當(dāng)需要從定量的角度分析和研究一個(gè)實(shí)際問題時(shí)，人們就需要在深入調(diào)查研究，了解對象信息，做出簡化假設(shè)，并分析內(nèi)在規(guī)律等工作的基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)的符號和語言進(jìn)行表述，也就是建立數(shù)學(xué)模型，然后用通過計(jì)算得到的結(jié)果來解釋實(shí)際問題，并接受實(shí)際的檢驗(yàn)。這個(gè)建立數(shù)學(xué)模型的全過程就稱為數(shù)學(xué)建模。
　　數(shù)學(xué)建模是廣大科研人員，特別是學(xué)生學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，通過數(shù)學(xué)建模的鍛煉和學(xué)習(xí)，數(shù)學(xué)建模愛好者能夠掌握很多算法、求解數(shù)學(xué)建模問題的思想及對科研問題的喜好。本書采用全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽認(rèn)可的軟件MATLAB、LINGO和SPSS進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的求解，以達(dá)到軟件之間互補(bǔ)取優(yōu)，快速高效求解問題的目的。
　　1．MATLAB簡介
　　MATLAB作為一款科學(xué)計(jì)算軟件逐漸被廣大科研人員所接受，其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算功能、圖像可視化界面及代碼的可移植性受到廣大高校師生的認(rèn)可。MATLAB也是一款功能強(qiáng)大的仿真軟件，現(xiàn)在Mathworks公司正在不斷地開發(fā)各種開發(fā)板的集成接口及仿真器，做到真正理論與實(shí)際相結(jié)合的目的。因此，作為一名數(shù)據(jù)分析和計(jì)算方面的工作者和學(xué)習(xí)者，MATLAB是較好的選擇。
　　2．LINGO簡介
　　LINGO（Linear Interactive and General Optimizer）是一款交互式的線性和通用優(yōu)化求解器。它是一套設(shè)計(jì)用來幫助你快速、方便、有效地構(gòu)建和求解線性、非線性及整數(shù)最優(yōu)化模型的功能全面的工具。它包括功能強(qiáng)大的建模語言、建立和編輯問題的全功能環(huán)境、讀取和寫入Excel和數(shù)據(jù)庫的功能，以及一系列完全內(nèi)置的求解程序。
　　3．SPSS簡介
　　SPSS是世界上最早的統(tǒng)計(jì)分析軟件，由美國斯坦福大學(xué)的三位研究生Norman H. Nie、C. Hadlai Hull和Dale H. Bent于1968年研究開發(fā)成功，同時(shí)成立了SPSS公司，并于1975年成立法人組織，在芝加哥組建了SPSS總部。1984年，SPSS總部推出了世界上第一款統(tǒng)計(jì)分析軟件微機(jī)版本SPSS/PC+，開創(chuàng)了SPSS微機(jī)系列產(chǎn)品的開發(fā)方向，極大地?cái)U(kuò)充了它的應(yīng)用范圍，并使其能很快地應(yīng)用于自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和社會科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。世界上許多有影響的報(bào)刊雜志紛紛就SPSS的自動統(tǒng)計(jì)繪圖、數(shù)據(jù)的深入分析、使用方便和功能齊全等方面給予了高度的評價(jià)。
　　本書列舉了常用的數(shù)學(xué)建模算法，并通過MATLAB等常用的數(shù)學(xué)建模軟件（還涉及LINGO和SPSS軟件）的有機(jī)結(jié)合，完成一個(gè)復(fù)雜問題的求解，讓廣大數(shù)學(xué)建模愛好者學(xué)有所獲。本書內(nèi)容充實(shí)，清晰易讀，通過各種算法的仿真求解，能夠?qū)崿F(xiàn)舉一反三的效果，使得讀者能夠真正地掌握和運(yùn)用本書所講知識。本書中的所有案例均采用理論分析和程序代碼實(shí)現(xiàn)相結(jié)合的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對具體工程背景，編寫相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，通過程序?qū)崿F(xiàn)，讓讀者能夠結(jié)合理論推導(dǎo)過程，從而學(xué)習(xí)和掌握數(shù)學(xué)建模算法設(shè)計(jì)。
本書特色
　　1. 提供“在線交流，有問必答”網(wǎng)絡(luò)互動答疑服務(wù)
　　國內(nèi)最大的MATLABandSimulink技術(shù)交流平臺——MATLAB中文論壇（www. iLove Matlab.cn）聯(lián)合本書作者和編輯，一起為你提供與本書相關(guān)的問題解答和MATLAB技術(shù)支持服務(wù)，讓你獲得最佳的閱讀體驗(yàn)。具體參與方式請?jiān)敿?xì)閱讀本書封底的說明。
　　2．內(nèi)容豐富，覆蓋面廣
　　本書首先介紹了數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識，并對數(shù)學(xué)建模的常用工具軟件MATLAB、LINGO和SPSS做了介紹。然后通過大量案例講解如何利用這些工具軟件進(jìn)行建模。另外，本書對網(wǎng)上討論的大多數(shù)疑難問題也有涉獵。通過閱讀本書，讀者可以了解工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要注意的細(xì)節(jié)，還可以全面、系統(tǒng)地掌握常見數(shù)學(xué)建模算法在工程領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　3．案例豐富，注重實(shí)戰(zhàn)
　　本書深入、系統(tǒng)地講解了19個(gè)數(shù)學(xué)建模案例的分析和實(shí)現(xiàn)過程，實(shí)用性非常強(qiáng)。這些案例很多來源于歷年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽試題，涵蓋面廣，涉及多種問題，有很強(qiáng)的針對性。本書針對每一個(gè)數(shù)學(xué)建模問題，從完整的數(shù)學(xué)建模寫作出發(fā)，并加以代碼和圖形相結(jié)合的形式，讓讀者能夠直觀地閱讀各個(gè)應(yīng)用案例程序以及領(lǐng)悟編程思想，對數(shù)學(xué)建模有一定深入的理解。
　　4．實(shí)用性強(qiáng)，適用廣泛
　　本書以案例教學(xué)的模式展開，通過分析大量的數(shù)學(xué)建模經(jīng)典案例的編程算法，讓讀者可以比較容易地理解算法的思想及數(shù)模問題的求解思路，有較強(qiáng)的實(shí)用性。本書案例涉及面廣，幾乎適合所有對數(shù)學(xué)建模感興趣的人員，有非常廣泛的讀者基礎(chǔ)。
本書內(nèi)容及體系結(jié)構(gòu)
　　第1篇 數(shù)學(xué)建�；�礎(chǔ)及常用工具（第1～5章）
　　本篇介紹數(shù)學(xué)建�；�礎(chǔ)知識及MATLAB、LINGO和PSS軟件的基本應(yīng)用。第1章介紹了MATLAB的基礎(chǔ)知識；第2章介紹了LINGO的基礎(chǔ)知識；第3章介紹了SPSS的基礎(chǔ)知識；第4章介紹了數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)理論及算法設(shè)計(jì)，包括分段函數(shù)處理、線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、層次分析法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、最小樹問題、最短路問題及粒子群算法等；第5章介紹了LINGO軟件的基礎(chǔ)理論及算法，包括目標(biāo)規(guī)劃、混合整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃和大規(guī)模數(shù)學(xué)規(guī)劃等。通過本篇內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以為后續(xù)的數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　第2篇 數(shù)學(xué)建�；�礎(chǔ)案例分析（第6～17章）
　　本篇涉及面較廣，主要內(nèi)容包括：采用SPSS進(jìn)行多元回歸等方法、采用LINGO軟件進(jìn)行優(yōu)化問題求解、基于0-1變量的人員安排問題、采用層次分析法對食堂用餐滿意度評價(jià)問題、采用馬爾科夫鏈模型的物價(jià)預(yù)測問題、采用圖像處理方法及最短路徑求解方法實(shí)現(xiàn)景區(qū)三維重建及最佳滅火路徑求解、掌握分段函數(shù)的處理方法及混合整數(shù)規(guī)劃問題、涉及動態(tài)加權(quán)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的大氣污染情況求解等。本篇為第3篇做鋪墊，由易到難，層層推進(jìn)，可以讓讀者循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)與提高。
　　第3篇 數(shù)學(xué)建模分析與提高（第18～25章）
　　本篇主要涉及數(shù)學(xué)建模的數(shù)據(jù)處理及問題自身復(fù)雜性的分析，主要以MATLAB和LINGO相結(jié)合講解。涵蓋的案例有：進(jìn)行圖論問題求解的交巡警服務(wù)平臺的設(shè)置與調(diào)度問題；涉及馬爾科夫鏈模型、三次指數(shù)平滑及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電功率預(yù)測問題；采用SPSS進(jìn)行問題建模與求解的大學(xué)畢業(yè)生就業(yè)問題和高校碩士研究生指標(biāo)分配問題；采用三維建模方法，得到相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)，然后采用模糊綜合評價(jià)對蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)的評價(jià)問題；采用計(jì)算機(jī)的模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)太陽能小屋電池板的鋪設(shè)問題；采用LINGO求解帶約束的多元回歸最優(yōu)值的碳排放約束下的江蘇省煤炭消費(fèi)量預(yù)測問題；采用粒子群算法實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)部件性能參數(shù)求解等。通過本篇內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以真正提高讀者的數(shù)學(xué)建模實(shí)戰(zhàn)能力。
本書讀者對象
* 全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模參賽人員；
* 想全面學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的人員；
* 想提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的人員；
* 數(shù)學(xué)建模愛好者；
* 使用數(shù)學(xué)分析軟件的工程技術(shù)人員；
* 相關(guān)科學(xué)技術(shù)研究人員；
* 相關(guān)培訓(xùn)學(xué)校的學(xué)員。
本書配套資源獲取方式
　　本書涉及的配套資源主要包括以下幾類：
* 書中的實(shí)例源程序；
* 書中的案例需要用到的源數(shù)據(jù)；
* 本書教學(xué)PPT。
　　這些配套資源需要讀者自行下載。請按照封底的說明到MATLAB中文論壇上的相關(guān)頁面下載，也可以到清華大學(xué)出版社的網(wǎng)站上（www.tup.com.cn）搜索到本書頁面后按照提示下載。
本書作者
　　本書由余勝威主筆編寫。作者結(jié)合在西南交通大學(xué)學(xué)習(xí)期間掌握的各類算法及出于對MATLAB的愛好，通過參閱大量資料，精心準(zhǔn)確，編寫了本書。感謝馬翠翠在此期間給予的幫助。其他參與編寫的人員有李小妹、周晨、陳超、陳鍇、陳佩霞、黎華、李鵬欽、李森、李奕輝、李玉莉、劉仲義、盧香清、魯木應(yīng)、馬向東、麥廷琮、米永剛、歐陽昉、綦彥臣、冉衛(wèi)華、宋永強(qiáng)、滕科平、王秀麗、王玉芹、魏瑩、魏宗壽、溫本利。
　　閱讀本書的過程中若有疑問，可以在MATLAB中文論壇的本書交流版塊提問，也可以發(fā)郵件到bookservice2008@163.com，我們會及時(shí)答復(fù)。
　　
　　編者