本书是大学本科非数学专业数学建模选修课教材,目的是让学生通过数学建模基础知识的学习,掌握数学建模的基础理论、方法及应用,初步建立起数学建模的思维模式,能够解决一般性的数学建模问题。内容包括数学建模概述,初等数学模型,经典数学模型,数学建模应用软件介绍,数学建模联赛论文格式规范,数学建模例题及解答等。
通过对理工科及文理兼收的文科大学生开设“数学建模”素质公选课程,可以让学生了解如何将实际问题抽象成数学应用问题,如何把自然、经济、社会等领域中的实际问题按照既定的目标归结为数学形式,并结合计算机来求解,进而提高学生运用数学思想和方法分析问题和解决问题的能力,培养学生的综合素质.
李大潜院士说:“数学建模的教学及竞赛是实施素质教育的有效途径.”《数学建模简明教程》通过介绍数学建模的重要性、数学建模的含义和数学建模的特点,以及大学生数学建模竞赛和建模培训对大学生能力的培养,可以让学生了解数学建模,同时也让学生认识到数学建模的精神和对素质培养的作用;通过对部分数学建模的初等模型和经典模型及建模常用软件“Matlab”和“SPSS”的介绍,可以让学生掌握数学建模的基础知识和方法;通过对数学建模论文格式要求和参赛优秀论文的介绍,可以让学生了解数学建模的整个过程和环节.
本书的编写得到了四川理工学院教务处和数学建模教练组的大力支持和帮助,四川理工学院大学生数学建模协会在文档和数据整理方面做了大量工作,指导老师刘自山老师及其所带领的参赛同学黄景伟、何鹏、刘洁对参赛论文简述方面做了大量工作,这里一并表示感谢.
由于编者水平有限,错误或不当之处,敬请广大读者批评指正.
编者
2016年10月
柏宏斌,四川理工学院副教授,主要从事数学实验、数学建模方向的教学和科研;兰恒友:四川理工学院教务处副处长,教授,研究方向为数学建模;陈德勤:四川理工学院副教授,主要从事数值分析、数学分析、数学建模方向的教学。
前 言 3
第一章 数学建模概述 1
第一节 数学模型方法的重要性 1
第二节 数学模型及数学建模的含义和特点 2
第三节 大学生数学建模竞赛以及数学建模教学与竞赛对大学生能力的培养 4
第二章 初等数学模型 8
第一节 建立数学模型的基本方法和步骤 8
第二节 双层玻璃窗导热模型 10
第三节 市场经济中的蛛网模型 12
第三章 经典数学模型 15
第一节 数据处理 15
第二节 规划类问题 28
第三节 最优化算法 48
第四章 软件介绍 66
第一节 Matlab简介 66
第二节 Lingo软件 76
第三节 SPSS软件使用简介 84
第五章 论文格式规范及优秀参赛论文简述 87
第一节 数学建模竞赛简介 87
第二节 论文格式规范 87
第三节 优秀论文 89
参考文献 118