2026 HiMCM题目揭晓:A题城市宜居度建模,B题公共冷却系统效能建模

北京时间今天凌晨 4 点,2026 年 HiMCM 正式开题。

今年两道题,一道让高中生给城市排名,一道算“露天吹冷气到底值不值”——都是离生活很近的真问题。本文按三部分展开:题目原文 → 参赛注意事项 → HiMCM 背景,一次看全。

01 题目原文(A/B 两题全文)

02 参赛注意事项(时间・团队・提交・诚信)

03 HiMCM 是什么

题目为官方原文照录,建议先收藏,再对照自己的选题逐条读。

2026 年竞赛题目原文

PROBLEM A

城市对决:构建最佳宜居城市模型

什么样的城市会让高中生觉得适合居住?

你的团队需要开发一个数学模型,根据你选定并论证的理由,确定最适合高中生居住的城市。请讨论团队曾考虑但最终决定排除的标准;尽可能收集并引用所有合理可获得的相关数据;利用现有数据应用该模型,并讨论其可能存在的局限性;确保模型至少对十个城市进行排序,并基于你自己的定义,就哪个城市最理想得出一个有充分依据的结论。

您的排名体系将如何说服他人,使其相信这并非仅仅是您的个人观点,而是具备建立排名的实际价值?请至少记录一次对模型的重大修订,说明该修订可能使更多人认可您排名体系的实用性,并阐述作出此项修改的考量。

为 COMAP 的《最适合高中生的城市》撰写一篇一到两页的非技术性新闻报道。文中应包含你的建模过程。

您的 PDF 解决方案总页数不得超过 25 页,且应包含以下内容:

  • 一页式摘要表。

  • 目录。

  • 您的完整解决方案。

  • 为 COMAP 撰写的一至两页的非技术性新闻文章。

  • 参考文献列表。

  • 关于 AI 工具使用情况的报告(若使用,不计入 25 页的篇幅限制内)。

术语表

高中生——通常年龄在 14-18 岁之间、在进入高等教育、大学或进入职场之前就读于中等教育最后阶段的学生。

PROBLEM B

环境空调——公共冷却系统中的能源浪费建模

背景

大家都知道,让冰箱门一直开着是很浪费能源的。随着冷空气逸出而暖空气进入,冷冻柜必须消耗额外能量以维持所需的温度。然而,许多现代公共空间并未遵循这一原则,而是有意识地消耗能源来冷却那些并非完全封闭的区域。露天场所(如体育场大厅或音乐厅露天剧场)以及半开放式公共空间(如交通枢纽、机场航站楼和公共等候区),尽管顾客持续暴露于周围环境之中,仍通过制冷系统确保其舒适与安全。在这些场景中,部分制冷效果会作用于目标人群,而另一部分则会散失到大气中。

随着城市气温升高,能源成本随之上升,极端高温事件也变得更加频繁;场馆运营者在努力提供舒适且安全的环境的同时,还需以负责任的方式使用能源,这使其面临一项艰巨挑战。判断某种降温策略是否有效,仅靠测量温度是不够的。设施设计、人群规模、天气条件、空气流动、运营成本以及游客的舒适度与安全性等因素,都会产生影响。

负责管理露天场馆和半开放式公共空间的“通过冷却管理实现热影响缓解”(HiMCM)团队正在重新评估其冷却实践,并希望了解其系统为访客提供有效冷却的效率如何。由于不同场馆和气候条件下的情况存在差异,该公司正在寻求一个通用框架,用于比较不同的冷却方案,并识别改进空间。

您的团队已受 HiMCM 委托,负责调查该问题。请建立数学模型,用于评估露天场所和半开放式公共空间中冷却系统的效能,并就如何在舒适度、安全性、能耗和成本之间取得平衡提出建议。

要求

1. 理解问题。超市中的冷冻柜在运行过程中会持续消耗能量,以从食物和周围空气中带走热量。在衡量冷冻柜的制冷效率时,应考虑哪些方面?效率是否应仅取决于能耗?请说明应在制冷效率衡量指标中纳入哪些物理量。请利用你的回答,为下方制冷效率模型的设计提供依据。

2. 创建您的模型。一座城市正在寻求在炎热的夏季,让民众在乘坐公交车或火车等待公共交通时仍能保持舒适的方法。

  • a. 对于公交车而言,一项建议是在开放式侧面的公交车站候车亭内安装冷却系统。城市规划者希望确定哪种系统效率最高,但目前仅掌握以下信息:

  • A. 风扇系统 可使空间感觉最高降低 3°C · 0.25 kW/hr

  • B. 蒸发式冷却器 可将空气温度降低至 5°C · 1.2 kW/hr

  • C. 大型蒸发式冷却器 可将空气温度降低至 8°C · 2.5 kW/hr

为公交车站制定一项冷却效率指标。您可以考虑以下因素,包括但不限于:冷却区域的面积、气候条件、能源消耗量,以及从冷却服务中受益的人数。

  • b. 对于半开放式铁路车站候车区,应根据需要修订并完善模型,以评估其冷却效率。需清晰说明:哪些内容发生了变更;为何需要作出这些变更;以及此次修订如何提升了模型的实用性或准确性。

3. 应用您的模型。您的冷却效率模型是否具有可扩展性?将您的模型应用于至少两个具体场所。确保这些场所处于不同的气候条件下,或采用不同类型的冷却系统,以证明您模型的稳健性。可能的案例研究包括:

  • 体育场通道,

  • 音乐露天剧场,

  • 户外餐厅露台,

  • 温暖气候地区的露天机场航站楼,

  • 开放户外商场的步行道,或

  • 其他露天场所或半开放式公共空间。

若无法获得现实世界数据,您可以使用现实世界数据,或在作出假设的情况下采用合理的估算值。利用您的模型比较不同场所的冷却策略效率,并识别出对实现高效冷却贡献最大的特征。

4. 扩展您的模型并对分析结果进行反思。一种高效冷却方案未必是整体效果最佳的方案。请扩展您的模型,通过权衡冷却性能、访客体验、能耗和成本,来评估冷却效果。请清晰说明您的模型是如何兼顾这些相互冲突的目标的。

推荐

5. 分享您的模型及其成果。就场馆内冷却系统的使用提出指导方针;探讨运营商在极端高温期间如何平衡访客舒适度、可持续性与成本,同时确保环境安全且运行有效的策略。

  • a. 就您选定的一个场地,向 HiMCM 运营总监撰写一份一至两页的备忘录。在备忘录中,概述您的主要发现,并就该场地的冷却系统使用提出可落地的建议。您的建议应着眼于平衡冷却效能之间的权衡关系。

  • b. 撰写一篇博客文章,供 HiMCM 向公众解释这些结果。HiMCM 希望就“在利用这些露天场所或半开放式公共空间所消耗的能量时,我们获得了多少降温效果?”这一问题向公众普及相关知识。

您的 PDF 解决方案总页数不得超过 25 页,且应包含以下内容:

  • 一页式摘要表。

  • 目录。

  • 您的完整解决方案。

  • 致首席运营官的一至两页备忘录。

  • 参考文献列表。

  • 关于 AI 工具使用情况的报告(若使用,不计入 25 页的篇幅限制内)。

术语表

露天场所——指主要在户外举办活动,且不受墙壁和屋顶围合、而是直接暴露于周围环境中的场所。

半开放式公共空间——指一个可向公众开放的区域,该区域部分被屋顶、墙体或其他结构围合,同时仍能与室外实现充分的空气交换。

开放式冷冻展示柜——一种用于杂货店或便利店中的冷藏展示设备,可在保持产品低温的同时与周围空气保持连通,使顾客无需打开门即可轻松查看并取用商品。

公交车站——指路边指定的停靠点,公交车会在此短暂停靠,以便乘客上下车。

蒸发式冷却器——一种通过将暖空气流经浸水垫来降低空气温度的冷却装置。随着水分蒸发,它会吸收空气中的热量,从而产生更凉爽的空气;随后由风扇将空气循环分布,其能耗低于传统空调。

气候条件——可包括纬度或地理位置、温度、湿度、日照或风力。

博客文章——发布在网站上的文章或书面内容。

参赛注意事项

关键时间节点(美东 EST → 北京时间)

报名截止 11 月 4 日 14:00

北京时间 11 月 5 日 03:00 · 已截止

比赛窗口开启(放题) 11 月 4 日 15:01

北京时间 11 月 5 日 04:01 · 已开题

比赛窗口关闭 11 月 17 日 20:00

北京时间 11 月 18 日 09:00

论文提交截止 11 月 17 日 21:00

北京时间 11 月 18 日 10:00

团队要求

  • 同校组队:最多 4 名学生 + 1 名指导老师,全员须来自同一所学校;跨校组队仅限全体成员同属官方批准项目的情形。

  • 队员变更:选题前可修改,选题后不可更改。

  • 报名费:100 美元/队,不予退款。

提交格式(务必逐项核对)

  • 统一通过 COMAP 官方在线平台上传PDF,不再接受邮件提交。

  • 总页数不超过 25 页,且必须包含:一页式摘要表、目录、完整解决方案、题目要求的新闻文章/备忘录(视选题而定)、参考文献列表。

  • AI 工具使用报告若使用须附上,不计入 25 页限制;严禁用 AI 生成核心模型或论文主体段落。

  • 全程匿名:论文中不得出现学校名称、学生姓名、指导老师姓名,违规直接取消资格。

  • 文件命名须为团队控制号,大小不超过 20MB;截止时间一到系统自动关闭,没有宽限期——建议至少提前 24 小时提交。

比赛诚信提醒:比赛期间,队伍不得与团队以外的任何人讨论题目(包括在网络上求助或评论区提问)。看别人对题目的分析,同样违反规则。本文仅呈现官方题目原文,不提供任何解题思路。

HiMCM 是什么?

  • 全称:HiMCM(美国高中生数学建模竞赛),由COMAP(美国数学及其应用联合会)主办——就是创办大学生数学建模竞赛 MCM/ICM 的同一机构,背靠美国国家科学基金会等学术组织。

  • 形式:每年 11 月开赛,3-4 人队伍 + 指导老师,在14 天窗口期内从 A/B 两题中任选一题,完成一篇全英文、不超过 25 页的学术论文。

  • 规模:2025 年吸引全球 1000+ 支高中队伍参赛。

  • 奖项:分 Outstanding、Finalist、Meritorious、Honorable Mention、Successful Participant 五档,是美本、英本申请中广泛认可的科研类竞赛凭证。

写在最后

两道题,一个关于“我们想住在哪”,一个关于“我们怎么凉快”——数学建模从来不在云端,就在生活的每个决策里。

2026 年 HiMCM 两题分别考“城市宜居度排名”(A 题)与“公共空间冷却系统效能建模”(B 题);报名已截止、比赛窗口进行中,北京时间 11 月 18 日 10:00 前须完成 25 页以内全英文 PDF 提交。

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