在数学建模中,排版、建模、画图和沟通往往会用到很多软件,好的软件会是建模过程更加轻松。对于初次参加美赛的同学对很多建模软件、编程语言大家不是特别熟悉,今天的主要任务就是给大家介绍几款参赛必备软件!
1.介绍
MATLAB里的所有运算都是以矩阵为基础的，所以想学好MATLAB，线性代数是必须的，交互界面非常友好，并且支持全中文界面，MATLAB自身就是一个数值运算及绘图的平台，编程语法和C非常相近，有一定C语言基础的同学找本入门教材/算例走一遍流程就能上手。非官方统计，MATLAB使用者占每年参赛者半数，并且许多学校的赛前培训备战也以matlab作为基础培训软件。
2.优点
好上手、好绘图、网上的教学资源多、算例多、什么都能干。
3.使用技巧
（1）循环优化：尽量避免在循环中进行矩阵维度的动态增长，这会大大降低程序运行效率。可以预先分配好矩阵的空间，例如B = zeros(100,1);然后在循环中对B的元素进行赋值。
（2）向量化操作：将循环操作转换为向量化操作能显著提高运行速度。比如计算向量A的每个元素的平方，使用A.^2比使用for循环逐个计算要快得多。
（3）函数编写规范：在编写函数时，尽量使用输入输出参数进行数据传递，避免使用全局变量，这样可以提高函数的独立性和可维护性。
（4）命令历史记录：可以通过命令历史记录窗口查看之前输入过的命令，双击即可再次执行，方便重复操作和查找之前的代码。
（5）快捷键使用：熟悉一些常用的快捷键，如Ctrl+C和Ctrl+V用于复制粘贴，Ctrl+Enter可以在脚本中运行当前行或选中的代码块。
（6）帮助文档使用：当遇到不熟悉的函数或功能时，及时查阅 MATLAB 的帮助文档。可以通过help function_name命令查看函数的帮助信息，也可以在命令窗口输入doc打开帮助文档浏览器。
1.介绍
配上好用的编译器，比如Pycharm。“何以解忧，我有python”
Python最大的优点是有许多AI算法的第三方包，而且是开源的，如果你使用Python作为建模软件，再熟悉如何使用社区，基本可以把美赛变成一个改代码的搬砖活动，比如大数据处理的很多算法，在Python社区有开源共享的算例和源代码，你要做的就是迅速结合你的题目读懂源代码然后改编实现你自己的代码。
2.优点
配上各种编译器基本上啥都能干，解决特定问题能力极强，社区资源丰富。
3.使用技巧
（1）利用列表推导式快速生成列表，比如生成一个包含 1 到 10 的平方的列表，无需使用循环语句逐个添加元素。
（2）用 f-string 进行字符串格式化，使字符串拼接和变量插入更加直观和易读。
（3）利用字符串的 join 方法将列表中的字符串元素连接成一个字符串，比逐个拼接效率更高。
（4）利用 with 语句和自定义的上下文管理器来确保资源的正确分配和释放，比如文件操作、数据库连接等场景，自动处理打开和关闭等操作。
（5）使用 lambda 表达式创建匿名函数，适用于一些简单的、一次性的函数定义。
（6）使用 importlib 模块动态导入模块，在需要根据不同条件导入不同模块时非常有用。
1.介绍
SPSS可以进行描述性统计、均值比较、一般线性模型、相关分析、回归分析、对数线性模型、聚类分析、数据简化、生存分析、时间序列分析、多重响应等几大类，SPSS也有专门的绘图系统，可以根据数据绘制各种图形。
2.优点
功能强大、简单易学SPSS的优点是统计功能强大，操作简便。
3.使用技巧
（1）巧用描述性统计：在 “分析” - “描述统计” - “描述” 中，将多个变量一次性选入，可同时获取多变量的均值、标准差、最小值、最大值等基本统计量，快速了解数据全貌。
（2）高效相关分析：进行相关性分析时，若变量较多，勾选 “标记显著性相关性” 选项，输出结果中显著相关的系数会自动标记，能快速定位有意义的变量关系。
（3）方差分析细节：执行方差分析后，除查看整体 F 检验结果，点击 “事后比较”，选择合适的多重比较方法（如 LSD、Tukey 等），能清晰知晓各分组间具体差异情况。
（4）回归分析技巧：做线性回归时，利用 “统计量” 选项勾选 “共线性诊断”，可检查自变量间是否存在共线性问题，确保回归结果的准确性和可靠性。
（5）图表构建器：通过 “图形” - “图表构建器”，以直观的拖拽方式构建各种复杂图表。如将 “销售额” 拖至纵轴，“时间” 拖至横轴，快速生成销售额随时间变化的折线图。
（6）图表个性化：在图表生成后，双击图表进入图表编辑器。在这里，可自由更改颜色、字体、坐标轴刻度、添加数据标签等，让图表更契合报告需求。
1.介绍
LaTeX是一种基于TeX的排版系统，利用这种格式系统的处理，即使用户没有排版和程序设计的知识也可以充分发挥由TeX所提供的强大功能，不必一一亲自去设计或校对，能在几天，甚至几小时内生成很多具有书籍质量的印刷品。
2.优点
由于数学建模论文页数较多，格式标准，因此LaTeX排版更加美观。
3.使用技巧
（1）在 Word 中，可以通过 Mathtype 的插件将 Mathtype 公式转换为 Latex 公式
（2）全局修改：在导言区使用 \linespread{行距} 命令
（3）局部修改：使用{}花括号的同时，要使用 \selectfont 使命令立刻生效，如\linespread{1.2}\selectfont
（4）缺省基础行距是1.2号倍字号大小，例如使用 \linespread{1.5} 将获得1.8倍左右字号大小的行距。
（5）在多行公式中若想如下自定义公式编号，使用\tag{label}即可。
（6）插入图片时常用的 htbp。htbp表示的意思是latex会尽量满足排在前面的浮动格式，h：here，表示在此处；t：top，表示在顶部，b:bottom,表示底部，p:page,表示在本页。
1.介绍
Mathtype可帮助用户在各种文档中插入复杂的数学公式和符号，数学公式编辑器工具可以轻松输入各种复杂的公式和符号，与Office文档完美结合，显示效果好，比Office自带的公式编辑器要强大很多
2.优点
专门写数学公式的软件，写公式很方便的
3.使用技巧
（1）手写公式时，尽量夸大标准字母和下标字母的对比度
（2）用「Ctrl+Alt+M」快捷键扫描时尽量放大原图
（3）切记不能贪多，有时候一次识别太多会出现卡死的情况，建议一次最多不要识别超过十行的文字和公式。
（4）每个免费账号每个月有固定的识别次数，用完了会提醒升级会员，不过一般不会超出，超出了也可以再使用新邮箱注册登录的。
1.介绍
亿图图示模板通过丰富设计元素和绘图实例，以及可使用的社区大量精品模板，显著提高设计及制图效率。在着力提升用户效率方面，亿图图示比Visio更加适配中国用户的习惯，通过模板社区功能为用户提供大量精品模板，也给用户提供了可以自由展示、分享作品的平台，达到优质资源共享的作用。
2.优点
丰富的绘图类型，操作界面简洁直观，功能布局合理。
3.使用技巧
（1）快速添加文本：选中图形后，直接双击图形即可进入文本编辑状态，输入所需文字内容。也可使用 “文本框” 工具在画布上任意位置添加独立的文本框。
（2）文本样式调整：选中文本后，在 “文本” 菜单中可设置字体、字号、颜色、加粗、倾斜、下划线等样式，还能调整文本的对齐方式和行距等。
（3）文本与图形关联：通过 “插入” - “超链接”，可以将文本与其他图形、页面或外部文件等建立链接，增加绘图的交互性和信息丰富度。
（4）自定义画布：根据绘图内容和需求，在 “页面设置” 中自由调整画布的大小、方向和背景颜色等，使绘图区域更符合设计要求。
（5）同时选中多个图形，利用 “排列” 菜单中的 “对齐” 和 “分布” 功能，可轻松使图形横向或纵向对齐，以及均匀分布，使绘图布局更整齐、美观。
（6）点击 “符号” 或 “图标” 按钮，在搜索框中输入关键词就能找到相关的符号和图标，为绘图增添更多细节和专业感。
1.介绍
Microsoft Visio是Windows 操作系统下运行的流程图软件，它现在是Microsoft Office软件的一个部分。Visio可以制作的图表范围十分广泛，利用Visio的强大绘图功能绘制地图、企业标志等。最主要还是用来画流程图、示意图。
2.优点
Visio 自带丰富的模板，涵盖流程图、组织结构图、网络拓扑图等多种类型。
3.使用技巧
（1）使用铅笔工具绘制图形时，若绘制的线条接近直线或圆形，Visio 会自动将其校正为标准形状。
（2）长按鼠标左键绘制，松开后可继续绘制下一段线条，无需重复选择工具。
（3）按 Ctrl+G 组合键可将它们组合成一个整体，方便统一移动、缩放等操作。若要对组合内的单个形状进行编辑，可按 Ctrl+Shift+G 解组。
（4）在 “开始” 选项卡的 “段落” 组中，点击 “自动调整” 按钮，可让文本根据形状大小自动调整字号和换行，确保文本完整且美观地显示在形状内。
（5）使用鼠标滚轮可快速缩放绘图区域。若要平移绘图页，可按住 Ctrl 键并拖动鼠标。此外，在绘图区右下角的缩放滑块也能方便地调整缩放比例。
（6）在 “视图” 选项卡中，可快速切换到不同的视图模式。
1.介绍
Origin是简单易学、操作灵活、功能丰富全面的画图软件，既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。目前，它似乎已成为专业论文SCI的标配绘图软件。
2.优点
简单易学、操作灵活、功能丰富全面的画图软件
3.使用技巧
（1）使用铅笔工具绘制图形时，若绘制的线条接近直线或圆形，Visio 会自动将其校正为标准形状。
（2）长按鼠标左键绘制，松开后可继续绘制下一段线条，无需重复选择工具。
（3）按 Ctrl+G 组合键可将它们组合成一个整体，方便统一移动、缩放等操作。若要对组合内的单个形状进行编辑，可按 Ctrl+Shift+G 解组。
（4）在 “开始” 选项卡的 “段落” 组中，点击 “自动调整” 按钮，可让文本根据形状大小自动调整字号和换行，确保文本完整且美观地显示在形状内。
（5）使用鼠标滚轮可快速缩放绘图区域。若要平移绘图页，可按住 Ctrl 键并拖动鼠标。此外，在绘图区右下角的缩放滑块也能方便地调整缩放比例。
（6）在 “视图” 选项卡中，可快速切换到不同的视图模式。
1.介绍
号称最精准的翻译软件，是美赛翻译软件中的一匹黑马，DeepL的优点主要在于翻译结果的句子通顺且有一定润色，相比Google翻译，DeepL的机翻味没那么重，用这一工具初步翻译各类专业内容后再进行人工修改会非常高效。
2.使用技巧
（1）初稿撰写：在撰写初稿时，可以先用自己熟悉的语言精确表达思想，然后使用DeepL进行初步翻译。这样可以确保你的原始想法不会因语言障碍而失真。
（2）语言润色：完成初稿后，可以将论文中的关键段落或句子通过DeepL进行翻译，并与原文进行对比，找出可能的语言表达不准确之处进行修正。
（3）专业术语校对：在数学建模论文中，专业术语的准确性至关重要。可以将专业术语单独拿出来，用DeepL进行翻译，确保术语的正确性和一致性。
（4）分段翻译：如果要翻译的内容较长，比如学术论文、长篇小说等，最好将文本按照段落或者逻辑部分进行划分。这样可以避免一次性翻译大量内容可能出现的网络问题或翻译混乱。
（5）检查格式：如果原文中有特殊的格式，如列表（有序列表或无序列表）、表格、引用等，最好先对这些格式进行标记。
1.介绍
Grammarly是一款利用人工智能技术自动检测语法的学习软件，可以快速检测文章或文本中的拼写、语法和用词错误，并提供纠正意见，帮助用户提高外语写作能力，准确地发现文章中的语法错误和词汇不当之处，帮助提高作文质量和阅读体验。
2.使用技巧
（1）每条批注下面都会配有详细的解释，告诉你哪里错了，为什么要这样修改。
（2）能够自动检测文章或文本中的拼写、语法、用词错误，帮助用户轻松发现并纠正写作中的问题。
（3）用户可以学习准确的语言表达方式，了解常见的语法错误和惯用表达，提高自己的语言运用能力
（4）更细节的检错需要付费，不过美赛不需要，免费的功能足够了。
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