吕-如何参加大学生数学建模竞赛(给学生的第一次课)

数学建模与大学生数学建模竞赛广西大学数信学院吕跃进[e-mail]如何参加大学生数学建模竞赛什么是数学建模数学建模竞赛的起源与内容时代背景建模竞赛的意义与作用如何组队培训内容推荐网站一、什么是数学建模数学：研究现实世界空间形式及其数量关系的学科。“数学是关于模式和秩序的科学”模型：是为了一定目的，对客观事物的一部分进行简缩、抽象、提炼出来的原型的替代物。数学模型：对于一个现实对象，为了一个特定目的，根据其内在规律，作出必要的简化假设，运用适当的数学工具，得到的一个数学结构。（原型数学化）数学建模：指建立数学模型的全过程。包括问题提出、建立、求解、分析、检验等等过程。例子数学建模的全过程现实对象的信息数学模型现实对象的解答数学模型的解答表述求解解释验证(归纳)(演绎)表述求解解释验证根据建模目的和信息将实际问题“翻译”成数学问题选择适当的数学方法求得数学模型的解答将数学语言表述的解答“翻译”回实际对象用现实对象的信息检验得到的解答现实世界数学世界强调：数学建模是现实世界与数学世界的桥梁二、数学建模竞赛起源与内容1938起年美国普特南大学数学竞赛缺陷：脱离实际竞赛内容脱离实际竞赛形式脱离实际1985起年美国大学生数学建模竞赛MCM竞赛形式：3人一队，开放性竞赛内容：3天内完成某一实际问题的数学建模论文1999年起又同时推出交叉学科竞赛ICM（InterdisciplinaryContestinModeling)二、数学建模竞赛起源与内容1993年起中国大学生数学建模竞赛CUMCM1994年起由教育部高教司、中国工业与应用数学学会联合举办已经成为全国大学生课外科技活动中规模最大、影响最大、效果最好的竞赛活动，成为大学生学科活动的典范（周远清语）竞赛论文评判标准：假设的合理性，建模的创造性，结果的正确性，表述的清晰程度。竞赛宗旨创新意识团队精神重在参与公平竞争全国大学生数学建模竞赛情况年份1992199319941995199619971998199920002001200220032004。。。2011省(市)10162125242626262728303030。。。33学校79101196259337374400460517529572637724。。。1251队数3144208701234168318742103265732103861444854066881。。。19490增加34%107%42%36%11%12%26%21%20%13%21.5%27.3%。。。21..5%广西参赛情况广西赛区组委会主任:席鸿建教授(数学会理事长)副主任:陆燕(高教处处长)杨善朝教授徐尚进教授秘书长:吕跃进教授广西参赛情况广西赛区参赛情况图示050100150200250123456789101112年份（1=1994年）学校（队）参赛学校数参赛队数广西赛区获全国奖情况0510152025123456789101112年份获奖队数全国一等奖全国二等奖总队数广西赛区参赛情况全国部分优秀论文刊登在次年的《工程数学学报》第一期上论文入选优秀论文集情况：广西城市职业技术学院2011年寄希望于在座的同学们！三、时代背景1、计算机技术的飞速发展高速、小型、智能、价廉、网络化这为数学的广泛应用提供了一个强大的计算工具三、时代背景2、社会的日益数学化（数学正以空前的广度和深度向社会的一切领域渗透）现代科学离不开数学，工农军等离不开数学社会生活离不开数学高技术本质上是数学技术二十一世纪是数学工程技术的时代高校数学教育的全面发展防务短评：提升中国军事力的是数学而不是文学一个公式改变了一支部队的执勤模式数学的威力：一个方程提升中国卫星图像质量30%四、建模竞赛的意义对学校：建设优良学风，推动教学改革，提高评估水平。对教师：培养崇高师德，推动教学研究，提高业务水平。对学生：培养创新精神，提高综合素质1.运用学过的数学知识分析和解决实际问题的能力；2.利用计算机求解数学模型的能力；3.面对复杂事物的想象力、洞察力、创造力和独立进行研究的能力；4.关心、投身国家经济建设的意识和理论联系实际的学风5.团结合作精神和进行协调的组织能力6.勇于参与的竞争意识和不怕困难、奋力攻关的顽强意志7.查阅文献、收集资料及自学的能力8.撰写科技论文的文字表达能力参加数模竞赛的额外收获1）对评优的帮助2）对考研的帮助3）对毕业找工作的帮助五、如何组队？能力互补数学能力强、计算机能力强、写作能力强个性互补组织能力强、埋头苦干型、头脑灵活型专业互补不同专业或相同专业同学的组合性别互补男女搭配，建模不累强调：尽早形成团队，形成领袖，分工合作六、培训内容●建模基本方法训练：优化模型、随机模型、评价模型、微分方程模型等等●数学软件训练：必须要有一名队员熟练掌握（其他队员也需会用）MATLAB、LINGO、SSPS●写作能力训练：按建模论文的格式熟练写出竞赛论文●文字编辑训练：熟练WORD的操作，特别是数学公式的输入。六、培训内容建模方法：优化、数学规划、数据处理、预测与决策、随机统计、计算机仿真、不确定方法、微分方程（本科与专科有所侧重），软件算法●队员素质能力的培养●竞赛题讨论与模拟竞赛七、部分竞赛题一览1992年:(Ａ)作物生长的施肥效果问题(北理工：叶其孝）(B)化学试验室的实验数据分解问题（复旦：谭永基）1993年:(Ａ)通讯中非线性交调的频率设计问题（北大:谢衷洁）(Ｂ)足球甲级联赛排名问题（清华：蔡大用）1994年:(Ａ)山区修建公路的设计造价问题（西电大：何大可）(Ｂ)锁具的制造、销售和装箱问题（复旦:谭永基等）1995年:(Ａ)飞机的安全飞行管理调度问题（复旦:谭永基等）(Ｂ)天车与冶炼炉的作业调度问题（浙大:刘祥官等）1996年:(A)最优捕鱼策略问题（北师大：刘来福）(B)节水洗衣机的程序设计问题（重大：付鹂）七、部分竞赛题一览（二）1997年:(A)零件参数优化设计问题（清华：姜启源）(B)金刚石截断切割问题（复旦：谭永基等）1998年:(A)投资的收益和风险问题（浙大：陈淑平）(B)灾情的巡视路线问题（上海海运学院:丁颂康）1999年:(A)自动化机床控制管理问题（北大：孙山泽）(B)地质堪探钻井布局问题（郑州大学：林诒勋）(C)煤矸石堆积问题（太原理工大学：贾晓峰）2000年:(A)DNA序列的分类问题（北工大：孟大志）(B)钢管的订购和运输问题（武大：费甫生）(C)飞越北极问题（复旦大学：谭永基）(D)空洞探测问题（东北电力学院：关信）七、部分竞赛题一览（三）2001年:(A)三维血管的重建问题（浙大：汪国昭）(B)公交车的优化调度问题（清华：谭泽光）(C)基金使用计划问题（东南大学：陈恩水）2002年:(A)汽车车灯的优化设计问题（复旦:谭永基等）(B)彩票中的数学问题（信息工程大学：韩中庚）(D)球队的赛程安排问题（清华：姜启源）2003年:(A)SARS的传播问题（集体）(B)露天矿生产的车辆安排问题（吉林大：方沛辰）(D)抢渡长江问题（华中农业大学：殷建肃）七、部分竞赛题一览（四）2004年:(A)奥运会临时超市网点设计问题(北工大：孟大志)(B)电力市场的输电阻塞管理问题(浙大:刘康生）(C)酒后开车问题（清华大学：姜启源）(D)公务员的招聘问题（信息工程大学：韩中庚）2005年:(A)长江水质的评价与预测问题（信息工大:韩中庚）(B)DVD在线租赁问题（清华大学：谢金星等）(C)雨量预报方法的评价问题（复旦大学：谭永基）2006年：(A)出版社的资源配置(北工大：孟大志)(B)艾滋病疗法的评价及疗效的预测(天大：边馥萍)(D)煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制（信息工程大学：韩中庚）赛题特点时效性（1998，2003）优化性（60%以上属优化模型）开放性（逐年增强，没有参考答案）综合性（多种方法、多种知识点）八、推荐几个网站美国MCM竞赛网：中国MCM竞赛网：国防科大数学建模竞赛网：数学中国网站：九、几个锻炼机会1）数学中国网举办的网络挑战赛2）五一期间苏北数学建模竞赛）大学生数学建模夏令营4月初公布题目，6月上旬交赛区十、榜样黄志、吴宜辉、李华龙，2003年获全国二等奖，2004年获全国一等奖王双、杨阳、尹倩青，2009年全国二等奖，2010年获美国MCM一等奖王双、杨阳、尹倩青，2009年全国二等奖，2010年获美国MCM一等奖2011年全国一等奖获得者在人民大会堂领奖2011年广西大学学生参加全国大学生数学建模夏令营（深圳）给同学们的建议●经常队内进行讨论，如讨论历年的竞赛题、软件使用讨论、建模方法讨论●主动与指导教师联系。●胸怀大志，脚踏实地十、竞赛中应注意的几个问题1、要有不怕艰苦的思想准备2、合理安排竞赛时间第0天：作好各种竞赛准备（场所，电脑设备，资料等）第1天：7：40坐在电脑前等待下载8：00复印赛题人手一份，分工查找资料，各人独立看赛题至少一个小时，然后再讨论下午（至少晚上）确定做哪一题，弄清题意中午应休息一个钟头，第一天晚上不要太晚第2天：主要任务进一步理清思路，解决细节问题，三人注意分工合作。晚上2点左右休息。论文写作提纲。第3天：解决未解决的问题，完善细节。晚上基本上是通霄达旦完成论文修改、输入、打印。第4天：8：00交论文。然后睡觉！十一、竞赛中应注意的几个问题祝同学们在竞赛中取得优异成绩！