如何在数学建模比赛中稳拿奖——个人100%获奖经历分享

杨利霞

如何在数学建模比赛中稳拿奖——个人100%获奖经历分享
一 赛前准备和资源分享
1. 和谁组队：
4 q- c. Y% a' s9 M2. 负责算法的赛前准备：
2.1.算法分类
2.2. 书籍推荐
2.3.找程序网站推荐
3. 负责数据分析的赛前准备：
' l. `% s- \0 }# k) B+ z7 w# ~3.1 分析数据
3.2 EXCEL、SPSS、Lingo软件
9 J, |& p- G$ d9 O$ K, v3.3 数据分类与查找
4. 负责论文的赛前准备：
" |1 a  a+ D0 `# s3 r) [, L9 [4.1. 查文献途径：
4.2. 优秀论文下载
4.3. 数学公式编辑器的使用
" x# e1 N6 h. G% {5 R- X4.4 VISIO绘制流程图
3 V6 K! o2 ~5 x' G# z4.5 论文排版
二 稳拿奖的论文几个关键点
% ^. P. X5 W8 ]% ^/ A1. 有必要讲一下评委的评分套路！
5 }1 H3 @, `, v( N2.优秀论文特点：
8 y8 q, d* W: Z; q- m& l) s* I
! v3 h9 s! g9 I9 ], R/ Z
7 u  a; ~4 J; y7 g/ `4 w. f获奖经历：题主自2014年（大一结束）暑期入门数学建模比赛，分别获得2015年全国大学生数学建模比赛安徽赛区二等奖、2015年网络挑战赛全国二等奖、2016年五一数学建模联赛全国二等奖、2017年数学建模美国赛一等奖(9%)。
挑战赛：
3 p/ i, l* G  S1 Q2 n

. l2 y5 ~: @' [" c美赛：
& g: ]7 s! O. @
* ~7 H) A  _5 l0 o. W
, K2 a& Q8 K' m) _( y) Z. z参考一下2018年美赛的获奖比例：
7 B$ `% c+ C  E% W; N

& ^2 {) u- y* G

另外在2017获得 全国大学生生物医学工程创新设计大赛全国二等奖
建模经历：曾担任过数学建模副会长，主要负责协会（900多人，你可能不信）的数学建模培训工作，辅导的学生中获得美赛一等奖两个，全国赛国家二等奖一个；负责过C919飞机（真飞机）的液压、动力等报警系统建模；制作过《MATLAB数字图像处理教学软件》
成果转换：申请了软件著作权《心电心率检测装置前台软件》、《心电心率检测装置后台软件》；发表论文《基于Logistics回归模型的****分析》（成果转化对于想保研的学生很重要，后面因为太忙就申请了一篇）
' O/ ~0 s4 O9 j- E1 ~- T/ m$ V

一 赛前准备和资源分享
2 r7 g3 l4 ~+ W题主除了第一次参赛准备了一个月左右，前面所有的比赛都是比赛当天现学现用，这是因为比赛题型都差不多那几类，大部分模型都有所了解。**敲黑板！！！记下来，要考的：都，有所了解，这也是第一次参赛的选手，要做到的点，到底“有所了解”到什么程度，后面会讲…
  q4 q% C! g- [+ i$ t9 ?% ~8 }针对第一次参赛要做到以下思考，这里主要针对负责编程的选手：
) u+ Q. w7 C/ u" T+ u
/ r* j: \* E- Q- W) P' @
, _' R7 h/ }5 v' |7 K1.什么是数学建模
这里我先不累述了，第一次了解到数学建模的小伙伴看一下：什么是「数学建模」？
- ^4 q  E6 e9 m* U. x$ B3 _- x) N数学建模竞赛的一些心得体会（关于每年的比赛）
) y1 a% Y) s- C! h9 E: Y4 ?. Y+ Q后期我会补充
1 [" w5 s; k4 a" _! b: O% b% E+ s8 e
3 y" ]# w+ b9 X1 S; |* T
1. 和谁组队：
$ T4 n; f+ b% q6 O* [: E5 N" @一般来说，三个人组队，一个负责编程、一个负责建模、一个负责论文；但是据我多年经验，最好的组队方式是：两个编程（一个负责算法，一个负责数据分析，当然都懂最好），一个论文（论文不能少，千万别三个编程的，负责论文的工作量也不小，不然题主就完全可以一个人参赛了，三项都会，特别是美赛，论文往往决定了能不能获一等奖）。（注：如果组队遇到说自己负责建模的，多半是混子，不要问我为什么，因为算法某种意义上就是模型，只知道模型的人多半做不出结果，而结果是获奖的关键！）

/ o0 {, E9 w, d  T
2. 负责算法的赛前准备：
做到：会编MATLAB程序和改错（BUG），了解现有的所有算法并且会使用程序

5 y6 |& H2 G) f
2.1.算法分类

0 e! P* `0 ~6 c! D- ~( H2 k
简单了解上图的名词：数学建模算法汇总
% B( I. C1 P" D, P2 p
7 @  }8 |( _0 N1 Y6 W4 n
" X' B2 F2 ?2 o+ q( @2.2. 书籍推荐
3 g7 N0 c' b9 e3 q' r+ ?（1）《MATLAB应用大全》———类似这样介绍MATLAB所有基础操作的书，最好买一本方便查阅，代码不用全记住，但要熟悉，前面几章的程序自己敲一遍，现在还没到复杂copy的时候，打好基础，不然给你完好的程序你都不会改！

9 a; ~2 A* \" r: m! H0 V/ W
6 k6 }; E" {2 }0 y  J  f2 w3 lPDF链接：https://pan.baidu.com/s/12bl1VX0yaQOXR4Z1skSV7g 提取码:bcxe
' g$ N/ ]/ a8 a* i; w
& L! X1 V3 p4 [. e. T
- v1 a2 p4 M+ i3 _(2)《MATLAB数学建模方法与实践 第3版》卓金武 ————强推的一本书，因为书中的程序基本上都拿来改改就能用。
程序链接：https://pan.baidu.com/s/1B4UsrKdvOEMpwD_HQCHdOw 提取码:ike4


（3）《算法导论 》————有编程基础，对算法感兴趣的可以看看，不推荐初学者看
2 P* R) `. ~5 g9 G; x/ ]3 W; [
0 t' I% d9 A( b* L/ Z4 Y
7 i$ W& Q" v3 H# _还有很多算法的书，我就不一一列列举了，我也没怎么看。基本上够用了
) W  h$ S# ^; q4 F5 Y2.3.找程序网站推荐
前面两本书要细看，理解透，起码有印象某个用法在哪一页，其他的做到有所了解：
<1>模型/函数的输入是什么
; D  C4 ]) n# b( k% x; j; H. l6 G9 S<2>结果/输出是什么
0 c, b2 z- s6 m3 P% Q; T. E! k5 n<3>实现的是什么功能
前面两步是找到程序跑通代码，会把输入和一些参数修改运行即可,推荐找程序的网站：
( R% u/ a7 l! s1 ]- @
( v8 N) D  c  U2 c
# |: F1 f# t+ E" M+ ^联合开发网：http://www.pudn.com/
7 p, ], M( j. c7 kCSDN专业开发者社区:https://www.csdn.net/
# x) v0 \( \7 Y  {4 ^' @0 c当码网：http://www.downma.com/
MATALAB中文论坛:https://www.ilovematlab.cn/
$ G+ a: ^0 L% D电子发烧会论坛：https://bbs.elecfans.com/jishu_286991_1_1.html
推荐MATLAB教学视频：

0 J9 I* O# t7 O& A) a/ c
' f2 T" r6 R* N2 t, c4 s6 T/ E数学建模比赛MATLAB从入门到精通教程:https://www.bilibili.com/video/BV19J411W7Ta?p=1
  X2 F) ^/ y2 u* ~5 j3. 负责数据分析的赛前准备：
做到：会EXCEL、SPSS、Lingo软件，会查找数据、分析数据


3.1 分析数据
自变量X和因变量Y，结合X与Y的数据类型，选择对应的分析方法。

4 L6 z3 G( `$ r: a" @
分析方法        功能介绍        一句话说明        数据类型
0 j/ Y3 V3 o5 a频数        百分比        男女比例分别多少        定类
9 t* Y1 B1 w) X3 H交叉(卡方)        差异关系        不同性别【 X 】人群是否抽烟【 Y 】的差异情况        X(定类)Y(定类)
描述        平均值        平均身高，量表数据平均得分等        定量
& G/ G9 E# D8 q, T相关        相关关系        身高【 X 】和体重【 Y 】有没有关系        X(定量)【 可选 】Y(定量)【 可选 】
" i5 `9 V6 i6 s4 p  G- S+ k回归        影响关系        身高【 X 】影响体重【 Y 】吗？        Y(定量)X(定量/定类)
4 X2 ~- A* t+ d% N分类汇总        差异关系        不同城市的销售额情况        X(定类)【 可选 】Y(定量/定类)
  Y0 s7 A9 m' F2 E: [聚类        人群分类        300个人分成几类？        定量
1 g3 G4 y2 j1 t: }0 ^# W* O. e因子        浓缩权重        30句话概述成5个关键词(因子)5个关键词(因子)分别代表30句话的信息比重?        定量
/ r( e  m/ N6 V5 w" b主成分        浓缩权重        30句话概述成5个关键词(成分)5个关键词(主成分)分别代表30句话的信息比重?        定量
+ S3 w. \# X* w  @! V* D信度        可靠性        数据真实吗？        定量
效度        有效性        数据有效吗？        定量
2 y3 `, N/ F% S! @3 D: K. o5 c; O8 J项目分析        区分度        设计的量表题目是否有区分度？        定量（量表题）
- k; d" w0 p2 O3 `熵值法        权重        研究项的权重比例如何？        定量
8 M  [2 C7 Z: b- D6 T4 \配对t 检验        差异关系        注射新药和没有注射的两组老鼠，血压一样吗？        配对1(定量)配对1(定量)
逐步回归        影响关系        帮我自动找出影响身高 Y的因素 X        Y(定量)X(定量/定类)
: c# S8 q1 h' K1 A0 }分层回归        影响关系        身高【 X,分层1】对于体重【 Y】的影响，再加入饮食习惯【 X，分层2】，看看饮食习惯对体重的影响有多严重        Y(定量)分层1(定量/定类)分层2(定量/定类)分层3(定量/定类)分层4(定量/定类)
' P1 O- _* j. F% m4 k( W; {正态性检验        正态检验        数据正态吗？        定量
非参数检验        差异关系        身高数据不正态时，我想研究收入【 X 】与身高【 Y 】的差异关系 、Y(定类)X(定量)       
双因素方差        差异关系        性别【 X 】和地区【 X 】对于身高【 Y 】的差异        Y(定量)X(定类，2个)
' j, x/ N1 z& t二元Logit        影响关系        哪些因素【 X 】影响人们是否购买电影票【 Y 】        Y(定类，2项)X(定量/定类)
5 {( B4 X- n1 i% J- q4 _" s多分类Logit        影响关系        哪些因素【 X 】影响人们购买不同类型电影票【 Y 】        Y(定类，2+项)X(定量/定类)
' P& U4 u5 q* ]1 s散点图        数据关系        身高【 X 】和体重【 Y 】的关系情况，并且区分性别【颜色区分】        Y(定量)X(定量)颜色区分(定类)
: z" W4 w$ I2 n/ \直方图        正态性        身高数据是否正态分布        X(定量)
& z( X" L( `) U* T" {箱线图        数据分布        身高数据的分布情况        X(定量)
词云图        数据展示        热点城市房价指数展示        X(定量)加权项(可选)
3.2 EXCEL、SPSS、Lingo软件
2 H# z( t) P* B" _9 ?, zEXCEL：数学建模清风第三次直播：excel在数学建模中的应用
SPSS：知乎：你学spss的时候是怎么入门的？
# d1 ?3 q* B7 g; n. G7 T% l/ FLingo：lingo的大部分功能可以被matlab和spss取代，只有少数是不能被取代的(比如求非线性回归问题、一致性分析)，而上手和普适性的话spss和matlab更适合
3.3 数据分类与查找
1 ]8 h# [/ O7 s  c* r需要一个会数据分析的，因为本科数学建模比赛基本都有大数据题，或者一致性分析和非线性规划会用到。数据题多分为两种：
2 Z4 c3 k1 U! j2 ^# R. z; D  e<1>一种是题目给数据（接近一万行的excel），需要处理数据缺失的问题（剔除或预测弥补）;
7 m% g: O& o9 H% J# E0 H4 e9 k+ o连续值数据预处理方法：数学建模 数据预处理
2 i: `* T8 M' v8 I离散值数据处理方法：EM算法（Expectation-Maximization）
* s5 J( |$ F! Y: S  S<2>一种是需要自己找数据,这就需要会找数据了
; \: B/ k! z5 y! u  i

推荐找数据网站：
1、政府数据


/ @) M4 r4 F% I0 j  J国家统计局：http://www.stats.gov.cn//
国家统计局>>中国统计年鉴：http://www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/
4 U% i3 q+ ^: F1 V" s) t; d美国政府公开数据：https://www.data.gov/
& S; q* K4 Z7 h+ I: q- _9 _新加坡公开数据：https://data.gov.sg/
2.财经数据


3 D* l' A( d) u英为财情：https://cn.investing.com/
东方财富网：https://www.eastmoney.com/
' ]1 P, Y7 z* I" J/ l同花顺数据：http://data.10jqka.com.cn/
3.各类指数
& {' w9 \# J& K/ h

百度指数：http://index.baidu.com/
' A8 m! w% D/ x2 z: n- h阿里指数：https://index.1688.com/
360趋势：https://trends.so.com/
4.数据汇总网站

! f  X6 [$ M  ?+ ~- }. s6 O$ v
大数据工具导航工具：http://hao.199it.com/
数据平台：http://www.hippter.com/data.html
# j! x0 i- Y  @(参考博客：数学建模之找数据网站)
$ Q: p! m1 P- d4 w! e5.美国大学生数学建模比赛数据


6 A8 L) i4 ^/ B" {( H美赛数据（各国统计数据网站大全）：https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
- x- ]5 G: s' p' }! l美赛必用的数据来源网站-美国统计网站：https://max.book118.com/html/2019/0204/6232125043002005.shtm
6 l3 M6 x6 R" Q( _$ }( T世界卫生组织数据集：https://www.who.int/data/gho
美国农业部数据集：https://www.usda.gov/topics/data
美国政府官网：https://www.usa.gov/
; I4 @- r7 Y1 P7 u" C8 ?& Z4. 负责论文的赛前准备：
做到：会查文献，会用word（页眉、页脚、公式编辑器、绘图和表等操作）、VISIO（工程流程图软件）;想有挑战性的可以学习LaTeX(排版软件，比较美观，但是麻烦且耗时间)、Xmind（画思维导图）软件和一些photoshop、CAD画图软件，学会优秀论文的论文布局。比如：


9 D' }7 v. y1 w& d" E) s: w3 @
7 g0 ^, n) H5 g+ t
2 h( `  @9 u% y7 x+ b4.1. 查文献途径：
百度文库、知网、道巴，但是要收费，这里推荐免费进知网的方式：
<1>在校学生登陆学校图书馆，登陆账号，就可以查找文献了。
8 }' O4 \! I: ?# w" \; ?+ F5 a; z可以在搜索框直接输入要查找的文献名：

. I( n" Q' x: C) L( Y' t  C% I
或者点击上图中的“数据库快捷访问”进入与学校合作的论文检索平台（下图蓝色字体都可以点进去），以这种方式进入下载文献是不收费的：

) V) ?: K- E0 d# i6 W! d
3 x6 J2 U/ ^9 v8 w6 F1 Z& z" f
0 A1 [5 f8 s8 u7 G
<2>这里推荐一个免费的网站：广西壮族自治区图书馆:http://www.gxlib.org.cn/


: N/ c, U3 D/ O进入”数字资源导航“，实名注册，就可以使用了，感谢广西壮族自治区图书馆！

  K9 E; s* l, C
% B) b9 u3 ?4 G* C  p( @8 w, J4.2. 优秀论文下载
2 }6 n6 ?7 o. l% N【数学建模】——1992~2019国赛优秀论文
/ q( m/ D& ~- ^美国大学生数学建模竞赛往年优秀论文.rar
美赛各题常用算法程序与参考代码.rarr
% l1 f& v1 \% j2 K1 a/ c6 b4.3. 数学公式编辑器的使用
可以用word里面自带的公式编辑器，或者使用AxMath（可以看一下：AxMath介绍回答、AxMath&AxGlyph官网：http://www.amyxun.com/）、Mathpix（Mathpix官网https://mathpix.com/）
Word+AxMath+AxGlyph排版注意事项https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
! _3 L+ B6 O' U1 f

4.4 VISIO绘制流程图
' [/ e) e& q3 b# ]- e8 R看一下这个：VISIO绘制流程图教程
- f5 z: I6 W* V' x: v0 F

8 ^8 \) L2 u" x7 D# |4.5 论文排版
如何用Word绘制三线表： https://jingyan.baidu.com/article/e75aca85351bb6142edac622.html
- Y4 m- n4 o# z, G! e6 @# pLaTeX基本表格绘制https://blog.csdn.net/JueChenYi/article/details/77116011
0 _) E. i7 n9 b8 I. }/ Z二 稳拿奖的论文几个关键点
; {0 P! U( d/ ^* j1. 有必要讲一下评委的评分套路！
一审：摘要，论文浏览，并且评级，比如评为二等奖。看用什么方法（如果你不做模型对比，评估，并不知道你的方法好坏），大致过程，所以其实是看结果，过程或结果图。
二审：针对摘要看论文主体，看看模型具体做法，如果不如一审期望值，评为三等奖；如果完全符合预期，可能升为一等奖。
8 ?# j  F9 i1 k6 G. H6 K5 Z  [可见，一审的重要性！如果一审为一等奖，怎么也不会降为三等，所以摘要有多重要，就不用说了吧，给大家看一个优秀论文摘要：

8 F9 t) {& O3 h$ u, j
1 v% A- V/ l( \1 w0 j) ~一定要简明扼要,三个部分：怎么分析问题、用什么方法、得到什么结果
; Z* W. j& ^; ~; R  n

" `$ ]3 I8 E/ U' V, ], U# U2.优秀论文特点：
（1）必须要有结果：不管模型多复杂，想法多独特，没结果都白搭！总之，要有结果，做不出来怎么办：简化模型！（剔除非关键的影响因素）直到可以出结果，出不了结果又觉得很好的模型放在”模型优化“里面。

) S1 e7 X2 i4 y8 N- b% h; s
! H. B' c9 j2 W% D（2）图尽量多且高大上：图是能让评委很快理解你的论文，例如：建模图、输出结果图、行走路径路；

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1 b6 G. E! I# v9 d+ f

* r3 a# \/ n# P- f' Q" O
4 ?/ C7 N3 X" p6 `（3）模型对比：证明自己模型的先进性，告诉别人你的模型是最棒的！可以是本题的不同方法对比，也可以与其他论文模型的准确率对比，比如后者案例：


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