2021华为杯数学建模获奖经验分享

前言

本科时就很遗憾没能参加什么竞赛，到了研究生阶段想弥补一下本科阶段的缺失，刚好学校组织了华为杯数学建模的比赛，没什么经验的我就报名参加了，没想到最终获得了国二，虽然和那些拿国一的大佬还是比不了，不过对于我个人来说已经很满意了。下面分享一下整个的准备过程。

赛前准备

招募队友阶段是数模竞赛过程中非常重要的一个环节，遇到负责任厉害的队友整个建模过程就会很轻松，获奖几率也会大很多，如果队友是那种混子，很可能最后建模编代码写论文都是你来弄，他什么都不帮忙，你累死累活也很难拿到奖，比赛过程中身边有的队伍就是这样，甚至最后都没有完成比赛。

因此一开始选择队友时我比较谨慎，当时我们组队都是找身边同学或者在数模群里面招募，因为当时身边同学基本都组好队了，所以最后我选择了在数模群里面寻求队伍。在群里我看到有一位招募队友的同学写的介绍十分认真，需求也很明确，感觉应该很靠谱，就私聊进行了自我介绍，还发了一份简历，最后成功和他与另外一位同学组好了队。但是后续因为各种原因这两位同学都退出了队伍，我莫名其妙的成为了最终的队长。重新选择队友后，我与一位本科211保研过来，有两次建模经验的女同学和一位研一就发表过sci,有论文编写，绘图经验的机械学院的学长组成了队伍。事实证明选择好的队友就成功了一大半，后续比赛过程基本就是我被他们带飞。

组好队伍以后，当时大概离比赛还有一个多月。因为我和那位女同学都是计算机学院的，所以我们主要负责编程和建模方面的工作，学长就主要负责写作绘图这一块，我们首先统计了一下各自的能力和软件，算法掌握水平，用以下的这张表进行统计：

然后赛前我和那位女同学负责准备了一下常见的算法代码，数据库操作流程之类的，看了一下司守奎的数模书，顺便还学了一下matlab，但是最后还是发现python写的顺手，就没用matlab，学长就主要学学论文绘图的工具vision.

当时还没有正式开学，我们约定每个人一个星期左右看一到两篇历年优秀的论文，最后通过办公软件线上开会，交流一下学习进度。最终三个人把最近三年每个题目的优秀论文都大概看了一到两篇，这个过程还是很有收获的，总结了一下拿国一同学们的论文结构和思路，讨论我们可以从其中学习到什么。

正式比赛

因为比赛比预想的推迟了一个月，刚好赶上我们上课，有的课还不能逃，所以开始基本就是一边上课一边赶进度的节奏。

拿到题目，先分工看了一下每个题目大概的内容，A题是华为出的，专业性太强，我们没有相应的专业背景，果断排除。E信号干扰下的超宽带涉及的问题，估计到时候会有比较多的公式，数据比较多，可能处理起来比较久，也排除了。 C题帕金森病的脑深部电刺激治疗建模研究，跟电路有关，F题航空公司机组优化排班问题，有一点复杂，没有太好的思路，最后也排除掉了。初步选择了B题的空气质量预报二次建模和D题的胰腺癌分子特征筛选，因为发现D题和我们之前看过2019年的题目辛烷值那一道很相似，有现成的论文可以参考，最终果断选择了D题，这样我们第一天上午就确定了选题，然后大概拟写了第一问的思路。上午上完课以后，到学校提供的场地开始具体的工作。

学长第一天负责把论文前面的研究背景，论文重述部分解决，我和另外一位同学完成了第一问的数据预处理，相关系数计算的一部分，因为担心选择D题的人太多，很难出彩，我们第一问最终选择了四大类，六种方法进行处理，工作量还是很饱和的，期间也遇到了代码问题解决不了的情况，不过因为我们有两个同学负责代码编写，所以相互帮助，分工合作，还是勉强完成了工作。

第二天白天基本满课，我们让学长根据我们写出来的第一问内容进行相应的论文编写，另外一位同学完成第一问尚未实现的方法和代码调试，我着手解决第二问。最终我们第二问采用了最基础的神经网络BP和再此基础上加以改进的遗传—神经网络方法，做了一个简单的对比

第二天结束，第一问基本写完了，第二问流程大概清晰。

第三天开始有了完整的比赛时间，主要还是我们两个负责解决第二问，第三问的代码问题，学长负责写作

第三问采用了决策树，随机森林,XGBOOST三种方法进行对比

第三天结束，前两问大概做完了，第三问有了比较清晰的思路。

第四天上午，负责代码的另一位同学开始完善第三问的代码，我处理前面程序的扫尾工作，接着整理了一下第四问的思路，帮着学长修改论文，第四问我们一直没有太好的解题的思路，最终只是采用了遗传算法进行解决，这部分的内容做的不太好，只是大概求得了一个结果，最终没能拿到国一和第四问做的不太好有最直接的关系

最后一天晚上，我们到了我实验室的会议室进行了通宵，大概到晚上十点左右，代码基本写完了，我们三个开始一起完善论文，各自负责一部分的内容补充和完善。大概到晚上一点多，初稿基本完成了。我们三个聚在一起开始一个字一个字的看写完的论文，商讨一下如何修改完善，大概凌晨四点左右看完，记录了修改意见，学长开始重新调整整篇论文的结构和格式，我和另外一个同学将代码整理了附录，凌晨五点左右完成了初稿修改，然后使用免费的查重软件将论文查了一遍重复率，根据修改意见把论文重复段落过多的地方进行了修改。早上六点论文修改完毕，重新一起大概过了一遍内容，早上八点左右完成所有工作，仔细对照提交论文的要求，进行了相应修改，最终提交了论文。然后各自回到了寝室睡觉，结束了大概二十多个小时的通宵。

结语

其实数模比赛并没有我一开始想象中的那么难，掌握最基础的方法，多进行对比，把论文尽可能的写的长一些，排好版，图片绘制好看一些，拿奖还是没那么难的。在这里要万分感谢一起参加比赛的队友们，一起度过了难忘的五天，期间基本每天都只睡六个小时左右，不停的进行思维的碰撞，调整思路，最终才能拿到国二这个成绩。期待下次数模比赛我们可以一起冲击国一！