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：
, ]! K1 W& J  S# n$ u  m2. 负责算法的赛前准备：
8 @# f! q, O+ e, w2.1.算法分类
2.2. 书籍推荐
! W; [8 G# f! L) w2.3.找程序网站推荐
3. 负责数据分析的赛前准备：
: `/ [8 M0 B# H' S2 i: L. t3.1 分析数据
3.2 EXCEL、SPSS、Lingo软件
3.3 数据分类与查找
1 r( A. t7 }2 V' T3 ?. S4. 负责论文的赛前准备：
4.1. 查文献途径：
: q7 y# _' r- r+ k0 O4.2. 优秀论文下载
# x' f" z* ?$ h) x4.3. 数学公式编辑器的使用
4.4 VISIO绘制流程图
4.5 论文排版
5 l% E$ l; i/ H+ U) U0 q4 z( U+ y+ x二 稳拿奖的论文几个关键点
% \* H0 q. ?& z. ^1. 有必要讲一下评委的评分套路！
2.优秀论文特点：


7 k1 j( ]% v% d# a1 c* T& o6 l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%)。
" C0 F; O1 o1 g/ u挑战赛：


美赛：


参考一下2018年美赛的获奖比例：
: j! o8 x) i( L/ ~' u
" M$ u0 f. o+ k6 z+ O
& _/ E5 b" K" o' z. G! u+ t
/ f: r: u+ [4 V$ X
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》
! J! ~" e* f/ M% c9 M" S+ g* ^  q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）

$ ]; V' f+ S' |/ `3 w
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…
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：
6 L9 k8 r& o8 ^( ]
6 Y  T. E; Q5 |( @; t, l7 ^' c7 b
& j. `1 B0 m/ [/ @4 ~1.什么是数学建模
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」？
数学建模竞赛的一些心得体会（关于每年的比赛）
& c; ~4 e- j  P: O' r. T后期我会补充
% j4 b4 B- s0 ?* q( ^
1 u# g7 W  i) V
5 o; Y( y4 {6 {1. 和谁组队：
# g4 p* ^; _2 }+ g6 X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！）

' b( U% m5 h, D' d0 _& b4 e1 U8 F
2. 负责算法的赛前准备：
5 n  `- B2 k2 y  p2 N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


, O0 G& {' I! I: g1 V2.1.算法分类
6 ]; h# Y0 c5 \. \5 x
1 J" @' |9 b7 i- d& [& W
简单了解上图的名词：数学建模算法汇总

9 ?8 t! B! t0 w! b
& j7 s$ p# N7 T2.2. 书籍推荐
（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！

* s/ ]8 W, _! u7 q" z4 l. U
% s2 }, p, ^5 g1 h  CPDF链接：https://pan.baidu.com/s/12bl1VX0yaQOXR4Z1skSV7g 提取码:bcxe
! ], W6 M" H/ L4 K9 d

(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
" ?- w; o$ |# ~8 Q$ k& n( R
6 s) ]" x. s/ }" O
（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
% a" l* f' ^4 b! m  n2.3.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：
6 q# J9 f/ k" I; {4 m<1>模型/函数的输入是什么
% z: x4 d" V9 a* O5 x+ W<2>结果/输出是什么
<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：


: l) E+ n" _% |# v  O. @联合开发网：http://www.pudn.com/
6 R; a) g7 E4 M8 X6 yCSDN专业开发者社区:https://www.csdn.net/
1 w9 J4 e" T! Z1 ?# i/ ^当码网：http://www.downma.com/
% {; Z- V* D* ^. ]3 B" GMATALAB中文论坛:https://www.ilovematlab.cn/
- @4 M! Y6 r) z& C电子发烧会论坛：https://bbs.elecfans.com/jishu_286991_1_1.html
  t9 U* h. r$ X; N  N9 V/ C* L推荐MATLAB教学视频：
) R* P/ B( g* c
- {& a/ a  a0 P' U* }9 i" i6 _
数学建模比赛MATLAB从入门到精通教程:https://www.bilibili.com/video/BV19J411W7Ta?p=1
3. 负责数据分析的赛前准备：
' x; H: d  E8 \做到：会EXCEL、SPSS、Lingo软件，会查找数据、分析数据

- L8 B3 P$ M6 ]
$ S- c4 h: z  U3.1 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。
- Y* M2 s9 s* O. E$ F7 p
# v3 r4 w3 Z9 h( A: Z
9 D% E( r" A2 K; m分析方法        功能介绍        一句话说明        数据类型
0 l* r8 ^( s2 q$ U, y! M频数        百分比        男女比例分别多少        定类
0 }4 m% X- e/ }; z: _1 a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
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 】
* G2 `: S% w  X* Y( x回归        影响关系        身高【 X 】影响体重【 Y 】吗？        Y(定量)X(定量/定类)
, q9 j& Z. s+ J8 |+ y) Q1 H+ z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
4 ^  t8 K+ {. ^- s* v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
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
信度        可靠性        数据真实吗？        定量
效度        有效性        数据有效吗？        定量
' X" p# v) e$ F3 E2 Q, 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）
5 S& |7 B" I. b+ S7 _. k' |熵值法        权重        研究项的权重比例如何？        定量
* H, R; R2 w+ y  E! E: G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)
5 U1 Q) g& B$ l& T; }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)
+ W( y3 G' {+ o! g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
4 q# o) A5 M$ U1 n0 Q' h- h& e9 i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)       
9 F( k/ a2 m; j0 {1 A5 d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)
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 o7 M  D9 g( A2 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)
# [7 H3 r2 f8 y. L% d' B9 O/ H" p+ P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)
8 J6 c: }1 d/ D3 F直方图        正态性        身高数据是否正态分布        X(定量)
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
! n7 @5 _* x; G+ f5 xEXCEL：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？
& v5 Q6 J4 J6 q9 j& Q) e2 gLingo：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
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：
4 _& W) z" ]( M) Z5 V<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
( r7 W  Y7 o6 Z$ A+ U离散值数据处理方法：EM算法（Expectation-Maximization）
1 N* ?/ ]* C5 @- l( M( ?<2>一种是需要自己找数据,这就需要会找数据了

% @, e. }4 }  b& E9 z) I; b5 y
推荐找数据网站：
" S  o4 G% Y; f- o  U1、政府数据
2 p" |' F7 X' P- T8 W# w6 R

国家统计局：http://www.stats.gov.cn//
. y2 l8 d: A' ?2 |8 P3 x9 W8 w* Z国家统计局>>中国统计年鉴：http://www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/
7 ]( d  x* P* o" p0 t9 O) u美国政府公开数据：https://www.data.gov/
新加坡公开数据：https://data.gov.sg/
" P. r5 {6 x  [/ k4 c% a$ W2.财经数据
; V6 @' o. A% h
- q; A, X0 j4 c
- A# v! |4 Y3 w; N2 S, M; ^, `英为财情：https://cn.investing.com/
东方财富网：https://www.eastmoney.com/
同花顺数据：http://data.10jqka.com.cn/
3.各类指数
( q* p7 w: s- A  {! b4 d

. M: d) L3 K* T0 d7 p5 ?2 J百度指数：http://index.baidu.com/
& u- S. \+ Q, U2 m7 i" G+ S阿里指数：https://index.1688.com/
* j6 D+ C5 X/ J& `5 W& ?& W& x* s+ D360趋势：https://trends.so.com/
, ]% I+ Q, [8 I6 P1 W4.数据汇总网站
5 B' C6 Z" {: [) M/ k' X' _

大数据工具导航工具：http://hao.199it.com/
数据平台：http://www.hippter.com/data.html
, q8 Y7 V  K, [: p( T# O% Y(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

" O, Y5 U5 H# I! r' V
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
) i4 u0 U$ y3 O' e" j. \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
9 H/ G! f2 S" E" n9 r$ j美国政府官网：https://www.usa.gov/
4. 负责论文的赛前准备：
2 ]7 X5 b' @  r: v5 Q; m, R  ~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：
: }8 B2 d) R4 Q8 K3 b& P( |
/ J! ~( y- b# i, H7 R# O) \8 T
! R6 P. W! ?: V
# C1 X' D3 {. X; f  q. t/ L8 s) l! c
' L- U) Y0 E7 r% x% r4.1. 查文献途径：
, T3 `& r2 v! r! J# Q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。
可以在搜索框直接输入要查找的文献名：
9 Y2 t# ^# n/ |( Y
7 C+ j& u8 N# W2 B2 ^4 j8 g6 ~
/ [0 x0 ]' Q5 s( ]  \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：
+ D* y1 [( q- U1 j% A' ?# [6 K
/ Q- k) y: @+ f' e/ A) A
; K2 ^. x9 d9 X

* T! N9 {9 l9 o- @0 {  ?1 R<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/

8 }9 @; a/ C7 h3 }/ W
7 E8 e2 v+ S8 n& R! J! m' a" _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！
+ O$ R9 Y4 P( _* N
# J) q2 o5 ~, t/ n' ?, t  A( C5 m, h- J
4.2. 优秀论文下载
, G3 o; ~9 \9 z【数学建模】——1992~2019国赛优秀论文
8 m- W1 S) K' W0 l) 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
- R( Q1 U6 d9 b) y, @4 {& P6 i8 O4.3. 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/）
9 [4 Q! M! o" c6 |$ rWord+AxMath+AxGlyph排版注意事项https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
% ~8 a4 L7 F4 b( C/ r* O

6 L) O* a! w! V' I" n( Y& c9 N% i' \4.4 VISIO绘制流程图
看一下这个：VISIO绘制流程图教程
5 p; A0 i2 L0 _

6 x/ H2 K( _/ f, o% h4.5 论文排版
, K$ o. r3 |  G9 k; G如何用Word绘制三线表： https://jingyan.baidu.com/article/e75aca85351bb6142edac622.html
. d$ z1 j4 R% t* V8 i7 SLaTeX基本表格绘制https://blog.csdn.net/JueChenYi/article/details/77116011
6 v5 G/ V4 m7 l二 稳拿奖的论文几个关键点
' K, W8 C0 o0 E& s. y/ R* u% J' [1. 有必要讲一下评委的评分套路！
: e* @. Z$ l+ `1 x( L7 R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。
' u; j" D4 l7 {# m8 Z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。
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：

/ N- t) a% s3 T
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
1 I& }" T% W9 Y) E2 \6 {

2.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。
- t# T5 W; J5 I% c6 O, s) P; m

（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；
( @' f3 R1 i6 C$ }( @) @

* L( ]  b. ]' B
# _) I6 ~, V( c8 i
* S1 @! R9 Y. |
4 S! z; k. m5 x1 C( Y7 Y7 o
3 n' y. n' ?' A9 u2 c# m（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：

5 l) V3 X. t4 S  K$ }: r9 z2 w
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