数学建模示例4其它

发布 2023-05-17 18:47:28 阅读 2120

第七章其它类别模型。

知识增长与知识创新模型。

问题提出。一个暂新的经济形态正在我们赖以生存的地球上悄然兴起,那就是经济知识时代,面对着悄然来临的知识经济时代,各种理论与解释纷至沓来,人们也产生越来越多的困惑:知识什么时候成了经济的主宰?

知识经济时代有什么特征?进入知识经济时代为什么要强调知识创新?……

知识经济是以知识为基础的经济,因此要把握知识经济的发展规律,首先要把握知识的。

增长规律。那么知识增长的规律是怎么样的?它能否用数学模型来表示呢?

一、 模型假设。

假设人类拥有的知识量是可以度量的,其度量值是时间函数。

二、 符号说明。

:人类的一部分,其中中的元素表示人的个体。

:群体a在t时刻的知识拥有量。当a=时,记为。

当a=时,记为。

:群体a在时间段内所创造出来的知识量。

:群体a在时间段内所学习来的知识量。

:群体a在时间段内遗忘掉的知识量。

群体的知识创造能力,:群体的知识学习能力, :群体a的知识遗忘速率。

三、 模型建立。

在时间段内,群体的知识增长量为。

另外还可以写成。

那么在在时间段内,群体的平均知识增长率为3)

则4)就是群体在时刻的知识增长率。

定义,,分别为群体a在时间段内的平均知识创造能力,平均知识学习能力和平均知识遗忘速率。其中5)

令8)则它们分别为群体在时刻的知识创新能力,知识学习能力,知识遗忘速率。为简单起见,我们把它们分别记为α,β由定义知:α,0

由(2),(5),(6),(7)式,(3)式可以写成。

再由(8),(9),(10),(11)式,(4)式可以写成。

这就是知识增长所满足的方程,(12)式就是我们所要求的知识增长方程。

五、模型求解。

因为,,不仅与时间变量有关,还与知识量有关,所以知识增长方程一般为非线性的,要求解知识增长方程是比较困难的事情。下面我们就几种比较简单特殊的情形讨论。

1、 个体知识增长规律。

当a=时,知识增方程为。

因为0,所以要使个人知识增长率》0,当且仅当》0

0,当且仅当<0

所以我们可以得出在》0的时间段内,个人的知识量呈增长趋势,在。

0的时间段内,个人的知识量呈减少趋势。所以要想知识量呈增长趋势应该提高个人的知识创造能力,知识学习能力,减少知识遗忘速率。

如果当时,α=0,γ>0为常数,那么知识增长方程为,设为初始知识量,可以解的。

如图就是(15)式的图形。

从图形可以看出知识量随时间的

增大而减小

2、 全人类的知识增长规律。

当时。考虑到人类的知识传播还处于一种自封闭状态,即人类除了向人。

类学习知识外,不学要暂时也无法从外界学习知识,所以对全人类来说,β=0

另外,人类发展到现阶段,知识的传播可认为是没有障碍的,任何地区的任何个人或群体所创造出来的知识立刻为全人类所拥有,人类保持知识的方法也很先进,因此对全人类而言0

那么全人类的知识增长方程是

可以看出,人类的知识增长关键在于知识创造能力。

六、模型分析。

我们所建立的知识增长模型是比较简单的,但是其求解是比较困难的,所以我们只对几种比较简单特殊的情形讨论。该模型从理论上说明人类知识的增长关键在于知识的创新。

4 数学建模实例

问题1 引例 选址问题 这次中学数学教师课程学习,为什么要统一到安康市 安康学院来进行?图1分析 如图1。安康市从南到北较东分布的县6个较东西方向的5个县 汉滨区重合 多。因此,我们不妨选择南北通道为主干道,则从安康市由北向南,主干道l分布有宁陕县 石泉县 汉阴县 汉滨区 平利县 镇坪县。此时,主干...

4 生产数学建模题

初中2009级数学学科专题复习教学设计。二 探索,开放型专题 四 生产 生活问题建模问题。第2课时生产问题建模问题。一。复习目标。1 的性质。2 反比例函数的图象和性质。3 能利用一次函数 反比例函数的数学模型及图象和性质解决实际问题。二。知识导航 主要知识梳理 1 一次函数 一般地,形如k为常数,...

数学建模2 4节作业

2.用2.4节实物交换模型中介绍的无差别曲线的概念,讨论以下雇员和雇主之间的协议关系 1 以雇员一天的工作时间t和工资w分别为横坐标和纵坐标,画出雇员无差别曲线族的示意图。解释曲线为什么是你画的形状。2 如果雇主付计时工资,对不同的工资率 单位时间的工资 画出计时工资线族。根据雇员的无差别曲线族和雇...