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
2 }- q* O1 u5 m7 o2 `5 J. H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：
# D- |# c8 R2 g1 e* Y  s& v2.1.算法分类
2.2. 书籍推荐
" T8 ~7 U  ?' N5 I2.3.找程序网站推荐
1 z; G! N8 s# t# R8 V8 Y3. 负责数据分析的赛前准备：
$ d, H0 f/ \) J: h$ j3.1 分析数据
3.2 EXCEL、SPSS、Lingo软件
0 c( k8 N' Y  p% R$ Y/ l3.3 数据分类与查找
7 z+ Y( n) X! D  J" j9 g% o# S$ _; {  [, z4. 负责论文的赛前准备：
3 o3 Q4 ?: V8 f/ s: P4.1. 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
1 n4 D) f% g) J4 u, r1 Z2 |3 {# a, U4.4 VISIO绘制流程图
4.5 论文排版
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！
+ d! _$ Z8 p, a7 q/ C. b2.优秀论文特点：

# I+ o' C, w5 D
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%)。
3 d- t. w& K& y! J3 ?) A挑战赛：
* M  W1 w. s( w5 F$ H7 y
# D2 Z7 D, r& n# P5 U
, f9 Y3 T( q( a6 ~# V: W- e美赛：
/ d+ X5 ]# [8 d

+ b# b. w0 V  u' k- D& M; I* R参考一下2018年美赛的获奖比例：
7 a" |! c6 ]+ ~$ \6 ~
. c7 g; J) u, J' \


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）


3 @6 `3 h4 F) y  l3 t8 K9 |( X6 b( B8 i" 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：

" |' c0 u' N9 G& s4 B
1.什么是数学建模
# N6 J" @. [) N$ E$ t! [. G* n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


$ O7 f* b0 Z6 g: w  ]; s# n8 X4 p1. 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！）


2. 负责算法的赛前准备：
# I7 |# q" E8 \/ G1 O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


简单了解上图的名词：数学建模算法汇总

) b+ r) H* d/ \$ n/ [  h
2.2. 书籍推荐
4 B5 d) ]6 B! ?  _: h（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！
6 \) n, F- s. T3 U) D& U& Y

3 A$ |" [: Y! k9 q" e' w4 APDF链接：https://pan.baidu.com/s/12bl1VX0yaQOXR4Z1skSV7g 提取码:bcxe
0 T) W6 {! O0 ~4 K& ?5 _
1 W3 X) N+ K$ L% _1 ^) 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

, _. C" K1 F+ d2 ~: Z3 G' k
* K4 W, G1 l6 e. U" M+ {3 u! q（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


7 r9 L, c8 ]) l4 K" C% c2 v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
! _8 q& ?, H0 D& V/ I) N% K2.3.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
<2>结果/输出是什么
* l" r" _7 [- b$ H! u<3>实现的是什么功能
" B8 b8 d7 E4 u# N0 V' \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：

- I0 Q" K. X; u7 A$ e
) W. U9 r) C& X" e; ^6 V联合开发网：http://www.pudn.com/
* J# J- g0 p& e3 E+ nCSDN专业开发者社区:https://www.csdn.net/
当码网：http://www.downma.com/
7 ?$ e+ f2 N, {8 T1 g0 yMATALAB中文论坛:https://www.ilovematlab.cn/
电子发烧会论坛：https://bbs.elecfans.com/jishu_286991_1_1.html
推荐MATLAB教学视频：
$ P- i+ H: N/ i* o% |
8 j! r8 ^+ i% P  {
$ Y' B6 T1 v2 x- 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：
; L/ j! G" I5 u9 G7 ~. a! B做到：会EXCEL、SPSS、Lingo软件，会查找数据、分析数据

- A* s( k  Y( Y  E# t! O
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。
. ^$ A5 |( K! s5 z" f: C

) d& Z8 L1 S1 W. }/ j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
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 】
$ P( u* w0 h  Q. S: [) j3 W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
2 T, `5 N5 u) Y9 S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
+ u+ ~2 o3 S- F# n$ H* B; O信度        可靠性        数据真实吗？        定量
1 G8 U! g2 U; G. d& d  d效度        有效性        数据有效吗？        定量
2 c2 X: w: b4 j, M8 g$ W; E3 [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
6 P9 Y+ P0 i3 }& v- J- c, K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
" d' x$ h6 N4 Y  g7 v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)       
  b& P% Q2 g6 Q& [# ~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)
) Y  V0 j* u2 l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)
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)
5 `7 F; L: _3 {, X7 x; C- A箱线图        数据分布        身高数据的分布情况        X(定量)
2 q) w( h! x. b& J2 X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
1 i; N. S2 s) J5 G. _EXCEL：数学建模清风第三次直播：excel在数学建模中的应用
( N% F6 `4 t! d- p4 vSPSS：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
2 O. V  W- ?  M# x( x3.3 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：
' G" `. Z. p/ k) p5 N<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）
<2>一种是需要自己找数据,这就需要会找数据了
% x) `' m7 ^4 F2 {

推荐找数据网站：
& M: {# H( V0 T. g1、政府数据

/ J, }- u8 X8 D- u# w8 L/ \5 F2 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/
美国政府公开数据：https://www.data.gov/
新加坡公开数据：https://data.gov.sg/
' ~  ?, u5 g1 Q/ B9 j2.财经数据
# W0 ^* u+ z! l0 \' }5 _
& V- R- C% [1 t, b% l
英为财情：https://cn.investing.com/
8 E/ ~) A1 r+ K5 ]/ r东方财富网：https://www.eastmoney.com/
( u; C( K+ ~. w, U0 R" {同花顺数据：http://data.10jqka.com.cn/
. V+ b, E' z+ J; l$ e/ z" G3.各类指数


3 Y! a& w) k& `' C百度指数：http://index.baidu.com/
阿里指数：https://index.1688.com/
) m0 @$ G! o- @  g" \360趋势：https://trends.so.com/
* D. t( e' \6 i1 @, s8 t" C5 \4.数据汇总网站
- _. @, a& p4 o

大数据工具导航工具：http://hao.199it.com/
数据平台：http://www.hippter.com/data.html
(参考博客：数学建模之找数据网站)
7 f8 v" h1 m" V: Y$ Z9 q" W5.美国大学生数学建模比赛数据

0 @: [7 J# d8 O; d9 f  O
美赛数据（各国统计数据网站大全）：https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
; L5 _. q' }: e" S# \) ?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
美国农业部数据集：https://www.usda.gov/topics/data
: p( _6 d* ~1 D, Q7 a美国政府官网：https://www.usa.gov/
0 @7 \% [7 z: ^. s4. 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：
4 E( @6 v& N+ z# l% s



( ^& ^" ?& u( `) o- L: u+ @4.1. 查文献途径：
' E3 `! f- O. 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：
! w/ ]; n' `( q* d& V<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 U8 m( ?6 n+ K! c2 R$ P可以在搜索框直接输入要查找的文献名：
6 w* C3 z. }& l% d

, D- u: P7 Z) V+ o: q8 @% B1 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：
- E5 Z0 h) N8 L; j5 l. A" g4 ^
6 p1 Q6 ]% J8 P- G# A

! H# H; v1 @' {
<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 ^: }0 q+ n8 \( u' G+ ~
5 x9 }6 m1 |' A8 ]  s/ _5 }) p
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) u3 g1 e" }1 c4.2. 优秀论文下载
【数学建模】——1992~2019国赛优秀论文
! M) |8 j( x5 Y5 J, R2 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
; w6 P( v( V6 \+ i# Y( @) y4.3. 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
$ p9 x  F. g) j, F2 N  @* Q& p

4.4 VISIO绘制流程图
看一下这个：VISIO绘制流程图教程
8 u  Y- |0 u8 j8 q& O5 ~1 U, V
- a3 i* |- X) r, b% k
4.5 论文排版
) `5 K6 X+ }2 T2 i如何用Word绘制三线表： https://jingyan.baidu.com/article/e75aca85351bb6142edac622.html
' t. r' M% L1 _) s$ f  ?3 v5 U% TLaTeX基本表格绘制https://blog.csdn.net/JueChenYi/article/details/77116011
; _$ o, |# v% [1 [9 U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。
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：

& y  @+ @, ?3 T/ y' C1 h7 k
7 [+ [# E# o3 c* R+ W+ c2 f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
3 E' {+ s" a, R1 o7 e8 m* u: G
3 {  r" _* w4 q/ I% w- _; |
8 U, M  x- L- x5 D2.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。
6 P1 z* y5 R  P/ u, p- C
6 h% A, G' m$ T9 N* Z4 u
  q) @8 I! W5 K5 _: F: I1 a（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 e4 R/ x5 D0 E0 f
" T6 x1 v2 h5 T; q* A7 J


6 L6 S: U& D" I
3 F* ]+ r4 r0 x) W4 U
（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：

1 S0 }* ~2 k% u5 r
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