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数学建模,名额分配问题

数学建模,名额分配问题
数学建模,名额分配问题

名额公平分配问题

问题的提出

名额分配问题是西方所谓的民主政治问题,美国宪法在第一条第二条款指出:‘众议院议员名额……将根据各州的人口比例分配。。。。。’美国宪法从1788年生效以来200多年间,关于公平和人力的实现宪法中所规定的分配原则,美国的政治家和科学家们展开了激烈的讨论。并提出了多种方法,但没有一种方法能够得到普遍的认可。下面就日常生活中的实际问题,考虑合理的分配方案问题。

设某高校有5个系共2500名学生,各系学生人数见表格。现有25个学生代表名额,

赢如何分配较为合理。

5个系的学生人数

系别一二三四五总和人数11056483622481372500模型假设

1、要将名额尽可能的公平的分配,首先考虑的是公平量化,所谓公平,就是学生

代表的名额占有率都相等,这样,基于名额占有率相等的分配的方案就是最公平的,在

名额占有率不相等时,应要求差距尽可能的小,才能使分配方案更加公平。

2、在计算各个系别的名额分配占有量,这样就确定了公平的分配方案。

3、通常计算的名额占有量是小数,而名额只能整数的分配,这就需要将小数变成

整数,解决小数变整数的问题通常采用四舍五入法。

名额占有率=总名额数÷总人数

名额占有量=名额占有率×学生数

模型建立

模型一名额占有率分配

=1%,即每一百人才有一个名额。根据名额占有率可以算出全校名额占有率=25

2500

分配:

系别一二三四五总和

人数11056483622481372500名额数11.05 6.48 3.62 2.48 1.3725取整11642124

显然看出,这种方法出现了缺陷,分的总名额数多出一个,而这一个又无法可分,

无论是四舍五入法,还是直接取整,分给二,四其中一个必定对另一个不公平。所以需

要改进。

模型二Hamilton 方法

1790年,美国乔治·华盛顿时代的财政部长亚历山大·哈密尔顿(Hamilton)提出

了一种解决名额分配的办法,并于1792年被美国国会通过。Hanilton方法的操作过程

如下:

(1)、先让各州获得份额q i,的整数部分[q i];

(2)、令r i=q i?[q i],按照r i由大到小的顺序将剩余的名额分配给相应的各州,知

道各州名额分配完为止。

按照Hamilton的方法对25个名额分配如下表:

系别一二三四五总和

人数11056483622481372500名额数11.05 6.48 3.62 2.48 1.3725取整11642124可以看出在第二个和第四个系别分配时,名额只有一个,小数相等。如果都不分配,名

额就有剩余,如果都分配,名额总数不够用。由此看出,Hanilton的方法仍然存在缺陷。

需要进一步的改进。

模型三Huntington-HILL算法

定理:在席位分配方案(n i,n j)的基础上,在增加一个席位,方案(n i+1,n j)优

于(n i,n j+1),当且仅当Q i>Q j,其中

Q i=i

n i(n i+1)

名额分给Q值最大的那个单位。

模型求解

由模型一、二可知名额占有率为1%,计算各系名额占有量如下图:

系别一二三四五总和

p人数11056483622481372500 n名额占有量11.05 6.48 3.62 2.48 1.3725 [n]整数部分11632123这样,先把23个名额分配到各系别,接下来,第24个名额和第5个名额用Q值方法

进行分配。

对于第24个名额,计算得:Q1=1105^2/ (11*12)=9250.189

Q2=648^2/(6*7)=9997.714

Q3=362^2/(3*4)=10920.333

Q4=248^2/(2*3)=10250.667

Q5=137^2/(1*2)=9384.500

比较可知,Q3最大,所以第24个名额给系别三。

对于第25个名额,计算得:Q1=1105^2/ (11*12)=9250.189

Q2=648^2/(6*7)=9997.714

Q3=362^2/(7*8)=2340.071

Q4=248^2/(2*3)=10250.667

Q5=137^2/(1*2)=9384.500

比较可知,Q4最大,所以第25个名额应该给系别四。分配的最终结果是:系别一:1个;别二:6个;系别三:4个;系别四:3个;系别五:1个。

模型评价

名额分配问题的关键在于建立既合理又简明的衡量公平程度的指标。占有率相等是一种理想化的状态,在实际生活中是十分罕见的。在不公平的情况下,相对不公平度比绝对不公平度更加准确的反应不公平的实质。Q值的方法以相对不公平度为前提,将名额分给Q值最大的一方,是相对公平的。

1982年,Balinsky和young的研究表明:不存在即能避免所有席位的悖论同时又满足份额法则的席位的分配方法,这就是有名的席位分配不可能定理

数学建模野兔生长问题

野兔生长问题 摘要 根据题目,野兔生长属自然范畴,若在生存条件良好,且无外力干扰的情况下,其种群数量是呈对数型增长的,从著名的斐波纳契数列解决兔子生长问题也可以看出,兔子的生长,呈递增的状态。可由题目条件可知,野兔生长并不是处于理想的情况下的,中间有递减的情况,考虑到自然的各种原因,诸如,天敌的捕杀,自然灾害,疾病,生存地的减少等。 对于这种种群生态学问题,我们可以用Logistic(逻辑斯蒂方程)模型拟和多项式拟合来模。Logistic模型是种群生态学的核心理论之一。它可以用来描述种群生长规律,利用它可以表征种群的数量动态。用多项式拟合可以大致模拟预测未来的兔子数量。 之所以选择该模型来研究野兔生长问题,是因为,该模型考虑并概括了,种群发展所遇到的各种外界条件,也就是说,它模拟了真实情况。通过建立Logistic模型,我们小组得出T=10时,野兔数量为9.84194(十万)只。该结果比较符合客观规律。 利用Logistic模型可以表征种群的数量动态;如鱼类种群的增长,收获与时间关系的确定。描述某一研究对象的增长过程如生态旅游区环境容量的确定,森林资源的管理以及耐用消费品社会拥有量的预测、国民生产总值的预测等;也可作为其它复杂模型的理论基础如Lotka-Volterra两种群竞争模型;以上的大多数的工作都是拿逻辑斯蒂模型来用,但也由此可看出逻辑斯蒂方程不管在自然科学领域还是在社会科学中都具有非常广泛的用途。 关键字:Logistic模型生态学 MATLAB程序 问题重述 野兔生长问题。首先,野兔是生长在自然环境中的。自然很复杂,存在着许多影响种群发展的因素。我们知道,假如给野兔一个理想的环境,野兔数量是呈J型增长的。现实情况中,种群一般是呈S型增长的,从题中表格看出,野兔的数量并不是单一地增长,T=3,6.90568;T=4,6.00512;T=5,5.56495;T=6,5.32807。第四年到第七年,这三年野兔的数量不增反降,说明其间有影响野兔生长的因素存在。我们探讨了其中的因素: (1),兔子内部因素,竞争,雄雌比利失去平衡,老化严重等。 (1),自然灾害,比如说草原火灾,使野兔生长环境遭到破坏;再如气候反常,使野兔的产卵,交配受影响。 (2),天敌的捕食,狼,狐狸等天敌大量地捕食使野兔生存受到威胁。 (3),疾病的侵扰,野兔种群中,蔓延并流行疾病,必然使野兔存活率下降。。(4),人类的影响,城市扩建,使其栖息地面积减少;捕杀。

数学建模竞赛简介

数学建模竞赛简介 数学建模就是建立、求解数学模型的过程和方法,首先要通过分析主要矛盾,对各种实际问题进行抽象简化,并按照有关规律建立起变量,参数间的明确关系,即明确的数学模型,然后求出该数学问题的解,并通过一定的手段来验证解的正确性。 数学建模竞赛于1985年起源于美国,起初竞赛题目通常由工业部门、军事部门提出,然后由数学工作者简化或修正。1989年我国大学生开始参加美国大学生数学建模竞赛,1990年我国开始创办我国自己的大学生数学建模竞赛。1993年国家教委(现教育部)高教司正式发文,要求在全国普通高等学校中开展数学建模竞赛。从1994年开始,大学生数学建模竞赛成为教育部高教司和中国工业的应用数学学会共同主办,每年一届的,面向全国高等院校全体大学生的一项课外科技竞赛活动。2010年全国共有30省(市、自治区)九百多所院校一万多个队三万多名大学生参赛,成为目前全国高等学校中规模最大的课外科技活动。数学建模竞赛是教育主管部门主办的大学生三大竞赛之一。 现在的竞赛题目来源于更广泛的领域,都是各行各业的实际问题经过适当简化,提炼出来的极富挑战性的问题,每次两道题,学生任选一题,可以使用计算机、软件包,可以参阅任何资料(含上网参阅任何资料)。竞赛以三人组成的队为单位,三人之间通力合作,在三天三夜内完成一篇论文。不给论文评分,而是按论文的水平为四档:全国一等奖、全国二等奖、赛区一等奖,赛区二等奖,成功参赛奖。我校于2001年开始参加这项竞赛活动。多次获全国一等奖、二等奖、湖北赛区一等奖、二等奖。 数学建模竞赛活动培养了学生的创造力、应变能力、团队精神和拼搏精神,适应了21世纪经济发展和人才培养的挑战。不少参加过全国大学生数学建模竞赛的同学都深有感触,他们说:“参加这次活动是我们大学四年中最值得庆幸的一件事,我们真正体会这几年内学到了什么,自己能干什么。”“那不寻常的三天在我们记忆中留下了永恒的一瞬,真是一次参赛,终身受益。”团队精神贯穿在数学建模竞赛的全过程,它往往是成败的关键。有些参赛队员说:“竞赛使我们三个人认识到协作的重要性,也学会了如何协作,在建模的三天中,我们真正做到了心往一处想,劲往一处使,每个人心中想的就是如何充分发挥自己的才华,在短暂的时间内做出一份尽量完善的答卷。三天中计算机没停过,我们轮流睡觉、轮流工作、轮流吃饭,可以说是抓住了每一滴可以抓住的时间。”“在这不眠的三天中,我们真正明白了团结就是力量这个人生真谛,而这些收获,将会伴随我们一生,对我们今后的学习,工作产生巨大的影响。”

数学建模港口问题_排队论

排队模型之港口系统 本文通过排队论和蒙特卡洛方法解决了生产系统的效率问题,通过对工具到达时间和服务时间的计算机拟合,将基本模型确定在//1 M M排队模型,通过对此基本模型的分析和改进,在概率论相关理论的基础之上使用计算机模拟仿真(蒙特卡洛法)对生产系统的整个运行过程进行模拟,得出最后的结论。好。 关键词:问题提出: 一个带有船只卸货设备的小港口,任何时间仅能为一艘船只卸货。船只进港是为了卸货,响铃两艘船到达的时间间隔在15分钟到145分钟变化。一艘船只卸货的时间有所卸货物的类型决定,在15分钟到90分钟之间变化。 那么,每艘船只在港口的平均时间和最长时间是多少 若一艘船只的等待时间是从到达到开始卸货的时间,每艘船只的平均等待时间和最长等待时间是多少 卸货设备空闲时间的百分比是多少 船只排队最长的长度是多少 问题分析: 排队论:排队论(Queuing Theory) ,是研究系统随机聚散现象和随机服务系统工作过程的数学理论和方法,又称随机服务系统理论,为运筹学的一个分支。本题研究的是生产系统的效率问题,可以将磨损的工具认为顾客,将打磨机当做服务系统。【1】 //1 M M:较为经典的一种排队论模式,按照前面的Kendall记号定义,前面的M代表顾客(工具)到达时间服从泊松分布,后面的M则表示服务时间服从负指数分布,1为仅有一个打磨机。 蒙特卡洛方法:蒙特卡洛法蒙特卡洛(Monte Carlo)方法,或称计算机随机模拟方法,是一种基于“随机数”的计算方法。这一方法源于美国在第一次世界大战进研制原子弹的“曼哈顿计划”。该计划的主持人之一、数学家冯·诺伊曼用驰名世界的赌城—摩纳哥的Monte Carlo—来命名这种方法,为它蒙上了一层神秘色彩。(2) 排队论研究的基本问题 1.排队系统的统计推断:即判断一个给定的排队系统符合于哪种模型,以便根据排队理论进行研究。 2.系统性态问题:即研究各种排队系统的概率规律性,主要研究队长分布、等待时间分布和忙期分布等统计指标,包括了瞬态和稳态两种情形。 3.最优化问题:即包括最优设计(静态优化),最优运营(动态优化)。【3】 为了得到一些合理的答案,利用计算器或可编程计算器来模拟港口的活动。 假定相邻两艘船到达的时间间隔和每艘船只卸货的时间区间分布,加入两艘船到达的时间间隔可以是15到145之间的任何数,且这个区间内的任何整数等可能的出现。再给出模拟这个系统的一般算法之间,考虑有5艘传至的假象情况。

数学建模一周试题。

----------------------------精品word 文档 值得下载 值得拥有---------------------------------------------- 试 题 说 明 1.本次数学建模周共有如下十五道题。每支队伍(2-3人/队)必须从以下题中任意选取一题,并完成一篇论文,具体要求参阅《论文格式规范》。 2.指导老师会根据题目的难度对论文最后的评分进行调整。 3.题目标注为“A ”的为有一定难度的题目,选择此题你们将更有可能得到高分。 (一)乒乓球赛问题 (A) A 、 B 两乒乓球队进行一场五局三胜制的乒乓球赛,两队各派3名选手上场,并各有3种选手的出场顺序(分别记为123,,ααα 和123,,βββ)。根据过去的比赛记录,可以预测出如果A 队以i α次 序出场而B 队以 j β次序出场,则打满5局A 队可胜ij a 局。由此得矩阵 () ij R a =如下: (1) 根据矩阵R 能看出哪一队的实力较强吗? (2) 如果两队都采取稳妥的方案,比赛会出现什么结果? (3) 如果你是A 队的教练,你会采取何种出场顺序? (4) 比赛为五战三胜制,但矩阵R 中的元素却是在打满五局的情况下得到的,这样的数据处理和预测方式 有何优缺点? (二)野兔生长问题 时野兔的数量。 (三)停车场的设计问题 在New England 的一个镇上,有一位于街角处面积100?200平方英尺的停车场,场主请你代为设计停车车位的安排方式,即设计在场地上划线的方案。 容易理解,如果将汽车按照与停车线构成直角的方向,一辆紧挨一辆地排列成行,则可以在停车场内塞进最大数量的汽车,但是对于那些缺乏经验的司机来说,按照这种方式停靠车辆是有困难的,它可能造成昂贵的保险费用支出。为了减少因停车造成意外损失的可能性,场主可能不得不雇佣一些技术熟练的司机专门停车;另一方面,如果从通道进入停车位有一个足够大的转弯半径,那么,看来大多数的司机都可以毫无困难地一次停车到位。当然通道越宽,场内所容纳的车辆数目也越少,这将使得场主减少收入。 (四)奖学金的评定 (A) 背景 A Better Class (ABC)学院的一些院级管理人员被学生成绩的评定问题所困扰。平均来说,ABC 的教员们一向打分较松(现在所给的平均分是A —),这使得无法对好的和中等的学生加以区分.然而,某项十分丰厚的奖学金仅限于资助占总数10%的最优秀学生,因此,需要对学生排定名次. 教务长的想法是在每一课程中将每个学生与其他学生加以比较,运用由此得到的信息构造一个排名顺序.例如,某个学生在一门课程中成绩为A,而在同一课程中所有学生都得A,那么就此课而言这个学生仅仅属于“中等”。反之,如果一个学生得到了课程中唯一的A ,那么,他显然处在“中等至上”水平。综合从几门不同课程所得到的信息,使得可以把所有学院的学生按照以10%划分等级顺序(最优秀的10%,其次的10%,等等)排序。 问题 (1)假设学生成绩是按照(A+,A, A —, B+ ,…)这样的方式给出的,教务长的想法能否实现?

数学建模,名额分配问题

名额公平分配问题 问题的提出 名额分配问题是西方所谓的民主政治问题,美国宪法在第一条第二条款指出:‘众议院议员名额……将根据各州的人口比例分配。。。。。’美国宪法从1788年生效以来200多年间,关于公平和人力的实现宪法中所规定的分配原则,美国的政治家和科学家们展开了激烈的讨论。并提出了多种方法,但没有一种方法能够得到普遍的认可。下面就日常生活中的实际问题,考虑合理的分配方案问题。 设某高校有5个系共2500名学生,各系学生人数见表格。现有25个学生代表名额, 赢如何分配较为合理。 5个系的学生人数 系别一二三四五总和人数11056483622481372500模型假设 1、要将名额尽可能的公平的分配,首先考虑的是公平量化,所谓公平,就是学生 代表的名额占有率都相等,这样,基于名额占有率相等的分配的方案就是最公平的,在 名额占有率不相等时,应要求差距尽可能的小,才能使分配方案更加公平。 2、在计算各个系别的名额分配占有量,这样就确定了公平的分配方案。 3、通常计算的名额占有量是小数,而名额只能整数的分配,这就需要将小数变成 整数,解决小数变整数的问题通常采用四舍五入法。 名额占有率=总名额数÷总人数 名额占有量=名额占有率×学生数 模型建立 模型一名额占有率分配 =1%,即每一百人才有一个名额。根据名额占有率可以算出全校名额占有率=25 2500 分配: 系别一二三四五总和 人数11056483622481372500名额数11.05 6.48 3.62 2.48 1.3725取整11642124 显然看出,这种方法出现了缺陷,分的总名额数多出一个,而这一个又无法可分, 无论是四舍五入法,还是直接取整,分给二,四其中一个必定对另一个不公平。所以需

数学建模常见问题

1 预测模块:灰色预测、时间序列预测、神经网络预测、曲线拟合(线性回归); 2 归类判别:欧氏距离判别、fisher判别等; 3 图论:最短路径求法; 4 最优化:列方程组用lindo 或lingo软件解; 5 其他方法:层次分析法马尔可夫链主成分析法等; 6 用到软件:matlab lindo (lingo)excel ; 7 比赛前写几篇数模论文。 这是每年参赛的赛提以及获奖作品的解法,你自己估量着吧…… 赛题解法 93A非线性交调的频率设计拟合、规划 93B足球队排名图论、层次分析、整数规划 94A逢山开路图论、插值、动态规划 94B锁具装箱问题图论、组合数学 95A飞行管理问题非线性规划、线性规划 95B天车与冶炼炉的作业调度动态规划、排队论、图论 96A最优捕鱼策略微分方程、优化 96B节水洗衣机非线性规划 97A零件的参数设计非线性规划 97B截断切割的最优排列随机模拟、图论 98A一类投资组合问题多目标优化、非线性规划 98B灾情巡视的最佳路线图论、组合优化 99A自动化车床管理随机优化、计算机模拟 99B钻井布局0-1规划、图论 00A DNA序列分类模式识别、Fisher判别、人工神经网络 00B钢管订购和运输组合优化、运输问题 01A血管三维重建曲线拟合、曲面重建 01B 工交车调度问题多目标规划 02A车灯线光源的优化非线性规划 02B彩票问题单目标决策 03A SARS的传播微分方程、差分方程 03B 露天矿生产的车辆安排整数规划、运输问题 04A奥运会临时超市网点设计统计分析、数据处理、优化 04B电力市场的输电阻塞管理数据拟合、优化 05A长江水质的评价和预测预测评价、数据处理 05B DVD在线租赁随机规划、整数规划

数学建模36套试题

第1题企业评价 选定20个评价者对某一企业的市场营销效果进行评价,将评价等级分为五等,如表一所示,评价等级的数字表示人数,如“资产负债率”一栏表示有6个人认为很好,9个人认为较好等等,采用适当的方法对该企业属于哪一等级作出评价。 表一企业市场营销效果评价情况 第2题强烈的碰撞 美国国家航空和航天局(NASA)从过去某个时间以来一直在考虑一颗大的小行星撞击地球会产生的后果。 作为这种努力的组成部分,要求你们队来考虑这种撞击的后果,加入小行星撞击到了南极洲的话。人们关心的是撞到南极洲比撞到地球的其它地方可能会有很不同的后果。 假设小行星的直径大约为1000米,还假设它正好在南极与南极洲大陆相撞。 要求你们对这样一颗小行星的撞击提供评估。特别是,NASA希望有一个关于这种撞击下可能的人类人员伤亡的数量和所在地区的估计,对南半球海洋的食物生产的破坏的估计,以及由于南极洲极地冰岩的大量融化造成的可能的沿海岸地区的洪水的估计。

第3题灌溉问题 下图是一个农田图,边表示田埂,周围是灌溉渠,问至少要挖开多少个田埂才能使每一块地都能灌上水?给出挖开田埂的一个方案。 第4题路线设计 现在有8个城市,已知两个城市之间的路费如下表,现在有一个人从A城市出发旅行,应该选择怎样的路线才能刚好每个城市都到达一次又回到A城市,其总路费最少? A B C D E F G H A B C D E F G 56 35 21 51 60 43 39 21 57 78 70 64 49 36 68 --- 70 60 51 61 65 26 13 45 62 53 26 50 第5题水质评价 按照《中华人民共和国地下水质量标准》,地下水水质共分六个等级(如表一)。现经过抽样得到三个地区的水质状况(如表二),对照标准,试评价他们各属哪一级。 Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类

数学建模常见评价模型简介

常见评价模型简介 评价类数学模型是全国数学建模竞赛中经常出现的一类模型,如2005年全国赛A题长江水质的评价问题,2008年B题高校学费标准评价体系问题等。主要介绍三种比较常用的评价模型:层次分析模型,模糊综合评价模型,灰色关联分析模型,以期帮助大家了解不同背景下不同评价方法的应用。 层次分析模型 层次分析法(AHP)是根据问题的性质和要求,将所包含的因素进行分类,一般按目标层、准则层和子准则层排列,构成一个层次结构,对同层次内诸因素采用两两比较的方法确定出相对于上一层目标的权重,这样层层分析下去,直到最后一层,给出所有因素相对于总目标而言,按重要性程度的一个排序。其主要特征是,它合理地将定性与定量决策结合起来,按照思维、心理的规律把决策过程层次化、数量化。 运用层次分析法进行决策,可以分为以下四个步骤: 步骤1 建立层次分析结构模型 深入分析实际问题,将有关因素自上而下分层(目标—准则或指标—方案或对象),上层受下层影响,而层内各因素基本上相对独立。 步骤2构造成对比较阵 对于同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较,借助1~9尺度,构造比较矩阵; 步骤3计算权向量并作一致性检验 由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重,并进行一致性检验,若通过,则最大特征根对应的特征向量做为权向量。

步骤4计算组合权向量(作组合一致性检验) 组合权向量可作为决策的定量依据 通过一个具体的例子介绍层次分析模型的应用。 例(选择旅游地决策问题)如何在桂林、黄山、北戴河3个目的地中按照景色、费用、居住条件、饮食、旅途条件等因素进行选择。 步骤1 建立系统的递阶层次结构 将决策问题分为3个层次:目标层O,准则层C,方案层P;每层有若干元素,各层元素间的关系用相连的直线表示。

数学建模第四版答案

数学建模第四版答案 【篇一:数学建模课后答案】 t>第二章(1)(2012年12月21日) 1.学校共1000名学生,235人住在a宿舍,333人住在b宿舍,432人住在c宿舍.学生们 要组织一个10人的委员会,试用下列办法分配各宿舍的委员数:(1). 按比例分配取整数的名额后,剩下的名额按惯例分给小数部分 较大者; (2). 1中的q值方法; (3).d’hondt方法:将a、b、c各宿舍的人数用正整数n=1,2,3,??相除,其商数如下表: 将所得商数从大到小取前10个(10为席位数),在数字下标以横线,表中a、b、c行有横线的数分别为2,3,5,这就是3个宿舍 分配的席位.你能解释这种方法的道理吗? 如果委员会从10个人增至15人,用以上3种方法再分配名额,将 3种方法两次分配的结果列表比较. 解:先考虑n=10的分配方案, p1?235,p2?333,p3?432,方法一(按比例分配) ?p i?1 3 i ?1000. q1? p1n ?p i?1 3 ?2.35,q2? p2n i ?p i?1 3 ?3.33, q3? p3n i

?p i?1 3 ?4.32 i 分配结果为: n1?3, n2?3, n3?4 方法二(q值方法) 9个席位的分配结果(可用按比例分配)为: n1?2,n2?3, n3?4 第10个席位:计算q值为 235233324322 q1??9204.17, q2??9240.75, q3??9331.2 2?33?44?5 q3最大,第10个席位应给c.分配结果为 n1?2,n2?3,n3?5 方法三(d’hondt方法) 此方法的分配结果为:n1?2,n2?3,n3?5 此方法的道理是:记pi和ni为各宿舍的人数和席位(i=1,2,3代表a、b、c宿舍). pi 是ni 每席位代表的人数,取ni?1,2,?,从而得到的近. pip 中选较大者,可使对所有的i,i尽量接nini 再考虑n?15的分配方案,类似地可得名额分配结果.现将3种方法两次分配的结果列表如下: 2.试用微积分方法,建立录像带记数器读数n与转过时间的数学模型. 解:设录像带记数器读数为n时,录像带转过时间为t.其模型的假设见课本. 考虑t到t??t时间内录像带缠绕在右轮盘上的长度,可得 vdt?(r?wkn)2?kdn,两边积分,得 ? t vdt?2?k?(r?wkn)dn n 2?rk?wk22n2 2vv 第二章(2)(2008年10月9日)

数学建模中竞赛阅读中的问题

数学建模中竞赛阅读中的问题 摘要 本文主要研究的是数学建模竞赛中试卷的优化配发,评分的标准化处理及对教师的评阅效果定量评价的问题. 问题一:针对试卷的随机分发问题,先利用MATLAB软件自带的randperm 函数产生一个1至500的随机矩阵,再用reshape函数对其进行重新排列成25行20列的矩阵,对矩阵y进行列列交换的变化成两个新矩阵y1与y2,构成75行20列的新矩阵z=[]2 ,1 y y,从而实现对试卷的随机分发;针对均匀性问题, ,y 以交叉数的方差作为评价任务单均匀性的评定指标,从多个随机分配方案中,选取交叉数方差最小的任务单供组委会使用. 问题二:评分的预处理需要对评阅教师的分数进行标准化,评分预处理方法是将不同的评分者变换到同一个尺度下,就是以某一位评分者的均值作为参照点,以其标准差表示距离转化为以零为参照点的标准分;然后采用均值为70标准差为10将标准分转化为百分制的标准,分这样使得标准分与原始分相差不大;最后将同一份试卷的三个标准评分的几何平均值作为该份试卷的最终标准分.将附录中的200份试卷的数据根据用Excel软件的统计与函数功能最终得到各份试卷的标准分值. 问题三:针对教师评阅效果的评价问题,本文给出两个评价标准:分别是评阅的原始成绩的可信度和评阅的原始成绩与成绩标准化合成后的最终成绩的偏差值的稳定性.对于可信度,结合评分分制,对评阅的原始成绩与成绩标准化合成后的最终成绩的差分值做百分化处理,建立可信度数学模型,得出可信度最高的有10,11,15,19,20号教师,高达96%;对于偏差值的稳定性,采用偏差值的方差来反映,得出稳定性最好的是第3号教师,稳定性较好的还有第1,7,10,11,19号教师.最后,综合可信度和偏差值的稳定性两项指标,得出评阅效果较好的教师有第1,3,10,11,15,19,20号教师,在下一次阅卷后合成成绩的时候可以考虑给他们以更大的权重. 关键词:随机数矩阵标准化参照点可信度偏差值

数学建模-草原鼠患问题(1)

摘要: 在我国的内蒙古大草原,由于各种人为因素对自然生态系统的破坏(如过度放牧、大量消灭草原上的狼群等),造成草原鼠患问题严重,并由此引发了严重的生态问题。由生物知识知道,鼠患的主要原因是由于人为对自然环境的损坏使得生态失去了平衡,至使老鼠的视线得到了很好的扩充,在加上天敌数量的减少,使得老鼠数目得不到有效控制。为了更好的对其进行有效、合理的控制,并对其各种方案进行有效性分析,本文主要通过对老鼠和天敌数目之间的关系利用微分等数学方法对模型进行了建立,并在最后给出了自己的最好的方案,但本文存在一定的缺点,对数据的要求较高,需要对大量数据进行统计,使得模型过于复杂。 关键字:微分方程、几何型曲线、生态平衡、鼠患 一、问题重述 在我国的内蒙古大草原,由于各种人为因素对自然生态系统的破坏(如过度放牧、大量消灭草原上的狼群等),造成草原鼠患问题严重,并由此引发了严重的生态问题。 老鼠在草原上是家族式掘洞群居。它们食量巨大,繁殖力强。由于挖掘造成的环境损失远远大于单纯的食草所造成的危害。所有鼠害发生的地方水土流失严重。有的甚至形成了大面积寸草不生的“鼠荒地”。 更糟糕的是至今我们尚未找到能有效控制进而消灭草原老鼠的办法。也就是说,至少以目前的技术力量,我们还不能用人工种草的办法永久地恢复自然植被。因为不当的灭治方法,鼠害日益泛滥,而且越灭越多,因而也就不得不继续灭下去了。但是,能否最终将老鼠赶出草原,目前尚难以作出定论。 控制草原鼠患,现在人们通常采用的有下面几种方法: (1) 灭鼠药现在所用的灭鼠药在杀死老鼠的同时,也杀死了老鼠的天敌。因此,实际的情况是,撒灭鼠药后老鼠的数量反而以几何级数增长。改进的方法是,可以研制无公害的灭鼠药,但这需要一定的时间和大量资金的投入。 (2) 引入老鼠的天敌通过人工喂养和驯化老鼠的天敌,如鹰、狐狸、狼等,将一定数量的老鼠的天敌引入鼠患严重的草原,利用它们控制老鼠的数量。这种方法在短期内有效,但也有一定的问题:一是费用比较高,例如,喂养和驯化一只银狐的费用要上千元;二是引入的数量难以确定,数量太小,难以控制鼠患,数量太多就会引起新的生态问题。 (3) 人工种植牧草鼠类是一种需要开阔视野的生物种,只要有茂密的牧草生长,它们就无法生存。它们的视线之内如果毫无遮拦,便会肆意横行。在草场植被密集的地方,老鼠并不容易打洞,而且在这样的环境中,老鼠遇到天敌追捕时也难以及时躲避,所以数量不会激增。但是,据有关资料显示,青藏高原上几乎所有的人工种草都会在一定时间内自行退化。 问题1、建立恰当数学模型,对上述灭鼠方法的效果进行评估分析,要考虑到短期和长期的效果以及资金投入的问题;

数学建模简介

数学建模简介 当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言作表述,也就是建立数学模型,然后用通过计算得到的结果来解释实际问题,并接受实际的检验。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。 数学建模的广泛应用 数学建模的应用逐渐变的广泛,数学建模大量用于一般工程技术领域,用于代替传统工程设计中的现场实验、物理模拟等手段;在高新科技领域,成为必不可少的工具,无论是在通信、航天、微电子、自动化都是创新工艺、开发新 产品的必要手段;在新的科研领域在用数学方法研究 其中的定量关系时,数学建模就成为首要的、关键的 步骤和这些学科发展和应用的基础。 将计算机技术和数学建模进行紧密结合,使得原 本抽象的数学模型生动具体的呈现在研究者面前,使 得问题得到更好的解决。 数学建模的分支——数据挖掘 数据挖掘(Data Mining,DM)是目前人工智能和数 据库领域研究的热点问题,所谓数据挖掘是指从数据库 的大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值 的信息的非平凡过程。数据挖掘是一种决策支持过程, 它主要基于人工智能、机器学习、模式识别、统计学、 数据库、可视化技术等,高度自动化地分析企业的数据, 做出归纳性的推理,从中挖掘出潜在的模式,帮助决策 者调整市场策略,减少风险,做出正确的决策。 数据挖掘是通过分析每个数据,从大量数据中寻找其规律的技术,主要有数据准备、规律寻找和规律表示3个步骤。数据准备是从相关的数据源中选取所需的数据并整合成用于数据挖掘的数据集;规律寻找是用某种方法将数据集所含的规律找出来;规律表示是尽可能以用户可理解的方式(如可视化)将找出的规律表示出来。 数据挖掘的任务有关联分析、聚类分析、分类分析、异常分析、特异群组分析和演变分析,等等。

数学建模狐狸野兔问题

狐狸野兔问题 摘要:封闭自然环境中的狐狸和野兔存在捕食与被捕食关系,本题旨在通过对自然状态下 两物种数量变化规律的分析,推测加入人类活动(即人工捕获)时两物种数量的变化,进而得出人类活动对自然物种的影响,为人类活动提供参考,使其在自然允许的范围内,促进人与自然和谐相处。 对于问题一,首先建立微分方程,描述两物种数量随时间变化的Volterra 模型 ()0,0,0,021212211>>>>?????? ?+-=-=r r k k xy r y k dt dy xy r x k dt dx 并用解析法求得狐狸与野兔数量的关系 ()()2211k r x k r y x e y e c --= 为直观反映两物种数量随时间的变化规律,选取三组有代表性的初值,利用Matlab 软件绘图。在狐狸和野兔随时间的变化图像中,大致得出其数量呈周期变化,为进一步检验周期性,再用Matlab 绘图做出狐狸与野兔数量的关系图,得到封闭曲线,因此分析结果为:狐狸和野兔的数量都呈现周期性的变化,但不在同一时刻达到峰值。 对于问题二,利用数值解法,令模型中两式皆为0,即求得狐狸和野兔数量的平衡状态。且由问题一中狐狸与野兔数量的关系图知野兔和狐狸的平衡量恰为他们在一个周期内的平均值。 对于问题三,在Volterra 模型基础上引入人工捕获系数。 只捕获野兔时,野兔的自然增长率降低,狐狸自然死亡率增加,改进后模型同问题二处理方式一样,求得平衡状态,得出结论:捕获野兔时,狐狸数量减少,野兔数量反而增加,即Volterra 原理:为了减少强者,只需捕获弱者。 只捕获狐狸时,分析方法与只捕获野兔时相同,并得出野兔狐狸数量皆增加的结论。 问题三为自然界人类捕获生物提供了新的思路,即可以在正常允许范围内,为了达到减少某一种群数量的目的,相应的捕获其食饵,或适度地捕获捕食者使捕食者与被捕食者的数量都有所增加。 关键词:Volterra 模型Matlab 软件解析法周期性

数学建模习题答案

数学建模习题答案

数学建模部分课后习题解答 中国地质大学能源学院华文静 1.在稳定的椅子问题中,如设椅子的四脚连 线呈长方形,结论如何? 解: 模型假设 (1)椅子四条腿一样长,椅脚与地面接触处视为一点,四脚的连线呈长方形(2)地面高度是连续变化的,沿任何方向都不会出现间断(没有像台阶那样的情况),即从数学角度来看,地面是连续曲面。这个假设相当于给出了椅子能放稳的必要条件 (3)椅子在任何位置至少有三只脚同时着地。为了保证这一点,要求对于椅脚的间距和椅腿的长度而言,地面是相对平坦的。因为在地面上椅脚间距和椅腿长度的尺寸大小相当的范围内,如果出现深沟或凸峰(即使是连续变化的),此时三只脚是无法同时着地的。 模型建立 在上述假设下,解决问题的关键在于选

择合适的变量,把椅子四只脚同时着地表示出来。首先,引入合适的变量来表示椅子位置的挪动。生活经验告诉我们,要把椅子通过挪动放稳,通常有拖动或转动椅子两种办法,也就是数学上所说的平移与旋转变换。然而,平移椅子后问题的条件没有发生本质变化,所以用平移的办法是不能解决问题的。于是可尝试将椅子就地旋转,并试图在旋转过程中找到一种椅子能放稳的情形。 注意到椅脚连线呈长方形,长方形是中心对称图形,绕它的对称中心旋转180度后,椅子仍在原地。把长方形绕它的对称中心旋转,这可以表示椅子位置的改变。于是,旋转角度θ这一变量就表示了椅子的位置。为此,在平面上建立直角坐标系来解决问题。 设椅脚连线为长方形ABCD,以对角线AC 所在的直线为x 轴,对称中心O 为原点,建立平面直角坐标系。椅子绕O 点沿逆时针方向旋转角度θ后,长方形ABCD 转至A1B1C1D1的位置,这样就可以用旋转角) 0(πθθ≤≤表示出椅子绕点O 旋转θ后的位

数学建模算法

数学建模的十大算法 1、蒙特卡罗算法(该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性,是比赛时必用的方法) 2、数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法(比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用Matlab作为工具) 3、线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题(建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、Lingo软件实现) 4、图论算法(这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备) 5、动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法(这些算法是算法设计中比较常用的方法,很多场合可以用到竞赛中) 6、最优化理论的三大非经典算法:模拟退火法、神经网络、遗传算法(这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的算法,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用) 7、网格算法和穷举法(网格算法和穷举法都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具) 8、一些连续离散化方法(很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只认的是离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的)9、数值分析算法(如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那一些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用) 10、图象处理算法(赛题中有一类问题与图形有关,即使与图形无关,论文中也应该要不乏图片的,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用Matlab进行处理)

数学建模野兔汇总.

数学建模 1 辽宁工程技术大学 数学建模课程成绩评定表 学期2014-2015学年1 学期姓名高显利 李浩申 李金胜 专业工程管理班级14-工中职一班课程名称数学建模 论文题目航空机票超订票问题 评定标准 评定指标分值得分 知识创新性20 理论正确性20 内容难易性15 结合实际性10 知识掌握程度15 书写规范性10 工作量10 总成绩100 评语: 任课教师林清水时间2015年11月15日备注

高显利李浩申李金胜:种群的繁殖与稳定收获 摘要 当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言,把它表述为数学式子,也就是数学模型,然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题,并接受实际的检验。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。 关键词 种群繁殖野兔数学建模稳定收获异常现象 Logistic模型生态学 MATLAB程序

数学建模 根据题目:在某地区野兔数量在连续十年统计数量(单位十万)如下: 分析该数据,得出野兔的生长规律。并指出在哪些年内野兔的增长有异常现象。对于这种种群生态学问题,我们可以用Logistic(逻辑斯蒂方程)模型来模拟。Logistic 模型是种群生态学的核心理论之一。它可以用来描述种群生长规律,利用它可以表征种群的数量动态。 之所以选择该模型来研究野兔生长问题,是因为,该模型考虑并概括了,种群发展所遇到的各种外界条件,也就是说,它模拟了真实情况。通过建立Logistic模型,我们小组得出T=10时,野兔数量为9.84194(十万)只。该结果比较符合客观规律。 利用Logistic模型可以表征种群的数量动态;如鱼类种群的增长,收获与时间关系的确定。

数学建模的介绍

一、数学建模的意义 数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。 数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包涵抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。 我们也可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只懂数学不懂数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。 数学模型一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。 应用数学去解决各类实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步,同时也是十分困难的一步。建立教学模型的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分析和解决问题。这就需要深厚扎实的数学基础,敏锐的洞察力和想象力,对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领械广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径,数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,它已成为现代科技工作者必备的重要能力之。为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才,数学建模已经在大学教育中逐步开展,国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛,将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的个重要方面,现在许多院校正在将数学建模与教学改革相结

用层次分析法评选优秀学生进行数学建模

用层次分析法评选优秀学生 一.实验目的 运用层次分析法,建立指标评价体系,得到学生的层次结构模型,然后构造判断矩阵,求得各项子指标的权重,最后给出大学生综合评价得分计算公式并进行实证分析,为优秀大学生的评选提出客观公正,科学合理的评价方法。 二.实验内容 4.用层次分析法解决一两个实际问题; (1)学校评选优秀学生或优秀班级,试给出若干准则,构造层次结构模型。可分为相对评价和绝对评价两种情况讨论。 解:层次分析发法基本步骤:建立一套客观公正、科学合理的素质评价体系,对于优秀大学生的评选是至关重要的。在此我们运用层次分析法(AHP),以德、智、体三个方面作为大学生综合评价的一级评价指标,每个指标给出相应的二级子指标以及三级指标,然后构造判断矩阵,得到各个子指标的权重,结合现行的大学生评分准则,算出各项子指标的得分,将这些得分进行加权求和得到大学生综合评价得分,根据分配名额按总分排序即可选出优秀大学生。大学生各项素质的指标体系。如下表所示: 目标层 第一准则层第二准则层第三准则层 对大学生的评价 德育智育体育 道德 思想能力 知识 身体素质 体育技能 爱国守集 体 观 人 生 观 价 值 观 公 共 课 选 修 课 专 业 课 有 关 证 各 种 竞 社 会 实 健 康 状 体 检 成 体 育 成 体 育 竞

方案层 符号说明 设评价指标共有n 个,为1x ,2x ..... n x 。它们对最高层的权系数分别为1w ,2w , ... n w , 于是建立综合评价模型为: = y ∑=n i i i x w 1 解决此类问题关键就是确定权系数,层次分析法给出了确定它们的量化过程,其步骤具体如下: 确定评价指标集 P=(1P ,2P ,3 P ) 1P =(11P ,12P ) 2P =(21P ,22P ) 2P =(31P ,32P ) i P 对大学生的一级评价指标 ij P 对大学生的二级评价指标 i x 对大学生的三级评价指标 i w i x 对最高层的权系数 j c (j=1、2、3) 班主任考评,班级考评,学生自评的打分 max λ 矩阵的最大特征值 CI 一致性指标 CR 一致性比例 RI 平均随机一次性指标 学生自评 班级考评 班主任考评

(推荐)数学建模动态规划库存问题

随机库存的分配 摘要 卖方管理库存(VMI,Vendor-Managed Inventory)是现代物流中一个比较新的管理思想,它是指货物的提供者根据所有客户的当前库存量决定在一定时间内对他们的货物分配量。基于VMI思想,设计出当供货方的供应能力有限、客户需求随机情况下的分配方案,能够应用到实际的物流管理信息系统中,具有实际意义。 针对此问题,在客户需求量服从同一指数分布的前提条件下,首先通过MATLAB软件编写程序,得到50个客户的随机需求量和初始库存量,然后从车辆配载能力出发,以客户的库存费用最小为目标函数,以供货总量和每辆车的承载能力为约束条件,建立非线性随机规划模型,通过lingo软件求解模型,得到所有客户库存费用最小时的分配方案,同时得到最小库存费用为699.5543。 关键词:随即需求库存分配随机规划

一、问题重述 考虑由一个供货方和n个客户组成的配送网络,配送活动的组织基于VMI 思想。假设供货方的供应能力有限(意味着某些客户可能得不到供应),可供应的货物总量为A;拥有车辆数为K,车辆k的载重量为b k(k∈K)。每个客户的需求量是随机的,但需求的分布函数F i已知(假设F i是严格增函数,并假设不同客户的需求是相互独立的,且服从相同分布),周期初的初始库存为βi,h+i为单位货物的保管费,h-i为单位货物的缺货损失费。令q i(w i)表示客户i在得到配送量w 时的库存费用函数。令y ik表示车辆k是否服务客户i,是取1,否取0。 i 当y ik(i=1,…,n;k=0,…,K)的取值确定后,也就意味着确定了对所有客户的一个划分,如令Y k表示车辆k服务的客户集合,其应满足Y k={i∶y ik=1}。 请写出库存分配问题的模型,并带入适当规模的数据进行计算,分析其计算结果,得出结论。 二、问题分析 本问题讨论的是当供货方的供应能力不足、客户需求随机情况下的库存分配问题。客户的需求量是随机的,但需求的分布函数F i已知(假设F i是严格增函数,并假设不同客户的需求是相互独立的,且服从相同分布),在处理问题时,可以将需求量当作服从相同参数的同一指数分布,通过MATLAB软件来产生指数分布的随机数作为客户需求量,要使得所有客户的库存费用最小,需要构造与配送量、库存费、保管费等有关的目标函数,将有限的车辆数和每辆车的承载能力以及供货方的总供应量作为约束条件,建立模型,通过lingo软件求解得到具体的配送方案。 三、模型假设 1.假设客户的随即需求量服从参数为0.5的指数分布; 2.假设每个客户的初始库存量在0.1~1.5吨之间随即取值; 3.假设所有客户的库存保管费和缺货损失费相同; 4.假设供货方的总供应量为所有客户随即需求量之和的0.8倍; 5.假设不考虑运货车辆的运费。 四、符号说明

数学建模之兔子问题(出稿)

数学建模一周论文 论文题目:野兔生长问题 姓名1:李宝川学号:09023320 姓名2:彭亚学号:09023308 姓名3:刘新斌学号:09023304 专业:勘查技术与工程 班级:090233 指导教师:虞先玉老师 2010年1月1日、

摘要 参照题目,野兔生长属自然范畴,在生存条件良好,且无外力干扰的情况下,其种群数量是呈对数型增长的。题中可读,野兔生长并不是处于理想的情况下的,考虑到自然的各种原因,诸如,天地的捕杀,自然灾害,疾病等。 对于这种种群生态学问题,我们可以用Logistic(逻辑斯蒂方程)模型来模拟。Logistic模型是种群生态学的核心理论之一。它可以用来描述种群生长规律,利用它可以表征种群的数量动态。 之所以选择该模型来研究野兔生长问题,是因为,该模型考虑并概括了,种群发展所遇到的各种外界条件,也就是说,它模拟了真实情况。通过建立Logistic模型,我们小组得出T=10时,野兔数量为9.84194(十万)只。该结果比较符合客观规律。 利用Logistic模型可以表征种群的数量动态;如鱼类种群的增长,收获与时间关系的确定。描述某一研究对象的增长过程如生态旅游区环境容量的确定,森林资源的管理以及耐用消费品社会拥有量的预测、国民生产总值的预测等;也可作为其它复杂模型的理论基础如Lotka-Volterra两种群竞争模型;以上的大多数的工作都是拿逻辑斯蒂模型来用,但也由此可看出逻辑斯蒂方程不管在自然科学领域还是在社会科学中都具有非常广泛的用途。 关键字:Logistic模型生态学 MATLAB程序

问题重述 野兔生长问题。首先,野兔是生长在自然环境中的。自然很复杂,存在着许多影响种群发展的因素。我们知道,假如给野兔一个理想的环境,野兔数量是呈J型增长的。现实情况中,种群一般是呈S型增长的,从题中表格看出,野兔的数量并不是单一地增长,T=3,6.90568;T=4,6.00512;T=5,5.56495;T=6,5.32807。第四年到第七年,这三年野兔的数量不增反降,说明其间有影响野兔生长的因素存在。我们探讨了其中的因素: (1),兔子内部因素,竞争,雄雌比利失去平衡,老化严重等。 (1),自然灾害,比如说草原火灾,使野兔生长环境遭到破坏;再如气候反常,使野兔的产卵,交配受影响。 (2),天敌的捕食,狼,狐狸等天敌大量地捕食使野兔生存受到威胁。 (3),疾病的侵扰,野兔种群中,蔓延并流行疾病,必然使野兔存活率下降。。(4),人类的影响,城市扩建,使其栖息地面积减少;捕杀。 考虑到上述因素,野兔的生长就不能完全用一个Logistic模型来模拟 模型假设 上述,野兔生长问题,我们假设 (1),假设它使处于自然的情况(没有人的作用),人类活动对其生存不产生影响。 (2),假设各个环境因素对野兔生长的影响是互不影响的。 (3),假设兔子的内部因素对其生存率的影响不大。 (4),假设野兔在各年龄段中的分布率不变,即年龄结构不变,并采用各种措施维持这一结构; 那它是可以用Logistic模型来模拟的。 分析与建立模型 对于生物模型,首先考虑的是logistic模型,考虑到logistic模型的增长曲线是单调的,而题目所给的数据中有一段是下降的,这是反常的情况,而正常情况应当是单调上升的。考虑到可能在这段时间内有使野兔减少的因素。不能在整个时间段进行拟合,我们应当在每个单调区间上进行拟合。

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