数学建模知识总结

数学建模常用算法

  • 蒙特卡罗算法,又称随机模拟算法;其实就是根据条件通过大量的随机模拟得到结果或者一些参数。
  • 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法:针对大量数据的处理和建模。
  • 线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题:针对最优化问题。
  • 图论算法:针对涉及图论的问题。
  • 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法
  • 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
  • 网格算法和穷举法
  • 一些连续离散化方法
  • 数值分析算
  • 图像处理算法

常见问题

评价问题

评价问题包括单指标评价问题和多指标评价问题。多指标评价需要确定各个指标的权重。权重的确定包括主观赋权法和客观赋权法。当数据不全时,一般只能使用客观赋权,比如模糊综合评价,层次分析等一些方法。如果数据比较全,可以使用主观赋权法,比如主成分分析,投影寻踪,topsis等。还有一点需要注意的是,数据一定要进行预处理以及分析。数据的分析处理,包括无量纲化,相关性分析。

在多指标评价问题中,往往需要对数据进行预处理——(无量纲化、标准化/归一化等)。目的是(1)消除不同量级的指标对问题的影响(2)是为了防止成本型指标和效益型指标相互冲突(说白了,就是有些指标越大越好,有些指标越小越好,需要把他们规范一下)。

常见的评价模型使用的方法有:灰色关联分析法、模糊综合评判、 主成分分析、层次分析法(AHP)、数据包络(DEA)分析法、秩和比综合评价法、优劣解距离法(TOPSIS法)、投影寻踪综合评价法、方差分析、协方差分析等。

预测问题

预测问题的的一般情况下,核心是需要深入的分析问题的背景/原理,然后根据背景/原理建立出相关的模型,而中间的某些小的步骤需要使用某个常用的预测类型的算法。在预测后需要对结果进行分析和评价。

在选择预测方法是需要惊醒检验,确定方法是否合理。

优化问题

和预测问题相似,优化问题关键并不在于算法而在于如何建立目标函数以及约束条件。

论文写作

确认对所有假设条件都已经给出合理的解释,语句表达的逻辑,引用。

论文结构

论文中应按顺序包含这些要点:摘要,问题重述,问题分析,模型假设,符号说明,(数据预处理),模型建立,模型求解,(结果分析),模型检验,模型评价,模型推广。

摘要

一般半页到一页,加入关键词。

摘要:阐明赛题,说明假设条件及合理性,模型设计和合理性论证,结果及其分析。对于多个问题可以针对每个问题书写。坚持几个关键词“问题 方法 模型 软件 结论”。

问题分析

对赛题、要求、背景、相关成果的分析,并结合相关方法进行分析,给出应当使用的方法/模型以及结合上步的结果确定下一步的结果确定下一步使
用的模型算法。

模型建立与求解

主要包括模型建立和模型求解两大部分。不应过多介绍算法原理,并加入一些算法的对比,注重合理性以及结果的分析。

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Source: github.com/k4yt3x/flowerhd
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