2020年东北三省数学建模联赛赛题
A题:新型冠状病毒疫情
新型冠状病毒(COVID-2019)目前已经成为世界流行性传染疾病,对各国的经济、人民的生活、生命财产造成了巨大影响。然而,由于世界上各个国家的经济状况和体制的不同,人们对疫情重视程度的区别,加上很多国家存在的检测设备和个人防护设备的不足,抗击疫情的道路各异,有些国家已经看到了曙光,有的国家还有很长的路要走。弄清新型冠状病毒疫情发展的特点和规律,对于世界范围内的疫情发展能够有一个清晰的认识,你们团队需要搜集数据,建立数学模型,解决如下问题:
根据与疫情发展相关的时间序列数据,分析世界范围内主要国家的疫情发展特点及抗击疫情状况,并进行合理的分类。
选取合理的指标,构建数学模型,对世界范围内主要国家对疫情的管控效果进行综合评价。
分别建立模型对世界范围内主要国家的疫情发展趋势进行预测,需要对模型进行检验。
根据你们的研究,给世界卫生组织写一封信,提出一些有针对性的抗击疫情建议和对未来疫情发展的展望。
B题:室内温度调控问题
某地区冬季供暖采用热水供热的方式。每一户有一个进水口和出水口,热水通过进水口进入房间,由出水口离开房间。一个基本问题是,如何调整进水流量,使得在室外天气不断变化时,室内的温度维持在一个相对稳定的范围内。下面给出具体要求。
房间大小为50平方米,房间高为2.8米,具体规格如图所示。房间南北为外墙,与室外接触,长为5米,每面墙上有一扇窗户,规格为2米*1.5米;东西为内墙,不与室外接触,长为10米。房间采用暖气片供热方式,共两扇,南北墙窗户正下方各一扇,每扇暖气片长2米,高1米。
选取某天的室外温度如下表所示:
房间进水口的流量介于每小时0.1到1立方米之间。进水口的水温为40度,出水口的水温未知。房间的室内温度标准为每天的平均温度为21度,标准差为1.5度。房间其余的有需要的参数可以自行设定。
问题:1.当室外温度为0度,进水口流量为每小时0.5立方米时,求房间的空间温度分布。
2.当室外温度为0度,进水口流量在0.1-1之间变化时,求房间的动态温度分布。
3.考虑在一天之内,室外温度按照表中数据变化时,每隔一小时调整一次进水口流量,给出如何调整进水口流量,使得室内温度达到标准,并且一天累计耗水量最小。
建模时间:2020.6.1 8:00~2020.6.20 8:00
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