如何在数学建模比赛中稳拿奖——个人100%获奖经验分享
如何在数学建模比赛中稳拿奖——个人100%获奖经验分享
- 一. 赛前准备和资源分享
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- 1. 和谁组队：
- 2. 负责算法的赛前准备：
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- 2.1.算法分类
- 2.2. 书籍推荐
- 2.3.找程序网站推荐
- 3. 负责数据分析的赛前准备：
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- 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：
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- 4.1. 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
- 4.4 VISIO绘制流程图
- 4.5 论文排版
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- 二. 稳拿奖的论文几个关键点
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- 1. 有必要讲一下评委的评分套路！
- 2.优秀论文特点：
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- 三. 都有哪些数学建模比赛
- 四. 学习路线
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：
美赛：
参考一下2018年美赛的获奖比例：
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）
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：
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」？
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. 负责算法的赛前准备：
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
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！
- PDF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。 - 程序链接：https://pan.baidu.com/s/1B4UsrKdvOEMpwD_HQCHdOw 提取码:ike4
（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
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
<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/
- 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
推荐MATLAB教学视频：
- 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
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。
| 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 |
| 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) |
| 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) |
| 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) |
| 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) |
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
- 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
3.3 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：
<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
推荐找数据网站：
1、政府数据
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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：
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。
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：
<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/
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
- 【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
- 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/）
Word+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
4.5 论文排版
- 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！
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：
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
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。
（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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word画图
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matlab可以绘制效果图
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PPT可以画框架图
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excel可以画分布图（推荐饼状图，好看点）
（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：
三. 都有哪些数学建模比赛
该部分参考链接：2021最全数学建模比赛时间、含金量、获奖率等数据一览！——总结的很好！
- 时间顺序：
| 赛事 | 官网 | 报名费 | 奖项 |
|---|---|---|---|
| 美国大学生数学建模竞赛 | https://www.comap.com/ | 100美元 | O奖（特等奖<1%）、F奖（特等奖提名<1%）、M奖（一等奖6%）、H奖（二等奖26%）、S奖（优秀奖65%） |
| 数学中国（认证杯）数学建模网络挑战赛 | http://www.tzmcm.cn | 100元 | 一等奖（5%）、二等奖：（15%）、三等奖30%优秀奖（50%） |
| MathorCup高校数学建模挑战赛 | http://www.mathorcup.org/ | 100元 | 特等奖（前十名）、一等奖（5%）二等奖（15%）、三等奖（30%）、优秀奖（50%） |
| 深圳杯 | http://www.m2ct.org/ | 200元 | 每道题目一等奖一项、二等奖两项、三等奖三项 |
| 东北三省数学建模联赛 | 无官网，学校统一组织 | 150元 | 学校选送，选送论文获奖率90% |
| 华东杯大学生数学建模邀请赛 | https://www.saikr.com/vse/hdmcm/2020 | 免费 | 一等奖、二等奖、三等奖若干 |
| 五一数学建模联赛 | 51mcm.cumt.edu.cn | 50元 | 一等奖（5%）、二等奖（15%）、三等奖（25%）、优秀奖（55%） |
| 华中地区大学生数学建模邀请赛 | https://www.saikr.com/vse/36928 | 45元 | 一等奖（2%）、二等奖（10%）、三等奖（25%）、优秀奖（63%） |
| 电工杯 | http://shumo.neepu.edu.cn/ | 免费 | 一般不超过总数的二分之一 |
| 中青杯 | http://zqb.52jingsai.com/ | 90元 | 一等奖（3%）、二等奖（15%）、三等奖（25%）、优秀奖（57%） |
| 数维杯大学生数学建模竞赛 | http://www.nmmcm.org.cn/ | 100元 | 特等奖（3个）、特等奖提名奖（2%）、一等奖（10%）、二等奖（30%）、优秀奖：58% |
| 高教社杯"全国大学生数学建模竞赛 | http://www.mcm.edu.cn/ | 300元 | 从各赛区送交的优秀答卷中评选出全国一等、二等奖,获奖比例为全国参赛队数的百分之十左右 |
| 中国研究生数学建模竞赛 | https://cpipc.acge.org.cn/ | 300元 | 一等奖（1.5%）二等奖（13%）、优秀奖（20%） |
| 数学中国数学建模国际赛（小美赛） | http://mcm.tzmcm.cn/ | 100元 | 特等奖(3%)、特等奖提名奖（5%）、一等奖（10%）、二等奖（30%）、优秀奖（52%） |
| 亚太地区大学生数学建模竞赛 | http://www.apmcm.org/ | 100元 | 一等奖(5%)、二等奖(15%）、三等奖（25%）、优秀奖（55%） |
四. 学习路线
针对大一新生，比较迷茫，这里梳理一下学习路线
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大一阶段：学好数学课，学好C语言（重点），然后把国家计算机二级证书考了，有空看看数学建模比赛介绍的书：
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大一结束暑期阶段：备考大二开学的比赛，推荐学习路线：
看自己进度，可以加快学习这些知识。
有什么问题可以留言，会根据需要更新内容！