淺談數學建模

⑴ 數學建模 論文

這是一個很普通的數學建模試題，你可以在網上（中國期刊網等，這類網站是收費的，不過你們學校應該是交過費得的，通過學校網站說不定可以上去找找）搜搜類似的論文，看看他們的解題方法。

⑵ 數學建模結課論文啊！！！淺談數學建模（提示：可以從數學建模的內容，意義等諸多方面結合自己的學習情況

參考答案 聞而不審，不若無聞。

⑶ 數學建模論文

聽數學建模課的感想 今年，我選修了數學建模這門課，因為我感覺數學建模是非常有用的一門課，而且我對數學建模也非常感興趣。在學習的過程中，我獲得了很多知識，對我有非常大的提高。同時我有了一些感想和體會。數學建模屬於一門應用數學，學習這門課要求我們學會如何將實際問題經過分析、簡化轉化為一個數學問題，然後用適當的數學方法去解決。數學建模是一種數學的思考方法，是運用數學的語言和方法，通過抽象、簡化建立能近似刻畫並"解決"實際問題的一種強有力的數學手段。為了使描述更具科學性，邏輯性，客觀性和可重復性，人們採用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現象，這種語言就是數學。使用數學語言描述的事物就稱為數學模型。在學習中，我知道了數學建模的過程，其過程如下：（1）模型准備：了解問題的實際背景，明確其實際意義，掌握對象的各種信息。用數學語言來描述問題。(2)模型假設：根據實際對象的特徵和建模的目的，對問題進行必要的簡化，並用精確的語言提出一些恰當的假設。(3)模型建立：在假設的基礎上，利用適當的數學工具來刻劃各變數之間的數學關系，建立相應的數學結構。（盡量用簡單的數學工具）(4)模型求解：利用獲取的數據資料，對模型的所有參數做出計算（估計）。(5)模型分析：對所得的結果進行數學上的分析。(6)模型檢驗：將模型分析結果與實際情形進行比較，以此來驗證模型的准確性、合理性和適用性。如果模型與實際較吻合，則要對計算結果給出其實際含義，並進行解釋。如果模型與實際吻合較差,則應該修改假設，再次重復建模過程。(7)模型應用：應用方式因問題的性質和建模的目的而異。我還了解到學習數學建模的意義是：1、培養創新意識和創造能力2、訓練快速獲取信息和資料的能力3、鍛煉快速了解和掌握新知識的技能4、培養團隊合作意識和團隊合作精神5、增強寫作技能和排版技術6、榮獲國家級獎勵有利於保送研究生7、榮獲國際級獎勵有利於申請出國留學在學習了數學建模後，我有了很多體會，我認為數學建模帶給我的是現在的指示，發散性思維,各種研究方法和手段。特別是對我們未來人生的奠基作用，毫不誇張地說，我們將在以後的人生享受它的思慧！通過數學建模，我學會了「我們」，培養了「三人同心，其利斷金」的團隊精神,數學建模教會了我頑強和忍耐，教會我做事謹慎,言如其實，教會我凡事要有自己的創新，不能局限於俗套，它還教會我踏踏實實做人，認認真真做事。是數學建模讓我提高了自己，在今後，我會用數學建模的思想去思考問題。我相信，我會進步更多的！我永遠不會忘了我的數學建模課！ 這是我寫的，你看能不能用

參考

數學建模屬於一門應用數學，學習這門課要求我們學會如何將實際問題經過分析、簡化轉化為一個數學問題，然後用適當的數學方法去解決。數學建模是一種數學的思考方法，是運用數學的語言和方法，通過抽象、簡化建立能近似刻畫並"解決"實際問題的一種強有力的數學手段。為了使描述更具科學性，邏輯性，客觀性和可重復性，人們採用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現象，這種語言就是數學。使用數學語言描述的事物就稱為數學模型。
在學習中，我知道了數學建模的過程，其過程如下：（1）模型准備：了解問題的實際背景，明確其實際意義，掌握對象的各種信息。用數學語言來描述問題。(2) 模型假設：根據實際對象的特徵和建模的目的，對問題進行必要的簡化，並用精確的語言提出一些恰當的假設。(3) 模型建立：在假設的基礎上，利用適當的數學工具來刻劃各變數之間的數學關系，建立相應的數學結構。（盡量用簡單的數學工具）(4) 模型求解：利用獲取的數據資料，對模型的所有參數做出計算（估計）。(5) 模型分析：對所得的結果進行數學上的分析。(6) 模型檢驗：將模型分析結果與實際情形進行比較，以此來驗證模型的准確性、合理性和適用性。如果模型與實際較吻合，則要對計算結果給出其實際含義，並進行解釋。如果模型與實際吻合較差,則應該修改假設，再次重復建模過程。(7) 模型應用：應用方式因問題的性質和建模的目的而異。
我還了解到學習數學建模的意義是：
1、培養創新意識和創造能力
2、訓練快速獲取信息和資料的能力
3、鍛煉快速了解和掌握新知識的技能
4、培養團隊合作意識和團隊合作精神
5、增強寫作技能和排版技術
6、榮獲國家級獎勵有利於保送研究生
7、榮獲國際級獎勵有利於申請出國留學
在學習了數學建模後，我有了很多體會，我認為數學建模帶給我的是現在的指示，發散性思維,各種研究方法和手段。特別是對我們未來人生的奠基作用，毫不誇張地說，我們將在以後的人生享受它的思慧！通過數學建模，我學會了「我們」，培養了「三人同心，其利斷金」的團隊精神,數學建模教會了我頑強和忍耐，教會我做事謹慎,言如其實，教會我凡事要有自己的創新，不能局限於俗套，它還教會我踏踏實實做人，認認真真做事。
是數學建模讓我提高了自己，在今後，我會用數學建模的思想去思考問題。我相信，我會進步更多的！我永遠不會忘了我的數學建模課！

⑷ 數學建模論文

數學建模論文範文－－利用數學建模解數學應用題
數學建模隨著人類的進步，科技的發展和社會的日趨數字化，應用領域越來越廣泛，人們身邊的數學內容越來越豐富。強調數學應用及培養應用數學意識對推動素質教育的實施意義十分巨大。數學建模在數學教育中的地位被提到了新的高度，通過數學建模解數學應用題，提高學生的綜合素質。本文將結合數學應用題的特點，把怎樣利用數學建模解好數學應用問題進行剖析，希望得到同仁的幫助和指正。

一、數學應用題的特點
我們常把來源於客觀世界的實際，具有實際意義或實際背景，要通過數學建模的方法將問題轉化為數學形式表示，從而獲得解決的一類數學問題叫做數學應用題。數學應用題具有如下特點：
第一、數學應用題的本身具有實際意義或實際背景。這里的實際是指生產實際、社會實際、生活實際等現實世界的各個方面的實際。如與課本知識密切聯系的源於實際生活的應用題；與模向學科知識網路交匯點有聯系的應用題；與現代科技發展、社會市場經濟、環境保護、實事政治等有關的應用題等。
第二、數學應用題的求解需要採用數學建模的方法，使所求問題數學化，即將問題轉化成數學形式來表示後再求解。
第三、數學應用題涉及的知識點多。是對綜合運用數學知識和方法解決實際問題能力的檢驗，考查的是學生的綜合能力，涉及的知識點一般在三個以上，如果某一知識點掌握的不過關，很難將問題正確解答。
第四、數學應用題的命題沒有固定的模式或類別。往往是一種新穎的實際背景，難於進行題型模式訓練，用「題海戰術」無法解決變化多端的實際問題。必須依靠真實的能力來解題，對綜合能力的考查更具真實、有效性。因此它具有廣闊的發展空間和潛力。
二、數學應用題如何建模
建立數學模型是解數學應用題的關鍵，如何建立數學模型可分為以下幾個層次：
第一層次：直接建模。
根據題設條件，套用現成的數學公式、定理等數學模型，註解圖為：
將題材設條件翻譯
成數學表示形式

應用題 審題 題設條件代入數學模型 求解
選定可直接運用的
數學模型
第二層次：直接建模。可利用現成的數學模型，但必須概括這個數學模型，對應用題進行分析，然後確定解題所需要的具體數學模型或數學模型中所需數學量需進一步求出，然後才能使用現有數學模型。
第三層次：多重建模。對復雜的關系進行提煉加工，忽略次要因素，建立若干個數學模型方能解決問題。
第四層次：假設建模。要進行分析、加工和作出假設，然後才能建立數學模型。如研究十字路口車流量問題，假設車流平穩，沒有突發事件等才能建模。
三、建立數學模型應具備的能力
從實際問題中建立數學模型，解決數學問題從而解決實際問題，這一數學全過程的教學關鍵是建立數學模型，數學建模能力的強弱，直接關繫到數學應用題的解題質量，同時也體現一個學生的綜合能力。
3．1提高分析、理解、閱讀能力。
閱讀理解能力是數學建模的前提，數學應用題一般都創設一個新的背景，也針對問題本身使用一些專門術語，並給出即時定義。如1999年高考題第22題給出冷軋鋼帶的過程敘述，給出了「減薄率」這一專門術語，並給出了即時定義，能否深刻理解，反映了自身綜合素質，這種理解能力直接影響數學建模質量。
3．2強化將文字語言敘述轉譯成數學符號語言的能力。
將數學應用題中所有表示數量關系的文字、圖象語言翻譯成數學符號語言即數、式子、方程、不等式、函數等，這種譯釋能力是數學建成模的基礎性工作。
例如：一種產品原來的成本為a元，在今後幾年內，計劃使成本平均每一年比上一年降低p%，經過五年後的成本為多少?
將題中給出的文字翻譯成符號語言，成本y=a(1-p%)5
3．3增強選擇數學模型的能力。
選擇數學模型是數學能力的反映。數學模型的建立有多種方法，怎樣選擇一個最佳的模型，體現數學能力的強弱。建立數學模型主要涉及到方程、函數、不等式、數列通項公式、求和公式、曲線方程等類型。結合教學內容，以函數建模為例，以下實際問題所選擇的數學模型列表：
函數建模類型 實際問題
一次函數 成本、利潤、銷售收入等
二次函數 優化問題、用料最省問題、造價最低、利潤最大等
冪函數、指數函數、對數函數 細胞分裂、生物繁殖等
三角函數 測量、交流量、力學問題等

3．4加強數學運算能力。
數學應用題一般運算量較大、較復雜，且有近似計算。有的盡管思路正確、建模合理，但計算能力欠缺，就會前功盡棄。所以加強數學運算推理能力是使數學建模正確求解的關鍵所在，忽視運算能力，特別是計算能力的培養，只重視推理過程，不重視計算過程的做法是不可取的。
利用數學建模解數學應用題對於多角度、多層次、多側面思考問題，培養學生發散思維能力是很有益的，是提高學生素質，進行素質教育的一條有效途徑。同時數學建模的應用也是科學實踐，有利於實踐能力的培養，是實施素質教育所必須的，需要引起教育工作者的足夠重視。

加強高中數學建模教學培養學生的創新能力

摘要：通過對高中數學新教材的教學，結合新教材的編寫特點和高中研究性學習的開展，對如何加強高中數學建模教學，培養學生的創新能力方面進行探索。
關鍵詞：創新能力；數學建模；研究性學習。
《全日制普通高級中學數學教學大綱（試驗修訂版）》對學生提出新的教學要求，要求學生：
（1）學會提出問題和明確探究方向；
（2）體驗數學活動的過程；
（3）培養創新精神和應用能力。
其中，創新意識與實踐能力是新大綱中最突出的特點之一，數學學習不僅要在數學基礎知識，基本技能和思維能力，運算能力，空間想像能力等方面得到訓練和提高，而且在應用數學分析和解決實際問題的能力方面同樣需要得到訓練和提高，而培養學生的分析和解決實際問題的能力僅僅靠課堂教學是不夠的，必須要有實踐、培養學生的創新意識和實踐能力是數學教學的一個重要目的和一條基本原則，要使學生學會提出問題並明確探究方向，能夠運用已有的知識進行交流，並將實際問題抽象為數學問題，就必須建立數學模型，從而形成比較完整的數學知識結構。
數學模型是數學知識與數學應用的橋梁，研究和學習數學模型，能幫助學生探索數學的應用，產生對數學學習的興趣，培養學生的創新意識和實踐能力，加強數學建模教學與學習對學生的智力開發具有深遠的意義，現就如何加強高中數學建模教學談幾點體會。
一．要重視各章前問題的教學，使學生明白建立數學模型的實際意義。
教材的每一章都由一個有關的實際問題引入，可直接告訴學生，學了本章的教學內容及方法後，這個實際問題就能用數學模型得到解決，這樣，學生就會產生創新意識，對新數學模型的渴求，實踐意識，學完要在實踐中試一試。
如新教材「三角函數」章前提出：有一塊以O點為圓心的半圓形空地，要在這塊空地上劃出一個內接矩形ABCD辟為綠冊，使其冊邊AD落在半圓的直徑上，另兩點BC落在半圓的圓周上，已知半圓的半徑長為a，如何選擇關於點O對稱的點A、D的位置，可以使矩形面積最大？
這是培養創新意識及實踐能力的好時機要注意引導，對所考察的實際問題進行抽象分析，建立相應的數學模型，並通過新舊兩種思路方法，提出新知識，激發學生的知欲，如不可挫傷學生的積極性，失去「亮點」。
這樣通過章前問題教學，學生明白了數學就是學習，研究和應用數學模型，同時培養學生追求新方法的意識及參與實踐的意識。因此，要重視章前問題的教學，還可據市場經濟的建設與發展的需要及學生實踐活動中發現的問題，補充一些實例，強化這方面的教學，使學生在日常生活及學習中重視數學，培養學生數學建模意識。
2．通過幾何、三角形測量問題和列方程解應用題的教學滲透數學建模的思想與思維過程。
學習幾何、三角的測量問題，使學生多方面全方位地感受數學建模思想，讓學生認識更多現在數學模型，鞏固數學建模思維過程、教學中對學生展示建模的如下過程：
現實原型問題
數學模型
數學抽象
簡化原則
演算推理
現實原型問題的解
數學模型的解
反映性原則
返回解釋
列方程解應用題體現了在數學建模思維過程，要據所掌握的信息和背景材料，對問題加以變形，使其簡單化，以利於解答的思想。且解題過程中重要的步驟是據題意更出方程，從而使學生明白，數學建模過程的重點及難點就是據實際問題特點，通過觀察、類比、歸納、分析、概括等基本思想，聯想現成的數學模型或變換問題構造新的數學模型來解決問題。如利息（復利）的數列模型、利潤計算的方程模型決策問題的函數模型以及不等式模型等。
3．結合各章研究性課題的學習，培養學生建立數學模型的能力，拓展數學建模形式的多樣性式與活潑性。
高中新大綱要求每學期至少安排一個研究性課題，就是為了培養學生的數學建模能力，如「數列」章中的「分期付款問題」、「平面向是『章中』向量在物理中的應用」等，同時，還可設計類似利潤調查、洽談、采購、銷售等問題。設計了如下研究性問題。
例1根據下表給出的數據資料，確定該國人口增長規律，預測該國2000年的人口數。
時間(年份) 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990
人中數(百萬) 39 50 63 76 92 106 123 132 145
分析：這是一個確定人口增長模型的問題，為使問題簡化，應作如下假設：（1）該國的政治、經濟、社會環境穩定；（2）該國的人口增長數由人口的生育，死亡引起；（3）人口數量化是連續的。基於上述假設，我們認為人口數量是時間函數。建模思路是根據給出的數據資料繪出散點圖，然後尋找一條直線或曲線，使它們盡可能與這些散點吻合，該直線或曲線就被認為近似地描述了該國人口增長規律，從而進一步作出預測。
通過上題的研究，既復習鞏固了函數知識更培養了學生的數學建模能力和實踐能力及創新意識。在日常教學中注意訓練學生用數學模型來解決現實生活問題；培養學生做生活的有心人及生活中「數」意識和觀察實踐能力，如記住一些常用及常見的數據，如：人行車、自行車的速度，自己的身高、體重等。利用學校條件，組織學生到操場進行實習活動，活動一結束，就回課堂把實際問題化成相應的數學模型來解決。如：推鉛球的角度與距離關系；全班同學手拉手圍成矩形圈，怎樣圍使圍成的面積最大等，用磚塊搭成多米諾牌骨等。
四、培養學生的其他能力，完善數學建模思想。
由於數學模型這一思想方法幾乎貫穿於整個中小學數學學習過程之中，小學解算術運用題中學建立函數表達式及解析幾何里的軌跡方程等都孕育著數學模型的思想方法，熟練掌握和運用這種方法，是培養學生運用數學分析問題、解決問題能力的關鍵，我認為這就要求培養學生以下幾點能力，才能更好的完善數學建模思想：
（1）理解實際問題的能力；
（2）洞察能力，即關於抓住系統要點的能力；
（3）抽象分析問題的能力；
（4）「翻譯」能力，即把經過一生抽象、簡化的實際問題用數學的語文符號表達出來，形成數學模型的能力和對應用數學方法進行推演或計算得到注結果能自然語言表達出來的能力；
（5）運用數學知識的能力；
（6）通過實際加以檢驗的能力。
只有各方面能力加強了，才能對一些知識觸類旁通，舉一反三，化繁為簡，如下例就要用到各種能力，才能順利解出。
例2：解方程組

x+y+z=1 (1)
x2+y2+z2=1/3 (2)
x3+y3+z3=1/9 (3)
分析：本題若用常規解法求相當繁難，仔細觀察題設條件，挖掘隱含信息，聯想各種知識，即可構造各種等價數學模型解之。
方程模型：方程（1）表示三根之和由（1）（2）不難得到兩兩之積的和（XY+YZ+ZX）=1/3，再由（3）又可將三根之積（XYZ=1/27），由韋達定理，可構造一個一元三次方程模型。（4）x,y,z 恰好是其三個根
t3-t2+1/3t-1/27=0 (4)
函數模型：
由（1）（2）知若以xz(x+y+z)為一次項系數，（x2+y2+z2）為常數項，則以3＝（12＋12＋12）為二次項系數的二次函f(x)=(12+12+12)t2-2(x+y+z)t+(x2+y2+z2)=(t-x)2+(t-y)2+(t-z)2為完全平方函數3(t-1/3)2，從而有t-x=t-y=t-z，而x=y=z再由(1)得x=y=z=1/3，也適合（3）
平面解析模型
方程（1）（2）有實數解的充要條件是直線x+y=1-z與圓x2+y2=1/3-z2有公共點後者有公共點的充要條件是圓心(O、O)到直線x+y的距離不大於半徑。
總之，只要教師在教學中通過自學出現的實際的問題，根據當地及學生的實際，使數學知識與生活、生產實際聯系起來，就能增強學生應用數學模型解決實際問題的意識，從而提高學生的創新意識與實踐能力。

數學建模隨著人類的進步，科技的發展和社會的日趨數字化，應用領域越來越廣泛，人們身邊的數學內容越來越豐富。強調數學應用及培養應用數學意識對推動素質教育的實施意義十分巨大。數學建模在數學教育中的地位被提到了新的高度，通過數學建模解數學應用題，提高學生的綜合素質。本文將結合數學應用題的特點，把怎樣利用數學建模解好數學應用問題進行剖析，希望得到同仁的幫助和指正。

一、數學應用題的特點
我們常把來源於客觀世界的實際，具有實際意義或實際背景，要通過數學建模的方法將問題轉化為數學形式表示，從而獲得解決的一類數學問題叫做數學應用題。數學應用題具有如下特點：
第一、數學應用題的本身具有實際意義或實際背景。這里的實際是指生產實際、社會實際、生活實際等現實世界的各個方面的實際。如與課本知識密切聯系的源於實際生活的應用題；與模向學科知識網路交匯點有聯系的應用題；與現代科技發展、社會市場經濟、環境保護、實事政治等有關的應用題等。
第二、數學應用題的求解需要採用數學建模的方法，使所求問題數學化，即將問題轉化成數學形式來表示後再求解。
第三、數學應用題涉及的知識點多。是對綜合運用數學知識和方法解決實際問題能力的檢驗，考查的是學生的綜合能力，涉及的知識點一般在三個以上，如果某一知識點掌握的不過關，很難將問題正確解答。
第四、數學應用題的命題沒有固定的模式或類別。往往是一種新穎的實際背景，難於進行題型模式訓練，用「題海戰術」無法解決變化多端的實際問題。必須依靠真實的能力來解題，對綜合能力的考查更具真實、有效性。因此它具有廣闊的發展空間和潛力。
二、數學應用題如何建模
建立數學模型是解數學應用題的關鍵，如何建立數學模型可分為以下幾個層次：
第一層次：直接建模。
根據題設條件，套用現成的數學公式、定理等數學模型，註解圖為：
將題材設條件翻譯
成數學表示形式

應用題 審題 題設條件代入數學模型 求解
選定可直接運用的
數學模型
第二層次：直接建模。可利用現成的數學模型，但必須概括這個數學模型，對應用題進行分析，然後確定解題所需要的具體數學模型或數學模型中所需數學量需進一步求出，然後才能使用現有數學模型。
第三層次：多重建模。對復雜的關系進行提煉加工，忽略次要因素，建立若干個數學模型方能解決問題。
第四層次：假設建模。要進行分析、加工和作出假設，然後才能建立數學模型。如研究十字路口車流量問題，假設車流平穩，沒有突發事件等才能建模。
三、建立數學模型應具備的能力
從實際問題中建立數學模型，解決數學問題從而解決實際問題，這一數學全過程的教學關鍵是建立數學模型，數學建模能力的強弱，直接關繫到數學應用題的解題質量，同時也體現一個學生的綜合能力。
3．1提高分析、理解、閱讀能力。
閱讀理解能力是數學建模的前提，數學應用題一般都創設一個新的背景，也針對問題本身使用一些專門術語，並給出即時定義。如1999年高考題第22題給出冷軋鋼帶的過程敘述，給出了「減薄率」這一專門術語，並給出了即時定義，能否深刻理解，反映了自身綜合素質，這種理解能力直接影響數學建模質量。
3．2強化將文字語言敘述轉譯成數學符號語言的能力。
將數學應用題中所有表示數量關系的文字、圖象語言翻譯成數學符號語言即數、式子、方程、不等式、函數等，這種譯釋能力是數學建成模的基礎性工作。
例如：一種產品原來的成本為a元，在今後幾年內，計劃使成本平均每一年比上一年降低p%，經過五年後的成本為多少?
將題中給出的文字翻譯成符號語言，成本y=a(1-p%)5
3．3增強選擇數學模型的能力。
選擇數學模型是數學能力的反映。數學模型的建立有多種方法，怎樣選擇一個最佳的模型，體現數學能力的強弱。建立數學模型主要涉及到方程、函數、不等式、數列通項公式、求和公式、曲線方程等類型。結合教學內容，以函數建模為例，以下實際問題所選擇的數學模型列表：
函數建模類型 實際問題
一次函數 成本、利潤、銷售收入等
二次函數 優化問題、用料最省問題、造價最低、利潤最大等
冪函數、指數函數、對數函數 細胞分裂、生物繁殖等
三角函數 測量、交流量、力學問題等

3．4加強數學運算能力。
數學應用題一般運算量較大、較復雜，且有近似計算。有的盡管思路正確、建模合理，但計算能力欠缺，就會前功盡棄。所以加強數學運算推理能力是使數學建模正確求解的關鍵所在，忽視運算能力，特別是計算能力的培養，只重視推理過程，不重視計算過程的做法是不可取的。
利用數學建模解數學應用題對於多角度、多層次、多側面思考問題，培養學生發散思維能力是很有益的，是提高學生素質，進行素質教育的一條有效途徑。同時數學建模的應用也是科學實踐，有利於實踐能力的培養，是實施素質教育所必須的，需要引起教育工作者的足夠重視。

⑸ 關於數學建模的論文

渡江問題 「渡江」是武漢城市的一張名片。1934年9月9日，武漢警備旅官兵與體育界人士聯手，在武漢第一次舉辦橫渡長江游泳競賽活動，起點為武昌漢陽門碼頭，終點設在漢口三北碼頭，全程約5000米。有44人參加橫渡，40人達到終點，張學良將軍特意向冠軍獲得者贈送了一塊銀盾，上書「力挽狂瀾」。2001年，「武漢搶渡長江挑戰賽」重現江城。2002年，正式命名為「武漢國際搶渡長江挑戰賽」，於每年的5月1日進行。由於水情、水性的不可預測性，這種競賽更富有挑戰性和觀賞性。2002年5月1日，搶渡的起點設在武昌漢陽門碼頭，終點設在漢陽南岸咀，江面寬約1160米。據報載，當日的平均水溫16.8℃, 江水的平均流速為1.89米/秒。參賽的國內外選手共186人（其中專業人員將近一半），僅34人到達終點，第一名的成績為14分8秒。除了氣象條件外，大部分選手由於路線選擇錯誤，被滾滾的江水沖到下游，而未能准確到達終點。假設在競渡區域兩岸為平行直線, 它們之間的垂直距離為 1160 米, 從武昌漢陽門的正對岸到漢陽南岸咀的距離為 1000米，見示意圖。1000m長江水流方向終點: 漢陽南岸咀起點: 武昌漢陽門請你們通過數學建模來分析上述情況, 並回答以下問題: 1. 假定在競渡過程中游泳者的速度大小和方向不變，且競渡區域每點的流速均為 1.89 米/秒。試說明2002年第一名是沿著怎樣的路線前進的，求她游泳速度的大小和方向。如何根據游泳者自己的速度選擇游泳方向，試為一個速度能保持在1.5米/秒的人選擇游泳方向，並估計他的成績。2. 在（1）的假設下，如果游泳者始終以和岸邊垂直的方向游, 他(她)們能否到達終點？根據你們的數學模型說明為什麼 1934年 和2002年能游到終點的人數的百分比有如此大的差別；給出能夠成功到達終點的選手的條件。 3. 若流速沿離岸邊距離的分布為 (設從武昌漢陽門垂直向上為 y軸正向) ： 游泳者的速度大小（1.5米/秒）仍全程保持不變，試為他選擇游泳方向和路線，估計他的成績。4. 若流速沿離岸邊距離為連續分布, 例如 或你們認為合適的連續分布，如何處理這個問題。5. 用普通人能懂的語言，給有意參加競渡的游泳愛好者寫一份競渡策略的短文。 6. 你們的模型還可能有什麼其他的應用

⑹ 數學建模論文範文

數學建模論文範文一篇，帶例題，結構格式要求有摘要、關鍵詞、問題背景、建模過程、模型解釋、小結、參考文獻
http://www.soso.com/q?sc=web&bs=site%3Adisio.cn+%C2%DB%CE%C4&ch=w.uf&num=10&w=site%3Adisio.cn+%C2%DB%CE%C4
點一下就可以進去了，
希望你早日完成論文。
祝你順利
資料什麼的都有，論文相關的。
加油！

⑺ 求一篇簡單的數學建模論文！

題目：訂購問題 已經發給你啦！ 這里還有

數學建模--教學樓人員疏散--獲校數學建模二等

數學建模
人員疏散

本題是由我和我的好哥們張勇還有我們區隊的學委謝菲菲經過數個日夜的精心准備而完成的,指導老師沈聰.
摘要
文章分析了大型建築物內人員疏散的特點，結合我校1號教學樓的設定火災場景人員的安全疏散，對該建築物火災中人員疏散的設計方案做出了初步評價，得出了一種在人流密度較大的建築物內，火災中人員疏散時間的計算方法和疏散過程中瓶頸現象的處理方法，並提出了採用距離控制疏散過程和瓶頸控制疏散過程來分析和計算建築物的人員疏散。

關鍵字
人員疏散 流體模型 距離控制疏散過程

問題的提出
教學樓人員疏散時間預測
學校的教學樓是一種人員非常集中的場所，而且具有較大的火災荷載和較多的起火因素，一旦發生火災，火災及其煙氣蔓延很快，容易造成嚴重的人員傷亡。對於不同類型的建築物，人員疏散問題的處理辦法有較大的區別，結合1號教學樓的結構形式，對教學樓的典型的火災場景作了分析，分析該建築物中人員疏散設計的現狀，提出一種人員疏散的基礎，並對學校領導提出有益的見解建議。

前言
建築物發生火災後，人員安全疏散與人員的生命安全直接相關，疏散保證其中的人員及時疏散到安全地帶具有重要意義。火災中人員能否安全疏散主要取決於疏散到安全區域所用時間的長短，火災中的人員安全疏散指的是在火災煙氣尚未達到對人員構成危險的狀態之前,將建築物內的所有人員安全地疏散到安全區域的行動。人員疏散時間在考慮建築物結構和人員距離安全區域的遠近等環境因素的同時，還必須綜合考慮處於火災的緊急情況下，人員自然狀況和人員心理這是一個涉及建築物結構、火災發展過程和人員行為三種基本因素的復雜問題。
隨著性能化安全疏散設計技術的發展，世界各國都相繼開展了疏散安全評估技術的開發及研究工作，並取得了一定的成果(模型和程序)，如英國的CRISP、EXODUS、STEPS、Simulex，美國的ELVAC、EVACNET4、EXIT89，HAZARDI，澳大利亞的EGRESSPRO、FIREWIND，加拿大的FIERA system和日本的EVACS等，我國建築、消防科研及教學單位也已開展了此項研究工作，並且相關的研究列入了國家「九五」及「十五」科技攻關課題。
一般地，疏散評估方法由火災中煙氣的性狀預測和疏散預測兩部分組成，煙氣性狀預測就是預測煙氣對疏散人員會造成影響的時間。眾多火災案例表明，火災煙氣毒性、缺氧使人窒息以及輻射熱是致人傷亡的主要因素。
其中煙氣毒性是火災中影響人員安全疏散和造成人員死亡的最主要因素，也就是造成火災危險的主要因素。研究表明：人員在CO濃度為4X10-3濃度下暴露30分鍾會致死。
此外，缺氧窒息和輻射熱也是致人死亡的主要因素，研究表明：空氣中氧氣的正常值為21％，當氧氣含量降低到12％～15％時，便會造成呼吸急促、頭痛、眩暈和睏乏，當氧氣含量低到6％～8％時，便會使人虛脫甚至死亡；人體在短時間可承受的最大輻射熱為2.5kW／m2(煙氣層溫度約為200℃)。

圖1 疏散影響因素

預測煙氣對安全疏散的影響成為安全疏散評估的一部分，該部分應考慮煙氣控制設備的性能以及牆和開口部對煙的影響等；通過危險來臨時間和疏散所需時間的對比來評估疏散設計方案的合理性和疏散的安全性。疏散所需時間小於危險來臨時間，則疏散是安全的，疏散設計方案可行；反之，疏散是不安全的，疏散設計應加以修改，並再評估。

圖2 人員疏散與煙層下降關系(兩層區域模型)示意圖

疏散所需時間包括了疏散開始時間和疏散行動時間。疏散開始時間即從起火到開始疏散的時間，它大體可分為感知時間(從起火至人感知火的時間)和疏散准備時間(從感知火至開始疏散時間)兩階段。一般地，疏散開始時間與火災探測系統、報警系統，起火場所、人員相對位置，疏散人員狀態及狀況、建築物形狀及管理狀況，疏散誘導手段等因素有關。
疏散行動時間即從疏散開始至疏散結束的時間，它由步行時間(從最遠疏散點至安全出口步行所需的時間)和出口通過排隊時間(計算區域人員全部從出口通過所需的時間)構成。與疏散行動時間預測相關的參數及其關系見圖3。

圖3 與疏散行動時間預測相關的參數及其關系

模型的分析與建立

我們將人群在1號教學樓內的走動模擬成水在管道內的流動，對人員的個體特性沒有考慮，而是將人群的疏散作為一個整體運動處理，並對人員疏散過程作了如下保守假設：

u 疏散人員具有相同的特徵，且均具有足夠的身體條件疏散到安全地點；
u 疏散人員是清醒狀態，在疏散開始的時刻同時井然有序地進行疏散，且在疏散過程中不會出現中途返回選擇其它疏散路徑；
u 在疏散過程中，人流的流量與疏散通道的寬度成正比分配，即從某一個出口疏散的人數按其寬度占出口的總寬度的比例進行分配
u 人員從每個可用出口疏散且所有人的疏散速度一致並保持不變。

以上假設是人員疏散的一種理想狀態，與人員疏散的實際過程可能存在一定的差別，為了彌補疏散過程中的一些不確定性因素的影響，在採用該模型進行人員疏散的計算時，通常保守地考慮一個安全系數，一般取1．5～2，即實際疏散時間為計算疏散時間乘以安全系數後的數值。

1號教學樓平面圖

教學樓模型的簡化與計算假設

我校1號教學樓為一幢分為A、B兩座，中間連接著C座的建築（如上圖），A、B兩座為五層，C座為兩層。A、B座每層有若干教室，除A座四樓和B座五樓，其它每層都有兩個大教室。C座一層即為大廳，C座二層為幾個辦公室，人員極少故忽略不考慮，只作為一條人員通道。為了重點分析人員疏散情況，現將A、B座每層樓的10個小教室（40人）、一個中教室（100）和一個大教室（240人）簡化為6個教室。

圖4 原教室平面簡圖

在走廊通道的1/2處，將1、2、3、4、5號教室簡化為13、14號教室，將6、7、8、9、10號教室簡化為15、16號教室。此時，13、14、15、16號教室所容納的人數均為100人，教室的出口為距走廊通道兩邊的1/4處，且11、13、15號教室的出口距左樓梯的距離相等，12、14、16號教室的出口距右樓梯的距離相等。我們設大教室靠近大教室出口的100人走左樓梯，其餘的140人從大教室樓外的樓梯疏散，這樣讓每一個通道的出口都得到了利用。由於1號教學樓的A、B兩座樓的對稱性，所以此簡圖的建立同時適用於1號教學樓A、B兩座樓的任意樓層。

圖5 簡化後教室平面簡圖

經測量，走廊的總長度為44米，走廊寬為1.8米,單級樓梯的寬度為0.3米,每級樓梯共有26級,樓梯口寬2.0米,每間教室的面積為125平方米. 則簡化後走廊的1/4處即為教室的出口，距樓梯的距離應為44/4=11米。
對火災場景做出如下假設:
u 火災發生在第二層的15號教室;
u 發生火災是每個教室都為滿人,這樣這層樓共有600人;
u 教學樓內安裝有集中火災報警系統,但沒有應急廣播系統;
u 從起火時刻起,在10分鍾內還沒有撤離起火樓層為逃生失敗;

對於這種場景下的火災發展與煙氣蔓延過程可用一些模擬程序進行計算,並據此確定樓內危險狀況到來的時間.但是為了突出重點,這里不詳細討論計算細節.
人員的整個疏散時間可分為疏散前的滯後時間,疏散中通過某距離的時間及在某些重要出口的等待時間三部分,根據建築物的結構特點,可將人們的疏散通道分成若干個小段。在某些小段的出口處,人群通過時可能需要一定的排隊時間。於是第i 個人的疏散時間ti 可表示為:

式中, ti,delay為疏散前的滯後時間,包括覺察火災和確認火災所用的時間; di,n為第n 段的長度; vi,n 為該人在第n 段的平均行走速度;Δtm,queue 為第n 段出口處的排隊等候時間。最後一個離開教學樓的人員所有用的時間就是教學樓人員疏散所需的疏散時間。
假設二層的15號教室是起火房間,其中的人員直接獲得火災跡象進而馬上疏散,設其反應的滯後時間為60s;教學內的人員大部分是學生,火災信息將傳播的很快,因而同樓層的其他教室的人員會得到15號教室人員的警告,開始決定疏散行動.設這種信息傳播的時間為120s,即這批人的總的滯後時間為120+60=180秒;因為左右兩側為對稱狀態,所以在這里我們就計算一面的.一、三、四、五層的人員將通過火災報警系統的警告而開始進行疏散,他們得到火災信息的時間又比二層內的其他教室的人員晚了60秒.因此其總反應延遲為240秒.由於火災發生在二樓,其對一層人員構成的危險相對較小,故下面重點討論二,三,四,五樓的人員疏散.
為了實際了解教學樓內人員行走的狀況,本組專門進行了幾次現場觀察,具體記錄了學生通過一些典型路段的時間。參考一些其它資料[1、2、3] ,提出人員疏散的主要參數可用圖6 表示。在開始疏散時算起,某人在教室內的逗留時間視為其排隊時間。人的行走速度應根據不同的人流密度選取。當人流密度大於1 人/ m2時,採用0. 6m/ s 的疏散速度,通過走廊所需時間為60s ,通過大廳所需時間為12s ;當人流密度小於1 人/m2 時,疏散速度取為1. 2m/ s ,通過走廊所需時間為30s ,通過大廳所需時間為6s。

圖6 人員疏散的若干主要參數

Pauls[4]提出,下樓梯的人員流量f 與樓梯的有效寬度w 和使用樓梯的人數p 有關,其計算公式為:

式中,流量f 的單位為人/ s , w 的單位為mm。此公式的應用范圍為0. 1 < p/ w < 0. 55 。
這樣便可以通過流量和室內人數來計算出疏散所用時間。出口的有效寬度是從通道的實際寬度里減去其兩側邊界層而得到的凈寬度,通常通道一側的邊界層被設定為150mm。
3 結果與討論
在整個疏散過程中會出現如下幾種情況:
(1) 起火教室的人員剛開始進行疏散時,人流密度比較小,疏散空間相對於正在進行疏散的人群來說是比較寬敞的,此時決定疏散的關鍵因素是疏散路徑的長度。現將這種類型的疏散過程定義為是距離控制疏散過程;
(2) 起火樓層中其它教室的人員可較快獲得火災信息,並決定進行疏散,他們的整個疏散過程可能會分成兩個階段來進行計算: 當f進入2層樓梯口流出2層樓梯口時, 這時的疏散就屬於距離控制疏散過程;當f進入2層樓梯口> f流出2層樓梯口時, 二樓樓梯間的寬度便成為疏散過程中控制因素。現將這種過程定義為瓶頸控制疏散過程;
(3) 三、四層人員開始疏散以後,可能會使三樓樓梯間和二樓樓梯間成為瓶頸控制疏散過程;
(4) 一樓教室人員開始疏散時,可能引起一樓大廳出口的瓶頸控制疏散過程;
(5) 在疏散後期,等待疏散的人員相對於疏散通道來說,將會滿足距離控制疏散過程的條件,即又會出現距離控制疏散過程。
起火教室內的人員密度為100/ 125 = 0.8 人/m2 。然而教室里還有很多的桌椅,因此人員行動不是十分方便,參考表1 給出的數據,將室內人員的行走速度為1.1m/ s。設教室的門寬為1. 80m。而在疏散過程中,這個寬度不可能完全利用,它的等效寬度,等於此寬度上減去0. 30m。則從教室中出來的人員流量f0為:

f0=v0×s0×w0=1.1×0.8×4.7=4.1(人/ s) (3)

式中, v0 和s0 分別為人員在教室中行走速度和人員密度, w0 為教室出口的有效寬度。按此速度計算,起火教室里的人員要在24.3s 內才能完全疏散完畢。
設人員按照4.1 人/ s 的流量進入走廊。由於走廊里的人流密度不到1 人/ m2 ,因此採用1. 2m/s的速度進行計算。可得人員到達二樓樓梯口的時間為9.2s。在此階段, 將要使用二樓樓梯的人數為100人。此時p/ w=100/1700=0.059 < 0. 1 , 因而不能使用公式2 來計算樓梯的流量。採用Fruin[5]提出的人均佔用樓梯面積來計算通過樓梯的流量。根據進入樓梯間的人數,取樓梯中單位寬度的人流量為0.5人 /(m. s) ,人的平均速度為0. 6m/ s ,則下一層樓的樓梯的時間為13s。這樣從著火時刻算起,在第106.5s(60+24.3+9.2+13)時,著火的15號教室人員疏散成功。以上這些數據都是在距離控制疏散過程范圍之內得出的。
起火後120s ,起火樓層其它兩個教室（即11和13號教室）里的人員開始疏散。在進入該層樓梯間之前,疏散的主要參數和起火教室中的人員的情況基本一致。在129.2s他們中有人到達二層樓梯口,起火教室里的人員已經全部撤離二樓大廳。因此,即將使用二樓樓梯間的人數p1 為:
p1 = 100 ×2 = 200 (人) (4)

此時f進入2層樓梯口>f流出2層樓梯口,從該時刻起,疏散過程由距離控制疏散過渡到由二樓樓梯間瓶頸控制疏散階段。由於p/ w =200/1700= 0.12 ,可以使用公式2 計算二樓樓梯口的疏散流量f1 , 即:
?/P>

0.27
0.73

f1 = (3400/ 8040) × 200 = 2.2人/ s) (5)

式中的3400 為兩個樓梯口的總有效寬度,單位是mm。而三、四層的人員在起火後180s 時才開始疏散。三層人員在286.5s(180+106.5)時到達二層樓梯口,與此同時四層人員到達三層樓梯口,第五層到達第四層樓梯口。此時刻二層樓梯前尚等待疏散人員數p′1:

p′1 = 200 - (286.5 – 129.2) ×2.2 = -146.1(人) <0 (6)

所以，二層樓的人員已經全部到達一層
此後,需要使用二層樓梯間的人數p2 :

p2 = 100×3=300 (人) (7)

相應此階段通過二樓樓梯間的流量f 2 :
0.27
0.73

f2 = (3400/8040) × 200 = 2.5(人/ s) (8)

這┤送ü樓樓梯的疏散時間t1 :

t1 = 300÷2.5 = 120 ( s) (9)

因為教學樓三、四、五層的結構相同，所以五層到四層，四層到三層和三層到二層所用的時間相等，因此人員的疏散在樓梯口不會出現瓶頸現象
所以,通過二樓樓梯的總體疏散時間T :

T = 286.5+ 120×3 = 646.5 ( s) (10)

最終根據安全系數得出實際疏散時間為T實際:

T實際 =646.5×(1.5～2)=969.75～1293( s) （11）

圖7 二樓樓梯口流量隨時間的變化曲線圖

關於幾點補充說明：
以上是我們只對B座二樓的15號教室起火進行的假設分析和計算，此時當人員到達一樓即視為疏散成功。同理，當三樓起火的時候，人員到達二樓即視為疏散成功，四樓、五樓以此類推。因為1號教學樓A、B座結構的對稱性所以樓層的其他教室起火與此是同一個道理。所以本文上述的分析與計算同時適用於A、B兩座樓。另外當三層以上（包括三樓）起火的時候，便體現出C座二樓的作用。當B座的三樓起火的時候，B座二樓的人員肯定是在B座三樓人員後對起火做出應對反應，所以會出現當三樓人員疏散到二樓的時候，二樓的人員也開始疏散的情況，勢必造成二樓樓梯口出現瓶頸現象。因為A、B座的三、四、五樓並沒有連接，都是獨立的結構，出現火災不會直接從B座的三樓威脅到A座三樓及其他樓層人員的安全，所以為了避免上述二樓樓梯口出現瓶頸現象的發生，我們讓二樓的所有人員向A座的二樓轉移，這樣就會讓起火樓層的人員能夠更快的疏散到安全區域。當B座的四、五樓起火的時候也同樣讓二樓的人員向A座的二樓轉移，為二樓以上的人員疏散創造條件。同理，A座也是如此。
在對火災假設分析和計算的時候，我們並沒有對大教室的後門樓梯的疏散做出計算，由於1號教學樓的特殊性，A座的四樓和B座的五樓沒有大教室，所以大教室的後門樓梯疏散人員的速度是很快的，不會在大教室後門的樓梯出現瓶頸現象。
關於1號教學樓的幾個出口：
u 大廳有一個大門
u A座一樓靠近正廳有一個門
u A座大教室旁邊有一個門
u B座中教室靠近大廳正門側面的窗戶可以作為一個應急出口
u A、B座的底層都有一個地下室（當煙氣蔓延太快來不及疏散，受煙氣威脅的時候可以作為一個逃生去向）
u A、B座大教室各有一個後門
合計： 8個出口
致校領導的一封信
尊敬的校領導，你們好。
針對我校1號教學樓，我們數學建模小組通過實際測量、建立模型、模型分析，得出如下結論：一旦1號教學樓發生火災，人員有可能不能全部安全疏散。
以上的分析是按一種很理想的條件進行的,並沒有進行任何修正。實際上人在火災中的行為是很復雜的,尤其是沒有經過火災安全訓練的人,可能會出現盲目亂跑、逆向行走等現象,而這也會延長總的疏散時間。
該模型在現階段是一個人員疏散分析模型的基礎,目前屬於理論上的模型,以上的計算結果都是通過手算或文曲星計算得到的。模型中的人員行走速度是通過多次觀察該教學樓內下課時人員的行走速度和參照Fru2in 給出的疏散時人員行走速度、NFPA 中給出的人員行走速度以及目前人員疏散模型中通用的計算速度等修正而得到的,具有較為廣泛的通用性。而預測的疏散時間是根據建築物的結構特點和人員行走速度而得到的,在計算疏散所用時間的時候在剔除疏散前人員的滯後時間(或稱預移動時間) 外,所得到的時間是合理的。對於疏散前人員的滯後時間,參考T. J . Shields 等試驗結論:75 %人員在聽到火災警報後的15～40 s 才開始移動,而整個疏散所用的時間為646.5 s。在該例中起火教室的反應滯後時間為60 s ,這是從開始著火時刻算起的。預移動時間與不同類型的建築物、建築物中人員的自身特點和建築物中的報警系統有著很大的關系,它是一個很不確定的數值。本文中所用的預移動時間不到整個疏散過程中所用的時間的 10 %。二樓樓梯口流量隨時間的變化曲線如圖7所示。由上可知,二層以上的所有人通過二樓樓梯所需的時間為646.5 s ,這比前面設定的可用安全疏散時間要長,因而不能保證有關人員全部安全疏散出去。樓梯的寬度和大廳的正門顯然是制約人員疏散的一個瓶頸。造成這種情況的基本原因是該教學樓的疏散通道安排不當，樓梯通道的寬度不夠,對此可以適當增大樓梯的總寬度；或者在教學樓的每個分支上再修一個樓梯,則人員的疏散會更加的暢通；最好是分別在A座和B座新建一個象正門一樣的出口，這樣將大大的緩解了大廳正門疏散人員的壓力，不至於造成大廳人員堵塞而影響樓上人員的疏散。另一方面，學校還應多增加一些消防設施，每個教室都該配備滅火器；學校還應加強學生消防意識的培養和教育，形式可以多樣化、新穎化，比如做報告，上實踐課，做消防演習等等。讓他們了解一些消防逃生的常識，學會一些消防器材的使用，並讓他們對自己所使用的教學樓有充分發認識和了解，一旦發生火災好知道採取何種疏散方法才能在最短的時間內到達安全區域。
如果學校經費有限，也可以不花一分錢就可以消除這個消防隱患，就是合理安排上課的教室，避免每個樓層的所有教室都被用於上課。每層至少可以空出幾個，這樣就會大大的緩解人員疏散不利帶來的危險。但是這樣也有弊端，就是沒有充分利用教室的使用價值，浪費資源。