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什么是数学模型

2021/08/04
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数学模型是运用数理逻辑方法和数学语言建构的科学或工程模型。 

数学模型的历史可以追溯到人类开始使用数字的时代。随着人类使用数字,就不断地建立各种数学模型,以解决各种各样的实际问题。对于广大的科学技术工作者对大学生的综合素质测评,对教师的工作业绩的评定以及诸如访友,采购等日常活动,都可以建立一个数学模型,确立一个最佳方案。建立数学模型是沟通摆在面前的实际问题与数学工具之间联系的一座必不可少的桥梁。

数学模型是关于部分现实世界为某种目的的一个抽象的简化的数学结构。 更确切地说:数学模型就是对于一个特定的对象为了一个特定目标,根据特有的内在规律,做出一些必要的简化假设,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。数学结构可以是数学公式,算法、表格、图示等。 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的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻划并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。

(图片来源于互联网

 

数学建模的基本方法和步骤

基本方法

建模方法大体上可以分为机理分析和测试分析两种。对于许多实际问题常常将两种方法结合起来建模,即用机理分析建立模型,用测试分析确定模型的参数。

机理分析主要通过实例研究来学习。测试分析有一套完整的数学方法,以动态系统为主的测试分析叫系统辨识。

基本步骤

模型求解:可以采用解方程、画图形、优化方法、数值计算、统计分析等各种数学方法,特别是数学软件计算机技术。

模型分析:对结果 进行数学上的分析,如结果的误差分析、统计分析、模型对数据的灵敏性分析、对假设的强健性分析等。

模型检验:把求解和分析结果翻译回实际问题。

(图片来源于互联网)

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