關(guān)于美賽，最實(shí)用的參賽攻略

美賽，全稱 美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽 ，是美國(guó)數(shù)學(xué)及應(yīng)用聯(lián)合會(huì) (COMAP) 舉辦的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽（簡(jiǎn)稱 MCM/ICM 競(jìng)賽）。MCM/ICM 現(xiàn)已成為最著名的國(guó)際大學(xué)生競(jìng)賽之一，影響極其廣泛。

2003-2018年這15年間，中國(guó)參賽隊(duì)伍規(guī)模的增長(zhǎng)迅猛。

美賽基本信息

參賽時(shí)間

首先，讓我們先來(lái)看一下 2020年美賽的各項(xiàng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)：

報(bào)名截止時(shí)間： 2020年2月13日美國(guó)東部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間下午3:00之前。

比賽開(kāi)始時(shí)間：2020年2月13日美國(guó)東部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間下午5:00。

比賽結(jié)束時(shí)間：2020年2月17日美國(guó)東部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間下午8:00。

報(bào)告提交截止時(shí)間：2020年2月17日美國(guó)東部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間下午9:00。

比賽結(jié)果：結(jié)果將于2020年4月30日或之前發(fā)布。

參賽要求

美賽的對(duì)象是 大學(xué)本科學(xué)生 ，但也允許高中學(xué)生參加。學(xué)生以小組形式參賽， 每組最多 3 人 (也可以只含 2 名學(xué)生，甚至是 1 名學(xué)生)，每名學(xué)生只能參加一個(gè)小組。參賽學(xué)生必須是在讀學(xué)生 (全職、兼職均可)。此外，每個(gè)小組 必須有一名指導(dǎo)教師 ，小組所有成員及指導(dǎo)教師必須 來(lái)自同一所院校 ，每所院校的參賽小組數(shù)量不限。

比賽題目

通常說(shuō)的美國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，實(shí)際上包含了 數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和交叉學(xué)科建模競(jìng)賽兩項(xiàng)競(jìng)賽（MCM/ICM） ，這兩項(xiàng)競(jìng)賽同時(shí)舉行，但解決的問(wèn)題不相同：

• MCM: 對(duì)于參賽者的數(shù)學(xué)模型素養(yǎng)以及建模能力要求較高，一般A題為連續(xù)問(wèn)題，B題為離散問(wèn)題。2016 年開(kāi)始增加一道C題，與大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘有關(guān)。

• ICM: 一般涉及的問(wèn)題較宏觀和復(fù)雜。對(duì)于參賽者把握問(wèn)題主線、權(quán)衡宏觀與微觀、整體與細(xì)節(jié)的能力要求較高。2016年開(kāi)始，ICM 有3道題，D題一般與網(wǎng)絡(luò)科學(xué)或優(yōu)化有關(guān)，E題與環(huán)境科學(xué)有關(guān)，F(xiàn)題與政策、社會(huì)科學(xué)相關(guān)，主要討論社會(huì)科學(xué)中的建模問(wèn)題。

美賽解惑

01 只有數(shù)學(xué)專業(yè)的同學(xué)適合參加美賽嗎？

首先，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)數(shù)學(xué)確實(shí)有一定的基礎(chǔ)性要求。高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)以及概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)這三門(mén)課，基本可以構(gòu)成數(shù)學(xué)建模的數(shù)學(xué)門(mén)檻。

但是數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽涉及的領(lǐng)域又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了理論數(shù)學(xué)的范疇，它屬于應(yīng)用數(shù)學(xué)范疇，涉及到物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療以及控制等等專業(yè)。高校在組隊(duì)的過(guò)程中，往往會(huì)將不同專業(yè)的學(xué)生組成一隊(duì)，也是考慮到這個(gè)因素。

所以，不是數(shù)學(xué)專業(yè)的同學(xué)也可以參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。

02 美賽英文論文寫(xiě)作很難嗎？

美賽要求英文寫(xiě)作，不少英語(yǔ)弱項(xiàng)的同學(xué)可能會(huì)望而生畏。但只要賽前多練習(xí)，完整地進(jìn)行幾次模擬賽，就會(huì)摸清套路。美賽論文的結(jié)構(gòu)相對(duì)固定，框架基本一致。

建模競(jìng)賽論文包括的模塊就是 題目、摘要、關(guān)鍵詞和正文 。一般優(yōu)秀論文的正文都會(huì)包括以下幾個(gè)部分，分別是：問(wèn)題重述，問(wèn)題分析，模型假設(shè)，基本符號(hào)說(shuō)明，模型建立與求解，模型評(píng)價(jià)與改進(jìn)，參考文獻(xiàn)，后面還要有附錄，貼一些程序源碼等。

同時(shí)，長(zhǎng)篇英文的寫(xiě)作， 最重要是清晰的邏輯 ，其次是華麗的句子。但是不要刻意追求句式的華麗，應(yīng)主要采用簡(jiǎn)單句式，適當(dāng)使用復(fù)雜句式。

03 美賽建模有哪些常用方法？

數(shù)學(xué)建模賽題主要分為連續(xù)類和離散類。連續(xù)類問(wèn)題有精確解，算出合理的答案是主要目的；離散類問(wèn)題無(wú)精確解，思路決定一切。

連續(xù)類的題目 主要是有較深的學(xué)術(shù)背景的題，比如說(shuō)物理類，生物類等。這類題目的 思路往往是從參考文獻(xiàn)中獲得 ，然后 根據(jù)實(shí)際問(wèn)題搭建方程組 。常見(jiàn)的有微分方程，（非）線性規(guī)劃，或者初等的方程組。往往直接求解方程組是困難的，需要用到優(yōu)化算法，如：蟻群算法，模擬退火算法，遺傳算法等。這些算法 可以尋找代碼，也可以直接用MATLAB自帶工具箱 。如果方程形式復(fù)雜，也可以試著用數(shù)值解法。線性規(guī)劃問(wèn)題，Lingo比MATLAB方便，較復(fù)雜的也可以用優(yōu)化算法解決。

離散型的題目往往算法就是思路 ，最重要的就是選擇最合適的算法。其中的圖論問(wèn)題有大量成熟思路和算法，如最小生成樹(shù)，旅行商問(wèn)題等，有時(shí)也需要根據(jù)題意直接仿真。

近年比較流行 大數(shù)據(jù)類的題目 。這類題首先要熟悉一些 綜合評(píng)價(jià)算法 ，如主成分分析，層次分析，灰度閾值分析，模糊綜合評(píng)價(jià)等；其次要掌握 數(shù)據(jù)擬合的方法 ，熟悉MATLAB的數(shù)據(jù)擬合工具箱；還有， 統(tǒng)計(jì)學(xué)的一般方法 也需要熟練掌握；最后， 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法 也是一個(gè)很好的選擇。

美賽攻略

組隊(duì)建議

與大家參加的其他的競(jìng)賽不同的是，數(shù)學(xué)建模需要以團(tuán)隊(duì)的形式參賽，要求每一組的人數(shù)不超過(guò)三個(gè)人。數(shù)模競(jìng)賽的比賽內(nèi)容包括三個(gè)部分： 建模、編程還有論文寫(xiě)作 ，所以大部分隊(duì)伍的組成也是按照這三種分工來(lái)進(jìn)行的。也就是說(shuō)，大家在前期準(zhǔn)備競(jìng)賽的時(shí)候就應(yīng)該 先明確自己隊(duì)伍的分工，術(shù)業(yè)有專攻， 這樣會(huì)大大提高自己學(xué)習(xí)的效率。

但是實(shí)際中的分工并不是界限分明，數(shù)學(xué)建模是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的過(guò)程，分工固然重要但是明確的分工界限容易限制建模的進(jìn)度，禁錮思路。 在建模中的分工一定要有交叉， 建模的同學(xué)也需要把自己理解的通過(guò)文字、公式準(zhǔn)確的表達(dá)給寫(xiě)作的同學(xué)，負(fù)責(zé)模型的同學(xué)也要對(duì)模型實(shí)現(xiàn)的最終結(jié)果有較好的可視化功底。

軟件使用

工欲善其事，必先利其器。在建模競(jìng)賽的過(guò)程中，我們大致會(huì)使用到4類工具，包括編程工具、寫(xiě)作工具、繪圖工具及團(tuán)隊(duì)協(xié)作工具 。具體的軟件參考如下：

推薦大家有興趣的先入門(mén) Matlab ，在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中，Matlab可以說(shuō)有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，大部分?jǐn)?shù)模問(wèn)題在Matlab的幫助下都可以迎刃而解。

比賽英文官網(wǎng)：

https://www.comap.com/unergrauate/contests/

比賽中文網(wǎng)站：

http://www.mcmbooks.net