数学建模实验答案离散模型

发布 2023-05-17 21:27:28 阅读 5458

实验09 离散模型(2学时)

第8章离散模型)

已知正互反阵。

注:[263]定理2 n阶正互反阵a的最大特征根 ≥ n。

调用及运行结果(见[264]):

2) 幂法(见[263])

a为n×n正互反矩阵,算法步骤如下:

a. 任取n维非负归一化初始列向量(分量之和为1);

b. 计算;

c.归一化,即令;

d. 对于预先给定的精度ε,当时,即为所求的特征向量;否则返回到步骤b;

e. 计算最大特征根。

注:函数式m文件如下:

function [lambda w]=p263mi(a,d)

幂法——求正互反阵最大特征根和特征向量。

a 正互反方阵。

d 精度。

lambda 最大特征根。

w 归一化特征列向量。

if(nargin==1) %若只输入一个变量(即a),则d取0.000001

d=1e-6;

endn=length(a); 取方阵a的阶数。

w0=rand(n,1); w0=w0/sum(w0);%任取归一化初始列向量。

while 1

ww=a*w0;

w=ww/sum(ww); 归一化。

if all(abs(w-w0) break;

endw0=w;

endlambda=sum(ww./w0)/n;

调用及运行结果(见[264]):

3) 和法(见[264])

a为n×n正互反矩阵,算法步骤如下:

a. 将a的每一列向量归一化得;

b. 对按行求和得;

c. 将归一化即为近似特征向量;

d. 计算,作为最大特征根的近似值。

函数式m文件如下:

function [lambda w]=p264he (a)

和法——求正互反阵最大特征根和特征向量。

a 正互反方阵。

lambda 最大特征根。

w 归一化特征列向量。

aa=a/diag(sum(a));a. 将a的每一列向量归一化。

ww=sum(aa,2); b. 对aa按行求和,ww为列向量。

w=ww./sum(ww); c. 归一化,得w为近似特征列向量。

lambda=sum(a*w./w)/ length(a); d. 计算最大特征根的近似值λ

调用及运行结果(见[264]):

4) 根法(见[264])

a为n×n正互反矩阵,算法步骤如下:

a. 将a的每一列向量归一化得;

b. 对按行求积并开n次方得;

c. 将归一化即为近似特征向量;

d. 计算,作为最大特征根的近似值。

提示:sum, prod, diag]

对矩阵a按行求和的调用为sum(a, 2)。

对矩阵a按行求积的调用为prod(a, 2)。

diag(v),用向量v构造对角矩阵。

nargin,存放函数输入自变量的数目。

编写的程序和调用及运行结果(见[264]):

在下面程序中,脚本式m文件调用函数式m文件求a的最大特征根及归一化特征列向量、一致性指标值ci、一致性比率值cr),中调用另一个函数式m文件求a的最大特征根及归一化特征列向量)。

1) 脚本式m文件如下:

2) 函数式m文件如下:

要求:请仔细阅读以上程序,完成以下实验:

在脚本式m文件后面添加命令,使。

包括:最大特征根λ;特征向量(权向量)w;一致性指标ci;一致性比率cr。

添加的命令和运行结果(见[254]):

包括:特征向量(权向量)w;最大特征根λ;一致性指标ci。

添加的命令和运行结果(见[255]表3):

添加的命令和运行结果(见[255]):

添加的命令和运行结果(见[256]):

4个顶点的竞赛图(教材p270中图3(4))如下:

4个队得分(获胜场数)为(2,2,1,1)由得分排名为,该竞赛图是双向连通图,属于第2种类型,可通过以下方法给出名次排序。

该图的邻接矩阵为:

2) 求元素互不相等的得分向量法。

得分向量为。

s=a*ones

其中, 记s(1)=s

s(k)=a*s(k-1)=ak*ones, k=2, 3, …s(k)称为k级得分向量)

程序如下:双向连通竞赛图的名次排序(求元素不等的得分向量)

文件名:p272_

clear; clc; format compact; format short g;

a=[0 1 1 0;0 0 1 1;0 0 0 1;1 0 0 0]; 邻接矩阵。

n=length(a);%方阵a的阶数。

s=a*ones(n,1); k=1;

while length(unique(s)) s=a*s; k=k+1;

endk % k级得分向量。

s' %元素不等的得分列向量。

~,kk]=sort(s,'descend');降序。

kk' %排名。

3) 特征根法。

对于n≥4个顶点的双向连通竞赛图,其邻接矩阵a为素阵(存在正整数r,使ar >0),且有。

其中,1为全1列向量,λ为最大实特征根且为正,s为其特征列向量。

双向连通竞赛图的名次排序(特征根法)

文件名:p272_

clear; clc; format compact; format short g;

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