競賽數(shù)學(xué)建模論文如何寫?數(shù)學(xué)建模屬于一門應(yīng)用數(shù)學(xué),學(xué)習(xí)這門課要求我們學(xué)會如何將實際問題經(jīng)過分析、簡化轉(zhuǎn)化為一個數(shù)學(xué)問題,然后用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法去解決。數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運用數(shù)學(xué)的語言和方法,通過抽象、簡化建立能近似刻畫并"解決"實際問題的一種強有力的數(shù)學(xué)手段。
【關(guān)鍵詞】競賽數(shù)學(xué)建模。論文。撰寫。
一、引言。
數(shù)學(xué)建模競賽是全國大學(xué)生規(guī)模最大的課外科技活動,是學(xué)生提供展示自我才華的舞臺,每年有大量的隊代表學(xué)校參與比賽,希望在競賽中取得一個好的成績。而評定參賽隊的成績好壞、高低,獲獎級別,競賽論文是唯一依據(jù)。因此論文的撰寫顯的尤為重要,怎樣才可以完成一篇高質(zhì)量競賽數(shù)學(xué)建模論文是每個參賽隊所密切關(guān)注的問題。
二、競賽數(shù)學(xué)建模中問題的解決。
數(shù)學(xué)建模競賽的試題有著很強的實際應(yīng)用背景,一般應(yīng)用性比較強,與實際生活聯(lián)系比較緊密,涉及的范圍也比較廣,例如經(jīng)濟、能源、交通、環(huán)境、生態(tài)、醫(yī)學(xué)、人口、生物等眾多的領(lǐng)域,無一不是生產(chǎn)或生活中需要解決的問題有一年的第一題[1]就是關(guān)于SARS的傳播規(guī)律及造成的經(jīng)濟影響的,是一個離散的統(tǒng)計、擬合模型。第二題[1]是露天煤礦合理調(diào)度車輛模型,主要用的是運籌,優(yōu)化方面的知識,還有一道是關(guān)于公交車的合理調(diào)度方案,使既能滿足乘客的乘車需求又能使公交公司產(chǎn)生最大的經(jīng)濟效益諸如此類的。
筆者認(rèn)為解決競賽中的問題就像我們寫應(yīng)試作文一樣。我們在寫應(yīng)試作文時,往往要尋找恰到好處的例子,對我們所要寫的主題進行議論,要想創(chuàng)作一篇比較好文章,必須首先要找到恰到好處的例子,然后利用所掌握的素材組織成一篇高質(zhì)量的文章。其實,競賽數(shù)學(xué)建模也是如此,一個個生產(chǎn)中總結(jié)出來的經(jīng)典數(shù)學(xué)模型就像一個個的例子,現(xiàn)在存在于我們身邊有好多(在競賽前我們要儲備大量的資料,就應(yīng)該包括各種數(shù)學(xué)模型),比較經(jīng)典的數(shù)學(xué)模型[2]如微分模型,圖論求最短路徑,灰色預(yù)測模型等等。我們在對所要解決的題目進行詳盡地分析后,往往就是利用這些經(jīng)典的模型進行求解,要想使問題得到比較圓滿的解決,找出可以解決問題的最佳數(shù)學(xué)模型(就像應(yīng)試作文中最佳的論證例子)是關(guān)鍵,當(dāng)然再把模型用的有新意,其結(jié)論或者方法具有一定的原創(chuàng)性,這就是參賽者自己知識積累水平的體現(xiàn)了。在解決一個問題時,很多時候不可能只用一個經(jīng)典的數(shù)學(xué)模型就可以得到解決,要利用幾個模型,如很多問題要歸結(jié)為規(guī)劃就最優(yōu)解的問題,但在歸結(jié)為規(guī)劃問題之前,可能會遇到預(yù)測問題,等等然后把實際問題用經(jīng)典的數(shù)學(xué)模型進行抽象,列出解決問題的表達式,然后利用計算機工具進行求解就可以解決問題。然后論文的書寫就很重要了。
三、論文的撰寫。
競賽數(shù)學(xué)建模的論文評選標(biāo)準(zhǔn)主要是:(1)、假設(shè)的合理性。(2)、建模的創(chuàng)造性。(3)、結(jié)果的合理性。(4)、表述的清晰程度。考慮論文的特點,根據(jù)數(shù)學(xué)建模型的一般步驟[3],結(jié)合2007高教社杯大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽格式,下面來詳細(xì)分析一下數(shù)學(xué)建模競賽論文寫作規(guī)范:
一、摘要。
競賽數(shù)學(xué)建模的論文摘要的書寫是極為重要的,它是評委們首先接看到的,如果摘要寫不好,即使下面的內(nèi)容寫的再好也可能被提前淘汰。書寫論文時應(yīng)該注意:
?。?)控制好論文摘要的字?jǐn)?shù),一般應(yīng)在400字左右。
(2)摘要應(yīng)包括:a.數(shù)學(xué)模型的歸類(在數(shù)學(xué)上屬于什么類型)。b.所用的數(shù)學(xué)知識、建模的思想、算法思想、模型及算法特點。c.主要結(jié)果(數(shù)值結(jié)果,結(jié)論,回答題目所問的全部“問題”)(3)摘要表述要準(zhǔn)確、簡明、條理清晰、合乎語法、字體工整漂亮。
二、問題的重述。
將原問題表達清楚,如果問題表述很長,數(shù)據(jù)很多,可以簡捷的描述。
三、問題的分析。
在了解實際問題有關(guān)背景知識的基礎(chǔ)上充分對問題進行分析
四、模型假設(shè)。
(1)根據(jù)題目中條件作出假設(shè)。
?。?)根據(jù)題目中要求作出假設(shè)。
?。?)關(guān)鍵性假設(shè)不能缺。假設(shè)要切合題意、合理。
五、符號說明要注意整篇文章符號一致。
六、模型的建立。
模型的建立可以由簡單到復(fù)雜可建立多個模型,整篇文章要注意數(shù)學(xué)語言的應(yīng)用,要使其較濃的數(shù)學(xué)味。
建立數(shù)學(xué)模型應(yīng)注意以下幾點
?。?)分清變量類型,恰當(dāng)使用數(shù)學(xué)工具?! ?br/> ?。?)抓住問題本質(zhì),簡化變量之間的關(guān)系。
?。?)建立數(shù)學(xué)模型時要有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理?! ?br/> ?。?)用數(shù)學(xué)方法建模,模型要明確,要有數(shù)學(xué)表達式。
七、模型求解。
(1)重要結(jié)論需要建立數(shù)學(xué)命題時,命題敘述要符合數(shù)學(xué)命題的表述規(guī)范,盡可能論證嚴(yán)密?! ?br/> ?。?)需要說明計算方法或算法的原理、思想、依據(jù)、步驟。若采用現(xiàn)有軟件,說明采用此軟件的理由,軟件名稱?! ?br/> (3)計算過程,中間結(jié)果可要可不要的,不要列出。
?。?)最終數(shù)值結(jié)果的正確性或合理性是第一位的,設(shè)法算出合理的數(shù)值結(jié)果。
(5)題目中要求回答的問題,數(shù)值結(jié)果,結(jié)論,須一一列出?! ?br/> (6)結(jié)果表示:要集中,一目了然,直觀,便于比較分析及評委查找?! ?br/> ?。?)數(shù)值結(jié)果表示:精心設(shè)計表格。可能的話,用圖形表示更好。
八、結(jié)果分析、驗證、模型檢驗及修正。
?。?)對數(shù)值結(jié)果或模擬結(jié)果要進行必要的檢驗,若結(jié)果不正確、不合理、或誤差大時,要分析原因,對算法、計算方法、或模型進行修正、改進?! ?br/> (2)必要時,要對模型進行穩(wěn)定性分析、統(tǒng)計檢驗、誤差分析,要對不同模型進行對比及實際可行性檢驗。
九、模型評價。
?。?)優(yōu)點突出,缺點不回避?! ?br/> ?。?)推廣或改進方向。
十、參考文獻。
參考文獻要書寫規(guī)范,可參考專業(yè)學(xué)術(shù)雜志。論文過程中參考了前人研究工作的成果,就應(yīng)該反映出來,在論文主體中涉及有關(guān)內(nèi)容,要用上標(biāo)的形式列出參考文獻序號,要注意參考文獻盡量是少而精,不要濫用,羅列一大堆無關(guān)文獻。
十一、附錄。
(1)計算程序、詳細(xì)的結(jié)果,詳細(xì)的數(shù)據(jù)表格,可在此列出。但不要錯,錯的寧可不列?! ?br/> ?。?)主要結(jié)果數(shù)據(jù),應(yīng)在正文中列出,不怕重復(fù)。
四、數(shù)學(xué)建模理念。
?。?)應(yīng)用意識要解決實際問題,結(jié)果、結(jié)論要符合實際。模型、方法、結(jié)果要易于理解,便于實際應(yīng)用。站在應(yīng)用者的立場上想問題,處理問題?! ?br/> ?。?)數(shù)學(xué)建模用數(shù)學(xué)方法解決問題,要有數(shù)學(xué)模型。問題模型的數(shù)學(xué)抽象,方法有普適性,科學(xué)性,不局限于本具體問題的解決。建模有特點,更加合理、科學(xué)、有效、符合實際。更有普遍應(yīng)用意義。不單純?yōu)閯?chuàng)新而創(chuàng)新。
五、論文的檢查。
論文寫好之后,要作好論文的檢查,主要把握四點:
(1)模型的正確性、合理性、創(chuàng)新性?! ?br/> (2)結(jié)果的正確性、合理性?! ?br/> ?。?)文字表述清晰,語言流暢,表達清晰準(zhǔn)確,分析精辟,摘要精彩,符號要規(guī)范,統(tǒng)一?! ?br/> (4)論文重點突出模型,結(jié)果及閃光點反復(fù)檢查,修改論文。
最后文章按照統(tǒng)一的格式打印出來,就可以完成論文了,此論文只是介紹了怎樣寫競賽論文,至于競賽論文的內(nèi)容質(zhì)量及計算機的應(yīng)用水平(各種軟件的應(yīng)用及編程能力)就看參賽者的水平及知識面了。
參考文獻:
[1]姜啟源。謝金星。數(shù)學(xué)建模案例選集。北京。高等教育出版社2006.
[2]王兵團。數(shù)學(xué)建?;A(chǔ)。北京。清華大學(xué)出版社2004.
[3]姜啟源。數(shù)學(xué)建模(第二版)北京。高等教育出版社1993.