脫倩娟 呂紀榮 常 娟
(陜西科技大學鎬京學院 陜西西安 712046)
隨著計算機網(wǎng)絡的快速發(fā)展,數(shù)學的應用涉及到社會生產(chǎn)的各個行業(yè),通過嚴密的數(shù)學邏輯思維和推導計算,可以幫助中小型企業(yè)提高生產(chǎn)力,合理優(yōu)化資源,降低成本,提高效益。數(shù)學建模競賽是溝通數(shù)學工具和實際問題聯(lián)系的一座必不可少的橋梁。利用數(shù)學方法將企業(yè)中的實際問題通過數(shù)學語言、數(shù)學規(guī)律盡可能地表示出來,即數(shù)學建模過程。數(shù)學建模是由“知”到“識”的“平臺”,是一種傳遞知識的語言。數(shù)學建模過程能體現(xiàn)和訓練參賽人員學會主動地、客觀地、辯證地用數(shù)學的方法和思維去分析問題,最終得到解決問題的最佳方法,很大程度上培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。
全國大學生數(shù)學建模競賽作為全國最大的學科競賽之一,旨在提高大學生的培養(yǎng)素質(zhì),推動教學改革,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新精神。自1992年創(chuàng)辦到2020年已經(jīng)跨越29年歷程,本科參賽隊伍由原來的314隊增至41826隊,規(guī)模越來越大,涉及范圍越來越廣,水平越來越高[1]。一般由來自不同專業(yè)的三個人組成一隊,經(jīng)歷72小時,通過分析問題、建立模型、模型求解、模型檢驗、論文寫作和應用實際六個過程,最終以論文的形式呈現(xiàn),數(shù)學建模競賽論文是數(shù)學建模競賽活動成果的書面形式體現(xiàn),是評定參賽隊成績好壞、水平高低,獲獎級別的重要依據(jù)。
數(shù)學建模競賽需要具備的知識儲備主要有四部分:第一,具備高等數(shù)學(微積分)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、數(shù)值計算、微分方程、運籌學等數(shù)學知識;第二,熟悉幾何理論、微積分、組合概率、統(tǒng)計(回歸)分析、優(yōu)化方法(規(guī)劃)、圖論與網(wǎng)絡優(yōu)化、綜合評價、插值與擬合、差分計算、微分方程、排隊論、模糊數(shù)學、隨機決策、多目標決策、隨機模擬、灰色系統(tǒng)理論、神經(jīng)網(wǎng)絡、時間序列、機理分析等數(shù)學建模常用方法[2];第三,能夠熟練操作Matlab、Mathematica、Lingo、SPSS等相關數(shù)學軟件;第四,掌握文字處理、公式編輯器、文獻檢索、科技論文寫作等相關技能。
數(shù)學建模的問題和數(shù)據(jù)來自于實際,解決方法切合于實際,模型和結果可以應用于實際;賽題內(nèi)容具有時效性,包含國內(nèi)外的大事、社會的熱點、生活的焦點、近期發(fā)生和即將發(fā)生或被關注的問題;解題方法具有普適性、創(chuàng)造性、靈活性、開放性的特點,不局限于具體問題的解決,可以推廣到一類問題的解決,可以一題多解,實現(xiàn)整體結果最優(yōu)。
數(shù)學建模競賽要求參賽隊員要在規(guī)定時間內(nèi)建立數(shù)學模型,幫助中小企業(yè)解決相關的實際問題[3],整個過程中涉及到的知識面較廣,不僅需要相關的專業(yè)知識還涉及到跨學科領域知識。對參賽隊員的學習能力、知識運用能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力和溝通能力要求非常高。因此,許多中小型企業(yè)在招聘時非常注重數(shù)學建模競賽的經(jīng)歷,并將競賽成績作為評價能力的一項標準。例如:某高校三名大學生因為參加數(shù)學建模競賽的經(jīng)歷而獲得進入互聯(lián)網(wǎng)公司實習的機會[4];2016年中國石油化工集團公司把數(shù)學建模獲獎作為優(yōu)才引進的一個條件,要求建模獲得一等獎及其以上獎項可以免筆試,直接進入面試;國內(nèi)一些著名企業(yè),如華為公司等,都對競賽高度關注并給予很多贊助。
數(shù)學建模競賽很好地實現(xiàn)了大學數(shù)學的創(chuàng)新性教育與創(chuàng)業(yè)教育的融合。為中小型企業(yè)輸送了富有創(chuàng)造力的新鮮血液,培養(yǎng)了理論與實踐結合的應用型人才,人才作為中小型企業(yè)競爭的核心體現(xiàn),對中小型企業(yè)的發(fā)展起到了促進作用。
沒有參加過數(shù)學建模競賽的人可能認為數(shù)學建模很簡單,無非就是回答了四個問題,即:采用了什么方法;建立了什么模型;解決了什么問題;得到了什么結果;有什么意義或作用。但是,實踐起來非常不容易,需要參賽隊員在賽前選修或自學數(shù)學模型課參加賽前培訓;了解和掌握常用數(shù)學軟件的基本用法;了解競賽章程和論文寫作規(guī)范等基本信息。數(shù)學建模不僅僅是腦力勞動,還是體力勞動。與其說數(shù)學建模是一場競賽,不如說它是一場超長的馬拉松接力比賽,需要強大的意志力和忍耐力,需要隊員之間相互信任,相互支持,不拋棄,不放棄。同樣的,在中小型企業(yè)的發(fā)展過程中,企業(yè)員工也應當具備較強的團隊意識、溝通能力和集體榮譽感,不畏困難,相互協(xié)作,齊心協(xié)力,朝著共同目標去努力奮斗。俗語有云“千里之堤毀于蟻穴”,一只螞蟻的力量有限,可是一群螞蟻的力量卻是驚人的,能夠創(chuàng)造巨大的價值。一滴水只有融入大海之中才會形成水流,有建模經(jīng)歷的員工更夠深刻體會到這一點,個人的知識、能力和經(jīng)驗都是有限的,當遇到困難找不到解決方案時,不會選擇單打獨斗,而是選擇和團隊成員討論交流,成員間思想的火花不斷碰撞,發(fā)揮各自優(yōu)勢,在最短的時間內(nèi)增加知識和經(jīng)驗,進而提高解決問題的效率,提升團隊凝聚力,為所在的企業(yè)貢獻出1+1+1>3的力量[5]。企業(yè)效益提升了,員工福利待遇也會隨之提高,實現(xiàn)共贏。
數(shù)學建模競賽的賽題源于中小企業(yè)發(fā)展過程中所遇到的實際問題,具有很大的應用價值。比如2017年B題“拍照賺錢的任務定價”要求以搜集到的數(shù)據(jù)真實可靠,縮短調(diào)查周期和節(jié)約成本為目標,為企業(yè)制定合理的定價方案;2018年A題“高溫作業(yè)專用防火服”要求以降低研發(fā)成本、縮短研發(fā)周期為目標,幫助企業(yè)設計高質(zhì)量高溫作業(yè)防火服;2019年C題“機場出租車問題”要求針對某個機場和相關城市的實際情況進行研究,以增加機場出租車司機收益為目標,幫助出租車公司制定收益均衡的載客方案;2020年C題“中小型企業(yè)的信貸決策”要求根據(jù)中小型企業(yè)的實力和信譽對其信貸風險作出風險評估,幫助銀行制定是否放貸及貸款額度、利率和期限等信貸策略??梢园l(fā)現(xiàn),通過數(shù)學建??梢詫⒅行⌒推髽I(yè)發(fā)展過程中的實際問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學指標,通過數(shù)值計算進行量化指標,幫助中小型企業(yè)制定科學合理的經(jīng)營策略。
數(shù)學建模競賽不僅可以開拓參賽者的知識領域,提升其解決實際問題的能力,還可以激勵他們向更高更遠和更好的方向前進,敢于直面挑戰(zhàn),培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。培養(yǎng)創(chuàng)新精神歸根到底就是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,數(shù)學建模競賽實現(xiàn)了從理論到實踐的兩個層次的人才培養(yǎng)。在經(jīng)濟全球化的今天,中小企業(yè)型由于自身實力不足,在市場競爭中處于劣勢地位,要生存和發(fā)展就需要提升自身的競爭力,迫切需要借助數(shù)學建模思維優(yōu)化企業(yè)經(jīng)營和管理,快速提升自身綜合實力,不斷提升員工的創(chuàng)造能力。可以說,自主創(chuàng)新能力是的中小型企業(yè)制勝法寶,員工的創(chuàng)造能力越強,研發(fā)出來的產(chǎn)品才會被市場和消費者買單,否則就會被市場淘汰[6]。
數(shù)學建模競賽具有“一朝參賽,終身受益”的特點,有助于發(fā)散思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有助于培養(yǎng)堅強的意志品質(zhì)和探索精神,有助于提高隊員間的相互協(xié)調(diào)能力。從學校層面,有助于實施教育部提出的“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)方案,為社會培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的應用型人才,積極應對激烈的人才競爭,提高高校的就業(yè)率;從企業(yè)層面,為中小型企業(yè)儲備綜合素質(zhì)較高的創(chuàng)新型人才,提升企業(yè)競爭力,實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;從國家層面,對于加快我國經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變、提高我國的自主創(chuàng)新能力和建設創(chuàng)新型國家,具有重要的現(xiàn)實意義。