什么是數學模型？他們是如何被開發的？我們應該多么信任它們：我們能否對他們的預測保持信心，又知道何時該付諸行動？這些問題，數學建模從業者經常討論，同時也引起了公民和政策制定者的關注。我們的現代社會需要可依賴的模型，不僅能加深對情境的理解，還能指導政策決策。

這本數學建模入門課程是為攻讀應用數學、生命科學或工程方向的大學四年級學生開發的。課程基于微積分、線性代數和微分方程的知識，涵蓋數學建模中至關重要的基本技術和思維過程。風格刻意隨意，主要目的是解釋本科核心課程中學到的數學如何用來理解物理和生物學中出現的簡單現象，以及相應模型的構建、測試和分析。

本書涵蓋了建模課程中通常考慮的所有標準系統：非線性擺動、混沌映射、捕食者-獵物模型、競爭物種、化學反應，以及后期的擴散融合和空間擴展系統。這些都不是復雜的話題，有人可能會說這些模型過于簡單，難以實用。然而，它們構成了數學建模的基礎，盡管簡單，卻為處理更復雜和現實模型提供了工具。強調通過簡單但通用的方法進行實踐，如量綱分析、相平面分析、基礎不動點理論和數值探索;盡可能通過探索描述它們的數學模型中的相似性來建立不同系統之間的聯系。雖然部分章節涉及隨機性，但大部分文本關注基于差分或微分方程的確定性模型。這是一個刻意的選擇，以便在一學期課程中涵蓋這些內容。最后，由于建模者需要成為科學的良好溝通者，并應理解數學模型的潛在用途和濫用，教材第一章通過幾個例子討論了這些問題。文獻中有

許多關于動力系統的優秀著作，其中一些激發了通過數學模型研究非線性系統的動力。因此，人們可能會質疑開設單獨的數學建模課程的實用性。這里提出的觀點是，數學建模是利用數學知識用數學術語描述世界的藝術。這需要良好的推理能力