全国大学生数学建模竞赛(简称数模国赛),2025年赛题于竞赛开始时(2025年9月4日晚上6:00)发布。
距离国赛3个月,怎么准备才能拿国奖?
图:全国大学生数学建模竞赛网站
01核心评分维度与权重
1.模型质量(50%-60%)
(1)假设合理性与必要性:研究假设需基于领域权威理论或实证数据支撑,并确保与问题场景高度契合。
(2)逻辑自洽性与结果正确性:模型推导需满足数学严谨性(如约束条件完备性、边界条件合理性),结果需通过理论逻辑验证和实证检验。
(3)方法创新性:鼓励在经典模型框架(如回归分析、差分方程)中引入前沿技术形成混合架构(如LSTM与灰色模型组合的时序预测模型、粒子群算法改进的传统优化模型),或针对特定问题构建原创性模型架构(如基于图神经网络的复杂系统建模)。
2.问题解决能力(30%-40%)
(1)赛题针对性:需精准定位题目核心需求(如“灾害应急物资调度”问题应聚焦多目标优化而非单一成本最小化),分析要素需覆盖题目全部约束条件(包括隐性条件,如数据时效性要求),避免出现模型与问题场景脱节的“通用化”解法。
(2)算法效率:大型计算需在算法设计中平衡计算精度与时间复杂度。
3.论文规范性(10%-20%)
(1)摘要:2/3页内突出模型创新与结果价值,关键要素有:
①问题定义:简明描述赛题核心矛盾。
②方法创新:突出模型改进点或原创方法。
③技术路径:简述关键算法与数据处理流程。
④结论价值:明确结果和价值。
(2)图表体系:需按章节编号(如图2-1、表3-2),每张图表需配独立解析段落(一般不低于3句),说明数据来源、关键结论及与模型的关联(如“图4-3显示当α>0.6时,算法收敛速度提升30%以上,验证了参数敏感性分析结论”)。
(3)参考文献:需遵循GB/T 7714-2015标准,优先引用近5年SCI/SSCI期刊、领域顶级会议论文或权威技术报告,避免网络资源堆砌。
4.验证与灵敏度分析(5%-10%)
(1)稳健性检验:需采用统计检验方法(如t检验、卡方检验)验证模型在不同数据集、初始条件下的稳定性,拒绝仅通过单一案例验证的“特例化”结论。
(2)多模型对比:针对同类问题至少构建2种不同方法论模型(如机理模型vs数据驱动模型、精确算法vs启发式算法),通过指标量化对比(如准确率、F1值、计算耗时),明确本模型的优势区间(如“在噪声数据场景下,本模型的RMSE较传统方法降低22%”)。
(3)参数敏感性分析:对关键参数进行梯度扰动测试等,量化不确定性影响(如“当λ∈[0.8,1.2]时,目标函数值波动幅度<5%,表明模型对正则化参数具有较强鲁棒性”)。
5.加分项
①跨学科创新:实现不同领域方法深度融合(如将医学中的Markov链蒙特卡洛算法引入金融风险建模,或结合生态学能量流动理论构建工业系统能效模型),需提供跨领域理论衔接的详细推导。
②社会价值延伸:在模型应用部分结合国家战略(如“双碳”目标、乡村振兴)或行业痛点(如芯片制造良率提升、公共卫生资源配置)提出具体政策建议,建议需基于模型结果量化支撑(如“按本模型优化方案,可降低区域碳排放12%”)。
③双语提交:同时提交中英文论文,英文需达到科技论文写作规范。
图:提升数模成绩的高阶“秘籍”
02、深挖“国奖论文”:有哪些亮点共性
(一)创新性与模型的独特性
1.突破常规建模思路
数模竞赛鼓励结合实际问题改进经典模型,体现创新性是核心加分项。
国奖作品往往避免直接套用经典模型(如线性回归、灰色预测),而是根据问题特点进行针对性改进,或与新技术融和融合。在复杂动态系统建模中,常采用混合模型架构(如微分方程与机器学习算法的耦合);在优化问题求解中,倾向于设计定制化启发式算法。
例如,河流污染研究问题中,通过构建多尺度耦合模型,结合有限差分法与数据插值技术,提升了模拟精度。
2.基于问题导向的创新
国奖作品注重模型服务于实际需求。
例如,规模化潮羊养殖优化管理问题中,通过动态规划模型构建全周期生产计划优化体系,并引入鲁棒性策略模块,实现对养殖过程中疾病传播、市场价格波动等不确定性因素的量化管理。
3.多模型对比与评价
针对同一问题构建多个模型(如机理模型与统计模型并行),并通过对比分析选出最优解。
例如,农田生态系统动力学问题中,同时尝试微分方程模型和基于Agent的模拟,通过结果交叉验证确保结论的稳健性。
(二)假设的严谨性与合理性
国奖论文的假设通常基于权威文献支撑或可靠实验数据。比如,变量相关性分析(如基于历史数据的斯皮尔曼相关系数检验)与灵敏度分析(如关键变量波动对结果的影响量化)。
例如,在处理能源优化问题时,通过斯皮尔曼相关系数筛选关键变量,避免冗余假设。
(三)数据驱动的求解与深度分析
1.数据预处理与特征工程
国奖作品注重数据清洗,包括异常值检测与剔除、缺失值插值等预处理流程,以及基于领域知识的特征提取。
例如,在导航信号分析问题中,通过小波变换降噪和主成分分析(PCA)实现数据降维,构建了高效的特征空间。
2.结果的可视化与多维度验证
优秀论文常通过热力图、三维动态图等可视化形式展示关键结论,并结合误差分析、交叉验证等方法确保结果可靠性。
例如,节能列车优化问题中,通过蒙特卡洛模拟验证最优速度序列的稳定性。
(四)论文结构与写作的专业性
1.摘要高度凝练且信息完整
摘要遵循“问题-方法-结论”的逻辑框架,完整涵盖研究目的、模型架构、求解算法与核心发现,字数控制在300-500字区间。
例如,“本文针对XX问题,构建了基于XX的改进模型,通过XX算法求解,得出XX结论……”。
2.图表与公式专业化
图表制作建议使用Matplotlib、Seaborn等专业绘图库,确保坐标轴标注清晰、图例规范;公式推导采用LaTeX排版,保证符号体系的一致性。
参考文献优先引用SCI/EI收录期刊或领域顶级会议论文,避免过度依赖普通网络资源。
3.问题重述与模型推广的深度结合
国奖作品在问题重述环节不仅限于题目背景复述,而是结合宏观政策与产业需求进行拓展分析。
例如,生物质共热解研究问题中,将技术模型与碳中和战略相关联,提出了具有工业应用价值的工艺改进建议。
图:seaborn作图案例
(五)规范性与学术严谨性
1.代码与数据附录的完整性
附录需提供关键代码(如MATLAB优化算法)原始数据集及中间计算结果,确保研究过程的可复现性。
2.查重率与学术道德
国奖作品严格遵守学术规范,优秀论文查重率通常控制在10%以内(低于国赛20%的基准要求),引用标注体系规范(如APA、GB/T 7714)。
0372小时实战策略
Day1:模型攻坚
上午:建立基础模型(确保数学严谨性)
下午:开发1个创新模块(争取原始/集成创新加分)
Day2:计算优化
上午:完成基准算法(控制O(n³)以内复杂度)
下午:部署加速策略(多线程/GPU并行化)
Day3:验证包装
上午:执行三重验证(交叉/物理/经济验证)
下午:制作3类高级图表(动态/多维/交互式)
图:优秀数学建模论文案例