数学模型

张滦云

目录

  • 1 建立数学模型
    • 1.1 从现实对象到数学模型
    • 1.2 数学建模的重要意义
    • 1.3 建模示例之一  包饺子中的数学
    • 1.4 建模示例之二  路障间距的设计
    • 1.5 建模示例之三  椅子能在不平的地面上放稳吗
    • 1.6 数学建模的基本方法和步骤
    • 1.7 数学模型的特点和分类
    • 1.8 怎样学习数学建模——学习课程和参加竞赛
    • 1.9 更多案例
      • 1.9.1 商人们怎样安全过河
  • 2 初等模型
    • 2.1 光盘的数据容量
    • 2.2 双层玻璃的功效
    • 2.3 实物交换
    • 2.4 汽车刹车距离与道路通行能力
    • 2.5 更多案例
      • 2.5.1 信号灯控制的十字路口的通行能力
      • 2.5.2 估计出租车的总数
      • 2.5.3 污水均流池的设计
      • 2.5.4 天气预报的评价
  • 3 简单的优化模型
    • 3.1 存贮模型
    • 3.2 森林救火
    • 3.3 不买贵的只买对的
    • 3.4 易拉罐形状和尺寸的最优设计
    • 3.5 更多案例
      • 3.5.1 啤酒杯的重心
      • 3.5.2 生猪的出售时机
      • 3.5.3 生产者的决策
  • 4 数学规划模型
    • 4.1 奶制品的生产与销售
    • 4.2 更多案例
      • 4.2.1 选课策略
  • 5 微分方程模型
    • 5.1 人口模型
    • 5.2 药物中毒急救
    • 5.3 资金、劳动力与经济增长
    • 5.4 捕鱼业的持续收获
    • 5.5 食饵-捕食者模型
    • 5.6 传染病模型和SARS的传播
    • 5.7 更多案例
      • 5.7.1 药物在体内的分布与排除
      • 5.7.2 种群的相互竞争
      • 5.7.3 种群的相互依存
  • 6 差分方程与代数方程模型
    • 6.1 贷款购房
    • 6.2 管住嘴迈开腿
    • 6.3 市场经济中的物价波动
    • 6.4 动物的繁殖与收获
    • 6.5 更多案例
      • 6.5.1 投入产出模型
      • 6.5.2 中国人口增长预测
  • 7 离散模型
    • 7.1 职员晋升
    • 7.2 公平的席位分配
    • 7.3 循环比赛的名次
    • 7.4 更多案例
      • 7.4.1 层次分析法
  • 8 概率模型
    • 8.1 报童的诀窍
    • 8.2 钢琴销售的存贮策略
    • 8.3 更多案例
      • 8.3.1 健康与疾病
      • 8.3.2 航空公司的预订票策略
      • 8.3.3 作弊行为的调查和估计
        • 8.3.3.1 随机基因表达的建模
  • 9 统计模型
    • 9.1 牙膏的销售量
    • 9.2 软件开发人员的薪金
    • 9.3 更多案例
      • 9.3.1 酶促反应
  • 10 课内实验
    • 10.1 数学规划模型及LINGO实验
    • 10.2 统计回归模型及MATLAB实验
    • 10.3 优化模型建模
    • 10.4 微分方程模型建模
循环比赛的名次

7.3   循环比赛的名次

问题的提出:

  • n球队单循环赛,每场比赛只计胜负,没有平局.

  • 根据比赛结果排出各队名次.

       

  • 6支球队比赛结果(+ ~ 行队胜列队)

  • 常用方法:按得分排序1,(2,3),(4,5),6

   2, 3队并列, 4, 5队并列,无法排名!

  又已知3队胜2队,4队胜5队 排名132456 合理吗?

竞赛图Tournament

  • 竞赛图——每对顶点有且仅有一条有向边相连

                  

  • 竞赛图的性质

  必存在完全路径(按箭头方向通过全部顶点的路径)

  • 若存在唯一的完全路径,则由它确定的顶点顺序与按得分排列的顺序一致

  如;312456,146325,…… 无法排名

  • 不具有唯一的完全路径时:

  双向连通图——从任一顶点出发,至少存在一条有向路径到达另外任一顶点

  其他:不易给出所有队的排名

  • 以下只考虑双向连通图

  • 双向连通竞赛图的排名

  邻接矩阵

                  

  得分向量

     

        

        

         

  • ——k级得分向量,显然更能反映球队的实力

  • ——极限得分向量(归一化),可以用作排名的依据

  • 对于(>3)个顶点的双向连通竞赛图,存在正整数r,使邻接矩阵A满足Ar>0A素阵.

  • 素阵A的最大特征根为正单l,对应正特征向量s*,且

           s*排名

  • 上例中6支球队比赛,已算出2-4级得分向量......

  • 利用MATLABeig命令算出邻接矩阵A的最大特征值l,及其对应的归一化特征向量s*作为排名的依据

  • 排名次序为{1,3, 2,5,4,6}