2017年數學建模美賽六種題型怎麼理解，應該怎麼選題，菜鳥怎麼樣才能獲M獎？
2017年數學建模美賽公布題型，ABCDEF六種，A連續 B離散 C數據見解 D運籌學／網路科學 E環境科學 F政策 應該著重學習哪幾個題型？應該怎麼學習才能獲M獎呢？隊內兩隻小白一隻有點經驗，都是計算機
這一句話問了三個問題，先講結論再解釋：
- 所謂6種題型，提示了部分題目的內容，但如果作為選題依據，作用非常有限。如果是為了更好的選題，搞清楚MCM與ICM的區別，可能更有幫助。
- 選哪道題不是特別重要，重要的是應該「儘快」選題。競賽時間是固定的，選題的時間越長，做題的時間越少。選題多花1小時，意味著建模和寫論文的時間就少了1小時。
- 能獲什麼獎主要看實力，其次看運氣。準備越充分，勝算越大。如果不想碰運氣的話，早點動手準備吧。
六種題型怎麼理解
首先，MCM/ICM（2016年起）每年共有6道題，不是6種題，MCM是ABC三題，ICM是DEF三題。對6道題目類型的描述，不是嚴格的劃分，角度和依據都不相同。
continuous和discrete是指模型的類型，data insights是指問題數據的特徵，operations research/network science和environmental science是指問題涉及到的學科，而environmental science和policy又是指問題本身的背景。這不是按照同一標準對題目進行劃分，之間有重疊。最顯然的，如果認為continuous和discrete是互補的，那麼其他4道題目應該可以分別歸入其中某一類。
其次，這些一兩個詞的描述過於籠統、寬泛，無法體現題目的具體特徵，特別是A、B、F題的描述，提供的信息非常少，說了幾乎等於沒說。continuous、discrete把所有的模型全包括了。policy範圍也太廣，人類主宰世界，方方面面都可能涉及政策問題。而且F題也是2016年新增加的，只有2016年一年的題目（難民問題），暫時還看不出來什麼規律。
而C題和D題的特徵相對具體一些。比如，針對2016年起MCM新增加的C題，COMAP（Consortium for Mathematics and Its Applications）專門發布了一份 文檔 （ 中文簡介 ）說明其特徵。概括起來，MCM的C題與數據有關，雖然稱不上大數據，但壓縮包也在100MB以上，與MCM/ICM其他題目相比，數據量算是大的（實際上以往MCM/ICM的題目很少給數據），這就要求選這一題的參賽隊要熟悉數據處理的基本方法，包括預處理、後處理等，並掌握相應的編程技能或是相關軟體的使用方法。模型、方法方面，可能主要集中在統計、模式識別等方向。再比如D題如果是網路科學的問題的話，所用到模型、演算法、軟體比較集中，有章可循。近幾年網路科學是一個熱門研究領域，演算法、軟體包括可視化的軟體都很多，如果對這一領域的相關知識和軟體都比較熟悉，選題時可以重點關注D題。
E題環境科學，大體上會集中在環境污染、資源短缺、可持續發展、生態保護等幾個方面。對問題的背景有一定的提示作用，但是範圍仍然很廣，模型、方法沒有明顯的特徵。
所以，顯然無法僅僅根據這些提示就進行選題，至多是，排除某個題目不考慮（如，計算能力差的隊可以不選C題）。如果僅從選題的角度出發，搞清楚MCM競賽與ICM競賽的區別，可能更有幫助。
MCM與ICM的區別國內常說的美國賽，其實是兩個競賽，MCM即Mathematical Contest in Modeling，直譯為數學建模競賽，和ICM即The Interdisciplinary Contest in Modeling，直譯為交叉學科建模競賽。因為兩者均由COMAP主辦，共用同一套報名系統，競賽時間完全一致，同時發題，同時收卷，交卷地址和郵箱相同，同時公布成績，證書相似，這些形式上的共同點，使一部分參賽隊忽視了兩者間的差異。
- MCM是1985年開賽，而ICM是1999年才開始第一屆。這也是AB兩題分別是continuous和discrete的原因，因為開始的時候只有MCM競賽，這樣劃分有一定道理。
- 兩者名稱不同，題目的風格有較大的差異。一般MCM競賽題目較具體，表述簡潔，要求明確，ICM競賽題目更開放，問題更「大」，更宏觀，篇幅較長，往往是全球範圍內共同關心的問題，因此一般不依賴特定的文化背景或生活習慣。而MCM的題目中則有相當一部分是以美國生活為背景，其他國家特別是中國參賽者不熟悉。這一點在後面還會講到。
- 兩者雖然均由COMAP主辦，但是COMAP只負責宣傳、報名、出版等公共事務，而命題、評審等工作均由各自的組委會負責，兩個競賽從主席到評委都不相同，只有個別專家兩個競賽的活動都參加。根據最新的 2017 MCM/ICM Flyer ，兩者組委會的構成不完全相同。MCM設Contest Director、Executive Director、Associate Director、Founding Director和Advisory Board。ICM設Contest Director、Executive Director、Associate Director和Head Judges。以上職務中兩者只有Executive Director是相同的，均為COMAP總裁Solomon A. Garfunkel先生，其他沒有重疊。據此推斷，兩個競賽的命題、評審等工作應該是各自獨立進行，因此兩者在題目風格、評審尺度、取獎比例等方面均有差別。
- 兩個競賽參賽隊數和構成不同，獎項比例也不一樣。根據COMAP公布的 報告 ，2016年MCM有7421支隊伍參賽，其中美國參賽隊389支，其他7032支隊伍主要來自中國，評出Outstanding 13個（約0.18%），Finalist 22個（約0.3%），Meritorious 594個（約8%），Honorable Mention 2604個（約35%）；而2016年ICM有5025支隊伍參賽，其中美國參賽隊91支，評出各獎項的個數分別為14、15、935、2287，相應比例約為0.28%、0.30%、18.6%、45.5%。簡單的說有這麼幾個特點，MCM/ICM競賽主要是中國的參賽隊，美國的隊伍主要參加MCM，而ICM的評獎比例更高一些。有人整理了2012年之前的競賽數據，並做了詳細地分析，有興趣的朋友可以看一下這篇文章： 美國大學生數學建模競賽數據及評閱分析 。
- 同樣根據上面這篇文章中的數據，兩個競賽每年的取獎比例並不是一個固定的數值，有一定的波動。有可能是確定一個大致的比例，再根據當年論文的質量，確定獲獎論文。兩個競賽也可能因為組委會成員不同，具體的操作方式也不一樣。
- 近幾年ICM競賽要求論文正文部分不超過20頁，而MCM沒有類似要求。這對母語非英語的參賽者來說，有一定影響。
綜合以上兩點，賽前可以根據題目的特點，有針對性的做一些準備工作，根據自己隊伍的實際情況，大致確定參加哪一個競賽即可，不需要，也沒辦法確定具體選哪個題目，選題只能在拿到題目之後進行。
如何選題拿到題目之後，選題時可以考慮以下幾個因素。
- 儘快選題。無論選哪個題，都要快。競賽時間短，每一分鐘都很寶貴，花費在選題環節上的時間越多，留給後續環節的時間就越少。即使省出來的時間用來睡覺，也能提高效率。很多隊伍前松後緊，拿到題目猶猶豫豫，左右搖擺，幾個小時都不能確定選題。而到了最後，論文寫不完，或者寫完了沒時間加工修改。在選題環節花費大量的時間是很不划算的。
- 揚長避短。任何一個參賽隊，應該對自己的實力和特長有準確的認識和把握。選擇最熟悉，最有把握，最有想法的題目，迴避自身弱項。比如，計算能力差的隊一般不要選擇需要大量編製的題目，收集整理資料能力弱的隊不選那些需要查找大量數據的題目，等等。
- 國情、文化背景。MCM/ICM中不少題目是以美國生活為背景的，很多背景知識對於中國學生來說，非常陌生。MCM2006B題要解決機場的輪椅安排問題（Wheel Chair Access at Airports），而在中國的機場，很少有航空公司會為乘客準備輪椅，這個問題在中國幾乎是不存在的。可能很多中國學生拿到題目之後，第一個疑問是，為什麼機場會有輪椅？MCM2009A題要求設計交通環島的信號燈（Designing a Trafficf Circle），題目中提到stop sign和yield sign。中國的交通法規中沒有這兩個標誌，絕大多數中國學生不知道這兩個標誌的含義。但是對美國學生來說這是常識。MCM2010A題是關於棒球棍上最佳擊球點的問題，中國學生打過棒球的應該不太多。MCM2013A題要求設計更好的烤盤（The Ultimate Brownie Pan）。烤箱在美國是最常見的廚房電器，即使是用於出租的公寓，烤箱和灶、油煙機、冰箱是最基本的配套設施。但是在中國，直到最近幾年才有部分大中城市的個別家庭開始購置烤箱。中國學生對烤箱、烤盤、烘烤過程完全沒有概念。類似的情況還有MCM2002B題機票超訂問題（Airline Overbooking），MCM2004B題快速通道系統（A Faster QuickPass System），MCM2005B題收費站設計問題（Tollbooths)，MCM2007A題選區劃分問題（Gerrymandering），ICM2008C題醫保系統問題（Finding the Good in Health Care Systems），MCM2014B題教練排名問題（College Coaching Legends），ICM2016F題難民問題（Modeling Refugee Immigration Policies）等等。雖然這些知識都不是秘密，可以查到相關的資料，但是中國學生需要花費幾個小時才能搞清楚美國學生從小到大都知道的常識。如果理解不準確，還有可能影響最終的方案。選題的時候要考慮這一因素的影響。
如何備戰
數學建模競賽自身的特點決定了評獎有一定的偶然性，最終的獎項主要由實力決定，但不完全由實力決定，運氣也有很大影響。兩者大體上是七三開，或者八二開，偶然因素大概會影響半個或一個獎勵等級，不會到兩個等級。也就是說，一個實力大致能拿H的隊，運氣好一點，或許可以拿到M，但怎麼都不可能衝擊F或者O。而對於O或者F這樣高等級的獎勵，偶然因素的影響可能更大一些。也就是說，有把握拿M的隊，都有機會爭取F或者O。講的誇張一點，就算命題人組一個隊親自上陣，雖然M肯定是有把握的，但也不能保證一定能拿O。
運氣可遇而不可求，所以只能通過提高自身實力來提高獲獎的可能性。所謂建模實力，大致可以分為模型儲備、計算能力和寫作水平三個主要方面。
模型儲備主要是指參賽隊的數學基礎，對常見模型、方法的理解，以及靈活運用這些知識的熟練程度。熟練掌握的模型越多，解決問題時的眼界越開闊，可選擇的方法也越多。常見的模型和方法在主要的數學建模教材，或各種開放課程中都有介紹，每個參賽隊都應該掌握以下這些內容：
- 微積分
- 線性代數
- 概率論與數理統計
- 規劃模型
- 微分方程模型
- 圖論模型
- 計算機模擬方法
再擴展一點，可以了解以下內容：
- 博弈論模型
- 微觀經濟學基本原理
- 元胞自動機模型
- 群體決策模型
- 智能計算（遺傳演算法、模擬退火演算法、蟻群演算法等）
- 基本的數字圖像處理方法
- 常見的模式識別演算法（聚類演算法、神經網路、支撐向量機等）
這個列表可以一直寫下去，但是有了這些模型的儲備，粗略估計可以應對80%以上的問題。
特別注意，時間有限，精力有限，短時間內不可能精通所有的模型和演算法，基本模型要熟練，擴展方法可以先掌握思想、原理，適應的場合，應用的條件，優缺點等基本信息，再了解細節。
計算能力數學建模競賽對計算能力的要求，與ACM的ICPC程序設計競賽的要求不一樣，範圍更廣，不只是編程。程序設計競賽的高手，不見得能夠完成數模競賽中的計算任務。數學建模競賽所需的計算機技能大體如下：
文獻檢索，數據收集（搜索引擎，資料庫）
- 編程能力
- 至少能夠熟練使用一種高級語言
- 常見的數值計算方法
- 常用的圖論演算法
- 文本文件讀取、處理
- 數字圖像（基本概念，讀取，簡單加工）
常用圖表繪製
參考文獻管理
科技論文排版（規範，軟體）
文本文件編輯器（*）
正則表達式（*）
版本控制（*）
註：加*項目為可選項
論文寫作寫作是數模競賽中最關鍵的一步，因為競賽的作品就是論文，三個人幾天的勞動成果都要在論文中體現。沒寫出來，寫不出來，或者沒有恰當的寫出來都會影響競賽成績。
對於美國賽而言，論文寫作水平是指兩個方面，一是會不會寫科技論文，二是英文表達能力如何，也就是會不會用英文寫。如果模型做的不好，自然寫不出來好論文，但是更普遍的現象是，模型做的不錯，但是沒寫好，最後成績很差。
寫作是個大話題，一兩句話說不清楚，這裡推薦一本書 《正確寫作美國大學生數學建模競賽論文》 ，這是 美國大學生數學建模競賽指導叢書 中的一本，是由COMAP與高等教育出版社聯合策划出版的，好象也是市場上唯一一本專門針對數學建模競賽論文寫作的參考書。看完這本就差不多了。
除了這本書，往年的優秀論文也是必須要看的，而且要認真看，認真研究。
當然，只看書和優秀論文是無法提高寫作水平的，一定要自己動手寫。寫完與優秀論文對比，或者請老師點評，再修改，逐步提高。
時間安排上面所說的這些能力，不是一兩天能夠練成的，要有一個漫長、艱辛的過程，有計劃地實現。競賽前的準備工作大體可以分為三個階段：
- 學習數學建模課程。這一階段主要解決模型儲備問題。同時，在學習的過程中，通過不斷的練習，逐步提高計算能力和寫作水平。可以選修所在學校的課程，也可以通過網上的開放課程完成。
- 賽前培訓。這一階段主要是了解競賽要求，熟悉往年賽題，研讀優秀論文。第一個階段的學習所獲得的知識和能力，不是針對特定競賽的，是普遍適用的。而這一階段的培訓非常有針對性。
- 模擬賽。所謂模擬賽，就是選擇難度相當的題目，嚴格按照競賽時間要求（包括起始的時刻）進行，寫出完整的論文。模擬賽後，一定要分析論文，可以請有經驗的老師點評，也可以自行對照檢查。只有分析出論文的優缺點，才能改進提高。這是檢驗自身實力的最好方法。至少要進行一次，有條件的話，兩次以上效果更好。如果之前沒有參加過類似競賽，又不進行模擬賽，直接參賽的話，時間就是一個大問題，這樣參賽隊很有可能無法在競賽指定的時間內完成題目要求的各項任務。
總結
如果上面講的這些都能做到，M獎就不遠了。但是最後還要講一點，數模競賽是手段，不是目的。獎項雖然重要，也可以以獎項論英雄，但是不要僅以獎項論英雄，關鍵是要看參賽的整個過程中，是否有收穫。如果說獲獎就有收穫，沒獲獎就沒收穫，時間、精力就白費了，那麼這個競賽就是失敗的，也不是競賽的初衷。無論獲獎與否，要看整個過程中建模能力是不是提高了，計算能力是不是提高了，寫作水平是不是提高了，這些才是真正的收穫。
對於認真準備，積極備戰的參賽隊，不能保證他們一定能獲獎，H獎都不能保證，但是可以保證他們一定有收穫。
美賽的偶然性相對來說還是比較大的，只要儘力準備，沒有不可能的事情，小白拿O獎的都發生過。需要注意的主要是論文儘可能寫規範，模型方法之類，是好是壞見仁見智。
只想說一句
願火星沒有城市 城市沒有大壩 大壩沒有收費站 收費站沒有自動汽車 自動汽車不用排隊我的心好累
真的占坑，smart growth ing。17.1.20第一天：一個隊友喝雪碧撒鍵盤上了主板燒了，回家修電腦去了。繼續碼。搜了倆大學Master論文，還都是985，除了一個Chapter其他完全一樣，細節修改通過查重，難以想像以後的工程師中會有這樣的人。不懂抄襲和借鑒的區別還能讀到Master真可怕。(￣◇￣;)兩個城市數據找了一下午，終於在UK ONS和US CB選了倆符合要求的。確定了整體思路，定了一二問模型，圖，代碼ok了，睡覺睡覺。
17.1.21第二天：
感覺這次睡的好多，早上睡到9點，中午又睡了2個小時，效率比較低，到晚飯就做完了兩問。第三問開始我們有了分歧- -！粒子法有點民科不過用的人少哎，先吃晚飯～睡覺.明天寫完。17.1.22第三天：清早，定了，還是用有數學證明的傳統啟發式演算法。看有人說34問不用模型？excuse me？經驗判斷的話還建模幹啥，左拐STP民科分析。20:00，負責模型演算法的我已解放。看托福大神隊友直接寫英文論文了。17.1.23第四天：翻譯 latex22:00 苦惱於起名字
有天突然想去贊比西溜達溜達看大壩；然後上高速時順帶優化了一下收費站；走著走著又得協調好自駕車的合作；走進機場優化了安檢處的乘客吞吐量；到了非洲又發現需要可持續發展的城市；最後痛定思痛還是決定移民火星！可是最開始你只是想去贊比西河看風景，一不小心卻改變了世界，改變了世界！
再見，我去修水壩了。
最終放棄了俢水壩，選擇了建收費站……
來統計統計選E題吹牛皮但沒數據的小夥伴
#聰明的美國人系列
於是新澤西州公路管理局選擇向中國大學生求助2333
報道如下：
New Jersey spends by far the most money per mile on its state roads, even though they rank near the bottom in terms of their overall condition, according to a study released Wednesday.
The study by the California-based Reason Foundation concluded that New Jersey spends $2 million per mile to maintain and operate its state roads.
In terms of the cost-effectiveness of the state』s highway system, that is, the overall condtion of its roads as measured against the cost of maintaining and operating them, New Jersey ranked 48th in the nation, behind Hawaii and Alaska, according to the Reason Foundation』s 21st Annual Highway Report.
Wyoming, Nebraska and South Dakota had the three most cost effective state highway systems, respectively, according to the report, which is based on 2012 data, and titled the 21st Annual Report on the Performance of State Highway Systems.
New Jersey also had the sixth highest administrative costs for operating its state roads, at $44,000 per mile, versus $10,500 nationwide, the study found.
New Jersey had the 10th most congested roads in the nation, according to the study.
A spokesman for the state Department of Transportation, Stephen Shapiro, released a statement noting that New Jersey is the most densely populated state in the nation, and one of the most heavily developed, with busy ports and a key stretches of the I-95, I-78 and I-80 corridors. That means its aging highways take a pounding not only from its own cars and trucks, but from those of other states as well.
「This makes our construction projects far more complex than they might be otherwise. In order to minimize the impact on traffic, our projects must be done in smaller stages and often work can only be done at night, increasing the time and cost it takes to complete a job,」 Shaprio stated. 「New Jersey also is a prevailing wage state requiring union labor for our projects, it is one of two states that pays utilities for relocation costs, and high real estate values increase the costs of rights-of-way acquisition.」
The nationwide study by the libertarian-leaning think tank was released amid a growing debate in New Jersey over how to pay for the state』 s aging infrastructure. The state Transportation Trust Fund, the main account used to pay for substantial overhauls and new construction of roads and bridges, is nearly empty.
While some lawmakers have called for a hike in the state gasoline tax to replenish the fund, Gov. Chris Christie has resisted the idea.
Yesterday, Assemblyman John Wisniewski, the chairman of the Assembly Transportation, Public Works and Independent Authorities Committee, said he would explore merging the state Department of Transportation, New Jersey Turnpike Authority and NJ Transit during hearings scheduled to begin next Wednesday.
The same day, a new coalition of business and labor groups, ForwardNJ, held its first press conference, laying out options to pay for roads and bridges that included a gas tax hike and a merger.
Steve Strunsky may be reached at sstrunsky@njadvancemedia.com. Follow hin on Twitter @SteveStrunsky. Find http://NJ.com on Facebook.現在放棄，寒假就開始了
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extbf{2017.01.24. 04:39:35 finished}
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再見，我們去收費站了
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我們可能在一個假收費站QAQ
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在國內交著那麼貴的過路過橋費，遇上節假日還堵的不行的情況下，
我們竟然開始思考怎麼幫美國優化收費站，有點難過QAQ-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
現在充滿了迷之驕傲，別說美國，全世界的收費站都是我的了2333333333
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抱了大腿的條件下，我以為我會閑的飛起，就像一隻小小狗，
然而太美的承諾還是因為太年輕，flag立起來打臉啪啪的，終於胡逼逼完了一篇論文，我也不知道我寫了什麼，反正頁數沒超。以後再也不做數模了，做表情包也不做數模！
大家再見 我移民火星了
請問統計局們平時都在幹嘛？？？
為了建個大壩已經瞎編了幾十個變數了…要炸要炸，看著隊友一副生無可戀的樣子…來生不如學水利……啊現在是22號凌晨5點半 睡不著來玩會兒…建模的隊友還在抓耳撓腮弄main report 的模型（我是寫論文的），都是一晚上沒睡 我的天第二問剛開了個頭 不知道小水壩該放哪兒 ，VPN連了又斷斷了又連 ，一想9點就要論文給老師改了 我是誰我在幹啥 尚比亞和辛巴威人民會不會來揍我玩兒 第一問的brief report已經編了一堆玩意兒了 ------------------------同房間的E題組已經睡過去了又醒了----------------------好餓 …22號上午10點半…第一問基本上弄完了送去修改了……第二問……隊友絕望了然後又燃起希望開始瞎編了……簡直神數據神分析……不說了我填坑去了……-----------------------啊告一段落-----------------------其實感觸最深的是被隊友支配的恐懼 做人還是要淡定點啊再說，就算進了坑，要想著怎麼爬出來啊不要放棄對不對！對不對！
有毒23333不想和川普說話並向他扔一個中小型城市
占坑，先去機場過安檢
整整四天四夜，屋子裡回蕩著三個人互相叫爸爸的聲音：
「這個爸」「哪個爸？」「總共幾個爸？」「爸有多大？」「爸在哪兒？要是飆起來英文，就開始罵了起來：
This damn!That damn!Grate damn!這題沒法兒做了（攤手）選e…最開始想用CA…後來想換層次分析…後來想想太low了…然而現在已經根本不想擺模型只想放統計局數據然後當成奧林匹克地理競賽打…
第七題，去火星先發展黨員成立黨組織！
我決定先小憩一會！占坑 自動汽車我愛你
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