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　　當需要從定量的角度分析和研究一個實際問題時，人們就需要在深入調查研究，了解對象信息，做出簡化假設，并分析內在規(guī)律等工作的基礎上，用數學的符號和語言進行表述，也就是建立數學模型，然后用通過計算得到的結果來解釋實際問題，并接受實際的檢驗。這個建立數學模型的全過程就稱為數學建模。
　　數學建模是廣大科研人員，特別是學生學習的起點，通過數學建模的鍛煉和學習，數學建模愛好者能夠掌握很多算法、求解數學建模問題的思想及對科研問題的喜好。本書采用全國大學生數學建模競賽認可的軟件MATLAB、LINGO和SPSS進行數學模型的求解，以達到軟件之間互補取優(yōu)，快速高效求解問題的目的。
　　1．MATLAB簡介
　　MATLAB作為一款科學計算軟件逐漸被廣大科研人員所接受，其強大的數據計算功能、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可。MATLAB也是一款功能強大的仿真軟件，現在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，做到真正理論與實際相結合的目的。因此，作為一名數據分析和計算方面的工作者和學習者，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。它是一套設計用來幫助你快速、方便、有效地構建和求解線性、非線性及整數最優(yōu)化模型的功能全面的工具。它包括功能強大的建模語言、建立和編輯問題的全功能環(huán)境、讀取和寫入Excel和數據庫的功能，以及一系列完全內置的求解程序。
　　3．SPSS簡介
　　SPSS是世界上最早的統計分析軟件，由美國斯坦福大學的三位研究生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計分析軟件微機版本SPSS/PC+，開創(chuàng)了SPSS微機系列產品的開發(fā)方向，極大地擴充了它的應用范圍，并使其能很快地應用于自然科學、技術科學和社會科學的各個領域。世界上許多有影響的報刊雜志紛紛就SPSS的自動統計繪圖、數據的深入分析、使用方便和功能齊全等方面給予了高度的評價。
　　本書列舉了常用的數學建模算法，并通過MATLAB等常用的數學建模軟件（還涉及LINGO和SPSS軟件）的有機結合，完成一個復雜問題的求解，讓廣大數學建模愛好者學有所獲。本書內容充實，清晰易讀，通過各種算法的仿真求解，能夠實現舉一反三的效果，使得讀者能夠真正地掌握和運用本書所講知識。本書中的所有案例均采用理論分析和程序代碼實現相結合的形式進行設計，針對具體工程背景，編寫相應的數學模型進行分析，通過程序實現，讓讀者能夠結合理論推導過程，從而學習和掌握數學建模算法設計。
本書特色
　　1. 提供“在線交流，有問必答”網絡互動答疑服務
　　國內最大的MATLABandSimulink技術交流平臺——MATLAB中文論壇（www. iLove Matlab.cn）聯合本書作者和編輯，一起為你提供與本書相關的問題解答和MATLAB技術支持服務，讓你獲得最佳的閱讀體驗。具體參與方式請詳細閱讀本書封底的說明。
　　2．內容豐富，覆蓋面廣
　　本書首先介紹了數學建模的基礎知識，并對數學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行建模。另外，本書對網上討論的大多數疑難問題也有涉獵。通過閱讀本書，讀者可以了解工程項目設計需要注意的細節(jié)，還可以全面、系統地掌握常見數學建模算法在工程領域的應用。
　　3．案例豐富，注重實戰(zhàn)
　　本書深入、系統地講解了19個數學建模案例的分析和實現過程，實用性非常強。這些案例很多來源于歷年全國大學生數學建模競賽試題，涵蓋面廣，涉及多種問題，有很強的針對性。本書針對每一個數學建模問題，從完整的數學建模寫作出發(fā)，并加以代碼和圖形相結合的形式，讓讀者能夠直觀地閱讀各個應用案例程序以及領悟編程思想，對數學建模有一定深入的理解。
　　4．實用性強，適用廣泛
　　本書以案例教學的模式展開，通過分析大量的數學建模經典案例的編程算法，讓讀者可以比較容易地理解算法的思想及數模問題的求解思路，有較強的實用性。本書案例涉及面廣，幾乎適合所有對數學建模感興趣的人員，有非常廣泛的讀者基礎。
本書內容及體系結構
　　第1篇 數學建�；�礎及常用工具（第1～5章）
　　本篇介紹數學建�；�礎知識及MATLAB、LINGO和PSS軟件的基本應用。第1章介紹了MATLAB的基礎知識；第2章介紹了LINGO的基礎知識；第3章介紹了SPSS的基礎知識；第4章介紹了數學建模的基礎理論及算法設計，包括分段函數處理、線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、層次分析法、BP神經網絡、最小樹問題、最短路問題及粒子群算法等；第5章介紹了LINGO軟件的基礎理論及算法，包括目標規(guī)劃、混合整數規(guī)劃、非線性規(guī)劃和大規(guī)模數學規(guī)劃等。通過本篇內容的學習，可以為后續(xù)的數學建模學習打下堅實的基礎。
　　第2篇 數學建�；�礎案例分析（第6～17章）
　　本篇涉及面較廣，主要內容包括：采用SPSS進行多元回歸等方法、采用LINGO軟件進行優(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問題、采用馬爾科夫鏈模型的物價預測問題、采用圖像處理方法及最短路徑求解方法實現景區(qū)三維重建及最佳滅火路徑求解、掌握分段函數的處理方法及混合整數規(guī)劃問題、涉及動態(tài)加權和BP神經網絡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，可以讓讀者循序漸進地學習與提高。
　　第3篇 數學建模分析與提高（第18～25章）
　　本篇主要涉及數學建模的數據處理及問題自身復雜性的分析，主要以MATLAB和LINGO相結合講解。涵蓋的案例有：進行圖論問題求解的交巡警服務平臺的設置與調度問題；涉及馬爾科夫鏈模型、三次指數平滑及BP神經網絡的風電功率預測問題；采用SPSS進行問題建模與求解的大學畢業(yè)生就業(yè)問題和高校碩士研究生指標分配問題；采用三維建模方法，得到相應的評價指標，然后采用模糊綜合評價對蛛網結構的評價問題；采用計算機的模擬優(yōu)化設計太陽能小屋電池板的鋪設問題；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量預測問題；采用粒子群算法實現發(fā)動機部件性能參數求解等。通過本篇內容的學習，可以真正提高讀者的數學建模實戰(zhàn)能力。
本書讀者對象
* 全國大學生數學建模參賽人員；
* 想全面學習數學建模的人員；
* 想提高數學應用能力的人員；
* 數學建模愛好者；
* 使用數學分析軟件的工程技術人員；
* 相關科學技術研究人員；
* 相關培訓學校的學員。
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：
* 書中的實例源程序；
* 書中的案例需要用到的源數據；
* 本書教學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中文論壇上的相關頁面下載，也可以到清華大學出版社的網站上（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。作者結合在西南交通大學學習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、馬向東、麥廷琮、米永剛、歐陽昉、綦彥臣、冉衛(wèi)華、宋永強、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，我們會及時答復。
　　
　　編者