第一次参加数学建模竞赛如何夺取一等奖

Jcinta ·
更新时间:2024-11-14
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以各种竞赛为线索的回忆录/经验贴,没写算法啥的,就是记比赛过程,本科除了看的那几本书,打的那十几场竞赛,寝室那几个人,几位恩师的脸,很多都记不清了。

Blog里我化名小羊
这次记录的比赛是:2016年五一数学建模联赛

文章目录小白与建模的孽缘小白怎样才能和大佬组队小白第一次建模第一天选题第二天第三天建模完小白的比赛成绩小白该如何参加建模竞赛 小白与建模的孽缘

在大一下学期,不知道从哪位仁兄的口中,我听到了数学建模竞赛这几个词。当时也就感觉挺新奇的,数学建模竞赛?啥啊…像高中那样的数学竞赛么?解证明题?虽然我数学还行,对数学也挺感兴趣,但说实话, 也就是还行的水平,咱还到不了跟大佬们竞争的地步,就没太在意。


虽然说不在意,但我还是加了个数学建模群,而且还上了大二年级的数学建模课??小羊同学你到底在不在意


我是不在意啊!我只是说不在意数学建模比赛,又没说不在意数学建模这门学科!



但有的时候吧,你想不在意某件事,它就偏偏再你眼前晃来晃去,特别是我们学校,还在饭堂门口挂了那么大一个红底白字的宣传标语祝我校在XXX数学建模比赛中取得优异成绩

说实话,我心动了。。。

那个横幅大概是这样的(虽然字不一样,但大家可以自己想象):

心动不如行动!

但是咋行动啊,我对这玩意不了解啊!本着活不好做几遍就好了的精神,我傍上了一位大佬学长(小良)和一位大佬学姐(小敏)


小白怎样才能和大佬组队

问我这个大一新生咋傍上大佬的?

当时数学建模群里, 很多求组队的学长学姐,但他们都想找大二的同学组队,我看了好久都没人要我这根大一小白菜。。。

就在我自我安慰,想着等到大二再参加的时候,小良学长在群里发了一个寻队友启示,没啥特别要求,也没说要大二年级同学,但要求是统计专业的学生,,我心里那个激动,这就是缘分!然后,我就跟学长联系了,再然后,我就上位了!!!

后来,学长学姐和我建立一个建模小群,大家相互介绍了自己的情况,出于内心的小隐秘,我没有强调我是大一新生(对不起,学长我错了)。我还知道了学长学姐都是学金融的,所以想找一个学统计的同学一起打比赛。

大家都懂的,一般打建模比赛,都会拉上几个统计/计算机/数学的学生一起组队。

因为当时,距离建模比赛还有1个月,所以平时我们就在群里,发一发数学建模相关的学习资料,偶尔还唠唠嗑。然后我就发现,学长学姐既是学霸,人还特别温柔。我的内心啊!突然有点对不起学长学姐,希望他们不要发现我是大一的同学。


但是该来的总得来,临近比赛了,要在网上填写报名表,我们3挤在一间教室里,学长操刀帮我和学姐填资料(就是填学号、电话、专业啥啥啥的) .

要是在平时,我肯定会想: 看我的学长多好!还帮我填信息! 但我当时是一点笑不出来,因为报了学号,就暴露我是大一小白菜的事实了

最后,我说了学号,学长听到我学号,顿了一下,看起来没啥反应,继续填信息。。。当时,我也不知道该开心还是难过。

填完信息,我们留在教室自习,学长小声跟小敏学姐那说: 小羊是大一新生耶!

虽然小声,但是我还是听到了,我内心真是无比愧疚。学长学姐会不要我么,也是,我一个大一的就算是学统计的,但也啥也不懂啊,还来拖学长后腿。。

晚自习我是一个字没看进去,战战兢兢的等到10点,和学长学姐一起回宿舍区。

在路上,我没等到学长学姐的质问。反而,小敏学姐温温柔柔的和我交流,小良学长没有避开我是大一新生的话题,而是问我的大学生活怎样,教给我一些在安财的生活经验。


妈呀,我感动的快哭了好吗,这是什么神仙学长学姐。


小白第一次建模
第一天

终于到我们第一次建模了,因为建模要持续3天3夜,而且我们学院对建模比较重视,所以分了3间统计实验室专用给我们建模比赛。

美赛应该是4天,听说多出来的一天是用来翻译成英文的。

当天,我们3人早早的就赶去实验室, 挑挑拣拣选了3台能用的电脑,然后就落座了。

为啥要挑挑拣拣?因为当时,我们院实验室的电脑真的不是特别的新(委婉),有些机子用着用着就没反应了。题目写了一大半,结果一下子没了,是不是很糟心!!所以,就得早点去挑电脑,虽然到了大二大三我都是带自己电脑去的。

当时,我们拿到建模主办方发的建模论文模板, 同时还有3道题建模题,让我们自己选1题去解决。没经历过大风大浪的我都惊了!还能挑题?

不是所有建模竞赛都是从3道里面选1道,你看人家美赛,就是6道选1道啊(不记得是不是6道了,反正题挺多的).

但是,最让我震惊的不是题目可以3选1。而是,这3道题,我他喵的一道题都不会解决!这些都是啥啊????


当年这3道题的题目, 给大家看一下。

题目A: 购房中的数学问题(无数据)

问题1:建立数学模型,求解A小区14-2-802房间(客厅)在冬至日9:00-16:00间可以享受日照的时间区间(具体楼高和楼间距等相关参数见附件1和4)。 问题2: 在问题1的基础上建立数学模型,以A小区14-2-802房间(客厅)为例,描述全年365天每一天可以享受日照的累计时间,并给出14-2-802房间(客厅)全年享受日照时间超过6小时的天数和日期。 问题3:假设在消费者C购房之前已经有一部分房间售出(数据见附件2),在仅考虑采光影响的条件下,给出消费者C的最优选房方案。 问题4:在问题3的基础上,建立选房模型,要求考虑价格、交通、环境和噪音的影响,给出此时消费者C最优选房方案。

B题:能源总量控制下的城市工业企业协调发展问题(有数据)

问题1:对城市C的产业结构及能源消费特征进行定量分析,并建立数学模型对城市C的工业企业发展水平进行综合评价。 问题2:假设城市C要求本年度能源消耗总量比上一年度下降5%,请分别建立数学模型,给出使该市的工业企业产值、利税、从业人员受到的影响最小的各工业企业能源分配方案。 问题3: 如果城市C要求本年度能源消耗总量比上一年度下降5%,请建立数学模型,给出城市C的各工业企业能源分配方案,使该市的工业企业产值与利税、从业人员受到的综合影响最小。 问题4:如果城市C要求在未来2年,每年能源消耗总量比上一年度下降5%,请建立数学模型,给出该市的各工业企业能源分配方案,使得工业企业产值总量增速不低于8%,并就这一方案对城市C未来2年的利税水平进行定量评估。 问题5:结合上述研究,给城市C的能源管理部门写一封信,谈谈如何在能源总量控制的前提下,对城市工业企业进行合理的能源分配,以提高能源利用效率和质量,并阐述你的政策建议。

C题:二孩政策问题(有数据)

问题1:建立人口结构可持续发展指标体系,相关指标应具有科学性、代表性、全面性。 问题2:建立人口结构可持续发展的评价模型。选取10个国内具有代表性的省(市、县),对这些地区的人口结构进行评价分级。并结合你的模型给出当前A地区评价等级。 问题3:假设A地区不实行二孩政策,预测该地区未来20年的人口结构变化趋势;假设A地区实行二孩政策,给出二孩政策下最优出生率,使得该地区未来20年的人口结构更加合理。 问题4:二孩政策下,预测A地区未来10-20年按年龄划分的人口结构。 问题5:假如全面放开生育政策(不限制生育数量),在国民经济运行稳定的基础上预测A地区未来20年人口结构的变化趋势。

PS:这里的有无数据,不是指有无广义的那种数据,而是指有无符合一定规则的截面/时间序列/混合数据,这种数据一般赛方会用EXCEL表给你,或者告诉你数据网站,或者没有告诉你网站,要你满世界去收集数据,还有就是要你自己爬数据了(爬虫)。


选题

说道选题,相信参加过建模的朋友可能会有这样的经验,看了看所有的题目,查了查资料,挑一个看起来比较好解决的题目,或者选择自己擅长领域的题目(我一般喜欢挑有数据的题目,或者一看就是和处理大量数据相关的题)

选完题目以后,问题就来了。。。

比如,咱们建模可能出现以下问题:

和队友选好题,先写问题1,做了几小时, 发现问题1做不出来。好!老师说过,做不出来的题就放着!咱们先做问题2…MD,问题2也不会啊,咋办啊,一上午都过去了??

还能咋办,都花一上午了,先去吃饭,都说物理学家的必修课是散步,牛顿被苹果砸了发现万有引力,说不定咱吃完饭,散散步,就知道咋做了!

吃完饭,下午回来,继续查查资料,看看问题3,瞟一眼问题4,再骚扰一下其他队的同学,打探一下他们的情况。。。

好了,时间到晚上了。这时候发现,这题它喵的真做不出来。。咋办。。。换题啊!大家都说:数学建模,从换题到放弃!


我和学长学姐的第一次建模,就是这样。

因为第一次参加建模,我们仨既紧张又兴奋,我们查了查3道题的资料和论文,最后选择做A题,下图是我们当时查的文献:

我们花了将近1天做A题,然后发现,真的不会做,不会解啊,臣妾们做不到啊!

晚上磨蹭到10点多,我和学姐准备回寝室,而学长决定留在实验室熬夜看题.

将近12点的时候,我们仨用QQ聊天,讨论是否要换题,讨论了一会,大家都想换题,但关键是换哪题呢?

学长说:换到C题吧!


第二天

因为第一天的"失利",我和学姐一大早就到实验室。看到小良学长熬了一整夜,有些疲倦,但依然奋战在建模第一线的身影,我感动的咬了口肉包子。


这一天的建模历程嘛,说实话,挺开心的,也挺累的。

虽然我临时抱佛脚学了些算法和MATLAB,但我发现,自己还是不能运用临时学的知识解决问题。所以,我们仨在第二天里,使劲看相关文献,翻建模课本,查找代码。


真的,查文献贼重要,就算一开始看不懂别人的论文,但看多了,自然就懂了,人都有强大的适应能力,特别是这种时间不是很充裕的情况下,脑波活跃,潜能被激发。


不怎么熟练代码也没啥大问题,说实话,就算只有一点编程基础,也可以解决很多问题,网上代码都能找到很多,书上也一大堆,再不济用SPSS也行啊!


啥都可以在网上找到,那啥最重要?我在建模时一直追逐的到底是什么?

这个问题,在我遇到我的国赛队友时才想明白,可能,最重要的是思想吧

PS:别问我具体思想是啥,鄙人才疏学浅,需要进一步学习和思考。


回到正题!到了晚上9点,我们C题已经解决一大半了(大概解决了3题吧),我心里那个高兴啊!虽然大部分题目,都是学长学姐提出的解决办法,我就是本组的吉祥物。

又到了10点,我和小敏学姐收拾东西,准备回宿舍了。

然后,我就看到小良学长四平八稳的坐在自己的座位上,一副我要在实验室呆到天荒地老的架势。我盯着学长,学长也看着我,这时…有了以下这段对话:

小良学长:你们走吧,回去休息吧,我独守空房。

我:不!我要和学长一起!

小敏学姐:咱们回去吧,你学长身体好。

我:…好的

PS:对话内容经过修饰,但大概是这个意思。



第三天

第三天,就差不多要收尾了,我们按照第二天的节奏,在差不多傍晚的时候,就把最后两题写完了。

我仔细瞅了瞅新鲜出炉的建模论文,大概是用了Logistic模型,聚类分析法,Leslie人口预测模型。现在,我再看的话,不会觉得这些很难。但当时,我都被学长学姐震惊了!

想到这,我逐渐觉得自己丢失了本真,我学习算法是为了解决问题,而不是为了使自己的论文显得很高端,这一点,我在实习的时候深深感受到了


好,回到正题!按理来说为了节省时间,建模的3天里,应该是边解决问题边改格式。但是,可能我们是萌新吧,没想那么多,到最后才改格式。所以,第3天晚上,我们仨都熬夜了!熬夜一起改格式!第一次改论文格式,改到我怀疑人生!但是幸好有小敏学姐指导我。

PS:小敏学姐是校编辑部的.


建模完

一切都写好了,也快到截止时间了(大概是第4天早上7点左右)。学长提交我们论文成品的那一刻,我感觉整个人都要升华了。

走出实验室,看着天上刚刚升起的太阳,突然感觉心情特别好!身体疲劳,精神富足!


小白的比赛成绩

说实话,是真没想到,第一次建模我们就拿了一等奖,虽然我知道学长学姐很牛,但是,真是太牛了。之后,学长学姐带我顺便把这篇建模论文改发表了。

参加建模除了能拿奖,还能发表论文。发了论文,不仅能展示自己的才华,还有奖学金和稿费拿,何乐而不为?但关于这个事情,很多学生有不同的考量,在此不做过多阐述

就这样,两个金融大二学霸,一个统计大一白菜,组成建模小分队,开启了为期1年的建模之旅。


小白该如何参加建模竞赛

我想了想我的经历,大概总结了下面几点:

至少做点准备,学点数学模型、统计编程语言,看点别人的获奖论文。不能说做到完美准备,我觉得一般本科同学能为了建模比赛,能做到准备完美,还是有点难度的,很多知识都是赛场上现学现卖。 如果有学长学姐愿意做引路人,那真的是很不错。虽然从技术层面来说,大可能家没有太大太大的差别。但是,他们对于解决这些问题的经验、作为学长学姐的领导力,有的时候还是非常必要的。作为一个小白,有一个精神领袖还是需要的。 有耐心,别真的从建模到选题,从换题到放弃了。我记得有很多队伍,都是第2天就放弃了,还有的队伍交上去的论文,只解决了部分问题。至少要坚持到最后,坚持到最后,就有很大概率能获奖。 分配好时间,不拖拉。 解不出来,就去买点零食,出去走走,边晒太阳边想。 不知道熬夜算不算,学长当时真的熬了3天。但我没学长那么坚韧,个人一般第1天不熬夜,最后两天熬夜。哈哈哈,但我觉得能力不错,时间管理得好,也不需要熬夜。我记得有一个大佬队伍就是从不熬夜,次次拿奖。

后记:奖状就不贴了,丢了,我也想留,但他就是这么丢了。

记录内容可能和真实情况有点偏差,但大体是这样的。


作者:山羊菌



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