本书作为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材和普通高等教育“十一五”国家级规划教材，根据数学建模课程的教学和数学建模竞赛培训活动的实际需要，在第三版的基础上修订而成的。第四版仍然保持了前三版的内容系统、方法全面、案例新颖和实用性强的特色，突出体现了“广、浅、新、用”的现代应用特点。
本书系统地介绍了几何分析、集合分析、逻辑分析、微分方程、差分方程、插值与拟合、概率分布、随机模拟、统计分析、数据建模、综合评价、线性规划、整数规划、非线性规划、图论与网络优化、排队论、对策论、随机决策分析、多目标决策分析、模糊数学和灰色系统分析等二十余种数学建模方法，每一种方法都有相应的应用案例分析及参考案例，其中包括二十个竞赛真题的案例详解，并详细介绍了数学建模竞赛论文的写作方法。最后附有数学建模必备工具软件MATLAB和LINGO的使用方法简介。
本书可作为高等学校本科生、专科生的数学建模课程教材，特别适合作为数学建模竞赛的参考用书，也可作为相关专业研究生的课程教材，以及供相关教师和从事应用研究的工程技术人员参考之用。