获奖心得

北美大学生数学建模竞赛一等奖

赵歆悦

 2011年国赛北京市一等奖、2012年美赛二等奖、2012年国赛北京市一等奖、2013年美赛一等奖，这样的四次建模成绩其实算不上是什么建模“大牛”。借这次申请奖学金的机会，写下一些个人心得总结，也权当是对自己本科期间的四次建模经历进行一次梳理，希望能给学弟学妹们带来一些备赛、参赛的经验帮助。

 

【关于国赛与美赛】

       国赛，也就是全国大学生数学建模竞赛，每年一般是在九月份举办，比赛时长一共三天三夜共72个小时。

       美赛，也就是北美数学建模竞赛，每年一般是在一二月份举办（由于时间是MCM定的，所以有可能及其不幸地撞上春节），比赛时长一共四天四夜共96个小时（对中国选手来说，比国赛多出来的一天是翻译论文的工作）。

       国赛与美赛的不同，除了语言方面的，最主要的还是在出题思路上。参加了两次国赛，个人认为国赛每年一道是统计问题，一道是最优化问题。像2011年A题（城市污染问题）是统计问题，B题（交巡警分配问题）是最优化问题；2012年A题（葡萄酒问题）是统计问题，B题（太阳能小屋）是最优化问题。而国赛最大的特点就是每道题都会给一大堆的数据要你分析处理。与此大为不同的是，美赛题目一般都比较短，题目比较发散，并且所有数据都要求选手自己找。像2012年的美赛A题，需要建模测量一棵树的叶子有多重，如何估计一颗树叶子的质量，如何给叶子分类——此类发散性极强的题目在初看的时候可能思路很多，但从每一条思路想下去就会渐渐发现进行不下去了。此外，国赛和美赛在评分标准上也有很大的不同。国赛注重“稳”，高老师曾说过国赛是看点给分的，在每一个评分点上都有细分，把所有细分加起来就是你的总分，这么一来，与参考答案越接近，再加上文章通顺就可以有好成绩了。而美赛则是注重“活”，有道理、有思想、有闪光点就会有不错的成绩。

 

【关于分工与合作】

       数学建模是三人合作完成的比赛，这就避免不了分工与合作的问题。个人认为，三人最好各有所长，最好一人善于建模，将实际问题转化为数学公式或计算机编程思路，一人善于编程，将算法编制程序予以求解，一人善于写作（在美赛中，英文写作也是一项很关键且让人头疼的任务）。在实际比赛中，三个人的分工不可能会这么精确，特别是第一步的建模一般是三人讨论一起完成的。但我的建议是，三个人在工作中最好还是有一定的偏重，尤其是写作部分最好单独由一个人完成，这样能保证前后文风一致，避免前后文矛盾的错误。

       说完分工，就是合作的问题了。一般来说，一起参加比赛的都是关系比较好的“小伙伴”，就算做不到默契，起码沟通必须保证是无障碍的。另外，如果在比赛中三人意见出现了分歧，可以通过投票少数服从多数决定（三人的配置多么科学），这时少数的那一方一定要“无怨”的接受多数那一方的意见。比赛期间最忌讳闹矛盾，如果在短暂的三四天的时间内因为意见分歧闹了大矛盾，那我只能送你们“祝好！”二字。

 

【关于时间分配】

       在三四天的建模时间内，时间的分配也是尤为重要的。第一天一般是用来读题、审题、选题。第一天的上午，三个人可以独立读题、审题，再独立找资料，到中午或下午时间一起讨论，看哪道题资料好找亦或是哪道题有突破口，最后决定做哪一道题。个人认为，选题不能用太长的时间，最多一天半就要定下题目，否则后面的时间将会非常赶。之后剩下的就是建模和论文的写作了，这两部分主要看三人的习惯，可以先分工再合作（即每人分配思考一部分，再凑在一起写论文），也可以先合作再分工（即三人一起讨论攻破每一部分）。

       另外，在时间分配上我比较赞成细水长流型，不要在比赛第一二天就开始整夜不睡的建模写论文。在前面几天刷夜只会导致后面越写越没精神了，那还不如前几天正常时间睡觉，每天早起起来思考，到最后一天实在有必要再刷夜，这样有要完成的压力也才会有要赶快完成它的动力。

       关于这点，我最后想说的是，千万不要为一次建模比赛伤了身体！

 

【关于准备】

       关于建模比赛，学弟学妹们最常问到我的一个问题就是应该如何准备比赛。关于这点，我实在比较羞愧，因为我并没有怎么准备过建模比赛。我记得佳威大神曾在国赛后写过一篇比赛心得，相比大神丰富而充足的准备，我再一次感到无比羞愧，所以关于这一方面，想认真准备建模比赛的学弟学妹们可以移步看看佳威大神的日志。

       另外我想说的是，数学建模还是一项要靠基本功的比赛，毕竟无论是很多数学知识，像最优化问题、常微分方程等，还是C、Matlab的编程功底，这些都不是一朝一夕能学会并精通的。所以信息学院的学弟学妹们，学好你们的专业课，这就是对比赛最好的准备。如果你还是不放心想“准备”一下（我每次就是想准备，但都成了“准备”= =），我推荐你们可以看看历年的获奖论文，学习优秀论文的写作思路和文风，多想想为什么这些论文可以获奖、他们是不是考虑了你没想到的点、我从中学到了什么。在准备美赛的过程中，看优秀论文就更加重要了，因为你写作不地道不一定是你不到奖的主要原因，但得奖的论文一般都会有地道的写作，所以在看美赛优秀论文时，你除了要思考之前提出的那些问题，还需要从中学习怎样用地道的英语写论文。

 

【关于美赛的一些琐事】

       Q：如何报名数学建模比赛？

       A：国赛报名比较简单，因为国赛在各大学校都形成了一定的规模，所以一般都有老师组织报名。人大一般是由信息学院的高金伍老师或韩立涛老师组织报名，报名时间一般是五月份，主要就是报上一队三人的名字、学号，交200元报名费就行。但很遗憾的是，人大队伍在美赛中还没有拿到Outstanding这样的牛逼成绩，学校学院老师不像重视国赛一样重视美赛（也有可能美赛的比赛时间是在寒假，老师们都不在学校），所以美赛需要自己报名。报名地址www.comap.com/undergraduate/contests/，选择左侧的Register for Contest，注册一个账号（这个账号其实是指导老师的账号，但如果没找到指导老师其实也可以用自己的邮箱以老师的名义注册），接着就是在这个账号下注册一支团队（每个账号下只能注册两支团队，所以如果要找指导老师一定要“先下手为强”），填好参赛三人的信息（姓名、性别之类的），然后就是交100美元（需要能划走美元的信用卡，万事达之类的）。

      

       Q：美赛报名费用是多少？

       A：美赛报名费是100美元，但在报名时有一行小字是要你勾选是否需要MCM的Judges

Commentary，如果需要这份反馈资料就多加100美元。由于我第一次参赛是本着为第二年做准备这样的心理，所以第一次就加了100美元得到了MCM的反馈。所以我在这可以很负责的告诉大家，那份Judges Commentary真的没有多大的作用。但我也听过这样的说法，如果你交了200美元，MCM起码会给你一个二等奖（所以我2012年美赛那篇文章写的那么烂也能得二等奖是么？= =），当然这也只是听说，如果你没有那么强烈的一定要得奖的愿望，建议还是不要多花那100美元的冤枉钱。

 

       Q：数学建模一般在哪里做？

       A：在建模比赛期间，群里的一些人经常会说他们学校在比赛期间管吃管住，好吧，即使别人学校真的这么好，咱人大是没这么好的事，所以经常有学弟学妹来问我这个问题，数学建模到底应该在哪里做。国赛呢，一般是刚开学的时候，大家刚刚结束愉快的暑假，没有多少人会上自习，所以我觉得做国赛的最好的场地就是教二教室。三个人可以一大早到教二占一个小教室，带好插线板在教二宅上一天做题，10：30教二关门回去再写写论文洗漱睡觉，第二、三天也是如此，到最后一个晚上如果实在要刷夜就转战求是。

       相比之下，美赛就没有那么好了。如前文所述，美赛一般在寒假，公教封楼、图书馆一星期只开两天，所以需要自己寻找做题的地方。如果比赛的三个人是同一个性别的话，我建议在寝室做题；如果是不同性别的话，你们就要做出一定的权衡取舍：这种情况可以去泊星地、阳光地带、西门外避风塘这样的咖啡厅（但可能有点吵）；也可以去租四天的日租房（但价格有些高）；当然我们这一级中也有在男生寝室做题的（因为毕竟女生寝室不让男生进，男生寝室就管的没那么严），或是比赛三人中有人是北京人就直接去那个同学家做题。总之这时候要开动思路多想可能的地方，然后三个人一起讨论选择一种最好的解决方案。

 

       Q：美赛注重什么？

       A：再一次谈到美赛注重什么，我特意去翻了翻那100美元的Judges Commentary。在Requirement中列出了以下几项(2012年B题，大家可以先看下题目)：

1. Proper documentation of sources throughout the paper and in the references section;

2. Did teams calculate the time to traverse the river for each boat type?

3. Campsites for each night are a practical and obtainable result for each boat on the river.

4. Dealing with uncontrollable issues: rapid, floods, weather, accidents, etc.

5. Clearly defined at least one metric to be used in optimization process.

6. Nontechnical letter explains the results and model in one page.

7. Executive Summary motivates the reader & contain results.

8. Coherently & well written paper addressing:

       (1) Restatement of the Problem

       (2) Assumptions with rationale

       (3) Model Design and Justification with a clear modeling process to obtain results

       (4) Model Testing and Sensitivity/ Error Analysis

       (5) Strengths and Weaknesses

       (6) Provides algorithms for any computer codes (not the code)

       (7) Conciseness and Organization of document

       (8) Answers each specific problem- optimal mix and how many more boats can be on the river

       根据这份MCM自己的反馈，可以看到1、7、8这三点是与当年我们做的那题没有多大关系，所以这三点（标明来源的数据、摘要、书写良好的论文）应该是每一份论文都应该做到的。其实最值得一提的就是summary，相信在国赛培训的时候老师也曾强调过摘要的重要性，在美赛中摘要也是十分及其非常重要的。曾有一种说法，是说如果MCM读了你的摘要后有兴趣再往下读，那么你就至少是二等奖。所以说，一篇吸引人的并且包括了你整篇论文的结论的好摘要是得奖所必须的。

PS：要参加美赛的学弟学妹们在写论文时可以就参照上面的(1)-(8)点来组织论文。

PPS：在美赛论文中适当地多放些图表绝对是加分项（图表上要写明图表表示的是什么，下面要写数据来源）。

 

       Q：美赛论文提交是个什么流程？

       A：美赛的结束时间是在晚上，但加了美国与中国之间的时差后，对中国选手来讲就是早上结束的（具体时间自己换算）。提交美赛论文分为两步：一是提交电子版，随便拿一个邮箱（不一定要注册邮箱）将论文发到指定的邮箱（原则上是不能重复发送，官网上说重复发送就取消比赛资格，但我们第一年比赛的时候因为某些原因重复发送了也没有什么影响。另外你发完后不会立即受到comap的反馈，大概过个半天一天的就能收到了，所以不要心急）；二是寄送纸质版和光盘版的论文（将论文刻录进光盘，MCM的确很麻烦= =），人大校内有联邦快递的寄送点，到那里填好单据寄到指定地址就行（可以大家一起合寄，并且合寄大家平摊邮费比较实惠，但需要有人组织大家一起合寄）。

 

       Q：……（暂且想不到什么问题了，如果学弟学妹们还有问题就直接留言问我吧，祝学弟学妹们在明年美赛中取得好成绩！）