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8页数学建模一周论文论文题目: 乒乓球赛问题 姓名1: 韩美芝 学号: 1030110133 姓名2: 张超 学号: 1030110115 姓名3: 黄明 学号: 1030110220 专 业:资源勘查工程专业班 级:10301101、10301102指导教师: 2011 年 12 月 30 日 摘要 1. 问 题 重 述2. 模型的合理假设3. 模型建立与求解4. 模型的优缺点分析5. 模型的改进方向及推广六.参考文献 1、 问 题 重 述五局三胜制是乒乓球团体赛常用赛制,一方赢完三场比赛即终止赛事如何赢得一局比赛 在一局比赛中,先得11分的一方为胜方;10平后,先多得两分的一方为胜方 攻击次序和方位 在获得两分后,接发球方变为发球方,依此类推,直到该局比赛结束,或直至双方比分为10平,或采用轮换发球法时,发球和接发球次序不变,但每人只轮发1分球。
在双打中,每次换发球时,前面的接发球员应成为发球员,前面的发球员的同伴应成为接发球员 在一局比赛中首先发球的一方,在该场比赛的下一局中应首先接发球,在双打比赛的决胜局中,当一方先得5分以后,接发球的一方必须交换接发球次序一局中,在某一方位比赛的一方,在该场比赛的下一局应换到另一方位在决胜局中,一方先得5分时,双方应交换方位五场三胜制一、二、四、五场为单打,第三场为双打 (1) 一个队由三名运动员组成,每名运动员出场2次 (2) 比赛顺序是: 主队VS客队 第一场 A —— X 第二场 B —— Y 第三场 C+A或B —— Z+X或Y 第四场 A或B —— Z 第五场 C —— X或Y (3) 在打完前两场比赛后再确定双打运动员的出场名单 A或B及X或Y如果参加了双打比赛,就不能参加后面的单打比赛;不参加双打比赛的运动员才可以参加后面的单打比赛 此题是以“五局三胜制”进行乒乓球赛事,虽然两队实力相当,但不同的出场顺序可能导致不同的结果,所以合理的安排是取得成功的关键,题中所给矩阵也只是打满五局A队获胜的预测结果根据矩阵来说明两队实力的强弱,不同的出场方案会有哪些结果,若站在某队的角度,应采取那种出场方案,对“五局三胜制”进行的乒乓球赛事进行评价。
二、模型的合理假设由题中所给矩阵,当A队以次序出场、B队以次序出场时,设这时A队每一局比赛获胜的概率是一个不变的常数,并且假设各局是否获胜是相互独立的(实际上也许并不是这样,但是题目中给我们的信息太少,我们只能这样假设)这样,5局比赛就是一个独立重复试验序列比赛实际上是五局三胜制,要在五局三胜制比赛中最后获胜,才是真正获胜,因此需要对五场比赛各队的输赢情况进行列举当A选的时候,他能得到2,1,4为赢1盘,输2盘,赢得总局数为7,最不利情况为1局 当A选的时候,他能得到0,3,4为赢2盘,输1盘,赢得总局数为7,最不利情况为0局 当A选的时候,他能得到5,3,1为赢2盘,输1盘,赢得总局数为9,最不利情况为1局 综上所述,可得,不论B选择什么方案,比a和都不利而对比和,的战况和满意程度都比的高故,A队最稳妥的方案是同理,B队最稳妥的方案是 三、模型建立与求解根据矩阵R 能看出哪一队的实力较强吗?设是A队在5局比赛中获胜的局数,显然,服从二项分布,概率分布为, R矩阵中的9个元素,是在9种不同的出场次序下A队每局获胜的概率假设这9种不同的出场次序出现的概率相同,都是种不同的出场次序出现的概率相同,都是,那么,就可以求出A队在每一局比赛中获胜的局数A=(2+1+4+0+3+4+5+3+1)/9=2.7777782.777778大于2.5从每五局比赛来说,A队的实力比B队略微强一些。
由五局的实力可得每局获胜的概率分别为2/5,1/5,4/5,0/5,3/5,4/5,5/5,3/5,1/5,我们可以得到这样一个矩阵 比赛是五局三胜制,要在五局三胜制比赛中最后获胜,才是真正获胜下面我们来计算在五局三胜制比赛中A队最后获胜的概率: A队最后获胜,可以分成下列几种情况:(1)A队前三局获胜这种情况的概率为 ;(2)在前三局中A队胜二局,B队胜一局,第五局A队又胜一局这种情况的概率为 ;(3)在前四局中A队胜二局,最后A队又胜一局这种情况的概率为 ; 把这三种情况加起来,就得到在五局三胜制比赛中A队最后获胜的概率 将 各数值代入上式,可以计算出A队最后获胜的一个矩阵 矩阵中元素表示:当A队以次序出场、B队以次序出场时,在五局三胜制比赛中A队最后获胜的概率(也就是B队最后失败的概率)如果两队都采取稳妥的方案,比赛会出现什么结果? 从矩阵可以看出:“稳妥的方案”对于B队来说,需考虑最坏的情况,采用出场次序时,最坏的情况是A队出场次序,B队失败的概率为1,采用出场次序时,最坏的情况是A队出场次序,,B队失败的概率为0.68256,采用出场次序时,最坏的情况是A队出场次序,,B队失败的概率为0.94208,3个失败概率中,为最小,所以,B队最稳妥的方案是采用出场次序。
对于A队来说,采用出场次序时,最坏情况是B队采用出场次序,A队获胜概率为;采用出场次序时,最坏情况是B队采用出场次序,A队获胜概率为;采用出场次序,最坏情况是B队采用出场次序,A队获胜概率为3个获胜概率中,为最大,所以,A队最稳妥的方案是采用出场次序或若B队采用,A队采用,则B队获胜,若B队采用,A队采用,则A队获胜若A队采用,B队采用,则B队获胜,B队采用,则A队获胜,B队采用,则A队获胜若A队采用,B队采用,则A队获胜,B队采用,则A队获胜,B队采用,则B队获胜如果你是A队的教练,你会采取何种出场顺序?从A队角度来看,采用最稳妥的方案时获胜的概率最大比赛为五战三胜制,但矩阵R 中的元素却是在打满五局的情况下得到的,这样的数据处理和预测方式有何优缺点?优点:(1) 虽是在打满五局的情况下得到的,但是可以推测两队的实力情况,进而指导出场方案(2)(3)缺点:(1)这只是在打满五局的情况下得到的,并不符合实际参赛规格,因此以上处理也仅供参考,但并不能完全凭借(2)(3)四、参考文献(1)姜启源,《数学建模与数学实验》,高等数学出版社 (2)姜启源,《数学模型》,高等数学出版社,1993(3)薜毅,《数学建模基础》,北京工业大学出版社,2004(4)中国兵乓球协会官方网站,。
