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标题: 新手教程（1）什么是数学建模 [打印本页]

作者: 2336426014 时间: 2018-7-13 18:10
标题: 新手教程（1）什么是数学建模
本帖最后由 2336426014 于 2018-7-13 18:35 编辑

   大部分接触数学建模应该是在大学阶段，接触的方式无非就是周边老师或者学长（姐）提起或者看论坛发现这个东西。又因为参加建模竞赛好处贼多，比如保研啊出国啊之类的。于是就入坑，但是刚开始接触建模面临一个问题就是不知道该干嘛或者说我该先学习什么东西，这里先纠正一点：编程能力在建模里面重要，但是不是必须要求建模者掌握的，不必要花很多时间在这个上。
   进入正题，什么是数学建模？
   首先我们先知道什么是建模，字面理解就是建立模型，再深入一点就是对一个实际问题用公式和符号把它给描述出来，早的可以追到小学做的鸡兔同笼问题：一共3个头，数了有8个脚，问鸡兔各多少。小学生水平我们会列个方程解，或者掰手指头蒙。但这只是小学生水平的建模，假如一个饲养场主不小心把鸡兔混一块了想给鸡兔建窝的话，他可以找小学生解决这个问题。
   但是，如果搁到大学生建模者或者更高水平的人，可能有如下对话：
“我的鸡兔混一块了，一共100个头、300个脚，想分开给它们搭窝，鸡兔各该搭多少？”
“鸡兔都健康有病吗？”
“没有”
“数的时候它们都是站立没有卧倒的吗？”
“都立起来了”
“数的时候你保证没有发生一直兔挡住另一只鸡的情况吗？”
“没有”
“饲养场内兔子有没有挖洞？”
“没有”
“如果你的回答无误，那么鸡兔各50”
（这个还有其他很多问题值得考虑比如鸡兔会不会抬腿挠痒）
   这便是数学建模第一步——分析问题。从不同的角度思考一个问题，想尽所有的可能。然而这些可能不能是无理由的臆测或者无价值的问题比如鸡会不会发生基因突变会飞了或者鸡兔会不会杂交出一个三条腿的怪物。也就是说我们考虑问题的时候不是说想到什么就是什么，这里有一个约束条件就是“现实”，数学建模解决的9成9都是实际问题，如果考虑那些比较虚的因素的话，那么给出的方案就不具备应用价值。
   分析完问题那么就该讨论如何解决问题，在二者之间还需要一步，那就是将这个问题以及我们的分析过程用数学符号和公式来表达出来，配合上文字的解释说明，将一个纯文本问题转化为数学物理问题。这部分工作交给团队里的写手来完成。好的写手除了能够把问题以及分析描述出来，还能够分析这些思想，归整好条理，然后，她们会试着用图画来深入浅出的表达这些思想，或者再使用一些表格图像来使得问题更加简单易懂，更加的数学化。一般大家都是用的Word完成，厉害的用latex排版，画图的话新手不会的找论文里的图来copy，为了去水印可以用ps或者其他画图软件。当然大佬们作矢量图的话选用matlab或者AI，或者其他的SmartDraw之类的，当然有的物理问题可以借助物理软件完成模拟，然后截图也可以。总之就是无论是作图还是排版，对写手来说方式很多，新手的话乖乖的word就好，简单上手，不用追求高大上的开头。而且用word注意一点就是公式编辑的时候注意事项，大小写问题，加粗不加粗，斜体不斜体，公式要编号。
   等写手将问题完整的描述出来，剩下的就是如何解决这个问题，这时候就得需要一个会解方程的人，他需要清楚的知道写手所给的变量之间的关系，比如设鸡x兔y只，那么有x+y=100，好，第二个：2x+4y=300！perfect。这样这个问题的表层就解决了。刚才我们考虑了比如鸡兔健康问题之类的，这些可不是简单在前面分析完就没事了，我们得针对这些情况再次做个解决方案，这时候可能就有残疾的兔子有l只，没腿的鸡有n只，有m个洞，一个洞容纳2个兔子.....这时候关系就复杂了不是？方程也变得有点味道了。也更加的贴近实际了。
然后就会发现一个比较尴尬的问题，我们怎么测量头和脚，如果一个一个数的话那就直接数出来了。
所以，我们还需要找个简单的方式测量一下头和脚。这就需要我们发动创新力了，拿把激光刀按鸡头高度切一下。
当然，哈哈，这样就完美了....把实践结果与仿真结果、理论结果做比较，再修改理论、仿真程序、论文，再做实验、做仿真，再比较，再修改，完结。

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