學(xué)科競(jìng)賽，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽

當(dāng)我大一初涉數(shù)學(xué)建模學(xué)術(shù)活動(dòng)時(shí)，我卻沒(méi)有想過(guò)，大四時(shí)能在這一類比賽中獲得國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)。

這一類比賽的特點(diǎn)是，會(huì)在指定時(shí)間公布一個(gè)題目，要求在3-4天內(nèi)提交一份論文（及支撐材料），論文的內(nèi)容即建模解決這一題目。

學(xué)校學(xué)術(shù)活動(dòng)名單里的數(shù)學(xué)建模類學(xué)術(shù)活動(dòng)包括以下賽事：

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模學(xué)術(shù)活動(dòng)，簡(jiǎn)稱國(guó)賽。每年9月舉行，大約7月時(shí)學(xué)校會(huì)發(fā)通知，9月初在數(shù)院報(bào)名。參賽成功后學(xué)校將退還報(bào)名費(fèi)。該比賽分為省級(jí)和國(guó)家級(jí)兩級(jí)，但只需提交一次作品。省級(jí)比賽由市教委主辦，國(guó)家級(jí)比賽由中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)主辦。省級(jí)比賽頒發(fā)一、二、三等獎(jiǎng)，三等獎(jiǎng)幾乎等于參與獎(jiǎng)，省級(jí)一等獎(jiǎng)獲得者將在復(fù)旦大學(xué)參與答辯，根據(jù)答辯結(jié)果決定國(guó)家級(jí)的獎(jiǎng)項(xiàng)的推薦名單，并送北京審核，包括一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)和沒(méi)有獎(jiǎng)。因此，最終獲獎(jiǎng)情況包括：國(guó)一+省一、國(guó)二+省一、省一、省二、省三。由于參與獎(jiǎng)（省三）的存在，該比賽性價(jià)比極高，強(qiáng)烈推薦參加。

美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模學(xué)術(shù)活動(dòng)，簡(jiǎn)稱美賽，每年2月舉辦，需要自己在網(wǎng)站報(bào)名（參賽費(fèi)100刀）。看似是國(guó)際性的比賽，實(shí)際90%的參賽者來(lái)自中國(guó)，在中國(guó)的存在感遠(yuǎn)強(qiáng)于其它任何國(guó)家。S參賽即可獲得，但教務(wù)處只獎(jiǎng)勵(lì)H獎(jiǎng)以上的獎(jiǎng)項(xiàng)，約占參賽總?cè)藬?shù)的50%，需要自己向院系科創(chuàng)負(fù)責(zé)人申報(bào)。

華東杯大學(xué)生數(shù)學(xué)建模邀請(qǐng)賽，是復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院舉辦的比賽，看似等級(jí)很低，但是教務(wù)處將之列為省部級(jí)比賽。獲獎(jiǎng)率賊低，如果不是實(shí)力無(wú)敵，確有血本無(wú)歸的風(fēng)險(xiǎn)。

校賽和校熱身賽，獲獎(jiǎng)率也特別低。舉辦時(shí)間不定期，甚至出結(jié)果的時(shí)間也完全看心情，不知之后會(huì)不會(huì)常態(tài)化舉辦。

國(guó)賽獲獎(jiǎng)，甚至應(yīng)屆畢業(yè)生落戶上海都有加分，所以甚至有人在知乎上找我，說(shuō)什么兩萬(wàn)求省一……

我曾說(shuō)過(guò)“比賽前不需要準(zhǔn)備”，因?yàn)樵谖铱磥?lái)，這一比賽對(duì)能力的考查，遠(yuǎn)大于對(duì)知識(shí)的考查。比賽中碰到自己熟悉的題目背景的可能性幾乎沒(méi)有，所以掌握資料搜集能力、文獻(xiàn)閱讀能力（尤其是英文文獻(xiàn)）和自學(xué)能力，是非常必要的。同時(shí)，用數(shù)學(xué)思維分析問(wèn)題的能力，用編程解決問(wèn)題的能力，以及撰寫(xiě)論文的能力，也是必不可少的。

是的，這些能力合起來(lái)，不就是科研能力（特別是我這個(gè)領(lǐng)域的科研能力）？這就是我在經(jīng)過(guò)大三一年的科研訓(xùn)練后，在大四一開(kāi)始拿到國(guó)一的原因。科研對(duì)這些能力的提升是巨大的。關(guān)于我的科研經(jīng)歷，另外發(fā)文敘述。

不過(guò)我想來(lái)，最重要的可能還是編程能力。在國(guó)賽題目越來(lái)越注重編程的情況下，別的能力或許都能邊參賽便提高，但三天速成編程應(yīng)該是不可能事件……

下面轉(zhuǎn)載一下我去年寫(xiě)的參賽歷程，首發(fā)于知乎：

拿到題后，根據(jù)去年的經(jīng)驗(yàn)，很快決定做B題。一般來(lái)說(shuō)，A題有固定答案，看上去簡(jiǎn)單實(shí)則很難；B題反之。決定做B題后，花了點(diǎn)時(shí)間，理清了B題的邏輯。個(gè)人感覺(jué)這個(gè)的模擬，和分子動(dòng)力學(xué)模擬很像，于是提出先寫(xiě)個(gè)基于時(shí)間步長(zhǎng)（timestep）的模擬程序，先用個(gè)最簡(jiǎn)單的策略：誰(shuí)時(shí)間短，即誰(shuí)最先完成加工，誰(shuí)就先加工。快馬加鞭，當(dāng)晚便用Python寫(xiě)出了第一版程序，處理第一道工序的問(wèn)題。

事后才知道，第一晚至少解決了一半的工作。接下來(lái)兩天，主要在糾結(jié)這些事情：

1.有沒(méi)有更優(yōu)的策略。首先把只考慮休息的RGV改成考慮所有RGV，效率明顯提高。不過(guò)我起初以為，這么簡(jiǎn)單的策略肯定不會(huì)是最優(yōu)策略。后來(lái)發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有更優(yōu)秀的策略了……最簡(jiǎn)單的反而是最好的。查閱了大量中英文文獻(xiàn)，表明我們的方法叫動(dòng)態(tài)規(guī)劃，并且應(yīng)該沒(méi)有更優(yōu)的算法了。知乎某些人說(shuō)的什么遺傳算法沒(méi)有任何作用……

2.兩道工序間怎么傳送熟料。是用機(jī)械臂還是用傳送帶呢？題目也沒(méi)說(shuō)。第二天寫(xiě)程序的時(shí)候一直在糾結(jié)這個(gè)，最后決定兩種程序都寫(xiě)一遍，哪個(gè)效率高就用哪個(gè)。

3.兩道工序的刀具怎么選呢？本來(lái)想多試幾個(gè)，后來(lái)想到可以全試一遍，一個(gè)for循環(huán)就解決了……

4.那個(gè)發(fā)生故障的概率怎么理解？題目也沒(méi)說(shuō)。最后決定我們自己來(lái)定義……

5.bugfix，直到確定程序和數(shù)據(jù)沒(méi)有任何問(wèn)題

最后一天全面進(jìn)入寫(xiě)論文階段。說(shuō)起來(lái)我們的思想其實(shí)相當(dāng)簡(jiǎn)單，所以調(diào)度策略其實(shí)沒(méi)多少可寫(xiě)的，一句話能講明白的調(diào)度策略硬是被隊(duì)友寫(xiě)了好幾頁(yè)……模擬思路可寫(xiě)的倒是很多，也寫(xiě)了很多……最后感覺(jué)還差幾頁(yè)，就用visio畫(huà)了張流程圖，用python畫(huà)了幾張甘特圖，湊湊頁(yè)數(shù)。

下午五點(diǎn)，提前三小時(shí)提交，然后就回去休息了。所有內(nèi)容，包括論文、數(shù)據(jù)、代碼和圖片，都已放在GitHub上：https://github.com/njzjz/2018CUMCM-B （可點(diǎn)擊“查看原文”查看）

當(dāng)時(shí)感覺(jué)狀態(tài)十分良好，我們四天來(lái)既沒(méi)有熬夜也沒(méi)翹課，還是做得很順利，畢竟我們的數(shù)據(jù)擺在那里（并且是用程序自動(dòng)生成的）。當(dāng)時(shí)的感覺(jué)是，至少比去年的獎(jiǎng)項(xiàng)要高一點(diǎn)。

10月8日被通知入圍答辯，發(fā)現(xiàn)大家都是用這種最簡(jiǎn)單的調(diào)度策略emmmmmm，但是我們的數(shù)據(jù)是最高的，除了因?yàn)闆](méi)有像某些組死摳題目外，另一個(gè)原因就是考慮了刀片問(wèn)題。于是我跟我室友說(shuō)“這是我三年來(lái)離國(guó)一最近的一次了”。

第二天答辯后感覺(jué)仍然良好，心里隱隱有一種對(duì)國(guó)一的期待，不過(guò)還是謙虛地跟隊(duì)友說(shuō)國(guó)二肯定穩(wěn)了……我們學(xué)校國(guó)一每隊(duì)獎(jiǎng)5000，國(guó)二每隊(duì)獎(jiǎng)3000。于是我們開(kāi)始考慮獎(jiǎng)金怎么花……

結(jié)果出來(lái)，果然就國(guó)一了。還意外地獲得了應(yīng)屆生就業(yè)落戶上海的10分加分，大概就能到達(dá)落戶的標(biāo)準(zhǔn)線了（雖然我顯然并不打算本科畢業(yè)后就就業(yè)……）

以上就是關(guān)于【學(xué)科競(jìng)賽，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽】的解答，如需了解學(xué)校/賽事/課程動(dòng)態(tài)，可至翰林教育官網(wǎng)獲取更多信息。

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