数学模型与数学建模(一)

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1、数学与建模协会整理（昌大数模）前言什么是数学模型，为什么要学习数学模型，数学模型能解决什么问题，怎样学习数学模型以及怎样选写数学模型论文。今天就谈谈这几个问题。我们知道宇宙中的一切，人世间的万事万物都是在不停运动和变化着的，这种变化主要表现为两种形式：一种是形态的变化，另一种是数量的变化。人们要适应这种变化，就要去研究它，了解它和掌握它的变化规律，从而能动地利用它，改造它，使其为我们人类服务。数学模型是研究数量变化规律的一门综合性很强的科学。是应用数学知识去研究事物以及事物之间的数量变化规律；或者反过来，将现实客观中

2、存在的问题，经过分析整理建立起实际问题的内在的或事物与事物之间的数量变化的数学表达式，经过求解数学表达式，寻求它们的数量变化规律，用以解析某些现象，或者预测它未来的发展趋势并能动地利用它和改造它。数学模型就是这样一门科学，它不同于数学，而是介于数学与现实问题之间的一个桥梁，是一门边缘学科。下面就如下几个问题做一简单的探讨。一、什么是数学模型？二、为什么要学习数学模型—数学模型能解决什么问题？三、怎样学习数学模型和怎样选写数学模型论文？-72-数学与建模协会整理（昌大数模）目录前言-0-目录-1-一、什么是数学模型-3

3、-2001年B题……公交车调度-4-2001年C题……基金使用计划-8-2002年A题……车灯线光源的优化设计-9-2002年B题……彩票中的数学-10-2003年A题……SARS的传播-13-2003年B题……露天矿生产的车辆安排-20-2003年D题……抢渡长江-22-2004年C题……饮酒驾车-24-2004年B题……电力市场的输电阻塞管理-25-电力市场交易规则：-25-输电阻塞管理原则：-26-表1各机组出力方案（单位：兆瓦，记作MW）-28-表2各线路的潮流值（各方案与表1相对应，单位：MW）-29-表3

4、各机组的段容量（单位：MW）-30-表4各机组的段价（单位：元/兆瓦小时，记作元/MWh）-30-表5各机组的爬坡速率（单位：MW/分钟）-30-表6各线路的潮流限值（单位：MW）和相对安全裕度-30-2008年B题……高等教育学费标准探讨-31-2008年D题……NBA赛程的分析与评价-32-2009年A题……制动器试验台的控制方法分析-33-2009年B题……眼科病床的合理安排-35-【附录】2008-07-13到2008-09-11的病人信息-36-2009年D题……会议筹备-49-附表1……10家备选宾馆的有

5、关数据-49-附表2……本届会议的代表回执中有关住房要求的信息（单位：人）-50-附表3……以往几届会议代表回执和与会情况-50-附图（其中500等数字是两宾馆间距，单位为米）-51-二、为什么要学习数学模型-52-1、数学模型无处不在，我们的生活、工作、学习都离不开它-52-例1买房贷款问题-52-例2物体冷却过程的数学模型-53-2、是学好数学用好数学的必经之路-55-3、是数学教学改革的重要手段和有效路径-56-4、数学建模竞赛所提唱的团队精神是现代大学生必须具备素质-58-5、数学建模竞赛鼓励学生用跳跃式的、

6、发散式的形象思维方法，这有利于培养学生的创新意识。-58-6、数学建模可以培养学生创新意识和创造精神-59--72-数学与建模协会整理（昌大数模）7、数学建模是培养学生综合素质的好方法好途径-60-8、数学模型可以培养学生理论联系实际的能力-60-三、怎样学习数学模型和怎样选写数学模型论文-61-四、全国大学生数学建模竞赛简介-62-1、竞赛的由来及现状-62-2、数学建模竞赛的特点-63-3、如何写作数学建模竞赛论文-64--72-数学与建模协会整理（昌大数模）一、什么是数学模型现在我们就讲第一个问题，什么是数学模

7、型。为此，我们先看几个全国大学生数学建模竞赛题：-72-数学与建模协会整理（昌大数模）2001年B题……公交车调度公共交通是城市交通的重要组成部分，作好公交车的调度对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益，都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车的调度问题，其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流调查和运营资料。该条公交线路上行方向共14站，下行方向共13站，第3—4页给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客10

8、0人，据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求，乘客候车时间一般不要超过10分钟，早高峰时一般不要超过5分钟，车辆满载率不应超过120%，一般也不要低于50%。试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公