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标题: 2019年数学建模国赛(国一)经历总结 [打印本页]

作者: 杨利霞    时间: 2021-7-15 17:00
标题: 2019年数学建模国赛(国一)经历总结

1 w. }( `7 S  ~7 ^% \7 }2019年数学建模国赛(国一)经历总结
4 Z9 _# H" f2 W# T5 R- w     11月2号下午,百无聊赖的笔者忽然刷到一篇微信推送“2019年数模国赛获奖名单公示”,心里一紧,屏住呼吸点进去看,没想到居然在一等奖名单里发现了熟悉的名字,心中一阵狂喜。然后深深吸了一口气,假装宠辱不惊,淡泊宁静。回想起整个比赛,收获良多。笔者将按照以下目录主要从队员分工、选题、建模、论文写作、答辩这几方面分享这一次参赛经历。
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目录6 Q: S9 w; @3 W
1、队员分工7 F& r4 f8 U4 [2 g3 v

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6 a% s# y$ L: \2、选题  @1 I% z% B$ N6 ?
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4 |8 l3 B. ^- P& `& Y/ V: [3、建模; l" l# T% w) N" P7 w6 M
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3.1 赛前准备( F* C. ~/ x2 j; |$ N. R+ o! m! E
' [* Y2 t  j, v( t

' L7 v6 V" O- k& j1 _1 b6 ~3.2 查找资料
* k" }9 L: Y  D; R0 N, G4 U1 w4 w: N$ `& D# R

/ \! D9 P$ O& T3.3 建模方法0 Q+ [* X. Q) u5 K, Z/ B' m

1 P3 N7 m0 V4 _: M- M6 k+ t
9 h+ D/ @! g8 F* ]3 a
4、论文写作
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4.1 摘要写法
" i( n. F3 C* @" ]4 y. k3 K/ z% W% e) t# l- t( ?1 g9 s1 E) F
1 Q0 @9 t) f* N+ f4 w; S6 v
4.2 论文整体结构和各部分写法
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' }, P7 F. `6 D4.3 论文排版细节
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7 c5 a# {( f$ ?# g4 m) f2 W# a
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5、答辩4 r: u  Z. }! h  ^9 ?

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3 g* z7 m  e; K5.1 答辩PPT- M( {- M! @! i( x% f* h4 ^

) D. y  h0 d4 C# k& e
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5.2 答辩现场$ n; x, N5 R2 K. w9 }" `% c
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6、数学建模入门资源- u9 m, l( e/ ]. b
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% O1 I$ n2 O- ]) x1、队员分工0 y! W! H) z4 B8 [! [" [0 N
        数学建模竞赛三人一组,这三人里面至少要有一个人会建模、一个会编程求解、一个会论文写作。我觉得比较好的搭配是有两个人以上同时会建模和编程求解,自己建的模型可以自行求解,效率会高很多,这样整个队伍的压力会小很多。只会建模的同学不妨去学一下matlab,花几个小时就可以掌握matlab基本语法体系,可以应对比赛中的编程求解了。只会编程的同学不妨去学一下建模,花10个小时左右就可以学会并使用数模竞赛中的常用模型了。负责论文写作的同学要多研究往年一等奖论文,学习数模论文的基本结构和各部分写法,特别是要注意论文排版的各个细节,规范、好看的论文排版能让评委眼前一亮,评奖时能提高一个档次。在这次比赛中,我们三人都参与了建模、编程求解和论文写作,同时笔者全程协调、把关论文写作中的各个细节,总的来说每个人的任务量分配基本均匀,不会造成某个人任务过重的情况。& G6 s6 A) o. u$ G: N6 H. {0 Q

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5 `3 Y3 H! F* K2、选题
: o* `1 V: t9 \8 h6 ?8 T        从今年开始,本科生可选的题目由A、B两题变成A、B、C三题。在这三道题目里面,A、B题是典型的国赛风格,超级硬核,物理过程晦涩难懂,但是按照它的物理过程慢慢量清思路,一步一步地去分析也是可以做的,要有耐心。C题是典型的美赛风格,注重创新和发散思维,自由发挥的空间较大。近几年的数模国赛,都是有一道硬核题、一道偏美赛风格的题。参赛前,可以针对某种题型展开专门的训练,熟悉该类题型的建模套路,到正式比赛时就不用纠结选哪道题了。. u! a/ c# F  l/ j7 J8 o
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0 r! l" b: B3 a0 F$ g! d) k       笔者推荐大家优先选择美赛风格的题目,因为美赛风格的题目简单易懂,不至于看半天也没有搞清题目的意思。最重要的是,它容易上手,自由发挥的空间较大(写论文时能瞎BB,高谈阔论)。( Z: Y. a( t) E( ^- m
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3、建模5 Q$ z/ I5 b4 Z4 p" ]9 P
3.1 赛前准备* D! a+ _" o+ I3 o$ ?) G
       参赛前要熟悉常用的模型和算法,最好把每个模型和相应的代码模板都整理成一篇博客,到要用的时候可以直接拿来用或者稍加修改就可以使用了,相当方便。这次比赛我们的核心模型是排队论和元胞自动机,由于事先已经准备好了代码模板,借用已有的代码模板并结合题目去进行修改,所以在编程上花的时间减少了很多。
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        每篇数模论文必不可少是画图,尤其是画三维图。可以用一篇博客专门去总结三维图的代码模板,数模论文的三维图要注意一些细节,比如标题、字体大小粗细、线条颜色选择和粗细选择,字母的上下标、图片大小等,三维图的代码模板中应该要涉及这些细节。一般来说,三维图中字体要大一点,加粗,线条也要加粗,反正放上论文后看起来清楚、美观就行。在画三维图时我也套用了代码模板,基本上就是改一下函数就可以了,很方便快捷。
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3.2 查找资料# m$ K8 M$ l/ d  k. B
       分析完赛题后我们应该对要建立的模型有了大概的认知,这时候不用着急立刻去建模,事实上我们当时花了半天时间去查找资料。查找资料的好处:
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(1)有可能找到类似的模型。这时候我们可以把别人的模型迁移过来,站在前人的基础上,结合自己的题目去进行修改升级,化为己用。这种情况是完全存在的,笔者在参加2019年数模美赛时,要建立龙对环境的影响模型,当时笔者是一筹莫展,结果在网上找到一篇关于红树林对环境影响的数模论文,把红树林对环境影响迁移到龙对环境的影响上,结合题目去进行修改升级,最终顺利解决了问题。. B7 u2 O+ T3 i, g! ^. D( p
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7 K1 @3 V# D, C- [8 K: A( B(2)加深对相关领域的了解,有助于扩宽建模思路。比如2018年国赛A题高温作业专用服装设计,网上肯定有很多关于高温服装设计的研究,通过阅读相关资料,我们可以加深对高温服装设计的了解,甚至我们数模论文中公式也可以来自于找到的论文资料(当然,要把公式中的各个符号改一下,不能直接抄)
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. q: o* [5 p" P& m% @% f( T3.3 建模方法
) m8 m+ l6 k3 l: s6 Z          如果找不到可以借鉴的模型,我们就需要自己去新建模型。我常用的建模方法是:把题目中各个因素全部用字母表示(把它们量化),建模的过程其实就是量化的过程,然后找出量化后的因素它们之间的关系(通常是函数表达式)。或者这样说,一个模型就是一个函数表达式y=f(a,b,c,d,……),a、b、c、d是量化后的因素,y是量化后的结果,输入a、b、c、d就能得出结果y。
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% g" i' Z+ d4 G' @3 a        建模要做的其实就是构建y与a,b,c,d之间的关系式。没错,我们就是要构造公式。请记住:要大胆地构造公式,只要该公式符合常理,曲线趋势基本符合生活实际情况就可以了。请记住:不要妄想我们构造的公式能够经得起科学家的检验,不要想着我们构造的公式能像万有引力定律公式那么严密,在短短的三天里,我们是很难做到的,而且别人没要求你做到。构造公式时,要充分发挥想象力,不要被各种条条框框束缚了你的思维。贴心小提示:构造的公式要复杂一点,多运用高数的知识,同时公式的数量要尽可能地多。公式复杂,数量又多,别人就会觉得你构造的模型很牛B。
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  }" {8 j1 K8 J* J        建模坚持一个原则就行:模型有理有据,求解得到的结果合理即可。如果求解得到的结果明显与生活实际情况不符,那一般就是不合理了,这时候可能就需要去修正你的模型,使结果与生活实际情况相符。$ M* n* X. z1 X4 G1 A

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4、论文写作& s- o' u! W: W5 m
        论文写作在数模比赛中占重要地位,因为我们最终提交的是论文,评委是根据提交的论文去打分、评奖。如何提高论文写作能力?最好、最简单的方法就是研读官网公布的往年一等奖论文,学习他们的总题架构、谋篇布局、各大模块的写法、论文排版的细节处理,然后在写论文时模仿它们。$ e3 [9 {8 P2 X
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  I9 I% q7 o; K+ F3 L4.1 摘要写法% h7 C. g+ \8 _. t" t& p
       摘要是数模论文的第一部分,也是至关重要的一部分,从某个程度来说,它可以初步决定论文的获奖等级。一篇二三十页的数模论文,阅读起来是枯燥无味的,因为里面有很多晦涩难懂的概念、符号和公式以及抽象的图表等,评委不可能每一页都认真去看,但是摘要是一定会认真去看的。评委通过阅读摘要对你的论文就可以有了大致的了解,对你们三天比赛的成果有了基本判断。所以,大家要认真写摘要,摘要一般是最后才写,至少要花三个小时去写,而且要反复修改。! c. y0 ]& H: r

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        摘要的写法是:摘要应该体现你用了什么方法,建立了什么模型,解决了什么问题,得出了什么结论,也就是回答题目中的问题,在最后一段还可以写一下可作哪些推广,紧紧地围绕这几方面去写就行,在语言表述上尽量模仿往年一等奖论文。下面以我们队伍这次国赛论文为例进行分析:/ _, v' l, S( C" e: `

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4.2 论文整体结构和各部分写法
3 m5 `4 U1 J( z0 z/ C: ]+ i        数模论文结构一般可以分为摘要、问题重述、问题分析、模型假设、符号说明、模型的建立与求解、模型的评价与推广、参考文献、附录九大部分,在上一节笔者简单谈了一下摘要的写法,剩下各部分的具体写法笔者就不一一赘术了,可以参考知乎里面的回答,总结得很到位。数模论文各部分写法参考:数学建模论文套路总结
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4.3 论文排版细节
# [+ A# W$ O( s4 ?5 i$ P( D       论文排版是评委能直接看到的第一印象,排版好看的话会给评委带来眼前一亮的感觉。笔者总结了一些在论文排版上需要注意的细节:6 Y( W% S2 G' C, G, U# V5 l

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(1)公式要居中,公式编号要右对齐;论文要设置一级标题、二级标题,三级标题,因为这样论文脉络会很清晰;2 ], m" M, `! j

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(2)每幅图下方要有名称,用"图x xxxxx"标明;每个表格的上方要有名称,用"表x xxxxx"标明;3 K5 e' h; P2 G& C3 ~* O  R

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4 ?8 }7 B$ b/ z, [" x, t(3)插入的图片要清晰,一般来说线条和字体都要加大加粗,不然看起来会看不清,觉得比较模糊,给评委带来不好的印象。特别强调一点,用matlab画图时,要导出png或jpg的图片,不要使用截图工具去截图,截出的图放在论文上太难看了。以下面这幅图为例进行分析:显然,这幅图是不及格的,绝对不能出现在论文上,原因如下:第一、使用了截图工具去截matlab生成的图,图片四周有一层淡淡的阴影,太难看了!! 第二、线条、字体没有加粗,放到论文上会比较模糊,很难看清!第三、横纵坐标轴没有名称。; r5 O+ F8 x. j: d3 L

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; |$ [; g3 u! l4 G, S% f5 z

9 C9 Z- P: b; ]; I正确的姿势应该是是下面这样:
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6 s4 j( n2 v8 Q" o
. w8 J$ x6 r, D& w8 l2 t: t: z! F
' W6 _# h" z8 K1 W. D/ v) v% Y
% [6 K  j1 X- A9 d/ _+ z
(4)公式要尽可能多, 一般一篇数模论文的公式不要少于25条,公式多模型看起来就会显得复杂;
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(5)表、图一定要尽可能多,这是亮点,特别是三维图、效果图,多多益善。插入多一些三维图、效果图会让论文看起来比较丰富多彩。下面是我们论文中出现的效果图,多用这些图能给评委带来惊喜,毕竟很多人的论文都没有这些图。
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3 C$ R8 a) l+ E5、答辩9 s% m* v, D* e5 ]1 C) @2 \' q, R
        临近国庆,突然接到通知,要去中大答辩。当时我们猜测应该是送评国奖了,因为广东赛区每年都会从送评国奖的队伍中随机抽部分去答辩。* D, \- C" ^) N

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5.1 答辩PPT
7 R7 a7 @9 k: d2 _; L       数模答辩PPT篇幅一般是25-30页,初次做数模答辩PPT的同学可能没有经验,可以参考我们的PPT,当时我们花了接近2天时间去做PPT,做得感觉还算比较满意。
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$ q( P6 |$ {- X6 M7 J! g% ?% |       我们的PPT的基本脉络可以分为6部分:问题重述、问题一的分析与求解、问题二的分析与求解、问题三的分析与求解、问题四的分析与求解、评价与推广。
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0 N6 F- Z! H! R$ G
5 J) N5 {* d8 [' }1 Y6 D

; p' b# h3 {3 `; J9 c4 u3 M! \       数模答辩PPT做法跟项目答辩的PPT差不多:文字尽量少(最好只保留关键字)、图片表格要尽可能多,整个版面看起来要密密麻麻(因为这样显得充实饱满,评委会觉得你们的确是做了很多工作),同时也要美观,反正看起来好看舒服就行。下面是我们的部分PPT截图:
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6 L/ o$ k! h+ k: G  \: p% @% o+ R
" t% B. n, r5 R
        上面提到文字要尽可能少,忌大段文字堆砌。但是有些地方就是避免不了出现大段文字,比如问题分析、评价推广,可以通过画方框和流程图等方式来避免大段文字堆砌的问题,如下图所示:
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% D( k* q: U6 i- Y# h
: `& [; a% ?! m

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3 n" E$ ]/ t) M5 d

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9 n5 C$ P  A5 F( l* S7 |  V# g' n4 p5.2 答辩现场
9 o7 u6 }7 W, g/ J0 g  x        数模答辩和项目答辩差不多,都是5分钟,基本是一页PPT一句话,高度浓缩总结。讲PPT时不要经常去看PPT,笔者就因为看PPT的次数过多而被评委点名了(唉,我太难了). s; a7 `# a" Q4 v3 `" s6 F( O
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6 N7 P3 n) G, a* Q3 X$ S        评委老师问的问题一般来自于论文,他觉得有些地方看得不太懂或者求解的结果不太合理就有可能问你。当然也有可能问一些很水的问题,比如答辩现场就有评委问了其中一个队伍:你们的指导老师在整个数学建模竞赛中起到什么作用?
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        评委老师问了我们队伍两个问题,都是来自论文:一个是关于排队论,另一个是关于元胞自动机。评委老师觉得问题3用元胞自动机求解的结果与大多数人的答案不太一样,叫我们解释一下原因。不用怕的,根据自己的理解和老师侃侃而谈就行,两个队友表现超级棒喔。, @6 t) p3 U5 E

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         放一张在中大答辩结束后的现场图(下午两点开始答辩,华工排在最后,所以我们接近6点半才答辩结束,呜呜呜)
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! |/ O& g2 ^" J1 u, s7 o6、数学建模入门资源, Q+ e* o! @2 A
       絮絮叨叨说了一大堆,不整点资源咋行?给各位小可爱们送一波福利。
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) q1 \* ]/ E7 Q) T
' L' N1 }) K/ E+ s9 l5 y
; N+ c7 q0 N0 Q2 P' J: @
Matlab编程:https://www.bilibili.com/video/av9823697?from=search&seid=144153269269879380979 p- d+ m* R5 H4 k

' h$ F5 y$ f/ M: S! p3 B' {, u4 c

4 F7 d& ?' N! k) ^建模入门视频:https://blog.csdn.net/qq_41149269/article/details/95755089- J0 [0 s- O0 V

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! f# I5 W% S+ a往年一等奖论文:http://dxs.moe.gov.cn/zx/qkt/sxjm/lw/- E# _" j0 C9 G
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原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41149269/article/details/102961160
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