數(shù)學建模專題(軟件)課件

1、數(shù)學建模專題講座 常用的軟件數(shù)學建模中需要的三類軟件一、高級程序語言 推薦使用matlab二、數(shù)學規(guī)劃求解軟件 推薦使用lingo三、統(tǒng)計軟件 一般使用spss一、matlab 利用常用的數(shù)學軟件（matlab）可以解決微積分、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、運籌學等數(shù)學課程中的所有計算問題。 數(shù)學數(shù)學軟件還有一些特色功能，例如有強大的圖形設(shè)計，系統(tǒng)仿真，專業(yè)的工具箱。1、matlab概述 MATLAB 是MATrix LABoratory（“矩陣實驗室”）的縮寫，是由美國MathWorks 公司開發(fā)的集數(shù)值計算、符號計算和圖形可視化三大基本功能于一體的，功能強大、操作簡單的語言。是國際公認的優(yōu)秀

2、數(shù)學應用軟件之一。利用其他的高級語言（如C代碼的長度如下：）function zhi=jifen(a,b,eps)h=b-a;T(1)=(h/2)*(f2(a)+f2(b);T(2)=T(1)/2+(h/2)*f2(a+h/2);k=2;while abs(T(k)-T(k-1)=eps h=h/2; sum=0; x=a+h/2; while x A=89,43,53,23,465,52,345,6787,546,34 sort(A)用C，VB等怎么處理？從大到小呢？利用冒泡法排序的matlab程序function y=paixu(A)%輸入向量A，用冒泡法對其進行從小到大排序；N=leng

3、th(A); for i=1:N-1 for j=1:N-i if A(j)A(j+1) t=A(j+1); A(j+1)=A(j); A(j)=t; end endendy=A;注釋：冒泡排序（Bubble Sort），是一種計算機科學領(lǐng)域的較簡單的排序算法。它重復地走訪過要排序的數(shù)列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數(shù)列的工作是重復地進行直到?jīng)]有再需要交換，也就是說該數(shù)列已經(jīng)排序完成。1、matlab概述2）既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如for循環(huán)、while循環(huán)、break語句、if語句和switch語句），又有面向?qū)ο蟮木幊烫匦浴?）圖形功能強大。它既包括對二維和

4、三維數(shù)據(jù)可視化、圖像處理、動畫制作等高層次的繪圖命令，也包括可以修改圖形及編制完整圖形界面的、低層次的繪圖命令。1、matlab概述4）功能強大的工具箱。 工具箱可分為兩類：功能性工具箱和學科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實時交互的功能。而學科性工具箱是專業(yè)性比較強的，如優(yōu)化工具箱、統(tǒng)計工具箱、控制工具箱、小波工具箱、圖象處理工具箱、通信工具箱、金融工具箱等。1、matlab概述5）易于擴充。 除內(nèi)部函數(shù)外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可修改源文件和加入自己的文件，它們可以與庫函數(shù)一樣被調(diào)用。mat

5、lab界面2、數(shù)學建模競賽中經(jīng)常適用的matlab功能（1）數(shù)值計算例如：計算行列式(2)符號計算在matlab中，可以使用下面的代碼來計算出沒誤差的解析解：x=sym(sqrt(2)y=sym(sqrt(3)x*y（3）圖形設(shè)計二維曲線的繪制：x1=0:0.1:2*pi;plot(x1,sin(x1)三維曲面的繪制：y=peaks %生成一個49階的高斯分布方陣mesh(y)利用下面的這段代碼可以得到一個非常精美的圖形X0,Y0,Z0=sphere(30);X=2*X0;Y=2*Y0;Z=2*Z0;surf(X0,Y0,Z0);shading interp;hold onmesh(X,Y,Z

6、);colormap(hot),hold off;hidden off;axis equal,axis off（4）程序設(shè)計 在數(shù)學建模競賽中，最重要的應該是利用matlab進行程序設(shè)計。Matlab程序設(shè)計的基本思想與c語言最為類似。 數(shù)學建模競賽的要求：在知道算法的基礎(chǔ)上能夠利用matlab編程實現(xiàn)！ 什么是算法？算法描述（步驟）算法框圖思考 對于前面例題的算法還有什么問題應該討論？1、迭代是否收斂？2、收斂的速度如何？注：收斂速度慢的話運算時間過長隨機模擬隨機模擬與系統(tǒng)仿真例：浦豐投針問題二、lingo軟件 對于數(shù)學規(guī)劃問題，lingo軟件具有強大功能。感受lingo！例如：求解此問題的

7、lingo代碼：max=2*x1+3*x2;x1+2*x2=8;4*x1=16;4*x2=12;點擊求解。首先出現(xiàn)求解狀態(tài)框。LINGO SOLVER STATUS模型等級：情形：目標值：asibility:反復：解的類型：最好的目標：目標的躍進：步數(shù)：動態(tài)：全部：非線性：整數(shù)：全部：非線性：全部：非線性：關(guān)閉中斷求解變量約束非零變量解的狀態(tài)解狀態(tài)擴展消耗時間占用基本內(nèi)存 Global optimal solution found at iteration: 5 Objective value: 14.00000 Variable Value Reduced Cost X1 4.000000

8、0.000000 X2 2.000000 0.000000 Row Slack or Surplus Dual Price 1 14.00000 1.000000 2 0.000000 1.500000 3 0.000000 0.1250000 4 4.000000 0.000000SPSSStatistical Program for Social SciencesStatistical Product and Service solutions最新推出SPSS for Windows 17版本特點：直觀易用數(shù)據(jù)管理器：電子表格統(tǒng)計分析命令：菜單選擇 對話框選擇數(shù)據(jù)共享：采用對象連接和嵌入技

9、術(shù)統(tǒng)計分析軟件三、SPSS概述啟動SPSSSPSS的主窗口 標準的微軟窗口形式（Windows風格）包括標題欄 菜單欄 工具欄 工作區(qū) 狀態(tài)欄SPSS的統(tǒng)計分析操作是通過菜單命令和對話框來完成的SPSS的兩個基本窗口SPSS運行界面檢驗總體均值：方差未知假設(shè)統(tǒng)計量例：單樣本T檢驗AnalyzeCompare MeansOne Sample T Test例：居民儲蓄調(diào)查的問卷：存取金額為4500元Test Value輸入已知的總體均數(shù)默認為0 Test Variables用于選入需要分析的變量SPSS操作Options 描述統(tǒng)計表T 檢驗表樣本量 均值 標準差 標準誤已知總體均值可以認為總體均值等于4500。t值 P值 差值置信區(qū)間自由度 兩均數(shù)的差值 結(jié)果注：一般P值大于0.05即可認為正確一位參加過數(shù)學建模競賽的同學的感受 其實，數(shù)模給我的感覺和樓主xhjj8410一樣，因為我就是他的對友之一。我也希望我們能再有一次機會，可這象是不可能的了，因為我們就要畢業(yè)。 我相信，在以后工作的日子里，每一個參加過數(shù)模競賽的人都可以與自己的同事一次又一次的完美合作，有著我們曾經(jīng)數(shù)學建模是的默契，可以又一次感受我們曾經(jīng)的友誼，直到永遠.曾經(jīng)的美好回憶,是想忘記都做不到,何況我們每