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毕业论文动态建模

发布时间:2024-07-05 22:09:13

毕业论文动态建模

当我们完成一个建模的全过程后,就应该把所作的工作进行小结,写成论文。撰写建模论文和参加大学生建模时完成答卷,在许多方面是类似的。事实上建模竞赛也包含了学生写作能力的比试,因此,论文的写作是一个很重要的问题。首先要明确撰写论文的目的。建模通常是由一些部门根据实际需要而提出的,也许那些部门还在经济上提供了资助,这时论文具有向特定部门汇报的目的,但即使在其他情况下,都要求对建模全过程作一个全面的、系统的小结,使有关的技术人员(竞赛时的阅卷人员)读了之后,相信模型假设的合理性,理解在建立模型过程中所用方法的适用性,从而确信该模型的数据和结论,放心地应用于实践中。当然,一篇好的论文是以作者所建立的模型的科学性为前提的。其次,要注意论文的条理性。

问题一:写论文时老师说的建模是什么?怎么操作? 建模就是需要根据你研究的论文数据与因素之间的关系来建立一个函数关系式,然后进行相关的论证分析。 问题二:建模论文 建立模型是什么意思 模型是什么 50分 建模好象是指那种CAD或3DMAX做图用的,就是做一张结构图~~~ 问题三:如何写好一篇建模论文? 数学建模文章格式模版 题目:明确题目意思 一、摘要:500个字左右,包括模型的主要特点、建模方法和主要结果 二、关键字:3-5个 三.问题重述。略 四. 模型假设 根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 五. 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)。 u 能用初等方法解决的、就不用高级方法, u 能用简单方法解决的,就不用复杂方法, u 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: u 分析:中肯、确切 u 术语:专业、内行;; u 原理、依据:正确、明确, u 表述:简明,关键步骤要列出 u 忌:外行话,专业术语不明确,表述混乱,冗长。 六. 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,软件名称 (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。 七、 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的 ; (2)福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。 八.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。 九、参考文献.十、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: n 模型的正确性、合理性、创新性 n 结果的正确性、合理性 n 文字表述清晰,分析精辟,摘要精彩...>> 问题四:请问论文里怎么建立模型? 文里怎么建立模型? 肯定比较多杀 问题五:建模论文中 摘要和问题分析 有什么区别 摘要:就是把你用的软件,方法,思路简单的介绍一下,通过摘要就大概了解你的整篇论文。 问题分析:就是问你这是一类什么问题,规划?优化储预测?还是什么....... 他们的重要性也不一样,摘要写的好就大概能把论文的水平提一个档次! 祝你数模之路走好!!! 问题六:什么是论文模型,有哪几部分组成的?本科的毕业论文。关于概念不是很清楚。 你所谓的模型我想大体有两种吧: 一,是论文格式的范畴 由以下几个方面组成: 1、论文格式的论文题目:(下附署名)要求准确、简练、醒目、新颖。 2、论文格式的目录 目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录) 3、论文格式的内容提要: 是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。 4、论文格式的关键词或主题词饥 关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。 主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题分析,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。(参见《汉语主题词表》和《世界汉语主题词表》)。 5、论文格式的论文正文: (1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。 〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容: a.提出问题-论点; b.分析问题-论据和论证; c.解决问题-论证方法与步骤; d.结论。 6、论文格式的参考文献 一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。 中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期) 英文:作者--标题--出版物信息 所列参考文献的要求是: (1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。 (2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。 二,是文章自身结构的范畴 例如一个论点要有几个论据组成,这几个论据要如何围绕此论点展开全方位的立体论述等。 问题七:写论文时老师说的建模是什么?怎么操作? 建模就是需要根据你研究的论文数据与因素之间的关系来建立一个函数关系式,然后进行相关的论证分析。 问题八:如何写好一篇建模论文? 数学建模文章格式模版 题目:明确题目意思 一、摘要:500个字左右,包括模型的主要特点、建模方法和主要结果 二、关键字:3-5个 三.问题重述。略 四. 模型假设 根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 五. 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)。 u 能用初等方法解决的、就不用高级方法, u 能用简单方法解决的,就不用复杂方法, u 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: u 分析:中肯、确切 u 术语:专业、内行;; u 原理、依据:正确、明确, u 表述:简明,关键步骤要列出 u 忌:外行话,专业术语不明确,表述混乱,冗长。 六. 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,软件名称 (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。 七、 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的 ; (2)福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。 八.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。 九、参考文献.十、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: n 模型的正确性、合理性、创新性 n 结果的正确性、合理性 n 文字表述清晰,分析精辟,摘要精彩...>> 问题九:建模论文 建立模型是什么意思 模型是什么 50分 建模好象是指那种CAD或3DMAX做图用的,就是做一张结构图~~~ 问题十:建模论文中 摘要和问题分析 有什么区别 摘要:就是把你用的软件,方法,思路简单的介绍一下,通过摘要就大概了解你的整篇论文。 问题分析:就是问你这是一类什么问题,规划?优化储预测?还是什么....... 他们的重要性也不一样,摘要写的好就大概能把论文的水平提一个档次! 祝你数模之路走好!!!

是需要的作为一个每年指导学术论文有上千篇的学术老鸟,给您一点建议感谢您的信任与支持,一般建模都是在优化方案之前,先是写概念,然后建模再下来,根据建模分析,根据数据分析发现问题,最后在写优化方案。那么论文里面也不一定非要建模,重点看的是工作量够不够,同时有没有自己的创新点。只要有十件数据支撑那是最好的,但是也不一定要建模。

动态网站建设毕业论文

校园网络搭建毕业论文

维护校园网网络安全需要从网络的搭建及网络安全设计方面着手,通过各种技术手段,对校园网网络进行搭建,通过物理、数据等方面的设计对网络安全进行完善是解决上策,现在我就整理了一份,校园网搭建的毕业论文,希望对大家有所帮助。

一、学校需求分析

随着计算机、通信和多媒体技术的发展,使得网络上的应用更加丰富。同时在多媒体教育和管理等方面的需求,对校园网络也提出进一步的要求。因此需要一个高速的、具有先进性的、可扩展的校园计算机网络以适应当前网络技术发展的趋势并满足学校各方面应用的需要。信息技术的普及教育已经越来越受到人们关注。学校领导、广大师生们已经充分认识到这一点,学校未来的教育方法和手段,将是构筑在教育信息化发展战略之上,通过加大信息网络教育的投入,开展网络化教学,开展教育信息服务和远程教育服务等将成为未来建设的具体内容。

调研情况

学校有几栋建筑需纳入局域网,其中原有计算机教室将并入整个校园网络。根据校方要求,总的信息点将达到 3000个左右。信息节点的分布比较分散。将涉及到图书馆、实验楼、教学楼、宿舍楼、食堂等。主控室可设在教学楼的一层,图书馆、实验楼和教学楼为信息点密集区。

需求功能

校园网最终必须是一个集计算机网络技术、多项信息管理、办公自动化和信息发布等功能于一体的综合信息平台,并能够有效促进现有的管理体制和管理方法,提高学校办公质量和效率,以促进学校整体教学水平的提高。

二、设计特点

根据校园网络项目,我们应该充分考虑学校的实际情况,注重设备选型的性能价格比,采用成熟可靠的技术,为学校设计成一个技术先进、灵活可用、性能优秀、可升级扩展的校园网络。考虑到学校的中长期发展规划,在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能以及远程教学等各个方面能够适应未来的'发展,最大程度地保护学校的投资。学校借助校园网的建设,可充分利用丰富的网上应用系统及教学资源,发挥网络资源共享、信息快捷、无地理限制等优势,真正把现代化管理、教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中。学校校园网具体功能和特点如下:

技术先进

采用千兆以太网技术,具有高带宽1000Mbps 速率的主干,100Mbps 到桌面,运行目前的各种应用系统绰绰有余,还可轻松应付将来一段时间内的应用要求,且易于升级和扩展,最大限度的保护用户投资;

网络设备选型为国际知名产品,性能稳定可靠、技术先进、产品系列全及完善的服务保证;

采用支持网络管理的交换设备,足不出户即可管理配置整个网络。

网络互联:

提供国际互联网ISDN 专线接入(或DDN),实现与各公共网的连接;

可扩容的远程拨号接入/拨出,共享资源、发布信息等。应用系统及教学资源丰富;

有综合网络办公系统及各个应用管理系统,实现办公自动化,管理信息化;

有以WEB数据库为中心的综合信息平台,可进行消息发布,招生广告、形象宣传、课业辅导、教案参考展示、资料查询、邮件服务及远程教学等。

三、校园网布局结构

校园比较大,建筑楼群多、布局比较分散。因此在设计校园网主干结构时既要考虑到目前实际应用有所侧重,又要兼顾未来的发展需求。主干网以中控室为中心,设几个主干交换节点,包括中控室、实验楼、图书馆、教学楼、宿舍楼。中心交换机和主干交换机采用千兆光纤交换机。中控室至图书馆、校园网的主干即中控室与教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼之间全部采用8芯室外光缆;楼内选用进口6芯室内光缆和5类线。

根据学校的实际应用,配服务器7台,用途如下:

① 主服务器2台:装有Solaris操作系统,负责整个校园网的管理,教育资源管理等。其中一台服务器装有DNS服务,负责整个校园网中各个域名的解析。另一台服务器装有电子邮件系统,负责整个校园网中各个用户的邮件管理。

②WWW服务器1台:装有Linux操作系统,负责远程服务管理及WEB站点的管理。WEB服务器采用现在比较流行的APACHE服务器,用PHP语言进行开发,连接MYSQL数据库,形成了完整的动态网站。

③电子阅览服务器1台:多媒体资料的阅览、查询及文件管理等;

④教师备课服务器1台:教师备课、课件制作、资料查询等文件管理以及Proxy服务等。

⑤光盘服务器1台:负责多媒体光盘及视频点播服务。

⑥图书管理服务器1台:负责图书资料管理。

在充分考虑学校未来的应用,整个校园的信息节点设计为3000个左右。交换机总数约 50台左右,其中主干交换机5台,配有千兆光纤接口。原有计算机机房通过各自的交换机接入最近的主交换节点,并配成多媒体教学网。INTERNET接入采用路由器接ISDN方案,也可选用DDN专线。可保证多用户群的数据浏览和下载。

四、网络拓扑图

光纤以太网技术是现在两大主流通信技术的融合和发展,即以太网和光网络。它集中了以太网和光网络的优点,如以太网应用普遍、价格低廉、组网灵活、管理简单,光网络可靠性高、容量大。光以太网的高速率、大容量消除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈,将成为未来融合话音、数据和视频的单一网络结构。光纤以太网产品可以借助以太网设备采用以太网数据包格式实现WAN通信业务。目前,光纤以太网可以实现10Mbps、100Mbps以及1Gbps等标准以太网速度。

光纤以太网设备是以第2层LAN交换机、第3层LAN交换机,SONET设备和DWDM为基础。一些公司推出专为出了光纤以太网交换机,这种交换机具有多种特性,可以尽量确保服务质量(如实现数据包分类和拥塞管理等)。这种产品均可能要求下列关键技术和性能:高可靠性、高端口密度、服务质量保证等功能。

光纤以太网业务与其他宽带接入相比更为经济高效,但到目前为止它的使用只限于办公大楼或楼群内已铺设光纤的地方。使用以太网的这种新方法的战略价值不仅仅限于廉价的接入。它既可用于接入网,也可用于服务供应商网络中的本地骨干网。它可以只用在第2 层,也可以作为实现第3层业务的有效途径。它可以支持IP、IPX以及其他传统协议。此外,由于在本质上它仍属于LAN,因此可用来帮助服务供应商管理企业LAN及企业LAN和其他网之间的互连。

为了增加网页的吸引力和可理解性,以及互动性,网页设计所起的作用十分重要。下面是我为大家整理的网页设计 毕业 论文,供大家参考。

网页设计毕业论文摘要

摘要:Flash技术运用范围非常广泛,不论是网站、 广告 、动画、游戏,甚至程序设计与多媒体化展示方面都有一定程度的运用。本文首先对Flash动画今后的发展趋势进行分析并具体化叙述了Flash的实际定义与特点,并对Flash动画当前在网页设计中的应用方式进行分析,针对性阐述了Flash动画在整站式网页设计过程中交互式导航系统、Web图像动画展示以及鼠标动画的应用。在此针对性研究Flash动画在网页设计中的相关研究,望研究结果能够对今后的学者一定帮助。

网页设计毕业论文内容

关键词:Flash动画 网页设计 应用研究

随着社会迈入信息化时代,网络及计算机技术的发展及普及程度呈现出优质化的发展形势,从而促进网页动画渐渐发展起来,此外网页动画设计在网页设计中占据重要地位,促使人们在关注动画整体发展趋势的过程中将注意力放在网页动画方面。在构建及设计网页时,运用Flash帮助网页实现多媒体化的网页成果展示,同时也渐渐成为网页设计发展过程中不可或缺的重要部分。

1Flash的运用及特点

MacromediaFlash作为一种交互式编辑矢量图及多媒体创作软件,因特网网页设计矢量动画文件格式时常得以较多的运用,此外,针对性分析Flash,可以了解到目前其主要具备以下六大特点:第一,将矢量图形作为主要运行前提,致使其自身文件导出容量不大,在进行图片缩放时对其自身的清晰度影响不大,在网络传输过程中存在一定的便捷性;第二,Flash具备非常优质化且强大的AS代码,在设计动画时运用Flash技术,促使动画的交互性优良,便于读者在阅读过程的理解并实施相关互动;第三,针对实际运用过程分析,Flash动画在运作时主要采用插件,若用户想要实现视频观看,仅仅需要安装一次视频插件就可以直接观看,避免繁琐性多次安装的现象发生。此外,由于Flash构建的动画自身极小,所以其具备较快的调用速率;第四,在设计Flash过程中,可以根据需要适当增加页面控制按钮帮助页面实现链接的跳动,还可以运用鼠标实现页面动画中的运动及移动。第五,Flash可以实现动画视听效果内容的升华,譬如渐变声、位图等等,用户在制作图片的过程中可以直接构建全Flash制作站点;第六,Flash动画属于一种“准”流式文件内容,无需全部下载完成就可以实现动画观看。

2Flash动画在网络设计中的应用

在网页设计中,Flash动画具备非常多关键性的作用,如流式播放动画、FlashMV及短片动画等,此外其所表现的形式中存在一定的交互性。但需要注意的是,在实施网页设计时,避免繁琐、复杂的动画设计效果的存在,毕竟物极必反,只会降低网页的品质;如图1所示。网页动画信息交互的实现为了进一步却宝宝网页动画信息交互整体的流畅性,其中的一个重要关键就是Flash动画导航的交互性设计。在对该部分内容进行设计时,往往会使用针对性的Flash动画脚本——AxtionScript。实际设计过程中,通常由编程者的思想与Flash在事件中作用共同形成动力,并依据动画中的相应内容实现AxtionScript的具体化定义。网页动画相关要素的设计第一,交互式导航系统。在网页设计中,导航栏对用户主要起到一种引导性作用。所以在设计时需要将其设计为多个导航级别,并构建针对性的标识来将其区分,以色彩为例,可以采用较为鲜艳、清爽式的搭配。第二,Web图像动画形式展示。传统网页中,Web图像主要呈现静态,不过经由计算机技术的不断发展,最近几年在网页设计中渐渐出现了一部分动态化的Web图像。同时在其色彩方面的运用,主要采用RGB模板,并在网页安全色方面运用216色,其主要的色彩格式包括GIF、PNG以及JPE6。第三,鼠标动画。为了实现优质化Flash动画效果,在制作动画效果时要特别注意鼠标在移动过程中其轨迹图案及色彩搭配。首先,要确保鼠标移动过程中的色彩与网页设计色彩是不同的,有助于用户一眼就可以将鼠标找到。最后就是,鼠标在色彩区别网页之后还要注意其透明性,避免遮蔽信息的现象出现。

3结语

综合全文内容,在网站设计过程中,Flash作为一个极具重要性的视觉性元素,其可以在帮助网站实现多媒体化效果展示的同时,还能够结合数据通信这一 措施 全面性丰富网站自身具备的素材及资源,最终达到一种动态化的效果。截至今日,由于计算机技术发展速度不断提升,结合Flash自身所具备的多种优质化特征,笔者相信在今后人们的日常生活中,Flash动画一定可以获得更加广泛的用途,更具普遍性,最终实现网页设计的主体化运用趋势。

网页设计毕业论文文献

[1]乔慧.Flash动画在网页制作中的应用及发展[J].内蒙古石油化工,2013(21):68.

[2]关晓轩.Flash动画在网页制作中的应用研究[J].北方文学(下旬),2012(11):91-93.

网页设计毕业论文内容

当今,移动互联网迅猛发展,各种智能设备层出不穷。传统网页设计采用“固定页面及元素宽度,任何终端统一页面效果”的策略,无疑将造成网页在一些新兴移动终端上显示的文字极小、链接分布极密,用户需要在屏幕上不停操作来自主寻求较好的体验。面对这一弊端,网页设计师聚焦于“响应式网页设计”这一关键词,试图使用一套代码为各类终端设备提供不同的设计和体验。从先前“为固定设备设计网页”跨越到“响应式网页设计”是一个较难的过程。一些新手可能已经积攒了诸如媒体查询、流式布局、弹性图片等零散的设计开发技巧,掌握了HTML5和CSS3的使用 方法 ,但他们依然无法驾驭响应式网页设计。造成这种情况的直接原因就在于缺乏一个能够指导他们立即开展响应式网页设计实践的可操作流程,即原型。

1两个关键概念:响应式网页设计与原型

响应式网页设计(RWD,Responsive网页Design)是一种网页前端开发技术,它可以描述为,“兼顾多种不同设备屏幕尺寸、分辨率、系统平台和行为做出相应的调整和布局的显示机制”。原型(Prototype),也叫“原样”,是“模拟科学”中的一个术语。在心理科学中,由于很难对动作或心智活动认识清楚,所以一般沿用J•R•安德森的观点,把原型(Prototype)视为关于范畴的最典型的样例设想,即把“原型”视为外化的实践模式,或“物质化”了的心智活动方式或操作活动程序。综合上述,响应式网页设计原型可描述为:符合“响应式网页设计项目分析、各类终端具有适合自身用户体验的不同页面效果、一套代码完成所有不同终端的网页制作、各类终端与主流浏览器良好兼容”等一系列规则的,外化的响应式网页设计活动实践模式。

2建构响应式网页设计的原型

建构原型一般采用心理模拟法,它包含三个步骤:

(1)响应式网页设计活动的功能分析;

(2)响应式网页设计活动的结构分析;

(3)功能分析与结构分析的有机结合。其中,功能分析的重点是作用的对象,条件与结果;结构分析的重点在于组成要素及要素之间的关系。响应式网页设计的目标是能够高效的编写一套代码为各类终端设备提供良好的设计效果和使用体验,这需要具备HTML5、CSS3、Javascript和jquery的基本技能。响应式网页设计之父——伊桑.马科特认为,响应式网页设计应该首先针对小屏幕进行设计,然后逐步增强针对大屏幕设计。这种思路颠覆了传统固定宽度的网页设计方法,对于那些已经积攒了零散的响应式网页设计开发技巧、HTML5及CSS3等技术,能够较熟练的完成固定宽度桌面端网页的新手而言,恐怕很难理解从小屏幕开始设计然后渐进增强的思路。考虑到新手已经习惯设计制作固定宽度的桌面版网页,响应式网页设计如果从固定宽度的大屏幕网页制作开始,然后改造这套代码将仅适用于桌面的网页依次兼容平板端和手机端也是一个不错的思路。响应式网页设计活动包含了“项目分析”、“网页平面设计”、“桌面版网页制作”、“平面版的改造”、“手机版的改造”及“兼容问题的调试”这6个典型的子活动。这些典型要素的关系可以描述为,“要想高效的完成某响应式网页设计项目,首先需要项目分析,其阶段性结果是响应式网页的总体方案,即在用户群体需求分析及主题解读的基础上,进行色彩分析及定位,确定UI版面布局,分析设计网页功能模块,确定网页风格等,最终形成包含“前言”、“需求分析”、“系统分析”、“风格设计”、“各类终端UI版面初步布局”、“色彩定位”、“网页建设日程规划”等部分的网页总体方案文档;然后,根据前期方案中“色彩”、“风格”及“各类终端UI版面布局”等的分析,依据页面设计原则,利用photoshop绘制适用于各类终端显示的平面效果图;随后,利用“HTML5+Css3”技术采用

+css布局完成固定宽度桌面版网页的制作并生成网页文件和样式表文件;接着,在这套代码的基础上,利用媒体查询技术、流式布局、弹性图片技术,结合平板终端的页面效果图将代码改造成兼容桌面及平板的网页;之后,在上述修改的基础上,继续利用媒体查询技术和弹性图片技术,结合手机终端的页面效果图将代码改造成兼容桌面、平板、手机的网页;最后,利用火狐和IETester软件查看初步完成的响应式网页,解决跨浏览器的兼容问题,形成完整网站。该过程中任何环节如果出现不妥当都应该返回上个步骤进行重新修改。结合上述对网页设计活动的功能与结构分析,不难发现,响应式Web设计活动原型中的6个典型子活动复杂程度不同。其中“桌面版网页制作”、“平面版的改造”、“手机版的改造”及“兼容问题的调试”这4个典型子活动是比较复杂的,包含了很多熟手的关键技术,需要进一步阐述。

3熟手的关键技术

从上述适用于新手的响应式网页设计活动基本原型发现,制作一个能够兼容主流浏览器的固定宽度桌面版网页是响应式网页制作的开端。那么,首先在“桌面版网页制作”这个环节中提取一些熟手关键技术,作为给予新手的技巧提示。

兼容主流浏览器的桌面版网页制作技术

为了防止不同浏览器给予相同HTML5标签的初始样式存在差异,熟手利用HTML5+CSS3制作桌面版网页制作时,一般会在样式文件(扩展名.css)中给出如下初始化代码:*{margin:0px;padding:0px;}body{margin:0px;padding:0px;text-align:center;font-family:"宋体";font-size:16px;color:#cccccc;}ul,li,a{margin:0px;padding:0px;list-style:none;}div{overflow:hidden;float:left;}#wrapper{width:1007px;height:auto;margin-left:auto;margin-right:auto;overflow:hidden;clear:both;}这部分代码块可以实现页面在IE内核和Firefox内核的所有版本浏览器中居中对齐,外层布局盒子与浏览器头部无缝紧贴;

及css3完成固定宽度布局时,默认所有内部布局
向左浮动,溢出属性为隐藏;所有构成页面的HTML5元素的默认边距和填充属性为0px;HTML5的列表标签默认项目符号为空,边距和填充为0px。此外,确定页面尺寸,目前大多数 显示器 为1024像素*768像素,那么以此为默认显示器时,页面的宽度尺寸一般设置为“1007像素”。初始化CSS代码后,接下来就是利用
+CSS完成布局,这里提示新手:完成布局后,务必在IETESTER和Firefox中检查网页布局是否能够兼容主流浏览器。然后,根据桌面版网页平面设计效果图完成页面的制作。此外,熟手的 经验 是制作过程中频繁检测桌面版网页是否能够完美兼容各种浏览器。

利用流式布局、弹性图片、媒体查询技术修改桌面版网页

(1)相对视口尺寸,将最外层的布局

(例如:#wrapper{width:1007px;...})的宽度设置为96%(这个值取决于当前页面的视觉效果,也可以给其他数值);然后,将最外层的布局
内部的页头布局
、导航布局
、内容布局
、侧边栏布局
、页脚布局
对应的CSS样式中的width属性值利用公式——目标元素宽度÷上下文元素宽度=百分比宽度把网页的固定布局修改成百分比布局,也就是将固定像素宽度转换成对应的百分比宽度。

(2)将页面中所有HTML5标签元素对应的CSS样式表中的margin-right、margin-left、padding-right、padding-left的属性值也用公式——目标元素宽度÷上下文元素宽度=百分比宽度来修改。

(3)将CSS样式表中的font-size属性值的单位用em来代替px。这里依然使用公式——目标元素宽度÷上下文元素宽度=百分比宽度。这里需要提示新手的是:在标签的初始化代码中,如果有font-size:16px;语句,那么在给其他元素的font-size属性上修改值时,公式中的“上下文元素宽度”就等于16px,例如,#logo{font-size:48px;}现在要修改为#logo{font-size:3em;}。

(4)为了实现弹性图片,让图片随视口缩放,图形图像、动画和视频的弹性设置使用“img,object,video,embed{width:100%;max-width:100%;}”。其中,max-width属性是用于确保缩放时不会超出图片最大尺寸。同时,熟手还会使用AdaptiveImages解决方案来实现自适应图片。

(5)媒体查询可以通过判断不同设备终端,提供不同的样式使其实现在不同终端都能获得最佳的用户体验。例如,某个响应式页面用电脑浏览页面时,页面信息会以平铺的形式分布在页面合适的位置;用手机浏览页面时,导航按钮会相继隐藏起来,部分信息变成左右滑动的方式呈现,页面会重新布局,图片相应缩小。媒介查询的语法格式是,例如:设定宽度不超过400像素的屏幕尺寸,代码是:。虽然,HTML5+CSS3提供了良好的媒体查询功能,但当前仍有一些浏览器不支持,你可能需要添加如下基本样式:不同种类、不同版本浏览器的兼容问题解决跨越浏览器的问题一直是响应式网页设计的难题。熟手面对这一问题时,一般采用“渐进增强与降级”、“利用javascript修复老版本IE”、“使用Modernizr辅助修正样式,按需加载资源”、“给IE6,7,8追加媒体查询功能”等方法。

4结束语

对响应式网页设计而言,当前的设计理念和技术方法还不是终点,网站前端设计师需要继续努力找出更好的解决方案。而对新手学习者而言,响应式网页设计开发技能的形成不是一蹴而就的,还需要学习者在多个项目中,利用原型进行多次定向、操作及内化才能真正掌握。

摘 要:版式设计可以说是界面设计的基础部分,网页界面中的版式设计只是其发展应用中的一个方向。如何设计完美有魅力的网页界面,版式设计扮演十分重要的角色,优秀的版式设计可以给浏览者留下深刻的印象,提高页面的访问量。因此,本文将向诸位读者介绍在CDIO工程 教育 模式下,网页设计课程中采用项目为指导的教学实践过程中注意的事项。

关键词:网页设计;版式设计 CDIO教育模式;项目教学

近年来随着经济的高速发展,科技的日新月异,教育领域同样面临革新。引进新的教育理念和教学模式成为教育工作者的关注重心,此时,欧美成熟的工程教育理念慢慢地进入我们的视野之中,CDIO的教学模式(Conceive构思、Design设计、Implement实施、Operate运行),符合工程人才的培养,提高学生的实践能力、组织能力、创新能力。这一模式更适应当下的教育环境需求。

网页设计这门课程属于交叉学科范畴,兼顾艺术设计、计算机技术及交互设计等多门学科。另外,这门课程作为艺术与技术的结合体,要求学生具备较强实践动手能力与综合运用能力,因而在教学过程中我们依据CDIO的工程教育理念开展教学。

本文重点谈到的是网页设计中的版式设计过程,网页中的版式设计起到信息统一、分割区域和交互导引的作用,是在有限的空间界面内将文字、图形、背景色彩或图案及交互功能集成在方圆之间,根据设计的形式法则,利用艺术美学与科学技术相结合的方式来实现效果展示。下面以教学过程中的“xx艺术系网站”项目为例,以网页设计中的版式设计为内容,展示教学过程中的各个设计阶段。

1 构思阶段

(1)确立目标。

网页设计不是盲目的行为,不是简单使用软件的行为,它是构思由确立到实现的过程,是一种展示到体会的过程。因此,在设计之初,教师需要引导学生了解当前的课题,明确网站要做什么,网站的外观布局是什么样子,网站需要营造何种氛围。我们常见的网站根据用途分类为企业网站、电子商务网站、电子政务网站、文体娱乐网站、教育科学网站等,每种类型的网站都有自己需要传播的信息,根据所需文字与图片选择适合的排版方式,进而营造恰当的氛围。在“xx艺术系网站”项目中,学生会根据实际项目类型,理解项目设计目标为,该学院所属系部信息服务类网站,界面版式方面要求简洁大方,色彩明快,塑造清新、愉悦的氛围,学生可以根据以上内容展开进一步的设计工作。

(2)信息整理。

项目开展前期根据对项目的简单分析,要求学生对客户或相关人士展开访谈,对行业同类网站的资讯开展收集与调研。这一阶段学生会接触网页设计的需求方,在本项目中可以设定为系内行政人员、教师及系内学生,根据访谈或调研可以得到网站相关设计信息,如对整体风格的需求,导航的设计需求,网站类型为静态网站或动态网站,根据需求结果,要求学生设计多样的版式效果,以供客户参考。

(3)交互设计。

我们将网页中的交互分为视觉上的交互和行为功能上的交互设计。在这里我们更侧重说明交互在视觉上的应用。网页中我们常见的交互形态有按钮、导航条、搜索栏和表单等。这些交互形态都会出现在版式的突出及显著位置,这样更引发人们的视觉关注中心,因而,在进行版式设计时,需要考虑这些交互元素的设置,友好的版式也是一种界面与人的情感交互。在我们的项目中学生应该考虑交互按钮的外观设计,排放位置等因素;导航条的设置应在醒目位置,清晰明确发挥导引作用;搜索栏帮助浏览者快捷搜索,放置在易发现的位置,搜索一般出现在网页右上角;表单设计是学生所忽略的环节,因为可以使用插件添加,导致学生认为无须设计,在此建议信息表单设计时可考虑细节设计,提高友好度与舒适度等交互设计。

2 设计阶段

版式设计是网页设计中重要的设计引导规划环节,在这个过程中学生可以根据自己的项目主题展开艺术美感的设计。一般进行页面版式设计我们从以下几个方面入手。

(1)版式结构设计。

网页设计中的版式设计与传统媒介中的版式设计略有不同,前提是他们都遵循版式设计五原则,[1]内容与形式,简洁与简约,设计与艺术,趣味与独特,局部与整体。为了设计富有形式法则和艺术美感的网页作品,版式设计方面通常会采用黄金比例和三分法排列原则。黄金比例法是初学者易于掌控的方法,将视窗可用区域分成两个部分,也可以根据设计比例需求,将数字录入到相关计算网站,得出合适的黄金比例分配方案。三分法构图排版方式,是将排版界面分成三份,根据内容的不同,选择不同的三分法排列位置。

网页设计中由于要考虑显示器视窗显示水平不同,我们的总体版式设计会采用固定格式或非固定格式两种形式。固定格式的版面是固定的界面版式,而非固定格式的版面设计是变化的,这种变化的版式很难把握的,变化的视窗将改变既定的字体形式和图形排列位置,这个课题也是我们今后要深入探讨的方向。

(2)字体、图像、色彩设计。

版式设计是界面设计的骨架,字体设计是界面设计的血肉,富媒体技术的全面发展,网站这一综合载体也得到了极大的发展,版式与字体的结合构成了网页的不同风貌。在网页中常见字体分为中英文两类和图形化的艺术字体,字号一般选用12pt。在中文网页常常出现的字体为宋体或黑体,字号为12pt/14pt的文字展示,另外也会有些超大字体以图像的形态出现,并通过视觉效果的调整,创建三维空间的视觉展示效果。图形化的艺术字体,在诸多网站中得到应用。在设计中我们题材保有传统的 文化 性,中国元素的运用,如书法、图腾、建筑等富有中国色彩的艺术形态都应得到我们的思考与关注,中西文化的比较与融合也是我们要探索的方向。图形与色彩部分在排版中应适合主题,响应设计氛围,为整体版式服务。

(3)视频展示设计。

网页界面排版中还需考虑一种新兴的展示手段,视频信息展示,页面中利用大量的视频信息排版,减少文字、图片信息的输入,信息传达方式由静态转换为动态,提供有趣而新颖的排版展示方式。

3 技术实施

(1)界面版式视觉设计。

网页设计中对静态界面的布局,我们通常会使用Photoshop和Illustrator图像处理软件开展设计,首先我们会根据 思维导图 绘制基础模板,然后根据设计需求在模板中添加设计好的文字、图形、视频、声音等设计元素。

(2)交互功能视觉设计。

在网页设计中我们会考虑将静态样稿转换为简单的静态网页,这种转换我们会使用Dreamweaver软件进行操作,由于网页展示设备的不同我们也会考虑采用一些相关的模型制作软件来处理交互设计部分。

4 运行阶段

将确定好的静态草稿通过切图生成为静态网站,测试效果及功能,当运行时根据需要和视觉效果进行调整直到理想状态。

5 小结

网页设计课程将实际项目导入课堂,根据CDIO工程教育模式教学,打造有效、有趣、实用的教学方式,使学生在学习操作中锻炼宏观思考的能力,获得团队合作的能力,养成终身学习的能力。学生对设计流程的掌握就是对知识体系的掌握和运用,达到理论与实践相结合,通过对版面的全面掌控,更好地为静态网页设计打下坚实的基础。

参考文献:

[1] 沈卓娅,王汀.字体与版式设计实训[M].中国出版集团东方出版中心,2011:74.

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绪言 课题背景我国是一个拥有悠久历史文化和丰富旅游资源的国家,现已成为亚洲旅游大国,今后20年,中国还将成为世界旅游强国。2004年全国接待入境旅游人数达亿人次,分别比2003年和2002年增长18%和10%。入境过夜旅游人数达4 100万人次,分别比2003年和2002年增长24%和11%,有望超过意大利跃居世界第4位。旅游外汇收入达255亿美元,有望超过德国和英国,跃居世界第5位。世界旅游组织预测到2020年我国将成为世界上最大的旅游目的地和第四大旅游客源国,每年接待的入境旅游者将达到亿之多,每年出境、出国旅游者也将有1亿。 我国国内的旅游市场潜力同样不容小觑,虽然现在国内旅游收入在国民生产总值中占的比重还很小,但是随着我国经济的快速增长,国民的旅游意识正不断被激发起来,2004年数据表明,全国国内旅游人数达亿人次,国内旅游收入超过4 000亿元,分别比2002年增长和。 2020年后我国的旅游业将步入发展的黄金时段,届时电子商务和网络产业也将趋于成熟,2004年底我国网民数量已逾9 000万,网上消费市场商机无限。在这种背景下,旅游、电子商务、互联网络的迅速融合将不可避免,并创造出难以估量的价值,网络旅游将推动IT领域内互联网电子商务的迅速发展,也将为旅游业界带来新的生机。2 市场前景分析 我国很多旅游电子商务网站原来只不过是普通的计算机网络公司或依托计算机网络公司而建,但同旅游行业的结合,赋予了其新的市场前景,成功的实现了向旅游电子商务网站的转型:有与订房中心或旅店合作,提供网上宾馆客房分销的;有与机票、车票代理点合作,提供便捷客运服务支持的;有与各地星级酒店合作,为各类商务差旅活动提供休闲服务的;有与旅行社合作来为客户提供特定的旅游线路、完善的旅游地安排及导游服务的等等。经过一种或多种转型过程的旅游电子商务网站还可实现根据客户自己的喜好设计自助旅游路线,预订票务宾馆等,为满足客户个性化要求,还可提供各种可选的支付方式。 通过技术创新转型之后的旅游电子商务网站在技术这一生产要素上的投入大大提高,使得其具备了成本优势、网络效应和束缚用户的常规效应,所有这些特征导致了收益递增的产生,其本质体现了从一种领先到进一步领先的趋势。如携程网并购国内酒店预订规模最大的北京现代运通公司成为国内最大的酒店预定业务公司,而后者是国内第一家利用800免费电话进行酒店预订的订房公司,很快规模效应开始显现,携程的月订量就猛增到15万人次,一个月仅酒店预订的交易额就有6~7千万元。3 产品策略分析 旅游产品的最大特点在于其无形性和静态性,特别是其在市场经营活动中以信息形态方式表现。因此信息技术的参与对旅游业的影响重大,其中网络信息技术对旅游业的这种信息形态发展注入了新的力量。旅游业和互联网资源经技术创新后融合成的旅游网站,使传统的旅游运作方式得到极大的改善,并创造出了新的产品价值。它充分利用了网络资源的优势,互动、开放、动态、整合各地旅游资源、不受时空限制。同时还利用了电子商务的模式,通过架构在旅游商务网站平台上,使交易操作程序简便,交易环节兼并压缩,交易成本大幅节省,交易的效果也将变得非常显著。 我国现在的旅游网站良莠不齐,比较有实力的品牌网站数量不多。大多数旅游网站还仅仅局限于在网上做一些旅游产品的广告宣传介绍或是客房票务预订,商务电子化程度太低,技术创新力度不够,还不能全面涵盖游客日益增长的对吃、住、游、行等各方面的基本需求,更无法为游客提供个性化要求的旅游产品。旅游电子商务网站要扩大自身的影响力,打出自己的品牌必须要兴建起个性化自助服务的商务网站平台及覆盖面广、信息量大、可提供专业便利的全程个性服务,这才是旅游电子商务网站得以长期生存发展的根本所在。 以旅游产品销售的主要内容之一酒店客房预订为例,传统的宾馆客房预订中存在的最主要问题是不能实时向客户反映客房的订购状况。旅游电子商务网站的 目录摘 要... 0Abstract. 0第一章绪言... 课题背景... 本课题的目的与意义... 系统相关概念介绍... 本文的工作... 第二章系统设计方案的研究... 开发环境... IIS与ASP的结合... ASP的内部特点... ASP与CGI的比较... 什么是ODBC. 什么是DSN. 第三章系统的总体设计... 系统模块分析... 系统设计思想... 数据库分析与设计... 第四章系统的实现和关键技术... 系统总体方案的设计与实施... 重点功能模块流程图... 数据库连接... 第五章总结..致谢... 参考文献...

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动态规划数学建模题目的论文

数学建模内容摘要:数学作为现代科学的一种工具和手段,要了解什么是数学模型和数学建模,了解数学建模一般方法及步骤。关键词:数学模型、数学建模、实际问题伴随着当今社会的科学技术的飞速发展,数学已经渗透到各个领域,数学建模也显得尤为重要。数学建模在人们生活中扮演着重要的角色,而且随着计算机技术的发展,数学建模更是在人类的活动中起着重要作用,数学建模也更好的为人类服务。一、数学模型数学模型是对于现实世界的一个特定对象,一个特定目的,根据特有的内在规律,做出一些必要的假设,运用适当的数学工具,得到一个数学结构.简单地说:就是系统的某种特征的本质的数学表达式(或是用数学术语对部分现实世界的描述),即用数学式子(如函数,图形,代数方程,微分方程,积分方程,差分方程等)来描述(表述,模拟)所研究的客观对象或系统在某一方面的存在规律.随着社会的发展,生物,医学,社会,经济……,各学科,各行业都涌现现出大量的实际课题,急待人们去研究,去解决.但是,社会对数学的需求并不只是需要数学家和专门从事数学研究的人才,而更大量的是需要在各部门中从事实际工作的人善于运用数学知识及数学的思维方法来解决他们每天面临的大量的实际问题,取得经济效益和社会效益.他们不是为了应用数学知识而寻找实际问题(就像在学校里做数学应用题),而是为了解决实际问题而需要用到数学.而且不止是要用到数学,很可能还要用到别的学科,领域的知识,要用到工作经验和常识.特别是在现代社会,要真正解决一个实际问题几乎都离不开计算机.可以这样说,在实际工作中遇到的问题,完全纯粹的只用现成的数学知识就能解决的问题几乎是没有的.你所能遇到的都是数学和其他东西混杂在一起的问题,不是"干净的"数学,而是"脏"的数学.其中的数学奥妙不是明摆在那里等着你去解决,而是暗藏在深处等着你去发现.也就是说,你要对复杂的实际问题进行分析,发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律,把这个实际问题化成一个数学问题,这就称为数学模型.数学模型具有下列特征:数学模型的一个重要特征是高度的抽象性.通过数学模型能够将形象思维转化为抽象思维,从而可以突破实际系统的约束,运用已有的数学研究成果对研究对象进行深入的研究.数学模型的另一个特征是经济性.用数学模型研究不需要过多的专用设备和工具,可以节省大量的设备运行和维护费用,用数学模型可以大大加快研究工作的进度,缩短研究周期,特别是在电子计算机得到广泛应用的今天,这个优越性就更为突出.但是,数学模型具有局限性,在简化和抽象过程中必然造成某些失真.所谓"模型就是模型"(而不是原型),即是指该性质.二、数学建模 数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践.即通过抽象,简化,假设,引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,建立起数学模型,然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解.简而言之,建立数学模型的这个过程就称为数学建模.模型是客观实体有关属性的模拟.陈列在橱窗中的飞机模型外形应当象真正的飞机,至于它是否真的能飞则无关紧要;然而参加航模比赛的飞机模型则全然不同,如果飞行性能不佳,外形再象飞机,也不能算是一个好的模型.模型不一定是对实体的一种仿照,也可以是对实体的某些基本属性的抽象,例如,一张地质图并不需要用实物来模拟,它可以用抽象的符号,文字和数字来反映出该地区的地质结构.数学模型也是一种模拟,是用数学符号,数学式子,程序,图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略.数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识.这种应用知识从实际课题中抽象,提炼出数学模型的过程就称为数学建模.实际问题中有许多因素,在建立数学模型时你不可能,也没有必要把它们毫无遗漏地全部加以考虑,只能考虑其中的最主要的因素,舍弃其中的次要因素.数学模型建立起来了,实际问题化成了数学问题,就可以用数学工具,数学方法去解答这个实际问题.如果有现成的数学工具当然好.如果没有现成的数学工具,就促使数学家们寻找和发展出新的数学工具去解决它,这又推动了数学本身的发展.例如,开普勒由行星运行的观测数据总结出开普勒三定律,牛顿试图用自己发现的力学定律去解释它,但当时已有的数学工具是不够用的,这促使了微积分的发明.求解数学模型,除了用到数学推理以外,通常还要处理大量数据,进行大量计算,这在电子计算机发明之前是很难实现的.因此,很多数学模型,尽管从数学理论上解决了,但由于计算量太大而没法得到有用的结果,还是只有束之高阁.而电子计算机的出现和迅速发展,给用数学模型解决实际问题打开了广阔的道路.而在现在,要真正解决一个实际问题,离了计算机几乎是不行的.数学模型建立起来了,也用数学方法或数值方法求出了解答,是不是就万事大吉了呢 不是.既然数学模型只能近似地反映实际问题中的关系和规律,到底反映得好不好,还需要接受检验,如果数学模型建立得不好,没有正确地描述所给的实际问题,数学解答再正确也是没有用的.因此,在得出数学解答之后还要让所得的结论接受实际的检验,看它是否合理,是否可行,等等.如果不符合实际,还应设法找出原因,修改原来的模型,重新求解和检验,直到比较合理可行,才能算是得到了一个解答,可以先付诸实施.但是,十全十美的答案是没有的,已得到的解答仍有改进的余地,可以根据实际情况,或者继续研究和改进;或者暂时告一段落,待将来有新的情况和要求后再作改进. 应用数学知识去研究和和解决实际问题,遇到的第一项工作就是建立恰当的数学模型.从这一意义上讲,可以说数学建模是一切科学研究的基础.没有一个较好的数学模型就不可能得到较好的研究结果,所以,建立一个较好的数学模型乃是解决实际问题的关键之一.数学建模将各种知识综合应用于解决实际问题中,是培养和提高同学们应用所学知识分析问题,解决问题的能力的必备手段之一.三、数学建模的一般方法建立数学模型的方法并没有一定的模式,但一个理想的模型应能反映系统的全部重要特征:模型的可靠性和模型的使用性建模的一般方法:1.机理分析 机理分析就是根据对现实对象特性的认识,分析其因果关系,找出反映内部机理的规律,所建立的模型常有明确的物理或现实意义.(1) 比例分析法--建立变量之间函数关系的最基本最常用的方法. (2) 代数方法--求解离散问题(离散的数据,符号,图形)的主要方法. (3) 逻辑方法--是数学理论研究的重要方法,对社会学和经济学等领域的实际 问题,在决策,对策等学科中得到广泛应用. (4) 常微分方程--解决两个变量之间的变化规律,关键是建立"瞬时变化率"的表达式. (5) 偏微分方程--解决因变量与两个以上自变量之间的变化规律.2.测试分析方法 测试分析方法就是将研究对象视为一个"黑箱"系统,内部机理无法直接寻求,通过测量系统的输入输出数据,并以此为基础运用统计分析方法,按照事先确定的准则在某一类模型中选出一个数据拟合得最好的模型. (1) 回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法.(2) 时序分析法--处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法.(3) 回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法.(4) 时序分析法--处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法.将这两种方法结合起来使用,即用机理分析方法建立模型的结构,用系统测试方法来确定模型的参数,也是常用的建模方法, 在实际过程中用那一种方法建模主要是根据我们对研究对象的了解程度和建模目的来决定.机理分析法建模的具体步骤大致可见左图.3.仿真和其他方法(1) 计算机仿真(模拟)--实质上是统计估计方法,等效于抽样试验.① 离散系统仿真--有一组状态变量.② 连续系统仿真--有解析表达式或系统结构图.(2) 因子试验法--在系统上作局部试验,再根据试验结果进行不断分析修改,求得所需的模型结构.(3) 人工现实法--基于对系统过去行为的了解和对未来希望达到的目标,并考虑到系统有关因素的可能变化,人为地组成一个系统.(参见:齐欢《数学模型方法》,华中理工大学出版社,1996)四、数学模型的分类数学模型可以按照不同的方式分类,下面介绍常用的几种.1.按照模型的应用领域(或所属学科)分:如人口模型,交通模型,环境模型,生态模型,城镇规划模型,水资源模型,再生资源利用模型,污染模型等.范畴更大一些则形成许多边缘学科如生物数学,医学数学,地质数学,数量经济学,数学社会学等.2.按照建立模型的数学方法(或所属数学分支)分:如初等数学模型,几何模型,微分方程模型,图论模型,马氏链模型,规划论模型等.按第一种方法分类的数学模型教科书中,着重于某一专门领域中用不同方法建立模型,而按第二种方法分类的书里,是用属于不同领域的现成的数学模型来解释某种数学技巧的应用.在本书中我们重点放在如何应用读者已具备的基本数学知识在各个不同领域中建模.3.按照模型的表现特性又有几种分法:确定性模型和随机性模型 取决于是否考虑随机因素的影响.近年来随着数学的发展,又有所谓突变性模型和模糊性模型.静态模型和动态模型 取决于是否考虑时间因素引起的变化.线性模型和非线性模型 取决于模型的基本关系,如微分方程是否是线性的.离散模型和连续模型 指模型中的变量(主要是时间变量)取为离散还是连续的.虽然从本质上讲大多数实际问题是随机性的,动态的,非线性的,但是由于确定性,静态,线性模型容易处理,并且往往可以作为初步的近似来解决问题,所以建模时常先考虑确定性,静态,线性模型.连续模型便于利用微积分方法求解,作理论分析,而离散模型便于在计算机上作数值计算,所以用哪种模型要看具体问题而定.在具体的建模过程中将连续模型离散化,或将离散变量视作连续,也是常采用的方法.4.按照建模目的分:有描述模型,分析模型,预报模型,优化模型,决策模型,控制模型等.5.按照对模型结构的了解程度分:有所谓白箱模型,灰箱模型,黑箱模型.这是把研究对象比喻成一只箱子里的机关,要通过建模来揭示它的奥妙.白箱主要包括用力学,热学,电学等一些机理相当清楚的学科描述的现象以及相应的工程技术问题,这方面的模型大多已经基本确定,还需深入研究的主要是优化设计和控制等问题了.灰箱主要指生态,气象,经济,交通等领域中机理尚不十分清楚的现象,在建立和改善模型方面都还不同程度地有许多工作要做.至于黑箱则主要指生命科学和社会科学等领域中一些机理(数量关系方面)很不清楚的现象.有些工程技术问题虽然主要基于物理,化学原理,但由于因素众多,关系复杂和观测困难等原因也常作为灰箱或黑箱模型处理.当然,白,灰,黑之间并没有明显的界限,而且随着科学技术的发展,箱子的"颜色"必然是逐渐由暗变亮的.五、数学建模的一般步骤建模的步骤一般分为下列几步:1.模型准备.首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,搜集各种必要的信息.2.模型假设.在明确建模目的,掌握必要资料的基础上,通过对资料的分析计算,找出起主要作用的因素,经必要的精炼,简化,提出若干符合客观实际的假设,使问题的主要特征凸现出来,忽略问题的次要方面.一般地说,一个实际问题不经过简化假设就很难翻译成数学问题,即使可能,也很难求解.不同的简化假设会得到不同的模型.假设作得不合理或过份简单,会导致模型失败或部分失败,于是应该修改和补充假设;假设作得过分详细,试图把复杂对象的各方面因素都考虑进去,可能使你很难甚至无法继续下一步的工作.通常,作假设的依据,一是出于对问题内在规律的认识,二是来自对数据或现象的分析,也可以是二者的综合.作假设时既要运用与问题相关的物理,化学,生物,经济等方面的知识,又要充分发挥想象力,洞察力和判断力,善于辨别问题的主次,果断地抓住主要因素,舍弃次要因素,尽量将问题线性化,均匀化.经验在这里也常起重要作用.写出假设时,语言要精确,就象做习题时写出已知条件那样.3.模型构成.根据所作的假设以及事物之间的联系, 利用适当的数学工具去刻划各变量之间的关系,建立相应的数学结构――即建立数学模型.把问题化为数学问题.要注意尽量采取简单的数学工具,因为简单的数学模型往往更能反映事物的本质,而且也容易使更多的人掌握和使用.4.模型求解.利用已知的数学方法来求解上一步所得到的数学问题,这时往往还要作出进一步的简化或假设.在难以得出解析解时,也应当借助计算机求出数值解.5.模型分析.对模型解答进行数学上的分析,有时要根据问题的性质分析变量间的依赖关系或稳定状况,有时是根据所得结果给出数学上的预报,有时则可能要给出数学上的最优决策或控制,不论哪种情况还常常需要进行误差分析,模型对数据的稳定性或灵敏性分析等.6.模型检验.分析所得结果的实际意义,与实际情况进行比较,看是否符合实际,如果结果不够理想,应该修改,补充假设或重新建模,有些模型需要经过几次反复,不断完善.7.模型应用.所建立的模型必须在实际中应用才能产生效益,在应用中不断改进和完善.应用的方式自然取决于问题的性质和建模的目的.参考文献:(1)齐欢《数学模型方法》,华中理工大学出版社,1996。(2)《数学的实践与认识》,(季刊),中国数学会编辑出版。

随着科学技术特别是信息技术的高速发展,数学建模的应用价值越来越得到众人的重视,

数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,以下是一篇关于数学建模教育开展策略探究的论文 范文 ,欢迎阅读参考。

大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和 创新思维 ,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。

一、数学建模的含义及特点

数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学 方法 及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。一般来说",数学建模"包含五个阶段。

1.准备阶段

主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。

2.假设阶段

做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。

3.建立阶段

从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。

4.求解阶段

对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。

5.验证阶段

用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。

二、加强数学建模教育的作用和意义

(一) 加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质

数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题, 因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。数学修养和素质自然而然得以培养并提高。

(二)加强数学建模教育有助于提高学生的分析解决问题能力、综合应用能力

数学建模问题来源于社会生活的众多领域,在建模过程中,学生首先需要阅读相关的文献资料,然后应用数学思维、数学逻辑及相关知识对实际问题进行深入剖析研究并经过一系列复杂计算,得出反映实际问题的最佳数学模型及模型最优解。因此通过数学建模活动学生的视野将会得以拓宽,应用意识、解决复杂问题的能力也会得到增强和提高。

(三)加强数学建模教育有助于培养学生的创造性思维和创新能力

所谓创造力是指"对已积累的知识和 经验 进行科学地加工和创造,产生新概念、新知识、新思想的能力,大体上由感知力、 记忆力 、思考力、 想象力 四种能力所构成"[1].现今教育界认为,创造力的培养是人才培养的关键,数学建模活动的各个环节无不充满了创造性思维的挑战。

很多不同的实际问题,其数学模型可以是相同或相似的,这就要求学生在建模时触类旁通,挖掘不同事物间的本质,寻找其内在联系。而对一个具体的建模问题,能否把握其本质转化为数学问题,是完成建模过程的关键所在。同时建模题材有较大的灵活性,没有统一的标准答案,因此数学建模过程是培养学生创造性思维,提高创新能力的过程[2].

(四)加强数学建模教育有助于提高学生科技论文的撰写能力

数学建模的结果是以论文形式呈现的,如何将建模思想、建立的模型、最优解及其关键环节的处理在论文中清晰地表述出来,对本科生来说是一个挑战。经历数学建模全过程的磨练,特别是数模论文的撰写,学生的文字语言、数学表述能力及论文的撰写能力无疑会得到前所未有的提高。

(五)加强数学建模教育有助于增强学生的团结合作精神并提高协调组织能力建模问题通常较复杂,涉及的知识面也很广,因此数学建模实践活动一般效仿正规竞赛的规则,三人为一队在三天内以论文形式完成建模题目。要较好地完成任务,离不开良好的组织与管理、分工与协作[3].

三、开展数学建模教育及活动的具体途径和有效方法

(一)开展数学建模课堂教学

即在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模,介绍建模的过程和思想方法及建模中要注意的问题。案例教学法的关键在于把握两个重要环节:

案例的选取和课堂教学的组织。

教学案例一定要精心选取,才能达到预期的教学效果。其选取一般要遵循以下几点。

1. 代表性:案例的选取要具有科学性,能拓宽学生的知识面,突出数学建模活动重在培养兴趣提高能力等特点。

2. 原始性:来自媒体的信息,企事业单位的 报告 ,现实生活和各学科中的问题等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源。

3. 创新性:案例应注意选取在建模的某些环节上具有挑战性,能激发学生的创造性思维,培养学生的创新精神和提高创造能力。

案例教学的课堂组织,一部分是教师讲授,从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,介绍如何通过合理的假设和简化建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象即检验模型。另一部分是课堂讨论,让学生自由发言各抒己见并提出新的模型,简介关键环节的处理。最后教师做出点评,提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研,这样既突出了教学重点,又给学生留下了进一步思考的空间,既避免了教师的"满堂灌",也活跃了课堂气氛,提高了学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的[4].

(二)开展数模竞赛的专题培训指导工作

建立数学建模竞赛指导团队,分专题实行教师负责制。每位教师根据自己的专长,负责讲授某一方面的数学建模知识与技巧,并选取相应地建模案例进行剖析。如离散模型、连续模型、优化模型、微分方程模型、概率模型、统计回归模型及数学软件的使用等。学生根据自己的薄弱点,选择适合的专题培训班进行学习,以弥补自己的不足。这种针对性的数模教学,会极大地提高教学效率。

(三)建立数学建模网络课程

以现代 网络技术 为依托,建立数学建模课程网站,内容包括:课程介绍,课程大纲,教师教案,电子课件,教学实验,教学录像,网上答疑等;还可以增加一些有关栏目,如历年国内外数模竞赛介绍,校内竞赛,专家点评,获奖心得交流;同时提供数模学习资源下载如讲义,背景材料,历年国内外竞赛题,优秀论文等。以此为学生提供良好的自主学习网络平台,实现课堂教学与网络教学的有机结合,达到有效地提高学生数学建模综合应用能力的目的。[5,6]

(四)开展校内数学建模竞赛活动

完全模拟全国大学生数模竞赛的形式规则:定时公布赛题,三人一组,只能队内讨论,按时提交论文,之后指导教师、参赛同学集中讨论,进一步完善。笔者负责数学建模竞赛培训近 20 年,多年的实践证明,每进行一次这样的训练,学生在建模思路、建模水平、使用软件能力、论文书写方面就有大幅提高。多次训练之后,学生的建模水平更是突飞猛进,效果甚佳。

如 2008 年我指导的队荣获全国高教社杯大学生数学建模竞赛的最高奖---高教社杯奖,这是此赛设置的唯一一个名额,也是当年从全国(包括香港)院校的约 1 万多个本科参赛队中脱颖而出的。又如 2014 年我校 57 队参加全国大学生数学建模竞赛,43 队获奖,获奖比例达 75%,创历年之最。

(五)鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛

全国大学生数学建模竞赛创办于 1992 年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛, 国际大学生数学建模竞赛是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事。参加数学建模大赛可以激励学生学习数学的积极性,提高运用数学及相关工具分析问题解决问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识。

四、结束语

数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,而高校数学教学改革的目的之一是要着力培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力。因此应将数学建模思想融入教学活动中,通过不断的数学建模教育和实践培养学生的创新能力和应用能力从而提高学生的基本素质以适应社会发展的要求。

参考文献:

[1]辞海[M].上海辞书出版社,2002,1:237.

[2]许梅生,章迪平,张少林。 数学建模的认识与实践[J].浙江科技学院学报,2003,15(1):40-42.

[3]姜启源,谢金星,一项成功的高等教育改革实践[J].中国高教研究,2011,12:79-83.

[4]饶从军,王成。论高校数学建模教学[J].延边大学学报(自然科学学版),2006,32(3):227-230.

[5]段璐灵。数学建模课程教学改革初探[J].教育与职业,2013,5:140-142.

[6]郝鹏鹏。工程网络课程教学的实践与思考[J]科技视界,2014,29:76-77.

大部分数学知识是抽象的,概念比较枯燥,造成学生学习困难,而数学建模的运用,在很大程度上可以将抽象的数学知识转化成实体模型,让学生更容易理解和学习数学知识。教师要做的就是了解并掌握数学建模的方法,并且把这种 教学方法 运用到数学教学中。

对教师来说,发现好的教学方法不是最重要的,而是如何把方法与教学结合起来。通过对数学建模的长期研究和实践应用,笔者 总结 了数学建模的概念以及运用策略。

一、数学建模的概念

想要更好地运用数学建模,首先要了解什么是数学建模。可以说,数学建模就像一面镜子,可以使数学抽象的影像产生与之对应的具体化物象。

二、在小学数学教学中运用数学建模的策略

1.根据事物之间的共性进行数学建模

想要运用数学建模,首先要对建模对象有一定的感知。教师要创造有利的条件,促使学生感知不同事物之间的共性,然后进行数学建模。

教师应做好建模前的指导工作,为学生的数学建模做好铺垫,而学生要学会尝试自己去发现事物的共性,争取将事物的共性完美地运用到数学建模中。在建模过程中,教师要引导学生把新知识和旧知识结合起来的作用,将原来学习中发现的好方法运用到新知识的学习、新数学模型的构建中,降低新的数学建模的难度,提高学生数学建模的成功率。如在教学《图形面积》时,教师可以利用不同的图形模板,让学生了解不同图形的面积构成,寻找不同图形面积的差异以及图形之间的共性。这样直观地向学生展示图形的变化,可以加深学生对知识的理解,提高学生的学习效率。

2.认识建模思想的本质

建模思想与数学的本质紧密相连,它不是独立存在于数学教学之外的。所以在数学建模过程中,教师要帮助学生正确认识数学建模的本质,将数学建模与数学教学有机结合起来,提高学生解决问题的能力,让学生真正具备使用数学建模的能力。

建模过程并不是独立于数学教学之外的,它和数学的教学过程紧密相连。数学建模是使人对数学抽象化知识进行具体认识的工具,是运用数学建模思想解决数学难题的过程。因此,教师要将它和数学教学组成一个有机的整体,不仅要帮助学生完成建模,更要带领学生认识数学建模的本质,领悟数学建模思想的真谛,并逐渐引导学生使用数学建模解决数学学习过程中遇到的问题。

3.发挥教材在数学建模上的作用

教材是最基础的教学工具,在数学教材中有很多典型案例可以利用在数学建模上,其中很大一部分来源于生活,更易于小学生学习和理解,有助于学生构建数学建模思想。教师要利用好教材,培养学生的建模能力,帮助学生建造更易于理解的数学模型,从而提高学生的学习效率。如在教学加减法时,教材上会有很多数苹果、香蕉的例题,这些就是很好的数学模型,因为贴近生活,可以激发学生的学习兴趣,培养学生数学建模的能力,所以教师应该深入研究教材。

数学建模是一种很好的数学教学方法,教师要充分利用这种教学方法,真正做到实践与理论完美结合。

1、层次分析法,简称AHP,是指将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初,在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法。

2、多属性决策是现代决策科学的一个重要组成部分,它的理论和方法在工程设计、经济、管理和军事等诸多领域中有着广泛的应用,如:投资决策、项目评估、维修服务、武器系统性能评定、工厂选址、投标招标、产业部门发展排序和经济效益综合评价等.多属性决策的实质是利用已有的决策信息通过一定的方式对一组(有限个)备选方案进行排序或择优.它主要由两部分组成:(l) 获取决策信息.决策信息一般包括两个方面的内容:属性权重和属性值(属性值主要有三种形式:实数、区间数和语言).其中,属性权重的确定是多属性决策中的一个重要研究内容;(2)通过一定的方式对决策信息进行集结并对方案进行排序和择优。

3、灰色预测模型(Gray Forecast Model)是通过少量的、不完全的信息,建立数学模型并做出预测的一种预测方法.当我们应用运筹学的思想方法解决实际问题,制定发展战略和政策、进行重大问题的决策时,都必须对未来进行科学的预测.预测是根据客观事物的过去和现在的发展规律,借助于科学的方法对其未来的发展趋势和状况进行描述和分析,并形成科学的假设和判断。

4、Dijkstra算法能求一个顶点到另一顶点最短路径。它是由Dijkstra于1959年提出的。实际它能出始点到 其它 所有顶点的最短路径。

Dijkstra算法是一种标号法:给赋权图的每一个顶点记一个数,称为顶点的标号(临时标号,称T标号,或者固定标号,称为P标号)。T标号表示从始顶点到该标点的最短路长的上界;P标号则是从始顶点到该顶点的最短路长。

5、Floyd算法是一个经典的动态规划算法。用通俗的语言来描述的话,首先我们的目标是寻找从点i到点j的最短路径。从动态规划的角度看问题,我们需要为这个目标重新做一个诠释(这个诠释正是动态规划最富创造力的精华所在)从任意节点i到任意节点j的最短路径不外乎2种可能,1是直接从i到j,2是从i经过若干个节点k到j。所以,我们假设Dis(i,j)为节点u到节点v的最短路径的距离,对于每一个节点k,我们检查Dis(i,k) + Dis(k,j) < Dis(i,j)是否成立,如果成立,证明从i到k再到j的路径比i直接到j的路径短,我们便设置Dis(i,j) = Dis(i,k) + Dis(k,j),这样一来,当我们遍历完所有节点k,Dis(i,j)中记录的便是i到j的最短路径的距离。

6、模拟退火算法是模仿自然界退火现象而得,利用了物理中固体物质的退火过程与一般优化问题的相似性从某一初始温度开始,伴随温度的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找全局最优解。

7、种群竞争模型:当两个种群为争夺同一食物来源和生存空间相互竞争时,常见的结局是,竞争力弱的灭绝,竞争力强的达到环境容许的最大容量。使用种群竞争模型可以描述两个种群相互竞争的过程,分析产生各种结局的条件。

8、排队论发源于上世纪初。当时美国贝尔电话公司发明了自动电话,以适应日益繁忙的工商业电话通讯需要。这个新发明带来了一个新问题,即通话线路与电话用户呼叫的数量关系应如何妥善解决,这个问题久久未能解决。1909年,丹麦的哥本哈根电话公司.埃尔浪(Erlang)在热力学统计平衡概念的启发下解决了这个问题。

9、线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.在经济管理、交通运输、工农业生产等经济活动中,提高经济效果是人们不可缺少的要求,而提高经济效果一般通过两种途径:一是技术方面的改进,例如改善生产工艺,使用新设备和新型原材料.二是生产组织与计划的改进,即合理安排人力物力资源.线性规划所研究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好.一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。决策变量、约束条件、目标函数是线性规划的三要素。

10、非线性规划:非线性规划是一种求解目标函数或约束条件中有一个或几个非线性函数的最优化问题的方法。运筹学的一个重要分支。20世纪50年代初,库哈() 和托克 () 提出了非线性规划的基本定理,为非线性规划奠定了理论基础。这一方法在工业、交通运输、经济管理和军事等方面有广泛的应用,特别是在“最优设计”方面,它提供了数学基础和计算方法,因此有重要的实用价值。

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数学建模论文题 目 生活中的数学建模问题学 院 专业班级 学生姓名 成 绩 年 月 日摘要 钢铁、煤炭、水电等生活物资从若干供应点运送到一些需求点,怎样安排输送 方案使利润最大?各种类型的货物装箱,由于受体积、重量等的限制,如何相互搭配装载,使获利最高?若干项任务分给一些候选人来完成,因为每个人的专长不同,他们完成任务的效益就不一样,如何分派使获得的总效益最大?本文将通过以下的例子讨论用数学建模解决这些问题的方法。关键词:获利最多,0-1变量一. 自来水输送问题问题 某市有甲、乙、丙、丁四个居民区,自来水由A,B,C三个水库供应。四个区每天必须得到保证的基本生活用水量分别为80,50,10,20千吨,但由于水源紧张,三个水库每天 只能分别供应60,70,40千吨自来水。由于地理位置的差别,自来水公司从各水库向各区送水所需付出的引水管理费用不同(见下表),其他管理费用都是400元每千吨。根据公司规定,各区用户按照统一标准950元每千吨收费。此外,四个区都向公司申请了额外用水量,分别为10,20,30,50千吨。该公司应如何分配供水量,才能获利更多?引水管理费(元每千吨) 甲 乙 丙 丁A 160 130 220 170B 140 130 190 150C 190 200 230 ----问题分析 分配供水两就是安排从三个水库向四个区供水的方案,目标是获利最多,而从题目给出的数据看,A,B,C三个水可的供水量170千吨,不够四个区的基本生活用水量与额外用水量之和270千吨,因而总能全部卖出并获利,于是自来水公司每天的总收入是950*(60+70+40)=161500元,与送水方案无关。同样,公司每天的其他管理费为400*(60+70+40)=68000元也与送水方案无关。所以要是利润最大,只须是引水管理费最小即可。另外,送水方案自然要受三个水可的供水量和四个取得需求量的限制。模型建立决策变量为A、B、C、三个水库(i=1,2,3)分别向甲、乙、丙、丁四个小区(j=1,2,3,4)的供水量。设水库i向j的日供水量为xij。由于C水库鱼定去之间没有输水管道,即X34=0,因此只有11个决策变量。由上分析,问题的目标可以从获利最多转化为引水管理费最少,于是有min=160*x11+130*x12+220*x13+170*x14+140*x21+130*x22+190*x23+150*x24+190*x31+200*x32+230*x33;约束条件有两类:一类是水库的供应量限制,另一类是各区的需求量限制。由于供水量总能卖出并获利,水库的供应量限制可以表示为x11+x12+x13+x14=60;x21+x22+x23+x24=70;x31+x32+x33=40;考虑到歌曲的基本用水量月外用水量,需求量限制可以表示为 80<=x21+x11+x31;50<=x12+x22+x32;10<=x13+x23+x33;20<=x14+x24;x21+x11+x31<=90;x12+x22+x32<=70;x13+x23+x33<=40;x14+x24<=70;模型求解将以上式子,输入LINGO求解,得到如下输出:Optimal solution found at step: 10 Objective value: Value Reduced CostX11 送水方案为:A水库向乙区供水60千吨,B水库甲区、丁区分别供水50,20千吨,C水库向甲、丙分别供水30,10千吨。引水管理费为25800元,利润为161500-68000-25800=67700元。二. 货机装运问题 某架火机油三个货舱:前舱、中舱、后舱。三个货舱所能装载的货物最大量的体积都有限,如下表所示,并且,为了保持飞机的平衡,三个货舱中世纪装在货物的重量必须与其最大容许重量成比例。 前舱 中舱 后舱 重量限制(吨) 15 26 12 体积限制(立方米) 8000 9000 6000 现有四类货物供该伙计本次飞行装运,其有关信息如下表所示,最后一列之装运后所获得的利润。应如何安排装运,使货机本次飞行获利最大? 重量(吨) 空间 利润(元每千吨) 货物1 20 480 3500 货物2 18 650 4000 货物3 35 600 3500 货物4 15 390 3000模型假设 问题中没有对货物装运提出其他要求,我们可以作如下假设:(1) 每种货物可以分割到任意小;(2) 每种货物可以在一个或多个货舱中任意分布;(3) 多种货物可以混装,并保证不留空隙。模型建立决策变量:用Xij表示第i种货物装入第j个货舱的重量(吨),货舱j=1,2,3分别表示前舱、中舱、后舱。决策目标是最大化利润,即max=3500*(x11+x12+x13)+4000*(x21+x22+x23)+3500*(x31+x32+x33)+3000*(x41+x42+x43);约束条件包括以下4个方面: (1)供装载的四种货物的总重量约束,即x11+x12+x13<=20;x21+x22+x23<=18;x31+x32+x33<=35;x41+x42+x43<=15; (2)三个货舱的重量限制,即x11+x21+x31+x41<=15;x12+x22+x32+x42<=26;x13+x23+x33+x43<=12;(3)三个货舱的空间限制,即480*x11+650*x21+600*x31+390*x41<=8000;480*x12+650*x22+600*x32+390*x42<=9000;480*x13+650*x23+600*x33+390*x43<=6000; (4)三个货舱装入重量的平衡约束,即(x11+x21+x31+x41)/15=(x12+x22+x32+x42)/26;(x12+x22+x32+x42)/26=(x13+x23+x33+x43)/12; 模型求解将以上模型输入LINGO求解,可以得到:Optimal solution found at step: 10 Objective value: Variable Value Reduced Cost X11 X12 X13 X21 X22 X23 X31 X32 X33 X41 X42 X43 实际上,不妨将所得最优解四舍五入,结果为货物1装入前舱1吨、装入中舱7吨、装入后舱2吨;货物2装入前舱12吨、后舱6吨;货物3装入后舱2吨;货物4装入中舱15吨。最大利润为155340元。三. 混合泳接力队的选拔问题 某班准备从5名游泳队员中选择4人组成接力队,参加学校的4*100m混合泳接力比赛。5名队员4中用字的百米平均成绩如下表所示,问应如何让选拔队员组成接力队? 甲 乙 丙 丁 戊蝶泳 1`06 57``2 1`18 1`10 1`07 仰泳 1`15 1`06 1`07 1`14 1`11 蛙泳 1`27 1`06 1`24 1`09 1`23 自由泳 58``6 53`` 59``4 57``2 1`02问题分析 从5名队员中选出4人组成接力队,没人一种泳姿,且4人的用字各不相同,是接力队的成绩最好。容易想到的一个办法是穷举法,组成接力对的方案共有5!=120中,一一计算并作比较,即可找出最优方案。显然这不是解决这类问题的好办法,随着问题规模的变大,穷举法的计算量将是无法接受的。可以用0-1变量表示以讴歌队员是非入选接力队,从而建立这个问题的0-1规划模型,借助县城的数学软件求解。模型的建立与求解设甲乙丙丁戊分别为队员i=1,2,3,4,5;即蝶泳、仰泳、蛙泳、自由泳分别为泳姿j=1,2,3,4.记队员i的第j中用字的百米最好成绩为Cij(s),既有Cij I=1 I=2 I=3 I=4 I=5 J=1 66 78 70 67 J=2 75 66 67 74 71 J=3 87 66 84 69 83 J=4 58 53 59 62 引入0-1变量Xij,若选择队员i参加泳姿j的比赛,记Xij-=1,否则记Xij=0.根据组成接力队的要求,Xij应该满足两个约束条件:第一, 没人最多只能入选4中用字之一,记对于i=1,2,3,4,5,应有∑Xij《=1;第二, 每种泳姿必须有一人而且只能有1人入选,记对于甲,2,3,4,应有∑Xij=1;当队员i入选泳姿j是,CijXij表示他的成绩,否则CijXij=0。于是接力队的成绩可表示为∑∑CijXij,这就是该题的目标函数。将题目所给的数据带入这一模型,并输入LINGO:min=66*x11+75*x12+87*x13+*x14+*x21+66*x22+66*x23+53*x24+78*x31+67*x32+84*x33+*x34+70*x41+74*x42+69*x43+*x44+67*x51+71*x52+83*x53+62*x54;SUBJECT TOx11+x12+x13+x14<=1;x21+x22+x23+x24<=1;x31+x32+x33+x34<=1;x41+x42+x43+x44<=1;x11+x21+x31+x41+x51=1;x12+x22+x32+x42+x52=1;x13+x23+x33+x43+X53=1;x14+x24+x34+x44+X54=1;@bin(X11);@bin(X12);@bin(X13);@bin(X14);@bin(X21);@bin(X22);@bin(X23);@bin(X24);@bin(X31);@bin(X32);@bin(X33);@bin(X34);@bin(X41);@bin(X42);@bin(X43);@bin(X44);@bin(X51);@bin(X52);@bin(X53);@bin(X54); 得到如下结果 Optimal solution found at step: 12 Objective value: Branch count: 0 Variable Value Reduced Cost X11 X12 X13 X21 X22 X23 X24 X31 X32 X33 X34 X41 X42 X43 X44 X51 X52 X53 X54 即当派选甲乙丙丁4人组陈和积累对,分别参加自由泳、蝶泳、仰泳、蛙泳的比赛。参考文献数学模型(第三版) 姜启源著 高等教育出版社

数学建模论文题 目 生活中的数学建模问题学 院 专业班级 学生姓名 成 绩 年 月 日摘要 钢铁、煤炭、水电等生活物资从若干供应点运送到一些需求点,怎样安排输送 方案使利润最大?各种类型的货物装箱,由于受体积、重量等的限制,如何相互搭配装载,使获利最高?若干项任务分给一些候选人来完成,因为每个人的专长不同,他们完成任务的效益就不一样,如何分派使获得的总效益最大?本文将通过以下的例子讨论用数学建模解决这些问题的方法。关键词:获利最多,0-1变量一. 自来水输送问题问题 某市有甲、乙、丙、丁四个居民区,自来水由A,B,C三个水库供应。四个区每天必须得到保证的基本生活用水量分别为80,50,10,20千吨,但由于水源紧张,三个水库每天 只能分别供应60,70,40千吨自来水。由于地理位置的差别,自来水公司从各水库向各区送水所需付出的引水管理费用不同(见下表),其他管理费用都是400元每千吨。根据公司规定,各区用户按照统一标准950元每千吨收费。此外,四个区都向公司申请了额外用水量,分别为10,20,30,50千吨。该公司应如何分配供水量,才能获利更多?引水管理费(元每千吨) 甲 乙 丙 丁A 160 130 220 170B 140 130 190 150C 190 200 230 ----问题分析 分配供水两就是安排从三个水库向四个区供水的方案,目标是获利最多,而从题目给出的数据看,A,B,C三个水可的供水量170千吨,不够四个区的基本生活用水量与额外用水量之和270千吨,因而总能全部卖出并获利,于是自来水公司每天的总收入是950*(60+70+40)=161500元,与送水方案无关。同样,公司每天的其他管理费为400*(60+70+40)=68000元也与送水方案无关。所以要是利润最大,只须是引水管理费最小即可。另外,送水方案自然要受三个水可的供水量和四个取得需求量的限制。模型建立决策变量为A、B、C、三个水库(i=1,2,3)分别向甲、乙、丙、丁四个小区(j=1,2,3,4)的供水量。设水库i向j的日供水量为xij。由于C水库鱼定去之间没有输水管道,即X34=0,因此只有11个决策变量。由上分析,问题的目标可以从获利最多转化为引水管理费最少,于是有min=160*x11+130*x12+220*x13+170*x14+140*x21+130*x22+190*x23+150*x24+190*x31+200*x32+230*x33;约束条件有两类:一类是水库的供应量限制,另一类是各区的需求量限制。由于供水量总能卖出并获利,水库的供应量限制可以表示为x11+x12+x13+x14=60;x21+x22+x23+x24=70;x31+x32+x33=40;考虑到歌曲的基本用水量月外用水量,需求量限制可以表示为 80<=x21+x11+x31;50<=x12+x22+x32;10<=x13+x23+x33;20<=x14+x24;x21+x11+x31<=90;x12+x22+x32<=70;x13+x23+x33<=40;x14+x24<=70;模型求解将以上式子,输入LINGO求解,得到如下输出:Optimal solution found at step: 10 Objective value: Value Reduced CostX11 送水方案为:A水库向乙区供水60千吨,B水库甲区、丁区分别供水50,20千吨,C水库向甲、丙分别供水30,10千吨。引水管理费为25800元,利润为161500-68000-25800=67700元。二. 货机装运问题 某架火机油三个货舱:前舱、中舱、后舱。三个货舱所能装载的货物最大量的体积都有限,如下表所示,并且,为了保持飞机的平衡,三个货舱中世纪装在货物的重量必须与其最大容许重量成比例。 前舱 中舱 后舱 重量限制(吨) 15 26 12 体积限制(立方米) 8000 9000 6000 现有四类货物供该伙计本次飞行装运,其有关信息如下表所示,最后一列之装运后所获得的利润。应如何安排装运,使货机本次飞行获利最大? 重量(吨) 空间 利润(元每千吨) 货物1 20 480 3500 货物2 18 650 4000 货物3 35 600 3500 货物4 15 390 3000模型假设 问题中没有对货物装运提出其他要求,我们可以作如下假设:(1) 每种货物可以分割到任意小;(2) 每种货物可以在一个或多个货舱中任意分布;(3) 多种货物可以混装,并保证不留空隙。模型建立决策变量:用Xij表示第i种货物装入第j个货舱的重量(吨),货舱j=1,2,3分别表示前舱、中舱、后舱。决策目标是最大化利润,即max=3500*(x11+x12+x13)+4000*(x21+x22+x23)+3500*(x31+x32+x33)+3000*(x41+x42+x43);约束条件包括以下4个方面: (1)供装载的四种货物的总重量约束,即x11+x12+x13<=20;x21+x22+x23<=18;x31+x32+x33<=35;x41+x42+x43<=15; (2)三个货舱的重量限制,即x11+x21+x31+x41<=15;x12+x22+x32+x42<=26;x13+x23+x33+x43<=12;(3)三个货舱的空间限制,即480*x11+650*x21+600*x31+390*x41<=8000;480*x12+650*x22+600*x32+390*x42<=9000;480*x13+650*x23+600*x33+390*x43<=6000; (4)三个货舱装入重量的平衡约束,即(x11+x21+x31+x41)/15=(x12+x22+x32+x42)/26;(x12+x22+x32+x42)/26=(x13+x23+x33+x43)/12; 模型求解将以上模型输入LINGO求解,可以得到:Optimal solution found at step: 10 Objective value: Variable Value Reduced Cost X11 X12 X13 X21 X22 X23 X31 X32 X33 X41 X42 X43 实际上,不妨将所得最优解四舍五入,结果为货物1装入前舱1吨、装入中舱7吨、装入后舱2吨;货物2装入前舱12吨、后舱6吨;货物3装入后舱2吨;货物4装入中舱15吨。最大利润为155340元。三. 混合泳接力队的选拔问题 某班准备从5名游泳队员中选择4人组成接力队,参加学校的4*100m混合泳接力比赛。5名队员4中用字的百米平均成绩如下表所示,问应如何让选拔队员组成接力队? 甲 乙 丙 丁 戊蝶泳 1`06 57``2 1`18 1`10 1`07 仰泳 1`15 1`06 1`07 1`14 1`11 蛙泳 1`27 1`06 1`24 1`09 1`23 自由泳 58``6 53`` 59``4 57``2 1`02问题分析 从5名队员中选出4人组成接力队,没人一种泳姿,且4人的用字各不相同,是接力队的成绩最好。容易想到的一个办法是穷举法,组成接力对的方案共有5!=120中,一一计算并作比较,即可找出最优方案。显然这不是解决这类问题的好办法,随着问题规模的变大,穷举法的计算量将是无法接受的。可以用0-1变量表示以讴歌队员是非入选接力队,从而建立这个问题的0-1规划模型,借助县城的数学软件求解。模型的建立与求解设甲乙丙丁戊分别为队员i=1,2,3,4,5;即蝶泳、仰泳、蛙泳、自由泳分别为泳姿j=1,2,3,4.记队员i的第j中用字的百米最好成绩为Cij(s),既有Cij I=1 I=2 I=3 I=4 I=5 J=1 66 78 70 67 J=2 75 66 67 74 71 J=3 87 66 84 69 83 J=4 58 53 59 62 引入0-1变量Xij,若选择队员i参加泳姿j的比赛,记Xij-=1,否则记Xij=0.根据组成接力队的要求,Xij应该满足两个约束条件:第一, 没人最多只能入选4中用字之一,记对于i=1,2,3,4,5,应有∑Xij《=1;第二, 每种泳姿必须有一人而且只能有1人入选,记对于甲,2,3,4,应有∑Xij=1;当队员i入选泳姿j是,CijXij表示他的成绩,否则CijXij=0。于是接力队的成绩可表示为∑∑CijXij,这就是该题的目标函数。将题目所给的数据带入这一模型,并输入LINGO:min=66*x11+75*x12+87*x13+*x14+*x21+66*x22+66*x23+53*x24+78*x31+67*x32+84*x33+*x34+70*x41+74*x42+69*x43+*x44+67*x51+71*x52+83*x53+62*x54;SUBJECT TOx11+x12+x13+x14<=1;x21+x22+x23+x24<=1;x31+x32+x33+x34<=1;x41+x42+x43+x44<=1;x11+x21+x31+x41+x51=1;x12+x22+x32+x42+x52=1;x13+x23+x33+x43+X53=1;x14+x24+x34+x44+X54=1;@bin(X11);@bin(X12);@bin(X13);@bin(X14);@bin(X21);@bin(X22);@bin(X23);@bin(X24);@bin(X31);@bin(X32);@bin(X33);@bin(X34);@bin(X41);@bin(X42);@bin(X43);@bin(X44);@bin(X51);@bin(X52);@bin(X53);@bin(X54); 得到如下结果 Optimal solution found at step: 12 Objective value: Branch count: 0 Variable Value Reduced Cost X11 X12 X13 X21 X22 X23 X24 X31 X32 X33 X34 X41 X42 X43 X44 X51 X52 X53 X54

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