《經(jīng)濟(jì)應(yīng)用數(shù)學(xué)課程簡介》
一、課程性質(zhì)與地位
課程性質(zhì)
經(jīng)濟(jì)應(yīng)用數(shù)學(xué)是一門將數(shù)學(xué)理論與經(jīng)濟(jì)實踐相結(jié)合的學(xué)科,它既包含數(shù)學(xué)的基本原理和方法,又聚焦于這些知識在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用。這是一門工具性課程,具有較強的邏輯性、系統(tǒng)性和實用性。
課程地位
在經(jīng)濟(jì)類專業(yè)的課程體系中,經(jīng)濟(jì)應(yīng)用數(shù)學(xué)處于基礎(chǔ)地位。它是學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等眾多專業(yè)課程的重要基石,為經(jīng)濟(jì)分析、經(jīng)濟(jì)建模、經(jīng)濟(jì)預(yù)測等提供了不可或缺的數(shù)學(xué)手段,幫助學(xué)生將經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象數(shù)量化,進(jìn)而進(jìn)行科學(xué)的分析和決策。
二、課程目標(biāo)
知識目標(biāo)
學(xué)生能夠熟練掌握微積分、線性代數(shù)和概率論等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識。例如,在微積分部分,要掌握函數(shù)的極限、導(dǎo)數(shù)、積分的概念、計算方法及其經(jīng)濟(jì)意義;在線性代數(shù)部分,理解矩陣、行列式的基本運算,以及線性方程組的求解方法;在概率論部分,熟悉隨機事件、概率的定義和計算,掌握常見概率分布及其性質(zhì)。
了解數(shù)學(xué)模型在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的構(gòu)建和應(yīng)用方法,學(xué)會將經(jīng)濟(jì)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,如利用函數(shù)關(guān)系描述經(jīng)濟(jì)變量之間的相互關(guān)系,用微分方程構(gòu)建經(jīng)濟(jì)增長模型等。
掌握數(shù)學(xué)軟件(如 Matlab、Excel 等)在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中的基本應(yīng)用,包括數(shù)據(jù)處理、函數(shù)繪圖、數(shù)值計算等操作,以輔助解決經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)問題。
技能目標(biāo)
能夠運用數(shù)學(xué)知識對簡單的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象進(jìn)行定量分析。例如,通過導(dǎo)數(shù)計算邊際成本、邊際收益,利用積分計算總成本、總收益等經(jīng)濟(jì)指標(biāo);用線性代數(shù)方法分析投入產(chǎn)出模型;運用概率論知識計算經(jīng)濟(jì)風(fēng)險等。
學(xué)會利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行經(jīng)濟(jì)預(yù)測和決策。例如,根據(jù)歷史經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)構(gòu)建時間序列模型進(jìn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的預(yù)測,或者運用線性規(guī)劃模型進(jìn)行資源分配的最優(yōu)決策。
培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)軟件解決經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)實際問題的能力,如利用 Matlab 求解復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)方程組,用 Excel 進(jìn)行經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析等。
情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和邏輯思維能力,讓學(xué)生在運用數(shù)學(xué)知識解決經(jīng)濟(jì)問題的過程中,體會到數(shù)學(xué)的精確性和邏輯性。
激發(fā)學(xué)生對經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和強大作用,增強學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動性。
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和團(tuán)隊合作精神,鼓勵學(xué)生在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建和應(yīng)用中發(fā)揮創(chuàng)造力,并且通過小組合作學(xué)習(xí)等方式共同解決復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)問題。
三、課程內(nèi)容
微積分部分
函數(shù)與極限
復(fù)習(xí)函數(shù)的基本概念,包括函數(shù)的定義、定義域、值域、函數(shù)的幾種表示方法等,同時引入經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的常見函數(shù),如需求函數(shù)、供給函數(shù)、成本函數(shù)等。
講解極限的概念,包括數(shù)列極限和函數(shù)極限,通過直觀的例子(如切線問題、復(fù)利問題等)讓學(xué)生理解極限的思想。介紹極限的計算方法,如四則運算法則、兩個重要極限等。
導(dǎo)數(shù)與微分
引入導(dǎo)數(shù)的概念,從幾何意義(切線斜率)和經(jīng)濟(jì)意義(邊際概念)兩個角度進(jìn)行闡述。例如,邊際成本就是成本函數(shù)的導(dǎo)數(shù),它表示每增加一單位產(chǎn)量所增加的成本。
講解導(dǎo)數(shù)的計算規(guī)則,包括基本函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式、復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則、隱函數(shù)求導(dǎo)法則等。介紹微分的概念,以及導(dǎo)數(shù)與微分之間的關(guān)系,并且說明微分在近似計算中的應(yīng)用。
中值定理與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用
講解中值定理,包括羅爾定理、拉格朗日中值定理等,這些定理是導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。
利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、凹凸性、極值和最值,并且將這些知識應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)問題中,如求利潤最大化、成本最小化等問題。
不定積分與定積分
介紹不定積分的概念,它是導(dǎo)數(shù)的逆運算,講解不定積分的計算方法,如基本積分公式、換元積分法和分部積分法。
闡述定積分的概念,從幾何意義(曲邊梯形面積)和經(jīng)濟(jì)意義(如累積成本、累積收益等)進(jìn)行講解。介紹定積分的計算方法,包括牛頓 - 萊布尼茨公式,以及定積分在經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用,如計算消費者剩余和生產(chǎn)者剩余。
線性代數(shù)部分
矩陣與行列式
介紹矩陣的基本概念,包括矩陣的定義、矩陣的類型(如方陣、零矩陣、單位矩陣等)。講解矩陣的基本運算,如矩陣的加法、減法、數(shù)乘和乘法,并且說明矩陣乘法在經(jīng)濟(jì)投入產(chǎn)出分析中的應(yīng)用。
引入行列式的概念,講解行列式的計算方法,如二階、三階行列式的對角線法則,以及高階行列式的按行(列)展開法。介紹行列式的性質(zhì)及其在判斷矩陣是否可逆中的應(yīng)用。
線性方程組
講解線性方程組的基本概念,包括線性方程組的表示形式(矩陣形式、向量形式)。介紹線性方程組的求解方法,如高斯消元法、克萊姆法則(適用于系數(shù)行列式不為零的情況)等。
將線性方程組應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,如經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)平衡分析、資源分配模型等,通過構(gòu)建和求解線性方程組來解決經(jīng)濟(jì)問題。
向量空間與線性變換
介紹向量空間的基本概念,包括向量空間的定義、向量的線性組合、線性相關(guān)與線性無關(guān)等概念。講解向量空間的基和維數(shù)的概念。
引入線性變換的概念,介紹線性變換的矩陣表示,并且說明線性變換在經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)處理和經(jīng)濟(jì)模型變換中的一些簡單應(yīng)用。
概率論部分
隨機事件與概率
介紹隨機事件的基本概念,包括樣本空間、隨機事件的定義、事件之間的關(guān)系(如包含、相等、互斥、對立等)。講解概率的定義,包括古典概型、幾何概型和統(tǒng)計概率的定義,并且介紹概率的基本性質(zhì)和運算規(guī)則。
利用概率知識分析經(jīng)濟(jì)生活中的簡單隨機現(xiàn)象,如抽獎活動、市場風(fēng)險等。
隨機變量及其分布
引入隨機變量的概念,包括離散型隨機變量和連續(xù)型隨機變量。講解離散型隨機變量的概率分布(如二項分布、泊松分布等)及其性質(zhì),連續(xù)型隨機變量的概率密度函數(shù)和分布函數(shù)及其性質(zhì)。
將隨機變量的分布應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)風(fēng)險評估中,如利用正態(tài)分布評估市場價格波動風(fēng)險等。
數(shù)字特征與大數(shù)定律
介紹隨機變量的數(shù)字特征,包括期望、方差、協(xié)方差和相關(guān)系數(shù)等概念,并且講解它們的計算方法和經(jīng)濟(jì)意義。例如,期望可以表示經(jīng)濟(jì)變量的平均水平,方差可以表示經(jīng)濟(jì)變量的波動程度。
講解大數(shù)定律和中心極限定理,大數(shù)定律說明在大量重復(fù)試驗下,頻率趨近于概率,中心極限定理說明在一定條件下,大量獨立隨機變量之和近似服從正態(tài)分布,這些定理為經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計和經(jīng)濟(jì)預(yù)測提供了理論依據(jù)。
四、教學(xué)方法