建模的數(shù)學(xué)方法與數(shù)學(xué)模型

內(nèi)容概要

　　《建模的數(shù)學(xué)方法與數(shù)學(xué)模型》內(nèi)容共分九章：第一章是數(shù)學(xué)模型概論，第二章是初等方法建模，第三章是微分法建模，第四章是差分方法建模，第五章是微分方程定性理論分析建模，第六章是線性規(guī)劃方法建模，第七章是動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法建模，第八章是層次分析法建模，第九章為圖論方法建模。附錄中給出了《建模的數(shù)學(xué)方法與數(shù)學(xué)模型》大部分圖形的MAlLAB程序代碼，以便更好地對(duì)圖形驗(yàn)證分析。
　　《建模的數(shù)學(xué)方法與數(shù)學(xué)模型》可作為高等院校本專(zhuān)科生數(shù)學(xué)建模課程教材、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)課程的教材，也可供高校師生和相關(guān)科技工作者參考。

書(shū)籍目錄

第一章 數(shù)學(xué)模型概論
　1.1 數(shù)學(xué)模型的基本概念
　1.2 數(shù)學(xué)建模課程的特點(diǎn)
　1.3 建模方法與數(shù)學(xué)模型的分類(lèi)
　1.3.1 建模方法
　1.3.2 數(shù)學(xué)模型的分類(lèi)
　1.4 建立模型的步驟與建模能力
　1.4.1 建立模型的一般步驟
　1.4.2 建模能力
　1.5 建模常用的數(shù)學(xué)軟件
　
第二章 初等方法建模
　2.1 建模的初等方法
　2.1.1 函數(shù)(function)概念
　2.1.2 函數(shù)的極值(exlxeme)
　2.1.3 矩陣及其運(yùn)算(matrixanditsmanipulations)
　2.2 核競(jìng)爭(zhēng)模型
　2.3 椅子能否放穩(wěn)
　2.4 供求問(wèn)題
　2.5 遺傳問(wèn)題
　2.5.1 常染色體遺傳模型
　2.5.2 常染色體隱性病模型
　練習(xí)
　
第三章 微分法建模
　3.1 微分法
　3.1.1 純?cè)鲩L(zhǎng)率概念
　3.1.2 微分方程及其初等解法
　3.2 MaltlO-US模型及其修改
　3.2.1 連續(xù)Malthus人口模型
　3.2.2 湖泊污染的減退
　3.2.3 Malthus模型的修改——Verhulst模型
　3.2.4 植物的生長(zhǎng)模型
　練習(xí)
　3.3 傳染病傳播的數(shù)學(xué)模型
　3.4 Lanclaester作戰(zhàn)模型
　3.4.1 正規(guī)戰(zhàn)模型
　3.4.2 混合戰(zhàn)模型
　3.4.3 游擊戰(zhàn)模型
　3.5 新產(chǎn)品的推銷(xiāo)與廣告
　3.5.1 新產(chǎn)品推銷(xiāo)模型
　3.5.2 廣告模型
　
第四章 差分方法建模
　4.1 差分方程
　4.1.1 差分的定義
　4.1.2 差分方程
　4.1.3 一階常系數(shù)的差分方程
　4.1.4 二階常系數(shù)的差分方程
　練習(xí)
　4.2 離散的Maltllus人口模型
　4.2.1 離散Malthus模型
　4.2.2 還貸問(wèn)題——離散Malthus模型的非齊次形式
　練習(xí)
　4.3 Verhulst模型——MaItl2US模型的改進(jìn)
　4.3.1 Verhulst模型
　4.3.2 模型的修改和求解
　練習(xí)
　4.4 Fibonacci問(wèn)題——二維MaltIms模型
　4.4.1.Fibonacci問(wèn)題
　4.4.2 對(duì)Fibonacci問(wèn)題的解的一點(diǎn)解釋
　練習(xí)
　4.5 一般的線性種群對(duì)——FiboIlaCCi問(wèn)題的推廣
　4.5.1 一般的線性種群對(duì)問(wèn)題
　4.5.2 一般的線性種群對(duì)問(wèn)題解的討論
　……
　
第五章 微分方程定性理論建模
第六章 線性規(guī)劃方法建模
第七章 動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法建模
第八章 層次分析方法建模
第九章 圖論的數(shù)學(xué)模型
附錄　本書(shū)所有圖形的MATLAB程序代碼
主要參考文獻(xiàn)
　　

章節(jié)摘錄

　　提起模型，人們首先想到的是航天模型、飛機(jī)輪船模型、建筑模型，等等。那么，什么是模型呢？模型是實(shí)物、過(guò)程的表示，是人們認(rèn)識(shí)事物的框架。它可能是對(duì)實(shí)物的仿造、模擬，也可能是某些基本屬性的抽象。而數(shù)學(xué)模型則是對(duì)所研究對(duì)象進(jìn)行模擬，是用數(shù)學(xué)思維方法將要解決的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化、抽象處理，用數(shù)學(xué)符號(hào)、公式、圖標(biāo)等刻畫(huà)事物本質(zhì)屬性及內(nèi)在規(guī)律。關(guān)于數(shù)學(xué)模型的具體定義，各種教材有多種提法。例如，E-A。Bender給出的定義為：“數(shù)學(xué)模型是關(guān)于部分現(xiàn)實(shí)世界和為一種特殊目的而做的抽象、簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)?！薄　臄?shù)學(xué)模型的這些定義中可以看到，數(shù)學(xué)模型是聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題與數(shù)學(xué)的橋梁。建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型，相當(dāng)于建立一座橋梁，從現(xiàn)實(shí)問(wèn)題出發(fā)，途經(jīng)這座橋梁，可以使問(wèn)題得到科學(xué)化、嚴(yán)密化及精確化的結(jié)果。因此，數(shù)學(xué)模型是科學(xué)研究的重要方法。　　從數(shù)學(xué)模型這些定義中可以看到，數(shù)學(xué)模型是對(duì)部分現(xiàn)實(shí)世界的抽象結(jié)果。那么，不同領(lǐng)域如社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)、醫(yī)學(xué)、物理等截然不同的問(wèn)題經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)抽象，可能會(huì)得到類(lèi)似的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。從這一點(diǎn)上講，數(shù)學(xué)模型不受其研究對(duì)象所在領(lǐng)域的限制，或者說(shuō)，同一個(gè)模型可以應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，解釋不同問(wèn)題，因此從某種意義上講，科學(xué)技術(shù)的本質(zhì)是數(shù)學(xué)。　　從數(shù)學(xué)模型這些定義中可以猜測(cè)到，如果我們對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題所包含的主、次因素采取不同的簡(jiǎn)化或舍取，那么由問(wèn)題所抽象出來(lái)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)也必然不同，因而對(duì)同一問(wèn)題的解釋、預(yù)測(cè)也就很可能不同。簡(jiǎn)言之，同一問(wèn)題用不同的數(shù)學(xué)方法建立的數(shù)學(xué)模型也各不相同。一個(gè)較理想的數(shù)學(xué)模型，往往要經(jīng)歷反復(fù)的修改，不斷完善，才能經(jīng)得起時(shí)間和實(shí)踐的考驗(yàn)。這里遇到一個(gè)非常困難的問(wèn)題是：如何判斷一個(gè)數(shù)學(xué)模型的好壞呢？就像一幅畫(huà)，如何鑒賞它的藝術(shù)性，這兩個(gè)問(wèn)題同樣困難。一般而言，一個(gè)數(shù)學(xué)模型是否是一個(gè)好的數(shù)學(xué)模型，關(guān)鍵是看它解決實(shí)際問(wèn)題是否有效。也就是說(shuō)，實(shí)踐是檢驗(yàn)數(shù)學(xué)模型好壞的標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)數(shù)學(xué)模型如果能較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)、較精確地解決實(shí)際問(wèn)題，這就是一個(gè)好的數(shù)學(xué)模型。當(dāng)然，如果從數(shù)學(xué)的角度看，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)是否恰當(dāng)，是否創(chuàng)造性地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)到實(shí)際問(wèn)題中，也是判斷數(shù)學(xué)模型優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。　　建立一個(gè)理想的數(shù)學(xué)模型，不僅需要必要的數(shù)學(xué)知識(shí)，還必須了解其他領(lǐng)域與之相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。很多偉大的科學(xué)家都是建立和應(yīng)用數(shù)學(xué)模型的大師。他們將各個(gè)不同學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)與數(shù)學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，在不同學(xué)科取得了輝煌的成就?！　　?/pre>








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