2024年数学建模美赛详细总结以及经验分享-编程知识

前言：

本文记录与二零二四年二月六日，正好今天是数学建模结束，打算写篇文章记录一下整个过程，以及一些感受、还有经验分享。记录这个过程的原因就是我在赛前，在博客上找了很久，也没有像我这么类似记录的，有的话也是很少，没有一篇文章能够让我很清楚的知道建模比赛是怎么样的，是怎么样的一个过程。希望整个流程的记录能够帮助到像我之前一样迷茫的新手小白。本文关于具体问题的讨论以及解决会讨论的较少，主要记录我们是怎么样解决问题，为了解决问题我们做了什么，解决问题的具体过程步骤。

比赛前做了些什么？：

我在参加这次美赛之前，是没有任何参赛经验的，对比赛的整个流程也不是特别的清楚，我只知道比赛一般是有编程、建模、论文三个部分。比赛开始前的十天，我才在b站上开始找一些相关的视频看，看模型，看论文怎么写等等……但是说实话，考完试了也放假了，大大小小的事，其实我学的效率不是很高，但是我觉得比赛前的那段时间的准备还是有帮助的，至少自己心理上有把握了些。

比较幸运的是，我的两个队友都比较厉害，去年就参加过应该是两场的比赛了。最后我们经过讨论之后，我负责论文这一模块。其实论文算是比较简单的那个部分了我觉得，因为上手速度比较快，要求不会说很高。确定队里的分工之后呢，我就去b站，以及在博客里面找相关资料，提前开始学习了，在b站看的是数模老哥的视频，讲的还挺全面的，老哥讲的方式和内容我也觉得不错。我也写了一篇文章专门用于记录http://t.csdnimg.cn/Mcsp4。在比赛写论文的时候反复参考最后的论文是如何写的。当然，这一篇文章写的还不是特别完善，只是简单写了论文的一些部分，但是之后的这段时间应该是不会更新了，等下次建模比赛的时候我会再持续完善的。

还有一点不得不提的是，我认为数学建模这几天的时间里面，线下一起完成才是最佳的选择，我们队三个人都选择留在学校线下一起完成比赛了，沟通啊，进度分享，协作解决问题都特别的方便，效率会高上很多，而且这样就相当于是相互鼓励、相互督促着，对比赛的完成也起到很大作用。

比赛开始：

匆匆忙忙学了一点东西之后，迎来了比赛的正式开始。在2号早上六点公布题目，我们队伍大概是早上九点半，在实验室里面集合，然后就是看题目，选题目。

第一天：

选题：

由于两个队友之前做的好像都是C题，而且根据往年情况来看，大家都说C题好像是相对简单的题，而且C题也会给数据的，C题一般是数据分析处理比较多的题。但是呢，参加了的同学应该也知道，C题今年考了网球，我的两个队友都懵了，他们没接触过网球。但是呢！嘿嘿🤭，我练了一两年的网球，在学校也跟着网球校队一起训练，虽然打的不怎么样吧，但是对比赛多多少少还是了解很多的（23年温网决赛阿卡打德约我也看了部分，看到题目当时小激动了一会，后面做题的时那几天也都比较兴奋吧，接触的是我所熟悉的东西，打个比方，这种感觉可能是就是这个题目研究的的对象从网球变成你们所熟悉的篮球、csgo、lol，做题的过程肯定就不会觉得枯燥无聊了）。

我只粗略看了A、B、C、F这几道题的题目，只能说有思路的还是C题。在我给我队友讲清楚网球的规则，教懂他们怎么看那个提供的数据表之后，没一会我们最终决定就选C题了。

题目如下：

问题一：

问题二：

问题三：

问题四：

最后论文的要求：

讨论：

确定选好题之后。我们就题目以及四个问题进行讨论。首先有很多人都会把题目研究的这个momentum翻译成动量，但是我分析了之后觉得，气势这一说法更加符合整个题目吧。所以我觉得题目研究的就是网球比赛中的气势，用所给的数据里面的各种指标对这个气势进行分析。准确的理解题意对解题来说是很关键的。

我的队友也认同我的这个想法，然后我就给他们讲了以下比赛里面有哪些因素是对这个气势会影响是最大的。比如说就是发球，破发，连续得分………经过我不专业的分析之后，我队友大概也懂了。对那个建模的同学来说心里应该也知道用哪个模型了。

ps：第一题我们用的是多元线性回归模型，比赛了四天，我也清楚什么时候用哪些模型了，这第一题明显就是多个自变量影响一个因变量，就符合这个多元线性回归。多的我也就不说了，免得暴露出我的超级低水平🤦‍🤭。

其他的就不一一进行详细说了，大概就是我给建模和编程的两个同学讲清楚之后，我们就各忙各的了。

从选题到讨论的过程，我们就是大概花了半天的时间，开始做题的时候应该是下午了。

做题，看论文：

他们两个在坐建模，在编程，在找思路，我呢，就找了一些论文来看。哪些论文呢？首先是往年美赛O、F、M的一些优秀论文，国赛的优秀论文也有。那看论文是为了干什么呢。其实看论文我主要是看整个论文的结构是怎么样的，在每一部分是要怎么写的（比赛的这个论文其实整体结构大差不差，想了解的可以搜一搜其他博客，或者看看我前面提到的http://t.csdnimg.cn/Mcsp4大家看的时候点赞收藏支持一下，(●ˇ∀ˇ●)）。

看的论文还包括了知网上查到的相关网球比赛的资料，例如：

像是这一篇论文就可以让我们了解网球比赛了里面制胜因素有哪些，对题目的解决也有很大帮助，除此以外也可以看看别人的论文是怎么写的，摘要怎么写，怎么去总结，正文部分又要怎么去写等等。

早上确定好选题之后，下午我就在看些论文，，构思一下整篇论文的架构，以及如何排版等。除了看论文，就是去找一些相关的数据，资料啥的。

找资料：

关于找资料，我不得不另外再起一段来说，我觉得特别幸运，因为我找到了除了23年温网比赛之外，从2011年开始到23年的网球四大赛事的比赛数据，单打双打都有。

最关键的是，这个数据格式都一毛一样的，甚至多给出了一列这个momentum，就是我们题目要求的东西的数据。根据大神仓库的这个数据的描述，数据是比赛官网上统计的，找到这个官网，发现真的数据特比的全面。

找到这些数据的话我觉得至少可以在模型验证的时候用来进行检测我们的模型的效果如何，用往年的比赛数据，可信度理应也会高一丢丢，而且如果来得及的话，完全是可以用上以前的数据进行模型的建立的，只是会花上许多时间，其实在我找到这个数据的时候好像是第二天了，我们前面的一两题其实就快做完了，这些数据好像就没有用上。

这个数据是GitHub上一位外国的大佬自己整理的数据，他甚至还做了可视化，但由于时间问题而且可视化的东西不是我们想要的，我就没有深入研究他的其他仓库。

由于找到了这个一样的数据，比较激动，就多写了几句。然后来说说找数据的相关思路吧。

首先就是合理利用各种搜索引擎，以及人工智能工具这些，直接搜你想要的东西嘛，但是在这上面想要找到自己想要的数据困难也是挺大的，得自己进行多次筛选。

然后是各大短视频平台，各大知识学习平台，像是博客、B站这种，上面就会有人分享各种做题的思路啊，各种数据来源啊这种。以及GitHub、gitee这种大神云集的地方，各种工具，各种资料，有时候说不定就有自己想要的。

其次是直接去各种官网，像网球这道题，这种体育赛事的官方一般都会有统计各种数据的，而且很全面。

最后我也不知道说什么了，其实这次C题给的数据是完全够的，另外找数据只能说是锦上添花吧，或者说自己心里会安稳些（我也不知道为什么），据说A题的数据特别难找，我同学早上选的A，然后下午改成F了

第一天晚上我学着以往的论文，还有看视频学到的技巧，把第一大部分的这个问题重述给写的差不多了。晚上的话我印象中是晚上十一点不到我就回宿舍休息去了，其实这四天除了最后一天，作息都挺正常的。

第二天：

第二天我记得大家都是早上差不多十点到实验室的，然后早上那会功夫就把第一题好像最后给做出来了，然后结果也在预期之中，挺合理的。。。

然后第二天，我在琢磨整体的架构，题目，以及写了摘要的一部分。最后应该是下午的时候把论文的结构确定好了。这时候我的队友好像把第二题也给做的差不多了，但是我论文正文部分也都还没开始写。我的进度相对来说慢了点。

其实在用TextStudio写作，我之前根本没接触过，然后比赛的时候有啥不会的查一查就好了，用什么写这个问题不大，这个工具上手也很快的，而且用起来真的很方便，我没用Word写，但是以往Word排版我用起来觉着好麻烦。强烈推荐Latex写作。

最后第二天晚上的话我把第一题第二题的问题分析写的差不多，还有把题目给琢磨好了。问题重述也重新琢磨了一遍。在建模这一部分论文写的时候，我觉得如果像我一样经验不是很丰富的话，最好就是在队友不忙的时候，去问一下他们，这个建模的思路啊，模型的概念啊，好处之类的。毕竟是他们亲自做的，思路肯定比啥也不懂的我要清晰很多。我和他们沟通了这个问题之后，他们在给我数据以及模型，给图的时候，都会写的详细很多，方便我去理解。其实不懂的话我一般是先自己上网搜一下去了解，最后再去询问一下他们。

在论文写的过程中，整体的框架，结构，以及每一份的标题描述总结，还有题目等等这些，在我琢磨过一遍写了个大概之后，我也会给他们讲一遍我怎么写的，问问他们觉得我写的能不能表达出他们的思路这样。反正整个队伍的一起讨论也是很有必要的。而且早点将每一题每一部分的细节讨论好，我认为最后一天修改润色论文的时候会轻松一些，需要改的部分就少一些。

第二天我还是正常的作息时间，晚上十一点多快十二点就回宿舍睡觉了。除了晚上，中午下午的时候有时候累了就躺椅子上歇会。

第三天：

第三天，由于第三题是有两个问，其实算起来是有两个题，他俩在琢磨后面的题的时候，我就在写前面两题，然后在写的时候，写的差不多之后，他们还没做出来题，我就去研究怎么去排版了，关于排版，作图这些，都可以直接在博客上搜到，我就不多啰嗦了，可以推荐几个：

http://t.csdnimg.cn/dUjTL

这个是确实简单上手而且很好用，下面这张图就是我自己做的，链接文章讲的很清楚了，还有不会可以call我。

http://t.csdnimg.cn/dkFR6这一篇也不错，其他的可以自己搜一下。

第三天的话呢我们其实也是不紧不慢的，我把前面两题写的差不多，但是队友在做第三题。而且第三天，他们也是直接就干通宵了。他们第三天晚上到第四天早上呢，主要是把第三题做出来，然后把前面三题的具体细节给我写清楚，然后写他们的思路，然后方便我第二天顺着他们的思路写（这个方式确实不错）。

第四天

第四天一早我到实验室才发现他们通宵了，那早上的那段时间呢我就顺着他们给我的文档，把前面那几部分给写的七七八八了。他们就从凌晨五六点睡到了中午吃完饭吧好像。（他们是真能熬夜）然后这个时候距离美赛结束还有30多个钟，我们就只剩下最后一题了。总体感觉我们的时间还是比较充裕的，但是论文其实有点慢了。Summary部分写了开头，Demo备忘录没开始写，Further Discussion也是打算做完全部一起讨论着写的。所以我最后一天一直感觉压力挺大的。但最后还好吧，不慌不忙，熬了一整天，做完题之后不慌不忙，大家一起写一起修改论文。

最后在早上八点还是七点就提交了论文了，回家之后看到也是成功Received了。在点击提交论文之后的那一刻那种心情，只有亲身经历过才知道。就是四天时间全身心的投入在这件事情里面，最终完成的时候的那种心情和感受，真的很奇妙，特别是开始比赛之前会以为对我来说会是特别困难的一次，但整个过程感觉还挺顺利的。