R是一款免費軟件,主要用于統(tǒng)計分析、繪圖和數(shù)據(jù)挖掘等。但隨著R的廣泛使用,R軟件的求解能力已不僅僅局限于統(tǒng)計計算的內(nèi)容,特別是R擴展程序包的下載和安裝,大大地增強了R軟件的計算與求解能力,例如,能夠完成優(yōu)化、圖論與網(wǎng)絡(luò)、數(shù)值分析等方面的計算。本書之所以命名為《數(shù)學(xué)建模:基于R》,是因為除介紹數(shù)學(xué)建模常用的統(tǒng)計方法外,還著重介紹了如何從 CRAN(Comprehensive R Archive Network)社區(qū)下載相關(guān)的擴展程序包,如何使用這些程序包中的函數(shù)求解線性規(guī)劃、最優(yōu)化、圖論與網(wǎng)絡(luò)、數(shù)值分析方面的模型。采用該命名的第二個原因,是在內(nèi)容的編排和選取方面與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模教材不同,基本上不再講授傳統(tǒng)數(shù)學(xué)建模課程的基本內(nèi)容,而是將側(cè)重點放在實際應(yīng)用中使用較為廣泛的兩類模型——統(tǒng)計模型和優(yōu)化模型,以及如何使用R軟件求解這兩類模型上。本書共有6章。第1章“概率統(tǒng)計模型”和第2章“多元分析模型”屬于統(tǒng)計模型的范疇,只需使用R基本庫中的函數(shù)就可完成相應(yīng)的求解工作。第3章“線性規(guī)劃模型”、第4章“最優(yōu)化模型”和第5章“圖論與網(wǎng)絡(luò)模型”屬于運籌學(xué)的內(nèi)容,使用R基本庫中的函數(shù)無法完成此類模型的求解,需要在CRAN社區(qū)下載相關(guān)的擴展程序包,使用程序包中的函數(shù)完成運籌學(xué)模型的求解工作。第6章“數(shù)值分析”介紹數(shù)值代數(shù)和微分方程數(shù)值解等內(nèi)容,這部分內(nèi)容實際上是數(shù)值計算(包括統(tǒng)計計算)的基礎(chǔ),也可以看成前面內(nèi)容的補充。作為數(shù)學(xué)建模教材,本書的每一章都有一至兩個數(shù)學(xué)建模案例分析,其目的有兩個:一是讓讀者了解數(shù)學(xué)建模的整個過程;二是復(fù)習(xí)該章所講授的知識及相關(guān)R函數(shù),學(xué)會使用R軟件求解問題。本書介紹的模型完全可由其他軟件完成求解工作,如SPSS、LINGO或MATLAB等,但這些都是商業(yè)軟件,而且有的還價格昂貴。而R是一款免費的開源軟件,從這一點來說,對讀者更有意義。你不但能夠享受到他人的工作成果,也能將你的成果放到網(wǎng)上,與他人分享。這正是R的魅力,也是R這些年來發(fā)展如此迅速的原因。從嚴(yán)格意義上講,本書不能算作數(shù)學(xué)建模的教材,也不是R軟件使用手冊,而是希望通過R對數(shù)學(xué)模型的求解,讓讀者了解并學(xué)會使用R求解統(tǒng)計或非統(tǒng)計模型,以及如何下載程序包來擴展R的計算能力。當(dāng)然,在學(xué)習(xí)了這些內(nèi)容之后,你可以下載其他的程序包 截至2015年8月1日,CRAN網(wǎng)站共有6957個R包,涵蓋了不同領(lǐng)域的應(yīng)用。,幫助你完成工作或科研所需的計算工作。本書所介紹的R函數(shù)均以R3。1。1版本為基準(zhǔn),所有函數(shù)(包括下載程序包中的函數(shù))均通過測試,讀者如果需要書中例題的相關(guān)程序,以及例題和習(xí)題中的數(shù)據(jù)文件,可以發(fā)送電子郵件向作者索取。本書可作為“數(shù)學(xué)建模”課程的教材或教學(xué)參考書,也可作為數(shù)學(xué)建模競賽的輔導(dǎo)教材,還可作為理工、經(jīng)濟、管理、生物等專業(yè)的本科生、研究生或者相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員學(xué)習(xí)R軟件的參考書。受編者水平所限,書中難免存在不足甚至錯誤之處,歡迎讀者不吝指正。在本書出版之際,謹(jǐn)向?qū)Ρ緯峁⿴椭母魑焕蠋熀蛯<冶硎靖兄x,對北京工業(yè)大學(xué)研究生院對于數(shù)學(xué)建模課程的支持表示感謝,同時對機械工業(yè)出版社為本書出版所做的大量工作表示感謝。
薛毅,是北京市數(shù)學(xué)建模競賽專家指導(dǎo)組成員。理學(xué)博士,北京工業(yè)大學(xué)應(yīng)用數(shù)理學(xué)院教授,運籌學(xué)學(xué)科部主任。運籌學(xué)與控制論專業(yè)碩士點責(zé)任教授。現(xiàn)擔(dān)任北京運籌學(xué)會理事,全國運籌學(xué)會理事。獨立或與他人合作共完成專著一部、教材六部和論文近四十篇。并多次應(yīng)邀去香港,進(jìn)行合作研究。主講數(shù)學(xué)建模、數(shù)值分析、運籌學(xué)、數(shù)值優(yōu)化等本科生、研究生課程,并長期指導(dǎo)學(xué)生參加中國和美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。主講課程(數(shù)學(xué)建模)獲2005年度北京市精品課程,主編教材(數(shù)學(xué)建模基礎(chǔ))(北京工業(yè)大學(xué)出版社,2004.4),獲2006年度北京市精品教材,并獲“十一五”規(guī)劃教材(2008年2月),主編教材(數(shù)值分析與科學(xué)計算)(科學(xué)出版社,2011.6)獲2013年度北京市精品教材。曾獲得“北京市教師稱號”(2006年9月)、“北京市大學(xué)生數(shù)學(xué)建模與計算機應(yīng)用競賽指導(dǎo)教師”(2011年10月)、“全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽指導(dǎo)教師”(2011年12月)。