数据分析与建模是综合分析和处理数据的理论和方法,本课程是一门综合运用分析、量化的手段对社会经济、企业管理、工程研究等各种实践实际问题建立数学模型,并利用计算机工具高效求解的专业基础课程。课程系统地介绍数学模型、数学建模和建模过程中的常用方法与实例,面向最优化、动态、概率三类典型模型,详细介绍建模的方法,应用工具软件Mathematica进行模型求解。通过本课程的学习,使学生对数据分析方法和建模技术有系统的理解,掌握利用专业软件进行数据分析和建模的方法和步骤。培养学生应用计算机进行数据分析建模的能力,为后续课程的学习以及解决实际问题打下良好的基础。
本课程的特色是理论与实践紧密结合,注重独立思考能力和创新思维的培养。课程实践性和实用性强,有大量的实验课时和演算练习用以提高和丰富学生的实际动手能力。同时课程通过建模方法和思维的训练培养学生的独立自主思考能力,引导创新思维的形成。通过社会商业案例,引导学生深入实践,关注现实问题,培养科学报国情怀,培育经世济民的职业素养。
本课程的教学目标如下:
1.知识贡献:熟悉数据分析与建模的基础理论,了解数据分析、建模、数据科学研究的前沿技术。
2.能力贡献:掌握数据分析与建模的应用方法、软件工具,面对实际商务问题,能够提出分析建模的解决方案,有创新思维,具备创新创造的潜在能力。
3.素质贡献:坚定政治信念,具备科学客观的思维方式,业务素质过硬,身心健康。培养和提高数据分析与建模的能力,培养建模的专业思维,具备较强的分析问题、解决问题的能力。
4.价值贡献:具备专业知识,关注现实问题,对社会有责任担当,有家国情怀。
过程性评价和终结性评价结合。
第1讲 无处不在,举一千从——数据解析
1-2、简单模型,数学思维-P41
1-1、引言具身,知识体系-P19
1-3、斐波兔子,差分模型-P75
第2讲 无为而治,有的放矢——建模思考
2-4、量化世界,统计方法-P28
2-1、公平悖论,量率函数-P43
2-2、四足动物,建模推演-P27
2-3、人体社会,虚拟仿真-P22
2-5、图形表达,多维可视-P43
2-6、抽象具化,建模方式-P40
测验
思考分析题
第3讲 无与伦比,一骑绝尘——最优模型
3-3、殊途同归,多种求解-P16
3-1、多种多样,三类模型-P11
3-2、解决模式,五步方法-P17
3-4、变量变化,灵敏分析-P21
第4讲 此消彼长,柳暗花明——动态模型
4-9、人口模型-预测控制-P22
4-1、过程演化,微分方程-P12
4-4、四类典型,传染模型-P19
4-8、传染病模型Ⅳ,SIR模型-P23
4-3、微分方程,种群模型-P19
4-7、传染病模型Ⅲ,SIS模型-P14
4-5、传染病模型Ⅰ,指数模型-P13
4-6、传染病模型Ⅱ,阻滞模型-P16
4-2、微分方程,减肥模型-P10
传染病模型
练习-人口模型(电商)
第5讲 风云莫测,平分秋色——概率模型
5-2、离散概率,不随时动-P18
5-3、硬币两面,概率均否-P33
5-1、骰子游戏,实有定数-P12
第6讲 运筹帷幄,谋篇布局——建模分析
6-1、数据思维,故事人文-P33
6-2、数学建模,撰写成文-P59
第7讲 工善其事,先利其器——软件基础
7-3、Mathematica求解,微分方程和函数-P18
7-1、Mathematica初识,智能计算-P65
7-2、Mathematica求解,方程和微积分-P98
第8讲 游刃有余,无厚有间——软件应用
8-2、Mathematica求解,动态模型-P38
8-1、Mathematica求解,最优模型-P27
8-3、Mathematica求解,概率模型-P20
第9讲 精彩纷呈,旁征博引——综合分析
9-1、探析现象,发现规律-P40
9-2、洞见奥秘,案例分析-P58
9-3、数据智能,终极环境-P27
第10讲 追本溯源,微言大义——思维模型
10、图表标识,建模思考-P15
实验一 最优化模型分析应用-电商
实验二的思考-销售额是数额还是金额
实验一的思考-Q值计算等
实验一 最优化模型分析应用
提交-实验报告-实验一 最优化模型分析应用-电商
实验一 最优化模型分析应用-信管
实验二的思考-销售额是数额还是金额
实验报告-实验一 最优化模型分析应用-信管
实验一的思考-Q值计算等
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实验二 动态模型分析应用-电商
实验2 动态模型分析应用
图形绘制
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实验二 动态模型分析应用-信管
实验二 动态模型分析应用-信管
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实验三 概率模型分析应用-电商
实验报告-实验三 概率模型分析应用
实验指导-Mathematica在概率论、数据统计与区间估计中的应用
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阅读教材-数学建模
《数学建模方法与分析》刘来福译
操作软件
An Elementary Introduction to the Wolfram Language(基础介绍,第二版)
Mathematica的网站
Mathematica简明教程
课堂练习-概率模型-电商
概率模型-骰子游戏
概率模型
课堂练习-概率模型-信管
课堂练习-概率模型
概率模型-骰子游戏
实验三 概率模型分析应用-信管
实验指导-Mathematica在概率论、数据统计与区间估计中的应用
实验报告-实验三 概率模型分析应用-信管
关于第2,8小题的说明
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实验四 综合实例建模分析应用-电商
实验报告-实验四 综合实例建模分析应用
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实验四 综合实例建模分析应用-信管
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课程考核内容详解8维-电商
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视频学习
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3-Mathematica实用入门5分钟系列(全英文)
4-Wolfram Language操作3分钟系列(全英文)
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