数模美赛 建模指导

加强数学建模综合能力培养

——数学中国2008年美赛工作总结华晓帅（数学中国网站CEO）马壮（数学中国网站站长）2008年2月15日——2月19日，美国大学生数学建模竞赛与美国大学生交叉学科数学建模竞赛如期举行，作为中国最大的数学建模交流基地“数学中国”来讲，与参加美赛的中国内地同学共同度过了四天四夜。对于本次竞赛，数学中国网站作了以下的总结。希望能同大家交流一下比赛经验。一、保持新闻的敏感度：在每次举办国内外数学建模竞赛之前，我们数学中国都事先做好心理准备，压一下比赛题目。在春节前，数学中国论坛发表了《2008年数学建模十大热门研究课题》，第一个研究课题便压中了美赛的A题。当然这里不是教大家如何猜题目。我们想告诉大家要多关心国内外的时事、政治、经济。为什么这样讲呢？道理很简单，学习数学建模，参加竞赛的最终目的不是拿奖，而是为了掌握一门社会科学技能。大家学习数学建模后，可以用数学的眼光看问题。比如说这次的A题，2007年2月联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发表了第四次评估报告，在国际上引起了轩然大波。报告预测指出，从人类工业时代开始到2100年，全球平均气温的“最可能升高幅度”是1.8至4℃，海平面升高幅度是19至58厘米，北冰洋的海冰将在本世纪后半段融化消失。这个报告引出的问题很多，事实也得到了验证。比如2007年至2008年的冬天，我们国家遭受了50年不遇的特大雪灾，美国南部又一次遭遇了飓风。有证据显示这些都可能是由全球气候变暖引发的极端恶劣天气。全球气候变暖考察的问题很多，A题选取了一个佛州的例子，意在让全球气候变暖得到大家足够的重视。当然所有的时事不可能在一次竞赛里全部体现出来。但是当大家看新闻的时候，应该多思考一下如何使用数学模型来处理新闻热点中提到的问题，经常和队员交流一下思路，增强对新闻的敏感度，提高对数学建模的应用能力。我们数学中国论坛将在近期成立“数学建模研究组”（暂定名称）。主题是用“数学的眼光”看时事。届时有兴趣培养“敏感度”的同学，不妨同我们共同探讨一下。二、资料、数据收集能力的培养：在本次竞赛中，国内参赛学生在资料收集上吃了很大的亏，因为2008年MCM-A题和ICM都是需要同学自己收集整理资料及数据。然而根据我们网站上的同学反馈统计，大家对A、C两题数据、资料的收集占去了1/3时间。更有甚者，最后一天还在论坛及QQ群上求助数据共享。在数据收集上，我们数学中国为同学做了大量的工作，并及时通过本站的专用即时通讯工具MCQ和QQ通知了参赛会员，但是能力有限，仍不能满足大家的需求。今后我们将着重在这方面制作一些专题视屏培训教程，希望对以后参加竞赛的同学有所帮助。“工欲善其事，必先利其器”。国内的同学有必要在互联网知识及硬件基础上下一番功夫。ICM题目刚出来的时候，就有同学反应竞赛题目提供的第二个网址上不去。由于国内互联网屏蔽了“wiki”网站，需要通过代理才能够访问，大家对代理的知识很模糊，所以作ICM题的时候，大家都缺少了一个重要信息来源。同时我们网站又是电信服务器，而大多数北方高校都是用的网通的宽带，这也造成我们提供的重要信息无法获得。另外，在这里指出保持数据、资料真实的重要性。由于去年竞赛发生了国内特等奖被取消事件，今年竞赛官方在规则及题目中也多次强调这个问题。但是我们发现还是有不少同学，在无法找到数据的情况下，编造了A题的多项数据，这种做法等于学术作假，这样的论文也不会被评审委员会采纳。所以在今后的竞赛中，大家要避免发生类似的事情，这样不仅欺骗了论文的评审，也欺骗了自己。

三、竞赛准备工作须做好：我们数学中国虽然在赛前，准备了大量的美赛辅导材料，及时地帮助大家积极备战，但是却忽视了同学的竞赛准备工作。据我们网站了解，今年竞赛大约有60%的学生为第一次参加，对美赛一无所知。这样就造成比赛期间闹了不少笑话，这是我们工作上的失误。在这里我们总结了以下几点，希望对以后参加美赛的同学有所帮助。这也算是亡羊补牢吧。1）竞赛时间确定：由于大多学生第一次参赛，对竞赛时间不了解。有些学生在2月14日晚上就在等赛题，在竞赛快结束的几个小时内还在问是不是明天才交卷。由于中国与美国地理位置属于东西两个半球，北京时间比美国东部时间快13个小时，所以美国比赛时间为2月14日晚上8点整，北京时间则为2月15日早晨9点整。比赛结束时间为北京时间2月19日早晨9点整。以后比赛只要在美赛时间上加13个小时即可。2）仔细阅读竞赛规则：我们数学中国网站每年在竞赛报名开始时，都会将竞赛规则翻译出来，供大家参考。特别是今年由于07年竞赛发生了特等奖取消事件，规则有了新的变化。我们也将变化内容及时发布到了数学中国论坛的美赛板块。在竞赛报名期间要仔细阅读相关内容。美赛的参赛帮助对于所有的比赛流程问题都有说明，特别是最后关于如何准备邮包的问题说得十分详细。3）论文格式及排版：我们每年都会在竞赛的时候发布论文LATEX排版格式。对于习惯用WORD编辑的同学可以在竞赛前访问我们提供的国外大学数学建模网站提供的优秀论文原版，对照编辑。这里建议大家学习使用LATEX软件，因为该软件对于数学公式的输入非常方便，而且格式非常标准，避免了在论文排版上花费大量时间的问题4）常备一些文献数据资料网址：这个是在竞赛期间有效的节省时间，快速的搜索相关的资料。我们在论坛里开设了学术期刊账号版块（其内容都是网上搜集），大家在竞赛前多找一些国外大学图书馆的网站，里面有大量的科技文献电子资源库，以备竞赛期间使用。特别是今年的B题，我们可以从国外的文献数据库中找到很多相关的论文，特别是针对该问题的一些方面已有论文进行过研究，还有针对该问题的专门英文论坛，如果大家能够及时发现会节省很多解题的时间。5）制定竞赛时间表：在竞赛准备期间，准备二到三次模拟，总结一下自己小组在竞赛各个阶段所需要的时间，制定一套科学的作息时间表，按照时间表，严格执行，切忌在第一天熬夜作战。每人每天至少保证7个小时的睡眠时间。美国的朋友在头天晚上基本上是大家讨论做题的思路，制定一个总体的规划（他们是晚上开始竞赛的），然后就集体睡觉。第二天才正式开始解题。6）常备一些文件格式读取软件：今年我们收集的数据资料，它们的文件格式各有不同，如“.NC”、“.LST”、“.ISO”等等，这些都需要特定软件读取，在模拟竞赛期间，大家在找资料的同时，多了解一些相关格式文件的读取软件，以备竞赛期间使用。7）擅用百度、GOOGLE等搜索网站：百度、GOOGLE都有高级搜索模式，里面含有文件搜索、地区搜索等内容。百度有“知道”、“百科”功能，一些问题可以在百度“知道”、“百科”里面查找答案；GOOGLE有专门的在线翻译网页以及地图网页，这两个网站是竞赛查找资料的必备工具。8）重新认识数学中国：我们数学中国包括有矩阵学院（数学类相关书籍）、网络教学（数学建模辅导视频）、矩阵论坛（丰富的资源及重要信息），这些对于参加美赛的同学来说有很大帮助。在竞赛准备期间，多上网站看看浏览些自己感兴趣的内容，有助于对数学建模的掌握。（由于我们网站是电信服务器，所以有条件的同学接入电信宽带或使用本站推荐的凤凰网关访问）9）多看些英文学术论文，多用英文练笔：我们论坛提供了许多国外大学的电子图书馆账号，里面含有大量的科技文献，多读一些有关的论文，提高自己的阅读能力。今年美赛的

三个题目都可以在网上找到大量的英文文献，快速从这些文献中找到自己想要的东西是能否取得好成绩的关键。同时养成论文尽量用英文来写作的习惯，不要用中文写完再翻译，写完之后请英语老师查看语病并及时更正。四、阅读能力有待提高：本次竞赛，我们数学中国站长马壮老师，在开始两个小时内将三道题目进行了翻译。但是由于时间匆忙，在B题的翻译上一词“metrics”产生了两种异议，一为矩阵、二为标准。后来经我们网站管理人员的重新校对并讨论，确定为标准更为贴切，而后我们及时更正了译文。产生译文错误的主要原因是对于题目的理解不恰当，这一点也提示我们在以后的美赛中要更加小心。不少作A题的同学迫不及待地查找佛州海平面历年的变化高度，想通过海平面的变化来预测未来50年的变化趋势。如果不看题目，这个思路是正确的。但是只要认真的阅读题目，大家就会知道这个问题必须先研究“因”，再研究“果”。题目的第一句说的很清楚：研究一下由于全球气温升高造成的北极冰帽融化对大陆的影响。“因”是全球气候变暖，北冰洋冰帽融化，“果”是海平面上升，对大陆影响。当然“果”还有很多，洋流变冷，气候异常，极端天气出现等等。所以我们在得知大家理解题目错误的情况下，及时发表了数学中国对A题目的观点：（以下是我站观点，仅供参考，与官方观点无关）A题主要解决气候变暖与冰洋融化之间（温室气体排放量与融化速度之间的关系）、北冰洋融化与大陆影响（以目前的融化趋势，预测佛州几个大城市将在什么时候毁灭，或者50年内佛州的受灾程度）之间关系模型：大陆影响主要有：海平面上升、恶劣气候（飓风）、大西洋暖流变冷等情况。以佛洲为例，考虑佛州几个重要城市的地理位置，指出减缓温室气体排放及减缓北冰洋融化速度对海平面上升、恶劣气候等的作用。其实我们不想将我们的思路告诉大家，原因是我们只是提供一种解题思路，不想扼杀大家的创造性，同时有可能误导大家解题。但是在这里希望大家在竞赛的时候多读几遍题目，分析题目的每个词，指出他们的引申含义。只有全面的理解题目，才能确定思路，不要一开始盲目确定。五、编程能力及阅读源代码能力：根据美赛这些年的发展趋势来看，对于编程能力的要求也在逐渐提高。特别是今年的B题，很多参赛的同学感觉它比较像一道ACM的比赛题目，确实是这样。这道题目对于编程能力要求很高，虽然我们在论坛里面发布了一些求解和“生成数独问题”的源代码，但是仍有很多网友不能直接使用，原因就是很多网友的编程能力还停留在只能使用已学过的一、两种编程语言，还不具备将编程融会贯通，快速学习一种新语言的能力。希望以后大家在备战阶段多进行一些这方面的训练，虽然不必要太强的写程序的能力，但也要在读程序和分析程序上下足功夫。六、善于总结经验：成功的参加一次竞赛不是以获奖等级来判定，而是以你是否认真总结这次竞赛的经验和教训。本次竞赛我们总结了网站的一