數學建模思想在工業領域中的應用初探

李 娟 簡紹勇 劉潤華 王 慧

（新余學院 江西新余 338000）

我們知道，以前中國的國情屬于封閉式國家，很少學習西方技術。以前以農業為主，中國也被稱為農業大國。但是隨著后來發展的需要，隨著各國的經濟競爭越來越激烈，我們開始嘗試打開國門，引進西方技術，這在一定程度上幫助了我們的發展。后來，數字化、信息化時代的到來，我們越來越重視把數學思想引入工業領域，尤其是對工業發展幫助很大的數學建模思想。但是，由于建模思想應用的不完全熟練性、不夠完全精確性，導致在應用過程中存在很多問題。

一、數學建模思想概述

（一）數學建模思想的產生背景

在工業革命之前，我們對于數學的認識僅僅停留在數學計算階段，利用數學計算的結果來解決實際問題，數學里包含的因素主要有數字、加減乘除、解方程等。這些都是一些比較實際化的因素。直到工業革命和科技革命之后，信息技術不斷發展的結果就是信息時代的到來，信息時代最明顯的標志之一就是計算機的產生。通過追根溯源，我們知道：在信息技術時代，一些科學家開始注意到數學里包含的潛在性的數學模型、數學建模思想。他們將這種建模思想應用于技術時代，就產生了一種建構模型——計算機。隨著計算機軟件的不斷拓展開發，人們越來越注意到數學建模思想的重要性以及應用的廣泛性。因此，數學建模是在計算機不斷發展的背景下，逐漸形成的一種理論性學科。

（二）數學建模思想的發展歷程

以前國家的技術水平很落后，導致建模思想出現得也比較晚。為了鼓勵學生對數學建模思想的深化學習和研究，我國從1992 年開始，每年都會在全國范圍內開展大學生數學建模比賽。這一措施在很大程度上推動了我國數學建模思想的進一步發展，也加快了建模思想在工業領域的應用。但是，目前來說，我國大部分的工業企業仍然是采用傳統的大型靜態設備，沒有利用數學建模思想創新靈活性好的微型設備。另外，我國是人力大國，有許多人員可以為工業領域服務，工業生產仍以人力為主，可能不需要數學建模思想下的設備機器，這一實際需求的缺少，在很大程度上阻礙了數學建模思想的研究以及在工業上的應用。

二、數學建模思想在工業領域的應用現狀

因為國外的技術發展時期早于我國，因此他們很早就接觸到了數學建模思想。他們在工業革命以后，機械化水平達到頂峰，很多企業都采用了更先進的機器設備，由人來操縱機器，實現了人機結合。后來信息化時代到了，他們利用建模思想，設計出一套自動化程序模型，實現了工程24 小時不停歇生產，并且只需要極少人員參與，真正做到了解放勞動力。但是，目前我國的建模思想應用還是很少，雖然每年的建模大賽可以在一定程度上促進對建模思想的研究設計，但是這些僅僅局限于學者范圍，在大型的工業領域很少有建模思想出現。影響我國建模思想發展主要有兩方面原因：一是建模思想理論本身發展不成熟，這就導致很多企業不敢采用這一不夠完善的理論技術；二是企業本身的生產條件限制了建模思想的應用，企業仍然采用傳統的、無法銜接建模思想的設備，這就導致無法實現生產的自動化[2]。

三、加快建模思想在工業領域應用的措施

（一）加大學校對于建模思想的重視力度

我們知道高校的畢業生是工業行業緊缺的人才，這些學生進入社會就要進行相關工業的生產。因此，在學校里專門開設相關建模課程，設置建模比賽，重視學生的建模思想發展，讓學生自己認識到數學建模思想的重要性，以及這一理論的學習對于自己未來工作發展的強大推動作用，促使學生主動學習深造，讓學生成為專業性更高的建模人才，這在很大程度上能推動中國整個工業的建模思想應用[1]。

（二）在企業間進行數學建模思想的推廣

建模思想歸根到底是要應用于企業的，因此讓企業相關人員樹立正確的建模思想是必要的。尤其是高層管理人員，更要認識到建模思想對于解決自己企業各種問題的重要性，認識到建模思想的應用力度與生產效率的線性關系。如果他們能真正理解建模思想的重要性，那么公司里其他員工自然可以接受建模思想的應用。這樣可以有效地加快建模思想在工業領域的應用，可以進一步提高企業的生產效率，促進工業以及其他行業的發展。

（三）企業要設置專業的數學建模部門

我們知道，企業在生產過程中，總會不斷遇到問題，對于小型企業來說，由于它們的生產范圍小，所以遇到的問題也不太多，它們可以尋求外界專業人士的幫助。但是對于那些生產車間很多、生產范圍很大的企業，在生產過程中遇到的問題肯定不少，它們就可以聘請專業性人才，成立本公司的建模團隊，負責解決生產車間出現的各類問題，這樣的模式可以減少去外界尋求專業人士的時間，能夠使各種問題更快地得到解決，另外，這一團隊對于本企業的生產狀況更加了解，在解決問題時就更有針對性、更有效率。

四、結束語

綜上所述，可以看出工業自動化趨勢不可擋，而要加速工業自動化進程，就要注重數學建模思想的應用，要注重對學生和企業人員的建模思想培養，這樣有利于推進各個企業的生產方式變革。另外，還要鼓勵企業設立專門的數學建模團隊，以達到提高生產效率，推動中國工業自動化發展的目的。