模型建立
本文分为两个部分来建模,第一部分为可以用“钱值”来代替权值的一部分,比如日常消费支出,教育支出,医疗支出,年均收入;另外一部分为比较抽象的部分,本文设定了它们之间的权值权值见表二,它们为:老少边穷、天灾人祸、单亲、孤儿、低保和债务情况。然后将两者之间重新设立一个权值(表三),利用层次分析法得到一组数据,根据这组数据和A、B、C等助学金人数确定贫困生等级认定的具体情况。
评价贫困生的贫困程度 结余 其他因素 家庭收入 生活支出 教育支出 医疗支出 无收入 低等收入 中等收入 老人消费成人消费 未成年消费 初中教育 高中教育 高等教育 父母 老人 其他 低单孤债贫其保亲 儿 务困他家情地状庭 况 区 况 由以上因素确定贫困生的贫困等级 (图一)
根据图一的各种因素来确定贫困等级。由最下面的因素确定Bi(家庭收入、生活支出、教育支出、医疗支出)的各占有多少;由Bi确定C1(结余)的值,由Di(低保、孤儿、单亲、债务情况、贫困地区、其他状况)确定C2(其他因
5
素)的值;最后确定C1和C2之间的权值;利用层次分析法得到A的权值。此时根据对A的权值的大小进行分析,确定具体的是学生的贫困等级,结果见附录。
模型求解
本文根据excel、lingo和matlab软件对模型求解。本文的求解主要分为三个阶段,首先由Bi确定C1,通过excel的求和统计得到需求结果,此时的C1权重得到。C2可
由Di确定,通过Di权重的层次分析得到C2的值。C1与C2之间权衡其大小,得到它们之间的权值,再一次通过层次分析法得到A的权值。结果生成一组数据,本文代入到excel表格中应用简单的降序排序,通过权值的大小,从最大值往小取,得到207名贫困生的具体分配名额。在这207名贫困生中进行具体的等级划分,其中A等助学金62人,B等助学金104人,C等助学金41人。在excel中得到具体的三种等级的贫困生在各个年级的分布情况,得到最终答案。
结果分析
依据题目给定假设计算得到不同等级的不同人数,结果如表
申请贫困 A等贫困 B等贫困 ·等贫困 总贫困生 人数 291 62 104 41 207 经过建模,求解得到不同等级的贫困生的编号(结果见附录二)。 将得到的结果进行分析、比较、分类、处理,将291名申请贫困的同学进行划分得到以下情况(如下表) 2004级 2005级 2006级 2007级 2008级 2009级 2010级 非贫困生 8 7 14 12 14 16 13 A等贫困生 9 6 5 9 11 10 12 B等贫困生 6 8 19 20 17 26 8 C等贫困生 1 2 6 6 8 12 6 通过分析以上结果,A等贫困生有62个,其中2004级的学生有9个,2005级的学生有6个,2006级的学生有5个,2007级的学生有8个,2008级的学生有11个,2009级的学生有10个,2010级的学生有12个。B等贫困生有104个,其中2004级的学生有6个,2005的学生有8个,2006级的学生有19个,2007级的学生有20个,2008级的学生有17个,2009级的学生有26个,2010级的学生有8个。C等贫困生有41个,其中2004级的学生有1个,2005级的学生有2个,2006级的学生有6个,2007级的学生有6个,2008级的学生有8个,2009级的学生有12个,2010级的学生有6个。
对贫困生进行抽查,比较不同等级的贫困生,与家庭状况贫困程度相符合。他的贫困系数与实际情况相差不大,符合实际情况,是一种合理的结果。在抽查中我们发现,对于某些特别贫困的学生(如有低保证明,家中没有收入等),结果把他们评定为C等贫困生。抽查A等或B等贫困生时也发现数据基本符合实际情况。但是对于个别没有将家庭情况表明清楚的学生,由于无法得到其具体情况的有效数据,则以平均数据处理,导致个别情况有差别。
模型评价
6
本文通过对附件一进行数据处理,能够非常具体的表达出每个家庭的基本境况,对建立数学模型帮助很大,使得数据分析很简单。同时对一些不能用“钱值”来体现的抽象因素,本文采用两两对比产生权值,利用层次分析法模型,生成正负反矩阵,并判定一致性矩阵。根据结果我们可以得到得到A等奖学金为62人;B等104人;C等41人。显然,本文对于贫困生的认定工作只是根据学生的自述产生的,真实性有待考虑。得到的数据仅仅是参考那些笼统的文字描述,结果取决于本文的主观臆断,准确性有待商榷;对于那些负债较多的家庭(人为因素导致负债)和其他情况一起考虑有失公平。因为本文主要侧重于因不可抗因素导致的家庭贫困现象,这种情况没有分离出来考虑有失妥当。虽然如此,本文还是有很多的可取之处的,通过“钱值”来代替权值来表述贫困生家庭的收入、支出情况,能够比较好的反应出这些家庭的真实水平。对于那些不好用“钱值”表示的因素本文采用的是取其权值,利用层次分析法得到结果。最后又是通过层次分析法得到最终需求的数据。得到的数据根据大小确定贫困生的等级,非常清晰明了。总之,本文能够在相对公平且人性化方面完成贫困等级的确定,
参考文献
7
[1] 姜启源.数学模型.3版.北京;高等教育出版社,2003.
[2] 罗万成.大学生数学建模.西南;西南交通大学出版社,2007. [3] 周义仓,赫孝.数学建模实验.西安;西安交通大学出版社,1999.
[4] 唐有文.模糊层次分析法[J].青海师范大学学报(自然科学版),2002(3).
[5] 谢金星,薛毅.优化建模与LINDO/LIBGO软件.北京;清华大学出版社,2005.
[6] 薛定宇,陈阳泉.高等应用数学问题的MATLAB求解.北京;清华大学出版社,2004.
附录
8
附录一:
model:
min=(A-207*0.3)^2+(B-207*0.5)^2+(C-207*0.2)^2;
!A代表A等奖学金的人数,B代表B等奖学金的人数,C代表C等奖学金的人数; L=(62+62+123+137+140+189+118)*0.25; A+B+C A 62.00000 -56.60000 B 104.0000 -55.00000 C 41.00000 -56.40000 附录二: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 未被认定为贫困生编号 S200613 S200715 S200825 S200929 S200843 S200501 S200708 S200934 S200938 S200728 S200842 S200514 S200808 S200909 S200632 S200422 S201020 S200410 S201023 S200633 S200949 S200416 S200841 S201032 S200617 S200609 S200955 A等贫困生编号 S201030 S200719 S201005 S200810 S200515 S200937 S200743 S200413 S200417 S200418 S200419 S200420 S200618 S200623 S201002 S200522 S200729 S200614 S200964 S201038 S200739 S200811 S201007 S200726 S200838 S200737 S200408 B等贫困生编号 S200844 S200747 S200636 S200936 S200923 S200705 S200812 S200629 S201019 S200603 S200948 S200803 S200402 S200915 S201035 S200503 S200620 S200424 S200961 S200953 S200612 S200732 S200912 S200913 S200805 S200963 S200716 C等贫困生编号 S200745 S200706 S200957 S200916 S200510 S200903 S200960 S200606 S200814 S201027 S200802 S200847 S200736 S201016 S200813 S200945 S200956 S201014 S200932 S200602 S200942 S200626 S200421 S200946 S200625 S200954 S200511 9