本书选编了20162021年北京理工大学学生参加全国大学生数学建模竞赛获全国一、二等奖及北京市一等奖的部分比赛论文。本书对参赛论文全文刊登，未作删节，所有细节和详细计算过程均予以保留，适合广大学习数学建模及初次参赛的高校学生参考。

本书由数学建模概述、微分方程方法、差分方程方法、优化建模方法、数据分析方法、回归分析方法、插值与拟合、预测与决策分析方法等内容组成，立足初等数学基础，兼顾高等数学知识的过渡和有效拓展，深入探讨典型数学模型的基本原理、建模思想与建模流程，并结合实际案例进行进一步分析。

本书介绍了验证、确认和不确定度量化的定义、研究范畴和主要方法途径。并对不确定度和误差中的重要内容进行了具体讨论，归纳了误差和不确定度的来源。从代码验证和解验证以及近似计算模型的代理模型方法，讨论了输入不确定性通过计算模型的传播问题，以及相应敏感性分析内容。从而进一步对模型确认和预测相关的一系列问题展开介绍。

《MATLAB数学建模方法与应用》主要介绍常用数学建模方法及其MATLAB实现与应用，内容包括MATLAB数组运算、程序设计、绘图、数据管理、符号计算、数值计算、多项式与插值拟合、常用统计及优化建模方法与MATLAB求解、人工神经网络方法、排队论方法、以层次分析法和模糊评价法为代表的多指标综合评价方法、MATLAB图像处理基础、Simulink建模与仿真、全国大学生数学建模竞赛真题解析等内容。同时，为便于学习，本书免费提供配套的所有数据及源程序。
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本书利用数学建模方法讨论了人类社会和自然界中的33个话题，既包括对经典话题的全新阐释，也包含对若干全新话题的原创研磨，不仅解答了大众对于数学的最常见疑问：“数学有什么用？”更是以高中知识为主要工具、以数学建模为主要载体、以中学生能够理解的方式，展现了数学研究的基本过程和思维方式。33个话题充分体现了数学与生活的密切联系，讲解了数学建模如何有效地解决跨学科问题，如何为生活中的现实需求建立合理有效的模型，如何在设计制造、生物医学、机器学习，甚至在解决社会问题方面大显身手。作者力求将抽象且严密的数学阐