金融數(shù)據(jù)分析與數(shù)學(xué)建模教學(xué)大綱

1、金融數(shù)據(jù)分析與數(shù)學(xué)建模教學(xué)大綱（Financial Data Analysis and Mathematical Modeling）一、課程概況課程代碼：0805610學(xué) 分：3 學(xué) 時：3周先修課程：MATLAB與統(tǒng)計實驗、Python與金融計算。適用專業(yè)：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué) 建議教材：數(shù)學(xué)建模算法與應(yīng)用，司守奎等，國防工業(yè)出版社課程歸口：理學(xué)院課程的性質(zhì)與任務(wù)：本課程是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)實驗課程，講授數(shù)學(xué)建模的方法和應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)教育引導(dǎo)學(xué)生樹牢“四個意識”，堅定“四個自信”，堅決做到“兩個維護(hù)”，立志肩負(fù)起民族復(fù)興的時代重任。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生學(xué)會常用的數(shù)學(xué)建模方法，學(xué)

2、會用數(shù)學(xué)的思想方法和數(shù)學(xué)語言去近似的刻畫一個實際研究對象、構(gòu)建一座溝通現(xiàn)實世界與數(shù)學(xué)世界的橋梁，并以計算機(jī)為工具應(yīng)用現(xiàn)代化計算技術(shù)解決各種實際問題。通過本課程的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，鍛煉學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決實際問題的能力，為畢業(yè)設(shè)計和將來從事相關(guān)工作打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)目標(biāo)1. 熟悉線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃等常見規(guī)劃模型，學(xué)會常見規(guī)劃模型的MATLAB求解方法，學(xué)會用數(shù)學(xué)規(guī)劃知識對實際問題建立模型并進(jìn)行分析，知道多目標(biāo)規(guī)劃的求解方法。目標(biāo)2. 知道圖的基本概念與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，熟悉最短路徑、最小生成樹、網(wǎng)絡(luò)最大流等常見圖與網(wǎng)絡(luò)模型，學(xué)會最短路經(jīng)、最小生成樹、網(wǎng)絡(luò)最

3、大流等模型的MATLAB求解方法，學(xué)會通過分析相關(guān)實際問題建立模型并求解。目標(biāo)3. 熟悉微分方程模型，知道灰色預(yù)測模型，熟悉回歸分析預(yù)測方法，知道差分方程預(yù)測，知道馬爾科夫預(yù)測，知道時間序列預(yù)測，熟悉神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，能熟練應(yīng)用至少兩種預(yù)測模型解決實際問題。目標(biāo)4. 理想解法、模糊綜合評判法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、主成分分析法、秩和比綜合評價法，學(xué)會常用評價方法的MATLAB算法，能熟練應(yīng)用其中兩種模型解決實際問題。本課程實驗支撐專業(yè)人才培養(yǎng)方案中畢業(yè)要求4-1、4-2、5-1、5-2、5-3、6-1、畢業(yè)要求6-2。畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4畢業(yè)要求4-1畢業(yè)要求4-

4、2畢業(yè)要求5-1畢業(yè)要求5-2畢業(yè)要求5-3畢業(yè)要求6-1畢業(yè)要求6-2三、課程內(nèi)容與要求（一）數(shù)學(xué)規(guī)劃模型1.教學(xué)內(nèi)容線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃等常見規(guī)劃模型常見規(guī)劃模型的MATLAB求解方法用數(shù)學(xué)規(guī)劃知識對實際問題建立模型并進(jìn)行分析多目標(biāo)規(guī)劃的求解方法2.基本要求熟悉線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃等常見規(guī)劃模型學(xué)會常見規(guī)劃模型的MATLAB求解方法學(xué)會用數(shù)學(xué)規(guī)劃知識對實際問題建立模型并進(jìn)行分析知道多目標(biāo)規(guī)劃的求解方法（二）圖與網(wǎng)絡(luò)模型1.教學(xué)內(nèi)容圖的基本概念與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最短路徑、最小生成樹、網(wǎng)絡(luò)最大流等常見圖與網(wǎng)絡(luò)模型最短路經(jīng)、最小生成樹、網(wǎng)絡(luò)最大流等模型的MATLAB求解方法通過分析相

5、關(guān)實際問題建立模型并求解2.基本要求知道圖的基本概念與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)熟悉最短路徑、最小生成樹、網(wǎng)絡(luò)最大流等常見圖與網(wǎng)絡(luò)模型學(xué)會最短路經(jīng)、最小生成樹、網(wǎng)絡(luò)最大流等模型的MATLAB求解方法學(xué)會通過分析相關(guān)實際問題建立模型并求解（三）預(yù)測模型1.教學(xué)內(nèi)容微分方程模型灰色預(yù)測模型回歸分析預(yù)測方法差分方程預(yù)測馬爾科夫預(yù)測時間序列預(yù)測神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)常見預(yù)測方法的MATLAB算法2.基本要求熟悉微分方程模型知道灰色預(yù)測模型熟悉回歸分析預(yù)測方法知道差分方程預(yù)測知道馬爾科夫預(yù)測知道時間序列預(yù)測熟悉神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)能熟練應(yīng)用至少兩種預(yù)測模型解決實際問題（四）評價與決策模型1.教學(xué)內(nèi)容理想解法、模糊綜合評判法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、灰

6、色關(guān)聯(lián)分析法、主成分分析法、秩和比綜合評價法常用評價方法的MATLAB算法2.基本要求理想解法、模糊綜合評判法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、主成分分析法、秩和比綜合評價法學(xué)會常用評價方法的MATLAB算法能熟練應(yīng)用其中兩種模型解決實際問題四、教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系及學(xué)時分配本課程實驗時間為3周（15天），安排在第4學(xué)期。教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系及建議時間分配如表所示。序號教學(xué)內(nèi)容支撐的課程目標(biāo)支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點時間分配/天教學(xué)形式1數(shù)學(xué)規(guī)劃模型目標(biāo)14-1、4-2、5-1、5-2、5-3、6-1、6-23指導(dǎo)2圖與網(wǎng)絡(luò)模型目標(biāo)24-1、4-2、5-1、5-2、5-3、6-1、6

7、-24指導(dǎo)3預(yù)測模型目標(biāo)34-1、4-2、5-1、5-2、5-3、6-1、6-24指導(dǎo)4評價與決策模型目標(biāo)44-1、4-2、5-1、5-2、5-3、6-1、6-24指導(dǎo)合 計15四、課程實施（一）根據(jù)課程特點，幫助學(xué)生熟悉模型的原理、算法、程序，以及應(yīng)用，認(rèn)真完成實驗，寫出完整實驗報告。（二）建立課程討論QQ群，鼓勵學(xué)生在討論群里踴躍發(fā)言，并作為平時成績評定的依據(jù)。（三）加強(qiáng)科學(xué)精神和工匠精神教育，在教育過程中強(qiáng)調(diào)價值觀的同頻共振，使課程教學(xué)的過程成為引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識、錘煉心志和養(yǎng)成品行的過程。教育學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，認(rèn)真獨立完成實驗報告。對每次實驗報告使用專門軟件進(jìn)行查重，徹底杜絕學(xué)生的

8、抄襲行為。（四）主要教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求如表所示。主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量要求1.數(shù)學(xué)規(guī)劃模型熟悉線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃等常見規(guī)劃模型，學(xué)會常見規(guī)劃模型的MATLAB求解方法，學(xué)會用數(shù)學(xué)規(guī)劃知識對實際問題建立模型并進(jìn)行分析，知道多目標(biāo)規(guī)劃的求解方法，并將實驗過程寫成實驗報告。2.圖與網(wǎng)絡(luò)模型知道圖的基本概念與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，熟悉最短路徑、最小生成樹、網(wǎng)絡(luò)最大流等常見圖與網(wǎng)絡(luò)模型，學(xué)會最短路經(jīng)、最小生成樹、網(wǎng)絡(luò)最大流等模型的MATLAB求解方法，學(xué)會通過分析相關(guān)實際問題建立模型并求解，并將實驗過程寫成實驗報告。3.預(yù)測模型熟悉微分方程模型，知道灰色預(yù)測模型，熟悉回歸分析預(yù)測方法，知道差分方程預(yù)測，知道馬

9、爾科夫預(yù)測，知道時間序列預(yù)測，熟悉神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，能熟練應(yīng)用至少兩種預(yù)測模型解決實際問題，并將實驗過程寫成實驗報告。4.評價與決策模型理想解法、模糊綜合評判法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、主成分分析法、秩和比綜合評價法，學(xué)會常用評價方法的MATLAB算法，能熟練應(yīng)用其中兩種模型解決實際問題。，并將實驗過程寫成實驗報告。五、課程考核考核資料要求1.實驗報告（電子版實驗報告必須按規(guī)定時間提交）。2.實驗討論過程（課程QQ群討論記錄）。3.考勤記錄。（二）成績評定要求本課程實驗成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格五個檔次。課程實驗考核方式：采用平時表現(xiàn)、課程實驗報告。課程總評成績=平時成績10% +實驗成

10、績90%。具體內(nèi)容和比例如表所示。成績組成考核/評價環(huán)節(jié)權(quán)重考核/評價細(xì)則對應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點平時成績學(xué)生出勤情況及實驗態(tài)度，與教師和同學(xué)的交流討論情況等。10%重點考核：學(xué)生的出勤情況，以及遇到問題是能否與同學(xué)與老師討論交流。8-1、10-1實驗成績實驗報告的格式，內(nèi)容等。90%重點考核：學(xué)生能夠根據(jù)實驗任務(wù)要求完成實驗，寫出實驗報告。對學(xué)生的實驗報告做相似度檢驗，相似度超過30%的實驗報告記0分。4-1、4-2、5-1、5-2、5-3、6-1、6-2所有課程目標(biāo)均需大于等于0.6，否則總評成績不及格，需要重修。每個課程目標(biāo)達(dá)成度計算方法如下：式中：Ai=平時成績占總評成績的權(quán)重課程目標(biāo)i在平時成績中的權(quán)重Bi=實驗成績占總評成績的權(quán)重課程目標(biāo)i在實驗成績中的權(quán)重六、有關(guān)說明（一