探讨数学最优化问题在现实生活中的应用

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  【摘 要】 在我们生活中都喜欢用最低的成本把利益最大化,这种利益最大化离不开数学,降低成本利益最大化就要提前预算分析降低损耗,这也让我们认识到学习好数学的重要性。在我们日常生活中离不开计算,比如吃饭,怎样购买材料、搭配比例、多大火候就需要运用数学方法计算好再运用才会达到最低成本购买材料,使用正确的搭配比例和火候,才能获得最好的结果。数学最优化也被广泛地应用在生产、管理、商业、军事,决策等多个领域。
  【关键词】 数学最优化  生活中应用
  数学在生活中与我们密不可分,如何将数学最优化运用在我们现实生活中一直都是教学中一个重要的话题,数学在现实生活的应用也让数学具有深刻意义。站在数学这个角度看,最优化方法是一种绝对最优的,通过计算使目标达最大或是最小化;站在经济的角度看就是在人力、物力、财力上让经济效果达到最大(利润、产值),或者就是在完成规定生产中如何把人力、物力和财力成本降到最低等。
  一、优化方法
  1. 数值计算法
  数值计算法就是运用计算机计算数学解决问题方法的过程,就是用有限逼近的思想进行误差运算。数值计算被大家广泛应用,它的稳定性误差比较容易控制,计算速度和精准度比较高、比较快是数值计算的核心。
  2. 解析法
  这种方法是在一定约束条件下有明显表达方式,解析法使用函数进行分析也可以对别的方法分类,也就是用代数方法来解决数学中的问题。利用点与点形成平面式的图形然后将问题进行量点的运行计算得到结果。
  3. 学会对比法
  对比就是产生鲜明的看法从而知道哪个更优秀、更准确,对比也是优化的核心重要的一部分,只有进行对比大家才会有明确的认识。对比是有标准、有规律地进行的,大家在这个标准的引导下进行对比得出最优结果。例如:在学习中使学生明白方法的重要性,可以将学生分为两队进行对比,一队用老师教的新方法,一队用传统方法,用时间为标准得到最优结果,当学生对结果产生异议时就会更加地强调对比法的重要以及在生活中的实用性。
  4. 启发式方法
  启发是根据一种经验规则发现问题的方法,这种方法的特点是人在处理问题时是回想过去的经验而采取相应的方法,是效果最明显的方法。
  5. 梯度下降法
  梯度下降法是非常实用简单的方法,被大家广泛使用。梯度下降的方法就是从现在处的地方负方向搜索,这个方向是当前离目标最近的方向。
  二、最优化问题在生活中的应用
  在我们的生活中很多事情都离不开数学应用,数学同样也是我们生活的核心。人无论做什么都离不开它。比如在我们生活中最常见的量地基,就需要用到数学的线性规则问题。在线性被约束的条件下得到最终的结果来看待地基最终的大小应该怎样规划比较符合要求,可以节省住房面积。还有在我们现在生活中,数学的最优化在花店的应用非常鲜明,例如有人在花店订了一批花,需要玫瑰500—600枝,兰花700枝,百合300—500枝。百合每枝2元,玫瑰每枝3元,兰花每枝1元。员工通过图解法来计算怎样合才能获得最大的利益。由此可以看到数学的最优化在我们生活中的广泛应用。
  在我们日常生活中商品的买卖是最常见的,也会被大家最广泛地应用。因商品的增加,商品價格也各有不同,我们可以用数学最优化问题法挑选质量比较高的商品,用最优惠的价格买到手。例如:当我们自己需要一部手机时,我们会到周边各大商场去考察,了解手机的品牌、质量、价格,有无优惠活动以及优惠的力度大小等。我们把这些信息收集完毕后,将数据进行对比,选择一款质量好、价格比较优惠的手机来购买,这种应用就是数学最优化的应用。
  这种应用也可以应用在预算优化方面。预算为公司、企业、各种重大活动带去了很大的利益,降低了耗材成本。比如一个汽车商家促销自己的汽车,他应该提前为场地费用,人员支出,广告宣传,讲解员的支出,场地帐篷,音响,电等进行预算,把耗费成本降到最低,从而获得最大利益。这都需要提前经过预算明确提出解决方案,这也是数学中最优化问题在生活中的应用体现。
  结束语:
  数学最优化在生活中很实用,这在教育方面对学生有利。以数字计算,数据预估,结果运用解决我们生活多方面问题,使生活中很多层面得以享受到最大优化。在生活中成本、消耗、利益最大化等都是人们所关心的要素,而数学最优化这种方法可以有效地让我们对不同的问题进行分析,从不同的角度全方位地考察、考虑哪种方法消耗的少成本低,比较适合自己,从中选择自己需要的结果。这种方法使我们面对生活中很多问题的时候不再盲目,而是详细分析、了解问题、采取有效的方法达到目的,使自己的损失降到最小化。数学优化问题的实用性对教育影响也非常大,合理地应用数学优化不仅可以活跃学生们的思维,更能带动他们对学习数学的兴趣,挖掘出来学生学习的潜力,让学生主动去学习、去体验,把学到的知识应用在生活中。
  参考文献
  [1] 陈朝斌,唐梅,杨芹,吴立宝.微积分在经济学最优化题中问题的应用[J].保山师专学报,2009(05).
  [2] 侯林洁.探讨数学最优化问题在现实生活中的应用[J].赤峰学院学报(自然科学版),2012(02).
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