數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽集訓(xùn)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽集訓(xùn)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽集訓(xùn) 2 隊(duì)。一、組織一個(gè)好的參賽 及吃苦精神。、隊(duì)員要有積極的合作1 互補(bǔ)。、相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，優(yōu)勢(shì)2 一個(gè)寫(xiě)作能力強(qiáng) 一個(gè)計(jì)算機(jī)水平高， 學(xué)基礎(chǔ)好，如：一個(gè)思維敏捷，數(shù) 、一個(gè)優(yōu)秀的隊(duì)長(zhǎng)。3 參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽要注意的問(wèn)題： 第1頁(yè)/共22頁(yè) 3 二、充分重視競(jìng)賽論文的質(zhì)量。 1.評(píng)定參賽隊(duì)的成績(jī)好壞、高低，獲獎(jiǎng)級(jí)別，競(jìng)賽論文是唯一依據(jù)。 2.答卷是競(jìng)賽活動(dòng)的成績(jī)結(jié)晶的書(shū)面形式。 3.寫(xiě)好答卷的訓(xùn)練，是科技寫(xiě)作的一種基本訓(xùn)練。 三、論文評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)： 1、假設(shè)的合理性； 2、建模的創(chuàng)造性；、 3、結(jié)果的合理性； 4、表述的清晰程度。 第2頁(yè)/共22頁(yè) 4 四、數(shù)

2、學(xué)建模競(jìng)賽論文寫(xiě)作規(guī)范：四、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽論文寫(xiě)作規(guī)范： 1、論文摘要在評(píng)獎(jiǎng)中很重要。、論文摘要在評(píng)獎(jiǎng)中很重要。 （1）論文摘要應(yīng)在400字左右。 （2）摘要應(yīng)包括： a.數(shù)學(xué)模型的歸類（在數(shù)學(xué)上屬于什么類型）； b.所用的數(shù)學(xué)知識(shí)、建模的思想、 算法思想、模型及算法特點(diǎn)； c.主要結(jié)果（數(shù)值結(jié)果，結(jié)論）（回答題目所問(wèn)的全部“問(wèn)題”） (3)摘要表述要準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明、條理清晰、合乎語(yǔ)法、字體工整漂亮。 第3頁(yè)/共22頁(yè) 5 2、問(wèn)題的重述、問(wèn)題的重述 將原問(wèn)題表達(dá)清楚，如果問(wèn)題表述很長(zhǎng)，數(shù)據(jù)很 多，可以簡(jiǎn)捷的描述。 3 3、問(wèn)題的分析、問(wèn)題的分析 問(wèn)題進(jìn)行分析； 景知識(shí)的基礎(chǔ)上充分對(duì)在了解實(shí)際問(wèn)題有

3、關(guān)背 4 4、模型假設(shè)、模型假設(shè) （1）根據(jù)題目中條件作出假設(shè)； （2）根據(jù)題目中要求作出假設(shè)； （3）關(guān)鍵性假設(shè)不能缺；假設(shè)要切合題意、合理。 5、符號(hào)說(shuō)明、符號(hào)說(shuō)明 要注意整篇文章符號(hào)一致。 第4頁(yè)/共22頁(yè) 6 ；到復(fù)雜可建多個(gè)模型）、模型的建立（由簡(jiǎn)單6 建立數(shù)學(xué)模型應(yīng)注意以下幾點(diǎn)建立數(shù)學(xué)模型應(yīng)注意以下幾點(diǎn) (1) 分清變量類型，恰當(dāng)使用數(shù)學(xué)工具。分清變量類型，恰當(dāng)使用數(shù)學(xué)工具。 （2）抓住問(wèn)題本質(zhì)，簡(jiǎn)化變量之間的關(guān)系。）抓住問(wèn)題本質(zhì)，簡(jiǎn)化變量之間的關(guān)系。 (3) 建立數(shù)學(xué)模型時(shí)要有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理。建立數(shù)學(xué)模型時(shí)要有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理。 （4）用數(shù)學(xué)方法建模，模型要明確，要有數(shù)學(xué) 表達(dá)式。

4、 7、模型求解、模型求解 （1）重要結(jié)論需要建立數(shù)學(xué)命題時(shí)，命題敘述要符合數(shù)學(xué)命題的表述規(guī)范，盡可能論證嚴(yán)密； （2）需要說(shuō)明計(jì)算方法或算法的原理、思想、依據(jù)、步驟。若采用現(xiàn)有軟件，說(shuō)明采用此軟件的理由，軟件名稱； 第5頁(yè)/共22頁(yè) 7 （3）計(jì)算過(guò)程，中間結(jié)果可要可不要的，不要列出； （4）最終數(shù)值結(jié)果的正確性或合理性是第一位的，設(shè)法算出合理的數(shù)值結(jié)果； （5）題目中要求回答的問(wèn)題，數(shù)值結(jié)果，結(jié)論，須一一列出； （6）結(jié)果表示：要集中，一目了然，直觀，便于比較分析及評(píng)委查找。 （7）數(shù)值結(jié)果表示：精心設(shè)計(jì)表格；可能的話，用圖形表示更好。 8 結(jié)果分析、驗(yàn)證、模型檢驗(yàn)及修正結(jié)果分析、驗(yàn)證、模型

5、檢驗(yàn)及修正 （1）對(duì)數(shù)值結(jié)果或模擬結(jié)果要進(jìn)行必要的檢驗(yàn)，若結(jié)果不正確、不合理、或誤差大時(shí)，要分析原因，對(duì)算法、計(jì)算方法、或模型進(jìn)行修正、改進(jìn)； 第6頁(yè)/共22頁(yè) 8 （2）必要時(shí)，要對(duì)模型進(jìn)行穩(wěn)定性分析、統(tǒng)計(jì)檢 驗(yàn)、誤差分析，要對(duì)不同模型進(jìn)行對(duì)比及實(shí)際可行性 檢驗(yàn)。 9模型評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià) （1）優(yōu)點(diǎn)突出，缺點(diǎn)不回避。 （2）推廣或改進(jìn)方向 10參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)要書(shū)寫(xiě)規(guī)范，可參考專業(yè)學(xué)術(shù)雜志。 11附錄附錄 （1）計(jì)算程序、詳細(xì)的結(jié)果，詳細(xì)的數(shù)據(jù)表格，可在此列出。但不要錯(cuò)，錯(cuò)的寧可不列。 （2）主要結(jié)果數(shù)據(jù)，應(yīng)在正文中列出，不怕重復(fù)。 第7頁(yè)/共22頁(yè) 9 五、檢查論文主要把握三點(diǎn)：五、

6、檢查論文主要把握三點(diǎn)： （1）模型的正確性、合理性、創(chuàng)新性 數(shù)學(xué)建模的創(chuàng)新可體現(xiàn)在： 建模中，模型本身，簡(jiǎn)化的好方法、好策略等； 模型求解中； 結(jié)果表示、分析、檢驗(yàn)，模型檢驗(yàn)； 推廣部分。 （2）結(jié)果的正確性、合理性； （3）文字表述清晰，分析精辟，摘要精彩。 第8頁(yè)/共22頁(yè) 10 強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn)：六、建模競(jìng)賽論文需再 格式；、嚴(yán)格按照論文要求的1 、論文摘要極為重要；2 準(zhǔn)確；、語(yǔ)言流暢，表達(dá)清晰3 、符號(hào)規(guī)范、統(tǒng)一；4 容；處理思路及集體討論內(nèi)、專人隨時(shí)記錄問(wèn)題的5 結(jié)果及閃光點(diǎn)；、論文重點(diǎn)突出模型、6 。、反復(fù)檢查、修改論文7 第9頁(yè)/共22頁(yè) 11 七.數(shù)學(xué)建模理念： （1）應(yīng)用意識(shí) 要

7、解決實(shí)際問(wèn)題，結(jié)果、結(jié)論要符合實(shí)際；模型、方法、結(jié)果要易于理解，便于實(shí)際應(yīng)用；站在應(yīng)用者的立場(chǎng)上想問(wèn)題，處理問(wèn)題。 （2）數(shù)學(xué)建模 用數(shù)學(xué)方法解決問(wèn)題，要有數(shù)學(xué)模型；問(wèn)題模型的數(shù)學(xué)抽象，方法有普適性、科學(xué)性，不局限于本具體問(wèn)題的解決。 （3）創(chuàng)新意識(shí) 建模有特點(diǎn)，更加合理、科學(xué)、有效、符合實(shí)際；更有普遍應(yīng)用意義；不單純?yōu)閯?chuàng)新而創(chuàng)新。 第10頁(yè)/共22頁(yè) 12 八、幾種創(chuàng)造性思維方法 在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中，發(fā)揮創(chuàng)造性思維是必不可少 的，這些思維方法有許多共同的性質(zhì)，比如： 不輕易否定別人的意見(jiàn)； 懷疑一般常識(shí)； 努力發(fā)現(xiàn)別人尚未察覺(jué)的事物等。 下面介紹幾種創(chuàng)造性思維方法 1、小組群體思維 （1）在建

8、模中隊(duì)員之間要相互平等、相互尊重 的充分交流，各自發(fā)揮自己的特長(zhǎng)，敢于發(fā)表自己 的意見(jiàn)和想法。 “三個(gè)臭皮匠低個(gè)諸葛亮！” 第11頁(yè)/共22頁(yè) 13 （2）必須注意一些“交流忌語(yǔ)” 1）武斷的評(píng)價(jià)。 輕易使用“這絕對(duì)不行”、“這根本行不通”這類 語(yǔ)句不僅會(huì)刺傷同伴的自尊心，還往往會(huì)起到束縛自 己思路的作用。要注意學(xué)會(huì)傾聽(tīng)，要讓對(duì)方把話講完， 稍加思考再發(fā)表自己的看法。 2）回避責(zé)任 遇到問(wèn)題的第一反應(yīng)便是“怎么辦呢？”這是只能 依靠別人時(shí)所使用的語(yǔ)言。而“我想這樣做，你看怎 么樣？”這種自己也承擔(dān)一部分責(zé)任的態(tài)度是必要的， 如不然，對(duì)問(wèn)題的觀察和分析、對(duì)工作的適應(yīng)能力就 會(huì)變得越來(lái)越遲鈍。 3

9、）無(wú)可奈何 “沒(méi)辦法”，說(shuō)這句話只是為了回避問(wèn)題，不僅 使自己的能力充分發(fā)揮出來(lái)，而且還會(huì)壓抑人們對(duì)問(wèn) 題的深入觀察、思考和實(shí)際行動(dòng)的能力。 第12頁(yè)/共22頁(yè) 14 4）對(duì)交流失去信心。 “很難聽(tīng)懂他說(shuō)的什么?！?、“他簡(jiǎn)直無(wú)動(dòng)于衷！” 這也反應(yīng)出一種對(duì)待問(wèn)題的消極態(tài)度。 2、發(fā)散性思維方法 （1）發(fā)散性思維是發(fā)明創(chuàng)造的一個(gè)有力的武器； （2）特別是遇到難題時(shí)，最好不要有什么想法就沿 一條胡同鉆下去，應(yīng)把自己的思路盡量展開(kāi)，去尋求 最佳的方案。如： 1）這問(wèn)題和什么問(wèn)題相似？ 2）假如變動(dòng)某些部分將會(huì)怎樣？ 3）如果分解成兩部分將會(huì)怎樣？ 4）重新組合又會(huì)怎樣？ 5）放大或縮小又會(huì)怎樣？ 6）

10、極限情況如何？ 7）抓住問(wèn)題的關(guān)鍵詞聯(lián)想法。 第13頁(yè)/共22頁(yè) 15 3、從整體上把握問(wèn)題的方法 將思路充分展開(kāi)之后，就可以登高一步，努力把 握問(wèn)題的全貌，這種能力極為重要，沒(méi)有這種能力 就會(huì)“只見(jiàn)樹(shù)木，不見(jiàn)森林”，經(jīng)常陷于問(wèn)題的某 個(gè)局部而不能自拔，。把握住問(wèn)題的全貌的一個(gè)非 常有效的途徑是去研究問(wèn)題的結(jié)構(gòu)。 第14頁(yè)/共22頁(yè) 16 ：八、競(jìng)賽期間幾點(diǎn)建議 作；、隊(duì)員既有分工又有合1 的積極性；、隊(duì)長(zhǎng)要調(diào)動(dòng)每個(gè)隊(duì)員2 、把握好競(jìng)賽時(shí)間；4 、最后關(guān)口認(rèn)真檢查。5 整體；、解題思路要形成一個(gè)3 第15頁(yè)/共22頁(yè) 17 九、隊(duì)員的合作是取勝的關(guān)鍵九、隊(duì)員的合作是取勝的關(guān)鍵 （1）根據(jù)數(shù)學(xué)建

11、模競(jìng)賽章程，三人組成一隊(duì)，這三人中必須一人數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好，一人應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件（如Matlab,lindo,maple等）和編程（如c,Matlab,vc+等）的能力較強(qiáng)，一人科技論文寫(xiě)作的水平較好?？萍颊撐牡膶?xiě)作要求整篇論文的結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言要有邏輯性，用詞要準(zhǔn)確。 （2）三人之間要能夠配合得起來(lái)。若三人之間配合不好，會(huì)降低效率，導(dǎo)致整個(gè)建模的失敗。 （3）如果可能的話，最好是數(shù)學(xué)好的懂得編程的一些知識(shí)，編程好的了解建模，搞論文寫(xiě)作也要了解建模，這樣會(huì)合作得更好。因?yàn)閿?shù)學(xué)好的在建立模型方案時(shí)會(huì)考慮到編程的便利性，以利于編程； 第16頁(yè)/共22頁(yè) 18 編程好的能夠很好地理解模型，論文寫(xiě)作 的能夠更好

12、、更完全地闡述模型。否則會(huì)出現(xiàn) 建立的模型不利于編程，程序不能完全概括模 型，論文寫(xiě)作時(shí)會(huì)漏掉一些不經(jīng)意的東西。 （4）在合作的過(guò)程中，最好是能夠在三人中 找出一個(gè)優(yōu)秀的組長(zhǎng)，即要能夠總攬全局，包 括任務(wù)的分配，相互間的合作和進(jìn)度的安排。 （5）在建模過(guò)程中出現(xiàn)意見(jiàn)不統(tǒng)一如何 處理？除了一般的理解與尊重外，最重要的一 點(diǎn)就是“給我一 個(gè)相信你的理由”和“相信我 ，我的理由是”，不要作無(wú)謂的爭(zhēng)論。 第17頁(yè)/共22頁(yè) 19 數(shù)學(xué)建模的常用算法 1、蒙特卡羅算法。該算法又稱隨機(jī)性模擬算法，是通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真來(lái)解決問(wèn)題的算法，同時(shí)通過(guò)模擬 可以來(lái)檢驗(yàn)自己模型的正確性。 2、數(shù)據(jù)擬合、參數(shù)估計(jì)、插值等數(shù)

13、據(jù)處理算法。比賽中通常會(huì)遇到大量的數(shù)據(jù)需要處理，而處理數(shù)據(jù)的關(guān) 鍵就在于這些算法，通常使用Matlab作為工具。 3、線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、多元規(guī)劃、二次規(guī)劃等規(guī)劃類問(wèn)題。建模競(jìng)賽大多數(shù)問(wèn)題屬于最優(yōu)化問(wèn)題，很多時(shí)候這些問(wèn)題可以用數(shù)學(xué)規(guī)劃算法來(lái)描述，通常使用Lindo、Lingo、MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)。 第18頁(yè)/共22頁(yè) 20 4、圖論算法。這類算法可以分為很多種，包括最短路、網(wǎng)絡(luò)流、二分圖等算法，涉及到圖論的問(wèn)題可以用這些方法解決，需要認(rèn)真準(zhǔn)備。 5、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、回溯搜索、分治算法、分支定界等計(jì)算機(jī)算法。這些算法是算法設(shè)計(jì)中比較常用的方法，很多場(chǎng)合可以用到競(jìng)賽中。 6、最優(yōu)化理論的三大非經(jīng)典算法：模擬退火法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法。這些問(wèn)題是用來(lái)解決一些較困難的最優(yōu)化問(wèn)題的算法，對(duì)于有些問(wèn)題非常有幫助，但是算法的實(shí)現(xiàn)比較困難，需慎重使用。 7、網(wǎng)格算法和窮舉法。網(wǎng)格算法和窮舉法都是暴力搜索最優(yōu)點(diǎn)的算法，在很多競(jìng)賽題中有應(yīng)用，當(dāng)重點(diǎn)討論模型本身而輕視算法的時(shí)候，可以使用這種暴力方案，最好使用一些高級(jí)語(yǔ)言作為編程工具。 第19頁(yè)/共22頁(yè) 21 8、一些連續(xù)離散化方法。很多問(wèn)題都是實(shí)際來(lái)的，數(shù)據(jù)可以是連續(xù)的，而計(jì)算機(jī)只認(rèn)的是離散的數(shù)據(jù)，因此將其離散化后進(jìn)行差分代替微分、求和代替積分等思想是非常重要的。 9、數(shù)值分析算法。如果在比賽中采用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程的話，那一些數(shù)值分