體育部新生體能達(dá)標(biāo)及納新計(jì)劃書
機(jī)械與動(dòng)力工程系校運(yùn)會(huì)訓(xùn)練策劃書
回顧201*展望201*,我系體育運(yùn)動(dòng)要迎接新的挑戰(zhàn),我們總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn),吸取以往的教訓(xùn),在一年一度的校運(yùn)會(huì)即將到來之際,為了我們有更好的成績(jī)和榮譽(yù),我們以機(jī)械與動(dòng)力工程系團(tuán)總支學(xué)生分會(huì)體育部的名義,特制訂機(jī)械與動(dòng)力工程系運(yùn)動(dòng)會(huì)訓(xùn)練策劃書。:總負(fù)責(zé)人:***老師副總負(fù)責(zé)人:***朱老師總協(xié)調(diào)人:**********執(zhí)行負(fù)責(zé)人:****
:(一)在新的一年的到來,我們迎來了不少的新生,這些新生肯定有在體育方面的特長(zhǎng),我們要把這些人才挖掘出來:
以班級(jí)為單位組成手足情,10*50迎面跑,100*5袋鼠跳,11*100,吸取06,07,08參賽經(jīng)驗(yàn),由體育部干事負(fù)責(zé),借鑒學(xué)長(zhǎng)前輩經(jīng)驗(yàn),把以上項(xiàng)目的06,07,08,09放在一起統(tǒng)一訓(xùn)練,在訓(xùn)練的同時(shí),會(huì)介紹經(jīng)驗(yàn)給09級(jí)同學(xué),以爭(zhēng)取運(yùn)動(dòng)會(huì)的成績(jī)。
其他:鉛球,跳遠(yuǎn),跳高,在田徑隊(duì)的熱身訓(xùn)練中有所減少,先進(jìn)行熱身,再根據(jù)各自項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)訓(xùn)練。
鑒于去年訓(xùn)練的總結(jié),今年訓(xùn)練有所調(diào)整,具體如下:1:考慮到去年一個(gè)部門不止有一個(gè)部長(zhǎng),一個(gè)系干,訓(xùn)練時(shí),大家推卸責(zé)任,今年采用精簡(jiǎn)模式,即每個(gè)部門出一個(gè)部長(zhǎng)做總負(fù)責(zé),一到兩個(gè)系干做執(zhí)行負(fù)責(zé)(若部長(zhǎng)和系干是所在項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員,則負(fù)責(zé)自己所在項(xiàng)目)
2;考慮到去年整個(gè)團(tuán)總支學(xué)生分會(huì)學(xué)生干部和整體運(yùn)動(dòng)員的疲憊,效率不怎么好的情況下,今年的訓(xùn)練計(jì)劃初步定為主要下午訓(xùn)練,(早上訓(xùn)練采取自愿和自身情況)下午訓(xùn)練各負(fù)責(zé)人要以求實(shí),負(fù)責(zé),講效率的態(tài)度和運(yùn)動(dòng)員投入到緊張的訓(xùn)練中
各部門負(fù)責(zé)如下:組織部:紀(jì)檢部:學(xué)習(xí)部:勞生部:社活部:素教部:宣傳部:體育部:辦公室:文藝部:具體訓(xùn)練如下:
3:(一)、調(diào)整階段
主要任務(wù)是調(diào)整隊(duì)伍,挑好有潛力的苗子,主要以身體素質(zhì)練習(xí)為主,提高運(yùn)動(dòng)員的力量、柔韌性、彈跳等等素質(zhì)。訓(xùn)練強(qiáng)度不會(huì)過大,但運(yùn)動(dòng)量要大,每天最少15圈基礎(chǔ)跑(每天10圈慢跑熱身,外加5圈加速跑)然后根據(jù)各自的項(xiàng)目進(jìn)行針對(duì)訓(xùn)練。加強(qiáng)對(duì)隊(duì)伍的日常訓(xùn)練的管理。
(二)要求:1、隊(duì)員及帶隊(duì)系干準(zhǔn)時(shí)出席訓(xùn)練,紀(jì)檢部做好每天每次的考勤,訓(xùn)練要認(rèn)真刻苦:
2、隊(duì)員之間要互相幫助,之間要有競(jìng)爭(zhēng)的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生為學(xué)系爭(zhēng)榮譽(yù)的思想品質(zhì)。
3:新生團(tuán)體項(xiàng)目我們?cè)?8,09帶隊(duì)的同時(shí),把08,
07,06放在一起和前輩們一起,一方面提高訓(xùn)練積極性和競(jìng)爭(zhēng)性,另一方面06,07,08為09傳授經(jīng)驗(yàn)
4:訓(xùn)練以下午為主,每天下午4:106:10,(早
上6:10_7:00為輔,早上訓(xùn)練采取自愿和個(gè)人情況),考慮到肌肉的酸痛和09新生的體能問題,我們?cè)缟嫌?xùn)練只是一些緩解問題(若具體項(xiàng)目狀態(tài)良好可以不練),以及讓大家保持運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),有一個(gè)很好的狀態(tài)參加校運(yùn)會(huì)
針對(duì)調(diào)整階段:一:身體素質(zhì)訓(xùn)練,長(zhǎng)距離跑;二:短跑在加速跑的同時(shí),每人10組跑臺(tái)階,三:速度訓(xùn)練,秒表跟蹤訓(xùn)練。(三)、強(qiáng)化訓(xùn)練階段
作為專項(xiàng)的準(zhǔn)備階段,以一般性身體訓(xùn)練為基礎(chǔ),提高專項(xiàng)性身體素質(zhì)。以速度、力量、技術(shù)為中心,增加技術(shù)訓(xùn)練。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷由量的變化,轉(zhuǎn)化為質(zhì)的變化。定期檢測(cè)隊(duì)員的運(yùn)動(dòng)成績(jī),從而提高運(yùn)動(dòng)能力。
要求:1、隊(duì)員掌握從事項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)技術(shù)和技能;
2、隊(duì)員運(yùn)動(dòng)后要進(jìn)行積極的放松練習(xí),增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)充;3、防止運(yùn)動(dòng)傷害的發(fā)生,提高自我保護(hù)意識(shí)。
強(qiáng)化階段:
周一:短距離跑間歇跑變速跑;周二速度力量訓(xùn)練,周三:耐力訓(xùn)練;周四:針對(duì)項(xiàng)目訓(xùn)練周五:力量訓(xùn)練專項(xiàng)訓(xùn)練。(四)比賽期(保持、調(diào)整階段)
調(diào)整出良好的競(jìng)技狀態(tài),并通過訓(xùn)練,使之保持下去。在這一時(shí)期要想實(shí)現(xiàn)預(yù)期成果的條件,是逐漸增大訓(xùn)強(qiáng)度、訓(xùn)練內(nèi)容的多樣性及合適的比賽次數(shù)。這一時(shí)期的主要目的是在重要的比賽中取得好成績(jī)。加強(qiáng)競(jìng)賽心理訓(xùn)練,就是在任何情況下都能穩(wěn)地發(fā)揮競(jìng)技能力,因此因此要提高比賽的發(fā)揮能力。要消除不穩(wěn)定因素,緩解疲勞狀態(tài),具有強(qiáng)烈的自信和求勝欲望,無論遇到什么困難都不氣餒。
測(cè)試期間預(yù)算
水2桶*48元正紅花藥水2瓶*612元膏藥2盒*1020元云南白藥2盒*3468元跳繩10根*550元
純凈水20瓶*120元杯子大小杯子20元其他費(fèi)用100元合計(jì):298元
擴(kuò)展閱讀:201*體能測(cè)試
體能測(cè)試時(shí)間安排優(yōu)化模型
摘要
本文討論了一類時(shí)間表優(yōu)化問題(注:摘要第一句話即指出了本模型的類型和問題的本質(zhì),一般來說,本文題識(shí)什么類型的問題可以去定或者你用什么類型的模型來解決該問題)。首先,我們根據(jù)機(jī)器測(cè)試時(shí)間和臺(tái)數(shù)求得所需總時(shí)間段數(shù)的下界為4。在同一個(gè)班級(jí)人數(shù)不進(jìn)行分組的前提下,將56個(gè)班級(jí)分成19個(gè)小組,計(jì)算出每個(gè)小組測(cè)試完所有項(xiàng)目所需的時(shí)間。然后建立了0-1規(guī)劃模型,將這19個(gè)小組的時(shí)間段放入每天的兩個(gè)測(cè)試時(shí)間段內(nèi),使得全部放完這19個(gè)小組的時(shí)段所需要的總測(cè)試時(shí)間段數(shù)最少,并求得最少測(cè)試時(shí)間段數(shù)恰好為下界4段。(摘要一般分為首先其次和最后,還可以加上此外,一般來講分別針對(duì)原來題目的第一個(gè)問題、第二個(gè)問題、第三個(gè)問題等等,相似的問題可以合并來說)
其次,為了節(jié)省學(xué)生等待時(shí)間,我們將每一個(gè)班級(jí)人數(shù)進(jìn)行分組,每組為20人,共分成103組。由于這20人最多來自兩個(gè)不同的班,我們求得完成20人的時(shí)間只可能為425秒、430秒、435秒這三種情況。這樣將原問題轉(zhuǎn)化為怎樣用最少的時(shí)間段數(shù)放入102個(gè)435秒。通過求解得到的時(shí)間段數(shù)為4段,等待時(shí)間最長(zhǎng)的同學(xué)僅需等待2.6分鐘,從而說明了分組的必要。
(摘要的本質(zhì)是你用了什么方法,最后得到什么結(jié)果,列舉的結(jié)果不一定是全部列出來,如本題沒法將所有班級(jí)的所有人的安排順序列在摘要中,摘要中可以將你文章的亮點(diǎn)、特色或者創(chuàng)新點(diǎn)寫出來,要達(dá)到不看你全文,只看摘要就能評(píng)價(jià)你這篇文章的程度,正文只是細(xì)節(jié)而已,摘要就是不包含細(xì)節(jié)的全文)
最后,通過給出了每項(xiàng)測(cè)試的人均時(shí)間應(yīng)該相等的結(jié)論,用來配置機(jī)器臺(tái)數(shù);并討論了場(chǎng)地容量對(duì)所需時(shí)段和等待時(shí)間的影響。
(此處應(yīng)該指出什么影響,一般摘要三段,占該頁(yè)的60%左右為宜,千萬不能寫得多,簡(jiǎn)單為好,反復(fù)修改,簡(jiǎn)練)
關(guān)鍵詞:等待時(shí)間時(shí)間段數(shù)時(shí)間等級(jí)分組
一、問題重述
某校按照教學(xué)計(jì)劃安排各班學(xué)生進(jìn)行體能測(cè)試,以了解學(xué)生的身體狀況。測(cè)試包括身高與體重、立定跳遠(yuǎn)、肺活量、握力和臺(tái)階試驗(yàn)共5個(gè)項(xiàng)目,均由電子儀器自動(dòng)測(cè)量、記錄并保存信息。該校引進(jìn)身高與體重測(cè)量?jī)x器3臺(tái),立定跳遠(yuǎn)、肺活量測(cè)量?jī)x器各1臺(tái),握力和臺(tái)階試驗(yàn)測(cè)量?jī)x器各2臺(tái)。
身高與體重、立定跳遠(yuǎn)、肺活量、握力4個(gè)項(xiàng)目每臺(tái)儀器每個(gè)學(xué)生的平均測(cè)試(包括學(xué)生的轉(zhuǎn)換)時(shí)間分別為10秒、20秒、20秒、15秒,臺(tái)階試驗(yàn)每臺(tái)儀器一次測(cè)試5個(gè)學(xué)生,需要3分30秒。
每個(gè)學(xué)生測(cè)試每個(gè)項(xiàng)目前要錄入個(gè)人信息,即學(xué)號(hào),平均需時(shí)5秒。儀器在每個(gè)學(xué)生測(cè)量完畢后學(xué)號(hào)將自動(dòng)后移一位,于是如果前后測(cè)試的學(xué)生學(xué)號(hào)相連,就可以省去錄入時(shí)間,而同一班學(xué)生的學(xué)號(hào)是相連的。
學(xué)校安排每天的測(cè)試時(shí)間為8:00-12:10與13:30-16:45兩個(gè)時(shí)間段。5項(xiàng)測(cè)試都在最多容納150個(gè)學(xué)生的小型場(chǎng)所進(jìn)行,測(cè)試項(xiàng)目沒有固定的先后順序。參加體能測(cè)試的各班人數(shù)見附表。
學(xué)校要求同一班的所有學(xué)生在同一時(shí)間段內(nèi)完成所有項(xiàng)目的測(cè)試,并且在整個(gè)測(cè)試所需時(shí)間段數(shù)最少的條件下,盡量節(jié)省學(xué)生的等待時(shí)間。
請(qǐng)你用數(shù)學(xué)符號(hào)和語(yǔ)言表述各班測(cè)試時(shí)間安排問題,給出該數(shù)學(xué)問題的算法,盡量用清晰、直觀的圖表形式為學(xué)校工作人員及各班學(xué)生表示出測(cè)試時(shí)間的安排計(jì)劃,并且說明該計(jì)劃怎樣滿足學(xué)校的上述要求和條件。
最后,請(qǐng)對(duì)學(xué)校以后的體能測(cè)試就以下方面提出建議,并說明理由:如引進(jìn)各項(xiàng)測(cè)量?jī)x器的數(shù)量;測(cè)試場(chǎng)所的人員容量;一個(gè)班的學(xué)生是否需要分成幾個(gè)組進(jìn)行測(cè)試等。
附表參加體能測(cè)試的各班人數(shù)
班號(hào)人數(shù)班號(hào)人數(shù)班號(hào)人數(shù)班號(hào)人數(shù)14116443141464224517203233474334418303351484144419393439494252620353520504564421383620514274222383744521982023283837533992024253938547510382530403955171137263641425617122527204240134528244337144529324450154530334550
二、問題分析
(問題分析不要寫太多,最多不能超過一頁(yè),主要是解決的主要思路)首先,我們?cè)诓豢紤]將一個(gè)班級(jí)的學(xué)生分成幾個(gè)小組的情況下,求解最小的時(shí)間段數(shù)和學(xué)生等待時(shí)間。通過對(duì)機(jī)器臺(tái)數(shù)、每個(gè)項(xiàng)目測(cè)試時(shí)間和場(chǎng)地容量等因素的分析計(jì)算,我們將所有的56個(gè)班級(jí)按班級(jí)人數(shù)劃分成19個(gè)小組,其中最后一個(gè)小組只有2個(gè)班級(jí),其余小組的班級(jí)數(shù)量均為3。并且,每個(gè)小組內(nèi)的班級(jí)人數(shù)比較接近,這樣可以減少等待時(shí)間。我們算出每個(gè)小組測(cè)試所需要的最少時(shí)間,然后將這19個(gè)小組的時(shí)間段進(jìn)行合理組合,以便于得到最少的時(shí)間段數(shù)能包含這所有的19個(gè)時(shí)間段。
其次,在保證時(shí)段數(shù)最少的情況下,若我們將同一班級(jí)人數(shù)進(jìn)行合理的分組,按照我們定義的等待時(shí)間,沒有進(jìn)入測(cè)試場(chǎng)所的同學(xué)不算是等待,這樣可較大程度上節(jié)約學(xué)生的等待時(shí)間,從而說明分組是必要的。
三、模型假設(shè)與符號(hào)約定
(這里的符號(hào)約定只要是全文都用得主要的符號(hào),很多具體的符號(hào)可以在各個(gè)模型中再定義,這里最好定義全局符號(hào)或者特別重要的符號(hào),假設(shè)一般是簡(jiǎn)化問題)(1)忽略人員進(jìn)入測(cè)試場(chǎng)地所用時(shí)間和離場(chǎng)所用時(shí)間;
(2)我們假設(shè)學(xué)生等待時(shí)間指該生在進(jìn)入測(cè)試場(chǎng)所后開始的等待時(shí)間,不考慮其在未進(jìn)入測(cè)試場(chǎng)所之前的等待時(shí)間;
(3)我們把身高與體重、立定跳遠(yuǎn)、肺活量、握力、臺(tái)階實(shí)驗(yàn)測(cè)試分別稱為第一、二、三、四、五項(xiàng)測(cè)試;
(4)所有的五個(gè)測(cè)試項(xiàng)目沒有固定的先后次序要求;(5)任何班級(jí)的學(xué)生做完所有測(cè)試即可以離開。(6)Ti第i輪測(cè)試所花費(fèi)的時(shí)間;(7)ni第i個(gè)班級(jí)的人數(shù);
四、模型的建立與求解
由于56個(gè)班級(jí)的總?cè)藬?shù)為2036人,假設(shè)每臺(tái)機(jī)器從不停止工作,那么所有
.67(s)。人完成第一項(xiàng)測(cè)試至少需要20361035657066同理可得所有人完
成第二、三、四、五項(xiàng)測(cè)試至少需要時(shí)間分別為41000、41000、15550、43036秒。那么,最少需要43036秒才能讓所有人測(cè)試完全部的項(xiàng)目。由于時(shí)間段長(zhǎng)依次為15000秒、11700秒,因此至少需要4個(gè)時(shí)間段才能完成所有人的測(cè)試。即時(shí)間段數(shù)的下界為4段。(在文章的最開始即能討論出結(jié)果的下界使得本文邏輯極好,但遺憾的是很少問題能夠得到上下限,但是你心中基本有個(gè)范圍或者輪廓)
在不對(duì)一個(gè)班級(jí)進(jìn)行分組的前提下,由于第五項(xiàng)測(cè)試每次可以同時(shí)測(cè)5名同學(xué),且有2臺(tái)機(jī)器,則對(duì)不同的班級(jí)總?cè)藬?shù),可得班級(jí)測(cè)試完第五項(xiàng)所需要時(shí)間分布表:
表1(缺少個(gè)表格的名稱)班級(jí)總?cè)藬?shù)(單位:人)測(cè)試完臺(tái)階實(shí)驗(yàn)所需要時(shí)間(單位:秒)1~1021511~2042521~3063531~4084541~50105551~60126561~70147571~801685當(dāng)人數(shù)多于80時(shí),可以依次類推;定義:在只進(jìn)行第五項(xiàng)測(cè)試時(shí),我們把所有人數(shù)可能不同但測(cè)試完第五項(xiàng)所需時(shí)間相同的班級(jí)稱為一個(gè)時(shí)間等級(jí)。如,班級(jí)人數(shù)為35和40的兩個(gè)班級(jí)分別做完第五項(xiàng)測(cè)試所需要的時(shí)間均為845秒,那么按照定義這兩個(gè)班級(jí)為同一個(gè)時(shí)間等級(jí)。(這里實(shí)際上是非常好的預(yù)處理)
命題1:假設(shè)同一個(gè)班級(jí)的人數(shù)不再進(jìn)行分組,若每次同時(shí)進(jìn)入測(cè)試場(chǎng)地的班級(jí)數(shù)為3,且每個(gè)班級(jí)的人數(shù)不小于17人時(shí),那么有:
同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)地的3個(gè)班級(jí)全部完成第二項(xiàng)測(cè)試、第三項(xiàng)測(cè)試、第五項(xiàng)測(cè)試所需時(shí)間與這3個(gè)班級(jí)完成所有五項(xiàng)測(cè)試所需時(shí)間相同。
這是因?yàn),假設(shè)同時(shí)入場(chǎng)的班級(jí)分別為c1,c2,c3,其人數(shù)分別為n1,n2,n3.(1)現(xiàn)讓這三個(gè)班級(jí)分別去做第二、三、五項(xiàng)測(cè)試,這三個(gè)班級(jí)都已經(jīng)完成各自的測(cè)試稱為第一輪;
(2)第一輪測(cè)試完成后,讓c1班去做第三項(xiàng)測(cè)試,讓c2班去做第五項(xiàng)測(cè)試,讓c3班去做第二項(xiàng)測(cè)試,這三個(gè)班級(jí)都已經(jīng)完成各自的測(cè)試稱為第二輪;
(3)第二輪結(jié)束后,依次類推,讓c1班去做第五項(xiàng)測(cè)試,讓c2班去做第二項(xiàng)測(cè)試,讓c3班去做第三項(xiàng)測(cè)試,這三個(gè)班級(jí)都已經(jīng)完成各自的測(cè)試稱為第三輪。如表2所示:
表2第二項(xiàng)測(cè)試第一輪c1第二輪第三輪在第一輪中,c1班的第一個(gè)同學(xué)在做完第二項(xiàng)測(cè)試后,則該同學(xué)完全可以利用等待該班第二位同學(xué)進(jìn)行第二項(xiàng)測(cè)試的時(shí)間去進(jìn)行第一項(xiàng)測(cè)試(共需要10+5
第三項(xiàng)測(cè)試第五項(xiàng)測(cè)試c2c1c3c2c1c3c2c3秒),而當(dāng)他測(cè)試完第一項(xiàng)時(shí),c1班第二位同學(xué)仍然在進(jìn)行第二項(xiàng)測(cè)試,而此時(shí)c1班的第一個(gè)同學(xué)再去做第四項(xiàng)測(cè)試,由于c1班的人數(shù)不小于17,所以c1班還有部分同學(xué)尚未完成第二項(xiàng)測(cè)試。c1班的第二個(gè)同學(xué)完全按照該第一個(gè)同學(xué)的路線進(jìn)行,依次類推。那么該班級(jí)除了倒數(shù)后兩位同學(xué),其余均可以在c1班全部測(cè)完第二項(xiàng)之前,也完成了第一、四項(xiàng)的測(cè)試。倒數(shù)后兩位同學(xué)可以在第二輪開始,即c1進(jìn)行第三項(xiàng)測(cè)試時(shí),離開c1班隊(duì)列去做完第一、四項(xiàng)測(cè)試,然后回到隊(duì)列繼續(xù)等待第三項(xiàng)測(cè)試。由于第一項(xiàng)測(cè)試的機(jī)器為三臺(tái),第四項(xiàng)測(cè)試的機(jī)器為2臺(tái),完全足夠,并且在第一輪中c1和c2班分別做的第二項(xiàng)、三項(xiàng)時(shí)間均為20秒每人,
c2班的同學(xué)的方案與c1班相似。
對(duì)于班級(jí)c3也可以在第一、二、三輪測(cè)試間隙完成第一、四項(xiàng)的測(cè)試。我們知道第二、三項(xiàng)目需要20秒,而第五項(xiàng)目需要210秒,但可以同時(shí)測(cè)試5人且有兩臺(tái)機(jī)器,那么人均耗時(shí)約為21秒左右。并由以上的命題討論我們知道若這三個(gè)班級(jí)人數(shù)相差不大,則比較節(jié)約時(shí)間。因此我們將56個(gè)班級(jí)分組,每個(gè)組內(nèi)的班級(jí)同時(shí)進(jìn)入場(chǎng):
表3(這里最好再給出表格的名稱,每個(gè)表格都要有編號(hào)和名稱,全文表格圖形大小,位置應(yīng)該非常協(xié)調(diào),排版極其重要)組號(hào)班級(jí)編號(hào)對(duì)應(yīng)的人數(shù)第1組(525556)(191717)第2組(273536)(202020)第3組(8917)(202020)第4組(122428)(252524)第5組(25235)(302826)第6組(322918)(333230)第7組(262030)(363533)第8組(113843)(373737)第9組(212239)(383838)第10組(405310)(393838)第11組(421934)(403939)第12組(13148)(414141)第13組(464951)(424242)第14組(47741)(434242)第15組(61637)(444444)第16組(4350)(444445)第17組(131415)(454545)第18組(24544)(455050)第19組(5433)(7551)
(到后面你就知道第6組合第19組為何是黑體了)按照表3,可以分以下兩種情況討論:
情況一:若該組中的三個(gè)班級(jí)人數(shù)n1,n2,n3均處于同一時(shí)間等級(jí),則做完第一輪測(cè)試所需時(shí)間為:
nT12103+5(這里是上取整函數(shù));
10這是因?yàn)槿舭嗉?jí)人數(shù)n1,n2,n3處于同一時(shí)間等級(jí),則顯然有:
n20max{ni}2103;
i1,210再加上第一位同學(xué)錄入學(xué)號(hào)的5秒,則完成第一輪總共所需時(shí)間為:
nT121035;
10nn同理可得第二、三輪時(shí)間分別為T221025和T321015;
1010則完成三輪測(cè)試所需要的時(shí)間為:
nTT1T2T3210i15(1)
i1103由上面的分組我們可以知道除了第6、19兩組,其他分組均處在同一時(shí)間等級(jí),可按照(1)式計(jì)算完成時(shí)間(結(jié)果見表5)
(本文無法給出模型,所以這里故意寫的很模型,替補(bǔ)沒有模型的缺憾,實(shí)際上是很簡(jiǎn)單的一個(gè)計(jì)算,寫得很數(shù)學(xué)而已)
情況二:若三個(gè)班級(jí)不全處于同一時(shí)間等級(jí),則由于人數(shù)不同有多種情況出現(xiàn),具體情況時(shí)具體計(jì)算這里不給出計(jì)算公式。表3中有兩組的班級(jí)不滿足同一時(shí)間等級(jí),這兩組為第6組和第19組,F(xiàn)在分別計(jì)算其完成時(shí)間:
第6組所對(duì)應(yīng)的班號(hào)與人數(shù)分別為第32班33人、第29班32人、第18班30人,而33人、32人與30人不處于同一時(shí)間等級(jí)。現(xiàn)計(jì)算第六組做完測(cè)試所需時(shí)間:
表4第二項(xiàng)測(cè)試第三項(xiàng)測(cè)試第五項(xiàng)測(cè)試每輪測(cè)試班級(jí)編號(hào)所需班級(jí)編號(hào)所需班級(jí)編號(hào)所需所需的時(shí)(人數(shù))時(shí)間(人數(shù))時(shí)間(人數(shù))時(shí)間間(秒)(秒)(秒)(秒)第一326652964518635665輪(33)(32)(30)第二186053266529845845輪(30)(33)(32)
第三296451860532845845輪(32)(30)(33)由表4得完成三輪測(cè)試所需的總時(shí)間T=665+845+845=2355秒。同理可得第19組完成三輪測(cè)試所需的總時(shí)間T=4695秒。
綜合上面兩種情況,我們得到所有組合做完全部測(cè)試的時(shí)間如下表所示:表5組號(hào)班級(jí)編號(hào)對(duì)應(yīng)的人數(shù)測(cè)試所需時(shí)間第1組(525556)(191717)1275第2組(273536)(202020)1275第3組(8917)(202020)1275第4組(122428)(252524)1905第5組(25235)(302826)1905第6組(322918)(333230)2355第7組(262030)(363533)2535第8組(113843)(373737)2535第9組(212239)(383838)2535第10組(405310)(393838)2535第11組(421934)(403939)2535第12組(13148)(414141)3165第13組(464951)(424242)3165第14組(47741)(434242)3165第15組(61637)(444444)3165第16組(4350)(444445)3165第17組(131415)(454545)3165第18組(24544)(455050)3165第19組(5433)(7551)4695現(xiàn)在問題轉(zhuǎn)化為:將上述19個(gè)時(shí)間按照某種組合方式全部填入每天的兩個(gè)時(shí)間段,從而使得所需的總時(shí)間段數(shù)最少。
設(shè)n表示所需的時(shí)間段總數(shù),ti表示表5中第i個(gè)組合所需時(shí)間,sj表示第j個(gè)時(shí)段長(zhǎng)度,其中i1,2,...19;j1,2,...n.顯然有:
,若這個(gè)時(shí)段為上午時(shí)段;15000,進(jìn)一步假設(shè)0-1變量ci,j:sj,若這個(gè)時(shí)段為下午時(shí)段.11700j個(gè)時(shí)間段;1,若第i組被分配到第,其中i1,2,...19;j1,2,...n.ci,j0,反之即得到0-1規(guī)劃模型一:minn,
s.t.ci,j1;i1,2,..,19;
j1nci,jtisj;j1,2,...,n.
i119上述模型中:(進(jìn)一步彌補(bǔ)本文沒有主要模型的缺憾)第一個(gè)約束表示每個(gè)組能且只能安排在某一時(shí)段;
第二個(gè)約束表示安排進(jìn)任一時(shí)段的所有組的測(cè)試總時(shí)間必不大于該時(shí)段長(zhǎng)度。利用LINGO編程解得結(jié)果如下:
表6(表格得畫成這個(gè)表格這樣清晰合理,極其便于閱讀,美觀)組號(hào)班級(jí)號(hào)班級(jí)人數(shù)測(cè)試時(shí)間安排第1組(525556)(191717)8:00:00~8:21:15第2組(273536)(202020)8:21:15~8:42:30第7組(262030)(363533)8:42:30~9:24:45第上午第8組(113843)(373737)9:24:45~10:07:00第9組(212239)(383838)10:07:00~10:49:15一第19組(5433)(7551)10:49:15~12:07:30第5組(25235)(302826)13:30:00~14:01:45天第15組(61637)(444444)14:01:45~14:54:30下午第16組(4350)(444445)14:54:30~15:47:15第17組(131415)(454545)15:47:15~16:40:00第3組(8917)(202020)8:00:00~8:21:15第4組(122428)(252524)8:21:15~8:53:00第10組(405310)(393838)8:53:00~9:35:15第第11組(421934)(403939)9:35:15~10:17:30上午第13組(464951)(424242)10:17:30~11:10:15二第14組(47741)(434242)11:10:15~12:03:00第6組(322918)(333230)13:30:00~14:09:15天下午第12組(13148)(414141)14:09:15~15:02:00第18組(24544)(455050)15:02:00~15:54:45由結(jié)果可知整個(gè)測(cè)試所需時(shí)間段數(shù)最少為以上4段。由于已經(jīng)知道所需時(shí)段的下限也是4,故以上結(jié)果即為最優(yōu)方案。對(duì)于以上方案,基于假設(shè)(2)和(5),每個(gè)組最后一名離開的同學(xué)(在該組中等待時(shí)間最長(zhǎng))等待時(shí)間完全由分組情況決定,與該組進(jìn)入次序無關(guān)。因?yàn)樽詈笠幻瑢W(xué)的等待時(shí)間即為該組所需時(shí)間減去275秒(每個(gè)同學(xué)完成五項(xiàng)測(cè)試的時(shí)間)。則由表5可得,每組等待時(shí)間最長(zhǎng)的同學(xué)的等待時(shí)間。第1組最后一名同學(xué)總等待時(shí)間為1275-275=1000秒;第19組最后一名同學(xué)總等待時(shí)間為4420秒(約1.23個(gè)小時(shí))。等待時(shí)間較長(zhǎng),需要改進(jìn)。
當(dāng)班級(jí)人數(shù)較多時(shí),若不對(duì)同一個(gè)班級(jí)的學(xué)生分組會(huì)使得學(xué)生的等待時(shí)間較長(zhǎng)。為了減少學(xué)生的等待時(shí)間,可以將同一班級(jí)人數(shù)分組進(jìn)入場(chǎng)所進(jìn)行測(cè)試,F(xiàn)在考慮對(duì)同一個(gè)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組的情況。
命題2:若每次同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)地的人數(shù)為20人,且這20人學(xué)號(hào)順序相連,則完成這20人全部的五項(xiàng)測(cè)試最少需要425秒,且可以達(dá)到425秒。
證明:首先證明至少425秒。因?yàn)榧词共豢紤]其他四個(gè)項(xiàng)目,只做完第五個(gè)項(xiàng)
目,這20人就需要425秒(見表1)。
其次證明可以達(dá)到425秒。我們假設(shè)這20人的學(xué)號(hào)次序?yàn)閺?到20,則讓學(xué)號(hào)為1~5的學(xué)生測(cè)試第一臺(tái)臺(tái)階試驗(yàn)機(jī),與此同時(shí)讓學(xué)號(hào)為6~10的學(xué)生測(cè)試立定跳遠(yuǎn),讓學(xué)號(hào)為11~15的同學(xué)同時(shí)測(cè)試第二臺(tái)臺(tái)階試驗(yàn)機(jī),讓學(xué)號(hào)為16~20的同學(xué)測(cè)試肺活量。如下圖所示:
立定跳遠(yuǎn)肺活量臺(tái)階實(shí)驗(yàn)臺(tái)階實(shí)驗(yàn)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)6161117172128183139194141051520
這樣16~20號(hào)與6~10號(hào)同時(shí)測(cè)完(都用了105秒)。兩個(gè)交換測(cè)試項(xiàng)目再次同時(shí)測(cè)完(都用了105秒),這兩輪共用了210秒,而測(cè)試臺(tái)階試驗(yàn)的兩個(gè)組由于要用215秒,因此第二輪進(jìn)行臺(tái)階試驗(yàn)測(cè)試的組還在繼續(xù)測(cè)試。過程如下圖所示:
立定跳遠(yuǎn)肺活量臺(tái)階實(shí)驗(yàn)臺(tái)階實(shí)驗(yàn)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)1661111772121883131994142051510
6~10,16~20這兩組在等待了5秒后又同時(shí)去做臺(tái)階測(cè)試,由于學(xué)號(hào)正好能銜接,不需要輸入學(xué)號(hào)時(shí)間。做完臺(tái)階測(cè)試的兩組去做剩余項(xiàng)的測(cè)試,如圖所示:
立定跳遠(yuǎn)肺活量臺(tái)階實(shí)驗(yàn)臺(tái)階實(shí)驗(yàn)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)1116162127173138184149195151020
(因?yàn)檫@一個(gè)證明很難說清楚所以用圖形來輔助說明,圖形非常明了)
這樣4組恰好同時(shí)離開,總共所需時(shí)間為:215+210=425秒。
這里指出,這4個(gè)組完成身高體重測(cè)試、握力測(cè)試均是利用間隙時(shí)間完成(討論類似于命題1)。
若進(jìn)入的20人來自兩個(gè)不同班級(jí),但來自同一班級(jí)的學(xué)生學(xué)號(hào)相連。對(duì)于這種情況,我們給出命題3:
命題3:若進(jìn)入的20人來自兩個(gè)不同班級(jí),但來自同一班級(jí)的學(xué)生學(xué)號(hào)相連。這時(shí)測(cè)試完這20人只需要430或435秒。命題3的證明類似于命題2,需要430還是435取決于兩個(gè)班學(xué)生的銜接位置。由命題2、3我們發(fā)現(xiàn)同時(shí)入場(chǎng)的20人若至多來自于2個(gè)班,則時(shí)間至多需要435秒。這樣將所有班級(jí)人數(shù)以20為單位劃分,不足的部分下一個(gè)班級(jí)的前幾位同學(xué)自動(dòng)銜接。這樣原問題等價(jià)于用長(zhǎng)度為435秒的小段去填上、下午的測(cè)試時(shí)間段,使得總使用時(shí)間段數(shù)最少。(最后這個(gè)近似其實(shí)是非常好的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn),本來是有的430、有的435,這本身可以去區(qū)分,但相差不大全部用435給模型帶來了簡(jiǎn)單和統(tǒng)一,也給改進(jìn)和推廣留了空間)按照以上方法,我們將這56個(gè)班級(jí)劃分成103組我們得到了體能測(cè)試方案(見附錄一)。
在這種情況下,按照假設(shè)(2),所有同學(xué)中等待時(shí)間最長(zhǎng)的僅等待了435-275=160秒(約2.6分鐘)。這樣在保證所用時(shí)間段仍為4個(gè)的前提下,通過分組大大減少了同學(xué)的等待時(shí)間。
五、模型改進(jìn)與推廣
若將同一班級(jí)人數(shù)進(jìn)行分組,可以節(jié)約學(xué)生等待時(shí)間,但測(cè)試時(shí)間安排表比較復(fù)雜,很難給出更一般的算法。若不將同一班級(jí)進(jìn)行分組,使用的時(shí)段仍然可以達(dá)到最小,但學(xué)生等待時(shí)間較長(zhǎng),同時(shí)測(cè)試時(shí)間安排表比較簡(jiǎn)單易行,更便于推廣。
在對(duì)同一班級(jí)人數(shù)進(jìn)行分組時(shí),當(dāng)每次進(jìn)入人數(shù)為20,且每次進(jìn)入班級(jí)不超過兩個(gè),那么全部測(cè)試完這20人需要的時(shí)間有425秒、430秒、435秒這三種情況,出于簡(jiǎn)化我們?nèi)×俗畲笾?35秒來劃分時(shí)段。進(jìn)一步地可以嚴(yán)格考慮每一種情況。
六、給學(xué)校的建議
引進(jìn)各種儀器的數(shù)量應(yīng)遵循“每個(gè)項(xiàng)目人均測(cè)試時(shí)間相等”的原則。即指每個(gè)項(xiàng)目所需測(cè)試時(shí)間除于臺(tái)數(shù)(多人同時(shí)測(cè)量機(jī)器,還要再除于同時(shí)測(cè)量的人數(shù))所得值應(yīng)該盡量相同,這樣既節(jié)約了等待時(shí)間,又能合理地利用時(shí)段。在對(duì)同一班級(jí)人數(shù)不進(jìn)行分組時(shí),擴(kuò)大場(chǎng)地容量能更有效利用機(jī)器,從而減少所需段數(shù)。但在分組情況下,若每組人數(shù)沒有超過場(chǎng)地容量(如本文),則擴(kuò)大場(chǎng)地容量,不影響所需時(shí)段數(shù)和學(xué)生等待時(shí)間。(這個(gè)你能讀懂嗎,這里還可以做很多文章,本模型發(fā)現(xiàn)的全部規(guī)律都在這幾句話里,并不是設(shè)備越多越好,而是均衡)
讀完本文,可以考慮:
1、剛接到題目最大的難點(diǎn)有哪些?本文是怎么解決的?解決的效果好嗎?2、為何分組帶來了如此多的好處?即為什么分組后時(shí)段都是下限4段,而學(xué)生等待時(shí)間明顯減少呢?這個(gè)問題回答出來,本文最關(guān)鍵的全懂了。3、你能給出設(shè)備配置的量化公式嗎?
4、為何每次進(jìn)去20人,還可以有更好的方式嗎(只能少于20)?給予第四段時(shí)間剩余非常多,應(yīng)該有更少的人進(jìn)去,從而在時(shí)段保持不變的情況下獲得更少的等待時(shí)間?
5、提出你自己不同于本文的假設(shè)、方法或者結(jié)果。
6、本文巨大的缺點(diǎn)是整個(gè)方法過于依賴數(shù)據(jù),只要更改任何一個(gè)常數(shù),如任何一項(xiàng)測(cè)試的時(shí)間,那么本文的所有方法都將不適用。也就是說,本文的方法不能解決這類問題,并沒有建立一個(gè)這類問題的模型,實(shí)際上極難建立。這是本文最大的問題。
7、如果還有其他論文做出也是4段時(shí)間,那么你認(rèn)為你的優(yōu)勢(shì)是什么?哪些論文更該獲獎(jiǎng)?揭示本問題規(guī)律的。
七、參考文獻(xiàn)(最好列最新的和最經(jīng)典的不要過多,5~10篇左右為好)
[1]楊啟帆等,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,浙江:浙江大學(xué)出版社,201*年。[2]朱道元,數(shù)學(xué)建模案例精選,北京:科學(xué)出版社,201*年。
[3]窗體打開的時(shí)間優(yōu)化問題,,201*年9月17。
[4]薛毅,最優(yōu)化原理與方法,北京:北京工業(yè)大學(xué)出版社,201*。[5]盧開澄等,圖論及其應(yīng)用,北京:清華大學(xué)出版社,1996。
(附錄主要是正文放不下的圖形、表格還有程序,一定要另起一頁(yè),順序和正文相呼應(yīng))
附錄一:
在對(duì)同一班級(jí)人數(shù)進(jìn)行分組的情況下,得出的測(cè)試時(shí)間安排方案(共需要四個(gè)測(cè)試時(shí)間段分成103個(gè)小組):
第一個(gè)時(shí)間段:上午8:0012:10安排表班級(jí)編號(hào)54學(xué)號(hào)1~2021~4041~6061~75331~56~2526~4546~51441~1415~3435~50451~45~2425~4445~5021~1415~3435~45131~910~2930~45141~45~2425~44
第二個(gè)時(shí)間段:下午13:3016:45安排表
班級(jí)編號(hào)47學(xué)號(hào)1~2021~4041~4371~1718~37
測(cè)試時(shí)間8:00:00~8:07:158:07:15~8:14:308:14:30~8:21:458:21:45~8:29:008:21:45~8:29:008:29:00~8:36:158:36:15~8:43:308:43:30~8:50:458:43:30~8:50:458:50:45~8:58:008:58:00~9:05:158:58:00~9:05:159:05:15~9:12:309:12:30~9:19:459:19:45~9:27:009:19:45~9:27:009:27:00~9:34:159:34:15~9:41:309:34:15~9:41:309:41:30~9:48:459:48:45~9:56:009:48:45~9:56:009:56:00~10:03:1510:03:15~10:10:30班級(jí)編號(hào)141550346163745學(xué)號(hào)1~1920~3940~451~1415~3435~451~910~2930~441~56~2526~4412~2122~4142~441~1718~3738~441~1314~3334~44測(cè)試時(shí)間10:10:30~10:17:4510:10:30~10:17:4510:17:45~10:25:0010:25:00~10:32:1510:25:00~10:32:1510:32:15~10:39:3010:39:30~10:46:4510:39:30~10:46:4510:46:45~10:54:0010:54:00~11:01:1510:54:00~11:01:1511:01:15~11:08:3011:08:30~11:15:4511:08:30~11:15:4511:15:45~11:23:0011:23:00~11:30:1511:30:15~11:.37:3011:30:15~11:37:3011:37:30~11:44:4511:44:45~11:52:0011:44:45~11:52:0011:52:00~11:59:1511:59:15~12:06:30測(cè)試時(shí)間13:30:00~13:37:1513:37:15~13:44:3013:44:30~13:51:4513:44:30~13:51:4513:51:45~13:59:0012
班級(jí)編號(hào)131學(xué)號(hào)8~2728~411~67~2627~41測(cè)試時(shí)間15:04:15~15:11:3015:11:30~15:18:4515:11:30~15:18:4515:18:45~15:26:0015:26:00~15:33:38~42411~1516~3536~42461~1314~3334~42491~1112~3132~42511~910~2930~4211~713:59:00~14:06:1513:59:00~14:06:1514:06:15~14:13:3014:13:30~14:20:4514:13:30~14:20:4514:20:45~14:28:0014:28:00~14:35:1514:28:00~14:35:1514:35:15~14:42:3014:42:30~14:49:4514:42:30~14:49:4514:49:45~14:57:0014:57:00~15:04:1514:57:00~15:04:15481~56~2526~4115:26:00~15:33:1515:33:15~15:40:3015:40:30~15:47:4515:40:30~15:47:4515:47:45~15:55:0015:55:00~16:02:1515:55:00~16:02:1516:02:15~16:09:3016:09:30~16:16:4516:09:30~16:16:4516:16:45~16:24:0016:24:00~16:31:1516:24:00~16:31:1516:31:15~16:38:30421~45~2425~40191~45~2425~39341~56~2526~39201~67~20
第三個(gè)時(shí)間段:上午8:0012:10安排表班級(jí)編號(hào)21學(xué)號(hào)1~45~2425~38221~67~2627~38391~89~2829~38111~1011~3031~37381~1314~3334~37431~1617~363726201~1920~361~34~23測(cè)試時(shí)間8:36:15~8:43:308:43:30~8:50:458:50:45~8:58:008:50:45~8:58:008:58:00~9:05:159:05:15~9:12:309:05:15~9:12:309:12:30~9:19:459:19:45~9:27:009:19:45~9:27:009:27:00~9:34:159:34:15~9:41:309:34:15~9:41:309:41:30~9:48:459:48:45~9:56:009:48:45~9:56:009:56:00~10:03:1510:03:15~10:10:3010:03:15~10:10:3010:10:30~10:17:4510:10:30~10:17:4510:17:45~10:25:00241252325182932班級(jí)編號(hào)學(xué)號(hào)203024~351~89~2829~331~1516~331~23~2223~321~1011~301~2021~301~1011~281~23~2223~261~1617~251~1112~25測(cè)試時(shí)間10:25:00~10:32:1510:25:00~10:32:1510:32:15~10:39:3010:39:30~10:46:4510:39:30~10:46:4510:46:45~10:54:0010:46:45~10:54:0010:54:00~11:01:1511:01:15~11:08:3011:01:15~11:08:3011:08:30~11:15:4511:15:45~11:23:0011:23:00~11:30:1511:23:00~11:30:1511:30:15~11:37:3011:30:15~11:37:3011:37:30~11:44:4511:44:45~11:52:0011:44:45~11:52:0011:52:00~11:59:1511:52:00~11:59:1511:59:15~12:06:30
第四個(gè)時(shí)間段:下午13:3016:45安排表
班級(jí)編號(hào)28917273536525556學(xué)號(hào)1~2021~241~1617~201~1617~201~1617~201~1617~201~1617~201~1617~191~171~17測(cè)試時(shí)間13:30:00~13:37:1513:37:15~13:44:3013:37:15~13:44:3013:44:30~13:51:4513:44:30~13:51:4513:51:45~13:59:0013:51:45~13:59:0013:59:00~14:06:1513:59:00~14:06:1514:06:15~14:13:3014:06:15~14:13:3014:13:30~14:20:4514:13:30~14:20:4514:20:45~14:28:0014:20:45~14:28:0014:28:00~14:35:15(56個(gè)班級(jí)被劃分成了103個(gè)小組(這句話多么重要))
(論文的撰寫應(yīng)該有一個(gè)人主要完成,當(dāng)然其他兩位隊(duì)友可以協(xié)助畫圖和表格、預(yù)處理數(shù)據(jù)等,但要保證文章整體邏輯結(jié)構(gòu),盡量不出現(xiàn)問題1的解問題2的解這樣的字眼,那樣別人以為是個(gè)應(yīng)用題,而不是一個(gè)實(shí)際的項(xiàng)目論文,應(yīng)該是整體,雖然這個(gè)整體就是解決問題1、2等等。文章的寫作應(yīng)該是高中生都能夠通篇讀懂,文字描述一定要詳細(xì),越是關(guān)鍵,越是難點(diǎn)的描述越要清晰,建議使用圖表協(xié)助表達(dá),不要把論文寫得評(píng)委看不懂,亂忽悠,除非是你根本沒有做出來。第一天上午12點(diǎn)前一般用來選題,最好不要立即選題,每題至少花1個(gè)小時(shí)以上。第一天晚上三個(gè)人都得同時(shí)睡足8小時(shí),因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候熬夜沒有思路反而影響后面兩天的思考;第二天晚上睡四個(gè)小時(shí),一般是一個(gè)小組輪流睡,另外兩個(gè)繼續(xù)做;其余時(shí)間不睡覺,但困了可以休息睡覺1小時(shí)左右。)
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