对「美赛」理解误区太多？实用参赛攻略带你解决

美赛，全称 美国大学生数学建模竞赛 ，是美国数学及应用联合会 (COMAP) 举办的大学生数学建模竞赛（简称 MCM/ICM 竞赛）。MCM/ICM 现已成为最著名的国际大学生竞赛之一，影响极其广泛。

2003-2018年这15年间，美国参赛队伍数量增长并不明显，增长主要来自于非美国参赛队的增长，特别是中国参赛队伍规模的增长。

随着国内大学生对美赛的关注和参与度越来越高，同学们一定也很好奇近年来美赛的获奖比例。

从上面两张图可以看到，近五年来MCM总获奖比例保持在40%-45%，ICM总获奖比例保持在54%左右。

虽然随着参赛人数的增长，特等奖的获奖比例在近五年已经降至0.5%以下，但是中国队伍的获奖比例却在不断增加。

今天我们将从以下几个方面带大家全方面了解美赛：

• 美赛基本信息 ：参赛时间、参赛要求、竞赛题目
• 美赛解惑 ：参赛专业、论文写作、常用模型方法
• 美赛攻略 ：组队建议、软件使用、学习网站

同时，2018年和2019年的比赛时间如下：

• 2019年

比赛开始时间：2019年1月25日，北京时间

比赛结束时间：2019年1月29日，北京时间

• 2018年

比赛开始时间：2018年2月9日，北京时间

比赛结束时间：2018年2月13日，北京时间

从近几年的比赛时间可以看出， 美赛主要集中在寒假，并且正式比赛时间较短，只有四到五天的时间， 同学们需要在这段时间内完成一个完整的项目，其中包括了建模、编程、论文写作等内容。

美赛的对象是 大学本科学生 ，但也允许高中学生参加。学生以小组形式参赛， 每组最多 3 人 (也可以只含 2 名学生，甚至是 1 名学生)，每名学生只能参加一个小组。参赛学生必须是在读学生 (全职、兼职均可)。此外，每个小组 必须有一名指导教师 ，小组所有成员及指导教师必须 来自同一所院校 ，每所院校的参赛小组数量不限。

通常说的美国数学建模竞赛，实际上包含了 数学建模竞赛和交叉学科建模竞赛两项竞赛（MCM/ICM） ，这两项竞赛同时举行，但解决的问题不相同：

• MCM: 对于参赛者的数学模型素养以及建模能力要求较高，一般A题为连续问题，B题为离散问题。2016 年开始增加一道C题，与大数据和数据挖掘有关。

• ICM: 一般涉及的问题较宏观和复杂。对于参赛者把握问题主线、权衡宏观与微观、整体与细节的能力要求较高。2016年开始，ICM 有3道题，D题一般与网络科学或优化有关，E题与环境科学有关，F题与政策、社会科学相关，主要讨论社会科学中的建模问题。

  
  

  接下来我们以2018年的题目为例，让大家更直接的了解美赛：

  • A 题:Multi-hop HF Raio Propagation

  建模模型描述海洋上(turbulent ocean an calmocrean) 的电磁信号的传播。

  • B 题:How many languages

  世界上有很多语言，请建立数学模型描述各种语言的分布情况，言的分布与哪些因素有关?

  • C 题:Energy Prouction

  根据题目提供的数学，为美国位于墨西哥边境的四个州:加利福尼 亚 (CA)，亚利桑那州 (AZ)，新墨西哥州 (NM) 和得克萨斯州 (Texas) 建立一个能源合作计划 来提高能源的使合理使用。

  • D 题:Out of Gas an Driving on E (for electric，not empty)

  随着石油能源的日益紧张，电动 汽车也许终将代替燃油汽车，探索美国当前和日益增长的特斯拉充电站网络，请建立模型决定 充电转网路该如何构建?建在哪里?建多少?农村城市的充电桩如何分配?

  • E 题:How oes climate change influence regional instability

  面对气候的影响，建立模型研究什么样的国家是“脆弱”的?根据你的模型确定一个国家“脆弱”的情况，根据脆弱性指标定义的 最“脆弱”的国家确定气候对它们的影响是什么?

  • F 题:Cost of Privacy

  隐私有价值吗?如何衡量隐私的成本?建立模型评估隐私及其成本。

  以上2018年题目参考转自 https://www.jianshu.com/p/9cb30978c433 

  
  

  首先，数学建模竞赛对数学确实有一定的基础性要求。高等数学、线性代数以及概率论与数理统计这三门课，基本可以构成数学建模的数学门槛。

  但是数学建模竞赛涉及的领域又远远超出了理论数学的范畴，它属于应用数学范畴，涉及到物理、化学、计算机、医疗以及控制等等专业。高校在组队的过程中，往往会将不同专业的学生组成一队，也是考虑到这个因素。

  所以，不是数学专业的同学也可以参加数学建模竞赛。

  
  

  美赛要求英文写作，不少英语弱项的同学可能会望而生畏。

  但只要赛前多练习，完整地进行几次模拟赛，就会摸清套路。

  美赛论文的结构相对固定，框架基本一致。

  建模竞赛论文包括的模块就是 题目、摘要、关键词和正文 。一般优秀论文的正文都会包括以下几个部分，分别是：问题重述，问题分析，模型假设，基本符号说明，模型建立与求解，模型评价与改进，参考文献，后面还要有附录，贴一些程序源码等。

  同时，长篇英文的写作， 最重要是清晰的逻辑 ，其次是华丽的句子。但是不要刻意追求句式的华丽，应主要采用简单句式，适当使用复杂句式。

  

  数学建模赛题主要分为连续类和离散类。连续类问题有精确解，算出合理的答案是主要目的；离散类问题无精确解，思路决定一切。

  连续类的题目 主要是有较深的学术背景的题，比如说物理类，生物类等。这类题目的 思路往往是从参考文献中获得 ，然后 根据实际问题搭建方程组 。常见的有微分方程，（非）线性规划，或者初等的方程组。往往直接求解方程组是困难的，需要用到优化算法，如：蚁群算法，模拟退火算法，遗传算法等。这些算法 可以寻找代码，也可以直接用MATLAB自带工具箱 。如果方程形式复杂，也可以试着用数值解法。线性规划问题，Lingo比MATLAB方便，较复杂的也可以用优化算法解决。

  离散型的题目往往算法就是思路 ，最重要的就是选择最合适的算法。其中的图论问题有大量成熟思路和算法，如最小生成树，旅行商问题等，有时也需要根据题意直接仿真。

  近年比较流行 大数据类的题目 。这类题首先要熟悉一些 综合评价算法 ，如主成分分析，层次分析，灰度阈值分析，模糊综合评价等；其次要掌握 数据拟合的方法 ，熟悉MATLAB的数据拟合工具箱；还有， 统计学的一般方法 也需要熟练掌握；最后， 神经网络等机器学习算法 也是一个很好的选择。

   

  与大家参加的其他的竞赛不同的是，数学建模需要以团队的形式参赛，要求每一组的人数不超过三个人。数模竞赛的比赛内容包括三个部分： 建模、编程还有论文写作 ，所以大部分队伍的组成也是按照这三种分工来进行的。也就是说，大家在前期准备竞赛的时候就应该 先明确自己队伍的分工，术业有专攻， 这样会大大提高自己学习的效率。

  但是实际中的分工并不是界限分明，数学建模是一个团队合作的过程，分工固然重要但是明确的分工界限容易限制建模的进度，禁锢思路。 在建模中的分工一定要有交叉， 建模的同学也需要把自己理解的通过文字、公式准确的表达给写作的同学，负责模型的同学也要对模型实现的最终结果有较好的可视化功底。

  

  工欲善其事，必先利其器。在建模竞赛的过程中，我们大致会使用到4类工具，包括 编程工具、写作工具、绘图工具及团队协作工具 。具体的软件参考如下：

  

  推荐大家有兴趣的先入门 Matlab ，在数学建模竞赛中，Matlab可以说有着得天独厚的优势，大部分数模问题在Matlab的帮助下都可以迎刃而解。

  

  比赛英文官网：

  https://www.comap.com/unergrauate/contests/

  

  比赛中文网站：

  http://www.mcmbooks.net

  

  更多实用网站：

  比赛 【国赛官网】www.mcm.eu.cn

  论坛

  【数学中国】www.maio.net

  【校苑数模】www.mathor.com

  【数学建模与统计建模论坛】

  www.mathsccnu.com

  【MATLAB技术论坛】

  www.matlabsky.com

  源码

  【源码搜搜】www.coesoso.net

  【Pun】www.pun.com

  【Wolfram】

  www.emonstrations.wolfram.com

  【WolframAlpha】

  www.wolframalpha.com

  文献

  【谷歌学术】scholar.google.com.cn/

  【百度学术】xueshu.baiu.com

  【中国知网】www.cnki.net

  【万方数据】

  www.wanfangata.com.cn/inex.html

  【维普网】www.cqvip.com

  【PubMe】www.ncbi.nlm.nih.gov/

  【ScienceDirect】

  www.scienceirect.com