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什么是数学模型

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数学模型是用数理逻辑方法和数学语言构建的科学或工程模型。

数学模型可以追溯到人类开始使用数字的时候。当人类使用数字时,数学模型被建立来解决各种实际问题。建立数学模型,确定大学生综合素质评价、教师工作绩效评价、访友、购物等日常活动的最优方案。数学建模是连接实际问题和数学工具的重要桥梁。

数学模型是一种抽象的简化的数学结构,它是为了某种目的而对现实世界的某些部分进行描述的。更准确地说:数学模型是针对特定对象,根据特定的内在规律,为达到特定的目的,作出一些必要的简化假设,运用适当的数学工具而得到的数学结构。数学结构可以是数学公式、算法、表格、图表等。数学建模就是建立数学模型,建立数学模型的过程就是数学建模的过程(见数学建模过程流程图)。数学建模是一种数学思维方法,是运用数学语言和方法,通过抽象、简化来建立可以近似速写和“解决”实际问题的一种强有力的数学手段。

(图片来自互联网)

数学建模的基本方法和步骤

基本方法

建模方法大致可分为机理分析和试验分析。对于许多实际问题,在建模时往往将这两种方法结合起来,即采用机理分析建立模型,采用试验分析确定模型参数。

机制分析主要通过案例学习。试验分析具有一整套完整的数学方法。基于动态系统的测试分析称为系统辨识。

基本步骤

模型求解:利用各种数学方法,特别是数学软件和计算机技术,可以求解方程、绘制图形、优化方法、数值计算、统计分析等。

模型分析:对结果的数学分析,如误差分析、统计分析、模型对数据的敏感性分析、假设的鲁棒性分析等。

模型测试:将解决方案和分析结果转化为实际问题。

(图片来自互联网)

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