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排队论文献

发布时间:2023-02-23 17:51

排队论文献

电子商务条件下我国企业物流模式研究 摘要:本文认为,电子商务时代,物流发展出现服务化、信息化、自动化、智能化、网络化、柔性化、一体化、国际化趋势,对传统物流观念、企业物流系统结构、物流运作方式、物料采购、客户服务、运输以及存货等都产生了巨大影响。文章提出,在电子商务环境下,我国企业必须根据自己的实际情况选择适合自身发展的物流模式,在积极推进第三方物流的同时,灵活运用自营物流、物流联盟模式或者多种模式共同发展,使企业获得最佳的经济效益。 关键词:电子商务,物流联盟,自营物流,第三方物流 电子商务的迅速发展给人类经济生活带来了前所未有的变革,这场变革所产生的产业大重组,将把现代物流业提升到一个非常重要的位置。物流是电子商务的瓶颈,也是电子商务的基础和条件,没有物流的发展和支撑,电子商务将成为空中楼阁。但电子商务的发展,也给企业物流的发展带来新的课题,人类已经进入网络经济时代,电子商务的发展是大势所趋,企业必须顺应这—人类社会发展规律,建立适应电子商务环境的企业物流模式。 一、电子商务的发展现状 互联网的迅猛发展以及其所创造的无与伦比的效率与价值,使得构建在互联网之上的电子商务应运而生,且发展强劲。 电子商务有着巨大的市场与无限的商业机遇,现实的和潜在的商业利润丰厚。根据美国朱庇特(Jupiter)研究公司的预计,未来五年里,B2B电子商务将会飞快成长,从2004年的3360亿美元增至2005年的6.3兆亿美元,整个经济中B2B电子商务所占比例将从目前的3%增至42%。在未来数年中,亚太地区的B2B电子商务市场(不包括日本)将占全球电子商务市场销售总额7.3万亿美元的13.6%。在2004年,亚太地区的电子商务企业将有91%的企业是以B2B模式运作,B2B交易网站将会成为市场主导。截止到 2004年12月31日,我国上网用户总数突破9000万,网站数量达到65.2万个,网上购物成为时尚,用户使用电子银行在网上直接付款超过货到付款方式。易观国际《互联网研究系列报告——电子商务 (2004)》显示,我国电子商务的交易总额在2004年达到4400亿元, 2005年即增至6200亿元。 电子商务是通过互联网络进行商务活动的新模式,是21世纪信息化、网络化的产物,代表了未来商务的发展方向。电子商务的产生使复杂的多渠道的商品交易简单化、快捷化,减少了交易成本,简化了交易流程,提高了交易效率。电子商务是商业领域内的一次革命,而电子商务物流则是物流领域内的一次革命。要改变过去那种重商流、轻物流的思想,把物流提升到竞争战略的地位,注重社会电子化物流系统的发展。国家与企业共建电子化物流系统从而形成全社会的电子化物流系统,需要政府和企业共同出资,政府要在高速公路、铁路、航空、信息网络建设等方面投入大量资金,以保证交通流和信息流的通畅,形成一个覆盖全社会的交通网络和信息网络,为发展电子商务物流提供良好的社会环境。企业要投资于现代物流技术,要通过信息网络和物流网络,为客户提供快捷的服务,提高竞争力。要吸引更多的制造企业和商业企业上网,通过上网提高企业的竞争力和盈利水平,促进电子商务的发展,从而促进电子商务物流的发展。信息化、全球化、多功能化和一流的服务水平,已成为电子商务环境下企业追求的目标。 但企业在发展电子商务时也面临着一些问题。 一是互联网对传统企业似乎是一种“中断的技术”,它将挑战企业现有的组织、生产流程及人员心态,改变传统经营模式,使拥有文化基础的传统企业很难接受它。 二是由于经营模式比较成熟,无法得到投资者的青睐,很难迅速获得大额融资,使开展电子商务面临巨大的资金缺口。 三是营销模式的改变。零售企业具有较好的商务经营和配送优势,精减库存和货架计划,但要完全适应网络零售环境下地域广泛、业务量小、送货上门的个性化营销的新型网络零售模式,还需要一个过程。 四是缺乏既懂商务又懂技术的复合型人才,且网络人才资本昂贵。 二、电子商务对企业物流的影响 1.电子商务条件下物流的特点 在电子商务时代,物流有了一系列新特点: (1)服务化。现代物流以实现顾客满意为第一目标。 (2)信息化。电子商务时代,物流信息化是发展的必然要求。 (3)自动化。核心是机电一体化,外在表现是无人化,效果是省力化,另外还可以提高作业能力,提高物流效率。 (4)智能化。这是物流自动化、信息化的高层次应用。 (5)网络化。网络化也是信息化,它有两层含义:一是计算机通迅网络系统;二是组织网络化。网络化也是物流信息化的必然。 (6)柔性化。柔性化是指根据顾客的需求灵活变化生产工艺,是以实现“顾客为中心”的理念而在生产领域提出来的。 (7)一体化。电子商务的发展,使物流内部、供应链之间以及企业与外界的物流联系更加紧密,更趋一体化。 (8)国际化,电子商务的发展,国际物流必然迅速发展,也使企业物流的发展日趋国际化。 2.电子商务对企业物流的影响 电子商务条件下物流具有新的特点,将对企业物流产生巨大的影响,现代企业如何应用,建立一套适应电子商务的现代物流系统,可以从以下几个方面进行分析: (1)对传统物流观念的影响。电子商务将改变人们传统的物流观念。电子商务作为一个新兴的商务活动,为物流创造了一个虚拟性的运动空间。在电子商务的状态下,人们在进行物流活动时,物流的各种职能及功能可以通过虚拟化的方式表现出来,在这种虚拟化的过程中,人们可以通过各种组合方式寻求物流的合理化,使商品实体在实际运动过程中达到效率最高、费用最省、距离最短、时间最少。 (2)对企业物流系统结构的影响。电子商务对企业物流系统结构的影响,主要表现在以下几个方面: 一是由于网上客户可以直接面对制造商并可获得个性化服务,故传统物流渠道中的批发商和零售商等中介将逐步淡出。 二是由于网上时空的“零距离”特点与现实世界的反差增大,客户对产品的可得性心理预期加大,导致企业在交货速度上的压力也随之增大。因此,物流系统中的港、站、库、配送中心、运输线路等设施的布局、结构和任务将面临较大的调整。 三是信息共享的即时性使制造商在全球范围内进行资源配置成为可能,故其组织结构将趋于分散并逐步虚拟化。当然,这主要是那些拥有品牌和产品在技术上已经实现功能模块化及质量标准化的企业。 四是大规模的电讯基础设施建设将使那些能够在网上直接传输的有形产品的物流系统隐形化。这类产品主要包括书报、音乐、软件等,即已经数字化的产品的物流系统将逐步与网络系统重合,并最终被网络系统取代。 (3)对物流运作方式的影响。首先,电子商务可使物流实现网络的实时控制。传统的物流活动在其运作过程中,不管是以生产为中心,还是以成本或利润为中心,其实质都是以商流为中心,从属于商流活动,因而物流的运动方式是紧紧伴随着商流来运动。在电子商务下,物流的运作是以信息为中心的,信息不仅决定了物流的运作方向,而且也决定着物流的运作方式。在实际运作过程中,通过网络上的信息传递,可以有效地实现对物流的实时控制,实现物流的合理化。 其次,网络对物流的实时控制是以整体物流来进行的。在传统的物流活动中,虽然也有计算机对物流实时控制,但这种控制都是以单个的运作方式来进行的。而在电子商务时代,网络全球化的特点,可使物流在全球范围内实施整体的实时控制。 (4)对物料采购的影响。企业在网上寻找合适的供应商,从理论上讲具有无限的选择性,这种无限选择的可能性将导致市场竞争的加剧,并带来供货价格降低的好处。但是,频繁地更换供应商将增加资质认证的成本支出,并面临较大的采购风险。所以,从供应商的立场来看,应对竞争的必然对策是积极地寻求与制造商建立稳定的渠道关系,并在技术、管理、服务等方面与制造商结成更稳固的战略联盟。同样,制造商也会从物流的理念出发来寻求与合格的供应商建立一体化供应链。作为利益交换条件,制造商和供应商之间将在更大范围内和更高层次上实现信息资源共享。通过物流信息系统的对接,使供应商与制造商紧密地连接在一起。 (5)对客户服务的影响。要求实现客户服务的个性化,只有当企业对客户需求的响应实现了某种程度的个性化对称时,企业才能获得更多商机。这就要求企业网站的主页设计要个性化,要针对特定的客户群体;要求根据客户需求的变化进行不同的服务营销组合,实现企业经营的产品或服务的个性化;要求企业对客户追踪服务的个性化。网络时代客户需求的个性化增大了市场预测的离散度,故发现客户个性化服务需求的统计特征将主要依赖对客户资料的收集、统计、分析、追踪等。 (6)对运输的影响。在电子商务条件下,速度已上升为最主要的竞争手段。物流系统要提高客户对产品的可得性水平,在仓库等设施布局确定的情况下,运输将成为决定性的因素。 (7)对存货的影响。一般认为,由于电子商务增加了物流系统各环节对市场变化反应的灵敏度,可减少库存,节约成本,相应的技术手段也由看板管理(QIT)和物料需求计划 (MRP)等转向配送需求计划(DPR)、重新订货计划(ROP)和自动补货计划(ARP)等基于对需求信息作出快速反应的决策系统。但从物流的观点来看,这实际是借助于信息分配对存货在供应链中进行了重新安排。存货在供应链中总量是减少的,但结构上将沿供应链向下游企业移动,即经销商的库存向制造商转移,制造商的库存向供应商转移,成品的库存变成零部件的库存,而零部件的库存变成原材料的库存等等。 三、国外电子商务条件下的物流解决方案 国外电子商务已非常发达,其电子商务条件下物流的解决方式以美国的物流中央化、日本的高效配送中心等最为典型: 1.美国——物流中央化。美国物流中央化的物流模式强调“整体化的物流管理系统”,是一种以整体利益为重,冲破按部门分管体制,统一从整体进行规划管理的管理方式。在市场营销方面,物流管理含分配计划、运输、仓储、市场研究、为用户服务五个过程。在流通和服务方面,物流管理过程含需求预测、订货过程、原材料购买、加工过程,即从原材料购买直至送达顾客的全部物资流通过程。 2.日本——高效配送中心。物流过程是:生产——流通——消费——还原(废物的再利用及生产资料的补足和再生产)。物流是非独立领域,受多种因素制约。物流(少库存多批发)与销售(多库存少批发)相互对立,必须利用统筹来获得整体成本最小的效果。物流的前提是企业的销售政策、商业管理、交易条件。 3.适应电子商务的一种全新的物流模式——物流代理.物流代理 (含义为第三方提供物流服务)。物流代理是“物流渠道中的专业化物流中间人,以签订合同的方式,在一定期间内,为其他公司提供的所有或某些方面的物流业务服务”。 从广义的角度与物流运行的角度看,它包括一切物流活动及发货人可以从专业物流代理商处得到的其他一些价值增值服务。提供这一服务是以发货人和物流代理商之间的正式合同为条件的。这一合同明确规定了服务费用、期限及相互责任等事项。狭义的物流代理专指本身没有固定资产但仍承接物流业务,借助外界力量,负责代替发货人完成整个物流过程的一种物流管理方式。物流代理公司承接了仓储、运输代理后,为减少费用的支出,同时又要使生产企业有利可图,就必须在整体上尽可能地加以统筹规划,使物流合理化。 四、电子商务条件下我国企业物流模式 根据电子商务的发展情况和电子商务条件下物流的特点,结合国外发达国家的经验,我国企业在电子商务条件下可采取的物流模式主要有: 1.企业自营物流模式。企业自营物流是指企业自身经营物流业务,组建全资或控股的子公司完成企业物流配送业务。 对于已开展普通商务的公司,可以建立基于Internet的电子销售商务系统,同时可以利用原有的物资资源承担电子商务的物流业务。拥有完善流通渠道包括物流渠道的制造商或经销商开展电子商务业务,比ISP、ICP或Internet经营者为从事电子商务而开辟销售渠道和物流系统更加方便。 国内从事普通销售业务的公司主要包括制造商、批发商、零售商等。制造商进行销售的倾向在20世纪90年代表现得比较明显,从专业分工的角度看,制造商的核心业务是商品开发、设计、制造,但越来越多的制造商不仅拥有庞大的销售网络,而且还有覆盖整个销售区域的物流配送网,国内大型制造商的生产人员可能只有3000-4000人,但营销人员却有一万多人,制造企业的物流设施普遍要比专业物流公司的物流设施先进。这些制造企业完全可以利用原有的物流网络和设施支持电子商务业务,开展电子商务不需要新增物流、配送投资。对这些企业来讲,比投资更为重要的是物流系统的设计和物流资源的合理规划。 2.第三方物流模式。第三方物流随着物流业的发展而发展,是指为适应电子商务发展而采用的一种全新的物流模式,又称物流代理,是物流专业化的重要形式。物流业发展到一定阶段必然会出现第三方物流,且它的占有率与物流业的水平之间有着非常紧密的相关性。第三方物流的发展程度反映和体现着一个国家物流业发展的整体水平。现代意义上的第三方物流是一个约有 10-15年历史的行业。第三方物流是现代物流服务发展的趋势所在,第三方物流作为我国物流业发展过程中一种新型的管理模式,已经过近几年实践的检验,并在实践中不断发展完善。 (1)物流业务的范围不断扩大。一方面,商业机构和各大公司面对日趋激烈的竞争,不得不将主要精力放在核心业务上,将运输、仓储等相关业务环节交由更专业的物流企业进行操作,以求节约和高效;另一方面,物流企业为了提高服务质量,也在不断拓宽业务范围,提供配套服务。 (2)提供客户定制的物流服务。很多成功的物流企业根据第一方、第二方的谈判条款,分析、比较自理的操作成本和代理费用,灵活运用自理和第三方两种方式,提供客户定制的物流服务。 (3)物流产业的发展潜力巨大,具有广阔的发展前景。第三方物流已经成为适应电子商务的一种全新的物流模式。这种集成模式的发展,来自电子商务成功的经验,并加快了物流一体化的发展进程。 3.物流一体化。物流一体化是以物流系统为核心的由生产企业经由物流企业、销售企业直至消费者供应链的整体化和系统化。它是在第三方物流基础上发展起来的新的物流模式。在这种模式下,物流企业通过与生产企业建立广泛的代理或买断关系,与销售企业形成较为稳定的契约关系,从而将生产企业的商品或信息进行统一处理后,按部门订单要求配送到店铺。这种模式还表现为用户之间广泛交流供应信息,从而起到调剂余缺、合理利用、共享资源的作用。在电子商务时代,这是一种比较完整意义上的物流配送模式,国内海尔集团的物流配送模式基本上达到了物流一体化模式的标准。 4.物流联盟模式。物流联盟 (Logistics Alliance)是指两个或两个以上的经济组织为实现特定的物流目标而采取的长期联合与合作,其目的是实现联盟参与方的“共赢”。物流联盟具有相互依赖、核心专业化及强调合作的特点,是一种介于自营和外包之间的物流模式,可以降低前两种模式的风险。物流联盟是为了达到比单独从事物流活动更好的效果而使企业间形成相互信任、共担风险、共享收益的物流伙伴关系。企业之间不完全采取导致自身利益最大化的行为,也不完全采取导致共同利益最大化的行为,只是在物流方面通过契约形式形成优势互补、要素双向或多向流动的中间组织。联盟是动态的,只要合同结束,双方又变成追求自身利益最大化的单独个体。狭义的物流联盟存在于非物流企业之间,广义的物流联盟包括第三方物流,本文指的是狭义的物流联盟。 在电子商务条件下,我国企业必须根据自己的实际情况选择适合自身发展的物流模式。国际上流行的做法是电子商务企业将物流全部交给第三方物流企业,我国则应在积极推进第三方物流发展的同时灵活运用自营物流、物流联盟或者多种模式共同发展,使企业获得最佳的经济效益。

关于滴滴出行高峰排队问题的思考

写在前面:

打车存在排队的主要原因是存在供需失衡,关于宏观方面的供需方面的问题暂且不论,这里只讨论排队流程发生时的流程处理。

无论是线上排队系统还是线下排队系统, 排队系统的基本结构由四个部分构成:来到过程 (输入) , 服务时间, 服务窗口和排队规则【1】。 针对排队系统的改良,实质就是对四个部分体验的优化。

图:排队模型

1.来到过程

基本描述:针对乘车模型,来到过程实质是乘车用户发起乘车请求的过程。排队现象的产生是由于短时间内某区域的乘车需求和车辆供给不足造成的。

解决方案:

司机端:提前引导聚集,缓解供需失衡:根绝大数据预测某时间在某区域的周期性突发请求(如商业中心电影散场、文艺中心集会闭幕等),在一定时间阈值内引导司机获取这些区域的订单,增加该区域的司机数量。

乘客端:鼓励用户非高峰到达;提醒用户可能存在的高峰打车问题,引导用户提前预订车辆;

2.服务时间

基本描述:排队系统的服务时间在乘车模型中可以分为3大部分:1请求发起到司机相应的时间;2司机接单到抵达乘客上车地点的时间;3司机载客到乘客目的地的时间。

图:滴滴排队服务时间

解决方案:由于接泊时间和载客时间是非排队过程也存在体验,而针对这两部分的优化也存在很多(如在乘车过程中提供视听服务、零食周边等),故不详细讨论,只针对第三部分的时间。

乘车请求发起到司机响应阶段,用户的客户端页面主要包含三个核心元素:1前方等待人数;2预计等待时间;3已等待时间。界面虽然高效,但给用户深深的焦虑感和不确定性。

建议采用多项目策略【2】 ,在总服务时间不变情况下,通过提供交叉服务,摊薄某项目服务时间,缓解过长等待的焦虑情绪,提高用户满意度。多项目策略可优化等待界面,根绝用户等待时间提供诸如短视频等娱乐属性服务。

建议构建用户的焦虑模型 ,用户对于时间的忍耐度存在差异,根绝忍耐的极限,对于预测的等待时间进行小范围调整(大范围调整涉嫌欺诈),增加用户耐受以及等待过程中的沉没成本,降低用户取消订单率。

3.服务窗口

基本描述:滴滴的服务窗口目前可以分为快车、专车、顺风车、出租车、公交、单车等。关于窗口的主要属性包括1.平均排队人数;2平均等待时间;3.平均服务人数;4顾客耐受时间;5数量;6窗口的串并联属性【3】。

图:滴滴出行目前存在的服务窗口

解决方案:1.打车方式并联,提高效率:提供用户多方式打车并行的功能,在用户对于价格敏感度不高的情况下,打包使用用户可接受的打车方式,减少订单等待时间。2.多打车方式信息显示,告知用户期望了解的信息,让用户进行价格、时间的评估,方便用户选择打车方式。3.应急服务窗口推荐:对于目的地距离较近的顾客,联动单车服务,推荐进行单车出行;对于某区域定时定量定线路的情况,衡量产出收益,提供大巴等载客量较大的高效率出行工具;针对某区域时间路线重叠的顾客,提供非常规状态下的拼车建议(平时由于私密性不愿意的拼车的顾客,当前因为从同一区域到另外相近目的地的用户,很大概率存在社会联系,会降低拒绝拼车的心理门槛)。

4.排队规则

基本描述:滴滴的排队规则之前存在加价系统而被谴责,目前采用的先到先服务的基本原则。

解决方案:由于加价插队这种非友好操作不可实现,可以为愿意拿钱换时间的用户进行差异化服务,为他们提供调度车,通过增加调度费用,在可接受的等待时间内,从其他区域调度车辆进行载客服务。

末尾奉上脑图:

图:排队解决方案-脑图

参考文献:

[1]王兴贵,焦争昌.基于排队论的银行排队问题研究[J].湘潭师范学院学报(社会科学版),2008(01):58-60.

[2]魏仁干.基于顾客满意的多项目排队问题研究[J].湖北汽车工业学院学报,2011,25(04):56-59+68.

[3]王莹.排队论模型求解就医排队问题[J].科技资讯,2010(17):238-239.

数学建模全国优秀论文范文

随着科学技术特别是信息技术的高速发展,数学建模的应用价值越来越得到众人的重视,

数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,以下是一篇关于数学建模教育开展策略探究的论文 范文 ,欢迎阅读参考。

大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和 创新思维 ,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。

一、数学建模的含义及特点

数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学 方法 及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。一般来说",数学建模"包含五个阶段。

1.准备阶段

主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。

2.假设阶段

做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。

3.建立阶段

从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。

4.求解阶段

对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。

5.验证阶段

用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。

二、加强数学建模教育的作用和意义

(一) 加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质

数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题, 因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。数学修养和素质自然而然得以培养并提高。

(二)加强数学建模教育有助于提高学生的分析解决问题能力、综合应用能力

数学建模问题来源于社会生活的众多领域,在建模过程中,学生首先需要阅读相关的文献资料,然后应用数学思维、数学逻辑及相关知识对实际问题进行深入剖析研究并经过一系列复杂计算,得出反映实际问题的最佳数学模型及模型最优解。因此通过数学建模活动学生的视野将会得以拓宽,应用意识、解决复杂问题的能力也会得到增强和提高。

(三)加强数学建模教育有助于培养学生的创造性思维和创新能力

所谓创造力是指"对已积累的知识和 经验 进行科学地加工和创造,产生新概念、新知识、新思想的能力,大体上由感知力、 记忆力 、思考力、 想象力 四种能力所构成"[1].现今教育界认为,创造力的培养是人才培养的关键,数学建模活动的各个环节无不充满了创造性思维的挑战。

很多不同的实际问题,其数学模型可以是相同或相似的,这就要求学生在建模时触类旁通,挖掘不同事物间的本质,寻找其内在联系。而对一个具体的建模问题,能否把握其本质转化为数学问题,是完成建模过程的关键所在。同时建模题材有较大的灵活性,没有统一的标准答案,因此数学建模过程是培养学生创造性思维,提高创新能力的过程[2].

(四)加强数学建模教育有助于提高学生科技论文的撰写能力

数学建模的结果是以论文形式呈现的,如何将建模思想、建立的模型、最优解及其关键环节的处理在论文中清晰地表述出来,对本科生来说是一个挑战。经历数学建模全过程的磨练,特别是数模论文的撰写,学生的文字语言、数学表述能力及论文的撰写能力无疑会得到前所未有的提高。

(五)加强数学建模教育有助于增强学生的团结合作精神并提高协调组织能力建模问题通常较复杂,涉及的知识面也很广,因此数学建模实践活动一般效仿正规竞赛的规则,三人为一队在三天内以论文形式完成建模题目。要较好地完成任务,离不开良好的组织与管理、分工与协作[3].

三、开展数学建模教育及活动的具体途径和有效方法

(一)开展数学建模课堂教学

即在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模,介绍建模的过程和思想方法及建模中要注意的问题。案例教学法的关键在于把握两个重要环节:

案例的选取和课堂教学的组织。

教学案例一定要精心选取,才能达到预期的教学效果。其选取一般要遵循以下几点。

1. 代表性:案例的选取要具有科学性,能拓宽学生的知识面,突出数学建模活动重在培养兴趣提高能力等特点。

2. 原始性:来自媒体的信息,企事业单位的 报告 ,现实生活和各学科中的问题等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源。

3. 创新性:案例应注意选取在建模的某些环节上具有挑战性,能激发学生的创造性思维,培养学生的创新精神和提高创造能力。

案例教学的课堂组织,一部分是教师讲授,从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,介绍如何通过合理的假设和简化建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象即检验模型。另一部分是课堂讨论,让学生自由发言各抒己见并提出新的模型,简介关键环节的处理。最后教师做出点评,提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研,这样既突出了教学重点,又给学生留下了进一步思考的空间,既避免了教师的"满堂灌",也活跃了课堂气氛,提高了学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的[4].

(二)开展数模竞赛的专题培训指导工作

建立数学建模竞赛指导团队,分专题实行教师负责制。每位教师根据自己的专长,负责讲授某一方面的数学建模知识与技巧,并选取相应地建模案例进行剖析。如离散模型、连续模型、优化模型、微分方程模型、概率模型、统计回归模型及数学软件的使用等。学生根据自己的薄弱点,选择适合的专题培训班进行学习,以弥补自己的不足。这种针对性的数模教学,会极大地提高教学效率。

(三)建立数学建模网络课程

以现代 网络技术 为依托,建立数学建模课程网站,内容包括:课程介绍,课程大纲,教师教案,电子课件,教学实验,教学录像,网上答疑等;还可以增加一些有关栏目,如历年国内外数模竞赛介绍,校内竞赛,专家点评,获奖心得交流;同时提供数模学习资源下载如讲义,背景材料,历年国内外竞赛题,优秀论文等。以此为学生提供良好的自主学习网络平台,实现课堂教学与网络教学的有机结合,达到有效地提高学生数学建模综合应用能力的目的。[5,6]

(四)开展校内数学建模竞赛活动

完全模拟全国大学生数模竞赛的形式规则:定时公布赛题,三人一组,只能队内讨论,按时提交论文,之后指导教师、参赛同学集中讨论,进一步完善。笔者负责数学建模竞赛培训近 20 年,多年的实践证明,每进行一次这样的训练,学生在建模思路、建模水平、使用软件能力、论文书写方面就有大幅提高。多次训练之后,学生的建模水平更是突飞猛进,效果甚佳。

如 2008 年我指导的队荣获全国高教社杯大学生数学建模竞赛的最高奖---高教社杯奖,这是此赛设置的唯一一个名额,也是当年从全国(包括香港)院校的约 1 万多个本科参赛队中脱颖而出的。又如 2014 年我校 57 队参加全国大学生数学建模竞赛,43 队获奖,获奖比例达 75%,创历年之最。

(五)鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛

全国大学生数学建模竞赛创办于 1992 年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛, 国际大学生数学建模竞赛是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事。参加数学建模大赛可以激励学生学习数学的积极性,提高运用数学及相关工具分析问题解决问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识。

四、结束语

数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,而高校数学教学改革的目的之一是要着力培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力。因此应将数学建模思想融入教学活动中,通过不断的数学建模教育和实践培养学生的创新能力和应用能力从而提高学生的基本素质以适应社会发展的要求。

参考文献:

[1]辞海[M].上海辞书出版社,2002,1:237.

[2]许梅生,章迪平,张少林。 数学建模的认识与实践[J].浙江科技学院学报,2003,15(1):40-42.

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[4]饶从军,王成。论高校数学建模教学[J].延边大学学报(自然科学学版),2006,32(3):227-230.

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[6]郝鹏鹏。工程网络课程教学的实践与思考[J]科技视界,2014,29:76-77.

大部分数学知识是抽象的,概念比较枯燥,造成学生学习困难,而数学建模的运用,在很大程度上可以将抽象的数学知识转化成实体模型,让学生更容易理解和学习数学知识。教师要做的就是了解并掌握数学建模的方法,并且把这种 教学方法 运用到数学教学中。

对教师来说,发现好的教学方法不是最重要的,而是如何把方法与教学结合起来。通过对数学建模的长期研究和实践应用,笔者 总结 了数学建模的概念以及运用策略。

一、数学建模的概念

想要更好地运用数学建模,首先要了解什么是数学建模。可以说,数学建模就像一面镜子,可以使数学抽象的影像产生与之对应的具体化物象。

二、在小学数学教学中运用数学建模的策略

1.根据事物之间的共性进行数学建模

想要运用数学建模,首先要对建模对象有一定的感知。教师要创造有利的条件,促使学生感知不同事物之间的共性,然后进行数学建模。

教师应做好建模前的指导工作,为学生的数学建模做好铺垫,而学生要学会尝试自己去发现事物的共性,争取将事物的共性完美地运用到数学建模中。在建模过程中,教师要引导学生把新知识和旧知识结合起来的作用,将原来学习中发现的好方法运用到新知识的学习、新数学模型的构建中,降低新的数学建模的难度,提高学生数学建模的成功率。如在教学《图形面积》时,教师可以利用不同的图形模板,让学生了解不同图形的面积构成,寻找不同图形面积的差异以及图形之间的共性。这样直观地向学生展示图形的变化,可以加深学生对知识的理解,提高学生的学习效率。

2.认识建模思想的本质

建模思想与数学的本质紧密相连,它不是独立存在于数学教学之外的。所以在数学建模过程中,教师要帮助学生正确认识数学建模的本质,将数学建模与数学教学有机结合起来,提高学生解决问题的能力,让学生真正具备使用数学建模的能力。

建模过程并不是独立于数学教学之外的,它和数学的教学过程紧密相连。数学建模是使人对数学抽象化知识进行具体认识的工具,是运用数学建模思想解决数学难题的过程。因此,教师要将它和数学教学组成一个有机的整体,不仅要帮助学生完成建模,更要带领学生认识数学建模的本质,领悟数学建模思想的真谛,并逐渐引导学生使用数学建模解决数学学习过程中遇到的问题。

3.发挥教材在数学建模上的作用

教材是最基础的教学工具,在数学教材中有很多典型案例可以利用在数学建模上,其中很大一部分来源于生活,更易于小学生学习和理解,有助于学生构建数学建模思想。教师要利用好教材,培养学生的建模能力,帮助学生建造更易于理解的数学模型,从而提高学生的学习效率。如在教学加减法时,教材上会有很多数苹果、香蕉的例题,这些就是很好的数学模型,因为贴近生活,可以激发学生的学习兴趣,培养学生数学建模的能力,所以教师应该深入研究教材。

数学建模是一种很好的数学教学方法,教师要充分利用这种教学方法,真正做到实践与理论完美结合。

1、层次分析法,简称AHP,是指将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初,在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法。

2、多属性决策是现代决策科学的一个重要组成部分,它的理论和方法在工程设计、经济、管理和军事等诸多领域中有着广泛的应用,如:投资决策、项目评估、维修服务、武器系统性能评定、工厂选址、投标招标、产业部门发展排序和经济效益综合评价等.多属性决策的实质是利用已有的决策信息通过一定的方式对一组(有限个)备选方案进行排序或择优.它主要由两部分组成:(l) 获取决策信息.决策信息一般包括两个方面的内容:属性权重和属性值(属性值主要有三种形式:实数、区间数和语言).其中,属性权重的确定是多属性决策中的一个重要研究内容;(2)通过一定的方式对决策信息进行集结并对方案进行排序和择优。

3、灰色预测模型(Gray Forecast Model)是通过少量的、不完全的信息,建立数学模型并做出预测的一种预测方法.当我们应用运筹学的思想方法解决实际问题,制定发展战略和政策、进行重大问题的决策时,都必须对未来进行科学的预测.预测是根据客观事物的过去和现在的发展规律,借助于科学的方法对其未来的发展趋势和状况进行描述和分析,并形成科学的假设和判断。

4、Dijkstra算法能求一个顶点到另一顶点最短路径。它是由Dijkstra于1959年提出的。实际它能出始点到 其它 所有顶点的最短路径。

Dijkstra算法是一种标号法:给赋权图的每一个顶点记一个数,称为顶点的标号(临时标号,称T标号,或者固定标号,称为P标号)。T标号表示从始顶点到该标点的最短路长的上界;P标号则是从始顶点到该顶点的最短路长。

5、Floyd算法是一个经典的动态规划算法。用通俗的语言来描述的话,首先我们的目标是寻找从点i到点j的最短路径。从动态规划的角度看问题,我们需要为这个目标重新做一个诠释(这个诠释正是动态规划最富创造力的精华所在)从任意节点i到任意节点j的最短路径不外乎2种可能,1是直接从i到j,2是从i经过若干个节点k到j。所以,我们假设Dis(i,j)为节点u到节点v的最短路径的距离,对于每一个节点k,我们检查Dis(i,k) + Dis(k,j) < Dis(i,j)是否成立,如果成立,证明从i到k再到j的路径比i直接到j的路径短,我们便设置Dis(i,j) = Dis(i,k) + Dis(k,j),这样一来,当我们遍历完所有节点k,Dis(i,j)中记录的便是i到j的最短路径的距离。

6、模拟退火算法是模仿自然界退火现象而得,利用了物理中固体物质的退火过程与一般优化问题的相似性从某一初始温度开始,伴随温度的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找全局最优解。

7、种群竞争模型:当两个种群为争夺同一食物来源和生存空间相互竞争时,常见的结局是,竞争力弱的灭绝,竞争力强的达到环境容许的最大容量。使用种群竞争模型可以描述两个种群相互竞争的过程,分析产生各种结局的条件。

8、排队论发源于上世纪初。当时美国贝尔电话公司发明了自动电话,以适应日益繁忙的工商业电话通讯需要。这个新发明带来了一个新问题,即通话线路与电话用户呼叫的数量关系应如何妥善解决,这个问题久久未能解决。1909年,丹麦的哥本哈根电话公司A.K.埃尔浪(Erlang)在热力学统计平衡概念的启发下解决了这个问题。

9、线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.在经济管理、交通运输、工农业生产等经济活动中,提高经济效果是人们不可缺少的要求,而提高经济效果一般通过两种途径:一是技术方面的改进,例如改善生产工艺,使用新设备和新型原材料.二是生产组织与计划的改进,即合理安排人力物力资源.线性规划所研究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好.一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。决策变量、约束条件、目标函数是线性规划的三要素。

10、非线性规划:非线性规划是一种求解目标函数或约束条件中有一个或几个非线性函数的最优化问题的方法。运筹学的一个重要分支。20世纪50年代初,库哈() 和托克 () 提出了非线性规划的基本定理,为非线性规划奠定了理论基础。这一方法在工业、交通运输、经济管理和军事等方面有广泛的应用,特别是在“最优设计”方面,它提供了数学基础和计算方法,因此有重要的实用价值。

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