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

' b& N9 b* [$ o( m) F, |" o2 ?如何在数学建模比赛中稳拿奖——个人100%获奖经历分享
. W" H- Y% T& M8 S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：
$ N) ]$ V$ ], L0 V+ w2.1.算法分类
2.2. 书籍推荐
2.3.找程序网站推荐
3 ~; L3 ^8 q' }; }3. 负责数据分析的赛前准备：
. ?2 `. A: |* s/ f& ^" C' }4 \) ?3.1 分析数据
3.2 EXCEL、SPSS、Lingo软件
3.3 数据分类与查找
4. 负责论文的赛前准备：
* P- X& W- p. o9 B: R4.1. 查文献途径：
/ }6 o5 `( X& b5 M5 `4 N: P4.2. 优秀论文下载
4.3. 数学公式编辑器的使用
) q4 O* ^( o- P8 U7 u4.4 VISIO绘制流程图
+ e1 n; M& B$ g1 O0 f, t4.5 论文排版
二 稳拿奖的论文几个关键点
/ w+ ?4 j+ P: f* f1. 有必要讲一下评委的评分套路！
6 e( S  R- }4 H. N3 z4 Y2.优秀论文特点：
3 R& h+ R3 i4 ?2 W; B
" J8 a! x- R4 e
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：
  q& J2 a8 G8 [

美赛：
. _# L1 {/ a. b& L. j
' V: G7 ~& K& U0 g, S
$ ~# m4 Y) O# f' T9 S* k参考一下2018年美赛的获奖比例：
0 v6 ?6 f9 K0 I1 G4 ?* f
6 E2 N5 I% i. |* M


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
: `) i. `! V6 M* m7 |7 l$ k. U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》
8 e( Z) z; a* q. y/ |- j- ]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）
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6 Q+ y) |, V3 J3 n5 c( y7 j) V3 \3 M4 ~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：
( B' q+ O8 j$ A- N6 q2 U- j
% B& x/ a: m6 _' J
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」？
. f* W  v+ f" t) |5 K数学建模竞赛的一些心得体会（关于每年的比赛）
后期我会补充

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3 Y+ E& w$ x. N+ I1. 和谁组队：
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！）

- Y( H% Y( \1 \5 f
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
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- Z% |# y5 u1 z( F' R6 i& B
% E, a& [& n% p" P* ~& h* W( U' M* R' V2.1.算法分类

7 \6 v2 H/ a* x9 n/ i( C7 ]
简单了解上图的名词：数学建模算法汇总
4 a2 l5 L9 z3 s0 I4 D3 O8 C8 A: L

4 S5 L2 \1 N8 G. A* S2.2. 书籍推荐
# I) P" |2 v2 ~3 H( e% |* U（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！
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9 Z- k8 y0 m1 [8 @
" ^4 k, Z. e8 D, [' l! kPDF链接：https://pan.baidu.com/s/12bl1VX0yaQOXR4Z1skSV7g 提取码:bcxe
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, O& I$ H; B4 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
; O* L- x) w( G) I
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（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
9 m4 w; U* I, J9 `# u- ]# y  l) \
( o, {) T# ^. d: t0 s
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
' @; e0 }" M8 S7 s- c$ |2.3.找程序网站推荐
, J! @% W' O6 b+ W2 c* ^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
<2>结果/输出是什么
<3>实现的是什么功能
( i/ u1 l. z6 r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：


联合开发网：http://www.pudn.com/
8 @5 D& Y0 O' ]; ^1 u$ E# v( qCSDN专业开发者社区:https://www.csdn.net/
! y; ^0 G% b0 ?6 |! P. C- J# s2 F当码网：http://www.downma.com/
MATALAB中文论坛:https://www.ilovematlab.cn/
, b/ S1 `0 k* ?, H电子发烧会论坛：https://bbs.elecfans.com/jishu_286991_1_1.html
推荐MATLAB教学视频：


数学建模比赛MATLAB从入门到精通教程:https://www.bilibili.com/video/BV19J411W7Ta?p=1
. Z) o" [. Y$ X) G- c3. 负责数据分析的赛前准备：
) O5 F6 u  [. @" n/ _9 O4 z做到：会EXCEL、SPSS、Lingo软件，会查找数据、分析数据
0 g# a0 |+ ?2 s5 B6 i1 J
; w4 \! D& m' F8 y) y
3.1 分析数据
. h& @( C3 z5 }( t0 s8 ^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。

7 P5 u9 Q8 s2 d6 X# W7 B# ?& q
分析方法        功能介绍        一句话说明        数据类型
频数        百分比        男女比例分别多少        定类
- Q$ ]# R0 z& ~9 f; u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 】
/ H6 c  H: K% \; X: O2 G回归        影响关系        身高【 X 】影响体重【 Y 】吗？        Y(定量)X(定量/定类)
+ a) l, n1 ], |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)
7 Z: x( Y) ^& ?( s# M聚类        人群分类        300个人分成几类？        定量
& z3 n  `& 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
) j1 y) [, e; T" I) g8 x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" L5 X# a2 q; ~4 i# s信度        可靠性        数据真实吗？        定量
$ \1 u) `+ h: P& r/ N' Z效度        有效性        数据有效吗？        定量
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
+ y% z0 B- I- V! I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)
8 g! ]; z6 \" l) E* _/ c4 D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
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)
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)
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)
5 X1 _4 L6 j; f% V% L" z$ J  W% z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 }* I1 ^( I6 M  t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)
0 M; q2 G6 [6 P' N' ?7 \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
5 L: J* J- S4 B. w% {) K% p( y2 m/ OEXCEL：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？
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
  \, u' L  f# e2 u3.3 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）;
6 V3 J" M* H2 W% e. |+ r, m$ _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）
. \+ O3 `5 \! E* A, `<2>一种是需要自己找数据,这就需要会找数据了
; q& N! S& ]# |" Q/ z
3 |4 q/ I! a' p* |1 `0 C
推荐找数据网站：
1、政府数据
2 ]1 H3 Z" A) l2 [: L" N& o7 v
8 k: T3 Y7 R) m
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/
美国政府公开数据：https://www.data.gov/
新加坡公开数据：https://data.gov.sg/
2.财经数据

5 O9 C* f5 J# }! b3 Y5 R$ Y0 `2 t
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/
7 j- F* _; P8 Q% J+ D2 M3.各类指数


$ z3 t2 a5 }! N! H7 `  w百度指数：http://index.baidu.com/
) O3 K8 p6 ?/ M" l- d# n; {$ r3 \阿里指数：https://index.1688.com/
360趋势：https://trends.so.com/
  ?, T' M: z" j) |5 g# r& J4.数据汇总网站


大数据工具导航工具：http://hao.199it.com/
4 v( f& H' ?$ ~5 a; P+ a数据平台：http://www.hippter.com/data.html
(参考博客：数学建模之找数据网站)
* G, w' }! [  c5.美国大学生数学建模比赛数据


' J. Y+ u8 s5 m1 Z) g1 j2 e美赛数据（各国统计数据网站大全）：https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
  U2 F8 A1 p' T& q2 p! A: P( a  x# Y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
2 C  P- G. v. T- ~1 }. i世界卫生组织数据集：https://www.who.int/data/gho
9 S/ {4 k3 n# w% K# I- g$ J美国农业部数据集：https://www.usda.gov/topics/data
9 F2 ~9 s0 ]. m+ ~1 K- {7 F美国政府官网：https://www.usa.gov/
, l( _0 v4 ~# v4. 负责论文的赛前准备：
- w; {+ U4 c+ N+ r+ o% y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 n' ]% r+ W4 V9 Q3 `4 E" j2 q5 I
4.1. 查文献途径：
( g7 k' F+ b5 j, ]+ h# b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：


# ^, c; X4 T6 ^7 i8 X0 F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：
" n% u) v' q# m" |

3 m1 P# Y1 g# F6 s' m9 L5 A* U3 M
( j8 F5 u- p' L2 h. z. w
<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/

6 W5 w/ o* c  R9 h
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！

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4.2. 优秀论文下载
【数学建模】——1992~2019国赛优秀论文
3 }& I! h  @0 @% H美国大学生数学建模竞赛往年优秀论文.rar
2 n; P6 q% n! e' B8 \# A美赛各题常用算法程序与参考代码.rarr
4.3. 数学公式编辑器的使用
' [( }9 Y1 s/ _6 l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
7 \) ?! {. b3 f4 B* V6 ?! [* _
: b" Q% R( s7 w
: d- E" E/ Q9 ^0 @6 B" ~$ F4.4 VISIO绘制流程图
看一下这个：VISIO绘制流程图教程
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4 _. \) S% {3 ~* j6 @/ R4.5 论文排版
/ Y' A  w3 m" d9 e' W% Z! k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
二 稳拿奖的论文几个关键点
% J4 x+ B* e+ d' L8 M1. 有必要讲一下评委的评分套路！
( v/ ~) E  p5 n& H, L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。
/ X& m- |& ?1 U) X) ]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：
* L: v! M8 W- m3 @3 ~  s7 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
0 G% j% r: \8 |; e1 J+ C
- f5 r6 ?( ^( p6 l* B: k
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。
" b& _& u$ [* k* l( Y3 {

" @2 A0 a& y3 n6 l" T* V（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；
' M! h" p, C! |) L6 c! o

+ [$ C$ ?2 T. `7 C0 H( s  Z
  S0 h3 P/ f0 _. k" l7 A* K
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" o8 b# @  h8 z, x: I+ I+ d（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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