HIMCM數(shù)學(xué)建模競賽備考建議
1. 團(tuán)隊(duì)組建與分工
? 角色分配:
? 建模手:負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)理論推導(dǎo)與模型構(gòu)建(需熟悉優(yōu)化/微分方程/統(tǒng)計(jì))。
? 編程手:掌握Python(NumPy/SciPy)、Matlab或R語言實(shí)現(xiàn)算法(如蒙特卡洛模擬)。
? 寫手:英語寫作能力強(qiáng),擅長LaTeX排版與學(xué)術(shù)表達(dá)。
? 協(xié)作工具:
? 使用Overleaf在線編輯論文,GitHub共享代碼,騰訊會(huì)議每日進(jìn)度同步。
2. 核心知識(shí)速成計(jì)劃
? 優(yōu)先掌握高頻模型(占?xì)v年賽題70%):
? 優(yōu)化類:線性規(guī)劃(LINGO)、整數(shù)規(guī)劃(分支定界法)。
? 微分方程:SIR傳染病模型、Logistic增長模型。
? 統(tǒng)計(jì)分析:多元線性回歸、時(shí)間序列ARIMA。
? 突擊學(xué)習(xí)資源:
? 《A First Course in Mathematical Modeling》(Frank R. Giordano)第5版。
? 吳恩達(dá)《機(jī)器學(xué)習(xí)》課程(Coursera)監(jiān)督學(xué)習(xí)部分。
3. 真題實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練
? 近5年賽題精練:
? 2023年“城市垃圾分類系統(tǒng)優(yōu)化”→ 需組合整數(shù)規(guī)劃與圖論。
? 2021年“電動(dòng)汽車充電站布局”→ 涉及空間分析與成本效益模型。
? 模擬賽要求:
? 嚴(yán)格限時(shí)36小時(shí)(含論文寫作),中途不查閱外部資料。
? 每場模擬后召開復(fù)盤會(huì),總結(jié)模型缺陷(如忽略靈敏度分析)。
4. 編程與可視化技能提升
? 必會(huì)工具包:
? Python:Pandas數(shù)據(jù)處理、Matplotlib/Seaborn繪圖、Scikit-learn機(jī)器學(xué)習(xí)。
? Matlab:ODE45求解微分方程,fmincon函數(shù)做非線性優(yōu)化。
? 圖表規(guī)范:
? 趨勢(shì)圖添加95%置信區(qū)間,三維曲面圖標(biāo)注等高線。
? 避免Excel默認(rèn)圖表,改用Python/Origin制作出版級(jí)配圖。
5. 論文寫作標(biāo)準(zhǔn)化流程
? 結(jié)構(gòu)模板:
1. Executive Summary(200詞內(nèi)概括模型與結(jié)論)
2. Problem Restatement(用數(shù)學(xué)語言重述問題)
3. Assumptions & Justifications(列出5-8條合理假設(shè))
4. Model Development(分小節(jié)推導(dǎo)核心公式)
5. Results & Sensitivity Analysis(展示數(shù)值解并測(cè)試魯棒性)
6. Strengths & Weaknesses(客觀評(píng)價(jià)模型局限性)
7. References(APA格式引用至少8篇文獻(xiàn))
? 語言技巧:
? 用"We propose..."替代"We think...",用"Figure 1 demonstrates..."替代"From the figure we can see..."。
6. 時(shí)間管理策略
? 36小時(shí)分配建議:
階段 時(shí)長 任務(wù)
題目選擇 1小時(shí) 閱讀兩題,選擇數(shù)據(jù)更完整的
模型構(gòu)建 10小時(shí) 完成核心公式與算法設(shè)計(jì)
編程求解 8小時(shí) 調(diào)試代碼并生成結(jié)果
論文寫作 12小時(shí) 從摘要到參考文獻(xiàn)完整撰寫
修改潤色 3小時(shí) 檢查公式編號(hào)、圖表引用一致性
緩沖時(shí)間 2小時(shí) 應(yīng)對(duì)突發(fā)問題(如程序報(bào)錯(cuò))
7. 常見陷阱與避坑指南
? 模型缺陷:
? 略量綱統(tǒng)一(如將km與m混用導(dǎo)致結(jié)果偏差103倍)。
? 未做靈敏度分析(評(píng)委重點(diǎn)扣分項(xiàng))。
? 寫作雷區(qū):
? 摘要出現(xiàn)公式或圖表引用(應(yīng)純文字描述)。
? 假設(shè)部分未說明合理性(如“忽略空氣阻力”需給出風(fēng)速數(shù)據(jù)支持)。
? 答辯準(zhǔn)備:
? 提前錄制3分鐘視頻講解答題亮點(diǎn)(如創(chuàng)新性算法)。
HIMCM數(shù)學(xué)建模競賽信息
1. 競賽概況
主辦方:美國數(shù)學(xué)及其應(yīng)用聯(lián)合會(huì)(COMAP)主辦,全球最具影響力的中學(xué)生數(shù)學(xué)建模賽事之一。
競賽形式:團(tuán)隊(duì)賽(2-4人),14天開放期完成建模論文(2025年賽期為11月6-20日)。
參賽對(duì)象:全球高中生,無年級(jí)限制,中國學(xué)生占比超40%(2024年數(shù)據(jù))。
2. 賽程安排
報(bào)名時(shí)間:2025年9月1日-10月31日(官網(wǎng)注冊(cè),$100/隊(duì))。
題目發(fā)布:美東時(shí)間11月6日15:00(北京時(shí)間11月7日4:00)同步開放A/B兩題。
提交截止:美東時(shí)間11月20日20:00(北京時(shí)間11月21日9:00),PDF論文上傳至官網(wǎng)。
3. 題目類型
Problem A(連續(xù)型):
側(cè)重物理/工程建模(如2024年“風(fēng)力發(fā)電場布局優(yōu)化”),需微分方程/優(yōu)化算法。
Problem B(離散型):
關(guān)注社科/管理問題(如2023年“大學(xué)錄取公平性評(píng)估”),常用統(tǒng)計(jì)/圖論模型。
創(chuàng)新趨勢(shì):2025年可能新增AI倫理題(如生成式AI版權(quán)問題建模)。
5. 獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)置
Outstanding(特等獎(jiǎng)):前1%(全球約15-20隊(duì)),獲COMAP官網(wǎng)展示
Finalist(特等提名):前7%
Meritorious(一等獎(jiǎng)):前15%
Honorable Mention(二等獎(jiǎng)):前35%
Successful Participant(參與獎(jiǎng)):完成合規(guī)提交
中國戰(zhàn)隊(duì)表現(xiàn):2024年上海中學(xué)團(tuán)隊(duì)?wèi){“城市內(nèi)澇預(yù)測(cè)模型”獲Outstanding。
6. 參賽策略
團(tuán)隊(duì)配置:
建模手(數(shù)學(xué)系背景):主攻模型構(gòu)建
程序員(CS方向):Python/Matlab實(shí)現(xiàn)
寫手(英語強(qiáng)):LaTeX排版+學(xué)術(shù)寫作
7. 必備工具
建模軟件:Matlab(數(shù)值計(jì)算)、Gurobi(優(yōu)化求解)
數(shù)據(jù)工具:Python(Pandas/NumPy)、Tableau(可視化)
協(xié)作平臺(tái):Overleaf(在線LaTeX)、GitHub(代碼版本控制)
查重檢測(cè):Turnitin(相似度需<15%)
2025年新規(guī):
必須提交代碼附件(.py/.m文件)
新增“模型局限性”章節(jié)(占分10%)
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