数学建模模型分类
数学建模分类
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数学建模分类
一、基于数学规划的建模方法
1. 线性规划模型
2. 整数规划模型
3. 二次规划模型
4. 非线性规划模型
5. 动态规划模型
6. 最优化问题建模
二、基于统计分析的建模方法
1. 线性回归模型
2. 逻辑回归模型
3. 主成分分析模型
4. 马尔可夫模型
5. 时间序列模型
6. 方差分析模型
三、基于图论的建模方法
1. 最短路径模型
2. 最小生成树模型
3. 拓扑排序模型
4. 最大流模型
5. 最小费用流模型
6. 图着色问题建模
四、基于优化方法的建模方法
1. 遗传算法模型
2. 蚁群算法模型
3. 粒子群优化模型
4. 模拟退火模型
5. 遗传规划模型
6. 蚁群优化模型
五、基于随机过程的建模方法
1. 马尔可夫链模型
2. 随机游走模型
3. 泊松过程模型
4. 随机差分方程模型
5. 随机微分方程模型
6. 随机优化问题建模
六、基于决策分析的建模方法
1. 决策树模型
2. 神经网络模型
3. 支持向量机模型
4. 贝叶斯网络模型
5. 人工智能模型
6. 多目标决策问题建模。
数学建模中模型的名词解释
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数学建模中模型的名词解释数学建模作为一门学科,是将实际问题转化为数学问题,并运用数学理论和方法来解决问题的过程。
在数学建模中,模型是其中最为重要的概念之一。
模型在解决实际问题时起着关键的作用,可以帮助我们更好地理解现象和规律,并进行预测和优化。
一、模型的定义模型是对实际问题的抽象和简化,通过数学形式来描述。
它可以是数学方程、图表或者其他数学表达形式。
模型的建立需要根据实际问题的特点和需求,选择合适的数学方法和变量,并对其进行适当的假设和简化。
二、数学模型的分类数学模型可以分为动态模型和静态模型两种类型。
1.动态模型动态模型是描述事物随时间变化的模型。
在动态模型中,时间是一个重要的变量,用来描述事物的演化过程。
动态模型可以采用微分方程、差分方程等数学方法进行描述,常见的动态模型包括物理系统的运动学模型、生态系统的种群动力学模型等。
2.静态模型静态模型是描述事物特定状态的模型。
在静态模型中,时间不再是一个重要的变量,模型的关注点集中于某一特定时刻或特定状态下的问题。
静态模型可以采用代数方程、优化模型等进行描述,常见的静态模型包括线性规划模型、统计回归模型等。
三、模型的构建步骤建立数学模型的过程可以分为问题的理解、建立数学模型、求解模型和模型的验证四个步骤。
1.问题的理解问题的理解是建立数学模型的第一步,需要深入了解问题的背景和需求,明确问题的目标和限制条件,分析问题的关键因素和变量。
2.建立数学模型建立数学模型是将实际问题转化为数学问题的过程,需要根据问题的特点和要求选择合适的数学方法和变量,并针对问题进行适当的假设和简化。
建立数学模型时,需要考虑模型的可解性、可行性和合理性。
3.求解模型求解模型是通过数学方法和计算工具,对建立的数学模型进行求解和分析,得到问题的解答或者优化结果。
求解模型时,需要选择合适的求解算法和计算方法,进行模型的计算和推导。
4.模型的验证模型的验证是对模型求解结果的合理性和可靠性进行分析和评价的过程。
数学建模中的常见模型
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数学建模中的常见模型数学建模综合评价模型是一种通过对各个评价指标进行量化,并将它们按照权重进行加权,最终得到一个综合评价值的方法。
这个模型可以应用于多指标决策问题,用于对被评价对象进行排名或分类。
常见的数学建模综合评价模型包括模糊综合评价模型、灰色关联分析模型、Topsis(理想解法)、线性加权综合评价模型、熵值法和秩和比法等。
模糊综合评价模型是一种基于模糊数学理论的方法,它将评价指标的模糊程度考虑在内,得到一个模糊评价结果。
该模型的步骤包括确定评价指标及其权重、构建模糊评价矩阵、进行模糊运算、得到模糊评价结果。
灰色关联分析模型是一种用于分析指标间关联性的方法,它可以帮助我们确定各个指标对被评价对象的影响程度。
该模型的步骤包括确定关联度计算方法、计算各个指标的关联度、得到综合关联度。
Topsis(理想解法)是一种基于距离的方法,它通过计算每个评价对象与理想解的距离,得到一个综合评价值。
该模型的步骤包括确定正负理想解、计算距离、得到综合评价值。
线性加权综合评价模型是一种常用的多指标决策方法,它将各个评价指标的权重与指标值线性组合起来,得到一个综合评价值。
该模型的优点是简单易操作,计算方便,可以对各个指标的重要性进行量化,并将其考虑在评价中。
但是,该模型的权重确定较为主观,且假设指标之间相互独立,不考虑相关性。
熵值法是一种基于信息熵理论的方法,它通过计算每个指标的熵值,得到一个综合评价值。
该模型的步骤包括计算指标的熵值、计算权重、得到综合评价值。
秩和比法是一种用于处理多指标决策问题的方法,它通过计算指标的秩和比,得到一个综合评价值。
该模型的步骤包括编秩、计算秩和比、得到综合评价值。
根据具体的评价需求和问题特点,我们可以选择合适的数学建模综合评价模型来进行评价。
每个模型都有其优点和缺点,需要根据具体情况进行选择和应用。
<span class="em">1</span><spanclass="em">2</span><span class="em">3</span> #### 引用[.reference_title] - *1* *2* *3* [数学建模——评价模型]()[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_sourc e":"vip_chatgpt_mon_search_pc_result","utm_medium":"di stribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_itemstyle="max-width: 100%"] [ .reference_list ]。
数学建模分类模型
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数学建模分类模型
数学建模分类模型是利用数学技术,在计算机环境中构建出一系列的
分类模型,它可以对对象进行划分,根据划分的结果选择合适的计算模型,以便完成对象属性的计算和分类。
数学建模分类模型有很多,主要有线性
分类模型、非线性分类模型、支持向量机分类模型、决策树分类模型、朴
素贝叶斯分类模型、神经网络分类模型等。
线性分类模型是在定义的特征
空间中建模,主要利用一个或多个线性超平面将实例空间划分成多个子空间;非线性分类模型是在数据特征的特征空间中建立的模型,通过训练数
据生成某种更复杂的函数模型来划分数据;支持向量机分类模型是基于寻
找最大边界线分类模型,它能够正确分类线性不可分的数据;决策树分类
模型是基于递归地划分样本的一种建模方法;朴素贝叶斯分类模型是一种
生成模型,基于贝叶斯定理和特征条件独立性假设;神经网络分类模型是
一种基于多层神经元结构构建问题分类模型。
数学模型与数学建模
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数学模型与数学建模数学模型是运用数学方法描述现实或抽象问题的一种工具或方法。
数学模型又可分为解析模型和仿真模型两种。
解析模型是指基于已知公式和数据进行分析求解,得到数学表达式或数值解的模型。
仿真模型是指利用计算机建立的模拟系统模型,根据模型建立的规则模拟输入变量所产生的输出结果。
数学建模是指通过数学知识把实际问题抽象为数学问题,并基于其建立数学模型。
数学建模技术可应用于各个领域,如自然科学、工程技术、社会科学、医学等。
下面就对数学模型和数学建模的一些概念和应用进行详细介绍。
一、数学模型的分类数学模型主要包括解析模型和仿真模型。
下面分别介绍:1、解析模型解析模型是指通过已知数据和公式,进行分析推导求解数学表达式或数值解的模型。
它是基于数学理论和分析方法的,其主要步骤为:建立问题的数学模型、求解模型、验证模型和应用模型。
解析模型主要包括以下几种类型:(1)几何模型几何模型是指通过几何图形描述实际问题的模型。
如,根据实际问题的条件,建立几何图形,求解图形的面积、周长、体积等数学问题,就是利用几何模型进行的建模。
几何模型常用于计算机图形学、工程地质学、建筑工程学等领域。
(2)微积分模型微积分模型是指通过微积分的方法求解实际问题的模型。
微积分是数学分析的基础,微积分模型广泛应用于科学工程领域。
如在热力学、流体力学、电磁学、生物学等领域,常用微积分模型来研究问题。
(3)代数模型代数模型是指通过代数方程和不等式描述实际问题的模型。
如根据实际问题建立代数模型求解方程组、解析几何等问题。
代数模型广泛应用于物理、经济、金融等领域。
(4)概率统计模型概率统计模型是指通过概率统计理论描述实际问题的模型。
如,许多保险公司的经营决策是基于概率统计模型的建立和分析的。
又如,酒店的房价决定也取决于概率统计模型。
2、仿真模型仿真模型是指利用计算机模拟系统建立的模型。
计算机可以模拟出一些人工难以模拟或难以观测的复杂系统,并通过模拟结果对系统进行推理分析或进行决策。
数学建模分类方法大全
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23,混合泳接力模型
24,投入产出模型
25,三级火箭模型
26,糖尿病模型
27,传染病模型
28,生物种群模型
29,人口模型
30,分子模型
31,扫雪模型
32,商人过河问题
196
冲突目标
Minmax与maxmin
机会约束
约束满足概率性>P
矛盾约束
约束相互矛盾
单纯形法
木匠生产模型
注意步骤性。
215
组合模型
参数模型
动态规划
决策法
背包问题
排序问题
多步骤形的规划
数值搜索法
工业流程优化
黄金分割搜索法
还有二分搜索法
233
网络流
最大树
最大流
最短路
关键路线法
网络计划
布点问题
中心问题
重心问题
384
最优化
模拟退火法
神经网络
遗传算法
分治算法
差分进化
蚁行算法
粒子群
不确定
模型
灰色系统
数理统计
模糊数学
聚类分析
无分类
模型名称
所在目录
1,国有企业业绩分化的数学模型
2,打假问题的机理数学分析
3,足球比赛排名问题
4,大象群落的稳定性分析
5,火车便餐最有价格方案
6,影院最优设计方案
7,国有企业业绩分化的数学模型
数学建模分类方法大全
类别
类别(2)
模型名称
关键点
备注
参考书目
复杂系统
库存模型
排队模型
可靠系统
差分方程模型
动力系统类
酵母菌增长模型
常见数学建模模型
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常见数学建模模型一、线性规划模型线性规划是一种常用的数学建模方法,它通过建立线性函数和约束条件,寻找最优解。
线性规划可以应用于各种实际问题,如生产调度、资源分配、运输问题等。
通过确定决策变量、目标函数和约束条件,可以建立数学模型,并利用线性规划算法求解最优解。
二、整数规划模型整数规划是线性规划的一种扩展形式,它要求决策变量为整数。
整数规划模型常用于一些离散决策问题,如旅行商问题、装箱问题等。
通过引入整数变量和相应的约束条件,可以将问题转化为整数规划模型,并利用整数规划算法求解最优解。
三、非线性规划模型非线性规划是一类目标函数或约束条件中存在非线性项的优化问题。
非线性规划模型常见于工程设计、经济优化等领域。
通过建立非线性函数和约束条件,可以将问题转化为非线性规划模型,并利用非线性规划算法求解最优解。
四、动态规划模型动态规划是一种通过将问题分解为子问题并以递归方式求解的数学建模方法。
动态规划常用于求解具有最优子结构性质的问题,如背包问题、最短路径问题等。
通过定义状态变量、状态转移方程和边界条件,可以建立动态规划模型,并利用动态规划算法求解最优解。
五、排队论模型排队论是一种研究队列系统的数学理论,可以用于描述和优化各种排队系统,如交通流、生产线、客户服务等。
排队论模型通常包括到达过程、服务过程、队列长度等要素,并通过概率和统计方法分析系统性能,如平均等待时间、系统利用率等。
六、图论模型图论是一种研究图结构和图算法的数学理论,可以用于描述和优化各种实际问题,如网络优化、路径规划、社交网络等。
图论模型通过定义节点、边和权重,以及相应的约束条件,可以建立图论模型,并利用图算法求解最优解。
七、随机模型随机模型是一种考虑不确定性因素的数学建模方法,常用于风险评估、金融建模等领域。
随机模型通过引入随机变量和概率分布,描述不确定性因素,并利用概率和统计方法分析系统行为和性能。
八、模糊模型模糊模型是一种用于处理模糊信息的数学建模方法,常用于模糊推理、模糊控制等领域。
常见数学建模模型
![常见数学建模模型](https://img.taocdn.com/s3/m/47822fb7690203d8ce2f0066f5335a8102d266f2.png)
常见数学建模模型一、线性规划模型线性规划是一种常见的数学优化方法,广泛应用于工程、经济、管理等领域。
线性规划模型的目标是在给定的约束条件下,求解一个线性目标函数的最优解。
其中,约束条件通常是线性等式或不等式,而目标函数是一个线性函数。
在实际应用中,线性规划模型可以用于生产计划、资源分配、运输问题等。
例如,一个工厂的生产计划中需要确定每种产品的产量,以最大化利润为目标,并且需要满足一定的生产能力和市场需求的约束条件。
二、整数规划模型整数规划是线性规划的一种扩展形式,其目标函数和约束条件仍然是线性的,但变量需要取整数值。
整数规划模型常用于离散决策问题,如项目选择、设备配置等。
例如,一个公司需要决定购买哪些设备以满足生产需求,设备的数量必须是整数,且需要考虑成本和产能的约束。
三、动态规划模型动态规划是一种求解多阶段决策问题的数学方法。
该模型通常包含一个阶段决策序列和一个状态转移方程,通过递推求解最优解。
动态规划模型被广泛应用于资源分配、路径规划、项目管理等领域。
例如,一个工程项目需要确定每个阶段的最佳决策,以最小化总成本或最大化总效益。
在每个阶段,决策的结果会影响到下一个阶段的状态和决策空间,因此需要使用动态规划模型进行求解。
四、图论模型图论是研究图和网络的数学理论。
图论模型常用于解决网络优化、路径规划、最短路径等问题。
例如,一个物流公司需要确定最佳的送货路径,以最小化运输成本或最短时间。
可以将各个地点看作图中的节点,道路或路径看作边,利用图论模型求解最优路径。
五、回归分析模型回归分析是研究变量之间关系的一种统计方法。
回归分析模型通常用于预测和建立变量之间的数学关系。
例如,一个销售公司需要预测未来销售额与广告投入、市场份额等因素的关系。
可以通过回归分析模型建立销售额与这些因素之间的数学关系,并进行预测和决策。
六、排队论模型排队论是研究排队系统的数学理论。
排队论模型常用于优化服务质量、降低排队成本等问题。
数学建模中的多分类模型
![数学建模中的多分类模型](https://img.taocdn.com/s3/m/ca012900a9956bec0975f46527d3240c8547a16a.png)
数学建模中的多分类模型是一种用于解决多类别分类问题的算法。
在多分类问题中,输入变量x 对应着多个输出变量y,其中每个输出变量表示一个类别。
多分类模型的目标是根据输入变量x 的取值,预测其对应的输出变量y 的类别。
以下是一些常见的多分类模型:1. 感知机(Perceptron):感知机是一种二分类模型,它可以扩展到多分类问题。
在多分类问题中,感知机需要训练多个模型,每个模型对应一个类别。
训练过程中,感知机通过调整权重和阈值来实现分类。
2. 决策树(Decision Tree):决策树是一种基于树结构的分类模型,它可以根据输入变量的取值将数据划分为不同的类别。
在多分类问题中,决策树通常采用树状结构,每个叶子节点对应一个类别。
3. 支持向量机(Support Vector Machine,SVM):支持向量机是一种基于最大间隔原则的二分类模型,它可以扩展到多分类问题。
在多分类问题中,SVM 通常采用“一对一”(one-vs-one)或“一对多”(one-vs-all)策略。
4. 贝叶斯分类器(Bayesian Classifier):贝叶斯分类器基于贝叶斯定理,通过计算输入变量x 属于每个类别的概率来确定其类别。
在多分类问题中,贝叶斯分类器可以采用多项式分布或高斯分布等概率模型。
5. 神经网络(Neural Network):神经网络是一种模拟人脑神经元结构的计算模型,它可以用于多分类问题。
神经网络通过多层神经元组成,每层神经元根据前一层的输入进行计算,最终输出类别。
常见的神经网络有多层感知机(MLP)和深度神经网络(DNN)等。
6. 集成学习(Ensemble Learning):集成学习是一种组合多个弱分类器的方法,以提高分类性能。
常见的集成学习方法有Bagging(Bootstrap Aggregating,引导随机森林)、Boosting(如Adaboost)等。
7. 聚类算法(Clustering Algorithm):聚类算法可以将无标签的数据划分为多个类别。
数学建模常用模型及代码
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数学建模常用模型及代码
一.规划模型
1.线性规划
线性规划与非线性规划问题一般都是求最大值和最小值,都是利用最小的有限资源来求最大利益等,一般都利用lingo工具进行求解。
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2.整数规划
求解方式类似于线性规划,但是其决策变量x1,x2等限定都是整数的最优化问题。
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3. 0-1规划
决策变量只能为0或者为1的一类特殊的整数规划。
n个人指派n项工作的问题。
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4.非线性规划
目标函数或者存在约束条件函数是决策变量的非线性函数的最优化问题。
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5.多目标规划
研究多于一个的目标函数在给定区域上的最优化。
把求一个单目标,在此单目标最优的情况下将其作为约束条件再求另外一个目标。
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6.动态规划
运筹学的一个分支。
求解决策过程最优化的过程。
传送门
二. 层次分析法
是一种将定性和定量相结合的,系统化的,层次化的分析方法,主要有机理分析法和统计分析法。
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三.主成分分析
指标之间的相关性比较高,不利于建立指标遵循的独立性原则,指标之间应该互相独立,彼此之间不存在联系。
传送门。
美赛数学建模常用模型及解析
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美赛数学建模常用模型及解析
数学建模是数学与实际问题的结合,解决实际问题的具体数学模型是数学建模的核心。
以下是一些美赛中常用的数学模型及其解析。
1. 线性规划模型
线性规划模型是一种最常见的优化模型,它的目标是在给定的约束条件下,寻找一个线性函数的最大值或最小值。
线性规划模型可以用于解决资源分配、生产计划、运输优化等问题。
2. 整数规划模型
整数规划是线性规划的一个扩展,它要求决策变量只能取整数值。
整数规划模型可以应用于旅行商问题、装配线平衡问题等需要整数解决方案的实际问题。
3. 动态规划模型
动态规划是一种将多阶段决策问题转化为单阶段决策问题求解的方法。
动态规划模型可以用于解决背包问题、序列对齐问题等需要在不同阶段做出决策的问题。
4. 排队论模型
排队论模型用于分析系统中的排队现象,包括到达率、服务率、系统稳定性等指标。
排队论模型可以用于研究交通流量、电话系统、服务器排队等实际问题。
5. 随机过程模型
随机过程模型用于描述随机事件的演变过程,其中最常见的是马尔可夫链和布朗运动。
随机过程模型可以用于模拟金融市场、天气预测、股票价格等随机变化的问题。
这些模型只是数学建模中常用的几种类型,实际问题通常需要综合运用多种模型进行分析和求解。
对于每个具体的问题,需根据问题的特点和要求选择合适的数学模型,进行合理的建模和求解。
数学建模模型常用的四大模型及对应算法原理总结
![数学建模模型常用的四大模型及对应算法原理总结](https://img.taocdn.com/s3/m/2a16631a302b3169a45177232f60ddccdb38e657.png)
数学建模模型常用的四大模型及对应算法原理总结四大模型对应算法原理及案例使用教程:一、优化模型线性规划线性回归是利用数理统计中回归分析,来确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法,在线性回归分析中,只包括一个自变量和一个因变量,且二者的关系可用一条直线近似表示,这种回归分析称为一元线性回归分析。
如果回归分析中包括两个或两个以上的自变量,且因变量和自变量之间是线性关系,则称为多元线性回归分析。
案例实操非线性规划如果目标函数或者约束条件中至少有一个是非线性函数时的最优化问题叫非线性规划问题,是求解目标函数或约束条件中有一个或几个非线性函数的最优化问题的方法。
建立非线性规划模型首先要选定适当的目标变量和决策变量,并建立起目标变量与决策变量之间的函数关系,即目标函数。
然后将各种限制条件加以抽象,得出决策变量应满足的一些等式或不等式,即约束条件。
整数规划整数规划分为两类:一类为纯整数规划,记为PIP,它要求问题中的全部变量都取整数;另一类是混合整数规划,记之为MIP,它的某些变量只能取整数,而其他变量则为连续变量。
整数规划的特殊情况是0-1规划,其变量只取0或者1。
多目标规划求解多目标规划的方法大体上有以下几种:一种是化多为少的方法,即把多目标化为比较容易求解的单目标,如主要目标法、线性加权法、理想点法等;另一种叫分层序列法,即把目标按其重要性给出一个序列,每次都在前一目标最优解集内求下一个目标最优解,直到求出共同的最优解。
目标规划目标规划是一种用来进行含有单目标和多目标的决策分析的数学规划方法,是线性规划的特殊类型。
目标规划的一般模型如下:设xj是目标规划的决策变量,共有m个约束条件是刚性约束,可能是等式约束,也可能是不等式约束。
设有l个柔性目标约束条件,其目标规划约束的偏差为d+, d-。
设有q个优先级别,分别为P1, P2, …, Pq。
在同一个优先级Pk中,有不同的权重,分别记为[插图], [插图](j=1,2, …, l)。
数学建模分类方法大全
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汽车租赁模型要结合蒙特卡罗算法176投票趋势模型177马尔可夫链Markov 决策离散概率模型串联和并联系统模型178无约束类生产计划模型192取整数类载货模型194动态规划类197多目标规划类投资问题有时须对目标进行取舍。
可采取加权系统层次分析196冲突目标Minmax 与maxmin机会约束约束满足概率性>P 矛盾约束约束相互矛盾单纯形法木匠生产模型注意步骤性。
215组合模型参数模型动态规划决策法背包问题排序问题多步骤形的规划线性规划模型数值搜索法工业流程优化黄金分割搜索法还有二分搜索法233最大树最大流最短路关键路线法网络计划布点问题中心问题重心问题运输问题网络流分配问题匈牙利方法最大匹配最优匹配旅行推销问题中国邮递员问题分式规划目标是分式凸规划非线性规划几何规划2人0种对策鞍点对策混合对策对策合作单摆模型通过实验选择最终模型253爆炸模型函数随爆炸威力上升改变258烤火鸡模型262量纲分析模型阻力模型使用相似性、比例性。
注意它额外定义的物理量。
268军备竞赛模型民防、移动发射台、多弹头271税收-能源危机模型参考经济学书籍!288图标模型税收归宿模型税收-汽油短缺模型马尔萨斯人口模型无限增长299人口模型有限增长模型可推广到其它生物的增长301用药模型储蓄模型关注Euler 法的使用(该法并不精确)326竞争捕猎模型363页:相应的Euler 法使用生物关系模型捕食者-食饵模型Scheafer 微分方程模型Lanchester 战斗模型350SIR 模型军备竞赛的经济模型355微分方程模型混沌与分形模型连续Steiner 树模型名称所在目录1,国有企业业绩分化的数学模型2,打假问题的机理数学分析3,足球比赛排名问题4,大象群落的稳定性分析5,火车便餐最有价格方案6,影院最优设计方案7,国有企业业绩分化的数学模型8,打假问题的机理数学分析9,足球比赛排名问题10,大象群落的稳定性分析11,火车便餐最有价格方案12,施肥效果分析13,迷宫问题14,锁具装箱问题15,密码问题16,席位分配模型初等模型17,双重玻璃窗功效模型18,储存模型优化模型19,森林救火模型20,消费者均衡模型21,加工奶制品模型数学规划模型22,自来水输送模型23,混合泳接力模型24,投入产出模型25,三级火箭模型26,糖尿病模型27,传染病模型28,生物种群模型29,人口模型30,分子模型31,扫雪模型32,商人过河问题。
初中数学建模30种经典模型
![初中数学建模30种经典模型](https://img.taocdn.com/s3/m/2e80abed51e2524de518964bcf84b9d528ea2c84.png)
初中数学建模30种经典模型初中数学建模是培养学生综合运用数学知识解决实际问题的一种教学方法和手段。
以下是初中数学建模中的30种经典模型,并对每种模型进行简要介绍:1.线性规划模型:通过建立线性目标函数和线性约束条件,优化解决线性规划问题。
2.排队论模型:研究排队系统中的等待时间、服务能力等问题,以优化系统效率。
3.图论模型:利用图的概念和算法解决实际问题,如最短路径、网络流等。
4.组合数学模型:应用组合数学的方法解决实际问题,如排列组合、集合等。
5.概率模型:利用概率理论分析和预测事件发生的可能性和规律。
6.统计模型:收集、整理和分析数据,通过统计方法得出结论和推断。
7.几何模型:运用几何知识解决实际问题,如图形的面积、体积等。
8.算术平均模型:利用算术平均数来描述和分析数据的集中趋势。
9.加权平均模型:利用加权平均数考虑不同数据的重要性来得出综合结论。
10.正态分布模型:应用正态分布来描述和分析数据的分布情况。
11.投影模型:通过投影的方法解决几何体在平面上的投影问题。
12.比例模型:利用比例关系解决实际问题,如物体的放大缩小比例等。
13.数据拟合模型:根据已知数据点,通过曲线或函数拟合来推测未知数据点。
14.最优化模型:寻找最大值或最小值,优化某种指标或目标函数。
15.路径分析模型:研究在网络或图中找到最优路径的问题。
16.树状图模型:通过树状图的结构来描述和解决问题,如决策树等。
17.随机模型:基于随机事件和概率进行建模和分析。
18.多项式拟合模型:利用多项式函数对数据进行拟合和预测。
19.逻辑回归模型:通过逻辑回归分析,预测和分类离散型数据。
20.回归分析模型:分析自变量和因变量之间的关系,并进行预测和推断。
21.梯度下降模型:通过梯度下降算法来求解最优解的问题。
22.贪心算法模型:基于贪心策略解决最优化问题,每次选择当前最优解。
23.线性回归模型:通过线性关系对数据进行建模和预测。
24.模拟模型:通过构建模拟实验来模拟和分析实际情况。
数学建模四大模型归纳
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四类基本模型1 优化模型1.1 数学规划模型线性规划、整数线性规划、非线性规划、多目标规划、动态规划。
1.2 微分方程组模型阻滞增长模型、SARS 传播模型。
1.3 图论与网络优化问题最短路径问题、网络最大流问题、最小费用最大流问题、最小生成树问题(MST)、旅行商问题(TSP)、图的着色问题。
1.4 概率模型决策模型、随机存储模型、随机人口模型、报童问题、Markov 链模型。
1.5 组合优化经典问题● 多维背包问题(MKP)背包问题:n 个物品,对物品i ,体积为i w ,背包容量为W 。
如何将尽可能多的物品装入背包。
多维背包问题:n 个物品,对物品i ,价值为i p ,体积为i w ,背包容量为W 。
如何选取物品装入背包,是背包中物品的总价值最大。
多维背包问题在实际中的应用有:资源分配、货物装载和存储分配等问题。
该问题属于NP 难问题。
● 二维指派问题(QAP)工作指派问题:n 个工作可以由n 个工人分别完成。
工人i 完成工作j 的时间为ij d 。
如何安排使总工作时间最小。
二维指派问题(常以机器布局问题为例):n 台机器要布置在n 个地方,机器i 与k 之间的物流量为ik f ,位置j 与l 之间的距离为jl d ,如何布置使费用最小。
二维指派问题在实际中的应用有:校园建筑物的布局、医院科室的安排、成组技术中加工中心的组成问题等。
●旅行商问题(TSP)旅行商问题:有n个城市,城市i与j之间的距离为d,找一条经过n个城ij市的巡回(每个城市经过且只经过一次,最后回到出发点),使得总路程最小。
●车辆路径问题(VRP)车辆路径问题(也称车辆计划):已知n个客户的位置坐标和货物需求,在可供使用车辆数量及运载能力条件的约束下,每辆车都从起点出发,完成若干客户点的运送任务后再回到起点,要求以最少的车辆数、最小的车辆总行程完成货物的派送任务。
TSP问题是VRP问题的特例。
●车间作业调度问题(JSP)车间调度问题:存在j个工作和m台机器,每个工作由一系列操作组成,操作的执行次序遵循严格的串行顺序,在特定的时间每个操作需要一台特定的机器完成,每台机器在同一时刻不能同时完成不同的工作,同一时刻同一工作的各个操作不能并发执行。
数学建模常用算法模型
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数学模型的分类按模型的数学方法分:几何模型、图论模型、微分方程模型、概率模型、最优控制模型、规划论模型、马氏链模型等按模型的特征分:静态模型和动态模型,确定性模型和随机模型,离散模型和连续性模型,线性模型和非线性模型等按模型的应用领域分:人口模型、交通模型、经济模型、生态模型、资源模型、环境模型等.按建模的目的分:预测模型、优化模型、决策模型、控制模型等一般研究数学建模论文的时候,是按照建模的目的去分类的,并且是算法往往也和建模的目的对应按对模型结构的了解程度分:有白箱模型、灰箱模型、黑箱模型等比赛尽量避免使用,黑箱模型、灰箱模型,以及一些主观性模型.按比赛命题方向分:国赛一般是离散模型和连续模型各一个,2016美赛六个题目离散、连续、运筹学/复杂网络、大数据、环境科学、政策数学建模十大算法1、蒙特卡罗算法该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性,比较好用的算法2、数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用Matlab作为工具3、线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、Lingo软件实现4、图论算法这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备5、动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法这些算法是算法设计中比较常用的方法,很多场合可以用到竞赛中6、最优化理论的三大非经典算法:模拟退火法、神经网络、遗传算法这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的算法,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用7、网格算法和穷举法当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具8、一些连续离散化方法很多问题都是从实际来的,数据可以是连续的,而计算机只认的是离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的9、数值分析算法如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那一些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用10、图象处理算法赛题中有一类问题与图形有关,即使与图形无关,论文中也应该要不乏图片的这些图形如何展示,以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用Matlab进行处理算法简介1、灰色预测模型必掌握解决预测类型题目.由于属于灰箱模型,一般比赛期间不优先使用.满足两个条件可用:①数据样本点个数少,6-15个②数据呈现指数或曲线的形式2、微分方程预测高大上、备用微分方程预测是方程类模型中最常见的一种算法.近几年比赛都有体现,但其中的要求,不言而喻.学习过程中无法直接找到原始数据之间的关系,但可以找到原始数据变化速度之间的关系,通过公式推导转化为原始数据的关系.3、回归分析预测必掌握求一个因变量与若干自变量之间的关系,若自变量变化后,求因变量如何变化;样本点的个数有要求:①自变量之间协方差比较小,最好趋近于0,自变量间的相关性小;②样本点的个数n>3k+1,k为自变量的个数;③因变量要符合正态分布4、马尔科夫预测备用类似的名词有,马尔科夫链、马尔科夫模型、,马氏链模型等一个序列之间没有信息的传递,前后没联系,数据与数据之间随机性强,相互不影响;今天的温度与昨天、后天没有直接联系,预测后天温度高、中、低的概率,只能得到概率.思考马尔科夫和元胞自动机之间的关系5、时间序列预测必掌握与马尔科夫链预测互补,至少有2个点需要信息的传递,ARMA模型,周期模型,季节模型等6、小波分析预测高大上数据无规律,海量数据,将波进行分离,分离出周期数据、规律性数据;可以做时间序列做不出的数据,应用范围比较广7、神经网络预测备用大量的数据,不需要模型,只需要输入和输出,黑箱处理,建议作为检验的办法8、混沌序列预测高大上比较难掌握,数学功底要求高9、插值与拟合必掌握拟合以及插值还有逼近是数值分析的三大基础工具,通俗意义上它们的区别在于:拟合是已知点列,从整体上靠近它们;插值是已知点列并且完全经过点列;逼近是已知曲线,或者点列,通过逼近使得构造的函数无限靠近它们.10、灰色关联分析法必掌握与灰色预测模型一样,比赛不能优先使用11、模糊综合评判备用评价一个对象优、良、中、差等层次评价,评价一个学校等,不能排序12、主成分分析必掌握评价多个对象的水平并排序,指标间关联性很强13、层次分析法AHP必掌握作决策,去哪旅游,通过指标,综合考虑作决策14、数据包络DEA分析法备用优化问题,对各省发展状况进行评判15、秩和比综合评价法高大上评价各个对象并排序,指标间关联性不强16、优劣解距离法TOPSIS法备用17、投影寻踪综合评价法高大上揉和多种算法,比如遗传算法、最优化理论等18、方差分析、协方差分析等备用方差分析:看几类数据之间有无差异,差异性影响,例如:元素对麦子的产量有无影响,差异量的多少;1992年,作物生长的施肥效果问题协方差分析:有几个因素,我们只考虑一个因素对问题的影响,忽略其他因素,但注意初始数据的量纲及初始情况.2006年,艾滋病疗法的评价及预测问题21、线性规划、整数规划、0-1规划必掌握有约束,确定的目标比较简单,必须掌握22、非线性规划与智能优化算法智能算法至少掌握1-2个,其他的了解即可非线性规划包括:无约束问题、约束极值问题智能优化算法包括:模拟退火算法、遗传算法、改进的遗传算法、禁忌搜索算法、神经网络、粒子群等23、多目标规划和目标规划柔性约束,目标含糊,超过备用24、动态规划备用25、复杂网络优化多因素交错复杂备用,编程好的使用要掌握离散数学中经典的知识点——图论.26、排队论与计算机仿真高大上排队论包括、元胞自动机对编程能来要求较高,一般需要证明其机理符合实际情况,不能作为单独使用这也是大部分队伍使用元胞自动机不获奖的最大原因.27、模糊规划范围约束28、灰色规划难29、图像处理备用MATLAB图像处理,针对特定类型的题目,一般和数值分析的算法有联系.例如2013年国赛B 题,2014网络赛B题.30支持向量机31多元分析1、聚类分析必掌握,参考192、主成分分析必掌握3、因子分析必掌握4、判别分析5、典型相关分析6、对应分析7、多维标度法8、偏最小二乘回归分析32、分类与判别主要包括以下几种方法,1、距离聚类系统聚类常用2、关联性聚类常用3、层次聚类4、密度聚类5、其他聚类6、贝叶斯判别统计判别方法7、费舍尔判别训练的样本比较多8、模糊识别分好类的数据点比较少33、关联与因果1、灰色关联分析方法样本点的个数比较少2、Sperman或kendall等级相关分析3、Person相关样本点的个数比较多4、Copula相关比较难,金融数学,概率密度5、典型相关分析因变量组Y1234,自变量组X1234,各自变量组相关性比较强,问哪一个因变量与哪一个自变量关系比较紧密6、标准化回归分析若干自变量,一个因变量,问哪一个自变量与因变量关系比较紧密7、生存分析事件史分析难数据里面有缺失的数据,哪些因素对因变量有影响8、格兰杰因果检验计量经济学,去年的X对今年的Y有没影响。
数学建模30种经典模型matlab
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一、概述数学建模是数学与实际问题相结合的产物,通过建立数学模型来解决现实生活中的复杂问题。
Matlab作为一个强大的数学计算工具,在数学建模中具有重要的应用价值。
本文将介绍30种经典的数学建模模型,以及如何利用Matlab对这些模型进行建模和求解。
二、线性规划模型1. 线性规划是数学建模中常用的一种模型,用于寻找最优化的解决方案。
在Matlab中,可以使用linprog函数对线性规划模型进行建模和求解。
2. 举例:假设有一家工厂生产两种产品,分别为A和B,要求最大化利润。
产品A的利润为$5,产品B的利润为$8,而生产每单位产品A 和B分别需要8个单位的原料X和10个单位的原料Y。
此时,可以建立线性规划模型,使用Matlab求解最大化利润。
三、非线性规划模型3. 非线性规划是一类更加复杂的规划问题,其中目标函数或约束条件存在非线性关系。
在Matlab中,可以使用fmincon函数对非线性规划模型进行建模和求解。
4. 举例:考虑一个有约束条件的目标函数,可以使用fmincon函数在Matlab中进行建模和求解。
四、整数规划模型5. 整数规划是一种特殊的线性规划问题,其中决策变量被限制为整数。
在Matlab中,可以使用intlinprog函数对整数规划模型进行建模和求解。
6. 举例:假设有一家工厂需要决定购物哪种机器设备,以最大化利润。
设备的成本、维护费用和每台设备能生产的产品数量均为已知条件。
可以使用Matlab的intlinprog函数对该整数规划模型进行建模和求解。
五、动态规划模型7. 动态规划是一种数学优化方法,常用于多阶段决策问题。
在Matlab 中,可以使用dynamic programming toolbox对动态规划模型进行建模和求解。
8. 举例:考虑一个多阶段生产问题,在每个阶段都需要做出决策以最大化总利润。
可以使用Matlab的dynamic programming toolbox对该动态规划模型进行建模和求解。
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制造模型
优
化
问
石油转运模型
题 航天飞机的水箱模型
渔业模型
模拟退火法
神经网络
B 遗传算法
最 优
分治算法
化 差分进化
蚁行算法
粒子群
不 灰色系统
确 数理统计 定
模 模糊数学 型
聚类分析
363页:相应的 Euler 法使用
350 355
最陡上升 梯度方法
375
Lagrange 乘子法
注意里面涉及 到的经济学概
10,
大象群落的稳定性分析
11,
火车便餐最有价格方案
12,
施肥效果分析
13,
迷宫问题
14,
锁具装箱问题
15,
密码问题
16, 17,
席位分配模型 双重玻璃窗功效模型
初等模型
18, 19,
储存模型 森林救火模型
优化模型
20,
消费者均衡模型
21, 22,
加工奶制品模型 自来水输送模型
数学规划模型
23,
混合泳接力模型
多步骤形 的规划
黄金分割 搜索法
还有二分搜索 法
233
最大树 最大流
最短路
B
网络计划
网
布点问题
络
流
运输问题
分配问题
旅行推销问题 中国邮递员问题
非 分式规划 线
性 凸规划
规
划 几何规划
对 策
2人0种对策
鞍点对策 混合对策
合作
单摆模型 量
纲
分
爆炸模型
析 模
烤火鸡模型
型 阻力模型
图
标
模 型
税收归宿模型
微 分 人口模型 方 程 模 型
模型类型: 一:关联分析类(回归分析、相关分析法、熵权法、归一化、主成分分析、聚类分析、典型 相关分析、灰色关联度分析、层次分析法、判别分析法、小波分析、灵敏度分析、误差分析、 残差检验、回归方程显著性检验) 二:预测类(时间序列、灰色预测、插值拟合) 三:图论模型(最短路问题、图片匹配类模型) 四:最优化类(遗传算法、神经网络、蚁群算法、线性规划、非线性规划、多目标规划、动 态规划)
271
参考经济 学书籍!
288
无限增长 299
可推广到其它 生物的增长
301
关注
Euler 法的使用(该 法并不精确)
326
竞争捕猎模型
生物关系模型
捕食者-食饵模型
Scheafer 微分方程模型
Lanchester 战斗模型
SIR 模型
军备竞赛的经济模型
混沌与分形模型
Steiner 树
库存模型
连
续
停止距离模型 海湾收成模型
97
数 据 拟 合 多项式拟合 模 型
磁带播放模型 停止距离模型(2)
高阶多项
式敏感度 光滑化 115
很强
三阶样条
法。有自然 和强制样
134
条两种
A 时间序列
GM(1,1),指数平滑,线性平滑
预 因果分析法
测
A 灰色关联度分析 聚 聚类分析 类 分 因子分析 析
模
拟 方
蒙特卡罗算法
念和意义
381
注意各种“最 优”的意义
384
无分类
模型名称 1, 国有企业业绩分化的数学模型 2, 打假问题的机理数学分析 3, 足球比赛排名问题 4, 大象群落的稳定性分析
所在目录
5, 火车便餐最有价格方案
6, 影院最优设计方案
7, 国有企业业绩分化的数学模型
8, 打假问题的机理数学分析
9, 足球比赛排名问题
参
类 别
类别(2)
模型名称
关键点
备注
考 书
目
复 库存模型
杂 排队模型 系 统 可靠系统
平衡点;平
酵母菌增长模型
衡点的分
差
类
分 动力系统类
地高辛衰减模型
方
总量一定
程
战争模型
时,对单量
模
的分配
型
不稳定平
竞争物种模型
衡:对初始
值敏感
比 例
钓鱼比赛模型
几何相似 性
性
模
身高、体重与灵活ห้องสมุดไป่ตู้模型
型
最小二乘拟合 A
军备竞赛模型
税收-能源危机模型 税收-汽油短缺模型 马尔萨斯人口模型
有限增长模型 用药模型 储蓄模型
关键路线 法
中心问题 重心问题
匈牙利方 法
最大匹配 最优匹配
目标是分 式
通过实验
选择最终
253
模型
函数随爆炸威 力上升改变
258
262
使用相似 性、比例
性。
注意它额外定 义的物理量。
268
民防、移动发 射台、多弹头
24,
投入产出模型
25,
三级火箭模型
26,
糖尿病模型
27,
传染病模型
28,
生物种群模型
29,
人口模型
30,
分子模型
31,
扫雪模型
32,
商人过河问题
载货模型
投资问题
149
逆线性样
条(可改变 随机数范
155
围)
改变参数
时,改善情
164
况的分析
要结合蒙特卡 罗算法
176
177
178
192
194
197
有时须对
目标进行 取舍。可采
系统层次分析
196
取加权
约束满足
概率性>P
约束相互
矛盾
木匠生产模型
注意步骤 性。
215
决策法 背包问题 排序问题
工业流程优化
法
离 散 概 马尔可夫链 率 模 型
无约束类 取整数类 动态规划类
多目标规划类
冲突目标
线 Minmax 与 maxmin
性 规
机会约束
划 模 矛盾约束
型 单纯形法
组合模型 参数模型
动态规划
数值搜索法
硬币投掷模型
汽油储存模型
港口系统模型
汽车租赁模型 投票趋势模型 Markov 决策 串联和并联系统模型 生产计划模型