數學建模教程(潘斌) epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：本書可作為本科生、研究生的數學建模教材,也可以作為數學建模指導教師及參賽者的參考書。
結閤大學生數學建模競賽，提供豐富的數學建模案例分析，並給齣算法實現的代碼

內容簡介

本書分7章,介紹數學建模基本方法、理論。具體內容包括:數學建模概述、基本方法建模、數值計算基礎、微分方程方法建模、優化問題及其求解、統計分析方法、現代優化方法。另外,本書還介紹數學建模競賽中常用的軟件,包括LINGO 軟件、Matlab軟件、SPSS軟件在數學建模中的應用。每章配有習題。
本書可作為本科生、研究生的數學建模教材,也可以作為數學建模指導教師及參賽者的參考書。

目錄

第1 章　數學建模概述
1.1 數學模型與數學建模 1
1.1.1 數學模型 1
1.1.2 數學模型的分類 1
1.1.3 數學建模 2
1.2 數學建模的一般步驟 2
1.3 數學建模示例 4
1.4 數學建模能力培養 9
習題1 10
第2 章　基本方法建模
2.1 初等模型 11
2.1.1 桌子能放平嗎 11
2.1.2 雙層玻璃窗的功效 13
2.1.3 動物的身長與體重 14
2.1.4 公平的席位分配 16
2.1.5 效益的閤理分配 20
2.2 簡單的優化方法建模 23
2.2.1 步長的選擇 24
2.2.2 實物交換與消費者的選擇 25
2.2.3 庫存模型 28
2.2.4 森林救火模型 30
2.3 概率方法建模 33
2.3.1 傳送帶的效率 33
2.3.2 報童問題 35
2.3.3 零件的預防性更換 36
2.3.4 零件的參數設計 38
2.3.5 足球門的危險區域 41
2.3.6 隨機人口模型 44
2.4 馬爾可夫鏈法建模 46
2.4.1 馬爾可夫鏈的基本知識 46
2.4.2 有利潤的馬爾可夫鏈 51
2.4.3 案例分析 53
習題2 58
第3 章　數值計算基礎
3.1 誤差分析 60
3.1.1 誤差的來源 60
3.1.2 誤差類型 61
3.1.3 嚮量和矩陣的範數 64
3.1.4 誤差的傳遞 67
3.2 插值與擬閤 68
3.2.1 引例 68
3.2.2 理論基礎:數據插值與擬閤 69
3.2.3 用Matlab軟件求解插值與擬閤問題 71
3.2.4 案例分析 73
3.3 數值微分和數值積分 76
3.3.1 數值微分 76
3.3.2 數值積分 79
3.3.3 Matlab求解數值積分和數值微分 86
3.4 非綫性方程求解 89
3.4.1 引言 90
3.4.2 二分法 90
3.4.3 迭代法求根 91
3.4.4 牛頓迭代法 92
3.4.5 Matlab求解非綫性方程 93
3.5 綫性方程組的數值解法 96
3.5.1 解綫性方程組的迭代法 97
3.5.2 迭代法的收斂條件 99
3.5.3 Matlab求解綫性方程組 101
3.6 常微分方程的數值解法 108
3.6.1 簡單的數值方法與基本概念 109
3.6.2 龍格-庫塔方法 113
3.6.3 綫性多步法 115
3.6.4 Matlab求解常微分方程初值問題 117
習題3 118
第4 章　微分方程方法建模
4.1 常微分方程建模 120
4.1.1 幾個簡單實例 120
4.1.2 傳染病模型 122
4.1.3 藥物在體內的分布與排除 126
4.1.4 廣告問題 129
4.1.5 經濟增長模型 131
4.1.6 人口的預測 133
4.1.7 減肥計劃安排問題 135
4.2 差分方程建模 139
4.2.1 抵押貸款買房問題 140
4.2.2 連續模型的差分方法 140
4.2.3 差分形式阻滯增長模型 141
4.3 穩定性方法 144
4.3.1 微分方程的平衡點與穩定性 145
4.3.2 差分方程的不動點與穩定性 146
4.3.3 捕魚業的持續收獲 148
4.3.4 種群的生存 149
4.4 偏微分方程建模 157
4.4.1 擴散問題的偏微分方程模型 157
4.4.2 期權定價模型 163
習題4 165
第5 章　優化問題及其求解
5.1 優化模型簡介 167
5.1.1 優化問題的一般形式 167
5.1.2 可行解和最優解 167
5.1.3 模型的基本類型 168
5.1.4 近年國賽中的優化模型 169
5.2 運輸問題 169
5.2.1 問題描述 169
5.2.2 問題分析 169
5.2.3 模型建立 170
5.2.4 模型求解 170
5.3 轉運問題 172
5.3.1 問題描述 172
5.3.2 問題分析 173
5.3.3 模型建立 174
5.3.4 模型求解 174
5.4 選址問題 176
5.4.1 問題描述 176
5.4.2 問題分析 176
5.4.3 模型建立 177
5.4.4 模型求解 178
5.5 指派問題 181
5.5.1 問題描述 181
5.5.2 問題分析 181
5.5.3 模型建立 181
5.5.4 模型求解 182
5.6 最短路問題 183
5.6.1 問題描述 183
5.6.2 問題分析 183
5.6.3 模型建立 184
5.6.4 模型求解 184
5.7 最大流問題 186
5.7.1 問題描述 186
5.7.2 問題分析 186
5.7.3 模型建立 187
5.7.4 模型求解 187
5.8 最小費用最大流問題 188
5.8.1 問題描述 189
5.8.2 問題分析 189
5.8.3 模型建立 189
5.8.4 模型求解 189
5.9 最小生成樹問題 191
5.9.1 問題描述 191
5.9.2 問題分析 192
5.9.3 模型建立 193
5.9.4 模型求解 193
5.10 旅行商問題 194
5.10.1 問題描述 195
5.10.2 問題分析 196
5.10.3 模型建立 196
5.10.4 模型求解 197
5.11 交巡警服務平颱的閤理調度研究 199
5.11.1 問題描述 200
5.11.2 問題分析 200
5.11.3 符號說明 201
5.11.4 模型一的建立與求解 201
5.11.5 模型二的建立及求解 203
習題5 204
第6 章　統計分析方法
6.1 一元綫性迴歸分析 206
6.1.1 一元綫性迴歸模型的一般形式 206
6.1.2 迴歸參數β0,β1 的最小二乘估計 207
6.1.3 迴歸模型的檢驗 208
6.1.4 迴歸模型的預測 210
6.1.5 案例分析 211
6.2 多元綫性迴歸分析 214
6.2.1 多元綫性迴歸模型的一般形式 214
6.2.2 多元綫性迴歸模型的參數估計 215
6.2.3 多元綫性迴歸模型的檢驗 216
6.2.4 多元綫性迴歸模型的預測 220
6.2.5 案例分析 220
6.3 常用麯綫估計與一般非綫性麯綫迴歸 225
6.3.1 常用麯綫估計類型及綫性化方法 225
6.3.2 案例分析 226
6.3.3 非綫性麯綫估計迴歸的基本原理 230
6.3.4 案例分析 230
6.4 聚類分析 234
6.4.1 聚類分析的原理及分析步驟 234
6.4.2 相似性度量 235
6.4.3 係統聚類法 238
6.4.4 快速聚類法 239
6.4.5 案例分析 240
6.5 判彆分析 250
6.5.1 判彆分析基本理論 250
6.5.2 案例分析 252
6.6 因子分析 259
6.6.1 因子分析模型 260
6.6.2 因子載荷的求解、因子鏇轉、因子得分 261
6.6.3 案例分析 263
習題6 269
第7 章　現代優化方法
7.1 遺傳算法簡介 275
7.1.1 基本概念 276
7.1.2 算法定義 276
7.1.3 算法特點 276
7.1.4 術語說明 277
7.1.5 發展現狀介紹 277
7.1.6 一般算法 278
7.1.7 運算過程 279
7.1.8 終止條件 281
7.1.9 應用領域 281
7.1.10 基本框架 281
7.1.11 實例研究 282
7.2 粒子群算法 284
7.2.1 基本粒子群算法 284
7.2.2 帶慣性權重的粒子群算法 285
7.2.3 帶收縮因子的粒子群算法 286
7.2.4 改進的粒子群算法 286
7.2.5 粒子群算法的應用 289
7.3 濛特卡羅算法 291
7.3.1 基本概述 291
7.3.2 基本思想 291
7.3.3 應用領域 292
7.3.4 工作過程 292
7.3.5 模擬計算 292
7.3.6 發展運用 292
7.3.7 一般步驟 293
7.3.8 實例研究 293
7.4 神經網絡 295
7.4.1 基本介紹 295
7.4.2 基本特徵 295
7.4.3 特點和優越性 296
7.4.4 發展曆史 296
7.4.5 基本結構 297
7.4.6 應用實例——BP神經網絡模型 297
7.4.7 分析方法 304
7.5 模擬退火算法 304
7.5.1 算法的發展過程和應用及發展前景 305
7.5.2 模擬退火模型 306
7.5.3 案例分析 307
7.5.4 模擬退火算法及過程 308
習題7 311
參考文獻

前言/序言

數學教育對提高普通高校畢業生的創新創業素質有著舉足輕重的意義。數學建模是一門將數學與科技社會融閤的橋梁性課程,集知識、能力和素質的培養與考察三位於一體。依托數學建模可以在很大程度上提高學生的創新能力,是實現培養學生思維能力和創造能力的一種有效途徑。
遼寜石油化工大學自1995年開始參加全國大學生數學建模競賽,經過20餘年的努力,數學建模指導教師組已發展成為一支業務精乾、充滿創新探索精神的教師團隊,積纍瞭豐富的指導經驗。近3年來,遼寜石油化工大學在各項數學建模競賽中取得瞭優異成績,共取得一等奬1項,二等奬23項。
遼寜石油化工大學數學建模教師團隊結閤多年數學建模競賽輔導的經驗,麵嚮本科生、研究生學習和備戰數學建模競賽編寫瞭本書。本書既涵蓋瞭基本的數學原理,也通過對常用數學建模方法的講解和實際問題的分析,培訓學生思考、歸納、分析、創新的能力和技藝,旨在幫助學生在大學生數學建模比賽中獲得好成績。本書列舉並分析比賽相關的案例,並給齣算法實現的程序代碼,讓參賽者真正做到學以緻用,而不是紙上談兵。本書結構清晰,內容全麵,適閤作為普通高等學校的本科生和研究生的賽前培訓教材,也可作為競賽指導教師的參考書。
本書由潘斌、於晶賢、衣娜擔任主編。遼寜省教學名師陳明明教授擔任主審,全書共分7章:第1章由趙曉穎編寫;第2章由潘斌編寫;第3章由陳德艷編寫;第4章由衣娜編寫;第5章由於晶賢編寫;第6章由麼彩蓮編寫;第7章由王立敏編寫。
鑒於編者水平有限,書中疏漏之處在所難免,歡迎大傢批評指正,衷心希望廣大讀者提齣寶貴的意見和建議,以便今後加以修正,使本書能不斷豐富完善。

編者
2016年8月

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