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数模爱好者
升级   90.5% TA的每日心情 | 开心 2014-7-12 07:33 |
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签到天数: 335 天 [LV.8]以坛为家I
国际赛参赛者
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4 ~; u2 f6 n/ ~! r) P
参加过2010年和2011年的国赛,现在已经本科毕业了,这次作为半个局外人,谈一下我对A题的看法。
0 Z$ V5 z+ X+ w9 Q经过分析,可以认为葡萄酒的质量的评价包括如下方面:
% P! X5 S9 [, F1 w! K: t
& |% `4 u i# \6 `1 j, {9 G
& t* X+ c A% R* ]) p0 o$ A- T( o* O. S
第一问
+ w6 Y2 E2 z0 U; V e 本问包括两小问:1.1:进行显著性差异分析;1.2:评判结果的可靠性。 K2 S a5 ]6 W# T9 H# c
1.1只需要对数据进行假设检验就可以了,但是有如下几点需要注意:
7 x( ]! w& i. i2 A9 z (1)缺失数据的处理:常见的处理方法有:【1】删除数据;【2】横向补充数据;【纵向补充数据】。经过对4号评酒员色调的评分和其他9位评酒员进行分析比较,推荐使用纵向补充数据。当然也没有绝对的要求,只是这个数据处理最好说出理由。
2 H8 [( v: A; P4 z0 Y (2)假设检验的前提条件:不同的假设检验都需要数据满足一定的规律,例如t检验需要数据数据满足正态分布,使用假设检验,一定要先对数据进行分析。% L1 d* U0 ^ F3 ?2 H
(3)假设检验可以直接使用SPSS等软件一步到位,但是作为数学建模竞赛,从建模的角度,是利用软件直接给出结果好呢,还是给出相应的数学模型在求解好呢?是一个值得思考的问题
, X6 D2 V6 I3 _5 ^" R3 O9 s1.2要求我们对结果进行可靠性评判,可能一个很直观的想法就是用两组的组内方差来衡量,看上去有点道理,实际经不起推敲。经过对评酒员的评分进行分析,会发现评酒员在评分方向、评分尺度和评分位置上都有不同,这里可以借鉴置信区间法对数据进行调整,消除评酒员的评分差距,加大酒样间的差距,根据修正前后的组间距即可定义可信度,可信度越高,组间距越小,反之亦然。貌似最后是第二组结果更可靠。5 h# b8 j' n2 M" S, a+ V
第二问 U5 J1 U/ |3 E' d5 B6 @4 f! n9 o
本问要求根据葡萄的理化指标和葡萄酒的质量对葡萄进行分级。降维是肯定要的,降维之后,通常有如下几种方法:
# A0 E+ ]: Y% ^0 G (1)聚类,根据聚类的结果进行分级* N x4 Y4 ?4 V- P% S. ?
(2)将葡萄酒的质量作为另一个独立的理化指标,建立排序模型(可以参考topsis,层次分析等),给出葡萄的得分,根据得分进行分级。: m4 k1 ` @* E' ?# b$ S
这两种方法都有自己的优缺点,方法(1)的不足在于缺乏解释,聚类往往通过计算机实现,缺乏分级指标的明确含义;方法 (2)需要赋权,主观性较强。但是这两种方法都是可以避免其缺点的。对于方法(1),可以先对理化指标从化学的角度进行分析(难度较大);对于方法(2),可以建立改进的topsis模型,,改进的topsis不需要直接赋权。
7 u9 j) ^ L ]! S5 H第三问; }, X1 ]$ |& k j; T+ x$ {/ L
本问要求分析葡萄和葡萄酒的理化指标之间的关系。很只管的想法是及西宁回归分析,但是貌似拟合结果非常差,他们的相关系数矩阵也惨不忍睹,基于这种情况,可以考虑如下两种方法:. [$ X: |; ~" `; h" K
(1)从化学的角度,分析出在葡萄理化指标中,与葡萄酒理化指标分别相关的指标,再进行拟合。方法貌似还可以,但是拟合不好说,因为线性拟合效果肯定是不好的,只有考虑非线性拟合,这时的非线性拟合可不会是二次、三次,很可能是向指数、对数等的拟合。+ c6 A8 x; ]+ ^. N3 c, Z6 _2 h' \
(2)建立中间变量,如下图所示,从而将多维指标建模转化为单维指标建模,然后进行拟合。利用第二问的topsis排序法进行多维指标到单维指标转化的方法,最后对两者建模,效果还是可以的,这里就不细说了。
. c1 a9 @4 \4 i, W/ ^3 Q
# v: n0 i+ |) U8 K: H% c" i
. T! y# V; V- E1 Z
第四问
) }5 Z2 m7 y5 b0 Y. X/ N1 | 本问也分为两个小问,前半部分和后半部分是相互制约的。第三问做出来了,第四问的前半部分不言而喻,肯定是有关系的,而且可以建立起关系。
( w' A9 w+ }3 a) g4 I" Z. q( S 那么好,问题的关键来了,附件3芳香物质的梨花指标是用来做什么的?这可让很多同学感到茫然,虽然数学中国有一些答疑,但是很多同学进不去,我也进不去,我也是通过自己的分析猜测出来的。见下图
9 [4 B+ N5 S* M1 g
) i4 i) w* C% ^' c* R" d' H; a0 o
通俗的讲,评价要综合理性评价(基于理化指标)和感性评级(通过外在感受),在问题3和问题4的前半部分,实际上纯粹是通过理性评价得出来的结果,但是葡萄酒最终是给人品尝的,在实用性角度上,感性评价甚至更重要,芳香物质就是影响感性评价的主要因素,因为芳香物质是用来验证的。6 _, C/ `" e1 @! v8 a
具体而言,基于问题4的前半部分可以得到一个葡萄酒的评价,再利用芳香物质进行建模得到葡萄酒的另一个评价,两种评价方案是否具有一致性是论证的关键。0 Y; J, a& b8 L6 L# K+ R
在这里又产生了2个问题:(1)如何利用芳香物质建模;(2)一致性的定义。这也是值得推敲和琢磨的地方。) C* D7 w, A0 D9 o
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zan
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