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

! I: P, M8 O5 y
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
, Z* ~8 D( @( X: H1. 和谁组队：
2. 负责算法的赛前准备：
) b, A) `3 x3 S4 C) a2.1.算法分类
) q* f0 T+ |+ V7 o- o5 Q2.2. 书籍推荐
! T' h5 P& m9 o% a7 i) |% ?2.3.找程序网站推荐
& X7 e) D7 f8 k$ f6 B  Y+ y/ J* [1 D3. 负责数据分析的赛前准备：
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：
2 S8 Q7 k# v7 z, t# w& j: |4.1. 查文献途径：
4 x5 @! d1 j! h8 A4.2. 优秀论文下载
& c& m, D' c4 i% [! Q  L/ [4.3. 数学公式编辑器的使用
4.4 VISIO绘制流程图
5 k% \1 r3 C4 y# c4.5 论文排版
二 稳拿奖的论文几个关键点
. J& ^  L( y& J- r1. 有必要讲一下评委的评分套路！
2.优秀论文特点：
6 f9 d2 C# [7 P

" r* l- \1 D; ^; a; H! b5 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：

2 h& [8 \7 V1 k7 T
美赛：
& X, u! v' i" A
& m, E0 K, [0 r, S
" ~. |( M1 A  j) q参考一下2018年美赛的获奖比例：

  i0 Z2 M+ {- o3 W2 ^
8 J7 s# Y6 W& r" q: c% v7 J% r/ t
( S, z9 `3 b2 M) }  O3 G7 t) f1 z1 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
4 g4 l9 q1 s  c: \. B& i8 X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）
+ Y  a2 @0 i) I3 D! k7 U% L
& |& \7 U" e, d; K% `' Q
一 赛前准备和资源分享
" T6 X! W, I* ?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…
3 s) _1 j! D5 A: q( X1 r# ^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：

1 P! H. r2 y; ^. Y
0 w; D! ?& \! `3 T: [2 k! ?! Y1.什么是数学建模
2 O9 G4 U3 t( j& E/ j% k% S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）
后期我会补充
2 I" P% `. q1 a0 @1 f& [
: M/ \) t9 e# w. }* K
- K2 w# c/ E$ x( b7 R1. 和谁组队：
9 \6 A" u. }, ]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！）


2. 负责算法的赛前准备：
8 V5 Y/ w' b* h# y$ S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
# I2 e, u6 W. d' T) S3 t

2.1.算法分类

5 f- L& n, R6 n$ u3 O! O4 J
* _. R+ I% |9 P简单了解上图的名词：数学建模算法汇总


2.2. 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！

, d' N1 n4 x6 x" o8 G7 F9 u4 |
, t% c: G+ }- b3 i, C1 k1 NPDF链接：https://pan.baidu.com/s/12bl1VX0yaQOXR4Z1skSV7g 提取码:bcxe
8 O+ y8 O  o! u

( Q. \8 ]5 L8 M# P; ]  \" j3 G) I(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
8 z9 |6 g# ]9 x1 F

（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


3 N0 B* s. H* O+ U3 v8 |  X, n: f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
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
$ W5 J+ h2 {2 I0 C. i. o2 R' ~<2>结果/输出是什么
5 f7 W0 ?* k: _<3>实现的是什么功能
3 C7 F; M2 C8 w4 Y$ r/ g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：
$ v% R1 I" M7 q  ]4 r2 G9 v

联合开发网：http://www.pudn.com/
CSDN专业开发者社区:https://www.csdn.net/
当码网：http://www.downma.com/
6 y! S5 ~0 v8 V6 S6 XMATALAB中文论坛:https://www.ilovematlab.cn/
) F( W# x6 a7 m! y. {# x; Q9 h电子发烧会论坛：https://bbs.elecfans.com/jishu_286991_1_1.html
推荐MATLAB教学视频：
$ A" ]$ V- @( r! S

2 H; E! k( e) P, L5 t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：
做到：会EXCEL、SPSS、Lingo软件，会查找数据、分析数据


+ Y/ t* T' r; P$ F2 [, r0 U3.1 分析数据
8 K/ b, B2 e' V* g5 m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。
# q1 x. _. U* s# a: |" P" v
) V+ C& G, O- \7 ?5 {8 u3 C& A8 o
分析方法        功能介绍        一句话说明        数据类型
8 L7 d& I: K9 i频数        百分比        男女比例分别多少        定类
* q& z0 R2 O3 s" M. a2 k" O9 r2 f; B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)
& g( t& }4 G7 F) C' z* Y. S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 】
8 m$ O- F7 o  ]) B. T回归        影响关系        身高【 X 】影响体重【 Y 】吗？        Y(定量)X(定量/定类)
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
* x6 t! I( L1 r/ d; T9 N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
6 N! S2 J( e6 _! e" Q( i9 x& r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
: W4 {5 p% _3 N0 D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）
& s5 L* D1 \0 h) a: `; ~  S' ]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)
& A3 `9 H5 @- m( W4 H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)       
# ?+ v, [3 a& t. n9 M% b* ]- {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)
6 n0 w  R+ ]" v, b9 N% `3 M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)
2 L& w% M- ?/ N+ o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)
直方图        正态性        身高数据是否正态分布        X(定量)
" j7 w- ^5 }' r' P$ r2 E箱线图        数据分布        身高数据的分布情况        X(定量)
& K) u$ B( D2 j9 A& k  Y# t# J" M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
EXCEL：数学建模清风第三次直播：excel在数学建模中的应用
# U2 m, T# j5 ~! g/ _3 h$ sSPSS：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
3 _+ W) s- M: q) o) A. z, W5 U& i) |3.3 数据分类与查找
( k0 f6 M! X2 @( x: K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
# z# L: P( `1 V1 n$ @离散值数据处理方法：EM算法（Expectation-Maximization）
/ Y  ?/ Y! n0 t& ~: {# y# f<2>一种是需要自己找数据,这就需要会找数据了

) Q) o/ d2 o) ?7 \; b5 a! {
推荐找数据网站：
1、政府数据
2 ?& r9 X  E" c+ |

: W  G+ r9 T- a; R, _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
" l- w, R. g- B

+ m' `" R8 H: ?0 u; _英为财情：https://cn.investing.com/
, q0 p! x# Y/ c6 s; f/ A' b! f9 K东方财富网：https://www.eastmoney.com/
. `7 h& W/ c& `) h* e" X同花顺数据：http://data.10jqka.com.cn/
3.各类指数


6 ^& i( {, `) I  n; P百度指数：http://index.baidu.com/
阿里指数：https://index.1688.com/
360趋势：https://trends.so.com/
4.数据汇总网站


: j- P9 l: w' B. B$ D5 B大数据工具导航工具：http://hao.199it.com/
数据平台：http://www.hippter.com/data.html
4 W: c7 a" q+ t(参考博客：数学建模之找数据网站)
8 Q, c7 S& D+ m  m5 x& c5.美国大学生数学建模比赛数据
! A+ x/ k9 Y$ H4 C$ |7 Z
) G5 T) O( G/ X
美赛数据（各国统计数据网站大全）：https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
* s& V0 {& @; O! S! h* ^0 L1 C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
0 p% y$ i5 t+ U5 ~" [/ V世界卫生组织数据集：https://www.who.int/data/gho
. B, C) M7 ?4 _- j美国农业部数据集：https://www.usda.gov/topics/data
. X. {6 a, u, P6 d美国政府官网：https://www.usa.gov/
! s6 Q6 H& ~) D+ U+ V1 g2 k4. 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：
$ ]5 C+ ]" V" m
; M/ g+ D( x4 r  E5 h+ d1 n


8 L( `$ N: `. E, ~/ a2 k% x4.1. 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：
6 S0 A% r' }& a0 d<1>在校学生登陆学校图书馆，登陆账号，就可以查找文献了。
/ ]2 n) e! \! z2 x# s, O可以在搜索框直接输入要查找的文献名：

8 h" d* f) r! w, h+ l5 j* e  S
0 v3 z7 V1 B! h+ ~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：
  x" s& L/ O3 N6 V0 \

3 a# L3 a: A- j: [" a* Z( k/ U

1 H# j5 o! I' o( b. |<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/

: B: w8 K1 _  U" h$ m; ~. 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！
7 J) w. ^, x7 Q5 A5 x6 X( ]

0 m1 w' [4 }) C3 ?, Q4.2. 优秀论文下载
【数学建模】——1992~2019国赛优秀论文
2 Z: o; t) m& F, L3 p6 `美国大学生数学建模竞赛往年优秀论文.rar
6 d+ J7 w$ f/ C* M: @* y, Q9 c美赛各题常用算法程序与参考代码.rarr
" ?! N: t: t  V7 c# w) K( J4.3. 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/）
2 {5 R, e) Y5 xWord+AxMath+AxGlyph排版注意事项https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816


4.4 VISIO绘制流程图
看一下这个：VISIO绘制流程图教程
1 _6 c0 R& y8 N( {1 V
  M; R/ g4 C& H5 ^
4.5 论文排版
如何用Word绘制三线表： https://jingyan.baidu.com/article/e75aca85351bb6142edac622.html
0 {6 b, \+ z- o! k- Y1 G, m* m8 ~LaTeX基本表格绘制https://blog.csdn.net/JueChenYi/article/details/77116011
6 d% B. x% G: i# ~二 稳拿奖的论文几个关键点
1. 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。
$ X  r2 i: i1 V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：
% C- E6 g# ?9 m- O  N9 @1 _
6 _  `0 W8 R( T( K2 P8 N
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
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6 u! U& S9 [6 @3 d0 c* p/ u" t5 B
+ ?; T0 H" c; c# D: x  f3 a2.优秀论文特点：
% B* A8 l( n- Z6 w" U（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。
' U: O8 `0 v/ t! I% D3 D% n% B
( z9 l9 Z8 ^8 \
（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；
' p9 l% u0 G* _. x7 W" A9 p) Q

+ L+ V6 _5 y( h3 U


  ?1 X& w( T1 F9 L1 L7 ]" W8 o' G
; X9 F  [5 a) V: {+ Y" P. p1 X; i（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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