建模论文写作要点讲义.docx
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建模论文写作要点讲义
一、写好数模答卷的重要性
1.评定参赛队的成绩好坏、高低,获奖级别,数模答卷,是唯一依据。
2.答卷是竞赛活动的成绩结晶的书面形式。
3.写好答卷的训练,是科技写作的一种基本训练。
二、答卷的基本内容,需要重视的问题
1)评阅原则:
假设的合理性,建模的创造性,结果的合理性,表述的清晰程度。
2)答卷的文章结构
0.摘要
1.问题的叙述,问题的分析,背景的分析等
2.模型的假设,符号说明(表)
3.模型的建立(问题分析,公式推导,基本模型,最终或简化模型等)
4.模型的求解
▲计算方法设计或选择;算法设计或选择,算法思想依据,步骤及实现,计算框图;所采用的软件名称;
▲引用或建立必要的数学命题和定理;
▲求解方案及流程
5.结果表示、分析与检验,误差分析,模型检验……
6.模型评价,特点,优缺点,改进方法,推广…….
7.参考文献
8.附录、计算框图、详细图表……
3)要重视的问题
0.摘要。
包括:
a.模型的数学归类(在数学上属于什么类型)
b.建模的思想(思路)
c.算法思想(求解思路)
d.建模特点(模型优点,建模思想或方法,算法特点,结果检验,灵敏度分析,模型检验…….)
e.主要结果(数值结果,结论)(回答题目所问的全部“问题”)
▲表述:
准确、简明、条理清晰、合乎语法、字体工整漂亮;打印最好,但要求符合文章格式。
务必认真校对。
1.问题重述。
略
2.模型假设:
跟据全国组委会确定的评阅原则,基本假设的合理性很重要。
(1)根据题目中条件作出假设
(2)根据题目中要求作出假设关键性假设不能缺;假设要切合题意
3.模型的建立
(1)基本模型:
1)首先要有数学模型:
数学公式、方案等
2)基本模型,要求完整,正确,简明
(2)简化模型:
1)要明确说明:
简化思想,依据
2)简化后模型,尽可能完整给出
(3)模型要实用,有效,以解决问题有效为原则。
数学建模面临的、要解决的是实际问题,不追求数学上:
高(级)、深(刻)、难(度大)。
●能用初等方法解决的、就不用高级方法;
●能用简单方法解决的,就不用复杂方法;
●能用被更多人看懂、理解的方法,就不用只能少数人看懂、理解的方法。
(4)鼓励创新,但要切实,不要离题搞标新立异数模创新可出现在
▲建模中,模型本身,简化的好方法、好策略等,
▲模型求解中
▲结果表示、分析、检验,模型检验
▲推广部分
(5)在问题分析推导过程中,需要注意的问题:
分析:
中肯、确切
术语:
专业、内行;;
原理、依据:
正确、明确,
表述:
简明,关键步骤要列出
忌:
外行话,专业术语不明确,表述混乱,冗长。
4.模型求解
(1)需要建立数学命题时:
命题叙述要符合数学命题的表述规范,尽可能论证严密。
(2)需要说明计算方法或算法的原理、思想、依据、步骤。
若采用现有软件,说明采用此软件的理由,软件名
(3)计算过程,中间结果可要可不要的,不要列出。
(4)设法算出合理的数值结果。
5.结果分析、检验;模型检验及模型修正;结果表示
(1)最终数值结果的正确性或合理性是第一位;
(2)对数值结果或模拟结果进行必要的检验。
结果不正确、不合理、或误差大时,分析原因,对算法、计算方法、或模型进行修正、改进;
(3)题目中要求回答的问题,数值结果,结论,须一一列出;
(4)列数据问题:
考虑是否需要列出多组数据,或额外数据对数据进行比较、分析,为各种方案的提出提供依据;
(5)结果表示:
要集中,一目了然,直观,便于比较分析
▲数值结果表示:
精心设计表格;可能的话,用图形图表形式
▲求解方案,用图示更好
(6)必要时对问题解答,作定性或规律性的讨论。
最后结论要明确。
6.模型评价
优点突出,缺点不回避。
改变原题要求,重新建模可在此做。
推广或改进方向时,不要玩弄新数学术语。
7.参考文献
8.附录:
详细的结果,详细的数据表格,可在此列出。
但不要错,错的宁可不列。
主要结果数据,应在正文中列出,不怕重复。
检查答卷的主要三点,把三关:
●模型的正确性、合理性、创新性
●结果的正确性、合理性
●文字表述清晰,分析精辟,摘要精彩
三、对分工执笔的同学的要求
四、关于写答卷前的思考和工作规划
答卷需要回答哪几个问题――建模需要解决哪几个问题
问题以怎样的方式回答――结果以怎样的形式表示
每个问题要列出哪些关键数据――建模要计算哪些关键数据
每个量,列出一组还是多组数――要计算一组还是多组数……
五、答卷要求的原理
准确――科学性
条理――逻辑性
简洁――数学美
创新――研究、应用目标之一,人才培养需要
实用――建模。
实际问题要求。
建模理念:
1.应用意识:
要解决实际问题,结果、结论要符合实际;模型、方法、结果要易于理解,便于实际应用;站在应用者的立场上想问题,处理问题。
2.数学建模:
用数学方法解决问题,要有数学模型;问题模型的数学抽象,方法有普适性、科学性,不局限于本具体问题的解决。
3.创新意识:
建模有特点,更加合理、科学、有效、符合实际;更有普遍应用意义;不单纯为创新而创新。
数学建模论文写作
八、数学建模竞赛论文格式规范:
1、参赛队从A、B题中任选一题,论文(答卷)用A4纸打印,上、下页边距2.5厘米,左、右页边距3.0厘米。
2、论文第一页为保证书,及签名(见封面)
3、论文题目和摘要写在第二页上,从第三页开始是论文正文。
4、论文从第三页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。
5、论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。
6、论文题目用3号黑体字、一级标题用4号黑体字,并居中。
论文中其他汉字一律采用小4号宋体字,行距用1.5倍行距
建议论文按以下格式书写:
一、摘要
二、问题的提出
三、问题的分析
四、模型假设与符号假设
五、模型的建立
六、模型的简化与求解
七、结果分析与检验
八、模型的优缺点与改进方向
九、参考文献
十、附录部分。
标题、摘要部分:
1、题目—写出较确切的题目(不能只写A题、B题)。
2、摘要—200—300字,包括模型的主要特点、建模方法和主要结果。
摘要是对整篇文章的高度概括,主要内容是:
针对何种问题,在作了何种符合实际情况的假设和简化的前提下,
建立了什么样的数学模型(模型的名称),采用了什么方法求解数学模型(必须是较专业的术语),
得到了什么结果和结论,如果有多个模型可以进行优缺点和结果的比较。
摘要的撰写:
应以使读者不阅读论文全文即能获得必要的信息为宗旨
论文摘要:
摘要是论文内容不加注释和评论的简单陈述,其作用是使读者不阅读论文全文即能获得必要的信息.
在数学建模论文中,摘要是非常重要的一部分.
数学建模论文的摘要应包以下内容:
所研究的实际问题
建立的模型
求解模型的方法
获得的基本结果
对模型的检验或推广
论文摘要:
论文摘要需要用概括、简练的语言反映这些内容,尤其是要突出论文的优点,如巧妙的建模的方法、快速有效地算法、合理的推广等。
一般科技论文的摘要要求不列举例证,不出现图、表,数学公式、不自我评价,且字数应在200以内。
前几年,大学生数学建模竞赛论文的摘要,要求在300字以内。
从2001年开始,为了提高论文评选效率,要求将论文第一页全用作摘要,对字数无明显的限制。
在摘要中也可以适当出现反映论文结果的图、表和数学公式。
问题提出:
作者对于所提问题加以理解并利用自己的语言加以叙述,但不可脱离和改变原题。
不可照抄原题,应把握问题的实质,用较简练的语言叙述问题。
(也称问题重述)
模型建立:
根据假设,用数学语言、符号描述对象的内在规律,得到一个数学结果。
(1)建模时应尽量采用简单的数学工具。
(2)撰写论文时,为使模型简单易懂,可做可视化处理,借助于适当的图表,表格来描述问题或数据。
(3)可以建立一些运算规则或准则,但这些运算规则或准则必须加以证明,根据所作的假设分析对象的因果关系,
利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量之间的等式关系或其它数学结构。
不过我们应当牢记,建立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用,因此工具愈简单愈有价值。
模型求解:
使用各种数学方法或软件包求解数学模型。
论文这部分应包括:
求解过程的公式推导、算法不作及计算结果。
计算方法设计和计算机实现:
可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值运算等各种传统的和近代的数学方法,特别是计算机技术。
因此编程和熟悉数学软件包的能力便举足轻重。
结果分析与检验:
把求解和分析的结果翻译回到实际问题,与实际的对象、数据比较、检验模型的合理性和实用性,
如果结果与实际不符,问题常处在模型假设上,应修改、补充假设,重新建模。
能否对模型结果做出细致精确的分析,决定了你的模型能否达到更高的档次。
应注意,不论那种情况都需进行误差分析,数据稳定性分析
讨论模型的优缺点改进方向,推广新思想:
1.将该问题的模型推广到解决更多的类似问题,
2.讨论给出该模型的更一般情况下的揭发
3提出可能的深化、推广进一步研究的建议
附录部分:
附录是正文的补充,与正文有关但又不便编入正文的内容都收集在这里。
1、计算程序。
(为了便于阅读,可在程序中加入必要的注释和说明)
2、比较重要但数据量较大的中间结果。
参考文献—注意格式:
[序号]作者1,作者2.书名.出版地:
出版社.出版时间.
[序号]作者1,作者2.文章题目.杂志名称.出版时间:
页码.
例如:
[1]钱颂迪.运筹学.北京.清华大学出版社.1995.
[2]卢厚清,袁永生.下料问题数学模型研究.运筹与管理.1996,5(4):
61-66
CUMCM目的:
1.数学建模竞赛培养学生创新精神,提高学生综合素质;
2.运用学过的数学知识和计算机分析和解决实际问题的能力;
3.面对复杂事物的想象力,洞察力,创造力和独立进行研究的能力;
4.关心,投身国家经济建设的意识和理论联系实际的学风;
5.团队合作精神和进行协调的组织能力;
6.勇于参与的竞争意识和不怕困难,奋力攻关的顽强意志;
7.查阅文献,收集资料及撰写科技论文的文字表达能力
CUMCM组队,分工,合作:
1.传统的标准答案
数学,编程,写作.
每一个参加过数学建模竞赛的同学来说,感悟各不相同,所以答案也各不相同;
2.建议不同专业的学生组队,以利学科交叉,提前队内充分磨合,达成默契;
3.贺智
第一点兴趣很重要,第二点团结很重要.组队时,首先尽量找你熟悉的,合作过的同学做搭档.
其次,一个队最好有一个女生.这样,正式比赛时,三个人会更有默契,更和谐.
最后,当然也要考虑个人的实力与特长.当然,比赛时,分工不一定要太明确,
最好是三人各有分工,又互相讨论.
CUMCM组队,分工,合作:
4.按分工
建模(数学功底深厚,理论扎实)兼顾编程
编程(擅长算法实践)兼顾建模
写作(科技论文)兼顾建模
合理的分工是为了更好的合作;
5.三人合作模式
三人行必有我师
三个臭皮匠凑成一个诸葛亮
三个和尚没水吃/找位女生组队
1、蒙特卡罗算法(该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性,是比赛时必用的方法)
2、数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法(比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用Matlab作为工具)
3、线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题(建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、Lingo软件实现)
4、图论算法(这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备)
5、动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法(这些算法是算法设计中比较常用的方法,很多场合可以用到竞赛中)
6、最优化理论的三大非经典算法:
模拟退火法、神经网络、遗传算法(这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的算法,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用)
7、网格算法和穷举法(网格算法和穷举法都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具)
8、一些连续离散化方法(很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只认的是离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的)
9、数值分析算法(如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那一些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用)
10、图象处理算法(赛题中有一类问题与图形有关,即使与图形无关,论文中也应该要不乏图片的,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用Matlab进行处理)