如何在数学建模竞赛中稳定拿奖

发布时间：2024年01月11日

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本文目录

数学建模竞赛简介

数学建模竞赛的基本要求

  • 通常由三人组成团队，团队分工通常为建模手、编程手和论文手
  • 在规定时间内，解决相应的问题，并给出解决方案，通常包含一篇结构完整、思路清晰的论文和一份能够运行并得出结果的程序代码

数学建模竞赛的基本过程

  1. 由建模手将问题转化为数学模型
  2. 由编程手根据数学模型编写程序代码
  3. 将数据输入程序，得到结果
  4. 由论文手将问题、数学模型、结果整理成论文
  5. 论文与程序代码构成问题最终的解决方案

数学建模竞赛基本过程

问题求解过程

主流数学建模竞赛介绍

“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛

全国大学生数学建模竞赛，简称国赛，由中国工业与应用数学学会主办，高等教育出版社独家冠名赞助，是世界上规模最大的数学建模竞赛。

  • 比赛时间：通常为每年的 9 月中上旬
  • 比赛时长：通常为 3 天
  • 比赛语言：中文
  • 比赛题目：通常 ABCDE 五个题目，其中 ABC 为本科生组题目，DE 为专科生组题目
  • 比赛奖项：
    • 国家级：一等奖、二等奖
    • 省级：一等奖、二等奖、三等奖
    • 赞助商特别奖项
美国大学生数学建模竞赛

美国大学生数学建模竞赛，简称美赛，由美国数学及其应用联合会（COMAP）主办，，分为 MCM（The Mathematical Contest in Modeling）和 ICM（The Interdisciplinary Contest in Modeling）两个赛道。

  • 比赛时间：通常为每年的 2 月
  • 比赛时长：通常为 4 天
  • 比赛语言：英文
  • 报名费用：100 美元/队
  • 比赛题目：通常为 6 个题目
    • A：连续型问题（MCM）
    • B：离散型问题（MCM）
    • C：数据分析问题（MCM）
    • D：运筹学/图论问题（ICM）
    • E：可持续发展型（环境相关）问题（ICM）
    • F：政策相关（美国政策）问题（ICM）
  • 比赛奖项：
    • COMAP Scholarship Award
    • MCM/ICM Awards
    • Outstanding Winner：O 奖，特等奖
    • Finalist：F 奖，特等奖入围
    • Meritorious：M 奖，一等奖
    • Honorable Mention：H 奖，二等奖
    • Successful Participant：S 奖，成功参赛奖
    • Unsuccessful Participant：未成功参赛
    • Disqualified：违规

赛前准备

选择队友

数学建模比赛通常时间紧、任务重，因此选择队友是非常重要的一步（大佬可以单刷 orz）。

通常的团队分工为建模手、编程手和论文手，但通常模型构建与算法实现是紧密结合的，因此建模手和编程手的分工可以合并，团队搭配建议 2 个编程手加 1 个论文手。

能否完赛，取决于建模手和编程手，建模手和编程手决定了团队的下限；能否拿奖，取决于论文手，论文手决定了团队的上限。

知识储备

不同的位置需要不同的知识储备：

  • 建模手：
    • 优化模型：单/多目标规划、线性/非线性规划、整数规划、动态规划、凸/非凸优化等
      • 图论模型：最短路、最大流、网络流、最小生成树等
      • 优化问题：背包、指派、旅行商、排队论等
    • 预测模型：
      • 统计模型：ARIMA、ARCH、GARCH、VAR、灰色预测等
      • 机器学习模型：决策树、随机森林、SVM、集成学习等
      • 神经网络模型：LSTM、GRU 等
    • 分类模型：
      • 聚类模型：K-Means、DBSCAN、层次聚类等
      • 机器学习模型：决策树、随机森林、SVM、集成学习等
    • 评价模型：AHP、TOPSIS、灰色关联分析、熵权法、模糊综合评价等
  • 编程手：
    • MATLAB:
      • 优化工具箱：fmincon、ga、intlinprog、linprog、quadprog、bintprog、fgoalattain、fminimax、fseminf、fgoalseek、fminsearch 等
      • 统计工具箱：arima、arch、garch、var、greyest、greyestim、greyval、greyvalm 等
    • Python：
      • 基础：numpy、pandas、matplotlib 等
      • 优化：scipy
      • 统计：statsmodels
      • 机器学习：sklearn
      • 神经网络：pytorch、tensorflow 等
    • 算法：枚举、模拟、递归、贪心、动态规划、启发式搜索等
  • 论文手：
    • 论文写作：论文结构、论文语言、论文排版、论文图表、论文参考文献等
    • 论文排版：LaTeX、Word 等
    • 论文图表：Excel、PPT 等
    • 论文参考文献：BibTeX 等

知识来源：

  • B站视频：建模手主听思想，关注什么样的问题可以用什么样的模型解决；编程手主听实现，关注如何用代码实现模型；论文手主听论文写作，关注数学建模评审标准。
  • 数学建模书籍：卓金武的《MATLAB 数学建模方法与实践》等，推荐电子版，方便复制代码。
  • 数学建模论文：国赛官网、美赛官网、数学建模公众号等。

工具准备

比赛关键点

评审标准

数学建模竞赛通常都分为两阶段评审：

  • 一审：粗看论文，主要看论文摘要，论文整体完成度，结果是否合理，是否有明显的错误。本阶段会初步确定论文奖项。
  • 二审：细看论文，主要看模型构建、模型求解、模型分析等。本阶段会最终确定论文奖项，不符合预期的论文可能会被降奖或者取消奖项。

摘要撰写

  • 虎头：简单介绍问题背景，并简单阐述一下论文的主要内容
  • 猪肚：每段详细描写如何分析问题、构建模型、求解模型、得出结果，必要时可适当分析结果
  • 豹尾：总结一下本文工作，体现一下论文的创新点

图表

图像应保证清晰、准确、美观。

不同比赛对美观有不同的定义，国赛通常要求图像简洁，美赛通常要求图像精美。

表格通常使用三线表。一个好用的插件 Excel2LaTeX。

模型算法的选择

能够得出结果的模型都是好模型，比赛应该以结果为导向，不要过度追求模型的复杂度。

在所有工作都完成后，可以考虑优化原有模型或优化求解过程。

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_63585949/article/details/135536822
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