还有许多问题: 现在我们有条件可以在电脑屏幕上观察收费站的运作情形亏 车流到达时,等候的时间和车队的长度会随机增减变化。 旅游旺季时,高峰时间的队伍是否经常都太长了? 加一个收费车道会怎样? 如果假如增加的这个车道只收现金又会怎样? 假如我们把进站距离拉长,让驾驶员有较多时间找出最短的 队伍,情况会如何? 如果万一交通量增加一倍,那会变成什么状况? 当然不可能发生什么好事,但也许我们可以有办法不让现金 车道的队伍太长,因而挡住要去排电子收费车道的车辆
还有许多问题: • 现在我们有条件可以在电脑屏幕上观察收费站的运作情形。 • 车流到达时,等候的时间和车队的长度会随机增减变化。 • 旅游旺季时,高峰时间的队伍是否经常都太长了? • 加一个收费车道会怎样? • 如果假如增加的这个车道只收现金又会怎样? • 假如我们把进站距离拉长,让驾驶员有较多时间找出最短的 队伍,情况会如何? • 如果万一交通量增加一倍,那会变成什么状况? • 当然不可能发生什么好事,但也许我们可以有办法不让现金 车道的队伍太长,因而挡住要去排电子收费车道的车辆。 •
随机模拟像我们的收费站这样,内部有复杂相龄性 的系统,已经有一种标准做法。细节多得可怕,过 是观念却很简单。模拟背后的观念,就是我们这 课程的主题。 我们引出这个例子来说明随机模拟方法,一部分 原因是设计收费站的工程师的确是一这个方法来计 算概率并优化处理的,另一个原因是我们可以通过 这种随机模拟的方法重新地来思考概率模型的意义 本课程我们一是要介绍困难的部分,也就是如何建 立模拟模型,二是要介绍一下MATLAB语言,然 后较容易地让计算机去重复10000次,就可以得到 有用的结论了
• 随机模拟像我们的收费站这样,内部有复杂相关性 的系统,已经有一种标准做法。细节多得可怕,但 是观念却很简单。模拟背后的观念,就是我们这门 课程的主题。 • 我们引出这个例子来说明随机模拟方法,一部分 原因是设计收费站的工程师的确是一这个方法来计 算概率并优化处理的,另一个原因是我们可以通过 这种随机模拟的方法重新地来思考概率模型的意义。 • 本课程我们一是要介绍困难的部分,也就是如何建 立模拟模型,二是要介绍一下MATLAB语言,然 后较容易地让计算机去重复10000次,就可以得到 有用的结论了
2、模拟的建模: 根据上面所定位的数学方法,详细定量地阐述上 设的变量关系或者演化机理,用数学公式将它们表逐 出来,建立有关的函数关系、方程式和可能的约束条 件或恒等关系式。这里还包括收集数据和开发模型 这包括建立适当的公式或方程,收集所有必要的数据 建立所研究的系统或问题地理论模型。所开发建立的 模型尽可能简单,主要关注造成决策差异的关键因素 可能的话,对这些数学关系式进行量纲分析,以保证 写出合理、有意义的数学式子。建模的基本规则是 首先建立简单模型,然后根据需要进一步修正和充实 是数学建模的核心环节。(三维定位法)
2、模拟的建模: • 根据上面所定位的数学方法,详细定量地阐述上面假 设的变量关系或者演化机理,用数学公式将它们表述 出来,建立有关的函数关系、方程式和可能的约束条 件或恒等关系式。这里还包括收集数据和开发模型。 这包括建立适当的公式或方程,收集所有必要的数据, 建立所研究的系统或问题地理论模型。所开发建立的 模型尽可能简单,主要关注造成决策差异的关键因素。 可能的话,对这些数学关系式进行量纲分析,以保证 写出合理、有意义的数学式子。建模的基本规则是: 首先建立简单模型,然后根据需要进一步修正和充实。 • 这阶段是数学建模的核心环节。 (三维定位法)
“三维定位法” 1.时间性方面的考虑:是静态还是动态; 如果是静态的,考虑对它们是做简单概率模拟还是做 复合模拟;如果是动态的,那么时间变量应采用离散的 还是连续的; 2.随机性方面的考虑:是确定性的还是随机的; 如果是随机的,那么是否有某些变量的数据资料?若 有,则应考虑对它们是做统计分析还是做机理分析; 3.优化性方面的考虑:是具有优化目标还是无优化目标
“三维定位法” 1.时间性方面的考虑:是静态还是动态; 如果是静态的,考虑对它们是做简单概率模拟还是做 复合模拟;如果是动态的,那么时间变量应采用离散的 还是连续的; 2.随机性方面的考虑:是确定性的还是随机的; 如果是随机的,那么是否有某些变量的数据资料?若 有,则应考虑对它们是做统计分析还是做机理分析; 3.优化性方面的考虑:是具有优化目标还是无优化目标
例:赶上校车的概率 【问题】如图,一班校车从徐汇站开往闵行站, 到达闵行站后立即返程。某人每天需要赶往徐汇 站乘上这趟校车. 某人 校车运行方向 思考:请研究他能否赶上这趟校车。 他已了解到: 寸)校车从徐汇站到闵行站的运行时间是均值 为30分钟,标准差为2分钟的随机变量;
• 【问题】如图,一班校车从徐汇站开往闵行站, 到达闵行站后立即返程。某人每天需要赶往徐汇 站乘上这趟校车. A B 校车运行方向 某人 他已了解到: 1)校车从徐汇站到闵行站的运行时间是均值 为30分钟,标准差为2分钟的随机变量; 思考:请研究他能否赶上这趟校车。 例:赶上校车的概率