历年全国数学建模试题及解法归纳(2015)
2015年数学建模国赛A题
二、 问题分析
问题一要建立直杆影子长度变化的数学模型, 首先需知道太阳影子长度计算 公式,故引入太阳高度角[1]这个概念。即若已知某时刻太阳高度角的大小和直 杆高度,根据其满足的三角函数关系便可得到此时太阳影子长度。太阳高度角与 观测地地理纬度、地方时角和太阳的赤纬[2]相关。其中太阳赤纬是太阳直射点 所在纬度,与日期有关;时角由当地经度及其所用时区时间决定,故根据影长、 太阳赤纬、时角计算公式可求得直杆影子长度变化模型,并根据模型分析影子长 度关于各参数的变化规律。将附件一中直杆的有关数据直杆影长变化模型中,可 求出该直杆的具体影长变化公式。根据所建立的模型,运用 MATLAB 软件便可得 到影子长度随时间的变化曲线。 问题二需根据某固定直杆在水平地面上的太阳影子顶点坐标数据, 建立数学 模型确定直杆所处的地点。首先由问题一可推测影子长度与时间的关系,故可将 太阳影子长度与对应时间进行拟合,得到影长与时间关系模型。当某个时刻影长 得到极小值时,该时刻为太阳与直杆距离最近,即地方时正午 12 时,结合当地 所使用的标准时间便可得到当地经度。 最后利用太阳高度角与直杆长度以及影长 满足的三角关系式,便可得到影长关于直杆高度、直杆所在地点的纬度的函数关 系式,即得到了有关太阳影子顶点坐标与直杆地点经纬度的模型。将附件一中影 子顶点坐标数据应用于该直杆位置模型,可得到直杆所在位置。用相对误差分析 法分析误差[3](168-169 页),若所得的相对误差小于 2.5%,认为得到的模型合 理。 问题三可根据光照成影原理和太阳高度角计算公式建立影长与时间变 化模型,根据相关数据,运用 MATLAB 软件拟合可得到直杆所在位置的经纬 度。令年份均为 2015 年,根据太阳赤纬角计算公式,可求解具体的日期。 将附件 2 和附件 3 时间和对应直杆影长数据分别代入模型中,通过拟合计
全国大学生数学建模2015年国二a题
2015高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学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。
我们授权全国大学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A/B/C/D中选择一项填写): A我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):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:年月日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):编号专用页赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):太阳影子定位摘要本文研究了太阳影子定位问题,基于天球坐标系相关知识、球面几何理论以及相似度理论,对不同情况下的数据,建立了相应的数学模型并得到了最优的匹配地点与日期。
问题1中,利用球面三角形余弦定理给出了太阳高度角公式,并建立了影子长度变化的数学模型,定性的分析了影子长度关于时角、当地纬度以及赤纬角的变化规律:(1). 时角的绝对值越大,影子长度越大;(2). 在同一经度上(即时角一定),当地纬度与此时的太阳赤纬之差越大,影子长度越大;(3). 在同一纬度不同经度上,当地经度和此时太阳直射点所在的经度之差越大,影子长度越大。
用所建的模型,得到了2015年10月22日北京时间9:00-15:00之间天安门广场3米高的直杆的太阳影子长度的变化曲线。
2015年 全国研究生数学建模竞赛 C题
2015年全国研究生数学建模竞赛C题(由华为公司命题)移动通信中的无线信道“指纹”特征建模一、背景介绍移动通信产业一直以惊人的速度迅猛发展,已成为带动全球经济发展的主要高科技产业之一,并对人类生活及社会发展产生了巨大的影响。
在移动通信中,发送端和接收端之间通过电磁波来传输信号,我们可以想象两者之间有一些看不见的电磁通路,并把这些电磁通路称为无线信道。
无线信道与周围的环境密切相关,不同环境下的无线信道具有一些差异化的特征。
如何发现并提取这些特征并将其应用于优化无线网络,是当前的一个研究热点。
类比人类指纹,我们将上述无线信道的差异化的特征称为无线信道“指纹”。
无线信道“指纹”特征建模,就是在先验模型和测试数据的基础上,提取不同场景或不同区域内无线信道的差异化的特征,进而分析归纳出“指纹”的“数学模型”,并给出清晰准确的“数学描述”。
在典型的无线信道中,电磁波的传输不是单一路径的,而是由许多因散射(包括反射和衍射)而形成的路径所构成的。
由于电磁波沿各条路径的传播距离不同,因此相同发射信号经由各条路径到达接收端的时间各不相同,即多径的时延之间有差异。
此外,各条路径对相同发射信号造成的影响各不相同,即多径的系数之间有差异。
如左下图所示:12工程上,考虑到多径系数及多径时延的影响,在保证精度的前提下,可以用“离散线性系统”为无线信道建模。
需要注意的是,该模型中的信号及多径系数均为复数。
理想信道测量可以理解为获取该系统的单位序列响应,即获取单位脉冲“”经无线信道传输后被接收到的信号,如右上图所示。
上述理想信道测量的结果用公式表述如下:其中,“”为离散信号的样点标识,这里假设共有“”个样点;“”是当前时刻的路径总数;“”为当前时刻第条路径上的信道系数,通常是复数;“”为当前时刻第条路径的时延,且已折算成样点数,即延迟了“”个样点。
显然,复信号“”给出了当前时刻的完整信道。
需要强调的是,上述各个参数,包括“”、“”和“”都会随着时间而变化,即各个参数具有时变性。
历年全国数学建模试题及解法归纳(2015)
历年全国数学建模试题及解法归纳赛题解法93A非线性交调的频率设计拟合、规划93B足球队排名图论、层次分析、整数规划94A逢山开路图论、插值、动态规划94B锁具装箱问题图论、组合数学95A飞行管理问题非线性规划、线性规划95B天车与冶炼炉的作业调度动态规划、排队论、图论96A最优捕鱼策略微分方程、优化96B节水洗衣机非线性规划97A零件的参数设计非线性规划97B截断切割的最优排列随机模拟、图论98A一类投资组合问题多目标优化、非线性规划98B灾情巡视的最佳路线图论、组合优化99A自动化车床管理随机优化、计算机模拟99B钻井布局 0-1规划、图论00A DNA序列分类模式识别、Fisher判别、人工神经网络00B钢管订购和运输组合优化、运输问题01A血管三维重建曲线拟合、曲面重建赛题解法01B 公交车调度问题多目标规划02A车灯线光源的优化非线性规划02B彩票问题单目标决策03A SARS的传播微分方程、差分方程03B 露天矿生产的车辆安排整数规划、运输问题04A奥运会临时超市网点设计统计分析、数据处理、优化04B电力市场的输电阻塞管理数据拟合、优化05A长江水质的评价和预测预测评价、数据处理05B DVD在线租赁随机规划、整数规划06A出版社书号问题整数规划、数据处理、优化06B Hiv病毒问题线性规划、回归分析07A 人口问题微分方程、数据处理、优化07B 最佳交通线路查询多目标规划、图论08A 照相机问题非线性方程组、优化08B 大学学费问题数据收集和处理、统计分析、回归分析09A制动器试验台的控制方法分析物理模型,计算机仿真09B 眼科病房的合理安排综合评价,决策与预测10A储油罐的变位识别与罐容标定微积分理论,数值计算10B2010上海世博会影响力的评价综合评价,统计分析11A城市表层重金属污染分析综合评价,统计分析11B交巡警服务平台的设置与调度图论,动态规划12A葡萄酒的评价综合评价,统计分析12B太阳能小屋的设计多目标规划13A车道被占用对城市道路通行能力的影响交通流理论,排队论13B碎纸片的拼接复原算法14A嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略微分方程,最优化问题14B创意平板折叠桌微积分,几何赛题发展的特点:1.对选手的计算机能力提出了更高的要求:赛题的解决依赖计算机,题目的数据较多,手工计算不能完成,需要使用计算机软件。
太阳影子定位-2015高教社杯全国大学生数学建模竞赛题
2015高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目(请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”)A题太阳影子定位如何确定视频的拍摄地点和拍摄日期是视频数据分析的重要方面,太阳影子定位技术就是通过分析视频中物体的太阳影子变化,确定视频拍摄的地点和日期的一种方法。
1.建立影子长度变化的数学模型,分析影子长度关于各个参数的变化规律,并应用你们建立的模型画出2015年10月22日北京时间9:00-15:00之间天安门广场(北纬39度54分26秒,东经116度23分29秒)3米高的直杆的太阳影子长度的变化曲线。
2.根据某固定直杆在水平地面上的太阳影子顶点坐标数据,建立数学模型确定直杆所处的地点。
将你们的模型应用于附件1的影子顶点坐标数据,给出若干个可能的地点。
3. 根据某固定直杆在水平地面上的太阳影子顶点坐标数据,建立数学模型确定直杆所处的地点和日期。
将你们的模型分别应用于附件2和附件3的影子顶点坐标数据,给出若干个可能的地点与日期。
4.附件4为一根直杆在太阳下的影子变化的视频,并且已通过某种方式估计出直杆的高度为2米。
请建立确定视频拍摄地点的数学模型,并应用你们的模型给出若干个可能的拍摄地点。
如果拍摄日期未知,你能否根据视频确定出拍摄地点与日期?太阳影子定位摘要本文通过分析物体的太阳影子变化,利用太阳影子定位技术建立确定视频拍摄的地点和日期的模型。
针对问题一,首先通过分析知影子长度的变化主要影响参数为:当地的经度λ、纬度ϕ、时刻t、直杆长度l、季节J(日期N)等,引入地理学参数:太阳赤纬δ、时角α及太阳高度角h 0,建立一个能够刻画影子长度变化和各个参数间关系的模型:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅-+-=h l h l t 000tan)cos cos sin sin sin arccos(300151δϕδϕλ;其次以实例对模型进行检验,在误差可允许的范围内,认为模型正确;进而对模型采用控制变量法分析影子长度关于各个参数的变化规律;然后求解出满足条件影子长度12时15分是最短,大约3.674米(表3)。
2015年全国大学生数学建模竞赛A题
§ 3 模型的假设
1、所收集的数据资料都是真实可靠的;
2
2、文章所统计的出租车均正常运营; 3、出租车和乘客不会中途中断交易; 4、假设乘客使用打车软件均呼叫出租车; 5、匹配程度只与乘客对打车软件服务平台的需求量与司机对打车软件服务平台的供给 量有关。
§ 4 名词解释与符号说明
一、名词解释 出行强度:每人每天出行次数,它可以反映城市交通服务水平; 出租车使用率:在各种出行方式中,选择出租车出行所占比例; 二、符号说明 序号 符号 含义 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 qij xi λi ci tj pij bj Amn α β y1 y2 te 表示第 i 个城市第 j 个时段出租车的需求量 表示第 i 个城市的人口数 表示第 i 个城市出行强度 表示第 i 个城市出租车使用率 表示第 j 个时段出租车需求比 表示第 i 个城市第 j 时段的匹配程度 表示第 j 个城市出租车总量 表示准则层对方案层的判断矩阵 表示乘客使用打车软件打车意愿 表示司机使用打车软件接单意愿 表示打车软件公司对乘客的补贴金额 表示打车软件公司对司机的补贴金额 表示某一时段出租车需求比
§ 5 模型的建立与求解
问题一的分析与求解 1、匹配程度时间函数模型 日常生活中,当需求与供给越接近,既不会造成需求得不到满足,也不会造成资源
3
浪费,同时表示此时匹配程度较好。由此说明匹配程度由需求和供给共同决定。所以建 立出租车匹配程度时间函数,需要出租车在所有出行方式中的占用率和出租车的总量。 查阅相关文献[1-2]可得以下数据,如表格 1 所示。 表格 1 基本数据 人口数 (万人) 出行强度 (次/人.天) 出 租 车 占 用 率 出租车总量(万 (%) 辆) 北京(1) 1917 2.64 9.01 6.6646 广州(2) 625.33 1.86 6.25 2.0300 成都(3) 533.96 2.56 7.60 1.4898 济南(4) 360 1.88 15.04 0.8043 哈尔滨(5) 495 2.54 18.23 1.4300 人们每日日常生活,相对比较规律,所以在出行规律也存在一定的相似性。我们通 过查阅相关文献[3],做出每天从早上 6:30 至晚上 22:00 每隔半小时的出租车需求百分比 图,如图 1 所示。
1998-2015数学建模真题分析
预测优化
社会学人口学
MATLAB二次拟合灰色预测(GM1,1)模型Logistic模型
均值法
D
天然肠衣搭配问题
最合理使用肠衣使尽量不浪费
优化
食品学细菌学
整数线性规划优化搭配
MATLAB lingo
2012
A
葡萄酒的评价
对葡萄酒质量的判别
评价
酒文化酿造学质量评价
双重多因素分析0-1数据分析排序检验法关联性分析Alpha模型
优化
金融、投资
线性规划
线性规划
D
公交车调度
设计便于操作的全天的公交车调度方案
优化
交通运输
多目标非线性规划
线性规划
2002
A
车灯线光源的优化设计
在某一设计规范标准下确定线光源的长度
优化
光学、物理学、能源
数值模拟,微元法,连续模型,Jacobi行列式,非线性规划
数值模拟,微元法,
' \( q+ v9 G0 F; f"`0 J" N非线性规划
优化
光学、物理学、能源
连续模型;模拟散斑;微元法
反射原理
D
赛程安排
如何安排赛程使对各队来说都尽量公平
优化
统计、运筹
排除一假设法,最大号固定右上角的逆时针轮转法;同余理论;最小号固定的双向轮转法
排除一假设法;逆时针轮转法;双向轮转法
2003
A
SARS的传播
针对附件评价其合理性和实用性;搜集SARS对经济某个方面影响的数据,建立相应的数学模型并进行预测
轨道模型,图论
D
会议筹备
制定宾馆、会议室、租车的合理方案
2015年全国大学生数学建模竞赛A题
太阳影子定位(一)摘要根据影子的形成原理和影子随时间的变化规律,可以建立时间、太阳位置和影子轨迹的数学模型,利用影子轨迹图和时间可以推算出地点等信息,从而进行视频数据分析可以确定视频的拍摄地点。
本文根据此模型求解确定时间地点影子的运动轨迹和对于已知运动求解地点或日期。
直立杆的影子的位置在一天中随太阳的位置不断变化,而其自身的所在的经纬度以及时间都会影响到影子的变化。
但是影子的变化是一个连续的轨迹,可以用一个连续的函数来表达。
我们可以利用这根长直杆顶端的影子的变化轨迹来描述直立杆的影子。
众所周知,地球是围绕太阳进行公转的,但是我们可以利用相对运动的原理,将地球围绕太阳的运动看成是太阳围绕地球转动。
我们在解决问题一的时候,利用题目中所给出的日期、经纬度和时间,来解出太阳高度角h,太阳方位角Α,赤纬角δ,时角Ω,直杆高度H和影子端点位置(x0,y o),从而建立数学模型。
影子的端点坐标是属于时间的函数,所以可以借助时间写出参数方程来描述影子轨迹的变化。
问题二中给出了日期和随时间影子端点的坐标变化,可以根据坐标变化求出运用软件拟合出曲线找到在正午时纵坐标最小,横坐标最大,影子最短的北京时间,根据时差与经度的关系,求出测量地点的经度。
根据太阳方位角Α,赤纬角δ,时角Ω,可以求出太阳高度角h。
再结合问题一中的表达式,建立方程求解测量地点的纬度Ф。
我们在求解第三问的思路也是沿用之间的模型,但第三问上需要解出日期。
对于问题四的求解,先获取自然图像序列或者视频帧,并对每一帧图像检测出影子的轨迹点;然后确定多个灭点,并拟合出地平线;拟合互相垂直的灭点,计算出仿射纠正和投影纠正矩阵;进而还原出经过度量纠正的世界坐标;在拟合出经过度量纠正世界坐标中的影子点的轨迹,利用前面几问中的关系求出经纬度。
关键字:太阳影子轨迹Matlab曲线拟合(二)问题重述确定视频拍摄地点和拍摄日期是视频数据分析的重要方面,太阳影子定位技术就是通过分析视频中物体的太阳影子变化,确定视频拍摄的地点和日期的一种方法。
2015全国大学生数学建模竞赛A题解析
V
是' 无变位时的显示储油量。
i
以下为附加内容
不需要的朋友下载后 可以编辑删除,谢谢
让更多的农民成为新型职业农民 中央农业广播电视学校 刘天金
2013˙05˙07 陕西
农业部部长韩长赋: 这是一项基础性工程、创新性工作,
要大抓特抓、坚持不懈。
——让更多的农民成为新型职业农民(目标) ——生产更多更好更安全的农产品供给社会(方向)
由于本问较复杂,需要分情况建立模型,可以先考 虑只发生纵向变位的情况。
三、解题思路(续)
球冠Ⅰ的体积表达式为:
其中
三、解题思路(续)
球冠III的体积表达式为:
其中
三、解题思路(续)
圆柱体II的体积表达式为:
其中
三、解题思路(续)
在不考虑罐体横向变位的情况下(即 ) ,0 储油罐 的体积与辅助变量 的H 关1 系表达式为:
2r,
r(1cos)h纵2r
由于罐体只产生纵向变位时油位高度 与h 纵储油量 V (, h纵) 的对应关系已得到,再根据上面推导出的 h 与纵 同 时发生纵向和横向变位时油位高h,就可以求出一般情 况下,即罐体同时产生纵向和横向变位的油位高h与储
油量V之间的关系模型 VF(。,,h)
三、解题思路(续)
二、问题分析(续)
(3)对于(2)得到的实验罐在纵向倾斜变位情形 下油位高度与储油量的模型,将变位参数 4.1 代入 计算,得出修正后的油位高度间隔为1cm的罐容表标定 值。并与原标定值比较,分析罐体变位的影响。
第二部分:根据实际检测数据,识别实际储油罐罐 体是如何变位的,估计出变位参数,给出实际罐罐容表 的修正标定方法和结果。并分析检验模型的正确性和方 法的可靠性。
2015年全国大学生数学建模竞赛A题
太阳影子定位技术问题的数学模型摘要本文涉及的是太阳影子定位技术问题。
在已知视频中物体的太阳影子变化的情况下,要确定视频的拍摄地点和拍摄日期。
首先,分析了文中四个问题的关系,发现前三个问题的已知条件逐步减少,问题难度依次递进。
第四问则给出一个实际问题,该问题需要转化成数学模型利用前三问的方法求解;随后,建立了L-G模型、MinZ-模型等,并应用非线性最小二乘法、遗传算法等算法对模型求解。
得到基于模型的合理结果。
最后,将第四问的实际问题转化数学模型并求解,进而解决问题。
对于问题一,要解决的问题是杆长与影子长度的关系,根据天文、几何知识,我们建立了模型来刻画问题给出的参数之间联系,如赤纬角模型、时角模型、太阳高度角模型、影子长度模型(L-G模型)等;分析了各参数对影子长度的影响;最后运用MATLAB绘制出具体给定参数下的3米高直杆的影子变化曲线;从曲线可以看出在9:00到15:00这段时间里,影子长度先变短后变长,最短为3.627米,最长为7.182米。
问题二提供了一个关于时间、影子坐标的附件1,杆长未知,为了确定直杆所处的地点,本问建立了MinZ-模型,首先将经度、纬度、杆长离散化,搜索出大概的可行解,然后运用非线性最小二乘算法,选取matlab中的lsqcurvefit命令,以可行解为初值,再运用非线性最小二乘算法,选取MATLAB中的lsqcurvefit命令,在控制残差在10−8之内范围的情况下得到了三个可能地点皆在海南省昌江县内,最小误差的地点为海南省江黎族自治县,北纬19.3025°,东经108.6988°,此时对应直杆高度为2.0219m。
同时,将结果代入问题一的模型进行检验,验证了模型的稳定性和算法的合理性。
问题三沿用问题一的模型和问题二的算法,由于一个已知量变成一个变量,根据算法特点,在增加一个变量的情况下,算法搜索影长差时只需要增加一重循环。
关于附件2数据,残差最小对应的位置为北纬39.8926°,东经79.7438°,具体地点在新疆维吾尔自治区喀什地区巴楚县。
2015年数学建模竞赛题目
2015年数学建模竞赛题目(原创实用版)目录1.2015 年数学建模竞赛概述2.竞赛题目分类及解析3.竞赛题目解答思路及方法4.竞赛对学生的意义和影响正文【2015 年数学建模竞赛概述】2015 年数学建模竞赛,即全国大学生数学建模竞赛,是我国面向全国大学生的一项重要的学科竞赛活动。
该竞赛旨在激发大学生学习数学的积极性,提高他们的创新意识和运用数学知识解决实际问题的综合能力,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。
【竞赛题目分类及解析】2015 年数学建模竞赛共有 A、B、C 三个题目,分别涉及不同的领域。
A 题:飞行器设计优化题目要求:根据给定的飞行器参数,建立数学模型,并求解最优设计方案。
解析:此题属于优化问题,需要运用线性规划、非线性规划等相关知识。
B 题:水质监测与评价题目要求:分析给定的水质监测数据,建立评价模型,对水质进行评价。
解析:此题涉及数据处理、统计分析、模糊评价等知识。
C 题:智能家居系统题目要求:设计一个智能家居系统,满足给定的功能需求。
解析:此题需要了解图论、动态规划等知识,以解决网络拓扑结构、任务调度等问题。
【竞赛题目解答思路及方法】1.对题目进行仔细阅读,理解题意,明确题目要求。
2.分析题目涉及的领域和知识点,确定解题思路。
3.利用相关数学方法和工具,建立数学模型。
4.求解模型,得到结果。
5.对结果进行分析和检验,撰写论文。
【竞赛对学生的意义和影响】参加数学建模竞赛,对学生具有重要的意义和影响。
首先,它可以激发学生学习数学的兴趣,提高他们的数学素养。
其次,通过解决实际问题,学生可以锻炼自己的创新能力和团队协作能力。
最后,竞赛成绩优秀的学生,还有机会获得奖学金、保研等优惠政策。
总之,2015 年数学建模竞赛题目涉及多个领域,对参赛学生的知识储备和解题能力提出了较高的要求。
2015年全国大学生数学建模竞赛B题
“互联网+”时代的出租车资源配置摘要近几年来,随着燃油价格、维修等费用的上涨,导致了出租车运行成本显著上涨,“打车难”成了人们关注的一个热点问题。
为了缓解大城市打车难的问题,打车软件应运而生。
本文通过Matlab拟合和定性分析以及计算等方法,建立演化博弈模型,针对打车难问题设计出了合理的补贴方案。
针对问题一,根据2014年各省拥有的出租车总数量情况和城市人口情况,发现北京、上海、杭州、武汉等城市具有拥有出租车数量较多,常驻人口多,流动人口大,出租车需求量大等特点,所以选取这四个城市,查找高峰期与非高峰期时刻的出租车需求量和实载量数据,以实载量与需求量的比值作为指标,通过计算,分析出不同时空的出租车资源的供求匹配程度,在凌晨一点时上海出租车需求量大,其次是杭州、北京,武汉需求量小,早上七点时,北京出租车需求量大,其次是上海、杭州,武汉需求量小,下午一点时,北京需求量大,其次是上海、杭州,武汉需求量小,晚上19点时,上海出租车需求量大,其次是北京、杭州,武汉需求量小,但总体供小于求。
并采用Matlab软件画出各个城市对应的供求关系图。
针对问题二,建立出租车司机与乘客对打车软件使用意向的演化博弈模型,通过乘客与出租车司机效益的对比,对模型求解与分析,得出结论,认为乘客由于出租车价格偏高而不愿意使用打车软件,又通过计算,发现出租车司机使用打车软件后由于较高的燃油费导致收入增加不明显,而不太愿意使用打车软件。
所以公司只在司机收入方面部分缓解了打车难这个问题。
针对问题三,通过分析传统打车方式下的出租车的供求关系,可以看出打车软件的出现却有其现实意义,但在实践过程中也存在一些不足,比如部分出租车司机抱怨有较高的燃油费,收入相对来说偏低。
面对燃油价格的变化,出租车经营者不能按照自己目标制定出租车经营策略。
本文根据燃油价格变化情况,以达到利润最大化为目标,制定了基于经营合理利润水平的出租车补贴方案;又根据出租车经营利润的变化率与燃油价格变化率成正比,制定了基于燃油价格变化率的出租车补贴方案。
2015数模2(含详细解答)
2015年初中毕业生数学考试卷考生须知:1. 全卷共4页,有3大题,24小题. 满分为120分.考试时间120分钟.2. 本卷答案必须做在答题纸的对应位置上,做在试题卷上无效.3. 请考生将姓名、准考证号填写在答题纸对应位置上,并认真核准条形码姓名、准考证号.4. 作图时,可先使用2B 铅笔,确定后必须使用0.5毫米及以上的黑色签字笔涂黑.5. 本次考试不能使用计算器.参考公式:二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)图象的顶点坐标是)442(2ab ac a b --,. 卷 Ⅰ说明:本卷共有1大题,10小题,每小题3分,共30分.一、选择题(请选出各题中一个符合题意的正确选项,不选、多选、错选,均不给分)1.2015-的相反数是 A 2015 B 20151 C 20151- D 2015-2.下列运算正确的是 A .6a -5a=1 B .(a 2)3=a 5C .a 6÷a 3=a 2D .a 2·a 3=a 53.钓鱼岛自古以来就是中国的固有领土,在“百度”搜索引擎中输入“钓鱼岛最新消息”,能搜索到与之相关的结果个数约为4640000,这个数用科学记数法表示为A . 464×104B .46.4×106C .4.64×106D .0.464×10745. 如果分式12-x 与33+x 的值相等,则x 的值是A .9B .7C .5D .36.一个正多边形的每个内角都为140°,那么这个正多边形的边数为 A. 11 B.10 C.9 D.8 7.若x >y ,则下列式子中错误的是 A .x ﹣3>y ﹣3B .>C .x +3>y +3D .﹣3x >﹣3y8.已知等腰三角形的一边长为4,另一边长为8,则这个等腰三角形的周长为 A.12 B.20 C. 16 D. 20或16 9. 矩形具有而菱形不具有的性质是A .两组对边分别平行B .对角线相等C .对角线互相平分D .两组对角分别相等10.如图,D 为△ABC 内部一点,E 、F 两点分别在AB 、BC 上,且四边形DEBF 为矩形,直线CD 交AB 于G 点.若CF =6,BF =9,AG =8,则△ADC 的面积为 A .16 B .24C .36D .54正面A C B D卷 Ⅱ二、填空题(本题有6小题,每小题4分,共24分) 11.因式分解:x xy 42-= ▲ .12.有8只型号相同的杯子,其中一等品5只,二等品2只和三等品1只,从中随机抽取1 只杯子,恰好是一等品的概率是 ▲ .13.甲种电影票每张20元,乙种电影票每张15元.若购买甲、乙两种电影票共40张,恰好用去700元,则甲种电影票买了 张.14则关于这若干户家庭的月用水量,中位数是 ▲ 吨,月平均用水 ▲ 吨. 15.定义:我们把二次函数2y ax=+ 友好函数 16.如图,A 是反比例函数ky x=做CD ⊥x 轴,垂足为点D ,延长与点B 的纵坐标之比为 ▲ ;(2三、解答题(本题有8小题,第17~ 第20、21题每题8分,第22、2317.计算: 2︒45sin --+-28(318.先化简后求值:ab b b a a 22422-+-,其中1000=a ,15=b19.如图,AB 是半圆O 的直径,C 、D 是半圆O 上的两点, 且OD ∥BC ,OD 与AC 交于点E . (1)若∠B =70°,求∠CAB 的度数; (2)若AC =8,OE =3,求AB 的长.20.某中学为合理安排体育活动,在全校喜欢乒乓球、排球、羽毛球、足球、篮球五种球类运动的1000名学生中,随机抽取了若干名学生进行调查,了解学生最喜爱的一种球类运动,每人只能在这五种球类运动中选择一种,调查结果统计如下:By)(元)16001400600解答下列问题: (1)求a 与b 的值;(2)试估计上述1000名学生中最喜欢羽毛球运动的人数.21.某销售公司推销一种产品,设x (件)是推销产品的数量,y (元)是付给推销员的月报酬.公司付给推销员的月报酬的两种方案如图所示,推销员可以任选一种与公司签订合同.看图解答下列问题: (1)求每种付酬方案y 关于x 的函数表达式; (2)当选择方案一所得报酬高于选择方案二所 得报酬时,求x 的取值范围.22.2015年4月19日,义乌市国际马拉松在梅湖体育场胜利召开.体育场主席台侧面如图,若顶棚顶端D 与看台底端A 连线和地面垂直,测得看台AC 的长为13.5米, 30=∠BAC , 45=∠ACD . (1)求看台高BC 的长(2)求顶棚顶端D 到地面的距离AD 的长.(取7.13=)23.在△ABC 中,∠ACB =45°,点D 为射线BC 上一动点(与点B 、C 不重合),连接AD ,以AD 为一边在AD 右侧作正方形ADEF .(1)如果AB =AC ,如图1,且点D 在线段BC 上运动,判断∠BAD ▲ ∠CAF (填“=”或“≠”),并证明:CF ⊥BD ;(2)如果AB ≠AC ,且点D 在线段BC 的延长线上运动,请在图②中画出相应的示意图, 此时(1)中的结论是否成立?请说明理由;(温馨提示:作图时,先使用2B 铅笔,再 使用0.5毫米及以上的黑色签字笔涂黑).(3)设正方形ADEF 的边DE 所在直线与直线CF 相交于点P ,若AC =42,CD =2,求线段CP 的长.AE FA24.如图,四边形OABC 是平行四边形,点)0,2(-A ,点)32,0(B ,动点P 从点O 出发以每秒3个单位长度的速度沿射线OB 方向匀速运动,同时动点Q 从点B 出发以每秒2个单位长度的速度沿射线BA 方向匀速运动,连结CP ,CQ ,设运动时间为t 秒. (1)求点C 的坐标和OCB ∠的度数;(2)请用含t 的代数式表示动点P 和动点Q 的坐标; (3)①当BCQ BCP ∠=∠时,求t 的值;②当30≤∠-∠BCP BCQ 时, 求t 的取值范围(只要写出直接答案).参考答案及评分标准一、选择题DDCAA CDBBB 二、填空题 11.)2)(2(+-y y x 12.8513.20 14.4.5;4.6 (一个对二分,二个对三分) 15.略 (二个对才能得三分 ) 16.(1) 1:3 (一分) (2) 9(二分) 三、解答题17.原式=1222222-+-⨯…(每个一分)4分=21- …………6分18.原式=b a b b a a ---22422………………2分=ba b a --2422=b a +2………………4分代入得,原式=2015………………6分 19.(1)20=∠CAB ………(看答案)3分 (2)10=AB ……………………6分 20.(1)30=a ……………………3分24=b ……………………6分(2)300人……………………8分 21.(1)方案一:x y 40=………………2分 方案二60020+=x y ……………………4分(2)6002040+>x x ……………6分 ∴30>x ……………………8分 22.(1)75.6=BC ……………………5分 (2)过点D 作AC DE ⊥于E∵ 45=∠ACD , 30=∠BAC∴ 45=∠CDE , 60=∠EAD 设x AE = ∴x DE CE 3==∴5.137.23==+=x x x AC ∴5=x ∴AD =10米 ……………10分B23.(1)CF ⊥BD ……………1分证明:∵∠ACB =45°,AB =AC ∴∠ABC =∠ACB =45°,∴∠BAC =90° ∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90° ∵∠BAD =∠BAC -∠DAC ,∠CAF =∠DAF -∠DAC∴∠BAD =∠CAF ,∴△BAD ≌△CAF ∴∠ACF =∠ABD =45°,∴∠ACF +∠ACB =90° ∴CF ⊥BD ……………3分 (2)如图所示,(1)中的结论仍然成立 证明:过A 作AG ⊥AC 交BC 于G∵∠ACB =45°,∴∠AGC =45°∴∠GAC =90°,AG =AC ∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90° ∵∠GAD =∠GAC +∠DAC ,∠CAF =∠DAF +∠DAC∴∠GAD =∠CAF ,∴△GAD ≌△CAFGB∴∠ACF =∠AGD =45°,∴∠ACF +∠ACB =90° ∴CF ⊥BD ……………6分 (3)作AH ⊥BD 于H ∵∠ACB =45°,∴△AHC 是等腰直角三角形 ∴AH =HC =22AC =22×42=4∵AH ⊥BD ,CF ⊥BD ,∠ADE =90° ∴△ADH ∽△DPC ,∴CPCD=DHAH……………8分 当点D 在线段BC 上时DH =HC -CD =4-2=2 ∴CP2=24,∴CP =1……………9分 当点D 在线段BC 的延长线上时 DH =HC +CD =4+2=6 ∴CP2=64,∴CP =3……………10分 24.(1))32,2(C , 60=∠OCB ……………………2分(2))3,0(t P ,)332,(t t Q --……………………6分(3)①当点P 在线段OB 上时: 过点Q 作OB QD ⊥于D ∴PQD ∆∽PCB ∆ ∴BPDPBC DQ =∴tt t 33232322--=∴15-=t ……………………8分当点P 在线段OB 的延长线上时: 过点Q 作OB QD ⊥于D ,作P 关于BC 的对称点'P ∵BCQ BCP ∠=∠ ∴点'P 在CQ 上 ∴QD P '∆∽CB P '∆∴''BP DP BC DQ = ∴323322-=t t ∴15+=t ……………………9分②697174+≤≤t 或6735+≥t …12分。
2015年数学建模试题
城市学院2015年数学建模试题(开卷)专业:物流管理班级:一班学号:201438030104 姓名:陈亮1.游泳接力队员的选择和分配问题某游泳队拟选用甲,乙,丙,丁四名游泳队员组成一个4*100m混合游泳接力队,参加锦标赛。
这四名队员的100m 自由泳,蛙泳,蝶泳,仰泳的成绩如下表一所示。
问:如何选择和分配甲,乙,丙,丁四名队员各自游什么姿势,才有可能取得最好成绩?请建立数学模型,并写出用工具Matlab或Lingo软件的求解程序。
model:sets:person/1..4/;position/1..4/;link(person,position):c,x;endsetsdata:c= 56,63,57,55,74,69,77,76,61,65,63,62,63,71,67,62;enddatamin=@ sum(link:c*x);@ for(person(i):@ sum(position(j):x(i,j))<=1;);@ for(position(i):@ sum(person(j):x(j,i))=1;);@ for(link:@ bin(x));End解得:Global optimal solution found.Objective value: 249.0000Objective bound: 249.0000Infeasibilities: 0.000000Extended solver steps: 0Total solver iterations: 0Variable Value Reduced Cost C( 1, 1) 56.00000 0.000000 C( 1, 2) 63.00000 0.000000 C( 1, 3) 57.00000 0.000000 C( 1, 4) 55.00000 0.000000 C( 2, 1) 74.00000 0.000000 C( 2, 2) 69.00000 0.000000 C( 2, 3) 77.00000 0.000000 C( 2, 4) 76.00000 0.000000 C( 3, 1) 61.00000 0.000000 C( 3, 2) 65.00000 0.000000 C( 3, 3) 63.00000 0.000000 C( 3, 4) 62.00000 0.000000 C( 4, 1) 63.00000 0.000000 C( 4, 2) 71.00000 0.000000 C( 4, 3) 67.00000 0.000000 C( 4, 4) 62.00000 0.000000 X( 1, 1) 0.000000 56.00000 X( 1, 2) 0.000000 63.00000 X( 1, 3) 1.000000 57.00000 X( 1, 4) 0.000000 55.00000 X( 2, 1) 0.000000 74.00000 X( 2, 2) 1.000000 69.00000 X( 2, 3) 0.000000 77.00000 X( 2, 4) 0.000000 76.00000 X( 3, 1) 1.000000 61.00000 X( 3, 2) 0.000000 65.00000 X( 3, 3) 0.000000 63.00000 X( 3, 4) 0.000000 62.00000 X( 4, 1) 0.000000 63.00000 X( 4, 2) 0.000000 71.00000 X( 4, 3) 0.000000 67.00000 X( 4, 4) 1.000000 62.00000Row Slack or Surplus Dual Price1 249.0000 -1.0000002 0.000000 0.0000003 0.000000 0.0000004 0.000000 0.0000005 0.000000 0.0000006 0.000000 0.0000007 0.000000 0.0000008 0.000000 0.0000009 0.000000 0.000000求解得到结果为x13=x22=x31=x44=1,其他变量为0,成绩为249s,即派甲参加蝶泳,乙参加蛙泳,丙参加自由泳,丁参加仰泳的比赛。
2015年全国研究生数学建模竞赛答案
参赛密码(由组委会填写)第十二届“中关村青联杯”全国研究生数学建模竞赛学校上海交通大学参赛队号队员姓名1.2.3.参赛密码(由组委会填写)第十二届“中关村青联杯”全国研究生数学建模竞赛题目基于聚类分析的Hopfield网络求解旅游路线规划问题摘要:本文围绕游遍201个5A级景区旅游问题进行了分析,对无费用限制的旅游时间问题、有时限的旅游费用问题利用聚类分析方法和连续的Hopfield网络分别建立了数学模型并设计了每条旅游线路具体的行程表,最后对求解结果进行了分析与验证。
问题一在无费用限制情况下,要求用最少的时间游遍所有201个景点。
第一步,利用聚类分析方法对201个景点进行聚类。
以按省份分类为主,按地理位置分类为辅,考虑实际环境,综合各自的优势为一体,最终划分出20个区域。
第二步,根据Hopfield 网络的有关方法,以景点间的消耗时间为参考量,建立了适用于问题一的Hopfield网络的计算模型。
并用matlab语言编写模型的程序文件,在matlab软件中运行后得出各个区域内的最优旅游路线。
第三步,结合题干中所有的旅游限制条件,设计出前往各个区域对应的旅游线路具体行程表。
第四步,计算得出游遍201个景点的最短时长为11年。
问题二在十年时间限制条件下,要求用最少的费用游遍所有201个景点。
第一步,根据题目中的条件,针对十年期间的游玩总费用,建立定价模型。
第二步,仍然采用问题一的聚类分析方法的结果,将201个景点聚类成20个区域。
第三步,针对问题二的具体情况,以景点间的消耗时间为参考量,对Hopfield网络的计算模型进行改进,得出各个区域内的最优旅游路线。
第四步,设计出十年游遍所有景点的最低费用路线,总费用为287486.2元。
问题三在前两个问题的基础上,规划出更适合全国旅游爱好者的游玩路线,并以北京市的旅游爱好者为例,给出最佳旅游路线;同时,依据当代旅游爱好者和相关旅游部门的现状,给出合理的建议,以便旅行者获得更好的旅行体验,相关部门提供更好的服务质量。
2015年数学建模试题答案
2014—2015第二学期《数学建模》试卷班级:学号:姓名:一、填空题(每题8分,共40分)1. 所谓数学建模的五步建模法是指下列五个基本步骤,按一般顺序可以写出为2. 学校共有1000名学生,235人住在A宿舍,333人住在B宿舍,432人住在C宿舍.学生们要组织一个10人的委员会.若按Q值方法,则A宿舍委员数为 5 ;B宿舍委员数为 3 ;C宿舍委员数为 2 .x,时刻t的人口数为)(t x,若人口增长率是常数r,那么人口增长问题的马3. 设开始时的人口数为分配工作甲做 C ;工人乙做 B ;工人丙做 A ;工人丁做 D ,可使总成本最少.5. 设年利率为0.05,则10年后20二、建模题(每题20分,共60分)1.【贷款修路问题】某市政府拟货款10亿元人民币修建一条高速公路,估计公路建成后每天可收取35万元车辆过路费.另外,每年养路费和职工工资等开支费用为2 000万元.(1)若银行货款的年利率为8%,问市政府需要多少年才能还清这笔货款?(2)如果每天所收车辆过路费只有30万元,那么该市政府能否还清货款?(3)如果该公路只能收费20年,问每天至少要收费多少过路费才能还清货款?解:(1)假设这条高速公路每年有350天正常收费。
这条高速公路每年的纯收入为:0.0035×350-0.2=1.025把这条高速公路每年的纯收入全部用于还款,即年还款额a=1.025(亿元)10×0.08×(1+0.08)^x1.025=--------------------------------(1+0.08)^x-1解得:x=19.7(年)∴政府需要19.7年才能还清贷款。
(2)该问题的条件改为每天所收车辆过路费只有30万元,则该条公路每年的纯收入为: 0.003×350-0.2=1.05(亿元)用等额本息还款法的计算模型得出本问计算方程;10×0.08×(1+0.08)^x0.85=----------------------------------(1+0.08)^x-1解得:x=36.8(年)∴该市要36.8年才能还得清贷款。
2015全国大学生数学建模竞赛D题(专科组)
众筹筑屋规划方案设计摘要本题针对众筹筑屋规划问题,以容积率大小为指标,综合分析众筹屋建设方案表、核算相关数据、各种房型建设约束范围、参筹登记网民对各种房型的满意比例和相关说明,运用线性规划、检验法分别建立了收益最大化模型、检验方法模型,运用EXCEL、LINGO等数学软件得出了相应的各种房型的套数。
最后,我们从收益最大化的角度对方案II进行了评价,与方案I作对比得到了新方案更优的结论。
针对问题一,根据题目给出数据对开发成本、收益、容积率、增值税,建立数学模型。
1.成本=开发成本+土地支付的金额+税收成本(所有收入的5.56%)2.收益(L)=(各建筑每平米的售价-每各建筑平米开发成本)*各建筑建筑面积*各房屋套数-购地成本-税收3.容积率=总建筑面积/土地所有面积4.增值税将其他类型的房型根据普通和非普通房型面积比例分摊,再分类为普通宅和非普通宅分别计算增值额和扣除项目金额。
再由附件二得出数学模型增值额:iiiizpnez-=∑=1111分别计算普通房型和非普通房型的增值税,整合得出增值税。
针对问题二,根据所给房型的建设约束范围、参筹满意度比例等条件,确定各种房型的对应比例。
在考虑总成本即开发成本、扣除项目金额和地价最小的前提下运用线性规划思想,建立了收益最大化模型。
以容积率小于或等于2.28为条件,同时为了确定各种房型的建房套数和网民对各种房型的满意比例之间的对应关系,我们引入了0—1规划并运用LINGO数学软件分别对11个房型进行线性规划分析,从而得到11种房型的套数。
针对问题三,我们在问题一和问题二的基础上,首先,本文还对模型的误差进行了定性分析;利用lingo软件对问题二中的方案II进行了检验,恰当地对新的方案址进行了评价;最后对众筹筑房问题进行了推广。
本文建模思路清晰,观点独到,分析全面,特色分明。
关键词:众筹筑屋 0-1规划 LINGO EXCEL§1 问题的重述众筹筑屋是互联网时代一种新型的房地产形式。
数学建模竞赛试题 2015
A题飞越北极2000年6月,扬子晚报发布消息:“中美航线下月可飞越北极,北京至底特律可节省4小时”,摘要如下:7月1日起,加拿大和俄罗斯将允许民航班机飞越北极,此改变可大幅度缩短北美与亚洲间的飞行时间,旅客可直接从休斯敦,丹佛及明尼阿波利斯直飞北京等地。
据加拿大空中交通管制局估计,如飞越北极,底特律至北京的飞行时间可节省4个小时。
由于不需中途降落加油,实际节省的时间不止此数。
假设:飞机飞行高度约为10公里,飞行速度约为每小时980公里;从北京至底特律原来的航线飞经以下10处:A1 (北纬31度,东经122度); A2 (北纬36度,东经140度);A3 (北纬 53度,西经165度); A4 (北纬62度,西经150度);A5 (北纬 59度,西经140度); A6 (北纬 55度,西经135度);A7 (北纬 50度,西经130度); A8 (北纬 47度,西经125度);A8 (北纬 47度,西经122度); A10 (北纬 42度,西经87度)。
请对“北京至底特律的飞行时间可节省4小时“从数学上作出一个合理的解释,分两种情况讨论:(1)设地球是半径为6371千米的球体;(2)设地球是一旋转椭球体,赤道半径为6378千米,子午线短半轴为6357千米。
B题:DNA限制性图谱的绘制绘制DNA限制性图谱是遗传生物学中的重要问题。
由于DNA分子很长,目前的实验技术无法对其进行直接测量,所以生物学家们需要把DNA分子切开,一段一段的来测量。
在切开的过程中,DNA片段在原先DNA分子上的排列顺序丢失了,如何找回这些片段的排列顺序是一个关键问题。
为了构造一张限制性图谱,生物学家用不同的生化技术获得关于图谱的间接的信息,然后采用组合方法用这些数据重构图谱。
一种方法是用限制性酶来消化DNA分子。
这些酶在限制性位点把DNA链切开,每种酶对应的限制性位点不一样。
对于每一种酶,每个DNA分子可能有多个限制性位点,此时可以按照需要来选择切开某几个位点(不一定连续)。
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历年全国数学建模试题及解法归纳
赛题解法
93A非线性交调的频率设计拟合、规划
93B足球队排名图论、层次分析、整数规划94A逢山开路图论、插值、动态规划
94B锁具装箱问题图论、组合数学
95A飞行管理问题非线性规划、线性规划
95B天车与冶炼炉的作业调度动态规划、排队论、图论96A最优捕鱼策略微分方程、优化
96B节水洗衣机非线性规划
97A零件的参数设计非线性规划
97B截断切割的最优排列随机模拟、图论
98A一类投资组合问题多目标优化、非线性规划98B灾情巡视的最佳路线图论、组合优化
99A自动化车床管理随机优化、计算机模拟
99B钻井布局0-1规划、图论
00A DNA序列分类模式识别、Fisher判别、人工
神经网络
00B钢管订购和运输组合优化、运输问题
01A血管三维重建曲线拟合、曲面重建
赛题解法
01B 公交车调度问题多目标规划
02A车灯线光源的优化非线性规划
02B彩票问题单目标决策
03A SARS的传播微分方程、差分方程
03B 露天矿生产的车辆安排整数规划、运输问题
04A奥运会临时超市网点设计统计分析、数据处理、优化04B电力市场的输电阻塞管理数据拟合、优化
05A长江水质的评价和预测预测评价、数据处理
05B DVD在线租赁随机规划、整数规划
06A出版社书号问题整数规划、数据处理、优化06B Hiv病毒问题线性规划、回归分析
07A 人口问题微分方程、数据处理、优化07B 最佳交通线路查询多目标规划、图论
08A 照相机问题非线性方程组、优化
08B 大学学费问题数据收集和处理、统计分
析、回归分析
09A制动器试验台的控制方法分析物理模型,计算机仿真09B 眼科病房的合理安排综合评价,决策与预测
10A储油罐的变位识别与罐容标定微积分理论,数值计算10B 2010上海世博会影响力的评价综合评价,统计分析
11A城市表层重金属污染分析综合评价,统计分析
11B交巡警服务平台的设置与调度图论,动态规划
12A葡萄酒的评价综合评价,统计分析
12B太阳能小屋的设计多目标规划
13A车道被占用对城市道路通行能力的影响交通流理论,排队论13B碎纸片的拼接复原算法
14A嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略微分方程,最优化问题14B创意平板折叠桌微积分,几何
赛题发展的特点:
1. 对选手的计算机能力提出了更高的要求:赛题的解决依赖计算机,题目的数据较多,手工计算不能完成,需要使用计算机软件。
问题的数据读取需要计算机技术,如00A(大数据),01A,13B(图象数据,图象处理的方法获得),04A,07B(数据库数据,数据库方法,统计软件包)。
计算机模拟和以算法形式给出最终结果。
2. 赛题的开放性增大解法的多样性,一道赛题可用多种解法。
开放性还表现在对模型假设和对数据处理上。
10B
3. 试题向大规模数据处理方向发展
4. 求解算法和各类现代算法的融合13B 14B。