數學建模的影響因素分析方法

2021-10-05 23:31:21 字數 2062 閱讀 8773

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作為萌新參加了數學建模,為解決影響煤炭**的主要因素的問題,通過網路搜尋得到以下方法,簡單概括後方便今後回顧。因為希望可以幫助到今後需要速成這些知識的人,本文語言會盡量簡單,在便於理解的同時,不可避免的會失去部分準確度,因此僅供參考,如有錯誤,歡迎指出,並以專業**為準。

主成分分析法(principal component analysis),是一種使用最廣泛的資料降維演算法。讓我們愉快的忽略掉它的原理吧√

這個演算法實際應用中可以實現的是,將多個影響因素合併為較少的影響因素。

例如,假設**f(x

)f(x)

f(x)

是由因素x1x_

x1​、x2x_

x2​、x3x_

x3​所影響的,也就是說,現在對於**f(x

)f(x)

f(x)

的影響因素有3個。而主成分分析法的資料降維的意思是,可以減少對於**f(x

)f(x)

f(x)

的影響因素的數量。假設使用了主成分分析法後,得到了兩個影響因素y1y_

y1​、y2y_

y2​,那麼就可以確定**f(x

)f(x)

f(x)

受y 1y_

y1​、y2y_

y2​所影響,其中y1=

λ1x1

+λ2x

2+λ3

x3

y_=\lambda_x_+\lambda_x_+\lambda_x_

y1​=λ1

​x1​

+λ2​

x2​+

λ3​x

3​、y 2=

μ1x1

+μ2x

2+μ3

x3

y_=\mu_x_+\mu_x_+\mu_x_

y2​=μ1

​x1​

+μ2​

x2​+

μ3​x

3​,λ

\lambda

λ和μ\mu

μ為影響因素x

xx灰色關聯分析法是根據因素間發展趨勢的相似或相異程度,作為衡量因素間關聯程度的一種方法。 同樣的,讓我們愉快的忽略掉原理吧√

灰色關聯分析法可以得出的是,各個因素間的相似關係(具體的關聯度)。

這個分析法可以理解為,將兩個因素隨時間(或其他變化量)變化的曲線畫在折線圖上,比較兩個因素間變化的相似性,並且給出具體的關聯度。用這種方法,將之前例子中的**f(x

)f(x)

f(x)

跟影響因素x1x_

x1​、x2x_

x2​、x3x_

x3​之間分別進行灰色關聯分析,即可得到三個關聯度,分別反映了影響因素和**變化的相似或相異程度,數值越大,可以說明其關聯程度越大,反之,關聯程度較小。

灰色關聯分析跟pca分析法一樣,需要具體的量化資料才可以進行。但是好像沒有專業的軟體可以進行,不過網上有很多用不同語言實現的**,可以自行搜尋。

層次分析法(analytic hierarchy process)是一種解決多目標的複雜問題的定性與定量相結合的決策分析方法。

用人話來說,就是將具體的可以量化的關係(如蘋果**是西瓜的兩倍)與決策者的經驗(如認為**比品控重要)相結合,以此來做出決策的分析方法。

層次分析法的關鍵步驟是,將不同的影響因素重要程度兩兩進行對比,並出於客觀或者主觀給出具體的量化關係;然後將不同計畫中,不同影響因素的影響程度進行對比,同樣出於客觀或主觀的因素給出具體的量化關係。然後通過計算可以得出最優解。

所以可以理解為,這種分析方法應該用於的情況是,從多種備選方案中得出最優方案,而不是一種得出主要影響因素及其關聯度的方法。但是這種方法可以避免許多因素無法很好的量化的問題,將這種方法的思路與其他分析法相結合,就可以實現對於無法量化的因素的分析。

總的來說,三種分析方法都有不同的偏向。主成分分析法偏向於化簡影響因素,從而達到優化計算的效果;灰色關聯分析是得到不同因素之間關聯度的一種方法。這兩種方法都是需要具體的量化資料才能夠進行分析。與這兩種不同,層次分析法是一種做出優秀決策的分析方法,並且可以實現量化主觀因素的效果,將它與其他方法結合可以實現較好的分析。

數學建模方法

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