【摘 要】本文在數(shù)學(xué)建模思想進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)內(nèi)外工業(yè)領(lǐng)域中數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用的現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了應(yīng)用過程中存在缺少人才和管理理念的缺失等問題，最后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，對(duì)其在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的措施進(jìn)行了研究，希望能給數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用，提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模；思想；工業(yè)領(lǐng)域；應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)水平的提高，在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，越來越多的使用現(xiàn)代信息技術(shù)，但是受到特殊的歷史因素影響，我國(guó)工業(yè)起步的時(shí)間較晚，在西方國(guó)家進(jìn)行工業(yè)革命時(shí)，我過還處于自然經(jīng)濟(jì)階段，甚至在建國(guó)后的很長(zhǎng)一段時(shí)間，一直采用封閉的發(fā)展模式，導(dǎo)致了我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技水平較低，工業(yè)水平要落后西方國(guó)家很多。在實(shí)行改革開放之后，我國(guó)的工業(yè)得到了快速的發(fā)展，通過學(xué)習(xí)先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)，改善了整體的工業(yè)生產(chǎn)情況，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，工業(yè)領(lǐng)域依然具有較差的差距，因此如何提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，成為了我國(guó)專家和學(xué)者研究的問題，而數(shù)學(xué)建模思想作為先進(jìn)解決問題的方式，如果能夠應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中，就能夠在很大程度上提高生產(chǎn)的效率。

1數(shù)學(xué)建模思想簡(jiǎn)述

1.1數(shù)學(xué)建模出現(xiàn)的背景

數(shù)學(xué)作為一門歷史悠久的學(xué)科，從有人類文明開始，就已經(jīng)使用數(shù)學(xué)來解決實(shí)際問題，但是受到當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，通常是使用數(shù)學(xué)來進(jìn)行計(jì)算，解決一些簡(jiǎn)單的問題，隨著自然科學(xué)的發(fā)展，數(shù)學(xué)自身理論得到快速的發(fā)展，甚至超過了實(shí)踐很多，在這種背景下，如何利用數(shù)學(xué)理論來解決實(shí)際問題，成為了很多專家和學(xué)者研究的問題。經(jīng)歷了兩次工業(yè)革命和一次科技革命之后，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到了信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)作為信息時(shí)代的基礎(chǔ)，其所能夠解決實(shí)際問題，就是采用了數(shù)學(xué)二進(jìn)制的原理，通過電路的兩種狀態(tài)與二進(jìn)制相結(jié)合，在通電以后，計(jì)算機(jī)就能夠自行的進(jìn)行計(jì)算，但是計(jì)算機(jī)如何能解決實(shí)際問題，就是通過數(shù)學(xué)模型的方式，從某種意義上來說，計(jì)算機(jī)本身就是一個(gè)數(shù)學(xué)模型。但是在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的早期，人們并沒有將計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)進(jìn)行過多的聯(lián)系，而計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的出現(xiàn)，才讓人們意識(shí)到數(shù)學(xué)建模的重要性，軟件作為其應(yīng)用的主要方式，是計(jì)算機(jī)能夠解決實(shí)際問題的基礎(chǔ)，而計(jì)算機(jī)程序開發(fā)的過程，就是建立數(shù)學(xué)模型的過程，通過實(shí)際的調(diào)查可以知道，首先出現(xiàn)的軟件是出于工業(yè)領(lǐng)域的需要，數(shù)學(xué)建模正是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的促進(jìn)下，逐漸形成的一門學(xué)科。

1.2數(shù)學(xué)建模思想的發(fā)展

數(shù)學(xué)建模思想是近些年隨著自然科學(xué)的發(fā)展，逐漸形成的一門應(yīng)用學(xué)科，其主要的作用就是利用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題，受到特殊的歷史因素影響，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的科技起步較晚，對(duì)于數(shù)學(xué)建模思想等先進(jìn)理念研究的也比較少，雖然在改革開放以后，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平得到了極大的提高，為了培養(yǎng)我國(guó)的數(shù)學(xué)建模人才，從1992年開始，每年都會(huì)舉辦一屆全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽，通過這樣的方式，提高學(xué)生們數(shù)學(xué)建模的能力。對(duì)于數(shù)學(xué)建模思想的研究，我國(guó)一直處于落后的水平，尤其是受到工業(yè)等領(lǐng)域的影響，實(shí)際的生產(chǎn)中，還沒有完成信息化的改造，生產(chǎn)的效率比較低，使用的大多還是傳統(tǒng)的設(shè)備，雖然機(jī)械化的水平較高，但與日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，自動(dòng)化的程度較低，依然需要大量的人力，這在一定程度上限制了數(shù)學(xué)建模等先進(jìn)思想的發(fā)展，理論的進(jìn)步離不開實(shí)際應(yīng)用的需求。正是缺少了實(shí)際應(yīng)用的需求，導(dǎo)致我國(guó)先進(jìn)理論的研究較差，要想從根本上改變這種現(xiàn)象，除了加強(qiáng)理論的研究外，還要提高實(shí)踐的水平，只有實(shí)踐與理論的相互促進(jìn)，才能夠在最大程度上提高經(jīng)濟(jì)和科技能力。

2數(shù)學(xué)建模思想在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的現(xiàn)狀

2.1國(guó)外數(shù)學(xué)建模思想在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的現(xiàn)狀

由于自然科學(xué)的起源和發(fā)展都在西方，而在工業(yè)革命時(shí)期，是自然科學(xué)發(fā)展最快的一個(gè)階段，但是當(dāng)時(shí)我國(guó)處于半封建半殖民地統(tǒng)治，經(jīng)濟(jì)和科技幾乎處于停滯狀態(tài)，在經(jīng)過了兩次工業(yè)革命之后，機(jī)械化水平已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)頂峰，在這種背景下，出現(xiàn)了一次科技革命，將人們帶入到了信息時(shí)代，而計(jì)算機(jī)作為信息時(shí)代的標(biāo)志，非常受到人們的重視。進(jìn)入到信息時(shí)代后，對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域來說，可以說又經(jīng)歷了一次革命，機(jī)械時(shí)代用機(jī)械設(shè)備取代了人力，極大的提高了生產(chǎn)的效率，但是還需要人來操作設(shè)備，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品需求量越來越大，為了滿足市場(chǎng)的需要，同時(shí)提高企業(yè)的效益，很多工廠都進(jìn)行二十四小時(shí)不間斷的生產(chǎn)，雖然機(jī)器設(shè)備不需要休息，但是人員卻需要。而信息時(shí)代最大的產(chǎn)物計(jì)算機(jī)，卻可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化，利用智能化的軟件，使得機(jī)械設(shè)備可以自動(dòng)運(yùn)行，只需要少量的維護(hù)人員即可這就滿足了目前工業(yè)生產(chǎn)的需要，而無論是自動(dòng)化技術(shù)還是軟件技術(shù)，其根本都是建立數(shù)學(xué)模型，如在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，根據(jù)生產(chǎn)的需要，將生產(chǎn)線用數(shù)學(xué)符號(hào)描述出來，然后建立一個(gè)模型，編寫出相應(yīng)的控制程序，就可以操控整條生產(chǎn)線的運(yùn)行。

2.2我國(guó)數(shù)學(xué)建模思想在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用現(xiàn)狀

通過實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)對(duì)于數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用還比較少，雖然隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的普及應(yīng)用，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了數(shù)學(xué)建模思想的重要性，并在理論上對(duì)其進(jìn)行研究，國(guó)家每年都會(huì)舉辦相應(yīng)的建模大賽，以此來促進(jìn)人們對(duì)于相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，并通過比賽的方式，提高應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的能力，同時(shí)比賽的題目就是實(shí)際問題，如果參數(shù)的隊(duì)伍中，能夠有好的數(shù)學(xué)模型，企業(yè)就可以直接作為參考，由此可以看出，競(jìng)賽題目是目前我國(guó)數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用的主要方式。對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域的日常生產(chǎn)中，很少會(huì)直接應(yīng)用到數(shù)學(xué)建模的思想來解決問題，首先受到企業(yè)自身生產(chǎn)條件的限制，目前我國(guó)使用的生產(chǎn)設(shè)備比較落后，還處于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備水平，信息化的水平很低，要想在這種基礎(chǔ)設(shè)施的條件下，采用數(shù)學(xué)建模思想解決問題，顯然不夠現(xiàn)實(shí)，其次就是數(shù)學(xué)建模理論自身的限制，現(xiàn)在對(duì)于數(shù)學(xué)建模思想的研究比較少，尤其是實(shí)踐的機(jī)會(huì)少，管理者對(duì)數(shù)學(xué)建模的了解有限，這些都在很大程度上限制了我國(guó)數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用的發(fā)展。

3數(shù)學(xué)建模思想在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用存在的問題

3.1缺少相應(yīng)的人才

應(yīng)用數(shù)學(xué)建模最好的方式就是通過計(jì)算機(jī)軟件，在工業(yè)領(lǐng)域中，使用的輔助設(shè)計(jì)和生產(chǎn)等軟件，都是由軟件公司開發(fā)的，很少有生產(chǎn)企業(yè)會(huì)直接設(shè)計(jì)相關(guān)的軟件，主要就是受到開發(fā)成本的限制，同時(shí)缺少相應(yīng)的人才，通過實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的早期，由于其性能比較低，只能處理簡(jiǎn)單的任務(wù)，因此程序編寫也比較簡(jiǎn)單，人們要想利用計(jì)算機(jī)來解決實(shí)際問題，每次都需要進(jìn)行程序的編寫，當(dāng)時(shí)工業(yè)領(lǐng)域出于實(shí)際應(yīng)用的需要，會(huì)編寫一些應(yīng)用軟件。但是隨著晶體管和集成電路等出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)的性能得到了極大的提高，軟件具有的功能也越來越多，在很大程度上提高了程序編寫的難度，在這種背景下，企業(yè)要想在自身的基礎(chǔ)上開發(fā)軟件，需要雇傭大量的人才，與直接購(gòu)買軟件相比，顯然會(huì)提高很多成本，除了計(jì)算機(jī)軟件的方式外，在工業(yè)領(lǐng)域中還有些地方可以利用數(shù)學(xué)思想來解決問題，但是由于缺少了相應(yīng)的人才，使得企業(yè)在遇到問題時(shí)，沒有專業(yè)的人員對(duì)問題進(jìn)行分析，也無法建立數(shù)學(xué)模型。正是這種人才上的缺失，限制了數(shù)學(xué)建模思想在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，從整體上來看，雖然西方國(guó)家的理論研究較好，但是在實(shí)踐的過程中，主要是通過軟件等服務(wù)型企業(yè)來進(jìn)行應(yīng)用，生產(chǎn)企業(yè)自身，并沒有相應(yīng)的人才隊(duì)伍，這樣提供的服務(wù)，通常是根據(jù)企業(yè)的普遍情況，沒有足夠的針對(duì)性，在很大程度上限制了數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用。

3.2管理觀念落后

雖然近些年數(shù)學(xué)理論得到了很大的發(fā)展，數(shù)學(xué)建模思想也逐漸被人們所接受，但是如何利用數(shù)學(xué)建模來解決實(shí)際問題，很多人并不清楚這個(gè)過程，尤其是在工業(yè)領(lǐng)域中，管理者的觀念比較落后，對(duì)于近幾年興起的數(shù)學(xué)建模思想，沒有足夠的認(rèn)識(shí)，在遇到實(shí)際的問題時(shí)，首先想到的是采用傳統(tǒng)的方法來解決，雖然處理問題的效率比較低，但是對(duì)于這些管理者來說，能夠解決問題就可以，只會(huì)在傳統(tǒng)的方法中，找到一種效率較高的方式。正是這種管理觀念上的落后，限制了數(shù)學(xué)建模思想的使用，也有一些企業(yè)，抱著試一試的態(tài)度，將一些實(shí)際問題拿出來，作為數(shù)學(xué)建模比賽的題目，以此來觀察解決問題的效率，而在大賽舉辦之初，受到賽制和參賽隊(duì)員自身水平的限制，建立的模型較差，無法在最大程度上解決問題，使得企業(yè)認(rèn)為建模思想與傳統(tǒng)解決問題的方式相比，在效率上并沒有天多的提升。

4數(shù)學(xué)建模思想在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的措施

4.1成立相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模部門

要想在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想，首先應(yīng)該確保企業(yè)擁有相關(guān)的人才，雖然通過服務(wù)型公司，可以購(gòu)買到相應(yīng)的服務(wù)，對(duì)于小型的企業(yè)來說，這樣的方式比較好，由于需要解決的問題比較少，而且相對(duì)簡(jiǎn)單，因此服務(wù)的成本低，但是大型企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到各種問題，如果選擇購(gòu)買服務(wù)的方式，顯然需要很高的成本，如果能夠招收足夠的人才，然后成立一個(gè)數(shù)學(xué)建模的部門，就可以從根本上解決這個(gè)問題。在這個(gè)部門成立之后，不僅可以解決出現(xiàn)的問題，也可以對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)方式進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整生產(chǎn)使用的資源，從而最大程度上提高企業(yè)的效益，對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域來說，生產(chǎn)效率是企業(yè)關(guān)注的主要問題，而數(shù)學(xué)建模的部門中的人員，可以通過顧問的方式存在，日常的運(yùn)營(yíng)中，能夠直接處理簡(jiǎn)單的問題，遇到嚴(yán)重的問題時(shí)，需要具有足夠?qū)I(yè)知識(shí)的人來進(jìn)行解決。通過這樣的方式，能夠確保提供的服務(wù)具有足夠的針對(duì)性，由于數(shù)學(xué)建模是計(jì)算機(jī)軟件的基礎(chǔ)，因此工業(yè)領(lǐng)域中使用的軟件，都可以交給這個(gè)部門來進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果向軟件公司來定制軟件，在需求分析階段中，這個(gè)部門可以直接提供一個(gè)數(shù)學(xué)模型，在這個(gè)基礎(chǔ)上開發(fā)出來的軟件，將比直接提出需要的功能更加直接，由此可以看出，對(duì)于大型的企業(yè)來說，成立相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模部門，對(duì)于解決企業(yè)遇到的實(shí)際問題，具有非常重要的作用。

4.2重視數(shù)學(xué)建模思想

從根本上來說，數(shù)學(xué)建模思想在工業(yè)領(lǐng)域中，應(yīng)用的情況較差，主要就是因?yàn)闆]有受到足夠的重視，管理人員沒有足夠的觀念，要想解決這個(gè)問題，首先應(yīng)該提高管理者的重視，意識(shí)到數(shù)學(xué)建模的重要性，與傳統(tǒng)解決問題的方式相比，數(shù)學(xué)建模顯然能夠在很大程度上提高處理問題的效率，如果在實(shí)際的生產(chǎn)中，能夠利用數(shù)學(xué)模型，對(duì)生產(chǎn)資源進(jìn)行優(yōu)化，建立一個(gè)最佳的生產(chǎn)方式，就可以提高生產(chǎn)的效率。但是受到管理人員自身水平的限制，很難在短時(shí)間內(nèi)改變對(duì)數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí)，只有通過大賽這樣的方式，普及數(shù)學(xué)建模的重要性，在政府部門的扶持下，加大數(shù)學(xué)建模大賽的知名度，讓更多的人了解數(shù)學(xué)建模思想，通過實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近幾年我國(guó)數(shù)學(xué)建模大賽的質(zhì)量有了很大的提高，其中一些模型已經(jīng)被企業(yè)所實(shí)踐，在工業(yè)等領(lǐng)域中，得到實(shí)際應(yīng)用，但是由于宣傳的力度不夠，能夠了解的人員很少，尤其是企業(yè)的管理者，如果企業(yè)的管理者有足夠認(rèn)識(shí)，必然會(huì)重視數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用。

5 結(jié)語

數(shù)學(xué)建模思想經(jīng)過了多年的發(fā)展，自身的理論已經(jīng)比較完善，但是利用數(shù)學(xué)建模思想來解決實(shí)際問題，依然是很多專家和學(xué)者研究的問題，而工業(yè)領(lǐng)域中，為了提高生產(chǎn)的效率，基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化的改造，通過全文的分析可以知道，目前機(jī)械設(shè)備的使用已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)極限，要想進(jìn)一步提高生產(chǎn)的效率，只能提高自動(dòng)化水平，而數(shù)學(xué)建模思想作為一種先進(jìn)的理念，如果能夠應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中，在促進(jìn)軟件技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，也能夠解決日常生產(chǎn)中的很多問題。

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作者簡(jiǎn)介：

魏樹國(guó)，男（1972.12～ ），漢族，黑龍江省綏化人，北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，學(xué)士，講師。研究方向：數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)建模。

彭淑梅，女（1970.10～ ），漢族，山西省廣靈縣人，北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，碩士，講師。研究方向：數(shù)學(xué)教育、博弈、數(shù)學(xué)建模。