在许多人眼中,数学可能意味着复杂的公式和抽象的概念。但当数学与现实世界的问题相结合,便能爆发出惊人的力量。这就是数学建模的魅力所在——它不仅是学术竞赛,更是培养学生创新思维和解决问题能力的有效途径。
什么是数学建模
数学建模,作为数学的应用,就是根据实际问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,然后根据结果去解决实际问题。当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。
随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、管理、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透。
数学建模遍及领域
1、科学与工程
物理学/天文学:预测天体运动、模拟粒子碰撞。
工程技术:飞机和桥梁的结构优化、芯片电路设计、 流体力学分析。
2、生命科学与医学
流行病学:预测传染病传播(如SIR模型),评估防控措施。
药物研发:模拟药物在体内的代谢过程,优化给药方案。
生物信息:分析基因序列,研究蛋白质结构。
3、社会科学与经济学
经济学:预测经济增长、分析市场供需、评估政策效果。
金融学:量化投资风险、进行期权定价、检测金融欺诈。
社会学:模拟舆论演化、分析社会网络。
3、商业与日常生活
推荐系统:电商、视频平台的个性化推荐。
路径规划:导航软件的最优路线计算。
物流供应链:优化仓储布局和运输路线,降低成本。
3、数据科学与人工智能
机器学习:各类算法(如神经网络)本身就是数学模型,用于图像识别、自然语言处理等。
拥抱数学建模
全球数学建模教育的演进趋势
自1999年美国将数学建模竞赛扩展至高中生,到2022年进一步开放至初中生群体,数学建模的教育边界持续下移。2020年,数学建模被正式纳入国内数学必修课程体系,而2025年中国教育部白名单赛事新增"全国青少年科学探究建模能力大赛",标志着这一变革已成为全球数学教育的共同方向。
教育目标的范式转变
这一系列变革背后,是数学教育从解题能力培养向跨学科创新思维培养的深刻转型。现代数学教育不仅传授知识,更致力于塑造一种思维方式:
抽象思考:将实际问题转化为数学模型的能力
逻辑推理:严谨的推导与证明能力
创新求解:将复杂问题转化为可计算问题
系统优化:在多约束条件下寻找最优解
什么是IMMC

IMMC或IM²C代表International Mathematical Modeling Challenge,即国际数学建模挑战赛,是一个面向全球中学生的以团队为参赛单位的新型数学建模竞赛活动,由联合创办人(Co-founder, Co-sponsor)美国数学与应用联合会(COMAP)和香港儒莲教科文机构(NeoUnion)于2014年在波士顿创办。
IMMC的宗旨是推广数学建模教育,增强中学生数学核心素养,提高中学生的探究问题、解决问题与科技创新能力。每支参赛队伍通过团队协作就一个来自现实世界的开放性课题进行数学建模和求解,并将成果演绎为一篇数学建模研究论文。首届IMMC于2015年举行,首届国际颁奖典礼在香港大学举办,之后每年的国际颁奖典礼在世界不同城市举办。中华区IMMC及中华峰会暨颁奖典礼,每年在香港举办。
IMMC竞赛特点
🔹强调团队协作
不同于体育锦标赛式的单人考试赛,IMMC强调团队协作,参与解决现实问题的科研过程,项目题目没有标准答案;
🔹诚信制作答
IMMC采取诚信制(honor system),模拟成年科研工作者的学术伦理和制度,不是在固定场所、考官监督下的标准答案式闭卷考试,而是开放式、原创性、自由探索的研究实践。对于命题论文赛,团队成员在有强度的集中时间内(96小时或120小时),解决一个实际问题,从而深刻体验科研过程中创造与发现的真谛;对于自选问题赛,团队成员需要独立自主地发现现实世界的问题,并定义和阐明该问题,从而深刻体验发现有意义的问题是创造性科研的前提,同时还要创造性地对问题进行数学建模,提出解决问题的方案;
🔹追求普惠与共享的教育价值
通过参加竞赛,各地、各校的参赛团队既独立研究,完成数学建模论文,又能够有机会跨校、跨地区、跨国度同台切磋,互相交流和学习。
IMMC竞赛收获

●IMMC作为一项具有国际影响力的数学竞赛,其参赛成绩是国内外学校作为选拔的加分参考依据。
●展现和锻炼了学生自身在数学、英语、计算机、自然科学、社会经济等诸多方面的综合能力,对未来大学相关专业有了提前的认识。
●IMMC竞赛除了命题参赛外,还可以参与自命题比赛,参赛者仅需将平时的一些涉及到数模的科研论文投稿即可,竞赛时间可选,比赛类型灵活性极高。
●锻炼快速学习+数据收集+逻辑思维+知识迁移能力的通用技能,掌握专业数学建模与论文写作提升学术思维和团队协作力。
●IMMC竞赛经过中华赛——国际赛——答辩决赛,中华赛包括秋季赛和冬季赛,有两次参赛机会,综合获奖概率更高。
IMMC参赛规则
双赛季赛程机制
IMMC的选拔流程包括中华区域选拔赛和国际赛两个阶段。中华区域选拔赛采用秋季赛与冬季赛双窗口制,团队可选择一季或两季参赛,以最佳成绩晋级。国际赛则要求参赛团队在连续的120小时内完成一篇数学建模论文。
参赛年级
7-12年级学生
组队要求
需同校组队,2-4名学生组成,且须有来自该校的至少1位教师担任指导老师。来自同一所学校参与团队的数量没有限制。
报名费用
IMMC每支参赛团队无论是以命题论文方式参赛,还是以自主选题论文方式参赛,每次参赛皆须缴纳报名费100美元(付款需要用visa,国际赛程及答辩决赛免费)。
参赛时间线

竞赛奖项
中华赛:
✅特等奖(O奖)
比例约为队伍总数的1%
✅特等入围奖(F奖)
比例约为队伍总数的7%
✅一等奖(M奖)
比例约为队伍总数的20%
✅二等奖(H奖)
✅成功参赛奖(S奖)
此外,分数排名约前30%的参赛队伍,将自动获得IMMC国际赛的参赛资格,之后各国家或地区会各遴选两篇论文进入国际评审,竞争国际奖项。
机构IMMC项目计划
数学建模的真正的魅力在于提供了一种"建模眼"世界观——通过量化关系理解世界运行规律,通过模型迭代建构新知识。
在技术加速迭代的时代,这种思维范式将成为应对不确定性的关键能力。正如导航系统依赖数学模型定位,人类也需要建模思维在复杂世界中找到最优路径。
因此,机构推出了2026IMMC国际数学建模挑战赛训练计划,通过合理的培训体系,有效培养同学们分析问题和解决问题的能力、计算机编程应用能力、数学模型能力、论文写作能力和团队协作能力等综合素质。

项目内容安排
01、竞赛解读与自主命题
深入解析IMMC评审标准,培养从社会热点中发现科学问题并转化为数学命题的能力。通过案例学习与实战训练,掌握命题评估与数学抽象方法。
02、数据获取与预处理
教授多源数据采集策略与清洗技术,使用Python和Excel实现数据抓取、清洗与探索性分析,为建模提供高质量数据集。
03、模型构建与求解
系统讲解优化模型、评价模型、预测模型等建立与求解方法,通过Python实现算法求解,并进行验证和敏感性分析。
04、论文写作与可视化
指导竞赛论文的规范写作与高级图表制作,学习用可视化技术有效呈现研究成果,提升论文表现力。
05、模拟实战与答辩
系统讲解优化模型、评价模型、预测模型等建立与求解方法,通过Python实现算法求解,并进行验证和敏感性分析。
06、参赛指导
官方公布赛题后,团队分析选题,择优确定合适题目,任务分工与合作,共同完成并提交参赛论文。
项目课表

