2022数学建模美赛F题详细思路获取

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F:All for One and One (Space) for All!

注:文章中的链接和参考文献里有充足的数据和合适的模型,大家可以仔细查阅。

背景
世界上大多数国家签署到1967年的联合国外层空间条约同意“探索和使用外层空间,包括月球和其他天体,应当为所有国家的利益而进行,无论他们的经济或科学发展程度,并且应该作为全人类的范围”[1]。联合国(UN)旨在促进全球和平,减少不平等现象。作为国际空间法的基础,《外层空间条约》为促进多国进入空间的项目提供了法律基础,例如国际空间站和使用卫星在最偏远的地方浏览互联网。但是,当人类寻求获取太空资源时,这种国际公平的承诺会继续存在吗?
考虑一下小行星采矿的可能性。有许多开放的小行星采矿问题,如是否技术上可行,高的初始成本是否值得的好处我们可能会找到并带回地球,以及是否应该是私人公司,国家政府,或国际合作基金这些操作,采矿,和/或获得财务收益。这些问题还没有得到回答,但为了达到这个问题的目的,让我们假设小行星采矿在未来的某个时候是可行的,可以让人类将有价值的矿物相对安全地带回地球,而且成本在经济上值得投资。
这个问题要求您的团队解决以下首要问题:什么是全球公平,以及小行星采矿将如何影响它?影响的因素是什么,以及如何影响的?联合国可以提出什么政策来通过小行星采矿来提高全球公平?
本题的关键在于全球公平。首先要定义能够衡量全球公平的指标;然后需要明白小行星采矿具有哪些特征,再分析这些特征是如何通过影响前文定义的全球公平的指标来影响全球公平的;最后需要提出可行的政策,调控小行星采矿的相关特征,从而提高全球公平的程度。

具体来说,为了解决上述问题,您的团队应该考虑以下指导问题:
什么是全球公平,我们可以如何衡量它?换句话说,制定一个全球公平的定义。使用您的定义来开发一个模型(例如工具、度量)以衡量全球公平。验证您的模型;这可能涉及到历史和/或区域分析。
这一问的意思是需要定义能够衡量全球公平的指标,为了能够通过已有数据计算出全球公平程度,需要建立模型来进行衡量。然后还要将模型应用到某个实际场景以进行验证。
衡量全球公平的指标包括收入、健康、教育等等方面,这里有一个网站供参考:
https://inequality.org/facts/
它衡量了在疫情、收入、税收、财富、健康、性别等方面的(不)平等程度。每个方面都给了部分数据或数据来源。结论是近年来全球不平等现象存在加剧,在模型验证的时候可以参考一下。
对各方面参数的数据进行处理之后,可以运用评价算法对全球公平的程度进行衡量。可以使用的方法包括:层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)、数据包络分析法(Data Envelopment Analysis,DEA)、人工神经网络评价法(Artificial Neural Network,ANN)、灰色综合评价法、模糊综合评定法等。

未来小行星采矿会是什么样子?小行星采矿将如何影响全球公平?回答这个问题的挑战之一是,我们不知道小行星采矿部门未来会是什么样子;换句话说,有未知的条件,包括但不限于:谁从事采矿,如何资助,或谁将从矿物本身的利益或从这些矿物的销售中获得利润。介绍、描述并证明小行星采矿未来的可能愿景,并通过包括使用您的团队的全球公平模型的分析来确定采矿对全球公平的影响。
列举了一些关于小行星采矿的网页:
介绍了小行星采矿的技术、谁对小行星采矿进行了投资、为什么要去小行星采矿、小行星矿物具有什么价值等等问题。参考这些网页可以描述出小行星采矿的未来愿景。
https://ryandewitt.com/asteroid-mining
https://www.bbvaopenmind.com/en/science/physics/asteroid-mining-a-new-space-race/
https://www.wsmcr.org/pages/asteroid-mining-technology
https://spaceventuresinvestors.com/html/asteroid-mining.html

您在定义小行星采矿的未来愿景时所选择的条件的变化如何影响全球公平?要做到这一点,您可能需要开发和实施一种分析方法,以探索小行星采矿部门的变化将如何以不同的方式影响全球公平。
这一问可以作为第一问的衍生,构建多层评价算法,可以先定义小行星采矿的相关属性:比如科技研发周期、投入资金的国库占比、潜在收益、私有化程度等等,通过这些参数衡量得到前文在衡量全球公平程度的指标,进而衡量全球公平。

可以实施哪些政策来鼓励小行星采矿部门以促进全球公平的方式发展?假设联合国正在考虑更新其外层空间条约,以专门解决小行星采矿问题,并确保其对全人类有利。利用你的分析结果作出合理的政策建议,以使小行星采矿可能真正造福全人类。
这一问可以参考这篇论文或者其相关文献,PDF版本也发在文件夹里。

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一页的摘要表。
目录表。
你完整的解决方案。
两页的比赛指导报告。
引用列表。
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