【数学建模笔记】数学建模的多元分析

多元分析是多变量的统计分析方法,是数理统计中应用广泛的一个重要分支。

判别分析

判别分析是一种分类方法。假定有 类判别对象 ,每一类 个指标的 个样本确定,即 其中 矩阵的第 行是 的第 个样本点的观测值向量。

阅读更多

【数学建模笔记】数学建模的时间序列模型

时间序列是按时间顺序排列的、随时间变化且相互关联的数据序列。分析时间序列的方法构成数据分析的一个重要领域,即时间序列分析。

一个时间序列往往是以下几类变化形式的叠加。

  • 长期趋势变动 :朝一定方向的变化趋势;
  • 季节变动
  • 循环变动 :周期一年以上,由非季节因素引起的涨落起伏波形相似的波动;
  • 不规则变动

常见的确定性时间序列模型有

  • 加法模型 ​;
  • 乘法模型 ​;
  • 混合模型。
阅读更多

【数学建模笔记】数学建模的模糊数学模型

模糊数学就是用数学方法研究与处理模糊现象的数学。

现实的数学模型可以分为三大类:

  • 确定性数学模型:模型背景具有确定性,对象之间具有必然关系;
  • 随机性数学模型:模型背景具有随机性和偶然性。
  • 模糊性模型:模型背景具有模糊性。

被讨论的对象全体称论域,用 等表示。

对于论域 的每个元素和某一子集 ,在经典数学中,要么 ,要么

在模糊数学中,称没有明确边界的集合为模糊集合,元素属于模糊集合的程度用隶属度表示,计算隶属度的函数称隶属函数。

论域 闭区间上的任意映射 都确定了 上的一个模糊集合, 称隶属函数,记 ,使得 的点称过渡点,最具模糊性。

阅读更多

【数学建模笔记】数学建模的差分方程模型

设函数 取非负整数,称改变量 为函数 的差分,也称函数 的一阶差分,记

一阶差分的差分称二阶差分 ,即

类似有三阶差分、四阶差分……,记 含有未知函数 ​ 的差分的方程称差分方程,差分方程中所含未知函数差分的最高阶数称差分方程的阶,如 阶差分方程形式为 若差分方程中所含未知函数和未知函数的各阶差分均为一次的,则称线性差分方程,形式为 对应齐次方程

阅读更多

【数学建模笔记】数学建模的微分方程建模

微分方程建模是数学建模的重要方法,大体可以按以下几步:

  1. 根据实际要求确定要研究的量 (自变量、未知函数、必要参数),确定坐标系;
  2. 找出这些量所满足的基本规律;
  3. 运用规律列出方程和定解条件。

微分方程的数值解

考虑一阶常微分方程 在区间 上的解。

阅读更多

【数学建模笔记】数学建模的回归分析

回归分析是对拟合问题作统计分析,包括模型建立、可信度检验、预测和控制。

回归分析的主要步骤是:

  1. 由观测值确定参数 (回归系数) 的估计值;
  2. 对线性关系、自变量的显著性进行统计检验;
  3. 利用回归方程进行预测。

多元线性回归分析

参数估计

对于 元线性回归模型 次抽样得到 组数据

阅读更多

【数学建模笔记】数学建模的拟合

拟合:已知有限个数据点,求近似函数,不要求过已知数据点,只要求在某种意义下它在这些点上的总偏差最小。

最小二乘拟合

已知一组点 ​,​ 互不相同,寻求一个函数 ​,使 在某种准则下与所有数据点最为接近。

为拟合函数 ​​ 点的偏差,可以采用偏差平方和最小作为判定准则,即让 达到最小值。这一原则称最小二乘原则。

阅读更多

【数学建模笔记】数学建模的插值

插值:求过已知有限个数据点的近似函数。

插值方法

拉格朗日插值

用多项式作为插值工具,称代数插值。

已知函数 在区间 个不同点 处的函数值 ,求一个至多 次多项式 使其在给定点处与 同值,即 根据插值条件,构造方程组 记变量矩阵为 ,则 是范德蒙特行列式。当 互不相同时,值不为 0,因此方程组有唯一解。

阅读更多

【数学建模笔记】数学建模的对策论

对策论亦称竞赛论或博弈论,是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法。

基本要素:

  • 局中人:在一个对策行为中,有权决定自己行动方案的对策参加者,通常用 ​ 表示局中人集合;
  • 策略集:一局对策中,可供局中人选择的一个实际可行的完整行动方案称一个策略,每个局中人 都有自己的策略集 ​;
  • 赢得函数 (支付函数):一局对策中,各局中人所选定的策略形成的策略组称一个局势,即若 是第 个局中人的一个策略,则策略组 就是一个局势。全体局势的集合可用各局中人策略集的笛卡尔积表示,即 对任意局势 ,局中人 可以得到一个赢得 ,称赢得函数。
阅读更多