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

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* K# H6 \3 f2 F3 q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
5 h2 B; ^8 P8 g& }1. 和谁组队：
2. 负责算法的赛前准备：
2.1.算法分类
2.2. 书籍推荐
; c  E. d5 U" b, g/ }5 x+ ~3 `1 l6 e2.3.找程序网站推荐
- k; k2 v! i3 M7 l3. 负责数据分析的赛前准备：
4 U, m! k4 `9 n3 K4 t8 o3.1 分析数据
3.2 EXCEL、SPSS、Lingo软件
1 ]. G) c) j  D1 U2 E9 I3.3 数据分类与查找
4. 负责论文的赛前准备：
4.1. 查文献途径：
5 F2 [& w( S( k4.2. 优秀论文下载
! D5 D: ~5 J1 w; `( C+ f4.3. 数学公式编辑器的使用
4.4 VISIO绘制流程图
4.5 论文排版
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！
2.优秀论文特点：
4 T, Y5 G, z$ k$ m7 ^6 o

- C1 X- j3 J. p9 y5 g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：

, T  ]' u2 b  J: f
美赛：
3 t8 z+ G$ H8 d+ |; S. F

  \% _9 I1 |( @) [+ ^参考一下2018年美赛的获奖比例：


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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
$ c! ]% ^# X8 N: X3 k& |3 ^2 N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）
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2 E0 |( ]  J! O, m4 `
/ c2 A4 I6 ~" V9 R; i一 赛前准备和资源分享
* M/ r3 d1 P' m( b: Q* A8 ~8 x8 `8 B% x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：


" x9 X: u4 T7 m* B! V- ]( J1.什么是数学建模
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）
后期我会补充
- j0 f; }9 Z5 B3 J- }& a: B

1. 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！）
& ]9 X" n9 v% M& O6 d! `

* |6 q" ~8 e) E7 G2. 负责算法的赛前准备：
; L. \8 P! N+ c+ y  _7 U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
' ]& _1 f. n6 ]  u! Y
$ |4 A- j5 O0 ]: I1 \4 l4 k
& Q; X# c. r  `5 d4 P2.1.算法分类


简单了解上图的名词：数学建模算法汇总

; L4 I+ @$ l- d/ Y. R0 g
2.2. 书籍推荐
6 j# S8 u6 S' j( s+ }6 V5 q9 c+ i（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！


PDF链接：https://pan.baidu.com/s/12bl1VX0yaQOXR4Z1skSV7g 提取码:bcxe
8 d9 D& r6 T: A2 F, R' y2 q  o

(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' g& k( b7 ?

! d) W& ?# z1 a0 V" J（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

" K% E* T% X% m8 C; \0 M0 U) X
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
  {7 o5 e/ U# r2.3.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：
9 M- k2 Z- b5 T3 Q, c<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
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/
/ L9 f' c5 Q4 g, O) J: p( S. }CSDN专业开发者社区:https://www.csdn.net/
当码网：http://www.downma.com/
MATALAB中文论坛:https://www.ilovematlab.cn/
电子发烧会论坛：https://bbs.elecfans.com/jishu_286991_1_1.html
4 S& A1 p7 r8 Q% q5 H: q4 x推荐MATLAB教学视频：

& T& C8 n* g6 D$ I
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：
0 d( W& b; d- _8 d% S4 C/ k' o' b做到：会EXCEL、SPSS、Lingo软件，会查找数据、分析数据


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。
7 n  l/ h( x1 a( H, u% n

分析方法        功能介绍        一句话说明        数据类型
3 M( A* S" ], i/ {+ `+ x" \  f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)
7 @( L; k) f/ a5 c) a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 】
回归        影响关系        身高【 X 】影响体重【 Y 】吗？        Y(定量)X(定量/定类)
8 @( A- O+ M( ?1 F+ O2 X! `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
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
) j% A+ E6 W/ B7 E3 ~效度        有效性        数据有效吗？        定量
7 z# r9 S) e7 h" ^" ~7 O8 [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
+ U7 {& V+ v$ y* }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)
- C! o9 `3 m1 ?2 `# Z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)
4 y; C6 @7 o' \- G3 h6 b+ ]: @! u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)
9 R' Q+ u+ }5 o( e% A0 Q) m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)
% c0 Y7 R& ]  \3 |+ f! a: Q* b3.2 EXCEL、SPSS、Lingo软件
# t6 V1 B  j" `$ B' rEXCEL：数学建模清风第三次直播：excel在数学建模中的应用
0 `. a9 D4 W; f2 F" m- Q! wSPSS：知乎：你学spss的时候是怎么入门的？
* B: L' K3 p( B4 u) S' C7 ULingo：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
: |- u9 U. t+ E, h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：
5 @5 v, C5 O0 |7 v, R8 c<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）;
+ ?4 s5 O  ^" J7 s+ x7 a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
1 l% \/ {8 P8 ~
0 ^. G# R' Y! c4 Y1 e) n5 y/ Z
* x- ]' C, u, d0 n+ p: ]/ M  b% f推荐找数据网站：
9 t; @5 Q9 y, S# L8 P$ @* a0 H1、政府数据
. ^. h. h8 [! ^1 U; a4 x7 ]5 Y
, |/ c5 f9 {& {; {1 S+ 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/
% i: A. U2 _1 O* ~/ C* S美国政府公开数据：https://www.data.gov/
新加坡公开数据：https://data.gov.sg/
, c4 E6 e9 _: p. v' v6 @* J2.财经数据


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
5 f4 q& ]! [) L$ B! @5 U, U3 I9 [0 N& Z

* y% D7 U4 V3 g+ x百度指数：http://index.baidu.com/
阿里指数：https://index.1688.com/
0 B% B" O! I7 l: M2 B' x  V360趋势：https://trends.so.com/
$ v( ?/ w2 C  _1 m; E6 K4.数据汇总网站

6 m7 Q& y! Y# Q( b
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)
5.美国大学生数学建模比赛数据


美赛数据（各国统计数据网站大全）：https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
8 s9 J: r- L4 x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
8 S# `# M5 H7 _美国农业部数据集：https://www.usda.gov/topics/data
美国政府官网：https://www.usa.gov/
2 H7 @: x* z7 W3 L4 p4. 负责论文的赛前准备：
5 n0 {9 Z, H7 S3 s6 M' j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 T! b' Y% @0 J  D0 U
$ i- l7 b: g- ~


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：
) A: Z$ {' N9 ?- p. r5 F8 k+ X( T<1>在校学生登陆学校图书馆，登陆账号，就可以查找文献了。
6 q: O3 }& N9 w: U' e+ w) `( 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：
' {0 O( n/ O+ M1 P# |( ^" _
) o4 z  n) [$ S
7 t/ l  z; J4 |; g& Y

<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/
0 d! V' ~9 u" Q4 E  R, e- B
1 _0 o7 Y% j. \4 g7 y+ q. c& }
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！
; H6 M, W, M6 b# ~: _
1 l8 ^( J* d: N7 K: \; j) d
4.2. 优秀论文下载
8 ?" F3 }  }6 u【数学建模】——1992~2019国赛优秀论文
美国大学生数学建模竞赛往年优秀论文.rar
- q, F; U% z$ g+ e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
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/）
: e8 Q9 ?9 _3 M/ \( C0 e4 \Word+AxMath+AxGlyph排版注意事项https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816


/ W( i$ s% J, j) C3 ~4 O: }4 c4.4 VISIO绘制流程图
& m2 Q) p' x" n( n# l看一下这个：VISIO绘制流程图教程
, X9 V9 w6 J. y5 d: ~) E  \
, _7 E" p2 a6 r) s$ N7 _) K2 z
* _( I% ~4 g8 J. b0 ]1 M4.5 论文排版
3 F. m2 m* j4 z/ ~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
1. 有必要讲一下评委的评分套路！
/ h' ~& g3 K. g7 D# \8 W* 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。
. P5 @1 c2 B) l9 Q7 l, ]4 R, T2 q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。
8 k# k, o" P( \& q0 d4 B6 \0 \- h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：


! o; c7 y* h' X* [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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2.优秀论文特点：
( Y  F# N; P! i, W0 O& k) _（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。

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（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；
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, r% Z% d$ V, c/ w

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$ N# u5 G) Z, A: m6 E0 d' C0 R（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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