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数学建模趣味学:从徒手挖爆米花到玩转竞赛电子书

?53个生活问题 + 4大建模类型 + 1段思维奇旅 ?跟着“模数师”与“小海”,轻松掌握描述、预测、评价、溯因4类数学建模全流程 ?适合初高中学生、大学生、数学教师、建模竞赛选手与所有好奇数学如何改变生活的人

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作       者:王海华 著

出  版  社:人民邮电出版社有限公司

出版时间:2026-06-01

字       数:12.5万

所属分类: 科技 > 科普读物 > 科学知识

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在核心素养导向的教育背景下,数学建模成为连课堂知识与现实世界的桥梁。本书旨在破“学用分离”困境,引导读者以数学眼光观察生活,用量化思维解决实际问题,实现“学以致用,用以致学”。 ?全书通过"模数师"与"小海"的对话,围绕描述与理解、估计与预测、评价与决策、溯因与解释4类问题,以53个话题展,系统呈现数学建模全过程。本书内容涵盖方程、函数、统计图等基础工具,费米估算、类比估算等估算技术,层次分析法、熵权法等客观评价方法,遗传算法、粒子群算法等优化技术,以及断回归、双重差分、工具变量等因果推断方法。 ?本书适合中学生、大学生和其他数学爱好者阅读,既可作为数学建模门的自学用书,也可供教师用作项目式教学或建模竞赛的参考教材。<br/>【推荐语】<br/>? 一本让数学“活”起来的趣味建模书  ?53个生活问题 + 4大建模类型 + 1段思维奇旅 ?跟着“模数师”与“小海”,轻松掌握描述、预测、评价、溯因4类数学建模全流程 ?适合初高中学生、大学生、数学教师、建模竞赛选手与所有好奇数学如何改变生活的人<br/>【作者】<br/>王海华 ?(1)上海模视教育科技有限公司创办人兼首席导师,“模型视角”主理人,北京师范大学数学建模教育中心研讨班核心成员。?(2)2025年度十佳跨学科融合教师,第六届中国未来学校大会数学建模TOP20教师。?(3)第六届STEM教育发展大会中小学工程教育创新与发展“做中学”活动中学数学评委,中央新影中学生频道《榜样教育》栏目嘉宾,全国STEM名师工作室成员,华东师范大学孟宪承书院校友导师。 ?(4)著有《巧用ChatGPT行数学建模》《模型,就是数学化的思维》《数学建模实战:手把手教你参加数学建模竞赛》等图书,致力于让复杂的数学思维可视化、通俗化。?(5)指导的学生屡次在美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)、美国高中生数学建模竞赛(HiMCM)、国际中学生数学建模挑战赛(IMMC)及丘成桐中学科学奖等赛事中获奖。<br/>
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内 容 提 要

前言

声明

绪论 开启数学建模之旅

第1章 描述与理解

1.1 初识数学建模,它真的很神奇!

1.2 原来心情也可以数学化

1.3 空气质量指数

1.4 身体指标的数学模型BMI

1.5 飞机失事的概率很大吗?

1.6 模糊数学不模糊!

1.7 复杂的数据结构:向量与矩阵

1.8 描述等量关系:方程

1.9 描述映射关系:函数

1.10 描述动态变化:递推数列

1.11 描述直观形态:几何形状

1.12 描述数据规律:统计图表

1.13 描述组成与过程:结构图

1.14 描述联系:图论与复杂网络

第2章 估计与预测

2.1 简单且强大的费米估算

2.2 考虑时间价值的估算:折现

2.3 对不确定问题的估算:期望

2.4 类比估算:测量相似度是关键

2.5 面积估计的积分法与概率法

2.6 探求身高与体重的关系

2.7 预测刹车距离

2.8 一杯热水,多久能凉?

2.9 探究牛顿冷却定律

2.10 我家的房屋值多少钱?

2.11 近朱者赤:k近邻算法

2.12 传染病传播的SIR模型

2.13 未来人口知多少?人口模型来帮忙

2.14 元胞自动机:演变的游戏

第3章 评价与决策

3.1 如何选择最佳座驾?

3.2 大学排行榜是怎么来的?

3.3 用于主观赋权的层次分析法

3.4 用于客观赋权的变异系数法

3.5 流行的客观赋权法:熵权法

3.6 谁更有性价比:比值评价法

3.7 TOPSIS方法:找差距,得定位

3.8 如何分配学习时间?

3.9 财宝这么多,该怎么装才好?

3.10 投篮方式的数学优化

3.11 类比物理冷却:模拟退火算法

3.12 类比优胜劣汰:遗传算法

3.13 类比鸟类觅食:粒子群算法

3.14 智慧的博弈:囚徒困境中的数学与策略

3.15 探索动态博弈的奥秘

第4章 溯因与解释

4.1 初步认识因果关系:相关关系分析

4.2 因果推断的黄金标准:随机对照试验

4.3 从对比中看效果:比较平均值

4.4 解析因果关系:回归分析在实证研究中的应用

4.5 因果推断之断点回归

4.6 因果推断之倾向评分匹配

4.7 因果推断之双重差分法

4.8 因果推断之工具变量法

4.9 单系统评估方法

4.10 行为科学:福格行为模型

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