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建模论文写作与竞赛等.ppt

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1、数学建模论文写作 与竞赛相关等,西南交通大学数学建模,第一部分:论文的写作,一、写好数模论文的重要性,1. 评定参赛队的成绩好坏、高低。获奖级 别的确定,数学建模论文是唯一依据。 2. 答卷是竞赛活动的成绩结晶的书面形式。 3. 写好答卷的训练,是科技写作的一种基本训练。,二、论文格式,题目与摘要页 论文题目 摘要 关键词:,正文页 一、问题的提出与分析 二、基本假设 三、符号说明 四、模型的建立与求解 五、结果分析与验证 六、模型评价与推广(结论) 参考文献: 附录:,数模论文评阅,湖北省湖南省【 评阅时间(省级:23天;全国:34天)】评阅(23名评阅教师评阅)(15-25份/人.天)评分

2、细则(高等教育学费标准探讨:2008年),要 点,1、给“孩子”起个名字标题,什么时候确定论文标题? 论文撰写前:经常保持“草案”的意识。 论文完成之后:一定要回头斟酌一下标题是否合适。,三、写作论文的具体要求,经常出现的问题 题目过大!(包含内容过多) 限定词过多;(过于牵强等问题) 主题不突出; 词不达意、不伦不类等。,2、摘要-读者能快速理解吗?,摘要的用途正式出版并对外发行的学术期刊都要求刊中的调查报告、实验方法、技术性文章、综述性文章、研究论文等在正文中附上中英文摘要。这可使读者用较少的时间和精力了解文章的研究成果。研究进展、存在的问题及经验教训。英文摘要还可把文章的主要内容介绍给不

3、懂中文的国外同行,起到国际学术交流的作用。摘要也是检索工作的需要,文摘期刊社对其进行整理,使之成为二次文献。,注意6个方面: 问题,方法,模型,算法,结论,特色. (用什么方法,解决了什么问题,得出了什么结论),a. 研究的什么问题; b. 模型的数学归类(在数学上属于什么类型) c. 建模的思想 d . 所采用的算法或思想(模型求解思路) e. 主要结果(数值结果,结论,回答题目所问的全 部“问题”) f. 建模特点(模型优点,建模思想或方法,算法特 点,结果检验,灵敏度分析,模型检验等) g. 工作的意义.,建模论文摘要应当包括下面内容:,摘 要,摘要 ( 4号黑体字,居中 ) 第一段:论

4、文简述 第二段:1.建模方法,2.模型类型,3.求解方法,4.模型结果数据及结果分析;(按照问题1,问题2等顺序,不要出现图表) 第三段:模型特色(优点) 关键词(35个) 单独一页,样本体能测试时间安排问题,本文就学校开展体能测试的安排进行了讨论并建立了相应的优化模型。问题一:本文针对某校的一次体能测试的时间安排,利用运筹学知识,建立了测试时间段数最少的情形下学生等待时间最短的双目标规划模型。根据学校现有条件的限制,利用队列、排列组合等数学方法对其进行求解。得到利用3个上午时间段,按20人一组进行体能测试可使测试时间段数最少且学生等待测试时间最短的优化结果。对于每一轮,我们确定了相应的测试流

5、程,并给出了参加体能测试的各班学生的入场测试安排时间表。按我们的模型及优化算法对题目所给数据进行了预测,得出每个学生的平均等待时间为2分5秒左右。问题二: 我们从学校每种仪器购置的数量最少、总的测试时间最短、学生等待测试的时间最短和场地比较小等多个角度考虑,建立了多目标规划模型。得出学校只需要购买身高与体重、立定跳远、肺活量、握力等4种测试仪各1台,台阶试验仪器2台的设备购置方案。测试安排为:一个班按20人一组(班级可分组)学号相连地进场测试。测试场地的人员容量最大仅需要40人即可。此模型能够很好的解决某项活动的人员与时间安排这一问题,具有较强的规律性,并且能够推广到作任力车间调度、施工进度安

6、排等其它调度问题上。,3、关键词(Key words),关键词是为了文献标引工作,特别是适应计算机自动检索的要求,从文章中选取出来用以表示全文主题信息的单词或术语。每篇文章选取38个词,置于摘要的下方。关键词是从论文结论、摘要、标题中提炼抽取出的具有实质意义的、表达文章主题内容的词或组合词。作者应选用能反映论文内容特征的。通用性强的、为同行所熟知的词。,4、问题的提出与分析,问题提出-(在时间充裕情况下可以适当归纳总结),问题分析-题目到模型的一种从具体到抽象的思维过程,是文章的一个亮点.另外,这部分应对题目做整体分析(在充分利用题目中的条件下(理想条件下,对问题本身的一种简单处理),我们得到

7、的结论; 如:得到的最大产量,花费的最少时间等,在我们最后得到的方案不能超过(或低于)我们这里分析的量.) (注:语言的通俗易懂,逻辑思维的清晰).,此处的问题分析是关于问题的总体分析,在模型建立过程中,还应有细节的分析,5、基本假设(5-8条),根据全国组委会确定的评阅原则,基本假设的合理性很重要。 模型的假设主要有两个方面: (1)根据题目中条件做出假设; (2)根据题目要求做出假设。 关键性假设不能缺;假设要切合题意。,注意假设要做到两点: .对问题影响比较小的因素忽略不计,使模型得到简化.不能为了简化问题而大量假设(使求解问题本身与原题意不符).因此注意假设的量与度. (注:假设一般可

8、在题目中挖掘.),6、符号说明,做到量纲一致,含义准确清晰,注意:若符号太多,只说明全局符号,细节符号放在模型建立中去说明,注意符号的选取: 【通用、简洁、易记,避免过于复杂的记号】,7、模型的建立与求解,(1) 基本模型首先要有数学模型(数学公式、方案等), 基本模型, 要求完整,正确,简明; (2) 简化模型要明确说明(简化思想,依据), 简化后模型,尽可能 完整给出; (3) 模型要实用,有效,以解决问题有效为原则。 数学建模面临的、要解决的是实际问题,不追求数学上高 (级) 、 深(刻)、难(度大)。 能用初等方法解决的、就不用高级方法; 能用简单方法解决的,就不用复杂方法; 能用被更

9、多人看懂、理解的方法,就不用只能少数人看懂、理解的 方法。 (4)鼓励创新,但要切实,不要离题搞标新立异,注意对每个式子的解释一定要清楚到位.,数模创新可出现在: 1)建模中,模型本身,简化的好方法、好策略等; 2)模型求解中;3)结果表示、分析、检验,模型检验;4)推广部分。,7、模型的建立与求解,在问题分析推导过程中,需要注意的问题:1)分析:中肯、确切;2)术语:专业、内行;3)原理、依据:正确、明确;4)表述:简明,关键步骤要列出;5)忌:外行话,专业术语不明确,表述混乱,冗长。,模型求解a. 需要建立数学命题时:命题叙述要符合数学命题的表述规范,尽可能论证严密。 b. 需要说明计算方

10、法或算法的原理、思想、依据、步骤。若采用现有软件,简单说明软件名称、计算过程详细过程 资料放在附件中。 c. 计算过程,中间结果可要可不要的,不要列出。 d. 设法算出合理的数值结果。,7、模型的建立与求解,8、结果分析与验证 (模型检验及模型修正、结果表示),a. 最终数值结果的正确性或合理性是第一位的; b. 对数值结果或模拟结果进行必要的检验;结果不正确、不合理、或误差大时,分析原因,对算 法、计算方法、或模型进行修正、改进。 c. 题目中要求回答的问题,数值结果,结论,须一一列出; d. 结果表示:要集中,一目了然,直观,便于比较分析。数值结果表示:精心设计表格; 可能的话,用图形图表

11、形式。求解方案,用图示更好。 e. 必要时对问题解答,作定性或规律性的讨论。 最后结论要明确。,f. 列数据问题: 考虑是否需要列出多组数据,或额外数据对数据进行比 较、分析,为各种方案的提出提供依据;,8、结果分析与验证 (模型检验及模型修正、结果表示),g. 是否能用其他方式或方法解决. h. 模型的优缺点. i. 模型的误差分析或灵敏度分析.,9、模型的评价与推广(结论或模型改进),优点突出,缺点不回避。 改变原题要求,重新建模可在此做。 推广或改进方向时,不要玩弄新数学术语。,文章又一亮点,从模型的局限性中适当将条件放宽,来定性的分析问题,使问题本身得到发散(横向和纵向).提出对问题改

12、进的方案.,9、没有悬念的尾声模型改进(结论),归纳总结使用的方法、研究的结果; 新的发现; 点题。与标题、前言相呼应; 从未来发展的角度,总结自己研究的不足地方,指出可改进之处; 突出研究的独创性;,10、文献与附录,详细的结果,详细的数据表格,可在此列出,但不要错,错的宁可不列。主要结果数据,应在正文中列出,不怕重复。,注意参考文献的引用(规范、统一、时效,避免为引用而引用) 在引用参考文献时,杜绝抄袭书籍的表述方式为:编号 作者,书名,出版地:出版社,出版年期刊杂志论文的表述方式为:编号 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年网上资源的表述方式为:编号 作者,资源标题,网址,访问

13、时间(年月日),参考文献举例,1叶军.一种基于微粒子群优化算法的冗余机械手轨迹规划法.机械设计.21(7):20-21 2004.7 2殷际英等 编著. 关节型机器人. 北京:化学工业出版社,2005.3 3吴剑,孙杏初.机器人无碰撞轨迹规划研究.北京航空航天大学学报.21(3):119-123 1995.7 4刘巍,张玉茹.脑外科机器人灵活度分析与设计. 机械设计与研究. 22(4):39-41 2006.8 5申永胜主编.机械原理教程. 北京:清华大学出版社,2003,五、注意事项,1、论文评卷标准,1. 假设的合理性 2. 建模的创造性 3. 结果的正确性 4. 文字清晰程度,2、论文注

14、意事项,检查答卷的主要三点,把三关: (1) 模型的正确性、合理性、创新性;(2) 结果的正确性、合理性; (3) 文字表述清晰,分析精辟,摘要精彩,论文要求: 准确科学性; 条理逻辑性; 简洁数学美; 实用建模,实际问题要求; 创新研究、应用目标之一,人才培养需要。,3、数学建模竞赛三人小组的任务分工,三个人侧重点不同:建模:数学模型的推导与建立; 编程与计算:编程和软件应用能力比较强; 论文写作:写作水平比较高。,4、竞赛时间的安排,第一天:上午:分析,确定题目;下午以后:查阅文献,分析研究;第二天:应得到初步的模型和计算结果,并进一步完成其它任务。在要求的任务全部完成后,考虑结果是否可信

15、,对结果进行讨论分析,考虑建立更进一步的模型。着手完成各种图表的制作。 第三天:继续完善第二天的工作,同时一个人开始论文写作,争取在当天夜里12点基本完成论文写作,另一人阅读检查论文。第三人继续发掘可进一步完善的地方。,每人怎么安排时间?,5、竞赛试题的确定,拿到赛题后大家需要思考以下内容: 1)题目属于那种类型:连续的、离散的? 2)需要解决什么问题; 最优化方案、预测模型、最短路径等等; 3)可以用哪些相关模型、算法求解、需要什么 数学工具; 4)本组三人的综合实力与擅长,同时要关注其他队伍的选题。,5、竞赛试题的确定,一般说来,数学模型主要有下列几种类型:,1)优化模型根据已知信息,对某

16、个目标进行优化。 建立优化模型要解决下面几个问题:(1)优化目标 费用最小、时间最短、效益最大等; (2)约束条件 这是最关键的部分,一定要按照实际背景分析; (3)模型的求解 按照优化的类型进行分析,使用软件进行求解。,2)微分方程模型所研究对象与已知因素之间可以用微分方程的形式表示(常微分方程(组)、偏微分方程),这些模型一般是由一个内在的规律所控制,所以要首先分析出其中的规律建立模型,微分方程模型的求解包括三个部分:预测、控制手段(政策检验)和现象说明。这些主要包括稳定性分析、数据拟合进行现象预测等。微分方程模型如果能够求出一个显式解,利用显式解说明问题固然好,但是现实的很多微分方程模型

17、无法求出显式解,可以通过求解数值解分析变化规律。,5、竞赛试题的确定,3)统计分析模型使用统计分析工具,如回归分析、相关分析和判别 分析解决问题。这类模型最主要的是对所给出的数据进行 合理的处理。不要忘了要对结果的可靠性和实际意义进行 分析。 4)插值拟合模型对已有的数据进行拟合以获得对某个事物的一般描 述,主要工具包括曲线拟合、回归分析和样条插值等。 5)计算机模拟和神经网络方法。,5、竞赛试题的确定,第二部分:资料收集与检索,一、资料收集的重要性,1. 知识的缺乏。 2. 问题带有一定的专业性。 3. 前期准备的不足。一般,收集的资料包括:数据、电子期刊、硕博论文、研究报告、程序代码等,二

18、、资料收集的方法,1. 传统的纸质资料(图书馆等) 2. 各类搜索引擎(百度 GOOGLE等) 3. 电子数据库(CNKI 维普等) 4. 统计数据(统计局网站,统计年鉴等),三、注意,1. 收集不等于抄袭; 2. 各类资料要有鉴别的吸收、借鉴; 3. 正文或参考文献一定要注明; 4. 来源资料来源于电子期刊、他人论文等,切记不可原样照搬,要进行修改和补充。,第三部分:论文排版技巧,一、纸张(页面)设置,1. 纸张大小、方向,2. 页码、页边距,2. 页码、页边距,2. 装订线,页眉和页脚设置,图书有以下因素目录(首页) 双面打印(奇偶页)需特别设置,文档网格,指定每页多少行,每行多少字。,二

19、、样式,三个操作层次,很多人都是在录入文字后,用“字体”、“字号”等命令设置文字的格式,用“两端对齐”、“居中”等命令设置段落的对齐,但这样的操作要重复很多次,而且一旦设置的不合理,最后还要一一修改。,熟悉Word技巧的人对于这样的格式修改并不担心,因为他可以用“格式刷”将修改后的格式一一刷到其他需要改变格式的地方。然而,如果有几十个、上百个这样的修改,也得刷上几十次、上百次。,使用样式。样式作为格式的集合,它可以包含几乎所有的格式,设置时只需选择一下某个样式,就能把其中包含的各种格式一次性设置到文字和段落上。,新手,熟手,高手,修改标题样式的格式,通常Word内置的标题样式不符合论文格式要求

20、,需要手动修改。在菜单栏上点“格式样式”,列表下拉框中选“所有样式”,点击相应的标题样式,然后点“更改”。可修改的内容包括字体、段落、制表位和编号等,按论文格式的要求分别修改标题13的格式。,样式和格式设置,点样式和格式,将各种格式设计好后,起一个名字,就可以变成样式。而通常情况下,我们只需使用Word提供的预设样式就可以了,如果预设的样式不能满足要求,只需略加修改即可。 从菜单选择【格式】|【样式和格式】命令,在右侧的任务窗格中即可设置或应用格式或样式,如图3所示。要注意任务窗格底端的“显示”中的内容,在图3中,“显示”为“有效格式”,则其中的内容即有格式,又有样式。例如,“加粗”为格式,“

21、标题1”为样式,“标题1+居中”为样式和格式的混合格式。对于初学者来说,很容易混淆。为了清晰地理解样式的概念,可在如图3所示的“显示”下拉列表中选择“有效样式”,则显示如图4所示的内容。这时,将只会显示文档中正在使用及默认的样式。,在各个章节的标题段落应用相应的格式,章的标题使用“标题1”样式,节标题使用“标题2”,第三层次标题使用“标题3”。 使用样式来设置标题的格式还有一个优点,就是更改标题的格式非常方便。假如要把所有一级标题的字号改为小三,只需更改“标题1”样式的格式设置,然后自动更新,所有章的标题字号都变为小三号,不用手工去一一修改,即麻烦又容易出错。 关于如何应用样式和自动更新样式,

22、请参考Word帮助。,提取目录,按论文格式要求,目录放在正文的前面。 在正文前插入一新页(在第一章的标题前插入一个分页符),光标移到新页的开始,添加“目录”二字,并设置好格式。 新起一段落,菜单栏选“插入索引和目录”,点“目录”选项卡,“显示级别”为3级,其他不用改,确定后Word就自动生成目录。 若有章节标题不在目录中,肯定是没有使用标题样式或使用不当,不是Word的目录生成有问题,请去相应章节检查。 此后若章节标题改变,或页码发生变化,只需更新目录即可。,生成目录结果,数学公式的输入,所有的公式要用数学公式编辑器输入,不要从杂志上剪贴得到; 在现有的模板上直接输入,不要先输入公式再重新排版,这样容易使公式与文字不整齐; 原始的大小设定为12号字,即四号,不需要修改; 个别的太长的公式为排版需要可以单独设定大小; 不要把输入好的公式当做图片处理,拖动放大或者缩小。,图片与表格,同一文章中所有的表格和图片分别统一排序:“表一、表二、.” ;”图一、图二、.”; 名称“表一:”放在表格上面居中;名称“图一:.” 放在图片下面居中位置。,作 图,可以使用matlab等软件作图; 用几何画板作图; 用其他软件如:CAD作图。这种作图可以像数学公式一样随时修改。,图 例,

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