第九届苏北数学建模联赛概况

1、只要关注 中 国 矿 业 大 学 不需赞助 学生社团品牌活动热点难点 全国高校精品赛事为您服务 创新优化解决实际第九届苏北数学建模联赛简介 中国矿业大学理学院 .苏北数学建模联赛组委会The Organizing Committee of Su Bei MMC.二一二年四月二十九日目 录一、 苏北数学建模联赛介绍1二、 第九届苏北数学建模联赛概况2 （一）预期目标2 （二）组织过程2三、 联赛展望4 附录1苏北数学建模联赛历年参赛情况5附录2苏北数学建模联赛历年赛题一览表6附录3第九届苏北数学建模联赛组织委员会7附录 4 赛题回顾8回顾一：大型煤炭企业生产和供给问题 8回顾二：企业事故管理能力

2、形成机制问题10回顾三：不确定环境下供应链的生产与订购决策问题11回顾四：幸福感的评价与量化13附录 5 第十届联赛赛题征集倡议书14 一、苏北数学建模联赛介绍苏北数学建模联赛是由中国矿业大学大学生创办的，在江苏省工业与应用数学学会和徐州市工业与应用数学学会以及中国矿业大学的支持和指导下，面向全国乃至世界范围内的一项盛大课外科技活动，自2004年起已成功举办了八届。数学建模联赛是学生、学校、企业和社会共生共赢的一项赛事，它主要致力于解决工程技术、经济管理、社会生活等领域实际面临的重点和难点问题，经学术加工成竞赛题目后一般不设置固定的标准答案，留取充分空间供全国几千名参赛大学生发挥其聪明才智和创

3、新实践能力来解决。在历届赛题中，有来自矿务局的“大型煤炭企业生产和供给问题”，也有源自铁路局的“关于火车站股道和列检的问题”，还有取自教育部重点项目的“毕业生就业问题”，以及“防洪物资调运问题” 、“不确定环境下供应链的生产与订购决策问题” 和“企业事故管理能力形成机制问题” 等等。这些问题的解决都为相应的单位带来了良好的经济效益和社会效益，并产生了一定的广告宣传效应。苏北数学建模联赛的开展得到了全国许多高校的积极响应，目前已经吸引南京大学、东南大学、同济大学、北京交通大学、国防科学技术大学、武汉大学、西安交通大学、中国农业大学等全国18个省、市、自治区和直辖市的高校参加，参赛队数超过了180

4、0支，共有近6000名大学生参与。它已经成为国内具有较大影响的大学生课外科技竞赛之一，为渴望强化自身创新思维和培养实践动手能力的大学生提供了一个非常好的活动平台和展示自己的舞台。许多参加苏北数学建模联赛的获奖学生明显的表现出思维缜密、思域开阔、见解独到、创新力强和富有团队合作精神，部分进入了斯坦福大学和清华大学等国际国内著名高校继续深造，部分成为人力资源市场上倍受关注的群体，部分开创了自己优秀的事业，都取得很好的发展。苏北数学建模联赛沿袭国际数学建模竞赛模式，以队为参赛单位，每队3人，竞赛时各队从三个赛题中任选一题，在有限的72小时之内，开放性的通过查阅图书馆及网上等各类资源文献进行数据挖掘和

5、整理，对问题进行解析和建模，允许利用计算机软件进行编程，以尽量完美地解决赛题中问题为目标，最终给出结论并提交竞赛论文。二、第九届苏北数学建模联赛概况 第九届苏北数学建模联赛于2012年4月29日上午9:00开始，到5月2日上午9:00结束，为了联赛的成功举行，第九届苏北数学建模联赛成立了联赛组织委员会、命题委员会和评审委员会，中国矿业大学理学院还专门成立了联赛秘书组、对外联络组、报名组、宣传报道组，具体负责联赛的各项工作。本届联赛已吸引了来自全国*省、自治区、直辖市高校的专科生、本科生及研究生*队共计*人参加。（一）预期目标1、在成功举办了八届苏北数学建模联赛的基础上，继续扩大学生的受益面，为

6、学生创新实践活动及综合素质的提高提供更好的平台。2、将苏北数学建模联赛打造成中国矿业大学主办的并由全国高校学生参加的精品赛事，进而扩大中国矿业大学在全国的影响力，力争在网络媒体、平面媒体、电视媒体等多方面进行宣传报道。3、通过向企业和科研单位征求赛题、调研等多种形式，加强学校同企业及研究机构的交流。学校为企业解决所遇到的实际问题，同时企业为学生提供了锻炼综合素质能力的机会，以此达到双赢的目的。（二）组织过程1、遴选高质量的赛题高质量的赛题是联赛成功的关键。由于赛题都是由企业生产及科研等方面的实际问题提炼而成，为此联赛筹备组积极展开与企业单位的联系，如中国电信、贵州茅台酒业、徐州互联网等，了解企

7、业生产中遇到的实际问题，取得了大量的赛题素材。通过赛题研讨、调研及再加工，从中选取三个为赛题，在竞赛开始时通过网络发布。其它的未能作为本届赛题的实际问题将收录到赛题库，或专门组织团队进行研究。联赛组委会在2012年3月25日举行了命题研讨会，邀请企业和高校的专家对实际问题进行研讨，并对现场进行了实际调研和数据收集，4月20日在徐州工程学院召开命题会确定了本届赛题，4月27日在中国矿业大学召开审题会，对赛题进行加工。2、开赛仪式和联赛保障为了保障联赛的顺利进行，除了做好赛前报名的各项工作外，在竞赛前一周通过官方微博进行了一次联赛的新闻发布会，抓住五一我校30年校友聚会机遇，举办了联赛的启动仪式，

8、邀请各界知名人士和企业届朋友参加联赛的启动仪式，在网络发布试题，并请光明日报、中国教育报和江苏教育电视台等多家媒体现场报道。扩大联赛的影响。在竞赛期间，有专人负责处理遇到的问题，确保联赛的顺利进行。3、论文评选与设奖邀请部分高校专家组成评委会对论文进行评审，根据论文假设的合理性、模型的创造性、结果的正确性、论文写作的清晰性等方面给出综合评价，通过论文的初评和终评保证了竞赛的公平性。参照国际和全国数学建模竞赛设奖比例，本次联赛设奖比例为：一等奖5%、二等奖15%、三等奖25%，并在网上进行公示。评审后，召开新闻发布会，请评委会专家对试题及学生竞赛整体情况进行点评。4、颁奖及宣传预计6月中旬进行隆

9、重的颁奖大会，届时将邀请校领导、其它高校领导、企业代表、江苏省工业与应用数学学会理事长、省科协和市科协等相关领导参加颁奖大会。在颁奖大会上播放部分一等奖获奖队的获奖感言及部分企业代表与学校合作的感受。届时邀请更多的新闻媒体进行报道，如中国教育报、中国煤炭报、新浪网等新闻媒体，同时对参与的企业单位进行大力宣传。三、联赛展望 在全面总结第九届苏北数学建模联赛经验的基础上，积极筹划第十届数学建模联赛的相关准备工作： 深入广泛的与企事业单位建立联系，积极征集与企业发展和社会进步有关的难点热点问题，做好第十届联赛的赛题征集工作。考虑联赛的更名问题，争取跳出联赛名称中隐性的地域限制。争取联赛规模有进一步的

10、突破，和西南和东南地域的高校建立联赛合作机制，参赛队超过2000支。对创建联赛十周年进行回顾，吸引更多媒体关注和报道联赛。 争取得到行业协会及大型企业的支持，实现生校企社多方共同发展。附录1苏北数学建模联赛历年参赛情况年份省（自治区、直辖市）数参赛队数2004412020057204200612420200712421200813689200915115620101813892011181536此处插入图表附录2苏北数学建模联赛历年赛题一览表年 份 题 目2004A题：失业工人如何选择满意工作B题：汽车保险问题C题：大型运动会团体参赛成绩评价D题：降落伞的选择2005A题：抑制房地产泡沫问题B

11、题：工件的安装与排序问题C题：人民币汇率对经济的影响D题：职业教育与国民经济关系问题2006A题：自来水的定价B题：篮球比赛问题C题：减速路障的放置D题：教学质量评价2007A题：毕业生就业问题B题：关于火车站股道和列检的问题C题：防洪物资调运问题2008A题：私家车保有量增长及调控问题B题：大型煤炭企业生产和供给问题C题：股指期货套利问题2009A题：房地产业发展问题B题：纯净水安全监控问题C题：企业事故管理能力形成机制问题2010A题：不确定环境下供应链的生产与订购决策问题B题：温室中的绿色生态臭氧病虫害防治C题：汽车召回问题2011A题：幸福感的评价与量化模型B题：旅游线路的优化设计C题

12、：高校综合奖学金的评定附录3 第九届苏北数学建模联赛组织委员会主 任：宋学锋 曹德欣副主任：熊志忠 李江涛 管红杰 刘 鹏委 员：宋学锋 中国矿业大学副校长曹德欣 中国矿业大学党委副书记、江苏省工业与应用数学学会副理事长徐州市工业与应用数学学会理事长刘继军 东南大学数学系主任、江苏省工业与应用数学学会理事长 张万红 中国矿业大学人事处处长熊志忠 中国矿业大学宣传部部长、团委书记李江涛 中国矿业大学团委副书记宋晓秋 中国矿业大学理学院党委书记朱开永 中国矿业大学徐海学院院长刘笑颖 江苏师范大学数学科学学院院长李苏北 徐州工程学院数理学院院长王传卫 工程兵指挥学院数学教研室主任管红杰 中国矿业大学

13、教务处副处长刘 鹏 中国矿业大学理学院党委副书记王 智 中国矿业大学外联处副处长王海燕 空军勤务学院数学教研室主任周圣武 中国矿业大学理学院数学系主任张兴永 中国矿业大学理学院数值计算实验教学中心主任徐州市工业与应用数学学会秘书长史 越 中国矿业大学数学建模协会主席附录4 赛题回顾回顾一：大型煤炭企业生产和供给问题供应链是一种新的企业组织形态和运营方式,包括从客户需求开始经过原材料供应、生产批发零售等环节,到最后把产品送到最终用户的各项制造和商业活动。机电等供应物流运输客户市场原煤开配采洗选加工、配煤煤炭销售大型煤炭企业内部供应链物流/供应信息流资金流/需求信息流图1大型煤炭企业供应链框架煤炭

14、供应链中物流从上游向下游流动, 资金流从下游向上游流动, 而信息流的流动则是双向的。以上游供应企业作为大型煤炭企业原料供应商, 以煤炭企业作为原煤及精煤生产商, 再通过运输环节到达用户, 形成以物流为主线, 包括信息流及资金流的输入输出关系的煤炭供应链框架, 如图1所示。图中包含原煤开配采、煤炭洗选加工、煤炭销售等节点并用实线框起来，为大型煤炭企业供给系统内部供应链。大型煤炭企业的原煤开采、煤炭洗选加工和客户均为多点。某煤炭企业下属7个矿井，其中5个矿井建有洗煤厂,各洗煤厂只接受本矿井的原煤洗选加工。其中宅城和韩桥矿井没有洗煤厂，只销售原煤；夹河、庞庄、三河尖矿井洗煤厂洗出产品为冶炼精煤和混煤

15、，销售原煤、冶炼精煤和混煤；权台、旗山矿井洗煤厂洗出产品为其他类炼焦精煤和混煤，销售原煤、冶炼精煤和混煤。各矿井生产能力、成本,洗选能力、成本如表1。表1煤炭企业各矿井生产情况表矿井序号矿井名称原煤能力（吨）原煤成本（元/吨）洗煤能力（吨）洗煤成本（元/吨）1宅城850003040-2韩 桥650003080-3夹河34596000254庞庄310225三河尖5600029830000386权台28950000177旗山2939000018合计-计划期内，该煤炭企业有5个主要客户，需求情况见表2,其中单位运输费，是指单位重量的商品煤从煤炭企业运往客户的运输费用，由煤炭企业支出。表2 煤炭企业客

16、户需求情况序号原煤冶炼精煤其他精煤混煤单位运输费 (元/吨)需求量价格需求量价格需求量价格需求量价格14500-0-800005203520-800006500-600005402530-60000670600007000-3044800-400007300-405800004800-0-4000057035合计附录给出该煤矿企业各个矿井2005-2006年分月入洗原煤，洗出精煤以及洗损情况。请根据所给数据及查阅相关资料解决以下问题：1、确定哪些因素影响洗煤厂洗出精煤数量，并建立各洗煤厂的精煤产量模型。2、煤炭企业按照“以销定产”的原则，根据年初的销售计划来安排一年的生产。由于受生产能力等限制

17、，可以部分满足客户需求。如果煤炭企业只追求企业整体利润最大目标,请据此建立企业生产和供给的一般模型，并用模型对所给煤炭企业进行生产和供给决策。3、煤炭企业除了追求整理利润外，还应该考虑客户满意度因素，特别是要尽量提高一些长期重要客户的满意度，以保证企业的可持续发展。影响煤炭企业客户满意度的因素主要有商品煤数量订单满足率、企业供给客户的商品煤质量等。请建立同时考虑利润和客户满意度的煤炭企业生产和供给的一般模型，并用模型对所给煤炭企业进行生产和供给决策。说明：在煤炭企业5个客户中，客户1为企业长期合作的电力客户，煤炭企业应该首先满足其需求；客户2、客户3为煤炭企业较重要客户；客户4、客户5为一般客

18、户。为保证客户满意度，可用外购煤保证订单满足率，外购煤价格：原煤440元/吨，冶炼精煤630元/吨，其他精煤680元/吨，混煤510元/吨，外购煤到客户1-5运输费分别为：40元/吨，45元/吨，50元/吨，30元/吨，45元/吨。4、当前作为供应链外部生存环境的市场需求对时间的敏感性越来越强。在这样的背景下，以响应时间为约束条件的产品供应链决策问题是一个较新的研究领域。由于客户需求的快速多变和对时间敏感性的增强，必将要求供应链提供更快的响应能力和更高的内部协同运作能力，请你尝试建立时间约束下的煤炭企业生产与供给模型，并利用所给信息和收集的数据，甚至通过自己合理假设数据，来验证模型的合理性。回

19、顾二： 企业事故管理能力形成机制问题 企业事故管理能力是指企业预防事故发生和事故发生后如何处理的能力。这种能力的形成需要几个方面的机制来加以保证：一是企业外部的压力机制和激励机制，压力机制主要包括法律法规的强制性压力（如对发生严重伤亡事故企业领导人的刑事处罚）、行政性压力（如对国有或地方国有企业领导人撤销行政职务等行政性处罚）、经济性处罚（如对国有或地方国有企业及其领导人处以一定额度的罚款或财产没收和经济赔偿等）、社会舆论压力（社会舆论对事故及其单位、单位领导等多方面的追踪报道，甚至对其过去发生过的一些小问题都加以深度挖掘，这些报道所形成的压力可能会影响到企业及其领导人员的社会声誉）、市场负面

20、反应的压力（由于企业发生事故可能导致消费者对这个企业的产品质量、产品售后服务的持续提供产生怀疑，从而不再购买这个企业的产品等市场负面反应）等，激励机制主要包括经济性激励（如税费豁免或降低等政策层面的激励）、社会舆论的褒奖、市场的积极反应、行政性激励（如企业领导行政职务的提升）、社会支持（即在企业需要得到事故管理知识体系支持时社会机构或团体，如咨询机构、高等学校，能够提供强有力的智力支持）等。这种压力机制的作用机理是：外部激励与压力因素作用于企业管理团队尤其是高管团队，使他们产生一定的意识，从而采取提高事故管理能力的行动，逐步提高企业事故管理的能力。这种能力的形成表现就是在一定时期中单位生产量的

21、事故数及伤亡人数的变动。二是企业内部的动力转换机制，即企业内部如何将外部的压力转换为企业提高事故管理能力的积极性问题，这个动力机制的主要对象就是企业的高管团队。只有高管团队受到个人以外的刺激产生一定的意识，并认识到事故管理能力的重要性以及是否发生事故对管理团队和管理者个人的奖励和惩处之后，他们才有动力去驱动企业事故管理能力的形成与提高。动力转换机制应该主要包括对高管团队的经济激励与压力（一点说明：现在对高管的经济激励措施大多以企业的利润为基础，企业事故管理能力的形成需要资金投入，这种投入与企业的利润目标是相悖的，即事故管理当期投入越多企业当期成本越高，从而导致利润减少；从理性人的假设前提看高管

22、团队具有在当期少投入或不投入的动机与行为）、行政激励与压力、经理人市场激励与压力（就是说在经理人市场上，雇主会以其领导的企业是否发生过事故来判断经理人的管理能力强弱，从而决定对高管人员的聘用与否或者薪酬高低）、法律压力和社会压力等。判别转换机制是否启动并发挥作用的主要指标是企业事故管理的经费投入数量，以及是否采用了公认、规范的事故管理体系。通过转换机制使得企业内部部门和人员提高自身事故管理的意识与技能，实现事故预防而不发生事故、或者即使事故发生了也能够将事故后的处理得到社会和员工等多方面的认可，避免因事故而引发更大损失的目标。除上述机制外，企业事故管理能力的形成需要考虑的另外一个重要因素就是时

23、间，能力形成机制的启动与管理能力的形成与提高在时间上具有连续性与滞后性。请针对以下问题进行研究：1.请建立一个描述动力转换机制对外部压力与激励机制响应的数学模型，并通过数值试验检验模型的有效性。2.请在外部机制、时间与事故管理能力之间建立适当的数学模型，考察外部机制、时间对事故管理能力的影响，找出影响事故管理能力形成的主要因素。3.请综合考虑企业外部机制、转换机制、时间等影响企业事故管理能力的因素，建立适当的数学模型，找出影响事故管理能力形成的主要因素。4.要使企业事故管理能力持续增强、减少事故发生的数量、避免人员伤亡，你有何政策建议？说明：1.事故数、死亡人数、千万单位产量死亡率、单位产量事

24、故管理费提取额数据，见C题附件数据。2.刑事处罚：过去也有但处罚较轻，从2006年起刑事处罚的期限由拘留几天到最高处以15年有期徒刑（中华人民共和国刑法修正案（六），2006；中国拟加大对安全事故责任人的刑事处罚力度，2006）。3.经济处罚：根据事故大小和伤亡程度罚款数量为2万到20万元，人员死亡经济赔偿费由几万提高到现在的20万/人（2002年中华人民共和国安全生产法，2005年修改）。4.高管团队的安全奖励会因为发生安全死亡事故而失去或减少；较高的工资报酬，会因为发生安全死亡事故减少或遭到解雇。5.行政处罚（2001年国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定，1993中华人民共和国矿山安

25、全法）。 回顾三：不确定环境下供应链的生产与订购决策问题供应链是一种新的企业组织形态和运营方式,包括从客户需求信息开始经过原材料供应、生产批发销售等环节,到最后把产品送到最终用户的各项制造和商业活动。供应链运作过程中需要应对生产和需求的不确定性。在不确定环境下，研究供应链成员的生产与订购决策问题，具有重要的理论和现实意义。（1）考虑包含一个生产商和一个销售商的供应链，即销售商向生产商订购商品，生产商将商品按批发价格批发给销售商，销售商将商品按销售价格销售给最终顾客。若假设商品的最终需求量是确定的，而生产商生产商品量是不确定的，即由于受到各种随机因素的影响，商品实际产量可能不等于计划产量，呈现随

26、机波动。请建立数学模型，确定销售商的最优订购量和生产商的最优计划产量。根据建立的数学模型，求解以下供应链中销售商的最优订购量和生产商的最优计划产量：单位商品生产成本为20，单位商品库存成本为5，单位商品批发缺货成本（即由于生产商的供应量不足销售商的订购量，而产生的惩罚性成本，比如信誉损失成本）为15，单位商品销售缺货成本（即由于销售商的供应量不足客户的需求量，而产生的惩罚性成本，比如信誉损失成本）为25，单位商品批发价格为40，单位商品销售价格为60，商品市场需求量为400。商品生产量的波动区间为0.85,1.15，即若生产商计划生产量为Q，则产品实际产量的区间为0.85Q,1.15Q.（2）

27、在问题（1）的供应链中，如果商品的市场需求量也是随机的，即市场需求量是一个随机变量，请建立数学模型，确定销售商的最优订购量和生产商的最优计划产量。根据建立的数学模型，求解以下供应链中销售商的最优订购量和生产商的最优计划产量：单位商品生产成本为20，单位商品库存成本为5，单位商品批发缺货成本（即由于生产商的供应量不足销售商的订购量，而产生的惩罚性成本，比如信誉损失成本）为15，单位商品销售缺货成本（即由于销售商的供应量不足客户的需求量，而产生的惩罚性成本，比如信誉损失成本）为25，单位商品批发价格为40，单位商品销售价格为60。商品市场需求量的期望为400，市场需求量的波动区间为0.8,1.2，

28、即实际市场需求量的区间为320,480。商品生产量的波动区间为0.85,1.15，即若生产商计划生产量为Q，则产品实际产量的区间为0.85Q,1.15Q。（3）实际上，大多数供应链具有两级生产不确定性，即原产品（或原材料）生产的不确定性和产成品生产的不确定性，如石油、煤炭、钢铁等供应链中，一级生产商生产原产品(原油、原煤、铁矿石)，二级生产商(炼油厂、洗煤厂、钢铁厂)利用原材料生产成品；又如，在副食品生产中，农民种植农产品，食品生产商利用农产品生产副食品。以上供应链中，一级生产商生产原产品（或原材料），二级生产商向一级生产商订购原产品（或原材料），并通过加工原产品（或原材料）生产产成品，进而销

29、售给最终顾客，两级生产均具有不确定性。若假设产成品的市场需求量是确定的，请建立数学模型，研究在两级生产不确定的供应链中，二级生产商（产成品生产商）的最优订购量和一级生产商（原材料或原产品生产商）的最优计划产量。根据建立的数学模型，求解以下供应链中二级生产商的最优订购量和一级生产商的最优计划产量：单位原产品生产成本为20，单位原产品库存成本为5，单位原产品缺货成本（即由于一级生产商的供应量不足二级生产商的订购量，而产生的惩罚性成本，比如信誉损失成本）为15，单位产成品生产加工成本为10，单位产成品库存成本为7，单位产成品缺货成本（即由于二级生产商的供应量不足市场的需求量，而产生的惩罚性成本，比如

30、信誉损失成本）为30，二级生产商投入单位原产品产出产成品数量为0.7（比如煤炭供应链中，洗煤厂入洗1吨原煤，产出0.7吨精煤），原产品价格为40，产成品价格为95，产成品市场需求量为280。原产品生产量的波动区间为0.85,1.15，产成品生产量的波动区间为0.9,1.1。在两级生产不确定的供应链中，如果产成品的市场需求量也是一个随机变量，如何改进你所建立的数学模型，确定二级生产商的最优订购量和一级生产商的最优计划产量？回顾四：幸福感的评价与量化问题改革开放三十年，我国经济建设取得了巨大成就，人们物质生活得到了极大改善。但也有越来越多的人开始思考：我们发展经济，到底是为了什么？温家宝总理近年来多次强调：我们所做的一切，都是为了让人民生活得更加幸福。在今年的全国两会中，“幸福感”也成