2020建模国赛模拟题目-新型冠状肺炎的预测与控制

目   录

1.问题初步解析

问题1分析

问题2分析

问题3分析

问题4分析

问题5分析

问题核心总结

2.模型假设

3.问题分析

4.模型的建立和求解

5.传染病模型的建立


1.问题初步解析

分析题目:找关键词

找方法预测未来数据、控制疫情

预测模型:时间序列分析、线性拟合、非线性拟合、插值拟合、回归、人工神经网络、微分方程、偏微分方程(描述连续变化情况)、灰色预测

控制:动态调参过程、改变外在条件(参数)、控制疫情-->目标:感染人数越少越好   减少条件->优化 运筹学   规划:线性规划、非线性规划、整数规划

构建目标函数、约束条件   灵敏度分析:调参   观察改变参数后,结果是怎样的。

关键词:传染病------->国赛:非典问题

问题1分析

国家:庞大、包括很多城市、全局范围;城市:小区域、局部范围。

传染病模型:元胞自动机、微分方程模型(相对准确、完善的模型)、扩散机理、传播途径、致病机理

灰色预测:无法得知内在关联、无法从本质原理上解释

模型受到很多干扰情况、黑人...

微分方程模型:随时间、空间 有规律地变化   --》 算出变化率、构建微分方程组、解出函数表达式

问题2分析

SI、SIS、SIR

灵敏度分析:通过调参(改变参数数值),增加或减少10%、20%、30%...,观察结果的变化(可能是不同人群的数量的变化趋势)。

误差分析:与实际数据进行对比。不同参数情况下,与实际数据进行对比,看哪个参数对应的数据与实际数据最为吻合。得出相对误差

稳定性分析:结果(模型)是否稳定、看参数对模型结果的影响大不大、【大:不稳定;小:稳定】

问题2关键词:灵敏度分析

问题3分析

等待排队时间(买票、打饭):一般是泊松分布                 负指数分布\lambda e^{-\lambda t}                    概率论数理统计问题

排队论求解

问题4分析

美赛:连环犯罪罪犯的寻找   给出凶杀案地理位置,找出罪犯的可能藏身地点   规律???   溯源???

模型:圆的半径知识求解(以圆为半径,四周扩展)...   图论知识(案件地点:节点;找度最大的节点)

美赛:电话信息、短信-->搜索犯罪头目

问题5分析

可行性:灵敏度分析、溯源、隔离强度的调控、数学模型的分析->得出有效结论、评判建议的实施难易程度(增强隔离强度)、对每一条措施进行分析(可能性有多大)、

国赛:太阳影子定位

问题核心总结

问题核心总结:

  1. 微分方程
  2. 灵敏度分析
  3. 排队论与概率统计
  4. 溯源(土语网络模型、圆的知识、其他文献溯源方法)
  5. 建议与措施、可行性分析

2.模型假设

仅作参考

1.方便微分方程组的建立,di / dt

3.问题分析

数值解、解析解

4.模型的建立和求解

机理不同、模型假设不同

SEIR模型:考虑了隔离强度,相对简单。

5.传染病模型的建立

△t 很小很小:差分方程--转-->微分方程组

稍后更新...