2023美国大学数学建模美赛春季赛Z题思路详细代码

题目的第一问要求：

COMAP 的现代运动会跨学科委员会 (ICMG) 有兴趣探索创造性的选择、战略和政策，以确保奥运会取得成功并继续通过体育将世界联系在一起。你的任务是提出支持 ICMG 工作的建议。 ICMG 建议从多个角度建立衡量举办奥运会影响的指标：经济、土地使用、人类满意度（运动员和观众）、旅行、未来改进的机会、主办城市/国家声望以及您的团队确定的其他标准。

我们分析如下，可以从以下角度考虑：

经济影响：考虑衡量举办奥运会对主办城市/国家的经济影响，可以采用以下指标：GDP增长率、就业机会增加量、吸引外资量、商业活动量等。

土地使用：考虑衡量举办奥运会对土地使用的影响，可以采用以下指标：使用土地面积、土地利用率、土地使用效率、环保指数等。

人类满意度：考虑衡量举办奥运会对运动员和观众的人类满意度影响，可以采用以下指标：比赛场馆质量、住宿条件、交通便利程度、观赛体验、安全指数等。

旅行：考虑衡量举办奥运会对旅行的影响，可以采用以下指标：国际和国内旅游收入、旅游人数、旅游流动性、旅游安全指数等。

未来改进的机会：考虑举办奥运会后可以采取哪些措施进行改进，可以采用以下指标：基础设施升级、城市规划改进、运动员训练设施建设等。

主办城市/国家声望：考虑衡量举办奥运会对主办城市/国家声望的影响，可以采用以下指标：国际知名度、城市/国家形象指数、旅游推广指数等。

模型的选择

为了从经济、土地使用、人类满意度（运动员和观众）、旅行、未来改进的机会、主办城市/国家声望等多个角度建立衡量举办奥运会影响的指标，我们需要进行数学建模。下面我们将逐个角度进行建模。

经济影响建模：

我们可以采用经济学中的多元线性回归模型，将举办奥运会的GDP增长率、就业机会增加量、吸引外资量、商业活动量等指标作为自变量，将主办城市/国家的经济发展水平作为因变量。然后，我们可以对历史数据进行回归分析，从而得出各个指标对经济发展的影响程度。

土地使用建模：

我们可以采用土地利用优化模型，将奥运会各项活动的土地使用面积、土地利用率、土地使用效率、环保指数等指标作为约束条件，将土地利用最大化作为目标函数。通过优化算法，可以得到最优的土地使用方案，从而使得奥运会的土地利用效率最大化。

人类满意度建模：

我们可以采用层次分析法来建立人类满意度指标体系，将比赛场馆质量、住宿条件、交通便利程度、观赛体验、安全指数等指标作为层次结构的各个层次，然后通过专家问卷调查或观众和运动员的反馈来确定各个指标的权重。最后，通过加权平均的方式，计算出人类满意度的综合指数。

旅行建模：

我们可以采用旅游流量模型，将国际和国内旅游收入、旅游人数、旅游流动性、旅游安全指数等指标作为自变量，将主办城市/国家的旅游发展水平作为因变量。然后，我们可以对历史数据进行回归分析，从而得出各个指标对旅游发展的影响程度。

我们下面以土地使用建模为例子来进行说明：

具体说明土地使用建模的过程。

1.确定目标函数和约束条件

在土地使用建模中，我们的目标是使得奥运会的土地利用效率最大化，因此我们需要将土地利用最大化作为目标函数。同时，我们还需要设置各项指标的约束条件，如土地使用面积、土地利用率、土地使用效率和环保指数等。

2.确定决策变量

在土地使用建模中，我们需要确定决策变量，即用于优化土地利用的变量。一般情况下，决策变量包括土地的面积、土地利用方式、土地用途等。

3.建立数学模型

在确定目标函数、约束条件和决策变量之后，我们需要建立数学模型。土地使用建模一般采用线性规划或非线性规划方法。具体地，我们需要将目标函数和约束条件转化为数学表达式，并使用数学工具求解最优解。

4.解决模型

通过求解数学模型，我们可以得到最优的土地利用方案，包括各个活动的土地使用面积、土地利用率、土地使用效率和环保指数等。同时，我们还可以通过对模型的解进行灵敏度分析，得出模型结果对各个参数的敏感度，以帮助决策者更好地理解模型结果。

5.分析模型结果

通过模型求解和灵敏度分析，我们可以得到最优的土地利用方案，从而使奥运会的土地利用效率最大化。同时，我们还需要对模型结果进行分析，确定哪些指标的改进对土地利用效率的提高有最大的贡献，并制定相应的政策和措施，以改善土地利用效率。

还有第二问以及更详细的，我放在我自己的公从号里了：数模孵化园