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数学建模的步骤
时间:2024-12-23 20:52:16
答案

1.模型准备。首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,搜集各种必要的信息。

2.模型假设。在明确建模目的,掌握必要资料的基础上,通过对资料的分析计算,找出起主要作用的因素,经必要的精炼、简化,提出若干符合客观实际的假设,使问题的主要特征凸现出来,忽略问题的次要方面。一般地说,一个实际问题不经过简化假设就很难翻译成数学问题,即使可能,也很难求解.不同的简化假设会得到不同的模型.假设作得不合理或过分简单,会导致模型失败或部分失败,于是应该修改和补充假设;假设作得过分详细,试图把复杂对象的各方面因素都考虑进去,可能使你很难甚至无法继续下一步的工作.通常,作假设的依据,一是出于对问题内在规律的认识,二是来自对数据或现象的分析,也可以是二者的综合.作假设时既要运用与问题相关的物理、化学、生物、经济等方面的知识,又要充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别问题的主次,果断地抓住主要因素,舍弃次要因素,尽量将问题线性化、均匀化.经验在这里也常起重要作用.写出假设时,语言要精确,就象做习题时写出已知条件那样.

3.模型构成。根据所作的假设以及事物之间的联系, 利用适当的数学工具去刻画各变量之间的关系,建立相应的数学结构——即建立数学模型。把问题化为数学问题。要注意尽量采取简单的数学工具,因为简单的数学模型往往更能反映事物的本质,而且也容易使更多的人掌握和使用。

4.模型求解。利用已知的数学方法来求解上一步所得到的数学问题,这时往往还要做出进一步的简化或假设。在难以得出解析解时,也应当借助计算机求出数值解。

5.模型分析。对模型解答进行数学上的分析,有时要根据问题的性质分析变量间的依赖关系或稳定状况,有时是根据所得结果给出数学上的预报,有时则可能要给出数学上的最优决策或控制,不论哪种情况还常常需要进行误差分析、模型对数据的稳定性或灵敏性分析等.

6.模型检验。分析所得结果的实际意义,与实际情况进行比较,看是否符合实际,如果结果不够理想,应该修改、补充假设或重新建模,有些模型需要经过几次反复,不断完善。

7.模型应用。所建立的模型必须在实际中应用才能产生效益,在应用中不断改进和完善。应用的方式自然取决于问题的性质和建模的目的。

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