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数学建模:模型求解方法

数学建模常见的赛题类型

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总体来说, 数学建模赛题类型主要分为:评价类、预测类和优化类三种。

一、评价类赛题

评价类赛题的建模步骤
  1. 选择评价指标
  2. 确定各指标的weight(主客观定weight
评价类赛题的建模流程图

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2 如何选择合适的评价方法

在评价类问题的分析中, 如何选择合适的评价方法是决定评价结果好坏的关键因素。

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二、预测类赛题

预测类赛题的基本解题步骤
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预测如何使用
  • 预测就是根据过去和现在估计未来,预测未来。统计预测属于预测方法研究范畴,即如何利用科学的统计方法对事物的未来发展进行定量推测。
  • 基于数学建模的预测方法种类繁多,从经典的单耗法、弹性系数法、统计分析法,到目前的灰色预测法。当在使用相应的预测方法建立预测模型时,我们需要知道主要的一些预测方法的研究特点,优缺点和适用范围。
预测类问题分为两类
  • 一类是无法用数学语言刻画其内部演化机理的问题;
  • 另一类是可以通过微分方程刻画其内部规律,这类问题我们称为机理建模问题,通过微分方程建模求解。
如何选择合适的预测方法

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在预测类问题的分析中, 同样受到预测条件的限制( 如数据量的大小、变量之间的关系等) 不同的预测方法可能会产生不同的结果, 因此需要根据实际情况来选择。

三、优化类赛题

优化类赛题的基本解题步骤

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优化类问题是从所有可能方案中选择最合理的方案以达到最优目标。

优化类问题一般的解题步骤为:

( 1 ) 首先确定决策变量,也就是需要优化的变量;

( 2 ) 然后确定目标函数,也就是优化的目的;

( 3 ) 最后确定约束条件,决策变量在达到最优状态时, 受到那些客观限制。

如何选择合适的优化方法

优化类问题中常用的数学模型和求解算法:

  1. 模型(模型建立阶段):
    其中包括线性规划、非线性规划、整数规划、多目标规划等。

  2. 算法(模型求解阶段):

    在模型求解中,对于凸优化模型,可以采用基于梯度的求解算法;对于非凸的优化模型,可以采用智能优化算法。

规划等。

  1. 算法(模型求解阶段):

    在模型求解中,对于凸优化模型,可以采用基于梯度的求解算法;对于非凸的优化模型,可以采用智能优化算法。

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