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：
2. 负责算法的赛前准备：
6 r6 {5 [9 y0 J+ t2.1.算法分类
: {7 f7 ~  B" L2.2. 书籍推荐
2.3.找程序网站推荐
4 s8 [" b% o: V6 M7 g3. 负责数据分析的赛前准备：
% Y$ }) f) Z* K8 ~3.1 分析数据
6 H" n) s. u% n, L! \3.2 EXCEL、SPSS、Lingo软件
3.3 数据分类与查找
! x7 z3 E$ ?. [' U$ z7 L/ y" s6 m, \4. 负责论文的赛前准备：
& k: S$ y! T' V* Y; S% d" E4.1. 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
4.4 VISIO绘制流程图
% p$ O  A+ T' z* H4 N& }+ V4.5 论文排版
二 稳拿奖的论文几个关键点
, ^$ Y. G8 d9 Z$ X6 n1. 有必要讲一下评委的评分套路！
$ X6 \$ D7 Z$ K: O' ?$ p* c2.优秀论文特点：

6 H, [+ p3 l) P- j* x* Z
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%)。
2 O/ A/ {: h, t挑战赛：
' E  p: `6 H9 w* O

美赛：


参考一下2018年美赛的获奖比例：
% }4 v' s) Y7 L* O  a0 D) t
, {2 Y0 r$ s/ {/ q& W' X% X! q9 Q5 I

1 e& A$ k7 y3 Q, Y2 H
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）
% m* J, Q" [$ t) i2 j+ [- R. I
8 F9 w' S  e+ y1 _: r
一 赛前准备和资源分享
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…
4 l0 a8 Z& p* f/ L  {* u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：
5 f5 I: \1 D* Q/ a0 @' r

  i  z/ A6 v3 I! x1.什么是数学建模
2 L. h' E7 J+ O1 [4 B7 {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」？
3 K5 ?2 Y& G+ ~$ ^" k数学建模竞赛的一些心得体会（关于每年的比赛）
( y6 q1 l9 @) T1 Q; D3 ~后期我会补充
1 T" p: p  S' O# {7 X. l2 j' m
0 _$ V& N8 |) N( ~5 A9 h' }1 v
' x0 E' ?& A  w( W( F7 R- N1. 和谁组队：
# D, X/ }2 \& ~3 L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！）
# |3 _6 h2 P* D) U
4 R/ X! T! ~- J) G
* V* v" B3 ^# B7 C& M6 E+ J. U" ?; h2. 负责算法的赛前准备：
4 q  O2 U3 \' b: _" p0 f: q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


2.1.算法分类
5 \4 d) V- ]& @7 s4 ], q

简单了解上图的名词：数学建模算法汇总
. `8 h* m7 ]' c5 U& s

6 a% m5 U( _: R4 P5 z7 Z2.2. 书籍推荐
1 A: m' P# j8 n2 G6 W（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！


. U$ y5 g1 e0 G& T6 sPDF链接：https://pan.baidu.com/s/12bl1VX0yaQOXR4Z1skSV7g 提取码:bcxe


(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


$ ^6 y# h3 i+ @( m# G( _（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


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
2.3.找程序网站推荐
9 s- _8 N& m" N" g  {5 K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：
# M* C- @0 L2 O) |  ^+ j<1>模型/函数的输入是什么
<2>结果/输出是什么
- ]& `8 R3 U" q/ Z2 E<3>实现的是什么功能
, ~% }) v4 J+ u# k, }( t2 D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：

, K- T6 w& M! F. e
联合开发网：http://www.pudn.com/
CSDN专业开发者社区:https://www.csdn.net/
# k' `. P$ J  g5 M2 P当码网：http://www.downma.com/
$ b, }& O8 p' k1 X! }# [0 j( X- ]MATALAB中文论坛:https://www.ilovematlab.cn/
: y/ _, N) @9 y3 t3 k9 B电子发烧会论坛：https://bbs.elecfans.com/jishu_286991_1_1.html
3 I% O) X, H6 L! R" h: ~推荐MATLAB教学视频：

4 E/ c/ C& D4 {' M: k+ U* b2 r9 _
数学建模比赛MATLAB从入门到精通教程:https://www.bilibili.com/video/BV19J411W7Ta?p=1
8 S9 E2 Y& T4 E7 D3. 负责数据分析的赛前准备：
" h& }: u- ]4 o. o做到：会EXCEL、SPSS、Lingo软件，会查找数据、分析数据
2 W0 k  t! [. Y' D5 c4 g; A3 w$ o8 e
, P1 |, r6 B. I* H: G/ L# B1 c
3.1 分析数据
2 L1 q* ?5 K4 v* x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。


分析方法        功能介绍        一句话说明        数据类型
8 F" x# |3 {3 e3 P3 G频数        百分比        男女比例分别多少        定类
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)
8 W4 s. {; J, G描述        平均值        平均身高，量表数据平均得分等        定量
. M; b/ }9 l$ d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 】
3 g  ?# X: I7 u: A回归        影响关系        身高【 X 】影响体重【 Y 】吗？        Y(定量)X(定量/定类)
. @: `8 O) T/ ~  m8 L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)
聚类        人群分类        300个人分成几类？        定量
9 o" d1 z; b$ C1 ]$ 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
+ S2 _3 ]4 A2 C: k9 S% p' }. y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
/ v) ?* W4 G$ q: E$ z6 J8 z; v信度        可靠性        数据真实吗？        定量
效度        有效性        数据有效吗？        定量
1 N, v6 E5 K# B* u" O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）
熵值法        权重        研究项的权重比例如何？        定量
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)
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)
正态性检验        正态检验        数据正态吗？        定量
1 A8 @' p2 j5 H0 m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)
6 Q( Q9 m2 S5 ]! j; A2 @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)
0 f5 E" z. L8 A* |3 L) z+ W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)
6 w' Q/ t7 K" v2 F2 d/ l) r4 O( q: c0 v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)
* ]6 |& @) P5 `3 g' J& v直方图        正态性        身高数据是否正态分布        X(定量)
1 B% ?3 \9 V9 L: \" N2 H" s* k9 B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
4 A( b- }+ [6 D- s8 iEXCEL：数学建模清风第三次直播：excel在数学建模中的应用
5 e( V/ [+ t" L. ?& A) LSPSS：知乎：你学spss的时候是怎么入门的？
Lingo：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
4 n; L6 \* ^5 r& I  w3.3 数据分类与查找
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：
<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）;
连续值数据预处理方法：数学建模 数据预处理
离散值数据处理方法：EM算法（Expectation-Maximization）
( a4 H$ a) P7 e; a4 A<2>一种是需要自己找数据,这就需要会找数据了
' q: j& f6 C3 k3 G1 k0 s, Q9 @- C- o
% ~, X) ?* ]+ L
推荐找数据网站：
1、政府数据
) j0 c6 [$ u; V7 ^5 U
0 a* i% L$ }# ?6 ?
国家统计局：http://www.stats.gov.cn//
9 z: W+ @- Q% d2 o1 X国家统计局>>中国统计年鉴：http://www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/
/ ~! z# Y1 a9 v2 O8 ?美国政府公开数据：https://www.data.gov/
9 p1 b4 G, Q; ?) H  {% R新加坡公开数据：https://data.gov.sg/
% h5 S- f- e/ o# J2 T0 l9 @0 [8 c# d8 G2.财经数据


英为财情：https://cn.investing.com/
. z6 @( W+ \: s  D  v东方财富网：https://www.eastmoney.com/
同花顺数据：http://data.10jqka.com.cn/
) n+ e. H! F0 D5 ^3.各类指数


" E* m- q( k  _百度指数：http://index.baidu.com/
, C# T0 ?% V, E阿里指数：https://index.1688.com/
( G3 j' z" Q9 K% ?8 c360趋势：https://trends.so.com/
# |( a5 ^+ g# M4.数据汇总网站

/ k/ ^9 G" U2 }3 z: K0 Z
大数据工具导航工具：http://hao.199it.com/
+ M* d5 q; H2 W; G: ]数据平台：http://www.hippter.com/data.html
(参考博客：数学建模之找数据网站)
5.美国大学生数学建模比赛数据
5 J2 Y6 x5 G* S0 Q7 l. w6 u

美赛数据（各国统计数据网站大全）：https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
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
世界卫生组织数据集：https://www.who.int/data/gho
# ~4 I9 t( `6 |2 N" A: F! ?美国农业部数据集：https://www.usda.gov/topics/data
美国政府官网：https://www.usa.gov/
% {4 R$ P' a: [$ w4. 负责论文的赛前准备：
  n9 `: E4 g4 V3 r0 F+ K( J2 C- J7 g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：

3 @( U" c/ {  Y7 m+ v
: N) b) c' g1 j( K

! @  @: e7 j8 e5 B' ^4.1. 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。
( F  ^+ |: M/ d; q可以在搜索框直接输入要查找的文献名：


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：


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<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/
* f8 B- R% n) U0 n; {3 S

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！
6 t, K( E: ~5 @2 C2 w! L
1 y4 z8 A% u* G
4.2. 优秀论文下载
$ y+ K. ?. f& c6 D7 `【数学建模】——1992~2019国赛优秀论文
, V8 u9 j( F% V+ r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
' d" k% e2 U& ^5 q- C- y* r6 g$ Q4.3. 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/）
8 {7 a4 z+ t3 J/ i3 IWord+AxMath+AxGlyph排版注意事项https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
$ P( T+ ^" z9 e$ M# g% K0 V1 g
7 G) Z$ {2 y- S8 T& B
3 o$ Q$ q9 I6 M' ]+ R4.4 VISIO绘制流程图
7 j$ S$ [7 P6 U& @$ W9 V% J8 Q  O0 ^看一下这个：VISIO绘制流程图教程
2 S. [' G, N& u' p- T0 S) ]2 U

/ o; X( G7 e: g$ ?4 A$ H9 u4.5 论文排版
如何用Word绘制三线表： https://jingyan.baidu.com/article/e75aca85351bb6142edac622.html
LaTeX基本表格绘制https://blog.csdn.net/JueChenYi/article/details/77116011
+ i9 y: B# M7 |! K二 稳拿奖的论文几个关键点
, B1 p. P3 H- E2 N* z: n1. 有必要讲一下评委的评分套路！
0 G3 y: O1 M1 s1 K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。
: l/ R0 U) m3 f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：
" r9 t/ }6 b# R1 N  O( Y% O

4 d2 w4 ]) U' l8 S- `' l* a/ E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
+ u1 K. W6 c# Z( G2 c4 `

2.优秀论文特点：
* l& K* K% I0 f" J（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。


* J4 c7 l( s$ O$ Q$ P! L3 e( Q（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；
9 B* [1 D2 j* o1 F/ l% F* z/ U
2 g6 Y/ Q" S3 x0 e5 v4 ^* g


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& z9 ?) l* t7 O' r) S$ q# G7 S（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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