前言
近几年来,数学建模竞赛已成为大学生参与的热门竞赛。每年一届的中国大学生数学建模竞赛已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞赛。大学生数学建模竞赛正以其独特的魅力吸引着各种专业、各种背景的老师和学生参与。
数学建模竞赛不仅是一项比赛,也是一种过程,一种理念,更是一种哲学。数学建模的主要目的是指导学生用建模的方法解决实际问题。在实际应用中,有些问题或许已经能够用已有的算法和公式来求解,但更多的问题没有固定答案,而且无法用简单的数学算法和公式来解决,因而,数学建模方法便是解决问题的有效途径。数学建模所培养的思维方式与技能,对于大学生在将来的工作中或读研生涯中都会起到很大的帮助。对于工作或研究过程中的新问题,数学建模的思维方式与技能可以帮助学生快速地了解问题的背景,并由定性的分析转至定量的计算,从而给出比较有建设性的结论和指导性的意见。数学建模在企业的生产经营中有着举足轻重的地位,它在解决企业的运营成本、经济效益和社会效益等实际问题中发挥了重要作用;数学建模在对培养学生的科研能力方面有着其他专业课程无法替代的重要作用。在建立模型的学习过程中,学生需要查阅大量的文献资料,将实际问题抽象成数学模型,通过设计算法、模拟求解、撰写论文等,迅速提升学生们的实践能力,特别是做科学研究和撰写论文的能力。
本书通过对常用数学建模方法的讲解和实际问题的分析,培训学生思考、归纳、分析、创新的能力和技艺,同时也旨在帮助学生在大学生数学建模比赛中获得好成绩。
本书不只简单地介绍数学模型和案例,还全面地介绍数学建模和数学建模竞赛中的各个环节,包括团队组建时间安排、模型建立、程序实现以及论文写作,让参赛者对数学建模和竞赛有一个全面的认识,并能在比赛中做到运筹帷幄。
结合历年数学建模竞赛中的赛题,本书不仅介绍方法,列举并分析与比赛相关的案例,还给出并讲解实现的程序代码,让参赛者真正做到学以致用,而不是纸上谈兵。
本书邀请了近几年国赛和美赛中表现最优秀的参赛队来分析当年的赛题,讲述他们的模型和模型的程序实现,并分享比赛中的成功经验。让参赛的读者在全面了解国赛和美赛最优秀论文的同时,吸取成功者的经验。
本书还邀请了全国优秀指导教师来分析平时数学建模教学活动以及比赛前后指导过程中的经验,帮助年轻的数学建模老师更好地扮演指导教师这一角色。
本书由肖华勇担任主编,周吕文、赵松担任副主编。本书共分6章,第1章由谭欣欣、刚家泰和汪晓银编写;第2章由周吕文编写;第3章由周吕文、任立峰编写;第4章由肖华勇、周吕文编写;第5章由李文然、肖华勇、周吕文、熊风、舒毅潇、张家华编写;第6章由谭欣欣、肖华勇、周登岳、熊风编写。全书由周吕文、赵松统稿,肖华勇进行终审。
作为本书的总策划,数学家网站(原校苑数学建模论坛www.mathor.com)积极地协调了各方面资源,使得本书得以顺利出版。在本书编写过程中,大连大学数学建模工作室的指导老师和学生(尤其是何玮、李祥、冯舒婷、沈治强等同学),不仅参与了具体工作,还给予我们很多支持和鼓励,在此表示感谢。另外本书的顺利编写和出版,还离不开谭忠、王钰聪、刘世尧、韩志斌、丁文超、李晶玲、董瑶、李蔓蔓、郑小娟、宋彦丽、徐平、邓赛、张哲、杨晓、张晶、师建鹏、李淑娟、刘思思、刘雅珊、秦国振等人的支持,在此表示感谢。
本次修订,除对第3章~第5章进行了新的内容补充,还对全书内容进行了仔细更正和完善。书中可能仍有疏漏和不妥之处,欢迎大家批评指正,衷心希望广大读者与任课教师提出宝贵的意见和建议,以便再版时修正。读者可以发邮件到book@mathor.com与我们交流。
编者
2019年5月6日