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

$ }# P2 L; Q* P$ o1 j/ r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
  x( F: ~/ |  F  g8 {5 Z1. 和谁组队：
% g3 n0 B* T6 h5 v& F. f2. 负责算法的赛前准备：
2.1.算法分类
2.2. 书籍推荐
  d! l. y, f! a  W4 y2.3.找程序网站推荐
, Y* |. h- ~4 [  S7 s3 Y* {  x1 M3. 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：
& w% }  a$ D0 R- C* A% C# Y4.1. 查文献途径：
4.2. 优秀论文下载
1 s+ @5 T$ h3 F0 Y3 M4.3. 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
8 j: L- [$ j3 R( `& F* P6 {1 r1. 有必要讲一下评委的评分套路！
2.优秀论文特点：
) w; Z& y( [: }
, }0 k% y+ V( w! ~% e# \% F1 Y
* p' [7 g0 C+ C9 m& U4 |/ L: c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：
9 R5 E9 Z! c. F4 q' @) Q$ {- M3 V  L

美赛：
# Z. m% t* x( \- h$ ?; U2 C

7 j# n- k: q$ J9 G参考一下2018年美赛的获奖比例：

) j: Y% g% ?) l/ F; r7 L/ C% m

$ I& D5 g6 M* {6 m' p- s& b
2 z6 y0 G8 K5 f$ u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
$ U  K% {: e5 G! v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》
" J7 Y" g& O( z# `6 s9 Y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）
* n8 f4 W- ^; R/ G; ]8 `

1 N  S! ]9 y5 _0 g6 i: S一 赛前准备和资源分享
8 h+ E3 K' u. h# H& F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…
, C; R" S9 |6 e2 R" H# @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：
. \# F% B, Y" e6 z% k0 f( M
# M. @3 M, p/ I) H4 q
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」？
- L5 O* r  j+ R3 ~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


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！）


2 o$ u( N# t4 u( B7 g2. 负责算法的赛前准备：
: j2 x0 x" z2 P$ b1 z5 f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
8 L/ P! V# y6 a7 g/ i) i( ]8 Z. I
4 Z" [# z3 x1 `# h
2.1.算法分类
  C" J' C5 }' Q3 B

简单了解上图的名词：数学建模算法汇总
) ~7 n( }3 M& z% K" |( j
% `8 K" o- t5 g) P+ ~* p) l7 S4 V
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！


% u0 Z0 [& E$ I, B5 M2 _% hPDF链接：https://pan.baidu.com/s/12bl1VX0yaQOXR4Z1skSV7g 提取码:bcxe


(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。
$ s5 U; @- }- h3 v' l: |程序链接：https://pan.baidu.com/s/1B4UsrKdvOEMpwD_HQCHdOw 提取码:ike4

2 D/ R9 v% D7 F3 E& E& I/ R5 R5 F  j
) P+ t6 s& a% a4 d" @) M2 t（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 B+ ~# h* N& Q- B% l" 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
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
( U$ T/ v: y1 n; ^5 ]; L' b<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：
; o5 c7 X5 y1 r8 X9 h* x( p& A

联合开发网：http://www.pudn.com/
: t; M7 D/ M! I! p( `! J& dCSDN专业开发者社区:https://www.csdn.net/
当码网：http://www.downma.com/
2 S; \% y6 N9 i4 S" p2 I! ^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
推荐MATLAB教学视频：
: U  s3 p5 [) ^& ~  |- ]

1 ?0 m* k' a% y$ t. M2 _  y数学建模比赛MATLAB从入门到精通教程:https://www.bilibili.com/video/BV19J411W7Ta?p=1
/ z# ?$ g% G( \) X3. 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
$ p7 b' c( {9 W' b0 G

3.1 分析数据
. o. o+ o/ }2 S- R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。
, V1 p: \5 |, e
7 l. N/ |8 d8 g; k3 N+ L0 ^
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 】
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
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
4 o# ~+ m) 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
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
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)
" d2 a) z/ V# x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)
1 X" ?9 R' r4 |& b5 G9 U2 z* f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)
  g% H/ W/ O& ?, l3 P+ @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)
) e$ o6 O  r! D0 L& d! h0 o$ ?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)
3 ?1 `1 G' u: K) y: V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)
2 l8 _% E5 y0 u: L& k+ d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)
2 [2 O$ `& a5 `& Y+ b  N3.2 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
, ~) Q2 `) J. k& |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
  U9 X+ ^$ d8 Z" T' H  G3 C1 M3.3 数据分类与查找
3 p5 X! p2 n- j8 y  W0 {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
离散值数据处理方法：EM算法（Expectation-Maximization）
5 t0 p( S; y* m* B& q* P<2>一种是需要自己找数据,这就需要会找数据了

- N* v( {) D; a) R
1 L1 n0 q9 g- D推荐找数据网站：
9 u1 ?1 _; p% s' z4 u! t1、政府数据

5 E8 s" P% T0 K, \% e/ L# 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/
! v, j* C- k2 s' L" _  M& q0 c新加坡公开数据：https://data.gov.sg/
" t; [+ D# i' X+ C" [8 r8 X7 c2.财经数据
* O: S% X6 r+ x+ {4 z

) f$ w1 V* G: C5 [- n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/
) w, j! N7 U0 [! I" d! N( E9 H3.各类指数
  `/ v- v8 B) ^5 G

百度指数：http://index.baidu.com/
% c9 [/ ?8 f& d- E# c0 O/ a- K阿里指数：https://index.1688.com/
360趋势：https://trends.so.com/
4.数据汇总网站
* ^1 A9 R; v" F5 {; X, Z
2 L1 O' a8 m7 B7 E* o8 k4 T/ Q
. [  B5 ]2 `+ y- ]. s7 r大数据工具导航工具：http://hao.199it.com/
数据平台：http://www.hippter.com/data.html
, l" t2 e2 m9 V* _( O7 M4 J) U5 r(参考博客：数学建模之找数据网站)
( r, h5 Q0 O1 k# J2 V0 H: }  M5.美国大学生数学建模比赛数据
* m* A" @5 W  n2 Y5 ]( L

美赛数据（各国统计数据网站大全）：https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
5 W. a# M4 ?2 B6 B5 j/ o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
6 [0 j5 {3 S* o" E8 v; G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
美国政府官网：https://www.usa.gov/
4. 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：



/ x+ b' V  u  E6 f$ u, ~; O
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：
<1>在校学生登陆学校图书馆，登陆账号，就可以查找文献了。
- H. {; v3 _9 t  E0 l; X0 _可以在搜索框直接输入要查找的文献名：

/ L* E. ^! P3 A1 p8 T/ 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：


+ K& X" U9 M' M3 d( L" m6 N
! X& d( f: Z8 E3 x6 G" l
' {3 d/ l# L5 P4 ^<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/


2 B: t" V6 ?% l# V4 [. T3 Q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！


4.2. 优秀论文下载
, w! ~" o0 o: S# n# O; i# Z7 X【数学建模】——1992~2019国赛优秀论文
4 i0 ], x* L/ n9 _  L8 F: z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
8 N! f6 n) l% @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/）
Word+AxMath+AxGlyph排版注意事项https://zhuanlan.zhihu.com/p/100310816
; B& K: l% [" l. V- q% v3 G

& ?9 B; ]3 j5 ]% j8 c4.4 VISIO绘制流程图
* l8 E7 R! @% [9 o看一下这个：VISIO绘制流程图教程

# d& k8 P5 k% {! z% v2 _
4.5 论文排版
如何用Word绘制三线表： https://jingyan.baidu.com/article/e75aca85351bb6142edac622.html
  z# {, F( O! d: SLaTeX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
& [7 e/ H. J% f% @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：

; S* b9 r( x% q
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
! s/ X! [7 G: H- I- p8 x9 O

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。

* R) i0 v3 N. }+ J) q0 A7 |- q
1 ]3 l2 O+ E+ b) _（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；



2 @  F6 g6 v: o) |& S9 G% 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：

1 ^* C% \! M, @  t5 ~' |
3 j8 I$ {. ?2 r" M8 y1 L1 K* E————————————————
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