2019大学生数学建模模拟试题一及解答

发布 2021-12-27 01:57:28 阅读 9425

循环比赛的名次问题。

摘要。本文主要应用柯西分布隶属函数,研究六支球队循环比赛结果排名的问题。

首先,据题图,规定一种判断胜负的方法,初步得出六值各球队的实力水平,将其划分为四个实力等级,运用柯西分布隶属函数解出四个等级的权重。

其次,用一个六阶“0-1矩阵”表示各队之间的比赛结果,由此求出每支队伍的实力水平。

最后,由实力等级权重和实力水平的组合矩阵,得到六支球队的最终排名。

关键词:偏大型柯西分布隶属函数 0-1整数规划。

一问题重述。

n支球队循环赛,每场比赛只计胜负,没有平局。

6支球队比赛结果如下图:

要求通过建立模型,给出六支球队的排名,说明理由;若认为比赛安排不合理,试重新安排比赛。

二问题分析。

题目给出六支球队的循环赛结果图,共比赛15场,每场只记胜负,没有平局,可以确定出各队伍的胜负情况,由胜场数排出名次,再根据每队的胜负情况得出一个类似于0-1整数规划的矩阵,最终得出排名。

三模型假设。

1.六个队的实力不同。

2.比赛结果不存在偶然性。

3.‘1→2’代表2胜1负。

4.只考虑胜场次数对综合排名的影响。

四符号说明。

i队和j队的比赛结果;

第i队的综合实力水平;

五模型的建立与求解。

4.1初步排名。

根据6支球队的胜场次数确定了每支球队的初步排名如表(1):

表(1)4.2确定初步排名各个等级的权重。

首先按照6支球队的排名不考虑负场只考虑胜场可以将其初步分为四个等级:第6队为第四等,队4和队5为第三等,队2和队3为第二等,队1为第一等。然后按照柯西分布隶属函数对四个等级进行量化。

柯西分布隶属函数为:

设其中,解得:,,其结果如表(2):

表(2)4.3精确求解各队的实力水平。

按照(1)式的结果得到各队间对战结果权重矩阵如下:

其中,主对角线元素为0,代表是自己与自己比,其余的0表示此队伍输。

对每行求和见附录1得到每队的综合实力水平如表(3):

表(3)4.4确定各队的最终排名。

按照综合实力水平越高排名越靠前的原则,根据表(3)得到各队的最终排名如表(4):

表(4)六评价与改进。

只考虑了胜场次数对最终排名的影响没考虑负场次数的影响,应用偏大型柯西分布隶属函数时只用其下段函数导致结果存在误差,并且最后的综合实力水平不能正确表明六支队伍的得分情况。

最后的排名是根据各支球队的实力水平排名,实际应是根据*而得出的一个6*1的矩阵(最终的得分情况)来进行排序。

七推广。本题模型也可以应用于对n个球队的循环赛结果排名。

参考文献。1]崔怡,matlab 5.3实例详解,航空工业出版社,isbn-80134-583-5。

附录1:本题程序。

求解柯西分布属函数系数(1+a(x-b)^(2))^1)=f(x)

c=sqrt((1/0.8-1)/(1/0.05-1))

b=(4*c-1)/(c-1)

a=(1/0.05-1)*(1-b)^2

排名。x= [0 0 0.4200 0 0 0;

a=sum(x')%各队伍的实力水平。

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