數(shù)學(xué)建模融入商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)的探究

陳則芝，張友梅

（合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程與傳媒學(xué)院，合肥 230031）

0 前言

數(shù)學(xué)模型是連接實際問題與數(shù)學(xué)問題的橋梁，是對某一實際問題，根據(jù)其內(nèi)在規(guī)律，作一些必要的簡化與假設(shè)，運用適當數(shù)學(xué)工具轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，從而用數(shù)學(xué)語言描述問題、解釋性質(zhì)、預(yù)測未來，提供解決處理的最優(yōu)決策和控制方案。數(shù)學(xué)建模是架設(shè)橋梁的整個過程，是從實際問題中獲得數(shù)學(xué)模型，對其求解，得到結(jié)論并驗證結(jié)論是否正確的全過程。

數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)語言和方法，借助數(shù)學(xué)公式、計算機程序等工具對現(xiàn)實事物的客觀規(guī)律進行抽象并概化后，在一定假設(shè)下建立起近似的數(shù)學(xué)模型，并對建立的數(shù)學(xué)模型進行求解，然后再根據(jù)求解的結(jié)果去解決實際問題。在這個過程中要從問題出發(fā)，充分發(fā)掘問題內(nèi)涵，按照問題中蘊含的內(nèi)生動力，尋求合適的模型，經(jīng)過實踐檢驗后多次修改模型使之漸趨完善，同時還要進行因素靈敏度分析，找出對問題影響較大、更大或最大的因素。

隨著社會的發(fā)展，大數(shù)據(jù)時代的來臨，數(shù)學(xué)建模越來越引起人們的重視，很多高校將數(shù)學(xué)建模納入課程體系之中，以提高學(xué)生運用專業(yè)知識、數(shù)學(xué)理論與方法及計算機編程技術(shù)綜合分析解決問題的能力，特別是數(shù)學(xué)建模競賽能有效提升學(xué)生的計算機技術(shù)與運算能力、團隊協(xié)作能力、寫作表達和創(chuàng)新實際能力。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，形形色色的數(shù)據(jù)環(huán)繞著我們，數(shù)據(jù)分析方面的人才需求陡增，造就了商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)的問世。商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)雖是2016 年才增補的新專業(yè)，但它是一個跨數(shù)學(xué)、電子商務(wù)、計算機應(yīng)用等學(xué)科的邊緣專業(yè)。培養(yǎng)主要面向互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)服務(wù)、批發(fā)、零售、金融等行業(yè)，掌握一定的數(shù)理統(tǒng)計、電子商務(wù)及互聯(lián)網(wǎng)金融相關(guān)知識，具有商務(wù)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與分析、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)化運營管理等專業(yè)技能，能夠從事商務(wù)數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)店運營、網(wǎng)絡(luò)營銷等工作的高素質(zhì)技能型人才。商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后主要從事電商數(shù)據(jù)化運營過程中的數(shù)據(jù)采集與整理、調(diào)整與優(yōu)化、網(wǎng)店運營與推廣等工作。

從2019 年開始1＋X 證書制度試點工作拉開了序幕，職業(yè)教育邁入考證新時代，商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)作為第二批試點專業(yè)正在如火如荼地進行著，這將拓寬學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)渠道，提高學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)本領(lǐng)。但作為一名優(yōu)秀的數(shù)據(jù)分析師要對數(shù)據(jù)敏感，熟知業(yè)務(wù)背景，認知數(shù)據(jù)需求，具有超強的數(shù)據(jù)分析與展示能力。若將數(shù)學(xué)建模融入商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)的人才培養(yǎng)體系中去，不僅使學(xué)生運用數(shù)學(xué)思維解決問題的能力得到提升，更使學(xué)生思路變得富有條理性，讓學(xué)生養(yǎng)成敏銳觀察事物的習慣，對學(xué)生的未來發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。

1 將數(shù)學(xué)建模融入商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)的可行性分析

將數(shù)學(xué)建模融入商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)不是牽強附會的關(guān)聯(lián)，具有一定的可行性。

1.1 在課程體系上具有可行性

數(shù)學(xué)建模是源于實際生活的需求，借助于數(shù)學(xué)的思維及知識去解決問題，需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計算機編程相關(guān)知識。商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)的課程體系中含有統(tǒng)計基礎(chǔ)、數(shù)理統(tǒng)計與應(yīng)用、C＋＋、數(shù)據(jù)分析與處理等課程為學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)建模奠定了基礎(chǔ)。

1.2 在教學(xué)團隊上具有可行性

數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程需要一支專業(yè)基礎(chǔ)扎實、年輕、富有創(chuàng)造力的教學(xué)團隊。教學(xué)團隊中的教師不僅要有較為寬廣的數(shù)學(xué)知識，也要具備較強的計算機編程和操作能力，這樣才能培養(yǎng)學(xué)生從實際問題中刻畫問題的本質(zhì)并抽象出數(shù)學(xué)模型的能力。我校商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)的數(shù)學(xué)建模相關(guān)教師共9人，由來自于統(tǒng)計專業(yè)、計算機專業(yè)、電子商務(wù)專業(yè)等專業(yè)背景的教師組成，完全可以勝任數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程的教學(xué)與指導(dǎo)。

1.3 在教學(xué)環(huán)境上具有可行性

本專業(yè)校內(nèi)教學(xué)條件比較完善，校內(nèi)實訓(xùn)室基本上能夠滿足所有專業(yè)課程及專業(yè)實操課程的教學(xué)需要，學(xué)生可以在仿真的環(huán)境中進行練習。鑒于現(xiàn)有校外實訓(xùn)基地的實習內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)專業(yè)并不對口或融合度較低的現(xiàn)狀，學(xué)校還要積極拓展校外實訓(xùn)銜接度高的校外實訓(xùn)基地，讓學(xué)生真正參與到企業(yè)活動中去，著實提升學(xué)生的商務(wù)實踐技能。校內(nèi)教學(xué)條件完全可以勝任數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程的教學(xué)。

2 將數(shù)學(xué)建模融入商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)的實施路徑

任何的教學(xué)改革都不是一蹴而就的，是時間沉淀出來的產(chǎn)物，從無到有、從有到優(yōu)需要一個漫長的過程。要將數(shù)學(xué)建模融入商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)，需要從課程體系、教學(xué)團隊、管理制度等方面著手。

2.1 構(gòu)建數(shù)學(xué)建模的課程體系

將數(shù)學(xué)建模融入商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)，首先要制定融合數(shù)學(xué)建模的人才培養(yǎng)方案，明確數(shù)學(xué)建模在培養(yǎng)方案中的知識、素質(zhì)、能力等培養(yǎng)目標和要求，設(shè)置數(shù)學(xué)建模在教學(xué)計劃中的相關(guān)理論、實踐等教學(xué)環(huán)節(jié)的課時與學(xué)分分配。

對大一學(xué)生增設(shè)數(shù)學(xué)建模課程，將數(shù)學(xué)建模與統(tǒng)計學(xué)、經(jīng)濟應(yīng)用數(shù)學(xué)并行教學(xué)，其中涉及數(shù)學(xué)建模思想、基本數(shù)學(xué)模型、Matlab 軟件入門等內(nèi)容，使學(xué)生了解幾類基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)模型、常規(guī)的數(shù)學(xué)建模步驟及方法。在教學(xué)中加入商務(wù)數(shù)據(jù)分析案例，根據(jù)問題需求先建立數(shù)學(xué)模型，然后通過Matlab 編程求解出結(jié)果，并運用軟件進行計算、仿真和模擬，這樣將數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實驗和商務(wù)數(shù)據(jù)分析三者有機銜接起來，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，提高學(xué)生運用數(shù)學(xué)建模進行商務(wù)數(shù)據(jù)分析及預(yù)測的能力，也為之后的數(shù)學(xué)建模競賽鋪路。

2.2 組建數(shù)學(xué)建模的教學(xué)團隊

數(shù)學(xué)建模的教師不僅要熟悉初等幾何、微分方程、優(yōu)化、圖與網(wǎng)絡(luò)、概率等機理分析性建模，還要熟悉統(tǒng)計、預(yù)測、檢測等測試分析性建模；不僅要掌握差分方程、插值與擬合、回歸分析、線性規(guī)劃等數(shù)學(xué)建模方法，還要熟練掌握Matlab、LINGO 等各類建模語言的使用。作為數(shù)學(xué)建模的教師，面對商務(wù)數(shù)據(jù)方面的實際問題，要全面深入細致地了解問題的背景，準確無誤地明確問題的條件，在查閱、收集、閱讀掌握相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息和資料的基礎(chǔ)上，清晰準確地形成問題的主要特征，初步確定模型類型。然后根據(jù)特征和目的，找到問題的本質(zhì)，忽略一些次要因素，給出必要的、合理的簡化與假設(shè)。在分析與假設(shè)的基礎(chǔ)上，利用數(shù)學(xué)工具和方法，描述對象內(nèi)在規(guī)律，建立變量間關(guān)系，確定數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，建立商務(wù)數(shù)據(jù)的問題模型。

數(shù)學(xué)建模的一系列過程需要教學(xué)團隊的合理分工與協(xié)作，在日常教學(xué)過程中既要重視數(shù)學(xué)理論，又要重視實踐案例教學(xué)。使學(xué)生了解基本的數(shù)學(xué)模型和編程思想，把教學(xué)重心放在案例的分析、模型的選擇、程序的實現(xiàn)、靈敏度的分析等過程之中。通過對大量問題的數(shù)學(xué)模型的建立及計算機編程的求解，讓學(xué)生觸類旁通地處理一些實際問題，使學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的魅力所在及學(xué)以致用的道理，從而提高學(xué)生商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用能力，為學(xué)生今后的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)奠定基礎(chǔ)。

教學(xué)團隊不僅要完成數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程的教學(xué)，還要加強數(shù)學(xué)建模教學(xué)的研究和應(yīng)用，加強與外界的交流，推動教學(xué)改革，以提高數(shù)學(xué)建模的水平和質(zhì)量。

2.3 成立數(shù)學(xué)建模的學(xué)生社團

除了數(shù)學(xué)建模融入商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)教學(xué)之外，還可以在學(xué)校成立數(shù)學(xué)建模社團，吸納學(xué)校中對數(shù)學(xué)建模感興趣的學(xué)生，特別是商務(wù)數(shù)據(jù)與分析專業(yè)的學(xué)生進入社團。由數(shù)學(xué)建模老師定期對社團學(xué)生進行指導(dǎo)，將數(shù)學(xué)建模相關(guān)的數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)方法，數(shù)學(xué)建模的流程，競賽論文的撰寫要領(lǐng)，編程技巧等以講座的形式傳授給學(xué)生。同時，社團學(xué)生之間成立互助小組，互助小組中選擇商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生為組長，由組長帶領(lǐng)其他組員共同探討數(shù)學(xué)建模的學(xué)習方法與技巧，分享數(shù)學(xué)建模的編程技術(shù)與相關(guān)資料，交流數(shù)學(xué)建模的解決問題的思路。這樣由一個專業(yè)帶動多個專業(yè)，一個社團輻射到整個學(xué)校，在提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力的同時，也為數(shù)學(xué)建模競賽選拔人才做好準備。

數(shù)學(xué)建模社團的建立在豐富學(xué)生業(yè)余生活的同時，也給那些對數(shù)學(xué)有興趣的學(xué)生提供了一個相互交流的平臺，不僅可以開闊學(xué)生數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和研究的思維，還可以加強數(shù)學(xué)理論與實際問題之間的聯(lián)系，提高學(xué)生運用數(shù)學(xué)思維方式解決實際問題的能力。

2.4 參加數(shù)學(xué)建模的相關(guān)競賽

為了更好地發(fā)揮數(shù)學(xué)建模在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力過程中的引領(lǐng)作用，學(xué)校組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模的相關(guān)競賽，并將其發(fā)揮到極致。

大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力最好的平臺，美國在1985 年開始創(chuàng)辦數(shù)學(xué)建模競賽，我國大學(xué)生于1989 年開始參賽并逐步成為參賽主體，到2019 年共有15 個國家25 370 隊注冊參賽，其中中國大陸地區(qū)代表隊約占98%。我國第一屆大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽（CUMCM）于1992 年創(chuàng)辦，2019 年1 490 校區(qū)42 992 隊報名參賽，現(xiàn)已呈現(xiàn)出一派繁榮景象，其他數(shù)學(xué)建模競賽，如：深圳杯、電工杯等也如火如荼地開展起來。

想在競賽中取得優(yōu)異的成績是一個系統(tǒng)的工程。數(shù)學(xué)建模參賽團隊通常由3 名學(xué)生組成。在學(xué)生選拔時，就要綜合考慮學(xué)生的知識、能力、性格等因素，這3 名學(xué)生不僅要有較好的計算機技術(shù)與運算能力，更要有吃苦耐勞的精神和較好的團隊合作意識。

在教學(xué)指導(dǎo)時，不僅為學(xué)生講解一些基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)建模方法和技巧，更要注重綜合分析解決問題、邏輯思維、語言文字理解與表達、科研創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。

在模擬訓(xùn)練時，指導(dǎo)教師嚴格把關(guān)，讓學(xué)生合理安排三天時間在網(wǎng)上查閱資料，分析問題之后建模與解答，檢驗與分析，再完成競賽的論文的寫作。通過多次有針對性的模擬訓(xùn)練，學(xué)生攝取新知識、新技能的能力得到提升，定量與定性分析的思維能力得到鍛煉，責任意識得到加強，自主學(xué)習的習慣逐漸養(yǎng)成，不畏艱難的品質(zhì)得到磨練，團隊創(chuàng)新能力得到提高。

指導(dǎo)教師通過對數(shù)學(xué)建模的研究和學(xué)生的指導(dǎo)，教學(xué)相長，自身的建模能力也將得到大幅提升。面對一些實際的商務(wù)數(shù)據(jù)問題，能夠通過建立一些相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，探索出解決實際問題的方案，并從這些方案中選擇出最合理、最科學(xué)、最恰當?shù)姆桨浮?/p>

2.5 搭建數(shù)學(xué)建模的管理體系

將數(shù)學(xué)建模課程融入商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)難度不大，但是要讓學(xué)生組隊參加數(shù)學(xué)建模競賽并出彩，就需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)重視及相關(guān)職能部門支持，在校內(nèi)建立健全數(shù)學(xué)建模管理制度，如將數(shù)學(xué)建模競賽作為二級學(xué)院考核指標、數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師的工作量計算辦法、學(xué)生在獎學(xué)金與評先評優(yōu)等方面優(yōu)先考慮等。只有建立健全校內(nèi)管理體系，才能激勵更多的教師主動承擔數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程的教學(xué)，參與數(shù)學(xué)建模社團的指導(dǎo)，同時激發(fā)學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)建模的興趣與參加數(shù)學(xué)建模競賽的積極性。

3 結(jié)語

綜上所述，將數(shù)學(xué)建模融入商務(wù)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用專業(yè)是培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識進行商務(wù)數(shù)據(jù)分析的重要舉措，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的重要途徑。融入時要講究方法和策略，確保整個教育教學(xué)模式的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，注重數(shù)學(xué)建模思想的滲透，鼓勵學(xué)生用數(shù)學(xué)建模方法解決一些實際問題。如果說1＋X證書制度如同金鑰匙幫助學(xué)生打開就業(yè)的大門，那么數(shù)學(xué)建模的融入如同舵手帶著學(xué)生乘風破浪，駛向更加燦爛的明天。