响因素,提出了一些自己的建议。

针对问题一:我们首先对题目所给表格中数据合理量化,然后将量化后的数据再归一化处理,采用层次分析法获得各位同学的各项参考指标的权重,再加权求和得到综合得分并排名,最后选出前18名优秀学生,从高到低依次为:学生4,学生16,学生6,学生5,学生14,学生2 ,学生11,学生7,学生21,学生13,学生3,学生9,学生8,学生1 ,学生12,学生25 ,学生18,学生23。

针对问题二:我们首先用层次分析法得到各项能力素质对获奖影响的权重大小,并根据权重大小对各项能力素质进行排序。

然后深刻理解问题要求“获奖最大化”一词的涵义,我们理解为:使获奖名次尽可能的高,以及获奖组数尽可能的多。

最后,根据我们的理解,设计出两个最佳组队方案,即:先选出一个各项能力素质最佳的队既能确保竞技水平最高,又能充分利用优势使其他组队能力提高,进而达到整体水平提高的目的。

再在剩下的15名学生中按方案一:考虑每一组的实力尽可能相同,将能力高的同学与能力低的同学进行优劣互补,取长补短,将6个队的整体水平提到一个高度。

方案二:考虑获奖等级越高越好,,将各项能力最强的学生选出,再组队求出综合得分并排序,由高到低依次组队(每人只能入一个队)。

结果为:方案一分组方案二分组针对问题三:根据选拔与组队的需要,结合实际情况,考虑对建模选拔的其他因素,结合模型一、二,向建模教练组提供一些建议。

数学建模队员选拔和组队问题

数学建模队员选拔和组队问题

数学建模队员选拔和组队问题摘要组队问题是历来数学建模的一大难题。

本次建模中要解决的就是参赛队员的选拔与组队的问题,在本次建立的模型中主要用到的是层次分析法,以及求权重的方法从而确定主成分因素。

并且用Excel分析数据,Matlab编程,得到所需数据。

在问题一中,对于队员选拔的问题,就模型一而言,按照队员各项能力在综合评价中地位等同,按择优录取原则在Excel中用记权型法得到25名队员的综合排名,自然淘汰最后7名这两位队员。

在模型二中,它采用的是层次分析法,将18个要选出参赛的队员作为目标层O,7个条件作为准则层C,20个队员作为方案层P. 再由成对比矩阵用Matlab计算确定各条件C1,C2,…,C6对上层因素的权重,最后求出组合权向量.在问题二上,在队员组队时,要使获奖机率最大,就模型一而言,按照队员的各能力素质在数学建模竞赛中的重要性排序。

在考虑重要性排序的情况下,给出问题1中18名队员的组队方案。

关键词:层次分析法权重记权型法Excel分析数据MATLAB计算数据.一、问题重述全国大学生数学建模比赛是由教育部发起的18项大学生创新训练项目之一,目前已为广大大学生所熟悉。

目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。

我校每年都会有一定数量的学生参加此项赛事,并取得了一定的成绩。

在一年一度的竞赛活动中,任何一个参赛院校都会遇到如何选拔最优秀的队员和科学合理地组队问题,这本身就是一个最实际而且是首先需要解决的数学模型问题。

表1里给出了某年的已经选拔出来的学生相关信息,包括:校数学建模公选课成绩、数学建模校内赛名次、编程、创新、写作、专业能力的等级等。

根据所给的信息,进行组队,每队三人,组队原则如下:1)尽可能地三人中的善长项不要重复。

2)每个队伍中,如果善长项重复,至少一个人能胜任编程、创新、写作中的一项。

数学建模人员选拔

数学建模人员选拔

数学建模队员的选拔一.摘要该模型解决了选拔参赛队员及确定最佳组队的问题。

该问题涉及面很广,是我们身边经常会遇到的。

本文综合考虑个人的指标以及整队的技术水平,最终从15名队员中选出9名优秀队员,并使得这三个对具有良好知识结构。

问题:1.根据你们所了解的数学建模知识,选拔数学建模队员要考察学生的哪些情况?哪些素质是数学建模的关键素质,如何进行考察?2.根据上表中信息,建立建模队员选拔的数学模型,从中选出9位同学,并组成3个队,使得这三个队具有良好的知识机构。

在选拔队员时,全面考察了队员的六个指标,并按照相应的权重最后得出15名队员的综合排名,自然最后淘汰掉排名靠后的六名队员,然后在组队。

3.有的指导老师在对学生机试的时候发现一个计算机编程高手,然后直接录用,不再考察其它情况,这种做法是否可取。

4.为数学建模教练组写1份1000-1500字的报告,提出建模队员选拔机制建议,帮助教练组提高建模队员选拔的效率和质量。

关键词:层次分析法;技术水平;逐次选优一、问题的重述现有18名队员准备参加竞赛,根据队员的能力和水平要选出9名优秀队员分别组成3个队,每个队3名队员去参加比赛。

选拔队员主要考虑的条件依次为:笔试成绩、听课次数、思维敏捷、知识面和机试方面的能力以及其他方面的情况。

每个队员的基本条件量化后如表。

假设所有队员的外部环境相同,竞赛中不考虑其它的随机因素,竞赛水平的发挥只取决于表中所给的各项条件,并且参赛队员都能正常的发挥自己的水平。

现在的问题是:1、在18名队员中选择9名优秀队员参加竞赛;2、确定三个组队有较好的知识结构;二、模型的假设1、假设所有队员的外部环境相同,竞赛中不考虑其它的随机因素。

2、假设笔试成绩、听课次数、思维敏捷、知识面和机试方面的能力以及其他方面的情况,这六项对队员对影响是占主要的。

且影响程度是有所不同。

3、假设竞赛水平的发挥只取决于表中所给的各项条件,且认为表中测量的数据都是客观公正的。

数学建模组队问题

数学建模组队问题

数学建模竞赛参赛队员组队问题摘要本次建模中要解决的是参赛队员的组队问题,在本次建模中主要用到的是层次分析法,以及求权重的方法从而确定主成分因素。

并且用Excel分析数据,Matlab 编程,得到所需数据。

问题一中,一、问题重述全国大学生数学建模比赛是由教育部发起的18项大学生创新训练项目之一,目前已为广大大学生所熟悉。

目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。

河海大学常州校区每年都会有一定数量的学生参加此项赛事,并取得了一定的成绩。

为此,数理部每年暑期将会对学生进行培训,最后选拔出参赛的队员。

选拔条件为:思维活跃、编程能力强、熟练的写作技巧、良好团队合作意识。

今已选拔了30名队员参加比赛,要将他们分为10个队,每队3人。

组队原则如下:尽可能地不同学院、不同性别,如果同一学院,尽可能地不同专业,每个队伍中,至少一个人能胜任编程、想法、写作中的一项。

分组依据的条件为:编程、想法、写作、数学能力等。

每个队员的基本条件量化后如附录中的表(一)所示,现假设所有队员接受了相同的培训,外部环境相同,竞赛中不考虑其它的随机因素,竞赛水平的发挥只取决于表中所给出的各项条件,并且参赛队员都能正常发挥自己的水平。

现在要解决的问题有三个:第一,根据所了解的数学建模的知识,选拔数学建模队员需要考虑学生的哪些方面的情况,哪些素质是数学建模的关键素质,并且是如何考虑的;第二,在表(一)中的30名队员,组成10支队伍,给出组成每队实力相当的方案;第三,给出竞赛获奖最大化的组队方案;第四,表(一)中没有给出团队意识的量化数据,如果要考虑这一因素,又将如何建立数学模型。

二、模型假设1、假设问题给出的数据均为可供分析的可靠数据,不存在错误数据。

2、假设每个队员接受相同的培训,相同的外部环境,在参赛过程中不考虑随机因素。

队员选拔与组队数学模型

队员选拔与组队数学模型

队员选拔与组队模型摘要队员的选拔问题,是一个抽象而难以量化求解的问题,本文问了队员的选拔标准直观化,采用了「L.seaty教授提出的定量和定性的系统分析法,以经验判断为基础,参照APH的成对比较标度,构造判断矩阵,求出各个单项因素影响队员综合实力的权向量。

结合层次分析法,求出各个队员的综合能力。

依照队员的综合能力的大小,初略分成n1个参赛队,并按能力大到依次排序。

将教练的评定结果量化,结合层次分析,将评定结果用数值表示出来。

将n1个参赛队再次排序。

比较两次排序方法造成的机会损失,对机会损失大的队伍重新排序,并删除一些能力差的队伍,组成n2最终参赛队伍。

用计算机模拟20个人的个人信息表,求出每个人的综合能力,按大小排序后,删除2名综合能力差的队员。

构成n仁6支队伍。

用计算机依据置硬币的原理模拟教练对学生的评价结果,结合以选定的n1支队伍,并假设学校要求5支队伍参加比赛,最终确定被选定的5支队伍为:关键字:层次分析法判断矩阵的成对比较标度权向量机会损失一. 问题重述面对每年一次的全国大学生数学建模竞赛及美国大学生数学建模竞赛, 学校需要花费较多的人力以及财力从报名的学生中选拔出优秀的学生并组成具有竞争力的参赛队, 期望获得最好的成绩.数学建模竞赛的每一个参赛队由3 名同学组成, 要求在三天的时间内完成一个实际问题的求解, 包括问题描述、问题分析、建立模型、模型求解算法设计、编写程序求得结果、模型以及算法改进、模型稳定性分析、优缺点分析,最后撰写论文等。

竞赛过程中仅允许本队队员之间讨论,并可以利用图书馆中的图书资料以及网上的正确可靠资源。

为最终组成有竞争力的参赛队, 计划分两步来挑选队员, 具体如下: 第一步依据报名表中的信息挑选出优秀的学生,并3人一组组成n1个培训队。

报名表(附件4)。

第二步对挑选出的队员进行培训。

在培训期间要经过3 至6次的模拟竞赛,m 个教练对每一个培训队的每一次竞赛都有一个综合评价和单项评价,单项评价包括写作水平、模型的正确性和简洁性、算法的正确性和复杂度、创新点共四项,评价成绩分为:优秀、优良、一般。

数学建模选拔队员问题

数学建模选拔队员问题

数学建模选拔队员问题【摘要】全国研究生数学建模竞赛是一项关系到学校和个人荣誉的比赛,因此一个参赛院校如何选拔最优秀的队员和科学合理地组队是一个亟待解决的问题。

我们建立模型解决数学建模队员选拔与组队问题。

第一,队员选择模型。

首先,我们将所给队员的七项基本条件指标划分为知识、能力、表现三类。

运用层次分析法,建立成对比较矩阵,得到三类的权重继而得到七项条件的权重。

然后采用模糊物元法,计算每位队员各项指标的联系系数,并与权重结合得到队员的联系度,依此排名,淘汰排名最后的五位队员。

第二,最佳组队模型。

首先对于某些互补性的条件指标,取三名队员的最大值作为整队指标;对于某些整体性的条件指标,取三名队员的平均值作为整队指标。

然后结合各指标权重建立竞赛水平函数,同时对每项指标进行一定约束。

最后通过Matlab软件计算,求得最佳组队队员。

【关键词】选拔队员与组队层次分析法模糊物元法竞赛水平函数1 引言数学建模竞赛要求以不超过三人的团队参加,其主旨为培养学生的创新意识和团队精神。

这是一项关系到学校和个人荣誉的比赛,因此一个参赛院校如何选拔最优秀的队员和科学合理地组队是一个亟待解决的问题。

目前,2012年浙江师范大学有26名队员准备参加竞赛,已知每位队员的平时成绩、智力水平、计算机能力、参赛经验、写作能力、协作能力、身体状况。

假设所有队员接受了同样的培训,不考虑其他随机因素的影响,我们建立数学模型解决如下问题:1.在26名队员中选择21名优秀队员参加竞赛;2.确定一个最佳的组队方案使竞赛技术水平最高。

2 模型假设1.假设所有队员接受了同样的培训,不考虑其他随机因素的影响;假设层次分析求权重带来的主观因素影响不会有太大影响;3符号说明符号说明A、B 成对比较矩阵a表示第i个因素相对于第j个因素的比较结果ijCI 一致性检验指标数RI 随机一致性指标CR一致性比率ω指标权重 i M方案 j C 特征评价指标 ji x指标量值 max ji xx ji 的最大值 min ji xx ji 的最小值 ξ关联系数i ω各个条件指标的权重系数1,2,...,7k l mi i ia a a i =、、()随机取三个人,,k l m 的第i 项条件的联系系数1,2,...,5i p i =()第i 项条件联系系数的最大值 6,7i q i =()第i 项条件联系系数的平均值f竞赛水平函数4 队员选择模型我们在选拔数学建模队员时,一个队员的能力是可以从多方面衡量的,比如计算机能力,智力水平,写作能力等。

组队问题

组队问题

选拔队员与组队问题摘要:我们通过对每个队员的基本条件进行分析,我们采用了两种方案解决问题。

方案一:考虑队员的个人竞赛技术水平建立模型一,在模型一的基础上,考虑每个对竞赛技术水平建立了非线性优化模型二和模型三。

问题一:通过建立层次模型,计算每个基本条件对队员的竞赛技术水平的权重(0.3649,0.2479,0.1593,0.0999,0.0622,0.0398,0.0261)Tω=,然后得到每个队员的竞赛技术水平并对其排序(见表二),确定被淘汰的队员为H和I。

问题二:通过模型二求得:把G,L,S这三个队员组成一队时,其竞赛技术水平最高值为:9.588150。

问题三:通过模型三我们求得:使整个竞赛技术水平最高的组队方案。

第一队:A,B,L;第二队:E,F,N;第三队:D,J,S;第四队:K,M,R;第五队:G,O,Q;第六队:C,P,T;每个队的竞赛技术水平的值分别为:9.138,8.9618,9.05707,9.36774,9.32846,9.13068。

方案二:考虑每个队的整体竞赛技术水平建立模型四,得到组队方案为第一队:E,F,S;第二队:I,J,K;第三队:B,G,P;第四队:C,N,R;第五队:G,O,Q;第六队:H,L,T;每个队的竞赛技术水平的值分别为:9.133,8.572,9.265,8.844,9.5,9.392。

淘汰的队员为A和O。

在模型四的基础上求解模型二得到:把H,L,G这三个队员组成一队时,其竞赛技术水平最高值为:9.620。

关键字:层次分析法、优化、权重,竞赛技术水平。

Abstract:We have analysed by being in progress to every Y oung Pioneer's main conditions , we have adopt two kinds schemes to solve a problem.Scheme one: Think that Y oung Pioneer's individual contest engineering level builds a model one, think that every has built nonlinearity optimization model two sums models to contest engineering level in the model on one's basis, three.Question one:By the weight building arrangement of ideas model , calculating every main conditions to Y oung Pioneer's contest engineering level,and then, the contest engineering level getting every Y oung Pioneer and Y oung Pioneer who orders the person (be expressed two) , ascertains that to be sifted out are H and I.Question two:By the model, two asks for: When this three Y oung Pioneer are composed of one team with G , L , S, whose maximal contest engineering level value is: 9.588150. Question three:Pass a model three we ask for: Use the team of maximal group of entire contest engineering level scheme. The first team: A , B , L; Second team: E , F , N; Third team: D , J , S; Fourth team: K , M , R; Fifth team: G , O , Q; Sixth team: C , P , T; Every team's contest engineering level value is respectively: 9.138 , 8.9618 , 9.05707 , 9.36774 , 9.32846 , 9.13068.Scheme two:Think that every team's overall contest engineering level builds a model four, are formed the team scheme for the first group: E , F , S; Second team: I , J , K; Third team: B , G , P; Fourth team: C , N , R; Fifth team: G , O , Q; Sixth team: H , L , T; Every team's contest engineering level value is respectively: 9.133 , 8.572 , 9.265 , 8.844 , 9.5 , 9.392. Y oung Pioneer who is sifted out is A and O.Find the solution in the model on four's bases model two: When this three Y oung Pioneer are composed of one team with H , L , G, whose maximal contest engineering level value is: 9.620. Key words:Arrangement of ideas analyses law , optimization , weight , contest engineering level.一问题重述在一年一度的美国MCM和全国大学生竞赛活动中,任何一个参赛院校都会遇到如何选拔队员和科学合理的组队问题。

选拔队员与组队模型

选拔队员与组队模型

选拔队员与组队模型李吉志 胡驿姿 胡凯摘 要该模型解决了选拔参赛队员及确定最佳组队的问题。

该问题涉及面很广,是我们身边经常会遇到的。

本文主要采用了层次分析法,综合考虑个人的指标以及整队的技术水平,最终从20名队员中选出18名优秀队员并建立了最佳组队的方案。

问题一在选拔队员时,我们全面考察了队员的七个指标,并按照相应的权重最后得出20名队员的综合排名,自然最后淘汰掉排名靠后的两名队员H 、I 。

问题二为了确定一个最佳组队,使竞赛水平达到最高,我们建立了刻画一个队的函数:0T( ) , 1,2,6i f i ωω=⋅=K ,用来表示每个队的竞赛技术水平。

本问题就可以转化为找出该函数的最大值。

为了充分考虑队员之间的互补性,我们把所有指标中权重最高的队员找出,再找出权重较高的排在前三位的(G 、L 、S )作为最佳组队,即得到解。

问题三是要让组成的6个队的整体水平最高。

我们给出了三个模型求解,但前两种都由于计算量与程序设计较为繁琐,最终选用模型三来使问题求解。

求解思路还是沿用问题二,在问题二的基础上,再在剩下的队员里,又把所有指标中权重最高的队员找出,找出权重较高的排在前三位的队员作为一组,继续按照这种逐次选优的思想,直至找到所有的分组。

最后得到的组队方案如下:分 组 队员一队员二队员三该组水平 第一组 M D T 0.0558 第二组 P F Q 0.0539 第三组 O A R 0.0532 第四组 K B J 0.0518 第五组 E C N 0.0508关键词:层次分析法,技术水平,最优组队,逐次选优一、问题的重述在一年一度的我国和美国大学生数学建模竞赛活动中,任何一个参赛院校都会遇到如何选拔最优秀的队员和科学合理组队问题。

这是一个最实际的而且首先需要解决的数学模型问题。

现假设有20名队员准备参加竞赛,根据队员的能力和水平要选出18名优秀队员分别组成6个队,每个队3名队员去参加比赛。

选拔队员主要考虑的条件依次为有关学科成绩(平均成绩)、智力水平(反映思维能力、分析问题和解决问题能力等)、动手能力(计算机的使用和其它方面实际操作能力)、写作能力、外语能力、协作能力(团结协作能力)和其他特长。

7 选拔队员与组队问题

7 选拔队员与组队问题

问题A:选拔队员与组队问题
在一年一度的美国MCM和全国大学生数学建模竞赛活动中,任何一个参赛院校都会遇到如何选拔最优秀的队员和科学合理地组队问题.这是一个最实际的、而且是首先需要解决的数学模型问题.
现假设有20名队员准备参加竞赛,根据队员的能力和水平要选出18名优秀队员分别组成6个队,每个队3名队员去参加比赛.选择队员主要考虑的条件依次为有关学科成绩(平均成绩)、智力水平(反映思维能力、分析问题和解决问题的能力等)、动手能力(计算机的使用和其它方面实际操作能力)、写作能力、外语水平、协作能力(团结协作能力)和其它特长.每个队员的基本条件量化后如表1.
假设所有队员接受了同样的培训,外部环境相同,竞赛中不考虑其它的随机因素的影响,竞赛水平的发挥只取决于表1中所给的各项条件,并且,参赛队员都能正常发挥自己的水平.现在的问题是:
(1)在20名队员中选择18名优秀队员参加竞赛;
(2) 确定一个最佳的组队使竞赛技术水平最高;
(3) 给出由18名队员组成6个队的组队方案,使整体竞赛技术水平最高;并给出每个队的竞赛技术水平.
表1:队员的基本条件。

最new数学建模队员选拔组队问题PPT

最new数学建模队员选拔组队问题PPT

问题二
队员编号
5 11 13 6 21 25 16 8 14 4
建模水平
0.032219 0.029622 0.027367 0.024771 0.024771 0.013769 0.030921 0.026069 0.023472 Max 0.0033517
编程水平
Max 0.009821 0.009821 0.009821 0.009821 0.009821 0.009821 0.005456 0.007639 0.005456 0.007639
⑶ 得特征向量并一致性检验
特征向量 0 [0.1095,0.3090,0.5815] 3.0037 最大特征值 一致性检验 CR CI 0.00185 0.0032 0.1
RI 0.58
通过一致性检
问题一
⑷ 对各项指标进行量化
① 将校赛名次一等奖,二等奖,三等奖,参赛 奖用7,5,3,1来代替 ②等级评分A,B,C,D用4.5,3.5,2.5,1.5来代替
第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 最优 4 5 16 1 11 7 25 3 21 6 13 18 14 8 12 13 9 2 0.08856 0.08856 0.08856 0.080274 0.078721 0.076102 AAAA AAAA AAAA AAAB AABB ABBB
谢谢大家!
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参赛队员选拔与组队问题

参赛队员选拔与组队问题

参赛队员选拔与组队问题我校数学建模竞赛参赛队员选拔与组队摘要全国大学生建模竞赛参赛队员的的选拔是赛事成败的关键,本文所建立的模型正是为了解决如何选拔优秀参赛队员实现合理组队并达到获奖最优化的问题。

首先对于题目所给信息进行合理量化,使数据简单明了,便于模型建立。

其次,分析如何选拔队员分两个阶段:第一,运用层次分析法,建立层次结构模型,得出25名学生的综合能力排名,从而筛选出18名优秀学生参赛;第二,根据最佳组队原则,考虑队员之间各项指标的互补性,使该队三人各项权重达到最大,最大限度的保证获奖等级最高,并建立动态规划模型,结合计算机软件编程,实现最优组合,使获奖组数最多,进而得出科学合理的组队方案,关键词:层次分析法比重最优分组动态规划一.问题重述全国大学生数学建模竞赛是由教育部发起的18项大学生创新训练项目之一,是高等院校的重要赛事。

我校每年都会有一定数量的学生参加此项赛事,并取得了一定的成绩。

在一年一度的竞赛活动中,任何一个参赛院校都会遇到如何选拔最优秀的队员和科学合理地组队问题,这本身就是一个最实际而且是首先需要解决的数学模型问题。

假设我校本部选拔队员主要参考如下三个环节:(1)校数学建模公选课成绩;(2)校内数学建模竞赛成绩;(3)按照一定的准则,教师组对每个学生的某些能力和素质给出一个等级评分。

(具体数据见附录表1)。

现有25名学生准备参加竞赛,根据上述参考的三个环节选出18名优秀学生分别组成6个队,每个队3名学生去参加比赛。

假设在竞赛中不考虑其他随机因素的影响,所有队员竞赛水平的发挥只取决于表中所给的各项条件,并且参赛队员都能正常发挥自己的水平。

请研究下列问题:1.假设环节(3)中各项能力在综合评价中地位等同,按择优录取原则,在25名学生中选择18名优秀队员参加竞赛。

2.根据你的理解与认识,给环节(3)中各能力素质在数学建模竞赛中的重要性排序。

在考虑重要性排序的情况下,给出问题1中18名队员的组队方案,使获奖最大化。

数学建模竞赛参赛队员的选拔与组队

数学建模竞赛参赛队员的选拔与组队

数学建模竞赛参赛队员的选拔与组队摘要如何选拔最优秀的队员并科学合理的组队,是一个非常具有实际意义的数学模型问题。

本篇文章根据实际数据,综合考虑各方面因素的影响,给出了可以判断队员组队情况好坏的一般规律,并联系实际,运用所得规律进行科学的预测。

为了给出可以判断队员组队情况好坏的一般规律,本文综合考虑队员的性别、所属学院类型、在校期间的成绩。

为了分析前两者的影响,本文对三类(获国家奖、获省奖、没获奖)队伍的性别分布及所属学院类型分布进行了对比。

发现:规律1:队员不同的性别组合对数学建模成绩没有显著影响。

规律2:三个队员中至少有两个来自理工类学院时,组队效果好。

三个队员都来自文科类学院,组队效果不好。

在分析成绩的影响时,首先,联合使用计算机筛选(以课程开设学院为筛选依据,仅筛选出统计与数学学院、计算机与信息工程学院、人文学院、马克思学院开设的课程)与人工筛选,选出每个人学过的能反映数学建模能力的所有课程。

根据实际经验,数学建模是数学能力、计算机能力和写作能力的综合运用,利用筛选出的成绩可以对每个人的各项能力进行量化。

而后,为了得到衡量数学建模综合能力的指标,本文利用层次分析法求解出数学能力、计算机能力、写作能力对数学建模综合能力的权重分别为0.5396、0.2969、0.1634。

文中使用了两种方法确定了两个综合能力指标,其一为队伍能发挥的最大综合能力,该指标下每个队伍的单项能力为三个队员该项能力的最大值;其二为平均综合能力,该指标下每个队伍的单项能力为三个队员该项能力的平均值。

经过对比,得到如下规律:规律3:队伍能发挥的最大综合能力越高,组队效果越好。

队伍能发挥的最大综合能力低于80.6时,组队效果不好,高于90.69时,组队效果非常好。

规律4:队伍能发挥的平均综合能力越高,组队效果越好。

队伍能发挥的平均综合能力低于75.32时,组队效果不好,高于88.48时,组队效果非常好。

根据以上规律对问题二的5支队伍进行预测,发现:这5支队伍都有很大的几率获奖(国家奖或省奖),X1很有可能获得国家奖,X5最好成绩应该为省奖。

参赛队员的选拔与组队问题

参赛队员的选拔与组队问题

正文摘要:本文通过建立数学模型解决了选拔参赛队员及确定最佳组队的问题,采用了层次分析法、0—1 规划、动态规划的方法,综合考虑个人的指标以及整队的技术水平,最终从20 名队员中选出18 名优秀队员并建立了最佳组队的方案.本文分析了对队员的7 个基本条件建立了层次分析法的模型,依据20 名队员对准则层的权重,淘汰排名较低的两名队员H、I,得10 到18 名优秀队员参加竞赛;充分考虑影响队员的技术水平的主要因素及队员之间的互补性,建立0—1 规划模型,通过合理的分析求解得到最佳组队(G、L、S);保持最佳组队不变的情况下,又建立一个动态规划模型对剩余队员的权重进行分析,构建水平指标函数F=F(x,y,z)对每个队进行衡量,得到最佳组队情况和每个队的竞赛技术水平。

关键词:模糊数学;层次分析法;0—1 规划;最佳组队;动态规划;竞赛技术水平15 中图分类号:O159The Qusetion of SelectingParticipative Member andForming TeamZHANG Wei1, WANG Yonggui220 ( 1. Liaoning Technical Univesitiy Electronic and Information Engineering Institute,LiaoNing HuLuDao 125105;2. Liaoning Technical University Software Insititute, LiaoNing HuLuDao 125105)Abstract: This article has solved the question of selecting participative member and the bestteam form through solving the establishment mathematical model. This article has used the25 analytic hierarchy process, 0-1 plans, the dynamic programming method, overall evaluationindividual target as well as dressed ranks the technical level, selected 18 outstanding membersfinally from 20 members and has established the plan which formed a team best. This article hasestablished the analytic hierarchy process modelfor analyzing member‘s 7 basic conditions, restedon 20 members to the criterion level weight, elimination place low two members H and I, obtained30 18 outstanding members to participate in the competition; Considered fully affectsbetweenmember‘s technical level primary factor and member‘s complementarity, has established 0-1planning models, obtains through the reasonable analysis solution forms a best team (G, L, S);Maintains the best team in the invariable situation, also establishes a dynamic programming modelto carry on the analysis to the surplus member‘s weight, the construction horizontal target function35 F=F(x, y, z) pair of each team carries on the weight, obtains forms a team best the situation andeach team‘s competition technical level.Keywords:Fuzzy Mathematics; Key Analytic Hierarchy Process; 0-1 Plans; the Best Team Forms;Dynamic programming; Competition Technical Level40 0 引言在一年一度的美国MCM和全国大学生数学建模竞赛活动中,任何一个参赛院校都会遇到如何选拔最优秀的队员和科学合理地组队问题.这是一个最实际的、而且是首先需要解决的数学模型问题.本文根据以下情况进行研究,建立了相关的数学模型,求解相关结果.现假设有20 名队员准备参加竞赛,根据队员的能力和水平要选出18 名优秀队员分别组45 成6 个队,每个队3 名队员去参加比赛.选择队员主要考虑的条件依次为有关学科成绩(平均成绩)、智力水平(反映思维能力、分析问题和解决问题的能力等)、动手能力(计算机的使用和其它方面实际操作能力)、写作能力、外语水平、协作能力(团结协作能力)和其它特长.每个队员的基本条件量化后如表1.表1 队50 员的基本条件条件数值队员学科成绩(Ⅰ)智力水平(Ⅱ)动手能力(Ⅲ)写作能力(Ⅳ)外语水平(Ⅴ)协作能力(Ⅵ)其它特长(Ⅶ)A 8.6 9.0 8.2 8.0 7.9 9.5 6B 8.2 8.8 8.1 6.5 7.7 9.1 2C 8.0 8.6 8.5 8.5 9.2 9.6 8D 8.6 8.9 8.3 9.6 9.7 9.7 8E 8.8 8.4 8.5 7.7 8.6 9.2 9F 9.2 9.2 8.2 7.9 9.0 9.0 6G 9.2 9.6 9.0 7.2 9.1 9.2 9H 7.0 8.0 9.8 6.2 8.7 9.7 6I 7.7 8.2 8.4 6.5 9.6 9.3 5J 8.3 8.1 8.6 6.9 8.5 9.4 4K 9.0 8.2 8.0 7.8 9.0 9.5 5L 9.6 9.1 8.1 9.9 8.7 9.7 6M 9.5 9.6 8.3 8.1 9.0 9.3 7N 8.6 8.3 8.2 8.1 9.0 9.0 5O 9.1 8.7 8.8 8.4 8.8 9.4 5P 9.3 8.4 8.6 8.8 8.6 9.5 6Q 8.4 8.0 9.4 9.2 8.4 9.1 7R 8.7 8.3 9.2 9.1 8.7 9.2 8S 7.8 8.1 9.6 7.6 9.0 9.6 9T 9.0 8.8 9.5 7.9 7.7 9.0 6假设所有队员接受了同样的培训,外部环境相同,竞赛中不考虑其它的随机因素的影响,竞赛水平的发挥只取决于表1 中所给的各项条件,并且,参赛队员都能正常发挥自己的水平.建立相关模型解决一下问题,在20 名队员中选择18 名优秀队员参加竞赛;确定一个最佳的55 组队使竞赛技术水平最高;给出由18 名队员组成6 个队的组队方案,使整体竞赛技术水平最高,并给出每个队的竞赛技术水平.1 模型假设为了建立合理的数学模型求解该问题,做如下的假设:假设所有队员接受了相同的培训,外部环境相同,竞赛中不考虑其它的随机因素;假设队员的基本条件学科成绩、智力水平、60 动手能力、写作能力、外语水平、协作能力、其他特长这七项对队员对影响是占主要的,且影响程度是依次递减的;假设参赛队员在正式比赛对过程中都能正常的发挥自己的水平;假设竞赛水平的发挥只取决于表中所给的各项条件,且认为表中测量的数据都是客观公正的;假设在组队后各队的发挥是相互独立对,不受外界因素和环境及其他队的影响;假设同一队3 名队员的单项条件互不影响,而且具有互补性,即组队后的整体水平由该队每项的最佳队65 员的水平指标表征;假设6 个队整体技术水平最高是在由问题2 确定的最佳组队保持不变的条件下,整体技术水平最高.2 建立模型及求解2.1 层次分析模型问题1 在 20 名队员中选择 18 名优秀队员参加竞赛70 通过对该问题的分析,在层次分析模型[1]中,利用层次分析法构建该问题的层次结构,(1)最高层为目标( A)层:选择优秀队员;(2)中间层为准则( C)层:队员的各项条件Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ;(3)最底层为方案( P)层:被选择的20 名队员 .考虑到队员的各项基本条件,认为相邻准则之间对目标层A 的影响之差大体相同,因此构造了如下的一个正互反矩阵A,也就是A-C 判别矩阵. . . . . . . . .... . . . . . . . ...=1/ 7 1/ 6 1/ 5 1/ 4 1/3 1/ 2 11/ 6 1/ 5 1/ 4 1/ 3 1/ 2 1 21/5 1/ 4 1/ 3 1/ 2 1 2 31/ 4 1/3 1/ 2 1 2 3 41/ 3 1/ 2 12 3 4 51/ 2 1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6 7A75计算得到矩阵A 的最大特征值λ= 7.195和相应的特征向量W/ =(.0.7444,.0.5041,.0.3333,.0.2177,. 0 .1420 ,.0 .0941 ,. 0 .0655 ) , 对其进行归一化得到准则层对目标层的权向量(0.3543 ,0.2399 ,0.1587 , 0 W =0.1036,0.0676,0.0448,0.0312),对于矩阵A,其阶数n=7,平均随机一致性指标RI = 1.36 ,0.0321=..=nCI n 80 λ ,== 0.0247 < 0 .10RICR CI,则准则层(P)通过组合一致性检验[3].对于方案层P 对准则层C 的权重,首先构造C-P 阵,由表1 中的数据,将任意两个队员对于i C 的条件的比看作i C- P中的元素,由此得到共7 个20× 20 的i C P -判别矩阵.很显然对任意一个i C P -判别矩阵满足ij jk ik a = a / a ,(i, j, k = 1,2,..20)( , , ij jk ik a a a 均为判别矩阵中的元素),因此这7 个i 85 C- P判别矩阵均为一致阵.由于一致阵B 具有以下性质[4]:性质1 矩阵的秩Rank (B)=1,矩阵的唯一非0 的特征根为n(n 为矩阵B 的阶数);性质2 矩阵B 的任一列(行)向量都是其对应特征根的特征向量.于是,这7 个i C P -矩阵的特征值为20 i l =,相应的特征向量分别取i C P -矩阵的第190 列,对其进行归一化后得到0.0521 0.0556 0.0550 0.0498 0.0527 0.0539 0.0487 0.0504 0.0452 0.0521)=(0.0498 0.0475 0.0463 0.0498 0.0510 0.0533 0.0533 0.0406 0.0446 0.0481 1 w0.0476 0.0528 0.0557 0.0482 0.0505 0.0488 0.04#### 0.0482 0.0470 0.0511)(0.0522 0.0511 0.0499 0.0517 0.0488 0.0534 0.0557 0.04#### 0.0476 0.0470 2 w =0.0462 0.0467 0.0479 0.0473 0.0508 0.0496 0.0542 0.0531 0.0554 0.0548)=(0.0473 0.0467 0.04900.0479 0.0490 0.0473 0.0519 0.0565 0.0485 0.0496 3 w0.0488 0.0619 0.0507 0.0507 0.0525 0.0550 0.0575 0.0569 0.0475 0.0494)(0.0500 0.0407 0.0532 0.0600 0.0482 0.0494 0.0450 0.0388 0.0407 0.0432 4 w =0.0488 0.0619 0.0507 0.0507 0.0525 0.0550 0.0575 0.0569 0.0475 0.0494)=(0.0500 0.0407 0.0532 0.0600 0.0482 0.0494 0.0450 0.0388 0.0407 0.0432 5 95 w0.0508 0.0519 0.0497 0.0481 0.0503 0.0508 0.0487 0.0492 0.0513 0.0481)6 =(0.0508 0.0487 0.0513 0.0519 0.0492 0.0481 0.0492 0.0519 0.0497 0.0503 w0.0394 0.0472 0.0551 0.0394 0.0394 0.0472 0.0551 0.0630 0.0709 0.0472)=(0.0472 0.0157 0.0630 0.0630 0.0709 0.0472 0.0709 0.0472 0.0394 0.0315 7 w表2 给出方案层P 对准则层C 的权重,在这里先给出优秀度[2]的概念,实际上是P 对A的一个层次总排序,即1 2 7 0 (w ,w ,..,w ) .W ,反应出一个队员的综合水平程度;最后利用这个优100 秀度(综合水平)向量,归一化得到队员综合能力的一个排名情况表(表2).表2 队员综合能力排名情况表由于C . P(i = 1,2,..,7) i的阶数为20>15,因此不可以通过在随机一致性下取得RI 的值( n>15 时RI 无意义),但由上可知判别矩阵Ci . P(i =1,2,..,7) 105 均为一致阵,且()()() A C A P C P 0.02396 0 0.10 CR CR CR ---=+=+< ,通过了组合一致性检验.由表2 知,队员H、I 的优秀度相对较低,因此我们将H、I 队员淘汰,选出剩余的18 名队员参加竞赛.2.2 0-1 规划模型问题2 确定一个最佳的组队使竞赛技术水平最高.110 2.2.1 模型分析由模型假设队员的基本条件学科成绩、智力水平、动手能力、写作能力、外语水平、协1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C CP 0.3543 0.2399 0.1587 0.1036 0.0676 0.0448 0.0312综合水平归一化总排序1 P 0.0498 0.0522 0.0473 0.0500 0.0500 0.0508 0.0472 0.049981910.04998191122 P 0.0475 0.0511 0.0467 0.0407 0.0407 0.0487 0.0157 0.046138870.04613887183 P 0.0463 0.0499 0.0490 0.0532 0.0532 0.0513 0.0630 0.049523080.04952308134 P 0.0498 0.0517 0.0479 0.0600 0.0600 0.0519 0.0630 0.052211420.0522114245 P 0.0510 0.0488 0.0490 0.0482 0.0482 0.0492 0.0709 0.05022080.0502208116 P 0.0533 0.0534 0.0473 0.0494 0.0494 0.0481 0.0472 0.051286160.0512861697 P 0.0533 0.0557 0.0519 0.0450 0.0450 0.0492 0.0709 0.052603390.0526033938 P 0.0406 0.04#### 0.0565 0.0388 0.0388 0.0519 0.0472 0.044922810.04492281209 P 0.0446 0.0476 0.0485 0.0407 0.0407 0.0497 0.0394 0.045341650.045341651910 P 0.0481 0.0470 0.0496 0.0432 0.0432 0.0503 0.0315 0.046820730.046820731711 P 0.0521 0.0476 0.0462 0.0488 0.0488 0.0508 0.0394 0.049069890.049069891412 P 0.0556 0.0528 0.0467 0.0619 0.0619 0.0519 0.0472 0.054172130.05417213113 P 0.0550 0.0557 0.0479 0.0507 0.0507 0.0497 0.0551 0.053076180.0530******* P 0.0498 0.0482 0.0473 0.0507 0.0507 0.0481 0.0394 0.048777830.048777831515 P 0.0527 0.0505 0.0508 0.0525 0.0525 0.0503 0.0394 0.051319240.0513******* P 0.0539 0.0488 0.0496 0.0550 0.0550 0.0508 0.0472 0.051839890.0518******* P 0.0487 0.04#### 0.0542 0.0575 0.0575 0.0487 0.0551 0.050732190.050732191018 P 0.0504 0.0482 0.0531 0.0569 0.0569 0.0492 0.0630 0.051757910.0517******* P 0.0452 0.0470 0.0554 0.0475 0.0475 0.0513 0.0709 0.048723960.048723961620 P 0.0521 0.0511 0.0548 0.0494 0.0494 0.0481 0.0472 0.051499480.051499487作能力、其他特长这七项对队员对影响是占主要的,且影响程度是依次递减的,即选拔条件(Ⅰ―Ⅶ)的权重依次减小.因此越靠前的条件是我们需主要考虑的条件,越靠后的条件其重要性对结果的影响越小.通过观察表2 中的数据发现,前3 项条件中没有一个队员的两项条件都是最高的,而对于每一个条件我们做初步假设:不存在有 2 个队员115 的最高相同数据指标,选取Ⅰ―Ⅲ条件作为考虑的主要因素.引用0-1 开关变量表示一个队员是否选入最佳组队,从而建立本问题的0-1 规划模型[6],借助MATLAB 软件进行求解[3].2.2.2 模型建立与求解对表2 数据完全可以看做是衡量一个队员各项条件的一个数据指标,其变化范围为0-10.120 引入0-1 开关变量,若选择队员i(i=1…20)的第j(j=1,2,3)项条件作为最佳队的j 项条件指标,ij C 表示第i 个队员的第j 项条件.根据要求, ij x 应满足2 个约束条件,每个人只有一项指标作为最佳队的指标,即对i=1…18 应有131=Σ=jij x ;每项条件只有一个人的该项条件作为最佳队的最佳条件,即对j=1,2,3 应有1181=Σ=iij x ;当队员i 以条件j 入选时, ij C ij x 表示其成绩指标,否则ij C ij x =0,最佳队的总条件指标表示为ijjiij Z ΣΣC x===31181,即所求目标函数.综上,建立125 的0-1 规划模型为{0,1}1 (1,2,3). . 1 ( 1,2, ,18)1813131181======ΣΣΣΣ====ijiijjijijj iijxx js t x iMax Z C x..将题目数据代入模型并用MATLAB 软件求解,结果为72 101 173 x =x =x =1,其余变量为0.即应该选G 的智力水平,L 的学科成绩,S 的动手能力作为最佳队的指标,于是,以G,L,S 组成的阵容作为最佳队参赛.130 2.3 动态规划模型问题3 给出由18 名队员组成6 个队的组队方案,使整体竞赛技术水平最高;并给出每个队的竞赛技术水平.在该问题中,要将18 个人组成6 个队使整体的水平最高,这里我们使用了逐次选优的思想,但考虑到问题的复杂度,不再使用0-1 规划模型,而建立了一个动态规划模型[5],在135 问题2 的基础上,将主要因素扩大到7 个条件,从剩余15 名队员中,把所有指标权重高的队员选出,直到选出3 个人作为一个队;对于每个队我们构造了技术指标函数F=F (x,y,z),来衡量6 个队的综合实力.对任一阶段k(k=1,…,6)的每一状态的k x 都有一个决策集合() k k Q x ,其状态转移方程为k 1 k k Q Q x +=-,每阶段的技术指标函数0 F M W k k = . ,其中1 2 7 ( , ..., ) k k k k M= m m m ,1 2 7 max{ , ,..., } ki ki k i k i m= mm m , 12 3 140 k,k ,k 为k 阶段的3 个队员.当k=1 时,变转化为问题2,这里不再赘述;对于k =2,使用动态规划模型求解.首先从学科成绩中找出最优的队员M,从智力水平选出的最优的队员仍为M,从动手能力中选出最优的队员为T.在缺1 人的情况下,再从剩余权重最高的写作能力中选择最优的队员D,于是得到k=2 阶段的组队(M,T,D);计算其竞赛技术水平指标得145 F2 =9.5110 ;按此规律逐次优选,最终得到6 个队的信息如下表表3 组队情况和竞赛技术水平组队方案 1 2 3 4 5 6队员(F、P、Q)(C 、E、N)(B、G、K)(A、O、R)(D、M、T)(G、L、S)技术水平 8.6627 8.7433 9.0561 9.1994 9.5110 9.57283 模型应用及推广150 最佳组队方案模型的建立,可有效的促进大学生数学建模竞赛工作的开展,对参赛院校提高水平有一定的指导意义,为选拔优秀队员合理组队提供科学的理论依据.模型的建立方法简便,实际操作易于实现,应用就价值高.由于方法和工具的使用可能存在三方面的问题,(1)模型中给出的选拔优秀队员的基本条件(七条),不一定全面,数据的量化人为因素较高;(2)层次分析法正反对比矩阵的确定主观因素很强,不一定合理;(3)求动态规划基155 本方程的精确解难以实现,计算机的实现可能带来小的误差.该模型虽然是以数学建模竞赛为背景提出的从20 名队员中选拔18 名组成6 个队,每3名队员的组队方案问题,但是该模型可以推广到任何一种竞赛(如大学生电子竞技大赛)的选拔队员和组队问题以及此类问题的对象选择和组合问题,或从n 个对象中选择m 个(n>m)分为k 组,每组m/k(正整数)个对象.160 4 结论本文建立了选拔优秀队员并组队参加数学建模竞赛的数学模型,利用模糊数学理论和各种规划原理,寻求最优化组合,特别是在解决问题2 时创新的引用了开关变量建立了0—1规划模型,并详细的介绍模型建立的过程,根据所提供的实验参考数据进行了模拟试验与求解,应用MATLAB 软件得出相关的求解结果,最佳队组合和其他各队组合的竞技水平.因此165 在实际工作过程中,可以将该模型应用到各种竞赛队员的选拔和运动队队员的选拔,但是,限于作者研究水平的有限,以后可以将该模型建立成选拔优秀参赛队员的数据库.[参考文献](References)[1]姜启源。

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数学建模队员选拔和组队问题摘要组队问题是历来数学建模的一大难题。

本次建模中要解决的就是参赛队员的选拔与组队的问题,在本次建立的模型中主要用到的是层次分析法,以及求权重的方法从而确定主成分因素。

并且用Excel分析数据,Matlab编程,得到所需数据。

在问题一中,对于队员选拔的问题,就模型一而言,按照队员各项能力在综合评价中地位等同,按择优录取原则在Excel中用记权型法得到25名队员的综合排名,自然淘汰最后7名这两位队员。

在模型二中,它采用的是层次分析法,将18个要选出参赛的队员作为目标层O,7个条件作为准则层C,20个队员作为方案层P. 再由成对比矩阵用Matlab计算确定各条件C1,C2,…,C6对上层因素的权重,最后求出组合权向量 .在问题二上,在队员组队时,要使获奖机率最大,就模型一而言,按照队员的各能力素质在数学建模竞赛中的重要性排序。

在考虑重要性排序的情况下,给出问题1中18名队员的组队方案。

关键词:层次分析法权重记权型法 Excel分析数据 MATLAB计算数据.一、问题重述全国大学生数学建模比赛是由教育部发起的18项大学生创新训练项目之一,目前已为广大大学生所熟悉。

目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学容和方法的改革。

我校每年都会有一定数量的学生参加此项赛事,并取得了一定的成绩。

在一年一度的竞赛活动中,任何一个参赛院校都会遇到如何选拔最优秀的队员和科学合理地组队问题,这本身就是一个最实际而且是首先需要解决的数学模型问题。

表1里给出了某年的已经选拔出来的学生相关信息,包括:校数学建模公选课成绩、数学建模校赛名次、编程、创新、写作、专业能力的等级等。

根据所给的信息,进行组队,每队三人,组队原则如下:1)尽可能地三人中的善长项不要重复。

2)每个队伍中,如果善长项重复,至少一个人能胜任编程、创新、写作中的一项。

根据如上要求,完成下面的问题:1、按择优录取原则,在25名学生中,如何选择18名优秀队员参加竞赛;2、给出问题1中18名队员,为了使获奖最大化,如何组队。

二、模型假设1、假设问题1中环节(3)中各项能力在综合评价中地位等同;问题2中环节(3)中各能力素质在数学建模竞赛中的重要性重要性不同。

2、假设一等奖为9.0分,二等奖为8.0分,三等奖为7.0分,成功参赛奖为6.0分,A为9.0分,B为8.0分,C为7.0分,D为6.0分。

3、假设问题给出的数据均为可供分析的可靠数据,不存在错误数据。

4、假设每个队员在参赛以前接受相同的培训,相同的外部环境,在参赛过程中不考虑随机因素。

5、假设相各个队在参赛中之间相互独立,不互影响。

6、假设每个队员都能正常发挥如表中的水平。

三、符号说明四、模型建立及求解通过上述分析假设基础上,解决问题我们建立了三个模型。

1、模型一:假设一等奖为9.0分,二等奖为8.0分,三等奖为7.0分,成功参赛奖为6.0分,A为9.0分,B为8.0分,C为7.0分,D为6.0分。

用Excel处理相关数据,得出下表:平均分8.78.5166678.2166678.2166678.1666678.158.158.0833338.0666678.05由上表不难看出,在25名队员中综合水平最弱的是24、22、20、10、19、17、15这七位队员,因此这七名队员就被淘汰了。

2、模型二:用层次分析法,将18个要选出参赛的队员作为目标层,6个条件作为准则层,18根据题意及假设可知,6个条件指标是依次递减的,不妨假设它们相差1.,所以得到如下的正互反矩阵:(见附录程序一)目标层O准则层方案层P :⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=121314151612121314151321213141432121315432121654321A用Matlab 编程计算特征向量:]0434.0,0655.0,1024.0,1604.0,2488.0,3794.0[0=ω特征值1232.6=λ一致性指标CI (1)=(λ-n)/(n-1)=0.0246随机一致性指标RI (1)=1.2400.一致性检验CR (1)=CI/RI= 0.0198<0.1.通过一致性检验.下面在考虑方案层对准则层的特征向量,设其矩阵为B=(b ij ) i=1,2....18,j=1,2 (6)特征矩阵W=(W ij ) i=1,2....18,j=1,2 (6)该矩阵归一化处理,必定为一致阵.所以λ = 18.所以其CI, RI, CR,都为0.()6...3,2,1.18....3,2,1181===∑=j i b b W i ijijij用Matlab 编程得到下表:(见附录程序二)P-C 层特征向量P-C C1 C2 C3 C4 C5 C6 P01 0.062 0.05 0.0621 0.0552 0.0571 0.053、模型三:要使获奖机率最大,显然要考虑到队员之间的互补性,使该队组在指标上的权重最大. 以及使用逐次优选的思想将剩下的队员组队分成六组。

设立这样一个函数:0T ( ) , 1,2,6i f i ωω=⋅=ω 表示个人对准则层的权重作为个人的水平.P02 0.0607 0.0571 0.0552 0.0552 0.0571 0.0571 P03 0.0607 0.0571 0.0552 0.0483 0.0643 0.05 P04 0.06 0.0643 0.0621 0.0552 0.0643 0.0571 P05 0.0594 0.0571 0.0621 0.0621 0.0571 0.0571 P06 0.0587 0.0643 0.0552 0.0621 0.05 0.05 P07 0.0587 0.0571 0.0621 0.0483 0.0571 0.05 P08 0.0581 0.05 0.0552 0.0552 0.0571 0.0643 P09 0.0574 0.0571 0.0483 0.0552 0.05 0.0571 P11 0.0548 0.0571 0.0621 0.0621 0.0429 0.0571 P12 0.0541 0.05 0.0483 0.0552 0.0643 0.05 P13 0.0541 0.05 0.0552 0.0621 0.0643 0.0571 P14 0.0522 0.0643 0.0552 0.0483 0.05 0.0643 P16 0.0515 0.0643 0.0621 0.0483 0.05 0.0643 P18 0.0509 0.05 0.0552 0.0552 0.05 0.05 P21 0.0502 0.05 0.0552 0.0621 0.05 0.05 P23 0.0489 0.05 0.0483 0.0483 0.0571 0.0571 P25 0.0476 0.05 0.0414 0.0621 0.0571 0.0571五、模型评价优点:本文问题一中的模型一中采用的是用Excel处理数据,此模型比较直观,并且计算也非常简单。

对于模型二,用的是层次分析法,在计算过程中还用到了权重,这样增加了组队的公平性,还建立竞技函数,这样明显的表示除了队员的优劣情况,而且结果也比较合理可信。

缺点:对问题二,没有找到更好的解决方法和解决思想,在解答上计算不够精确,可能存在一定的误差.六、参考文献[1] 尚志,数学建模竞赛教程,出版地:教育,1996年。

[2] 资源标题数学建模竞赛参赛的队员选拔与组队问题,网址:/download/explain.php?fileid=23927742,访问时间(2013年7月15日)。

七、附录程序一:(层次分析法程序) clear allclose allclca=[1 2 3 4 5 61/2 1 2 3 4 51/3 1/2 1 2 3 41/4 1/3 1/2 1 2 31/5 1/4 1/3 1/2 1 21/6 1/5 1/4 1/3 1/2 1 ];n=6;(第一步:每一列向量标准化) for i=1:nfor j=1:nx=0;for k=1:nx=x+(a(k,j));endb(i,j)=a(i,j)/x;endendb;(第二步:按行相加)for i=1:ny=0;for j=1:ny=y+b(i,j);endc(i,1)=y;endc;(第三步:得到特征向量)for i=1:nw(i,1)=c(i)/sum(c);endw(第四步:求AW)AW=a*w;(第五步:计算最大特征值)r=0;for i=1:nr=r+1/n*AW(i)/w(i);endr(计算一致性指标CI)CI=(r-n)/(n-1)(计算随机性指标RI)if (n==6)RI=1.24;endRI(计算一致性检验CR)CR=CI/RI程序二:clear allclose allclcA=load ('D:\data.txt');for i=1:18for j=1:6B(i,j)=A(i,j)/sum(A(:,j));endendB。

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