數學模型
用數學語言描述的一類模型。數學模型可以是一個或一組代數方程、微分方程、差分方程、積分方程或統計學方程,也可以是它們的某種適當的組合,通過這些方程定量地或定性地描述系統各變量之間的相互關系或因果關系。除了用方程描述的數學模型外,還有用其他數學工具,如代數、幾何、拓撲、數理邏輯等描述的模型。需要指出的是,數學模型描述的是系統的行為和特征而不是系統的實際結構。
數學模型是針對參照某種事物系統的特征或數量依存關系,采用數學語言,概括地或近似地表述出的一種數學結構,這種數學結構是借助于數學符號刻劃出來的某種系統的純關系結構。從廣義理解,數學模型包括數學中的各種概念,各種公式和各種理論。因為它們都是由現實世界的原型抽象出來的,從這意義上講,整個數學也可以說是一門關于數學模型的科學。從狹義理解,數學模型只指那些反映了特定問題或特定的具體事物系統的數學關系結構,這個意義上也可理解為聯系一個系統中各變量間內的關系的數學表達。
數學模型所表達的內容可以是定量的,也可以是定性的,但必須以定量的方式體現出來。因此,數學模型法的操作方式偏向于定量形式。
數學模型是運用數理邏輯方法和數學語言建構的科學或工程模型。
數學模型的歷史可以追溯到人類開始使用數字的時代。隨著人類使用數字,就不斷地建立各種數學模型,以解決各種各樣的實際問題。對于廣大的科學技術工作者對大學生的綜合素質測評,對教師的工作業績的評定以及諸如訪友,采購等日?;顒?,都可以建立一個數學模型,確立一個方案。建立數學模型是溝通擺在面前的實際問題與數學工具之間聯系的一座必不可少的橋梁。
分布參數和集中參數模型
分布參數模型是用各類偏微分方程描述系統的動態特性,而集中參數模型是用線性或非線性常微分方程來描述系統的動態特性。在許多情況下,分布參數模型借助于空間離散化的方法,可簡化為復雜程度較低的集中參數模型。
連續時間和離散時間模型
模型中的時間變量是在一定區間內變化的模型稱為連續時間模型,上述各類用微分方程描述的模型都是連續時間模型。在處理集中參數模型時,也可以將時間變量離散化,所獲得的模型稱為離散時間模型。離散時間模型是用差分方程描述的。
