《數學建模演算法與應用》方法概述

2021-08-13 08:24:55 字數 2098 閱讀 1996

#《數學建模演算法與應用》方法概述

序言:學習司守奎《數學建模演算法與應用》第2版過程中,給出乙個內容的提綱,希望可以在回憶複習時快速建立知識結構。包含了數學建模所需用到的一些方法和常見問題型別。

其中前半部分「方法類」為一些常用數學建模方法,單獨拿出來介紹

後半部分為總結的「問題類」,主要為規劃、分類、優化、評價和**,也總結了網路類和影象處理類問題

數學規劃為在約束條件下追求效益而做的安排。

matlab知識負責實現數學計算,目標函式和約束條件還是需要自己去尋找關係建立方程。

多目標規劃:針對多目標,加權係數法和優先等級法。

根據一組資料構造乙個函式作為近似

插值曲線要過資料點,擬合曲線整體效果更好。

一般研究兩組變數間的相互關係

需要了解研究問題領域相關規律

規律列方程——>matlab求解微分方程

利用樣本來估計總體時,需要數理統計

引數估計、假設檢驗 ——> 方差分析、回歸分析

bootstrap擴充樣本

通過構造過去的時間序列並處理來研究其變化規律

移動平均法:直接平均

指數平滑法:加權平均

差分指數平滑法:增量的加權平均

季節性時間序列**:對季節求係數

arma(自回歸移動平均序列)構建及預報

找到乙個超平面,使得其盡可能多地將兩類資料點分開

線性可分svm、線性svm、可分svm

尋找目標函式和約束條件 ——> matlab求解

(主要是針對多個變數的統計分析)

聚類分析

對樣本的q型聚類

對指標的r型聚類

(利用相似距離進行聚類)

主成分分析

將多個指標轉化為少數幾個不相關的綜合指標

標準化 -> 相關係數矩陣 -> 特徵值和特徵向量 -> 組成新指標 -> 選取主成分 -> 得到貢獻率

因子分析

類似主成分分析,但通過計算初等載荷矩陣選擇主因子

判別分析

利用統計方法根據研究個體的觀測指標進行歸類

對應分析

r-q型因子分析,在同一因子平面上對變數和樣本一塊進行分類。

行點和列點用同一二維關係表示,繪於同一散布圖。

多維標度法

在指標個數和本身不清晰,僅知道客體間某種距離情況下,研究客體間的結構關係。

求組合優化問題的全域性最優解。不斷迭代產生新解直到最優。

區別:產生新解方式不同

(關鍵點在確定評價指標的權重上)

理想解法(topsis法)

找出虛擬正理想解和負理想解,測距找最優

模糊綜合評價法

針對考核指標難以量化,以等級制解決。可以多層次評判,權重主觀。

資料報絡分析

多指標輸入和多指標輸出。(針對發展情況的評價較為方便)

無需假設權重

灰度關聯分析(主觀)

計算評價物件和評價標準的關聯係數及關聯度

主成分分析

指標轉化,利用特徵值和特徵向量

秩和比綜合評價法

利用秩和比進行優劣排序

微分方程**模型

基於相關原理規律的因果**法,大多為物理和幾何方面。

灰度**

不僅利用原始資料序列,而且對原始資料做累加或其它處理得到近似的指數規律再進行建模

差分方程

(解得問題覺得更像高中應用題)

馬爾可夫**

系統未來時刻的情況只與現在有關,而與過去歷史無直接關係

時間序列 (根據趨勢進行**)

通過構造過去的時間序列並處理來研究其變化規律

插值和擬合 (根據趨勢進行**)

根據一組資料構造乙個函式作為近似

插值曲線要過資料點,擬合曲線整體效果更好。

神經元網路(根據引數**)

bp神經網路:反饋式地不斷調整學習引數。

bpf神經網路:把網路看成對未知函式的逼近

對於圖與網路模型,無論是什麼情景,方法總逃不出以下內容

1、最短路問題

2、最小生成樹

3、最大流、最小費用流

4、旅行商問題

改良圈演算法

5、統籌

數學建模主要方法與常用演算法概括

規劃類方法 有約束條件求最優解 eg 利用現有資源安排生產以取得最大經濟效益 圖與網路 某具體事物之間的聯絡 排隊論 也稱隨機服務系統理論,解決性態問題 最優化問題 排隊系統的統計推斷 對策論 又稱博弈論 競賽論,具有競爭性的問題,每方都力求選取對自己最有利的方案,找到乙個最合理的方案並求解 層次分...

數學建模 數學建模 一 數學模型概述

一.模型 1.原型和模型 原型指人們在現實世界裡關心 研究或從事生產 管理的實際物件。模型則指為了某個特定目的將原型的某一部分資訊簡縮 提煉而構造的原型替代物。按照模型替代原型的方式,模型可以分為物質模型 形象模型 和理想模型 抽象模型 前者包括直觀模型 物理模型等,後者包括思維模型 符號模型 數學...

數學建模演算法

logistic模型 主成分分析法 k均值貝葉斯判別法 灰色 經典灰色演算法 遺傳演算法 神經網路 模擬退火演算法 粒子群演算法 乙個變數,根據較少資料,算出期望和方差,根據正態分佈的熵可以用大量資料畫圖表示。用於確定性的描述。求確定度,進行 並畫圖直觀表示。定性變數的概率分析。用於因變數只有0 1...