總體來說,數(shù)學建模賽題類型主要分為:評價類、預測類和優(yōu)化類三種,其中優(yōu)化類是最常見的賽題類型,必須要掌握并且熟悉。
如下圖所示:主要分為評價類,預測類和優(yōu)化類問題。
綜合評價問題是數(shù)學建模問題中思路相對清晰的一類題目,從每學期的綜合測評、旅游景點的選擇到挑選手機,評價類問題在生活中也是處處存在。
① 建模步驟如下圖所示:
② 主客觀評價問題的區(qū)別
●主客觀概念主要是在指標定權(quán)時來劃分的。主觀評價與客觀評價的區(qū)別是,主觀評價算法在定權(quán)時主要以判斷者的主觀經(jīng)驗為依據(jù),而客觀評價則主要基于測量數(shù)據(jù)的基本特性來綜合定權(quán)
●定權(quán)帶有一定的主觀性,用不同方法確定的權(quán)重分配,可能不盡一致,這將導致權(quán)重分配的不確定性,最終可能導致評價結(jié)果的不確定性。因而在實際工作中,不論用哪種方法確定權(quán)重分配,都應(yīng)當依賴于較為合理的專業(yè)解釋。
一般來說,客觀定權(quán)法更為準確,但是會很麻煩。
③ 如何選擇合適的評價方法
在評價類問題的分析中,如何選擇合適的評價方法是決定評價結(jié)果好壞的關(guān)鍵因素,因此需要洞悉各常用評價方法的基本特性和使用條件才能順利答題。
① 預測類賽題的基本解題步驟
●預測就是根據(jù)過去和現(xiàn)在去估計未來,預測未來。統(tǒng)計預測屬于預測方法研究范疇,即如何利用科學的統(tǒng)計方法對事物的未來發(fā)展進行定量推測
●基于數(shù)學建模的預測方法種類繁多,從經(jīng)典的單耗法、彈性系數(shù)法、統(tǒng)計分析法,到目前的灰色預測法。當在使用相應(yīng)的預測方法建立預測模型時,我們需要知道主要的一些預測方法的研究特點,優(yōu)缺點和適用范圍
② 預測類問題的區(qū)別
●預測類問題分為兩類:
●一類是無法用數(shù)學語言刻畫其內(nèi)部演化機理的問題;
●另一類是可以通過微分方程刻畫其內(nèi)部規(guī)律,這類問題我們稱為機理建模問題,通過微分方程建模求解。
③ 如何選擇合適的預測方法
●在預測類問題的分析中,同樣受到預測條件的限制(如數(shù)據(jù)量的大小、變量之間的關(guān)系等)不同的預測方法可能會產(chǎn)生不同的結(jié)果,因此需要根據(jù)實際情況來選擇。
① 優(yōu)化類賽題的基本解題步驟
●優(yōu)化類問題是從所有可能方案中選擇最合理的方案以達到最優(yōu)目標。在各種科學問題、工程問題、生產(chǎn)管理、社會經(jīng)濟問題中,人們總是希望在有限的資源條件下,用盡可能小的代價,獲得最大的收獲(比如保險)。
●優(yōu)化類問題一般的解題步驟為:
(1)首先確定決策變量,也就是需要優(yōu)化的變量;
(2)然后確定目標函數(shù),也就是優(yōu)化的目的;
(3)最后確定約束條件,決策變量在達到最優(yōu)狀態(tài)時,受到那些客觀限制。
② 如何選擇合適的優(yōu)化方法
優(yōu)化類問題中常用的數(shù)學模型和求解算法,其中包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、多目標規(guī)劃等。在模型求解中,對于凸優(yōu)化模型,可以采用基于梯度的求解算法;對于非凸的優(yōu)化模型,可以采用智能優(yōu)化算法。
(本文轉(zhuǎn)自公眾號“數(shù)學建模老哥”,給大家提供一些思路,希望對同學們有幫助~)