建模基础-薛毅-北京工业大学出版社

### 建模基础知识点概览 #### 一、建模基础概述 《建模基础》一书由薛毅编写，北京工业大学出版社出版。本书旨在为读者提供一个系统的数学建模学习路径，涵盖数学建模的基本概念、方法和技术。通过本书的学习，读者能够建立起对数学建模基本框架的理解，并掌握解决实际问题所需的建模技能。 #### 二、基础知识篇 ##### 2.1 建模的基本步骤 - **问题理解**：明确问题背景、目标及约束条件。 - **模型假设**：根据问题特点提出合理的假设。 - **建立模型**：利用数学工具构建数学模型。 - **求解模型**：采用适当的数学方法求解模型。 - **结果分析**：解释模型的解决方案，并进行合理性评估。 - **模型检验**：通过数据验证模型的有效性。 - **报告撰写**：撰写完整的建模报告，包括问题重述、模型构建、求解过程、结果分析等内容。 ##### 2.2 数学工具 - **线性代数**：矩阵运算、向量空间等，适用于处理线性关系的问题。 - **概率论与数理统计**：用于处理随机性和不确定性。 - **微积分**：包括微分和积分，用于处理变化率和累积量的问题。 - **优化理论**：线性规划、非线性规划等，用于寻找最优解。 - **数值计算**：数值分析方法，如插值、数值积分等，用于近似求解。 ##### 2.3 模型类型 - **确定性模型**：在已知条件下能够得到唯一解的模型。 - **随机性模型**：考虑随机因素的影响，通常需要概率论的支持。 - **离散模型**：适用于处理离散数据或状态的问题。 - **连续模型**：适用于处理连续变量的问题，如微分方程模型。 #### 三、进阶技巧篇 ##### 3.1 多元回归分析 - **多元线性回归**：适用于多个自变量与一个因变量之间的线性关系研究。 - **多元非线性回归**：适用于非线性关系的研究。 ##### 3.2 非参数统计方法 - **秩相关系数**：如Spearman秩相关系数，用于衡量两个变量之间的非线性相关性。 - **Kruskal-Wallis检验**：一种非参数的单因素方差分析方法，用于比较多个独立样本的中位数是否相同。 ##### 3.3 动态规划 - **动态规划原理**：将复杂问题分解为一系列简单的子问题，通过递归求解。 - **状态转移方程**：定义问题的状态和决策，以及如何从当前状态转移到下一个状态。 ##### 3.4 网络流算法 - **最大流最小割定理**：网络流理论中的核心定理之一，用于求解最大流问题。 - **Ford-Fulkerson算法**：一种常用的求解最大流问题的算法，基于增广路的思想。 #### 四、案例分析篇 - **物流配送优化**：通过建立运输成本模型，使用最短路径算法或遗传算法等方法来优化配送路线。 - **金融市场预测**：利用时间序列分析、机器学习等技术预测股票价格、汇率等金融市场指标的变化趋势。 - **疾病传播模拟**：建立传染病传播模型，如SIR模型，用于模拟和预测疫情的发展情况。 #### 五、实践应用篇 - **软件工具介绍**：MATLAB、Python等编程语言及其相关库在数学建模中的应用。 - **项目实操指南**：详细介绍如何运用所学知识完成一个具体的数学建模项目，包括问题选择、数据收集、模型构建、结果分析等环节。 通过以上内容的学习，读者不仅能够掌握数学建模的基本理论和方法，还能够将这些理论应用于实际问题中，提高解决实际问题的能力。