数学建模竞赛论文格式
2024-05-14
1. 数学建模竞赛论文格式
数学建模竞赛论文格式
在各领域中，大家都接触过论文吧，通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。写起论文来就毫无头绪？下面是我为大家收集的数学建模竞赛论文格式，仅供参考，希望能够帮助到大家。
一、纸质版论文格式规范
第一条，论文用白色A4纸打印(单面、双面均可);上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。
第二条，论文第一页为承诺书，第二页为编号专用页，具体内容见本规范第3、4页。
第三条，论文第三页为摘要专用页(含标题和关键词，但不需要翻译成英文)，从此页开始编写页码;页码必须位于每页页脚中部，用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。摘要专用页必须单独一页，且篇幅不能超过一页。
第四条，从第四页开始是论文正文(不要目录，尽量控制在20页以内);正文之后是论文附录(页数不限)。
第五条，论文附录至少应包括参赛论文的所有源程序代码，如实际使用的软件名称、命令和编写的全部可运行的源程序(含EXCEL、SPSS等软件的交互命令);通常还应包括自主查阅使用的数据等资料。赛题中提供的数据不要放在附录。如果缺少必要的源程序或程序不能运行，可能会被取消评奖资格。论文附录必须打印装订在论文纸质版中。如果确实没有需要以附录形式提供的信息，论文可以没有附录。
第六条，论文正文和附录不能有任何可能显示答题人身份和所在学校及赛区的信息。
第七条，引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上资料)必须按照科技论文写作的规范格式列出参考文献，并在正文引用处予以标注。
第八条，本规范中未作规定的，如排版格式(字号、字体、行距、颜色等)不做统一要求，可由赛区自行决定。在不违反本规范的前提下，各赛区可以对论文增加其他要求。
二、电子版论文格式规范
第九条，参赛队应按照《全国大学生数学建模竞赛报名和参赛须知》的要求命名和提交以下两个电子文件，分别对应于参赛论文和相关的支撑材料。
第十条，参赛论文的电子版不能包含承诺书和编号专用页(即电子版论文第一页为摘要页)。除此之外，其内容及格式必须与纸质版完全一致(包括正文及附录)，且必须是一个单独的文件，文件格式只能为PDF或者Word格式之一(建议使用PDF格式)，不要压缩，文件大小不要超过20MB。
第十一条，支撑材料(不超过20MB)包括用于支撑论文模型、结果、结论的所有必要文件，至少应包含参赛论文的所有源程序，通常还应包含参赛论文使用的数据(赛题中提供的原始数据除外)、较大篇幅的`中间结果的图形或表格、难以从公开渠道找到的相关资料等。所有支撑材料使用WinRAR软件压缩在一个文件中(后缀为RAR);如果支撑材料与论文内容不相符，该论文可能会被取消评奖资格。支撑材料中不能包含承诺书和编号专用页，不能有任何可能显示答题人身份和所在学校及赛区的信息。如果确实没有需要提供的支撑材料，可以不提供支撑材料。
三、本规范的实施与解释
第十二条，不符合本格式规范的论文将被视为违反竞赛规则，可能被取消评奖资格。
第十三条，本规范的解释权属于全国大学生数学建模竞赛组委会。
说明：
(1)本科组参赛队从A、B题中任选一题，专科组参赛队从C、D题中任选一题。
(2)赛区可自行决定是否在竞赛结束时收集参赛论文的纸质版，但对于送全国评阅的论文，赛区必须提供符合本规范要求的纸质版论文(承诺书由赛区组委会保存，不必提交给全国组委会)。
(3)赛区评阅前将纸质版论文第一页(承诺书)取下保存，同时在第一页和第二页建立“赛区评阅编号”(由各赛区规定编号方式)，“赛区评阅纪录”表格可供赛区评阅时使用(由各赛区自行决定是否使用)。评阅后，赛区对送全国评阅的论文在第二页建立“送全国评阅统一编号”(编号方式由全国组委会规定)，然后送全国评阅。
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2. 数学建模国赛格式
数学建模国赛纸质版论文格式规范 1. 论文用白色A4纸打印(单面、双面均可)；上下左右各留出至少2.5厘米的页边距；从左侧装订。 2. 论文第一页为承诺书，第二页为编号专用页，具体内容见本规范第三、第四页。 3. 论文第三页为摘要专用页。摘要内容（含标题和关键词，无需翻译成英文）不能超过一页；论文从此页开始编写页码，页码位于页脚中部，用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。 4. 论文从第四页开始是正文内容（不要目录，尽量控制在20页以内）；正文之后是论文附录（页数不限），附录内容必须打印并与正文装订在一起提交。 5. 论文附录内容应包括支撑材料的文件列表，建模所用到的全部完整、可运行的源程序代码（含EXCEL、SPSS等软件的交互命令）等。如果缺少必要的源程序、程序不能运行或运行结果与论文不符，都可能会被取消评奖资格。如果确实没有用到程序，应在论文附录中明确说明“本论文没有用到程序”。 6. 论文摘要专用页、正文和附录中任何地方都不能有显示参赛者身份和所在学校及赛区的信息。 7. 所有引用他人或公开资料(包括网上资料)的成果必须按照科技论文的规范列出参考文献，并在正文引用处予以标注。 8. 本规范中未作规定的，如论文的字号、字体、行距、颜色等不做统一要求。在不违反本规范的前提下，各赛区可以对论文做相应的要求。
3. 数学建模竞赛论文基本步骤
答卷的基本步骤：一、答卷的基本内容
0. 摘要
1. 问题的叙述，背景的分析等
2. 模型的假设，符号说明（列表）
3. 模型的建立：问题分析，引用的数学命题，公式推导，模型Ⅰ，模型Ⅱ 等
4. 模型的求解：计算方法设计或选择，计算步骤（框图），所采用的软件名称等
5. 模型的结果：误差分析，模型检验……
6. 模型评价：特色，优缺点，改进方法，推广…….
7. 参考文献
8. 附录：图表、程序等
二、对基本内容的一些说明
0. 摘要
摘要在整篇论文评阅中占有重要权重，务必认真书写（篇幅不能超过一页）。全国评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。摘要写得不好，论点不明，条理不清，评委不再阅读正文，论文即遭被淘汰。
摘要是全文的精华，摘要应当点明：
（1） 模型的数学归类（数学上属于什么类型，如动态规划，微分方程稳定性等）
（2） 建模的思想（思路）
（3） 算法思想（求解思路）
（4） 模型特色（模型优缺点，算法特点，结果检验，灵敏度分析，模型检验等）
（5） 主要结果（数值结果，结论）（回答题目所问的全部“问题”）
注意表述一定要准确、简明、通顺、工整，务必认真校对。
1． 问题重述
把原问题简单重述一遍，但不是照搬，而是从数学的角度重新表述。
2． 模型假设
根据评卷原则，基本假设的合理性占重要比重。
应当根据题目中的条件和要求作出合理假设，假设要切合题意，关键性假设不能缺。
3． 模型的建立
（1）数学建模是用数学方法解决问题，首先要有数学模型：数学公式、方程、方案等；要求完整，正确，简明
（2）模型要实用，有效，以解决问题有效为原则，不追求数学上的高（级）、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；能用被多数人理解的方法，就不用只有少数人能理解的方法。
（3）鼓励创新，但要切合实际。数模创新可体现在模型中（好思想、好方法、好策略等）；模型求解中（好算法、好步骤、好程序）；结果表示中（醒目、图表、分析、检验等）；模型推广中。
4． 模型求解
（1） 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。
（2） 需要说明算法的原理、依据、步骤。若用现有软件，要说明理由，软件名称。
（3） 计算过程，中间结果可要可不要的，不必列出。
（4） 设法算出合理的数值结果。
5．模型的结果
（1） 最终数值结果的正确性或合理性是第一位的；
（2） 对数值结果或模拟结果须进行必要的检验。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；
（3） 题目中要求回答的问题，数值结果，结论，必须一一列出；
（4） 考虑是否需要列出多组数据，对数据进行比较、分析，为各种方案的提出提供依据；
（5） 结果的表示要集中，醒目，直观，便于比较分析
（6） 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。
6．模型评价
（1）说明特色，优点突出，缺点不回避。
（2）改变原题要求，重新建模可在此做。
（3）推广或改进方向时，要合理、可行，不要玩弄新数学术语。
7．参考文献
按规定列出。
8．附录
（1）主要结果数据，应在正文中列出。
（2）数据、表格，可在此列出，但不要错，错的宁可不列。
三、写答卷前的思考和工作规划
事先要有一个统筹安排：
（1） 答卷需要回答哪几个问题——建模需要解决哪几个问题；
（2） 问题以怎样的方式回答——结果以怎样的形式表示；
（3） 每个问题要列出哪些关键数据——建模要计算哪些关键数据；
（4） 每个量，列出一组还是多组数——要计算一组还是多组数……
列出条目，一气呵成。切不可想到那里，写道那里，杂乱无序。
4. 2010数学建模大赛论文格式
附件一： 平顶山学院第三届大学生数学建模竞赛报名表 组 别 □甲组 □乙组 队长 队员 队员 姓 名 专 业 学 号 手机号码 QQ 电子邮箱 备 注 附件二： 平顶山学院第三届大学生数学建模竞赛论文格式规范 1.论文（答卷）用白色A4纸，上下左右各留出2.5厘米的页边距。 2. 论文第1页为编号专用页，用于评委团评阅前后对论文进行编号，具体内容和格式见本规范第2页。 3.论文第2页为承诺书，具体内容和格式见本规范第3页,(一定要注明是甲组还是乙组,数学建模组委会将分组评阅)。 4.论文题目和摘要写在论文第3页上，从第4页开始是论文正文。 5.论文第一页为承诺书，论文第二页为编号专用页，用于评委团评阅前后对论文进行编号。论文题目和摘要写在论文第三页上，论文1-3页按组委会统一要求编排，具体内容见下文，从第四页开始是论文正文。论文从正文开始编写页码，页码必须位于每页页脚中部，用阿拉伯数字从“1”开始连续编号，注意，论文一律要求从上面装订。 6.论文不能有页眉，论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 7.论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字，并居中。论文中其他汉字一律采用小四号黑色宋体字。 8.提请大家注意：摘要在整篇论文评阅中占有重要权重，请认真书写摘要（以200-400字为宜，篇幅不超过一页）。评委团评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。 9.引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。 正文引用处用方括号标示参考文献的编号，如[1][3]等；引用书籍必须指出页码。 参考文献按正文中的引用次序列出: 书籍的表述方式为： [编号] 作者，书名，出版地：出版社，出版年份。 参考文献中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，出版年份。 参考文献中网上资源的表述方式为： [编号] 作者，资源标题，网址，访问时间（年月日）。 10.本规范的解释权属于平顶山学院教务处。 装 订 线 第三届平顶山学院数学建模竞赛暨 全国大学生数学建模竞赛选拔赛题目 X 组 X 题 密封号 2010年5月21日 剪 切 线 密封号 2010年5月21日 XXX 院 （系） 队员1 队员2 队员3 姓名 XXX XXX XXX 年级专业 XXX XXX XXX 所选组别 X 组 论文题目 XXXXXXXXX 小 组 承 诺 我们仔细阅读了平顶山学院数学建模大赛规则.我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 年 月 日 论 文 承 诺 书 不满意 上网上查 多的是
5. 中国大学生数学建模竞赛的格式要求
l 本科组参赛队从A、B题中任选一题，专科组参赛队从C、D题中任选一题。（全国评奖时，每个组别一、二等奖的总名额按每道题参赛队数的比例分配；但全国一等奖名额的一半将平均分配给本组别的每道题，另一半按每道题参赛队比例分配。）l 论文用白色A4纸单面打印；上下左右各留出至少2.5厘米的页边距；从左侧装订。l 论文第一页为承诺书，具体内容和格式见本规范第二页。l 论文第二页为编号专用页，用于赛区和全国评阅前后对论文进行编号，具体内容和格式见本规范第三页。l 论文题目、摘要和关键词写在论文第三页上，从第四页开始是论文正文，不要目录。l 论文从第三页开始编写页码，页码必须位于每页页脚中部，用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。l 论文不能有页眉，论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。l 论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字，并居中；二级、三级标题用小四号黑体字，左端对齐（不居中）。论文中其他汉字一律采用小四号宋体字，行距用单倍行距。打印文字内容时，应尽量避免彩色打印（必要的彩色图形、图表除外）。l 提请大家注意：摘要应该是一份简明扼要的详细摘要（包括关键词），在整篇论文评阅中占有重要权重，请认真书写（注意篇幅不能超过一页，且无需译成英文）。全国评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。l 论文应该思路清晰，表达简洁（正文尽量控制在20页以内，附录页数不限）。l 在论文纸质版附录中，应给出参赛者实际使用的软件名称、命令和编写的全部计算机源程序（若有的话）。同时，所有源程序文件必须放入论文电子版中备查。论文及程序电子版压缩在一个文件中，一般不要超过20MB，且应与纸质版同时提交。l 引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料） 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号，如[1][3]等；引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出，其中书籍的表述方式为：[编号] 作者，书名，出版地：出版社，出版年。参考文献中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。参考文献中网上资源的表述方式为：[编号] 作者，资源标题，网址，访问时间（年月日）。l 在不违反本规范的前提下，各赛区可以对论文增加其他要求（如在本规范要求的第一页前增加其他页和其他信息，或在论文的最后增加空白页等）；从承诺书开始到论文正文结束前，各赛区不得有本规范外的其他要求（否则一律无效）。l 本规范的解释权属于全国大学生数学建模竞赛组委会。[注] 赛区评阅前将论文第一页取下保存，同时在第一页和第二页建立“赛区评阅编号”（由各赛区规定编号方式），“赛区评阅纪录”表格可供赛区评阅时使用（各赛区自行决定是否在评阅时使用该表格）。评阅后，赛区对送全国评阅的论文在第二页建立“全国统一编号”（编号方式由全国组委会规定），然后送全国评阅。论文第二页（编号页）由全国组委会评阅前取下保存，同时在第二页建立“全国评阅编号”。全国大学生数学建模竞赛组委会2012年8月26日修订
6. 如何写好数学建模竞赛论文
一、写好数模答卷的重要性（一）评定参赛队的成绩好坏、高低，获奖级别，数模答卷，是唯一依据。（二）答卷是竞赛活动的成绩结晶的书面形式。（三）写好答卷的训练，是科技写作的一种基本训练。 二、答卷的基本内容，需要重视的问题（一）评阅原则：1、假设的合理性；2、建模的创造性；3、结果的合理性；4、表述的清晰程度。（二）答卷的文章结构 0、摘要 1、问题的叙述，问题的分析等，略 2、模型的假设与符号说明（表） 3、模型的建立（问题分析，公式推导，基本模型，最终或简化模型 等）； 4、模型的求解（1）算法设计或选择， 算法思想依据，步骤及实现，计算框图；所采用的软件名称；（2）引用或建立必要的数学命题和定理；（3）求解方案及流程； 5、结果表示，分析与检验，误差分析，模型检验…… 6、模型评价，特点，优缺点，改进方法，推广…… 7、参考文献 8、附录 计算框图 详细图表 ……（三）要重视的问题 0） 摘要。包括：（1）模型的数学归类（在数学上属于什么类型）；（2）建模的思想（思路）；（3）算法思想（求解思路）；（4）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…….）；（5）主要结果（数值结果，结论）（回答题目所问的全部“问题”） 表述：准确、简明、条理清晰、合乎语法、字体工整漂亮；打印最好，但要求符合文章格式。务必认真校对。 1） 问题重述。 2） 模型假设 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。（1）根据题目中条件作出假设（2）根据题目中要求作出假设 关键性假设不能缺；假设要切合题意 3） 模型的建立 （1） 基本模型： ①首先要有数学模型：数学公式、方案等；②基本模型，要求 完整，正确，简明； （2） 简化模型 ①要明确说明：简化思想，依据 ②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。 ①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）。 ②能用初等方法解决的、就不用高级方法； ③能用简单方法解决的，就不用复杂方法；④能用被更多人看懂、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 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； （5）在问题分析推导过程中，需要注意的问题： 分析：中肯、确切； 术语：专业、内行； 原理、依据：正确、明确； 表述：简明，关键步骤要列出； 忌：外行话，专业术语不明确，表述混乱，冗长。4） 模型求解 （1） 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。 （2） 需要说明计算方法或算法的原理、思想、依据、步骤。若采用现有软件，说明采用此软件的理由，软件名称 （3） 计算过程，中间结果可要可不要的，不要列出。 （4） 设法算出合理的数值结果。5）结果分析、检验；模型检验及模型修正；结果表示； （1） 最终数值结果的正确性或合理性是第一位的 ； （2） 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； （3） 题目中要求回答的问题，数值结果，结论，须一一列出； （4） 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； （5） 结果表示：要集中，一目了然，直观，便于比较分析 ； ①数值结果表示：精心设计表格；可能的话，用图形图表形式； ②求解方案，用图示更好； （6） 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。6）模型评价 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。7）参考文献8）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。 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。三、对分工执笔的同学的要求四．关于写答卷前的思考和工作规划 答卷需要回答哪几个问题――建模需要解决哪几个问题 问题以怎样的方式回答――结果以怎样的形式表示 每个问题要列出哪些关键数据――建模要计算哪些关键数据每个量，列出一组还是多组数――要计算一组还是多组数……五．答卷要求的原理 准确――科学性 条理――逻辑性 简洁――数学美 创新――研究、应用目标之一，人才培养需要 实用――建模。实际问题要求。六、建模理念：1. 应用意识：要解决实际问题，结果、结论要符合实际；模型、方法、结果要易于理解，便于实际应用；站在应用者的立场上想问题，处理问题。2. 数学建模：用数学方法解决问题，要有数学模型；问题模型的数学抽象，方法有普适性、科学性，不局限于本具体问题的解决。
7. 求数学建模论文，最好是自己平时写的，不用太好，不是国赛的
台阶设计中的建模分析 一．问题的提出 台阶，楼梯是我们日常生活中常见的，天天行走的建筑结构，良好的台阶设计不仅可以节省上楼时间，也可最大限度的减少体力消耗。然而，不合理的设计会使人们上楼时既费时又费力，甚至还会发生危险。所以我们不禁要问，怎样设计台阶长度宽度比才能达到最优呢？(下文主要针对上楼过程给出讨论，下楼的讨论在最后涉及) 作为解决问题的第一步，我们首先来证明这个最佳设计的存在性，下面两张图为两种不同类型的台阶 保持总高度，台阶宽度，体力消耗一定时令台阶高度h充分小，则台阶数目会充分大，最终上楼时间t趋于无穷。因此我们是不会去登此楼梯的。再令h充分大，而人腿运动能力是有限的，由于每一步做功的增加势必会造成登楼时间的集聚增长，这种h我们同样无法接受。由于各种状态的连续变化，我们就可以断定，存在这样一个h，使得t最小。同理，台阶长度r很小时，人无法站稳，r充分大时，时间t趋于无穷。所以我们便有充足理由相信最优的r，h皆存在。分析到这里只是依赖于感性的认识与几何的直观，下面我们将用数学的观点给出尽可能合理的解答。 二．问题的分析 符号表示： M 人体质量 g 重力加速度 l 人的小腿长度 v 人的正常行走速度 F 上楼过程中腿部力量 H 楼梯总体高度 h 台阶高度 r 台阶长度 P 人体登上高度H的楼梯时最舒适的输出功率 C 人的脚长 要细致而全面的分析此问题，可以将人登楼的全过程分解处理，将上楼的每一步设为一个单元，那么可以粗略的绘制出人体运动过程的简图。并考虑到上楼是个非常复杂的人体动力学过程，为了抓住主要矛盾并简化问题，一些人为的假设将是必要的。 模型的假设：1，人每走一步脚的前端接触到B点。 2，人的所有重量可以看成质点并集中在O（与集中在N是等价的），其他部位没有重量 3，每一步迈出同样的距离（台阶宽），并且连续前进。 4，人体上升的力量全部来自支撑腿的力F，F与h有关且在h取定的情况下F大小不变且始终保持ON方向。 5，上台阶过程做功只在DN段，并且人总是以所谓最舒适的感觉（P恒定）上楼。 6，台阶宽度大于等于脚长 运动的分解：可以将登上台阶看为两个运动过程 1.（由M到N）人若想登上台阶，向前倾斜重心将是第一步，毕竟人是前进的。要在D点发力，将M点移动到N点将是合理的。而且此过程与人在平地行走时的状态非常接近（这里将它们等同看待，速度也为v，v的方向近似水平）。为了简化计算，可以令此段做功充分小从而可以忽略（因为我们的主要矛盾是上楼，此段做功的变化也是相当于平地上走5米与10米的区别，而这种差别在正常人看来是微乎其微的） 2.（N点竖直向上达到直立并回到初始状态）在此过程中所做的功为F的贡献（这里腿部的屈申很类似课堂上铅球投掷模型中球的出手过程，因为当时的主要矛盾为球的初速度，所以可以将其近似看做线性关系，然而此时的重点是这个屈申过程，因此假设与模型机理自然不同）。随后根据生物课所学知识，可以知道，人腿的运动都是靠肌肉细胞的伸缩变化产生伸缩力的（伸缩方向只能沿腿的方向），因此这里可以将所有肌肉的发力等效看为一个力，方向总是沿着腿的方向，大小恒定（实际上F要随着角度的变化而变化，为了简化问题可以将其设为恒定）。由于考虑到人在2过程上升时做的功实际为非保守力所做功（并不是w=mgh），一个很简单的直观，就是同样登上两米的高度我们分10步与分2步腿部做功一定不同。造成这种差异的根源在于腿的承重能力与发力方向角度的大小(也就是说台阶越高，我们所做的额外功越多)。所以要去用数学的观点度量所谓“腿部做功”这个概念，假设4将是必要的。其次我们要去度量所谓“舒适”与“疲劳”的概念。通常，在短距离内造成我们疲劳的主要原因实际为腿的运动强度过高，即功率P过大。这就使我们度量“舒适”成为可能。 三．数据的获得 行走速度v的测算：首先所谓“正常速度”就是一个模糊概念，但又是客观存在的，为了尽可能得到人正常行走时的速度并要求误差尽量的小，所以这里采用多次测量的方法。并且需要亲自进行实验。恰好家附近的楼门口的地面由方砖铺成，每块砖为正方形，边长为0.48米。这就为距离的测定提供了方便。用最大自控能力以正常速度行走，规定走过五块砖时开始记时并规定这点为距离零点（为了将加速段去掉）。最终得到11组数据 距离(米) 时间（秒） 1 2.4 2.03 2 2.88 2.42 3 3.36 2.78 4 3.84 3.22 5 4.32 3.57 6 4.8 3.97 7 5.28 4.47 8 5.76 4.81 9 6.24 5.19 10 6.72 5.53 11 7.2 6.05 在matlab中进行拟合得到下图。一次多项式为y=0.012909+0.83186x所以算得自己的正常行走速度为1.202m/s 体重53公斤，小腿长0.47米，脚长0.26米，都是可以精确测量的。唯有功率P未知，但由于我们假定它的大小不变，所以在随后的模型求解中可以根据关系式将其反解出。 四．模型的建立 由假设 台阶总数即为 （有分数出现时如 则可近似看为取每一小段时间的 倍。这种误差是可以被忽略的） 设 那么过程一的时间为 且满足关系 代入可得过程一的总时间为 过程二的总时间为 其中 为h,l,F,p的函数由于我们假设了M,N点有近似相同的高度。那么 是与x无关的函数。若令总时间 最小，一定要求x最小。所以可得 。我们得到结论台阶宽度应设计为近似脚长的宽度。由此，我们得到如下A图所示。并据此讨论h的变化 由于我们先假设F大小恒定。若F能带动人体上移，必要求Fy至少等于mg，那么在最省力的情况下，我们取 .此时我们已将F分解。因此N点运动到S点过程中要求F所做的功只需对Fx Fy分别求功即可。 我们将运动过程细致分析并放大为B图 当台阶高为h时Fy方向上的做功：设NNm的长度为变量m，当Nm由N运动到S时。M由0→h变化。计算得 用微元分析，当m变化△m时。 其中S（△m）为Om竖制直方向上运动距离。 对m积分 2，当台阶高为h时Fx方向上的做功： 微元分析，增加△m，我们得到 两边同除△m，并令△m→0。因此 其中S（m）为PmOm的长度。对m积分 由于我们假定的F为h的函数(h取定时大小恒定)。所以取 综上我们得到上楼总时间 下面我们来由此式确定T的最小值，将参数 P待定。 以上计算都可交给maple完成。计算过程如下 t:=m->sqrt(0.47^2-((2*0.47-h+m)/2)^2); diff(t(m),m); e:=m->-sqrt(0.47^2-((2*0.47-h+m)/2)^2)*1/2/(.2209-(.4700000000-1/2*h+1/2*m)^2)^(1/2)*(-.4700000000+1/2*h-1/2*m)/0.47; int(e(m),m=0..h); wy:=h->(2*0.47*h-h^2/2)/(4*0.47); F:=h->(2*0.47*53*9.8)/(2*0.47-h); wx:=h->> .4999999999*h-.2659574468*h^2 由此，我们发现，Wx,Wy做功基本是一样的。所以最终，总时间表示为 >f:=h->H*(1.2*(2*0.47*53*9.8)/(2*0.47-h)*(.4999999999*h-.2659574468*h^2+.5*h-.2659574468*h^2)+0.26*P)/(h*P*1.2); 而且根据如上结果我们可以观察出人腿做功（Wx(h)+Wy(h)）与实际有效功Mgh之间的关 系随h变化的过程图。 其中红线为人腿做的总功，黄线为有效功Mgh。这种变化也是符合我们感觉的，例如，随h的增大，我们迈上台阶会感到越发的费力，h越大这种变化越明显。 随后进行几组实验来确定P的近似取值。分别选取不同的楼梯，从下走到上按一般速率（不感到劳累），并记录下经过的时间。并根据假设与上式分别求得P，得到下表 次数 台阶数 n 台阶高度 h 总高度H 时间 t 功率 P 1 20 0.17 3.4 18.11 142.34 2 18 0.15 2.7 14.83 140.49 3 25 0.14 3.5 18.92 133.09 4 16 0.18 2.88 15.06 144.31 5 20 0.16 3.2 16.87 146.18 6 22 0.17 3.74 18.87 152.94 7 20 0.15 3 15.79 148.92 8 18 0.16 2.88 14.91 149.79 9 16 0.17 2.72 15.10 134.85 经实践证明，P并没有随总高度H以及h的变化而发生太大变化，说明我们之前的假设是基本合乎情理的。这里取9次测量的平均值作为P，所以我们得到P=143.66. 我们在第一种情况下对T进行分析。取H=3.4 >f:=h->3.4*(1.2*(2*0.47*53*9.8)/(2*0.47-h)*(.4999999999*h-.2659574468*h^2+.5*h-.2659574468*h^2)+0.26*143.65)/(h*143.65*1.2); plot(f(h),h=0.1..0.5); 由图象，我们观察到，确实存在这样一个h使得总时间最少，也就是说任意给出某h下上楼的时间，就可以算得在此情况此功率P下,时间最小时h的理想高度。上图中，从0.19到0.24米间减少的时间在0.2秒左右，而这种时间的优化由于太小（0.2秒）以致于我们可以不去考虑（可以近似看为不变）。而时间迅速减少的阶段在0.1到0.19段。那么为了使腿部用力尽量的小，我们不妨将h定在0.19米。 随后我们要问，这种模型的可靠性如何，由于v P是粗略度量的，所以下面我们要对这两个参数进行灵敏度分析。 plot3d(f(h,v),h=0.1..0.5,v=1.1..1.3,axes=boxed); plot3d(f(h,p),h=0.1..0.5,p=140..154,axes=boxed); 从三维图形可以观察出，模型还是比较可靠的。这里没有用老师上课应用的灵敏分析方法是因为我只想直观的表现出解对参数的连续依赖程度。仅仅用离散数据似乎是不直观的。 到这里为止，已经算得对于我来说，最佳的台阶高度应该为0.19米左右，也就是说，这个高度可以最充分而有效的利用我的正常功率，使上楼总时间最短，而不致超过限度而感到疲劳。 这里顺便说明一下下楼过程，人的下楼过程在短距离内完全可以近似看为腿部做0功并完全由重力做功的过程。由于重力是保守力，那么下楼时间应该于h近似无关。但是长时间下楼为何又使我们感到疲劳呢？原因也许是下楼时的缓冲用力。毕竟人不同于木块和小球，过快的下降对腿部以及身体的冲击造成人的不适感，因此腿部总要做一些功使其缓慢下降，平稳着陆。 我在这里引入缓冲时间 这一变量并且 其中T为下楼实际总时间，L为台阶宽度，v为水平行走速度。显然 便为缓冲(延迟)时间总和。对于大部分正常人，在短的距离下楼过程中，在h正常范围内(上文算得的范围内)， 都可近似看为0。则我们只许讨论上楼的过程即可。然而，是不是 可以永远被忽略呢？答案显然是否定的。例如当H很大时 就是H与h的函数了(H的影响不可忽略)，又如一些特殊人群老年人，残疾人等等 便会相当大，这时下楼这一过程就要单独考虑了。 五．模型的检验 由于这个以上数据的特殊性，便使模型过分特殊化了，毕竟台阶不是我一人走。然而自己是个正常人，即使考虑到众多人参数的不确定性因素，变化也不会太大。 经调查发现，校园内各台阶都是在0.16到0.2米之间变动，最低为科技楼前台阶，最高为四食堂前台阶。宽度都为近似脚的长度，说明模型的结论还是勉强可以的（虽不那么准确）。这就相当于对模型做了一定程度的检验（因为台阶的高度可以根据实践进行适当调整，不适当的高度一定无法存在的，或是被改造，或是在下一次建设中改进） 进一步，我们可以参考1999年6月1日起实施的《建筑设计规范GB50096-1999》的相关规定：“楼梯踏步宽度不应小于0.26m，踏步高度不应大于0.175m，坡度为33.94°，接近舒适性标准。”而其中的0.26一定是脚长，0.175便是最佳高度。（此结果也许是相关力学家与统计学家做出的结果，应该是比较权威的数据） 误差分析：从上面的检验可以看出，计算的结果与实际确实有着差异，计算的h偏大，造成这种偏差的原因我归结为如下几点 (1) 人的体重差异 (2) 身高以及腿长的差异 (3) 人的脚长差异 (4) 身体前倾的速度（这里取为行走速度，然而过程一，只是前倾过程，其速度一定要比行走速度大，可不易测量，因此误差一定不可避免） (5) F随腿的运动而变化的函数未精确知道（将涉及复杂的人体动力学，由于所学知识有限，为化繁为简，只好假设其大小恒定。计算结果又无太大偏差，说明假设基本合理，但误差同样不可避免） (6) 人的正常功率的差异，例如：老年人与青壮年，专业运动员与普通人所能承受的运动量一定不同 因此如果能够精确知道如上数据，有理由相信计算结果的误差会非常之小。模型将会更加可靠。 六．模型的意义 通过对此模型的分析，找到了F v P c L M 之间的大致关系。但也由此提出了一个问题，建筑设计规范《GB50096-1999》中的规定是否太片面呢？其中数据0.175米一定是一个统计平均值。在某些特定场合一定要再进行进一步明确的规定，例如：中学校舍与大学校舍台阶高度可以等高。然而幼儿园内，养老院内，康复中心内的台阶就一定要另做规定。否则会由于台阶高度的不适当导致危险的发生。如果我们得到相关数据便可根据模型，分别计算最适高度，从而将建筑设计规范的内容进行扩充。 END
8. 竞赛数学建模论文？
数学建模竞赛是数学知识的真正实践。中国大学生数学建模竞赛开展二十余年来,经过萌芽、缓慢发展已逐渐成熟起来,受到了教育部门、教师、学生的普遍重视。下文是我为大家蒐集整理的关于的内容，欢迎大家阅读参考! 篇1 浅析数学建模竞赛在高职数学教学中的重要性 摘 要：数学建模竞赛作为高职数学教学中一项重要的竞赛活动，其作为高校课外科技活动中规模最大的活动，在正常有效地开展下不仅促进了高校学生更好地掌握好计算机与数学知识综合运用的能力，而且也为高职学校的数学教学提供了更加科学性、创新性的教学内容和方法。 关键词：数学建模;高职数学;重要性 在高职数学教学过程中有效地运用数学建模竞赛是推进现代化数学教学发展的一项重要内容，其对于学校教学理念的转变、加强数学教学内容方法的改革、构建专业化数学教师团队的发展以及深化学生科技活动的创新具有重要意义。 一、推进高职数学教学理念的转变 随着社会化分工的精细化以及高职学校自身的发展，现在的高等职业技术学校不同于一般的高中教学，其教学任务重在培养面向生产、建设、管理、服务等一线的高技能型的人才，教学的核心在于提高学生的实际处理问题的能力以及创新能力。其中在高职学校数学教学过程中，其最终的目标就是要培养学生对于数学的具体实践意识、动手能力以及具有开创性的活动能力，在新时期对于高职数学专业的学生提出新理念和要求的情况下，在数学教学过程中引进“数学建模竞赛”这一活动，完全突破了传统的重理论教学的数学教学模式，取而代之的是以数学的实际应用能力为核心的数学教学理念。具体来说，数学建模竞赛在教学活动中的有效解决能够让这些学生充分认识到将知识学以致用的目的，与此同时，通过对数学建模竞赛问题的解决可以有效地激发学生对于以后就业、创业的信心和提高这些学生处理问题的逻辑思维能力。可以说，在运用了数学建模竞赛课堂的数学教学中，那些高职学生的数学思维能力会有一定程度的提高，其对于高职学生学习数学应该掌握的应用知识以及具体的学习思路都会有很大程度的改变，在通过参加数学建模竞赛的过程中逐渐地转变自身对于数学学习的理念，进一步提高学生对于数学学习的具体应用能力。 二、加强高职数学教学内容、方法的改革 数学建模竞赛的发展使其更加具有生活性，通常情况下，数学建模竞赛中的内容都是来自于现实中的工程技术以及在管理科学实践过程出现的具体问题，随着数学建模体系和规模的发展，现在的这些竞赛中所涉及的试题质量更加真实、范围幅度也更广泛。从高职数学本身的属性来说，对于基本数学知识的掌握是最基础的，只有这样才能为后期专业课程以及实际问题的解决提供良好的支援。而数学建模竞赛的内容正好是来自于各个不同的学科，只是通过相关的处理之后转化为了数学问题，那么这些高职学生在处理这些建模竞赛中的具体问题时，无外乎通过三种情况对数学进行建模：根据具体资料变化趋势对其进行整合;把在导数应用中所求得的极大值或者极小值作为最优化方法;通过使用一阶微分方程建立简化的数学模型。不难发现，这些对数学进行建模的内容和方法也是在今后的数学实践处理过程中，需要经常用到的知识，但是在原来高职学校数学教学的过程中，通过数学建模竞赛就已经把这些知识贯穿到其教学活动中，其不仅能提高高职数学教学内容的质量，而且也为这些学生学习和应用具体的数学知识提供了更好的方法，可以有效地促进高职数学教育事业的发展。 三、构建专业化数学教师团队的发展 从目前数学建模竞赛中所包含的题目来看，有很多赛题都是来自于实践生活中的科研活动，这种选题的方式，一方面提高了数学建模竞赛的真实性和有效性，另一方面也在一定程度上为高职数学教学的教师带来了挑战，在这种情况下，这些教师不仅必须不断地更新自身的知识库，还要对数学建模的方式以及相关软体的应用进行学习和应用，才能对高职学生数学知识的学习进行指导。具体来说，融入了数学建模竞赛的数学教学模式，其数学教师在教学的实践过程中由原来的知识讲解转变为了教学具体活动的引导者，他们在进行具体课程的教学之前，必须对其教学任务和教学内容录制成为“微课”或者“慕课”的形式，从而为学生学习数学建模的知识提供更多更好的机会，但这也使得这些教师必须对这些内容进行专业化的理解和体会，从而转化为更易让学生学懂的各种学习内容和具体的学习形式。与此同时，在进行数学教学的课程上，这些教师还要为学生解决数学建模竞赛中遇到的问题进行答疑，构建一种具有研讨氛围的课堂模式;在课后，相关的数学教师也要为学生布置或者引导学生解决一些专案任务，形成课前、课中、课后一体化的引导体系，在这其中通过有效数学建模竞赛这一载体，为专业化的数学教师队伍的培养提供了有效的平台。 四、促进学生科技活动创新性的进行 一般情况下，对于数学建模竞赛中那些来自于实践生活中、工业以及其他行业中的具体问题，都要求高职学生在限定的时间内提出具体解决的方案和途径，时间通常情况下是三天，因为时间比较短，很多时候学生想到的很多其他的想法并不能统一付诸实践，所以，可以把数学建模竞赛作为数学教学课后继续学习研究的课题，这对于高职学生进行创新性活动具有重要的推动作用。从近几年高职学校参加数学建模竞赛人数的变化来看，其数量逐年获得了增加，而且其获得的成绩也有了一定的提高，这些参加过数学建模竞赛的高职学生一般都已经具备了不同程度的科研意识和创新意识，在此基础上，在高职学校通过开展高职科技创新专案活动，可以更进一步地探索和挖掘这些高职学生的创新才能，与此同时，通过拓展数学建模其他相关活动的进行，如，构建第二课堂、开展数学建模讲座、组织数学建模培训班以及构建数学建模的具体方式等活动，都可以推动数学建模竞赛在高职数学教学中的应用价值，进一步促进这些高职学校学生对创新性科技活动的积极性和创新成果。 总之，在高职数学教学过程中，引入数学建模竞赛是顺应现代高职学校数学教学发展的需要，通过对数学建模竞赛进行有效的运用，不仅可以提高学生学习数学知识的各种能力，而且对于高职数学教学的改革以及专业化教师队伍的建设都有很重要的意义。 参考文献： [1]周玮.基于数学建模竞赛促进高职数学教学改革[J].现代教育，201203. [2]叶其孝.把数学建模、数学实验的思想和方法融入高等数学课的教学中去[J].工程数学学报，200308. >>>下页带来更多的
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