【数学建模】国赛论文写作技巧教学——模型假设与变量说明

news2024/9/21 11:14:53

一、模型假设

1、内容要求

       模型假设是建立数学模型中非常关键的一步,这会关系到模型的成败和优劣。所以,应该细致地分析实际问题,从大量的变量中筛选出最能表现问题本质的变量,并简化它们的关系。由于假设一般不是实际问题直接提供的,它们因人而异,就像一千个读者有一千个哈姆勒特一样,所以在撰写这部分内容时要注意以下几方面:

(1)论文中的假设要以严格、确切的语言来表达,使读者不致产生任何曲解。

(2)所提出的假设确实是建立数学模型所必需的,包括求解模型所必需的假设和简化模型而做的假设。最终结果与假设之间会有很强的因果关系,与建立模型无关的假设,只会扰乱读者的思考。

(3)假设应验证其合理性。假设的合理性可以从分析问题的过程中得出,例如从问题的性质出发作出合乎常识的假设;或者由观察所给数据的图像,得到变量的函数形式;也可以参考其他资料或文献推导得到。

2、模型假设的几种常见情况

1题目明确给出的假设条件 

        这种情况最为简单,只需要把题目中给的假设搬过来就可以。

2排除生活中的小概率事件例如黑天鹅事件、非正常情况

 例如:
a、和交通运输相关的问题中,我们可以假设不存在地质灾难、交通事故等;
b、和经济金融相关的问题中,我们可以假设不存在经济危机、系统风险等;
c、和生产制造相关的问题中,我们可以假设不存在设备故障、生产事故等。

3仅考虑问题中的核心因素,不考虑次要因素的影响

例如:
a、考虑传染病的传播规律时,可忽略性别、年龄等因素的影响;
b、考虑交通拥堵状况时,可只考虑机动车,暂不考虑非机动车和行人;
c、考虑人口预测问题时,可不考虑移民、大规模人口迁移等因素的影响。 

(4使用的模型中要求的假设

 例如:
a、使用博弈论模型时可以假设参与博弈者都是“理性人”;
b、使用Markov模型时可以假设系统或状态具有无后效性;
c、使用回归模型时可以假设扰动项服从独立的正态分布。

(5)对模型中的参数形式或者分布进行假设

 例如:注意:如果能在论文中用数据验证这些假设更好)
a、假设人口增长服从阻滞增长模型Logistic模型
b、假设不考虑环境变动时,某鱼群的自然死亡率为常数;
c、假设产品的寿命或旅客进机场的时间间隔服从指数分布;
d、假设单位时间内排队的人数或机器出现的故障数服从泊松分布;
e、假设生产出来的产品某参数例如重量、大小服从,且各产品独立。

(6)和题目联系很紧密的一些假设

       主要是为了简化模型这类假设与题目以及建立的模型结合的很紧密,需要我们深入挖掘。

二、变量说明

1、内容要求

       变量说明是对模型中使用的重要变量进行说明,表格形式三线表,表头分别是符号、含义、单位,也可以加上序号,一般排版时尽量放到一页中。

2、注意事项

(1)不需要把所有变量都放在这张表格里,模型中的临时变量可以不放

(2)下文中首次出现这些变量时也要进行解释,不然会降低文章可读性

(3)要与数学中的习惯相符,不要使用程序中变量的写法

3、示例

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