2022美赛总结

备战

2022年初，同学问我要不要参加美赛，我觉得是花费的假期的时间，不耽误开学后的上课，就一口答应了下来！
期末考试结束的第一天，我就开始询问学长的建议：主要就是跟着清风的是视频学完几个模型，再学习一下论文的排版和写作！

在家学习的效果不能说是特别好，优秀，良好，及格和不及格四个指标来打分的话，我给自己打良好！

在家不仅学习完了清风的大部分视频（因为一开始我就确定不做A,B两题了，后面更新的几章智能算法计划着到最后有时间再学一学），而且也做了笔记。所有的模型也都掌握了个七七八八了！也确实有些部分的知识没有掌握好！

这个假期学习数学建模熬了很多夜，平均在凌晨两点睡觉的，这个时候时间点也基本上都是在学习，手环记录的比这还晚之后入睡的基本都是玩手机玩的！

假期最后，学了美赛论文写作方法和论文的排版，这在美赛写作期间起了很大的作用！

2月15日一天没学习，2月16日就来到青岛了，和队友越好了早来一天时间，在学校附近的一个小旅馆应付了一晚上，讨论一下如何应对美赛！

2月17号进入校园，然后背着书包，拿着电脑去了HZZ(社团)的自习室，之后就傻眼了，钥匙被拿走了，等19号之后才能拿到钥匙。想了个办法去借钥匙，但是最后没能成功！于是就到教学区找了个地方学习！

比赛

2月18日，美赛第一天！

选题

早上七点起床，到教室，看题！

A题 自行车手的功率分布，PASS！

B题 水和水电共享，PASS

C题 交易策略，关于资产配置的问题，数据分析和预测问题，可能回用到机器学习和回归分析，感觉有点意思，待定！

D题 数据分析？使用我们的分析！看不懂，没有很明确考的是什么！PASS！

E题 用进行碳封存的林业，可持续性发展问题，典型的环境类问题，考虑了一会，觉得有点难，待定！

F题 所有人一个（空间）！小行星采矿如何影响全球公平问题，很新颖，问题在于建立一个合理的模型，自圆其说，且需要大量的数据，待定！

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因为16，17号讨论的时候想的是，做E和F两题，这两天，针对这两文看了几篇论文，针对性学习了一下。于是在E和F两题中确定一个！

在第二次看题的时候，想了一下，E题思路不是很清晰，但F题确定了一个基本的方法，AHP——层次分析法！

使用AHP对不同国家进行打分，确定全球的一个公平程度。在引入小行星采矿这个量之后，该参数对之前全球公平模型进行度量，从而确定引入小行星采矿对全球公平的影响！初步思路完成！

第二步，开始找资料，这时候就傻眼了！关于全球公平度量的论文真的是少之又少，关于小行星采矿的论文不少，但是和我们的题目基本上没有什么关系。于是就遇到了美赛的第一个大问题——找不到相关的资料！

之后，队友就在找前几年的论文和网上的资料，看看能不能借鉴到一点东西。而我到谷歌学术我又回过头去看了一下前面的几个题目，重新对其分析，考虑难度和可行性。中午的时候都没有去吃饭，然后队友看到了一篇美赛O奖论文，用的层次分析法，两层指标，度量国家脆弱程度。然后我们将其更改了一下，用来度量全球公平程度！

之后，在建模过程中又遇到了问题，不知道有什么指标，因为实在是没有什么参考论文了！这时候已经是下午了，我们有了换题的打算，准备换C题，且看到网络上很多人选择了C题，C题给了数据，且知道一点思路。于是在C和F之间做权衡。因为C用到了机器学习，甚至会使用深度学习，我们担心编程会出问题，于是仍然选择了F题，毕竟也付出了半天的时间成本。

定题

在确定F题之后，下午到晚上6点多吃饭的期间，就找论文，找参数，最后是确定的四个大的因素。然后就开始了找数据，找的数据大部分都是出于世界银行（World Bank），Our World in Data，联合国（UN）。在找数据期间，也确定下来了影响四个因素的十六个指标。

然后直到晚上十一点左右，都在使用Excel进行数据的整理。数据收集和整理主要是队友B和我。

2月19日，美赛第二天！

数据处理

上午和下午的时间基本上还是和昨天定题之后一行，队友B和我进行数据处理整合，最终汇集到了一个总的excel表格！

Excel的很多用法都不会，导致了在数据收集和整理的时候出现了很多问题，造成了时间的浪费！

比赛使用到编程的地方不多，只对收集完成的数据用了一次层次分析法。本来我是负责美赛的编程部分的，但是这次的建模基本上不需要编程，且层次分析法的代码早就已经有现成的了，队友直接把数据丢到程序中跑了一下，的出来了一些结果。

我在此之后绘制了几个流程图表格，并打算做一下数据可视化——使用FineBI进行世界地图的数据可视化。比赛之前只准备了中国和美国的Excel做地图可视化的模板，其他国家的也好做，但是做全球可视化真的没想到怎么做！先是使用Microsoft PoweBI尝试了一下，完全不知道怎么用，又去学习了一下使用FineBI，使用这个比较好上手，也有缺点是要求国家的名称是中文，但是之前在Excel统计的数据都是英文的，于是又使用了DeepL对excel转的PDF进行了翻译，然后又使用做了一个中文的表格，做了半天，最后的结果还是不错的，但是地球上的海洋是中文的，且没找到解决办法，并且打印出来的文件也有问题，一下午的操作没有什么成果！

队友A和B下午的时间在对模型进行完善，自圆其说，讨论了很多的方案，有的被否定了，也有的被加入到了模型中！

第一个模型就是用四个因素和16个指标度量全球公平。处理数据，得出全球各个国家的公平数值，然后用方差度量全球的公平程度，一些细节因素在想的过程中还是很难想的。

换“战场”

晚上拿到了社团自习室的钥匙，于是就把阵地转移到了社团自习室，14小时通宵供电，无人监管，尽情的熬夜！

晚上的时间我仍然是在作图，主要使用Draw.io这款软件绘制流程图。

我在绘图的同时，与队友讨论并完善第一个模型，第一个模型还有很多说不通的地方。

2月20日，美赛第三天！

数据可视化

队友上午时间把第一个模型做的比较完善了，确定了参数之间的相互影响关系。由于之前数据可视化做的不好，实在是没什么办法了，我就采取了一个很笨拙的办法，在pixel map这个网页上下载了SVG格式的全球地图。然后把每个国家独立出来，一个个国家对照着excel表格进行填色。忙了将近三个小时，完成了数据量的一半左右，期间还与队友产生了分歧，关于数据可视化，队友A认为另一种指标来度量更好，而我觉得两种差不多，并且我已经做了很多了，推倒重来太可惜了，就产生了矛盾的和分歧，因为我在作图，我还是一意孤行坚持做完！我做到一半多的时候，因为实在是太繁琐，太麻烦，太浪费时间了，我就突然想到了Python！Python能做很多的高效工具啊！我之前怎么把这事儿给忘了！！！我平时使用Python其实挺多了，不知道为什么在关键时刻把它忘记了！

花了几分钟学习了一下Python的几个函数，看了几个例题，十来分钟就写出来了一个十几行的程序，然后运行程序，可视化地图一下子就做出来了！啊！！！我上午的时间又都被浪费了！有了这个Python程序之后，又把队友的指标参数做了可视化，最终确定队友的图像作为论文中的图像。

第一个模型的写作

中午没吃饭，下午两点多一起出超市买的面包，顺便也买了晚上的面包！吃完饭之后，都趴桌子上睡了一小会儿！

下午队友B开始把写作模型一的中文论文。这期间我没什么事情，我就在看网上学习了一下Python的Networkx库（寒假美赛期间就规划了学习这两个库，但是因为后期时间有点紧张，没有学），因为美赛更喜欢使用Matlab和Python做的图，但是我都是用Draw.io绘制的图形，就想学一学，看看能不能做出几个亮眼的图片。最后因为时间原因放弃了，只做了一个网络图，但最后并没有放到论文中。

晚上的时间就是把队友写好的文字进行翻译，之后再进行论文的排版，因为我看了清风的论文写作和排版的视频，我和队友B把第一本部分进行排版，队友A继续找参考资料，参考论文，进行第二个模型的建立。

2月21日，美赛第四天！

上课&美赛

今天开学了，上午的三四节和下午一下午我都有课，这期间我去上课了，队友没有这么多的课，这期间他们完成了第二个模型的初步建立。

下课之后，我回到了自习室，因为建立了新的模型，又需要我绘制结构图等，于是我再次绘制了几张图。同时需要一些数学函数图形，我就使用Geogebra软件，绘制了几个函数图形。

晚上的时间，共同商讨着完成了最后的模型。一起进行了模型二的修改，模型三是使用的优秀论文中的计算方法，比较快的就完成了。

图片什么得也基本都绘制完成了，最后就是写作部分了！

由于之前写作了不少，我们计划到22号凌晨两点之前完成所有的工作！但是计划不如变化。写作的论文中出现了一些尚未改正的参数，排版需要更改，公式需要编号等。这个部分由我和队友B完成了。完成了所有的工作之后，最后只剩下了Summary要写，这时候已经是凌晨两点了！

2月22日，美赛第五天！

最后的冲刺！

凌晨两点之后，我们三个都有点坚持不住了，就决定先休息一下，找了椅子拼凑了一下，凑合着睡了一个小时，有点冷！

三点起来，开始完成Summary，两个小时，三人商讨着完成了Summary，并检查了一下排版，确定了没什么问题之后，打印输出成PDF，在05:05发送了邮件，交上去了！

之后收拾完了，各自回去睡觉，第二天还有课要上！

结束

我觉得这是一次不算特别成功的建模，但毕竟我们三人都只学习了一个月的时间，能做出这样子还算基本满意！

• 本来计划是我负责编程部分，涉及到的数学太少了，没有多少程序可以写，然后在建模过程中迅速换了战略，主要进行收集数据，使用Python优势处理数据，使用Python和绘图软件绘制解释性的图片，也花了不少精力在论文排版。建模部分参与不算不多，第一个模型的建立还参与了一些，第二、三个模型建立的时候，一是在忙着绘图，二是需要上课，建模初期参与少，主要是提出想法完善模型。
• 因为是开放的题目，没有什么标准答案。第一个模型度量全球公平，我觉得比较新颖；第二个模型，引入了小行星采矿这个变量之后，对全球公平的影响，我觉得我们想的可能有点简单了，我觉得这里应该建立一个很大的模型，关于分配的模型，但是不知道用什么参数来衡量，我们最后的模型只做了很少一点这部分的内容。（当然也有可能是想法是错的）
• 学习时间太短了，只有差不多一个月的时间。因为前期不了解数学建模，以为Matlab会占据很大的部分，我就在年前系统性地学习了Matlab的语法。但是在实际使用中，用不到这么多复杂的东西，因此也浪费了很多的时间。年前学习清风的建模视频的时间比较少，导致了后面出现了学习时间紧张的问题。
• 论文写作也有点问题，大部分的内容都是直接翻译，复制粘贴的，只在最后检查了一下基本的语法，对其进行了少量的润色。特别是Summay部分，我觉得用的时间太少了，时间其实也算够了，主要还是大家有点熬不下去了，想快点解决，早交上去早结束。
• 前期学习的时候，没有进行实践，也没有读很多的论文，这也是一个很大的问题。没有什么经验，全凭着自我感觉，没有参数经验，问题还是挺大的！

结果

2022.5.6的上午正在上课，群里发来了一张截图！我们得到M奖！相当不错！在结果出来之前根本没想到能拿到这么好的奖项！班级里的其他队伍拿的是H或者是S奖，总体来说我们队伍是做的最好的！

仅此！

附：我们的荣誉！