【保研加分】巨干货!2023年美赛O奖获得者5000+长文经验分享来袭!

教育   2024-11-02 19:40   上海  



/ O奖获得者基本介绍/

Brief introduction


学校:某双一流大学

专业:数学科学学院信息与计算科学

年级:20级(大三)

定位:队长、建模手、副写作手

2023美赛:B题

奖项:Outstanding Winner & Frank Giordano Award(全球仅1篇)

该奖项只颁发给在建模过程中有卓越表现的参赛队

* O奖证书截图


O奖学长自用备战资料

本期分享的O奖获得者,为大家带来了自己在备战美赛时使用到的硬核资料,长按识别下图中的二维码,回复: 美赛O奖 ,领取O奖获得者自用资料

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 参加2023美赛之前的一些竞赛经历&准备:

(按照时间顺序) 



竞赛经历&准备(按照时间顺序):

【数学建模类比赛】

  • 2022美赛(S)

  • 2022年第十二届MathorCup高校数学建模挑战赛 三等奖

  • 2022年全国大学生数学建模竞赛 天津市二等奖

  • 2022年第十二届APMCM亚太地区大学生数学建模竞赛 二等奖

  • 2023年“华数杯”国际大学生数学建模竞赛 特等奖(Outstanding)


【非建模类竞赛】

  • 第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛高教主赛道本科生创意组 二等奖

  • “正大杯”第十三届全国大学生市场调查与分析大赛 (目前已进决赛,预计国家二等奖保底)

* 其他证书截图


【其他】

暑假和寒假分别进行了为期两个月的集训,即共四个月(学校组织)


涉及到建模知识的专业课程:

  • 大二上:

    大学数学实验(学习两个建模必备编程软件:Matlab&Lingo)

  • 大二下:

    数学建模(一些基本的数学建模模型与方法)

  • 大三上:

    数学建模实习(小型数学建模实战演练)



 美赛的重要性 


美赛的含金量


美赛是国际上含金量最高,规模最大的数学建模竞赛,每年有来自中国、美国英国、越南、加拿大、马来西亚、印度尼西亚等多个国家与地区超20000支队伍参赛,其含金量得到国内外的广泛认可。与全国大学生数学建模竞赛(简称国赛)同为国内含金量最高的两个数学建模竞赛。


为什么参加美赛/数学建模竞赛


我本人是数学学院信计专业的学生,无论是学院还是学校都非常重视、推荐、鼓励与支持我们参加数学建模竞赛,并且已经形成了健全、有效的培养体系。


而建模竞赛也同样对我意义非凡,作为有意向保研的学生,美赛与国赛对于我们在推免过程中有很大帮助。以我所在的数学科学学院为例,推免政策参考学分绩+奖励分,如图所示:


* 推免政策参考学分绩+奖励分


由此可见,参加建模竞赛的回报率还是非常高的,同样,在大二上学期末直到现在,我所参加的百分之九十的竞赛也几乎都是数学建模类竞赛。而通过参加这些竞赛,我也有了非常大的时候,极大的提高了我的思维能力、创新能力、写作与排版能力、与同伴合作,沟通与讨论的能力等等。与此同时,它也极大的丰富了我的大学生活,也为我在近期准备保研夏令营的过程中,提供了大量科研经历的材料。我认为:参加数学建模,是我大学期间,做的最正确的一次决定。


 获奖经验分享 


备赛过程


队伍于2022年11月中旬正式组建。


以2022年亚太杯作为热身赛,当时选择了B题(我记得是列车车头阻力优化问题,涉及空气动力学的相关知识),最终取得了二等奖。


之后队伍三人各自忙于期末考试,于十二月底正式开始进入美赛备赛阶段。


我们首先初步确定了最终美赛的选题方向:B题或者C题,众所周知,美赛的六道赛题题型相对固定,B题为离散型优化问题,C题为大数据问题,至于究竟选择B或C取决于我们能否找到一些关于B题的数据,因为美赛的数据搜集真的很困难,相信参加过美赛的同学们对这一点都深有体会。实际上我们最终2023美赛的选题也是B题,这些将在下文详细展开。


随后我们主要针对美赛的ABCD题历年来的常见题型和O奖论文涉及的主要算法进行一个归类总结,发现某些算法或模型经常出现,因此我们决定在接下来的备赛过程中也是侧重于复习这些算法和模型。


*历年常见题型和O奖论文涉及的主要算法总结


*历年常见题型和O奖论文涉及的主要算法总结



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一月份我们在学校教练的组织下先后进行了两轮模拟训练,所用的题目分别为去年美高赛(美国高中生数学建模竞赛)的两道赛题。有意思的是,2022的美赛题目,例如B题水库,E题涉及到的碳排放,均在21年的美高赛中可以找到原型。因此美高赛的题目也许对于美赛有一定的“借鉴”意义。虽然最后在今年的美赛中我并没有关注到这种相似性。


*美高赛训练


这两道题目相对简单,一个是考察一定时间内蜂群数量的动态变化问题,另一个为非常经典(老套)的全球变暖问题,基本对应美赛的B题和E题,对于这两道题目,我们队伍把他当做用来调整比赛状态和改进写作的工具


过年期间我们进行了短暂的修整,年后我们参加了2023年华数杯比赛。实话说,这个比赛的含金量并没有国赛美赛高。但也可以用来当做美赛的最后一次仿真训练。(也许是交了报名费的缘故,我们对于这次的华数杯的重视程度相对于前两轮模拟训练又增加了一些),赛题共分为两道,A题是雅鲁藏布江的水资源的综合利用,B题类似于美赛的F题,我记得是考察了颜色革命、全球冲突这样的问题(原因是因为华数杯我们没有考虑B题,甚至连题目也没有仔细完整的读一遍,因为我们知道我们最后不会选择EF题,所以并没有在其上花费时间)


*2023年华数杯比赛


这一篇最后拿到了A题的O奖(说实话有些惊喜,成绩是2.14左右公布的好像,挺提升信心的倒是!)


然后可以给大家看一下华数杯评阅方给我们论文的评语:


* 华数杯评阅方评语


下面分享一下我在这两个月的备赛过程中的主要工作:

因为美赛在2020年开始发生了一些变化(简单来说就是风格发生了一定变化,前几年的美赛O奖论文偏学术,风格有些类似于国赛论文,那时候还是由国内评审先初评,然后送到美国去。但是随着中美关系恶化,便完全由美国评委评审了。


我把2020到2022年几乎所有的O奖论文都大致看了一遍,其中重点看了20年A题鱼的那一篇,和21年B题澳大利亚山火无人机问题的一篇(21年的这篇是下面提到的“跟着浩然玩转高考物理”这个博主本人的,20年的那篇则是他重点推荐和模仿的)


重点研究了21年的O奖论文,分类整理了优秀论文中出现的优秀句式。


*21年O奖论文优秀句式


比如,优秀句式里面:


* 21年O奖论文优秀句式



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依次详细整理了摘要、背景、假设&理由等等美赛各个模块的优秀句式。


这样做的好处在于:虽然每篇论文出现的优秀句式与这道题的背景和实际问题高度相关,但是仍然可以总结出一些“套话”和非常好的思考角度,当然就算学会了这些套话,在比赛的过程中也最好与自己的实际问题相结合。除此之外,在比赛的后期,其实大家的脑子可能已经转不动了,这个时候阅读自己之前整理过的这些东西可以快速的帮助自己组织语言。建模比赛最重要的首先是要完成一篇完整的论文!!!


虽然美赛被调侃为“美术大赛”,但是足以见得优美的绘图对于美赛而言是非常出彩的加分项


然后这里列举一下,我在建模过程中主要的一些软件:


*软件推荐


  • 首推Matlab和Lingo,建模人必备的两款软件。

  • ArcMap,Tableau主要用来处理与地图相关的问题

  • Checker是一款英文写作润色软件

  • spsspro是一款很强大的数据处理(傻瓜式)软件,也有在线版

  • 亿图图示主要用来绘制流程图,示意图,以及图片美化等等

  • 知云文献翻译可以阅读英文文献(O奖论文)



各类美赛建模必备软件参考书,大家可以扫码回复: 赛O奖 ,领取!

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正式比赛


美赛与2023年2月17日早上六点正式开始,那天我也是六点起床的,(虽然我们确定了选题目标为B题和C题,但还是把六道题目浅浅看了一遍),但也仅仅看了一遍后,我们便决定还是在B题和C题中选择


C题由于问题清晰,数据明确,我们猜测一定会有非常非常多的人选择C题,事实也的确如此:


* 当时人数统计


数据来源于spsspro公众号,虽然不是官方数据,但是也具有一定参考性。在17号的中午左右,我们最终确定了选B题(也参考了指导老师的意见),加上我们在模拟训练的过程中也是认识到我们更擅长处理B题这样的优化问题,因此便义无反顾的做下去了。


C题选的人数多,也许会因为基数大,按照比例得奖的机会增加,但是同样也很难出彩。所以选题一定要非常慎重,参考队伍自身的实力。


选择B题还有一个好处,那便是我们可以不用受到网上各种思路的影响,(实际上对于B题的思路分享几乎可以说寥寥无几,因此我们可以集中精力思考与做题,反观C题,网上的各种参考思路,代码层出不穷,很容易被影响节奏和心态)


通过美赛结束后的反馈情况来看,与当时的人数统计现场相差不大:


* 美赛参赛人数


关于时间分配&分工


数学建模比赛要求我们在三-四天的时间内解决一个困难而复杂的实际问题(美赛四天、国赛四天)。因此,把握时间节奏、制定每日的进度安排,并根据实际情况及时调整就显得格外重要,若进度较慢,则当进行到比赛后期时候便会因为心急导致无法发挥全部水平从而影响最终的竞赛成绩。


以这次的美赛过程为例。


四天时间,我们的进度大概如下:

#

第一天

中午最终确定了选题(这个时间其实相对来说不早了,但好在我们整个上午主要也是集中精力搜集B题的相关数据,判断做题的可行性和难度,所以也不算浪费了时间)


下午我们对整个问题的思路进行了一个归纳总结。并书写了一些次要的部分,如问题分析,文献综述等等。

#

第二第三天

由于问题特殊,我们的整个第二三两天,都在修改完善我们对于第一二问的建模主体(主要是细分约束条件)

#

第四天

到第四天中午左右,所有的建模主体工作已经大致结束,实际上我们边写边建模,所以当模型建立完整的同时,论文也书写的差不多了。在此期间,我还主要负责绘制了相关的一系列示意图。


最后就是对整篇论文的整合,翻译和完善。


第四天晚上通宵了,最后到早上七点左右提交了第一遍,但是随即我们发现了一个小问题,紧急进行修改和排版,最终在八点半提交了最终版,可以说非常惊险。


总体来说,完成度还算可以。


因此,比较提倡的时间进度大致如下(具体与选择的题目,题目的问题数量有关)


美赛是北京时间早上6:00准时发题目。


#

第一天中午之前

确定选题

#

第一天

搜集文献,查阅数据与资料,确定整体建模思路,尽量已经完成第一问的大致框架

#

第二第三天

剩下的主要问题

#

第四天

最后一问,敏感性分析,摘要在第三天晚上可以写出个大概出来(摘要需要修改3-5遍以上)


中午直到提交论文:修改润色。



数学建模竞赛主要分成三个部分:建模、编程与写作。这就要求我们在组队的时候,比赛前准备乃至最后比赛的时候,都要明确自身的定位以及队友的定位,并不提倡所谓的“大佬”带飞,而是希望大家能够强强联合,才有可能取得令人满意的成绩。


以我美赛的队伍的为例。队伍情况如下:

  • 自身定位:队长,负责整体进度和前期备赛的组织规划,主建模,负责绘图与美化,辅助写作和编程,等。

  • 队员2:经济与管理学院,主写作,辅助建模和编程

  • 队员3:生命科学学院,主编程,也可负责一定的建模和写作


简单来说我们队伍三人并没有将分工分的过于细致,每个人在建模,写作,编程方面均有一定基础。只是在备赛和比赛的过程中每个人的侧重点略有不同。


虽然说这三方面都非常重要,缺一不可,但是,我们最终提交的东西是一篇论文,因此,写作是重中之重。也许,一篇建模与编程一般、但写作排版很好的论文,要比一篇建模编程很好但是写的一般的论文,更容易受到评委的喜欢。


也希望大家善待写作手,建模手要把自己建模的思想清晰的表达给编程手和写作手。编程手和建模手在完成自己的工作之后可以去帮助写作手,看看是否可以辅助完成一些相对“次要”的写作任务,最后由写作手汇总,修改。大家在比赛期间要保持沟通,美赛期间大家一般都在家,没有办法面对面交流。因此,建议大家全天挂着腾讯会议交流,吃饭的时候打声招呼即可,讨论完分工之后就各自认真完成自己的工作,遇到有问题的地方及时开麦交流即可,也可以通过共享屏幕进行即时演示。

除此之外,还有一些我们队伍没有用到但可能有用的小技巧,例如:共享文件夹,共享文档


标注好任务,完成后打勾,有一些一闪而过的闪光点也可以在上面标注。


其他一些经验和心得


网上的学习资料,博主,经验贴,视频数不胜数,大家在观看的过程中一定要有针对性的学习借鉴,取其精华,形成自己的建模风格/建模体系。


推荐的参考书:


* 参考书推荐



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其中,数学模型(姜启源第四版)可以好好琢磨琢磨。


 整体感悟与寄语 


(1)画图对于美赛很重要,但不要顾此失彼,本末倒置,建模过程本身才是最重要的,虽然我们调侃时会说“美术建模”“语文建模”,但是永远不要忘记这是数学建模比赛。


(2)关于画图,图、表、伪代码这些东西的作用是为了帮助评委理解建模,因为图、表往往能反应更多的信息,优美、清晰的图表是很好的加分项,但是若图片不美观,不清晰,甚至很丑,那就得不偿失了。


(3)不要说废话。所有的语言围绕建模中心服务。在此基础上可以关注语法,美国人的语言表达习惯等等。


(4)摘要很重要很重要很重要,无论是美赛还是国赛,都是全文最重要的部分,建议队伍讨论修改3遍以上(甚至5遍)我总结了我在2022年美赛拿了S奖的原因,摘要确实写的有待提高。


(5)队伍三人最好能将所有的常用模型和算法掌握(分工完成),将所有的模型算法整理成一个思维导图的形式,在比赛中可以判断出问题所属类型之后,寻找对于区块涉及到的算法。


(6)美赛论文不要出现中文!!!


(7)也许大家参加建模或多或少带有一定的功利性,比如为了综测加分,保研,考研等等,但还是希望大家能享受比赛,享受建模的过程,它真的对于我们思考问题的角度,方式,还有今后的发展,都有很大的作用。


(8)找到好队友!!!不是希望大家都能抱到大腿(当然自己可以努力成为大腿),每个人都要在团队中承担一定的责任,齐心协力,各有所长,各尽其能。专业的问题倒不用太过纠结,可以是交叉学科,也可以是熟悉的同专业的同学。希望大家能在建模的过程中也能收获珍贵的友谊。


(9)认真做好总结,积极讨论,模拟训练是必不可少的。


(10)论文是写出来的,好论文是改出来的,思路是讨论出来的,不要眼高手低。


(11)相对于美赛,国赛对于结果的要求更为苛刻,对建模的实力要求更高,而美赛对于结果没有那么重,因此数据,结果方面,咳咳咳,点到为止。但是有志于参加国赛并取得好名次的同学一定要注重结果的准确性。


(12)建模早开始准备比较好,可以以赛带练,以赛促学


(13)想要参加今年国赛的同学最好现在就开始准备,暑假重点突击。


……


写在最后


正如前文所说,参加数学建模是我大学期间做的最正确的一次决定,建模带给了我无可比拟的好处与珍贵的回忆。因此,我非常建议各位学弟学妹加入数学建模的大家庭中,感受数学建模的魅力。数学建模涉及范围非常广,我们永远不可能学完所有的建模相关知识,所以,希望大家能够在掌握基本建模方法的基础上,找到自己感兴趣的类型与方向,并为之付出不断的努力,享受建模的过程,找到志同道合的伙伴,相信最终都能有所收获。


最后,预祝大家在接下来的建模中都能收获满满,取得理想的成绩。


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