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理学院宫华gonghua1018@163.com13504994125数学建模数学建模竞赛美国数学建模竞赛命题、解题思路解析及论文点评注意事项数学建模:应用数学知识解决实际问题的第一步数学建模:通常有本质性的困难和原始性的创新(关键一步)PureMathvsAppliedMath:“源”（Motivation）远“流”（Impact）长实际问题数学MathematicalModeling数学模型(MathematicalModel)和数学建模（MathematicalModeling)数学模型:对于一个现实对象，为了一个特定目的,作出必要的简化假设，根据对象的内在规律，运用适当的数学工具，得到的一个数学结构。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)数学建模的全过程现实世界数学世界数学知识数学技巧数学应用数学发现……应用数学数学技术数学实验……随机数学代数与几何微积分……数学美学数学哲学数学精神数学素质数学文化数学：几个层次的理解校级数学建模竞赛：4月东三省数学建模联赛：4月中下旬-5月初深圳杯数学建模夏令营：8月全国数学建模竞赛：9月美国数学建模竞赛：2月竞赛内容与形式内容赛题：工程、管理中经过简化的实际问题答卷：一篇包含问题分析、模型假设、建立、求解(通常用计算机)、结果分析和检验等的论文形式3名大学生组队，在3天内完成的通讯比赛可使用任何“死”材料(图书/互联网/软件等),但不得与队外任何人讨论（包括上网讨论）宗旨创新意识团队精神重在参与公平竞争标准假设的合理性，建模的创造性，结果的正确性，表述的清晰性。近年部分竞赛题目06年：出版社的资源配置，艾滋病疗法评价与疗效预测，煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制；07年：中国人口增长预测，乘公交看奥运，手机套餐优惠几何，体能测试时间安排08年：数码相机定位，高校教育学费标准探讨，地面搜索，NBA赛程的分析与评价09年：制动器试验台的控制方法分析，眼科病床的合理安排，卫星和飞船的跟踪测控，会议筹备10年：储油罐的变位识别与罐容表标定，2010年上海世博会影响力的定量评估11年：城市表层土壤重金属污染分析，交巡警服务平台的设置与调度12年：葡萄酒的评价，太阳能小屋的设计2013年全国大学生数学建模竞赛是第22届竞赛，23339队（其中本科组19892队、专科组3447队）。与2012年的1284所院校的21219队（其中本科组17741队、专科组3478队）相比，校数增长3.3%，队数增长10.0%。2013年A题“车道被占用对城市道路通行能力的影响”由贵阳交警队沈齐先生和贵州大学韦维教授命题，B题“碎纸片的拼接复原”由国防科技大学吴孟达教授和毛紫阳博士命题今年各赛区送全国评阅的论文总数是2098份，确定获全国奖共1820队，获奖比例约为7.8%，与去年相比基本持平。其中本科组一等奖273队，二等奖1292队，分别占本科组参赛总队数的1.4%和6.5%；1.选修或自学数学模型课,或参加赛前培训2.了解和掌握常用数学软件的基本用法（Matlab/Mathematica,Lingo,…）3.了解竞赛基本信息（竞赛章程，特别是纪律；论文写作规范；…)4.参加各种类型的数学建模竞赛或模拟赛（校内赛，地区赛，全国赛，美国赛,…)建议：参赛前的准备CUMCM评阅标准清晰性：摘要应理解为详细摘要，提纲挈领,表达严谨、简捷，思路清新,格式符合规范，严禁暴露身份创造性：特别欣赏独树一帜、标新立异，但要合理假设的合理性，建模的创造性，结果的正确性，表述的清晰性。正确性：不强调与“参考答案”的一致性和结果的精度；好方法的结果一般比较好；但不一定是最好的合理性：关键假设(不欣赏罗列大量无关紧要的假设);要对假设的合理性进行解释，正文中引用CUMCM评阅标准:一些常见问题有的论文过于简单，该交代的内容省略了，难以看懂有的队罗列一系列假设或模型，又不作比较、评价，希望碰上“参考答案”或“评阅思路”，弄巧成拙数学模型最好明确、合理、简洁：有些论文不给出明确的模型，只是根据赛题的情况，实际上是用“凑”的方法给出结果，虽然结果大致是对的，没有一般性，不是数学建模的正确思路。有的论文参考文献不全，或引用他人结果不作交代;参考文献应在正文中引用学生参加竞赛中的问题吃透题意方面不足，没有抓住和解决主要问题；就事论事，形成数学模型的意识和能力欠缺；对所用方法一知半解，不管具体条件，套用现成的方法，导致错误；对结果的分析不够，怎样符合实际考虑不周；写作方面的问题(摘要、简明、优缺点、参考文献);队员之间合作精神差，孤军奋战；依赖心理重，甚至违纪（指导教师、网络）。2013东北三省一等奖（本科组）指导教师学校队员沈阳理工大学常一肖高杰陈辰丁志强沈阳理工大学朱申磊杨明董宇王宏栋沈阳理工大学蒋家辉张圆圆孙在鹏宫华沈阳理工大学刘慧萍宋鸣奇韩继东宫华东北三省二等奖（本科组）沈阳理工大学凌周俊姜涛逯晔田贺民沈阳理工大学冯有礼石佩林李亚雯丁志强东北三省三等奖（本科组）沈阳理工大学李盛兴黄一民徐波宫华沈阳理工大学常爱玲丁玲玲尹春鹏孙文娟沈阳理工大学蒋家强郭峰唐宇琳田贺民2013年高教社杯全国大学生数学建模竞赛获奖名单队员一队员二队员三指导教师题号获奖安晓龙陈基政常爱玲丁志强B省级一等奖汤茂亮付建刘慧萍宫华B省级一等奖杨泽渊张楷强洪闻千丁志强B省级二等奖冯有礼蒋家辉管儒青宫华B省级二等奖郑艺洲郑炬波万早雁王俊杰B省级二等奖宋鸣奇郭峰尹春鹏田贺民A省级二等奖2013年美国建模比赛等级人员指导教师二等奖杨策朱申磊杨明王宏栋二等奖李明宇(材料)叶斌(材料)江旭东(材料)王宏栋二等奖尚志(理学院)彭地(装备)郑炬波(装备)雷鸣三等奖熊文慧(装备)程立(装备)张洪磊(装备)宫华三等奖黄为伟(理学院)常一肖(理学院)潘辉(理学院)丁志强三等奖汤茂亮(环化)付建(信息)刘慧萍(理学院)宫华三等奖冯有礼(理学院)孙宏超(装备)许猛(环化)马建军三等奖陈钰(信息)章金伟(信息)周兴(信息)丁志强2013年美国建模比赛等级人员指导教师二等奖杨策朱申磊杨明王宏栋二等奖李明宇(材料)叶斌(材料)江旭东(材料)王宏栋二等奖尚志(理学院)彭地(装备)郑炬波(装备)雷鸣三等奖熊文慧(装备)程立(装备)张洪磊(装备)宫华三等奖黄为伟(理学院)常一肖(理学院)潘辉(理学院)丁志强三等奖汤茂亮(环化)付建(信息)刘慧萍(理学院)宫华三等奖冯有礼(理学院)孙宏超(装备)许猛(环化)马建军三等奖陈钰(信息)章金伟(信息)周兴(信息)丁志强美国大学生建模竞赛的发展历程•Fusaro1985年发起数学建模竞赛(MCM)90队•1989年中国大学生首次参加（4/211）•1996年中国大学生首次获Outstanding奖•1999年开始ICM（跨学科数学建模竞赛）•2006年中国参赛队过半466/748，194/224•2010年中国参赛队2186/2610，84%•2011年中国参赛队3060/3509，87%2019/12/252013MCMStatistics•5636teamsparticipated•4highschoolteams(1%)•375USTeams(7%)•5261ForeignTeams(93%)fromCanada,China,Finland,Germany,HongKong,India,Indonesia,Mexico,Malaysia,Singapore,SouthKorea,Sweden,UnitedKingdom•11OutstandingWinners(1%)•13FinalistWinners(1%)•858MeritoriousWinners(15%)•1650HonorableMentions(29%)•3094SuccessfulParticipants(55%)•10UnsuccessfulParticipants(1%)BeijingUniv.ofPostsandTelecomm,FudanUniversity,NanjingUniversity,PekingUniversity,ShandongUniversity,ShanghaiJiaotongUniversity,TsinghuaUniversity,China近10年美国竞赛试题综述•01A自行车车轮选择，B飓风交通疏散问题，C斑马贻贝的扩散与控制•02A风与喷水池控制，B航空公司机票超订问题，C灌木蜥蜴数量问题•03A特技演员保护纸箱问题，BGamma刀治疗方案，C机场安检（EDS，ETD）起飞时间安排方案•04A指纹识别问题，B快速通过系统的改进，C计算机系统安全问题•05A洪水灾害估计，B公路收费亭最佳数目设置，C不可再生资源的管理2019/12/25近10年美国竞赛试题综述•06A喷灌系统管理与移动问题，B机场轮椅使用问题，C抗击艾滋病的协调问题•07A不公正的选区划分，B飞机就座问题，C器官移植：肾交换问题•08A题：可能的严重后果（全球温度的上升而导致的北极冰盖的融化对陆地的影响）B题：创建数独智力游戏（研制构成不同难度的数独智力游戏的算法，C医疗保健服务(医保)系统评价•09A环岛交通管理，B能源和手机，C题:创建食物系统—重建受到人类影响的生态系统•10A棒球棒甜蜜点(最佳击球点)问题，B犯罪学(连环谋杀案搜索)问题，C大太平洋塑料垃圾带2019/12/25近10年美国竞赛试题综述•11A，滑雪滑道设计B，通讯频道问题，C电动汽车前景问题•12A树的叶子，B沿着大长河露营，C破案模型•13A布朗尼锅B淡水水资源战略C地球健康2019/12/25PROBLEMB:Water,Water,EverywhereFreshwateristhelimitingconstraintfordevelopmentinmuchoftheworld.Buildamathematicalmodelfordetermininganeffective,feasible,andcost-efficientwaterstrategyfor2013tomeettheprojectedwaterneedsofpickonecountryfromthelistbelowin2025,andidentifythebestwaterstrategy.Inparticular,yourmathematicalmodelmustaddressstorageandmovement;de-salinization;andconservation.Ifpossible,useyourmodeltodiscusstheeconomic,physical,andenvironmentalimplicationsofyourstrategy.Provideanon-technicalpositionpapertogovernmentalleadershipoutliningyourapproach,itsfeasibilityandcosts,andwhyitisthe“bestwaterstrategychoice.”Countries:UnitedStates,China,Russia,Egypt,orSaudiArabia初评（triage)是否回答解决问题，重点看摘要，综述整篇文章，各节提供综述有帮助甄别（screening)考察模型，清晰模型和坚实分析可得较高分，分析、结果和写作的一致性是重要的。终评（final）目的挑选优秀论文，细节比较，最后若干篇每个评委都要看，讨论后遴选outstanding,finallist国防科技大学吴孟达上海2010年7月18日解题思路26命题思路解题思路论文点评综合评述解题思路27来自于人们司空见惯的日常生活现象—医院住院排队现象—的一道题目问题本身非常浅显明白，专业门槛低，但解决问题中却涉及较深刻的排队论理论问题，当无法通过理论方法获得最优解时，可以通过仿真优化方法获得实用效果令