数学模型姜启源课件

合集下载

数学模型姜启源 ppt课件

数学模型姜启源 ppt课件
6
《数学模型》 姜启源 主编
数学模型
9 五 5-6 6.4种群的相互依存
2
7.1市场经济中的蛛网模型
10 五 5-6 7.2减肥计划-节食与运动
2
8.3层次分析模型
12 五 5-6 8.4效益的合理分配
2
9.2报童的诀窍(讨论课)
13 五 5-6 9.5随机人口模型
2
9.6航空公司的预定票策略
14 五 5-6 10.1牙膏的销售量
数学模型
对于一个现实对象,为了一个特定目的, 根据其内在规律,作出必要的简化假设, 运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。
数学
建立数学模型的全过程
建模 (包括表述、求解、解释、检验等)
2020/11/13
12
《数学模型》 姜启源 主编
第一章 建立数学模型
1.2 数学建模的重要意义
• 电子计算机的出现及飞速发展; • 数学以空前的广度和深度向一切领域渗透。
1.3 数学建模示例
1.4 数学建模的方法和步骤
1.5 数学模型的特点和分类
1.6 怎样学习数学建模
2020/11/13
8
《数学模型》 姜启源 主编
第一章 建立数学模型
1.1 从现实对象到数学模型
我们常见的模型
玩具、照片、飞机、火箭模型… … ~ 实物模型
水箱中的舰艇、风洞中的飞机… … ~ 物理模型
《数学模型》 姜启源 主编
数学模型
数学模型
2020/11/13
1
《数学模型》 姜启源 主编
数学模型
课程简介
课程名称 数学模型与数学建模 Mathematical Modeling
先修课程 微积分、线性代数、概率论与数理统计 课程简介

简单优化模型 《数学模型》(第三版)电子课件姜启源、谢金星、叶 俊编制

简单优化模型 《数学模型》(第三版)电子课件姜启源、谢金星、叶  俊编制

要 不只是回答问题,而且要建立生产周期、产量与 求 需求量、准备费、贮存费之间的关系。
问题分析与思考
日需求100件,准备费5000元,贮存费每日每件1元。
• 每天生产一次,每次100件,无贮存费,准备费5000元。
每天费用5000元
• 10天生产一次,每次1000件,贮存费900+800+…+100 =4500 元,准备费5000元,总计9500元。
允许 T ' 缺货
模型
Q'
2c1
c 2

c 3
rc2 c3
2c1r c3 c2 c2 c3
不允 许缺 货模 型
T 2c1 rc2
Q rT 2c1r c2
记 c2 c3
c3
T T , Q Q
不 允
1 T ' T , Q' Q c3
t 对g的(相对)敏感度 30
t
S(t, g) Δ t / t dt g 20 Δ g / g dg t
S(t, g) 3 3 3 20 g
10 0
0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 g 0.16
生猪价格每天的降低量g增加1%,出售时间提前3%。
强健性分析
研究 r, g不是常数时对模型结果的影响
模型应用
c2 T,Q
r T ,Q
c1=5000, c2=1,r=100
• 回答问题
T=10(天), Q=1000(件), C=1000(元)
• 经济批量订货公式(EOQ公式)
用于订货、供应、存贮情形
每天需求量 r,每次订货费 c1,每天每件贮存费 c2 , T天订货一次(周期), 每次订货Q件,当贮存量降到 零时,Q件立即到货。

数学模型姜启源-(第五版)名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件

数学模型姜启源-(第五版)名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件

例2 奶制品旳生产销售计划 在例1基础上深加工
12h 1桶 牛奶 或
3kgA1 1kg 2h, 3元
获利24元/kg 0.8kgB1
获利44元/kg
8h
4kgA2
50桶牛奶, 480h
1kg 2h, 3元
获利16元/kg 0.75kgB2
获利32净利润最大
Objective value:
3460.800
Total solver iterations:
2
Variable
Value Reduced
Cost
X1 0.000000
1.680000
X2 168.0000
0.000000
X3 19.20230
0.000000
X4 0.000000
0.000000
O
c l5
l3 D x1
z=0 z=2400
在B(20,30)点得到最优解.
目的函数和约束条件是线性函数 可行域为直线段围成旳凸多边形 目旳函数旳等值线为直线
最优解一定在凸多边 形旳某个顶点取得.
模型求解
软件实现
LINGO
model: max = 72*x1+64*x2; [milk] x1 + x2<50; [time] 12*x1+8*x2<480; [cpct] 3*x1<100; end
决策 变量
目的 函数
8h
4kg A2
1kg
2h, 3元
出售x1 kg A1, x2 kg A2,
获利16元/kg
0.75kg B2
获利32元/kg
x3 kg B1, x4 kg B2

数学模型第五版姜启源课件

数学模型第五版姜启源课件

数学模型第五版姜启源课件1. 引言数学模型是一种以数学方法描述、分析和解决实际问题的工具。

它是现代科学、工程和社会学科中不可或缺的一部分。

姜启源的《数学模型》是国内外广泛采用的教材之一,这份课件是对第五版《数学模型》的经典章节进行概要的总结和讲解。

2. 背景与目的数学模型的研究对象可以是自然界的现象、社会经济问题或工程技术等。

通过建立数学模型,我们可以更好地理解问题的本质,并探索解决问题的方法。

数学模型的建立需要一定的理论基础和技巧,本课件旨在帮助读者快速掌握数学模型的基本概念和建模方法。

3. 数学模型的基本概念数学模型是对实际问题进行抽象和描述的数学形式。

它由问题的假设、变量、关系和约束等要素组成。

本部分介绍了数学模型的基本概念,包括:3.1 假设与逼近数学模型的建立需要对实际问题进行适当的假设和逼近。

假设是对问题中不确定因素的简化和规定,而逼近是对问题中不精确因素的近似和描述。

3.2 变量与参数变量是数学模型中描述问题状态的符号,它可以是数值、向量、矩阵等。

参数是数学模型中的固定值,它们可以是已知的或未知的。

3.3 关系与方程关系是数学模型中描述变量之间相互关系的数学表达式。

方程是关系中等号左右两边相等的表达式。

3.4 约束条件与目标函数约束条件是数学模型中描述问题限制条件的不等式或等式。

目标函数是数学模型中描述问题目标的数学表达式。

4. 常见的数学模型本部分介绍了一些常见的数学模型及其应用场景,包括:4.1 线性模型线性模型是最简单的数学模型之一,它的关系和约束条件可以表示为线性方程或线性不等式。

线性模型广泛应用于经济学、管理学、物理学、工程学等领域。

4.2 非线性模型非线性模型是一类不满足线性关系的数学模型。

它的关系和约束条件可以表示为非线性方程或非线性不等式。

非线性模型常用于生物学、化学、地球物理学等领域的研究。

4.3 动态模型动态模型是描述系统随时间变化的数学模型。

它可以采用微分方程、差分方程或积分方程等形式进行建模。

《数学模型》(第五版)-姜启源-第2章

《数学模型》(第五版)-姜启源-第2章
第二章
初等模型
• 研究对象的机理比较简单
• 用静态、线性、确定性模型即可达到建模目的
可以利用初等数学方法来构造和求解模型
如果用初等和高等的方法建立的模型,其应用效果
差不多,那么初等模型更高明,也更受欢迎.
尽量采用简单的数学工具来建模







双层玻璃窗的功效
划艇比赛的成绩
实物交换
汽车刹车距离与道路通行能力

T2

T1 Ta
Ta Tb k Tb T2
Q1 k1
k2
1
d
d
l
T1 T2
k1
l
Q1 k1
, sh , h
d ( s 2)
k2
d
建模 记单层玻璃窗传导的热量Q2
T1 T2
T1 T2
Q1 k1
Q2 k1
d ( s 2)
2d


T1
2d
Q2
Q1
1
l

, h
Q2 8h 1
d
取 h=l/d=4, 则 Q1/Q2
即双层玻璃窗与同样多材
料的单层玻璃窗相比,可
减少97%的热量损失.
结果分析
Q1/Q2
0.06
0.03
0.02
O
2
4
Q1/Q2所以如此小,是由于层间空气的热传导系
数k2极低, 而这要求空气非常干燥、不流通.
房间通过天花板、墙壁、…损失的热量更多.
vm
vm=vf/2 ~最大流量时的速度
0
km
kj
密度k
0

清华大学数学模型姜启源第八章离散模型ppt课件

清华大学数学模型姜启源第八章离散模型ppt课件

一致性检验 对A确定不一致的允许范围 已知:n 阶一致阵的唯一非零特征根为n
可证:n 阶正互反阵最大特征根 n, 且 =n时为一致阵
定义一致性指标: CI n CI 越大,不一致越严重
n1
为衡量CI 的大小,引入随机一致性指标 RI——随机模 拟得到aij , 形成A,计算CI 即得RI。
w1(3)=(w11(3),w12(3),w13(3),0)T P1
P2
P3
P4
A不一致, 应选权向量w使wi/wj与 aij相差 尽量小(对所有i,j)。
用拟合方法确定w
2
n
min
wi (i1,,n) i1
n j1aij
w wij
非线性 最小二乘
线n
wi(i1, ,n) i1
n j1l
naijlnw wij
Ak (ai(jk)),
a(k) ij
~k步强度 体现多步累积效应
i ,j , k 0 , k k 0 , a i ( k ) s a ( j k ) s 或 a i ( k ) s a ( j ( k ) s s 1 , n )
当k足够大, Ak第i行元素反映Ci的权重 求Ak的行和
2)构造成对比较阵
用成对比较法和1~9尺度,构造各层对上一层每一因素的 成对比较阵。
3)计算权向量并作一致性检验
对每一成对比较阵计算最大特征根和特征向量,作一致性 检验,若通过,则特征向量为权向量。
4)计算组合权向量(作组合一致性检验*)
组合权向量可作为决策的定量依据。
二. 层次分析法的广泛应用
• 应用领域:经济计划和管理,能源政策和分配, 人才选拔和评价,生产决策,交通运输,科研选题, 产业结构,教育,医疗,环境,军事等。

姜启源版数学模型第三版第11章课件

姜启源版数学模型第三版第11章课件
0.184 0.368 0.448
已知初始状态,可预测第 n周初库存量Sn=i 的概率
正则 N 链 ,P N0 P2 0 正则链
稳态概率分布 w 满足 wP=w
w (w 1 ,w 2 ,w 3 ) (0 .2,0 8 .25 ,0 6 .43 )52 n, 状态概率 a (n )(0 .2,8 0 .25,6 0 .43) 52
随机繁殖 讨论基因类型的演变情况
假设
• 设群体中雄性、雌性的比例相等,基因类 型的分布相同(记作D:H:R)
• 每一雄性个体以D:H:R的概率与一雌性个体交配, 其后代随机地继承它们的各一个基因
• 设初始一代基因类型比例D:H:R =a:2b:c (a+2b+c=1), 记p=a+b, q=b+c, 则群体中优势基因和 劣势基因比例 d:r=p:q (p+q=1)。
k
i1
ai
(n)
1
转移 p ij 概 P (X n 1率 jX ni) pij0, k pij1,i1,2, ,k j1
基本方程
k
ai(n1 ) aj(n)pji,
i1 ,2, ,k
j 1
a(n)(a1(n),a2(n),,ak(n)) a(n1)a(n)P
~状态概率向量
P{pij}kk ~转移概率矩阵 a(n)a(0)Pn
p 1 2P (X n 1 2 (后d 代 )X r n ( 1为 d 父 ) )d q为
p 1 3P (X n 1 3 (后r代 )X rn ( 1为 d 父 ) )d 0为
p 2 1 P ( X n 1 1 ( 后 d ) X 代 n d ( 2 d 为 ) ) 父 r 1 /2 p p 为 /2

姜启源编数学模型第四版第3章简单的优化模型-PPT精选

姜启源编数学模型第四版第3章简单的优化模型-PPT精选
建模目的确定恰当的目标函数. • 求解静态优化模型一般用微分法.
问题
3.1 存贮模型
配件厂为装配线生产若干种产品,轮换产品时因更换设 备要付生产准备费,产量大于需求时要付贮存费. 该厂 生产能力非常大,即所需数量可在很短时间内产出.
已知某产品日需求量100件,生产准备费5000元,贮存费 每日每件1元. 试安排该产品的生产计划,即多少天生产 一次(生产周期),每次产量多少,使总费用最小.
A
=QT/2
Q rT
0
T
t
一周期贮存费为
c2
T 0
q(t)dt
c2
QT 2
一周期 总费用
C~
c1
c2
QT 2
c1
c2
rT 2 2
每天总费用平均 值(目标函数)
C(T)C ~c1c2rT TT 2
模型求解 求 T 使C(T)c1c2rTmin
T2
dC 0 dT
T 2 c1 rc 2
模型解释
Q rT 2c1r c2
要 不只是回答问题,而且要建立生产周期、产量与 求 需求量、准备费、贮存费之间的关系.
问题分析与思考
日需求100件,准备费5000元,贮存费每日每件1元. • 每天生产一次, 每次100件,无贮存费,准备费5000元.
每天费用5000元 • 10天生产一次, 每次1000件,贮存费900+800+…+100 =4500元,准备费5000元,总计9500元.
第三章 简单的优化模型
--静态优化模型
3.1 存贮模型 3.2 生猪的出售时机 3.3 森林救火 3.4 消费者的选择 3.5 生产者的决策 3.6 血管分支 3.7 冰山运输
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

3
《数学模型》 姜启源 主编
周次
节次
1 五 5-6
2 五 5-6
3 五 5-6 4 五 5-6 5 五 5-6 6 五 5-6
7 五 5-6 8 五 5-6
数学模型
教学进度
教学内容
1.1-1.5数学模型的介绍 1.6数学模型的基本方法步骤、特点
和分类
2.1公平的席位分配(讨论课) 2.2录像机计数器的用途 2.3双层玻璃的功效
2.7实物交换 3.2生猪的出售时机
3.3森林救火(讨论课) 3.4最优价格
3.6消费者的选择 4.3汽车生产与原油采购
4.5饮料厂的生产与检修 5.1传染病模型(讨论课)
5.2经济增长模型 5.6人口的预测和控制
课时 2
2
2 2 2 2 2
作业 执行情况
6.1捕鱼业的持续收获 .
2
4
6.2军备竞赛(讨论课)
• 用物理定律(匀速运动的距离等于速度乘以 时间)列出数学式子(二元一次方程);
• 求解得到数学解答(x=20, y=5);
• 回答原问题(船速每小时20千米/小时)。
.
9
《数学模型》 姜启源 主编
第一章 建立数学模型
数学模型 (Mathematical Model) 和 数学建模(Mathematical Modeling)
1.4 数学建模的方法和步骤
1.5 数学模型的特点和分类
1.6 怎样学习数学建模
.
6
《数学模型》 姜启源 主编
第一章 建立数学模型
1.1 从现实对象到数学模型
我们常见的模型
玩具、照片、飞机、火箭模型… … ~ 实物模型
水箱中的舰艇、风洞中的飞机… … ~ 物理模型
地图、电路图、分子结构图… … ~ 符号模型
《数学模型》 姜启源 主编
数学模型
9 五 5-6 6.4种群的相互依存
2
7.1市场经济中的蛛网模型
10 五 5-6 7.2减肥计划-节食与运动
2
8.3层次分析模型
12 五 5-6 8.4效益的合理分配
2
9.2报童的诀窍(讨论课)
13 五 5-6 9.5随机人口模型
2
9.6航空公司的预定票策略
14 五 5-6 10.1牙膏的销售量
模型是为了一定目的,对客观事物的一部分 进行简缩、抽象、提炼出来的原型的替代物 模型集中反映了原型中人.们需要的那一部分特征7
《数学模型》 姜启源 主编
第一章 建立数学模型
你碰到过的数学模型——“航行问题”
甲乙两地相距750千米,船从甲到乙顺水航行需30小时, 从乙到甲逆水航行需50小时,问船的速度是多少?
• 预报与决策
• 控制与优化
• 规划与管理
如虎添翼
数学建模
计算机技术
知识经济
.
12
《数学模型》 姜启源 主编
第一章 建立数学模型
1.3 数学建模示例
1.3.1 椅子能在不平的地面上放稳吗
问题分析 通常 ~ 三只脚着地 放稳 ~ 四只脚着地
• 四条腿一样长,椅脚与地面点接触,四脚
模 连线呈正方形; 型 假 • 地面高度连续变化,可视为数学上的连续 设 曲面;
用 x 表示船速,y 表示水速,列出方程:
(x y)30750
x =20
(x y)50750求解 y =5
答:船速每小时20千米/小时.
.
8
《数学模型》
姜启源 主编
第一章 建立数学模型
航行问题建立数学模型的基本步骤
• 作出简化假设(船速、水速为常数); • 用符号表示有关量(x, y表示船速和水速);
C
四个距离
两个距离
(四只脚) 正方形

对称性
A
O
x
D´ D
A,C 两脚与地面距离之和 ~ f() B,D 两脚与地面距离之和 ~ .g()
正方形ABCD 绕O点旋转 14
2
15 五 5-6 Mtlab,Mathematcia数学软件学习
2
(上机)
16 五 5-6 数学建模实验(上机)
2
17 五 5-6 数学建模实验(上机)
2
18
考试
.
评估周
5
《数学模型》 姜启源 主编
数学模型
第一章 建立数学模型
1.1 从现实对象到数学模型
1.2 数学建模的重要意义
1.3 数学建模示例
数学模型
对于一个现实对象,为了一个特定目的, 根据其内在规律,作出必要的简化假设, 运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。
数学
建立数学模型的全过程
建模 (包括表述、求解、解释、检验等)
.
10
《数学模型》 姜启源 主编
第一章 建立数学模型
1.2 数学建模的重要意义
• 电子计算机的出现及飞速发展; • 数学以空前的广度和深度向一切领域渗透。
教材及参考书目
《数学模型》,姜启源主编, 高等.教育出版社
2
《数学模型》 姜启源 主编
数学模型
第一章 建立数学模型
第二章 初等模型
第三章 简单的优化模型
第四章 数学规划模型
第五章 微分方程模型
第六章 稳定性模型
第七章 差分方程模型
第八章 离散模型
第九章 概率模型
第十章 统计回归模型
附录: 数学建模. 实验
• 地面相对平坦,使椅子在任意位置至少三
只脚同时着地。 .
13
《数学模型》 姜启源 主编
第一章 建立数学模型
模型构成
用数学语言把椅子位置和四只脚着地的关系表示出来
• 椅子位置 利用正方形(椅脚连线)的对称性
用(对角线与x轴的夹角)表示椅子位置 B ´ B A ´
• 四只脚着地 椅脚与地面距离为零
距离是的函数
《数学模型》 姜启源 主编
数学模型

数学模型
讲 |
敬 成 林
.
1
《数学模型》 姜启源 主编
数学模型
课程简介
课程名称
学时
36
数学模型与数学建模 Mathematical Modeling
Байду номын сангаас
学分 课程类别
3 专业选修课
先修课程
微积分、线性代数、概率论与数理统计
课程简介
本课程是计算机及管理专业的一门专业选修课。也是本科生参加数学建 模竞赛的辅导课程。数学模型是架于数学理论和实际问题之间的桥梁。 数学建模是应用数学解决实际问题的重要手段和途径。本书介绍数学建 模中常用的一些基本概念、理论和典型的数学模型,包括:数据拟合, 网络模型,优化模型,离散模型、随机模型,时间序列预报模型,回归 分析及其试验设计。通过数学模型和数学建模有关问题的论述和模型实 例的介绍,使学生应用数学解决实际问题的能力有所提高。
数学建模作为用数学方法解决实际问题的第一步, 越来越受到人们的重视。
• 在一般工程技术领域数学建模仍然大有用武之地;
• 在高新技术领域数学建模几乎是必不可少的工具;
• 数学进入一些新领域,为数学建模开辟了许多处女地。
.
11
《数学模型》 姜启源 主编
第一章 建立数学模型
数学建模的具体应用
• 分析与设计
相关文档
最新文档