1.(10 分)叙述数学建模的基本步骤,并简要说明每一步的基本要求
(1)模型准备:首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,收集各种必要的信息
(2)模型假设:为了利用数学方法,通常要对问题做出必要的、合理的假设,使问题的主要特征凸现出来,忽略问题的次要方面
(3)模型构成:根据所做的假设以及事物之间的联系,构造各种量之间的关系,把问题化为数学问题,注意要尽量采纳简单的数学工具
4)模型求解:利用已知的数学方法来求解上一步所得到的数学问题,此时往往还要作出进一步的简化或假设
(5)模型分析:对所得到的解答进行分析,特别要注意当数据变化时所得结果是否稳定
(6)模型检验:分析所得结果的实际意义,与实际情况进行比较,看是否符合实际,假如不够理想,应该修改、补充假设,或重新建模,不断完善
(7)模型应用:所建立的模型必须在实际应用中才能产生效益,在应用中不断改进和完善
2.(10 分)试建立不允许缺货的生产销售存贮模型
设生产速率为常数,销售速率为常数,
在每个生产周期内,开始一段时间()边生产边销售,后一段时间()只销售不生产,存贮量的变化如图所示
设每次生产开工费为,每件产品单位时间的存贮费为,以总费用最小为准则确定最优周期,并讨论和的情况
单位时间总费用,使达到最小的最优周期
当时,,相当于不考虑生产的情况;当时,,因为产量被售量抵消,无法形成贮存量
3.(10 分)设表示时刻的人口,试解释阻滞增长(Logistic)模型中涉及的所有变量、参数,并用尽可能简洁的语言表述清楚该模型的建模思想
-—时刻;--时刻的人口数量;-—人口的固有增长率;-—自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量;——初始时刻的人口数量人口增长到一定数量后,增长率下降的原因:资源、环境等因素对人口增长的阻滞作用
且阻滞作用随人口数量增加而变大,从而人口增长率是人口数量的的减函数
假设为的线性函数:,