数学建模对安全专业的应用.doc

数学建模对安全专业的应用 数学建模随着人类的进步，科技的发展和社会的日趋数字化，应用领域越来越广泛，人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义分巨大。数学建模是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化建立能近视刻画并解决实际问题的一种强有力的数学手段。它要通过调查、收集数据资料，观察和研究实际对象的固有特征和内在规律，抓住问题的主要矛盾，建立起放映实际问题的数量关系，然后利用数学的理论和方法去分析解决问题。一、 数学建模具备的能力：从实际问题中建立数学模型，解决数学问题从而解决实际问题，这一数学全过程的教学关键是建立数学模型，数学建模能力的强弱，直接关系到数学应用题的解题质量，同时也现一个学生的综合能力。数学建模能力的强弱，直接关系到数学应用题的解题质量，同时也体现一个学生的综合能力。在这一过程中，可以提高学生的分析、理解、阅读能力；强化了将文字语言叙述转译成数学符号语言的能力，将数学应用题中所有表示数量关系的文字、图象语言翻译成数学符号语言即数、式子、方程、不等式、函数等，这种译释能力是数学建成模的基础性工作.二、 数学建模的过程：（1） 模型准备： 了解问题的实际背景，明确其实际意义，掌握对象的各种信息如：现象、数据等，尽量弄清对象的主要特征，形成一个比较清晰的问题。用数学语言来描述问题。（2） 模型假设： 根据实际对象的特征和建模的目的，抓住问题的本质，忽略次要因素，对问题进行必要的简化，并用精确的语言提出一些恰当的假设。（3） 建立模型： 根据所作假设，用数学语言、数学符号描述对象的内在规律，然后利用适当的数学工具来刻划各变量之间的数学关系，从而建立相应的数学结构数学模型（尽量用简单的数学工具）。（4） 模型求解：对以上建立的模型进行数学上的求解，包括数值解、图解、逻辑推理以及订立证明等，可用到传统的和近代的数学方法，特别是借助于计算机来完成。（5） 模型分析：对上面求得的模型结果进行数学上的分析，有时是根据问题的性质，分析各变量之间的关系和特定状态；有时根据所得的结果给出数学上的预测；有时则是给出数学上的最优决策或控制。（6） 模型检验：将模型分析结果与实际情形进行比较，以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合，则要对计算结果给出其实际含义，并进行解释。如果模型与实际吻合较差，则应该修改假设，再次重复建模过程。三、 安全技术管理的应用方面：专业核心能力：安全设计、评价、监督与安全技术管理。专业核心课程与主要实践环节：可靠性理论、安全系统工程、安全人机工程、系统工程、防灾工程技术、工业卫生技术、机械与电气安全、环境检测技术、安全信息与微机管理、噪声与振动设计、通风与防尘工程、认识实习、专业综合实训（放射性测定、噪声测定与分析、粉尘、有毒有害气体等测定）、毕业实习等，以及各校的主要特色课程和实践环节。就业面向：矿业、建筑、石油、化工、电力、城建、民航、交通、保险、政府等部门从事安全设计、安全评价和安全技术管理工作。四、 数学建模在安全方面的应用：数学建模在安全方面具有广泛性，如：在安全工程方面的应用将世界发达国家和中国在大规模国防和航天科学技术实践中成功总结出的先进的系统工程模式运用于安全领域，实施安全系统工程，有助于帮助我们克服对社会安全的综合治理方针、战略贯彻不利的局面，有助于实现传统安全模式的科学化、现代化和具体化，有助于将许多地方和许多部门普遍存在的务虚口号转化为务实工程安全系统工程的核心问题，在于对社会系统中各种各样导致安全问题的利益冲突和灾害事故，有效地建立预防、避免、处理的科学机制，以高度系统化的安全措施应对带来安全问题的系统化的因素这就要求我们去收集大量的数据、案例与考察现实背景，在这大量的资料中要找出问题并进行分析与进行总结实属不易。但是，如果是应用了数学建模来对这些资料进行整理、化繁为简，就可以很容易让人找出问题的所在并加以解决了。例：某人欲投资钢铁生意，如进行市场调查，则需调查费1万元，如不进行市场调查，则可省去这笔费用。如果进行调查，则决定投资的概率为0.7，决定不投资的概率为0.3。如果与他人合作，则进行较大的生意额，需投入成本6万元，成功的可能性为0.9，失败的可能性为0.1，如成功则可获利12万；如果单独投资，则进行小额投资，只需投入成本3万元，成功的可能性为0.7，失败的可能性为0.3，如成功则可获利7万。在上述的问题中，题目很长，让人提取有用的信息困难，浪费时间；。而这一系列的工作如果仅仅按普通的手段来完成，似乎有些心有余而力不足。但是数学模型去解决了这一问题。它的特点充分体现在了这里。建立模型之后，检测中所需要的数据，和最终所取得的结果，自模型中一目了然，省