数学建模考试题目

发布 2023-05-18 03:35:28 阅读 1212

b题草原鼠患问题。

在我国的内蒙古大草原,由于各种人为因素对自然生态系统的破坏(如过度放牧、大量消灭草原上的狼群等),造成草原鼠患问题严重,并由此引发了严重的生态问题。

老鼠在草原上是家族式掘洞群居。它们食量巨大,每年都得在洞内外囤积大量牧草。以一个大沙鼠的洞为例,里面经常囤草25—40公斤之多。

而且,老鼠的繁殖力强,在自然界堪称独一无二。老鼠对草原危害最大的莫过于它们挖掘洞穴的习性。由于挖掘造成的环境损失远远大于单纯的食草所造成的危害。

所有鼠害发生的地方,洞道纵横,水土流失严重。有的甚至形成了大面积寸草不生的“鼠荒地”。

更糟糕的是至今我们尚未找到能有效控制进而消灭草原老鼠的办法。也就是说,至少以目前的技术力量,我们还不能用人工种草的办法永久地恢复自然植被。就像有句名言所说的那样:

大自然不可以被模仿和重复。而这才是我们之所以对鼠害之类忧心忡忡的真正原因。那么,我们还能做些什么呢?

也许只有不停地灭鼠种草了。有科学家说,人类自打开始灭鼠的第一天起,就背上了一个日益沉重的包袱。因为不当的灭治方法,鼠害日益泛滥,而且越灭越多,因而也就不得不继续灭下去了。

但是,能否最终将老鼠赶出草原,目前尚难以作出定论。

控制草原鼠患,现在人们通常采用的有下面几种方法:

1) 灭鼠药现在所用的灭鼠药在杀死老鼠的同时,也杀死了老鼠的天敌。因此,实际的情况是,撒灭鼠药后老鼠的数量反而以几何级数增长。改进的方法是,可以研制无公害的灭鼠药,但这需要一定的时间和大量资金的投入。

2) 引入老鼠的天敌通过人工喂养和驯化老鼠的天敌,如鹰、狐狸、狼等, 将一定数量的老鼠的天敌引入鼠患严重的草原,利用它们控制老鼠的数量。这种方法在短期内有效,但也有一定的问题:一是费用比较高,例如,喂养和驯化一只银狐的费用要上千元;二是引入的数量难以确定,数量太小,难以控制鼠患,数量太多就会引起新的生态问题。

3) 人工种植牧草鼠类是一种需要开阔视野的生物种,只要有茂密的牧草生长,它们就无法生存。它们的视线之内如果毫无遮拦,便会肆意横行。在草场植被密集的地方,老鼠并不容易打洞,而且在这样的环境中,老鼠遇到天敌追捕时也难以及时躲避,所以数量不会激增。

但是,据有关资料显示,青藏高原上几乎所有的人工种草都会在一定时间内自行退化。

问题1、建立恰当数学模型,对上述灭鼠方法的效果进行评估分析,要考虑到短期和长期的效果以及资金投入的问题;

问题2、对控制草原鼠患,恢复生态平衡,提出你认为切实可行的建议;

问题3、通过网络或其它途径(如公开出版的文献、研究**等)搜集、收集实际数据,验证你的模型及结果。

牧羊人的希望。

一个牧羊人拥有 x平方米的牧场,他满怀憧憬地做今后几年的计划,希望能获得满意的收益。他需要考虑以下问题:

a) 他应该饲养多少羊?

b) 夏季应存储多少干草用着冬季饲料?

c) 为了繁殖,每年保留多大比例的母羊?

你能建立一个数学模型来帮助他解决以上问题吗?你可以利用下面的资料。

下面是低洼地的某一类草(多年生黑麦草)的近似平均生长率:

一般母羊的生育期是5~8年,每年产一头、两头或三头。如果每只母羊仅喂养5年就**,下面一只母羊在每个年龄段生产的平均羊羔数:

在一年里每头羊所需饲料的平均饲养量为:

高层办公楼电梯问题。

商用写字楼在早上8点35分到9点15分这段时间里,上班的人陆续到达,底楼等电梯的地方就人山人海。常常碰到再5分钟就迟到但电梯等了好长时间还没来的情况,候梯的人焦急万分。所以,公司强烈要求电梯设计一个合理有效的调度运行方案。

第一问:假如现有6部电梯,请你设计一下电梯调运方案,使得在这段时间内电梯能尽可能地把各层楼的**快速送到达,减少候梯时间。

各层楼的人数(不包括第一层楼)见表1

(1) 数据。

表l 各楼层人数(个)一览表

(2)第一层的高度为7.62m,从第二层起相邻楼层之间的高度均为3.9l m;

(3)电梯的最大速度是304.8/min,电梯的速度由0线性增加到全速,其加速度为1.22m/s2;

(4)电梯的容量为19人.每个乘客上、下电梯的平均时间分别为0.8s和0.5s,开关电梯门。

的平均时间为3s,其它损失时间(如果考虑的话)为上面3部分时间总和的10%;

(5)底楼最大允许等侯时间最好不超过1分钟;

第二问:如果大厦管理者想重新安装改造电梯,除满足以上运行要求外,还考虑电梯安装的安装成本,比如用较少的电梯比更多的电梯花费少,一个速度慢的电梯比一个速度快的电梯花费少,能选用电梯分别有快速,中速,慢速三种,你能不能给管理者写一个方案,提出一些合理的建议来实现(如需用数据分析说明,可设选用电梯的最大速度分别是243.8,304.

8,365.8m/min)。

糖果配比销售。

某糖果店**三种不同品牌的果仁糖,每个品牌含有不同比例的杏仁、核桃仁、腰果仁、胡桃仁。为了维护商店的质量信誉,每个品牌中所含有的果仁的最大、最小比例是必须满足的,如下表所示:

每周商店从**商处能够得到的每类果仁的最大数量和售价如下表:

1) 商店希望确定每周购进杏仁、核桃仁、腰果仁、胡桃仁的数量,使周利润最大,建立数学模型,帮助该商店管理人员解决果仁混合的问题。

2) 若在圣诞周,豪华和蓝带品牌的销售量会增加,这时商店会让果仁**量增加10%,试问在这种情况下混合配比是否改变,圣诞周利润会改变多少?请分情况说明。

产销问题。某企业主要生产一种手工产品,在现有的营销策略下,年初对上半年6个月的产品需求**如表1所示。

表1. 产品需求**估计值(件)

1月初工人数为10人,工人每月工作21天,每天工作8小时,按规定,工人每个月加班时间不得超过10个小时。1月初的库存量为200台。产品的销售**为240元/件。

该产品的销售特点是,如果当月的需求不能得到满足,顾客愿意等待该需求在后续的某个月内得到满足,但公司需要对产品的**进行打折,可以用缺货损失来表示。6月末的库存为0(不允许缺货)。各种成本费用如表2所示。

表2. 产品各项成本费用。

1)若你是公司决策人员,请建立数学模型并制定出一个成本最低、利润最大的最优产销方案;

2)公司销售部门**:在计划期内的某个月进行降价**,当产品**下降为220元/件时,则接下来的两个月中6%的需求会提前到**月发生。试就一月份(淡季)**和四月份(旺季)**两种方案以及不**最优方案(1)进行对比分析,进而选取最优的产销规划方案。

航空公司的机舱设计及机票销售。

在五个城市a、b、c、d、e之间,有唯一一家航空公司提供四个航班服务,这四个航班的“出发地—目的地”分别为ac、bc、cd、ce,可搭载旅客的最大数量分别为100人、115人、120人、110人,机票的**分头等舱和经济舱两类。经过市场调查,公司销售部得到了每天旅客的相关信息,见下表。该公司应该在每条航线上分别分配多少张头等舱和经济舱的机票?

胃癌的鉴别。

胃癌患者易误诊为萎缩性胃炎患者以及非胃病患者。进行胃癌的鉴别主要是通过化验4项生化指标:血清铜蓝蛋白(x1)、蓝色反应(x2)、尿吲哚乙酸(x3)、中性硫化物(x4)。

本来从胃癌患者、萎缩性胃炎患者以及非胃病患者中一共抽取了12人进行指标化验,但是由于医护人员的疏忽,将化验结果搞混了。现有以前对胃癌患者、萎缩性胃炎患者以及非胃病患者化验的结果各一例,依次为(228,134,0.20,0.

11)、(150,117,0.07,0.06)、(135,108,0.

02,0.12),混淆的化验结果见附件。

医学上一般根据临床的经验认为,患同一种病的人所表现出来的特征往往是相似的。

1.试建立一种判别准则,把上述混淆的结果区分开来。

2.再给你三个病人的化验指标如下:(210,142,0.

10,0.08)、(180,120,0.08,0.

21)、(150,130,0.05,0.14),试区分他们各属于哪一类人群。

3.如果我们尽量不想让胃癌诊断为萎缩性胃炎或无胃病,也不想让萎缩性胃炎诊断为无胃病,是否应对我们所建立的准则作出调整?试给出调整方案。

水库的杂鱼彻底清理的最佳方案。

一个水库,由个人承包,为了提高经济效益,保证优质鱼类有良好的生活环境,必须对水库的杂鱼做一次彻底清理,因此放水清库。水库现有水位平均为15米,自然放水每天水位降低0.5米,经与当地协商,水库水位最低降至5米,这样预计需要二十天时间,水位可达到目标。

据估计水库内尚有草鱼25000余公斤,鲜活草鱼在当地市场上,若日**量在500公斤以下,其**为30元/公斤;日**量在500—1000公斤,其**降至25元/公斤,日**量超过1000公斤时,**降至20元/公斤以下,日**量到1500公斤,已处于饱和, 捕捞草鱼的成本水位于15米时,每公斤6元;当水位降至5米时,为3元/公斤。同时随着水位的下降草鱼死亡和捕捞造成损失增加,至最低水位5米时损失率为10%。 承包人提出了这样一个问题:

如何捕捞鲜活草鱼投放市场,效益最佳?请你建立相关模型求解,给出最佳答案。

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