2016第九届“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛第二阶段赛题发布

madio

2016第九届“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛第二阶段赛题发布：无体力赛题下载地址：www.tzmcm.cn

! P* O( f% s9 D6 ]1 @/ r4 w! F2016 年“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛
  `/ ]- B% R! A) H7 W# O( e8 {第二阶段
A 题洗衣机
8 l1 ]! s0 h4 J, K洗衣机是普及率极高的家用电器，它给人们的生活带来了很大的方便。家
用洗衣机从工作方式来看，有波轮式、滚筒式、搅拌式等若干种类。在此基础
上，各厂商也推出了多种具体方案，设计了不同的几何及运转参数，诸如波轮
的外形、内筒的内壁形状、旋转方式和转速等。不同设计方案的净衣效能和对
, b; g+ ]' {- c6 }* b  k8 b衣物的损伤程度各不相同。
第一阶段问题：
) Q' a. a9 g" b1. 请你建立合理的指标，衡量洗衣机的净衣效能和对衣物的损伤程度。
2. 请你建立合理的数学模型，对典型的波轮式和滚筒式家用洗衣机的工
作方式进行分析，并分别估算这两种工作方式的净衣效能和对衣物的损伤程
* s8 f7 T  y8 b# t" t  g9 e度。为简单起见，我们可以只考虑洗涤过程，不考虑漂洗和脱水过程。
6 F! @( a3 R8 F8 s第二阶段问题： 用户总是希望洗衣机能尽量提高净衣效能，而且能够尽量减
小洗涤过程对衣物的机械损伤。为此，请你建立合理的数学模型，对典型的家
用洗衣机进行优化的设计。在设计方案中请说明其工作方式（可使用或改进
常见的波轮式、滚筒式和搅拌式等，也可设计全新的工作方式），并请给出关
键的几何及运转参数。
/ A( z. d2 M9 V  E1 n
6 ^0 {4 u9 A( ?$ P& }2 bB 题低分辨率下看世界
数码摄像技术被广泛使用于多种场合中。有时由于客观条件的限制，拍摄
设备只能在较低的分辨率下成像。为简单起见，我们只考虑单色成像。假设
成像的分辨率为32  64，成像方式是将整个矩形视野划分成32  64 个相同
- F1 F3 t. O* F. {& d1 J* G  j大小的矩形格子，图像中每个像素的取值为对应格子的亮度平均值。每间隔
6 K! q! N1 o0 s5 }一定时间拍摄一帧图像，运动的画面体现为图像的序列。
第一阶段问题： 现在整个视野区域向某个方向缓慢运动，拍摄到的系列图像
) [6 k6 C  F/ N& S$ f# W) w) D; A实时地传输到计算机中。请你建立合理的数学模型和算法，通过分析实时拍
' D6 K! Z5 A7 I7 \: @4 ^6 _摄的图像，使用尽量少的时间，以判断出运动的方向。
1 Y+ H; p9 X$ n' |4 V% }( r/ e" p+ R第二阶段问题： 对一副静态的图像而言，每个像素对应于视野中的一个格
子，每个格子内部的细节信息已经无法还原。但如果在视野移动的过程中拍
8 A+ _- L+ q5 E) t3 T1 D% [摄系列图像，我们通过对多帧图像进行对比分析，仍然有可能还原出来一些
/ @' \( Y; s+ m0 w2 S4 L在单张照片中无法体现的细节。请建立合理的数学模型和算法，通过对多帧
/ H) E! V* t. e: G) k! a% U图像进行分析，尽可能多地还原出被摄物的细节。
7 R3 y  C7 @5 o  O: [
/ ^$ S" J+ h4 d" P% fC 题如何有效的抑制校园霸凌事件的发生
近年来，我国发生的多起校园霸凌事件在媒体的报道下引发了许多国人
8 \/ N2 @4 m- f+ Y1 N/ u9 ~的关注。霸凌事件对学生身体和精神上的影响是极为严重而长远的，因此对
4 Q$ x# d3 _6 ?* h' E$ n' M于这些情况我们应该给予高度的重视。霸凌是各种形式校园暴力中的一种，
6 Z, P2 f0 c( Z* z从某种意义上说，也是危害程度较高的一种。不同于偶发的暴力事件，霸凌行
为通常伴随着肉体与精神的双重伤害，并且这种伤害通常会持续很长时间，
有时可能会对受害者的心灵产生终身创伤。如果没有受到专业的心理引导，
" u* l( R& `$ r* q4 X6 }  x受害者有可能转变为报复社会的人，进而从受害者转变为施暴者，将自己的
遭遇原封不动或放大百倍地转嫁到他人身上。
2015 年6 月21 日，一段“小学生被多人围殴”的视频在网上广泛传播。据
网民爆料，浙江省丽水市庆元县几名初中生把一名小学一年级的学生关在黑
7 t" O, ]9 O" c; k* `屋子里暴力殴打，并用香烟头烫伤小孩。6 月21 日晚8 时左右，著名演员陈
坤在微博上转发了这一视频。媒体人“大鹏看天下”当晚也在微博上呼吁公
; N( q; `# E2 i1 e; G% G% x- H安部门立即介入，“别再手软，此类事件必须严惩，结果广为通报！” 多名网络
& ]: Q. ~$ ~% E“大V”的关注，让这一事件迅速发酵为热点。不少网民震惊于视频中的情景，
; ]( g9 t  k* F; {& v慨叹“校园霸凌现象竟严重至此”。
+ u( r& s1 U8 i  p- k+ J9 k科学技术的飞速发展和互联网的普及，给青少年带来的不仅仅是积极的
3 Z  P4 _* @$ [# k影响。很多初中生表示曾遭受手机、互联网上的谩骂、侮辱等新型暴力行为的
4 E% _1 `, h" E3 R4 C; F0 E影响。网络霸凌的暴力行为由于侮辱性信息传播速度快，因此造成了更直接
的伤害。此外，信息扩散范围速度极快，往往来不及阻止信息的传播，也来不
及保护学生，就已经对受害者造成了极大程度的伤害。
驱使青少年施加网络暴力行为的原因很多，但最主要的诱因还是年龄。青
少年由于年龄较小，不够成熟，不知道如何应对和转化暴力性冲动，才造成对
1
+ B, {6 P& A$ z! W: t$ J$ @& Z( G自身和他人的伤害。我们设计了一次针对不同年龄段青少年的心理状况的问
7 ~& u/ P% V( E  T; @4 \- E卷调查，试图建立一个模型来判断青少年存在一些潜在心理问题的可能性。
调查分为5 个年龄段，这要涉及生命教育、生活方式、娱乐三个领域，分别包
4 b8 l0 O: O* F( @括正向和负向两个框架。其中因变量被设计成一种二选一式的评价变量，使
4 [8 j7 E( T- X4 B6 ^$ A5 l. A用A 或B 来表示。自变量包括风险偏好、认知需要（包括18 个题目）、决策风
格（包括理智型、直觉型、依赖型、回避型、冲动型，这5 个维度，每个维度下包
! r! p$ P. j! o  g+ C9 P" {括5 个题目）三个主要方面，每个方面的题目可以按照选择的答案来计算相
应的得分。调查的结果如附件一所示。
! [% j! h, @# Q& ]$ I2 N第一阶段问题：
! E. E3 A, c' a* _. S7 _3 h, x3 v2 y1. 通过统计分析，请判断各个年龄段的心理状况是否有显著的差异。
3 P! {) T+ l1 A/ }/ T! K2. 请建立合理的数学模型，分析不同框架的主要影响因素。并给当地报
纸写一份500 字左右的分析报告，阐述你对抑制校园霸凌事件发生的主要策
略。
9 N, p$ D3 |; B' i3 Z第二阶段问题：
$ l( X& U& [# s3. 请你建立合理的数学模型，对于附件中的案例进行评价，评估案例中
  t% i3 G: G$ ]8 T9 H1 e人物存在心理问题的风险。
4. 请你结合第一阶段的模型，建立一套青少年心理问题的预警机制，并
$ m9 g6 I3 b, s: u9 K结合实际的案例给出相应的解决方案。

D 题NBA 是否有必要设立四分线？
" g; X3 |! y; J; X（本题仅限中学组和专科组选用）
/ c9 j0 U5 O- j: wNBA 联盟从1946 年成立到今天，一路上经历过无数次规则上的变迁。有
. P2 w, o( Z3 k! e% M6 @顺应民意、皆大欢喜的，比如1973 年在技术统计中增加了抢断和盖帽数据；
有应运而生、力挽狂澜的，比如1954 年引入24 秒进攻时限；有因人废事、“打
. B* @- C3 Q3 Z$ W击迫害”的，比如为了限制麦肯，将三秒区宽度从6 英尺扩大到12 英尺，又为
了限制张伯伦，进一步扩大到16 英尺；有步步为营、小心翼翼的，比如2004
, L% y! z5 j& r. L3 k$ y年在NBDL 试行所有投篮只算两分，直至第四节最后5 分钟和加时赛才启用
三分球规则；也有弄巧成拙、朝令夕改的，比如1953 年曾规定每队每名球员
" U# k# j% k) @单节只能犯规两次，第三次犯规就被罚出场，实施不久之后就不了了之⋯⋯
本质上，NBA 是一个以盈利为目的的商业联赛，为了最大限度地提升比赛观
1 V6 `, ]( e  ^2 j' q* I6 Y5 c" a赏性，保证球迷们心甘情愿地掏钱买票，修改现有规则或设立新的规则都是
可能的。
79-80 赛季，NBA 开始实验性的引入三分球制，当时的原则是“仅限于常
$ K5 ^2 }5 I+ n. N% m( L规赛使用”。而在80-81 赛季，NBA 正式全面引入三分线。目前，NBA 三分线
7 j! U1 Y. j3 u0 m& X1 f, K# O- B的最远处距离篮筐是7.25 米。值得注意的是NBA 曾在94-95 赛季将三分线
距离缩短为6.70 米，距离变短后人人都能投三分，很难反映出球员的远投能
力，所以97-98 赛季，NBA 又将三分线距离改回原来的7.25 米。
& q: W! l$ F1 Q( ^9 B) ~2 L四分线的推出能更全面反映出1 名射手的远投能力。2015-2016 赛季，在
28-32 英尺（8.53-9.75 米）之间，投篮最准的是快船队的贾马尔·克劳福德，总
共23 次出手命中14 球，命中率高达60.9%。排在第2 位的是湖人队的肯道
尔·马绍尔，23 投11 中，命中率为47.8%。勇士队的斯蒂芬·库里则以38.1%
1
（21 投8 中）的命中率位列第3 位。NBA 一旦引入四分球制度，投手的春天将
! Z$ |- Y- j' k& i就此到来。那些震撼联盟的神射手们又多了一项致命的武器。此外，四分球
拉开空间之后，会让内线球员的防守压力变得更小，篮下的肉搏变得更少，更
. U/ {' u1 I% x& l  {* J6 P" H有利于内线的大个子们保持自己的健康。　　
第一阶段问题：
8 W0 H* K; p/ c# Z1. 请建立合理的数学模型，量化评估NBA 是否应该引入四分线。
" X. D- a" ~9 T& o4 J2. 如果让你负责设计四分线所在的位置，提出一个较为合理的方案。
第二阶段问题：
) z7 w! I; ?9 G* I  j# N. |( I3. 假设NBA 联盟决定按照你们的第一阶段的方案设定四分线。这条新
6 X6 y( u$ B/ A7 {+ Q" M规则是否会对三分线的规则产生影响，三分线还是必要的吗？
& S, }; A; ]2 e; N4. 四分规则一旦出现，可能会改变很多人对于篮球的认识，这有可能是
效率最高的一种得分方式。这会对篮球的战术产生什么影响？请举例说明。

7 Y3 h7 P' X$ j4 C! T/ N

( v# O9 R9 t7 m* _
; }0 G" O  M- {) M3 \* A+ \; \
/ N/ l: [8 L3 G; p: U# Z

chenruize

资料真的不错，顶顶顶
, F# t+ H* u) E& a, G6 X$ A9 s

alcu123

点个赞，真心不错，希望能够有用吧

a943179453

不从不从

一方流水11

高中组的吗