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Jaxon1216/MathModelHub

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MathModelHub - 美赛数学建模资源库

专为美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)准备的算法参考、数据分析工具和参赛资源集合

📁 目录结构

MathModelHub/
├── algorithms/                    # 算法参考文档
│   └── algorithms_reference.md   # 美赛高频算法使用手册(评价、预测、优化、机器学习等)
│
├── data_analysis/                # 数据分析工具集
│   ├── preprocessing/            # 数据预处理示例
│   │   ├── 2025C示例/           # 完整的建模分析案例(奥运会数据)
│   │   └── 数据预处理指南.ipynb  # 预处理操作指南
│   └── visualization/            # 可视化Jupyter Notebook
│       ├── 01_直方图_分布分析.ipynb
│       ├── 02_箱线图_异常值检测.ipynb
│       ├── 03_折线图_趋势分析.ipynb
│       ├── 04_热力图_相关性矩阵.ipynb
│       ├── 05_柱状图_分组对比.ipynb
│       ├── 06_散点图_预测评估.ipynb
│       └── 可视化指南.ipynb
│
├── templates/                    # 论文模板
│   ├── latex/mcmthesis/          # LaTeX模板(mcmthesis文档类)
│   ├── word/                     # Word模板(含摘要页)
│   ├── 07_README.md              # LaTeX完整教程 ⭐
│   └── 08_LATEX_CHEATSHEET.md    # LaTeX命令速查表
│
├── past_problems/                # 历年C题优秀论文(2021-2025)
│   └── README.md                 # 论文索引与使用说明
│
├── competitions/                 # 比赛工作区
│   └── 2026/                     # 按年份组织(代码、数据、论文)
│
├── docs/                         # 项目文档
│   ├── mcm_guide.md              # 美赛完整指南(评审、选题、写作)
│   └── team_workflow.md          # 团队协作指南(详细分工、五天时间轴)
│
├── requirements.txt              # Python依赖
├── setup.py                      # 安装配置
└── QuickStart.md                 # 快速开始指南

🎯 美赛快速指南

一、赛题类型(MCM/ICM)

题目 类型 特点 常用模型
A题 连续型 微分方程、物理机理 微分方程、物理建模
B题 离散型 图论、组合优化 图论算法、启发式算法
C题 大数据 数据分析、预测 时间序列、机器学习
D题 运筹学 网络优化、规划 线性规划、网络流
E题 可持续性 评价决策 AHP、熵权法、TOPSIS
F题 政策 开放问题、政策制定 综合评价、回归分析

选题建议:C/E/F题选择率最高(约70%),相对友好;A/B题需要较强数学基础;D题概念多,慎选。

二、评审机制与关键要素

评审三阶段

  1. 浏览阶段(初评):主要看摘要质量内容组织(7分制)
  2. 评分阶段(终评):详细评分(百分制)
  3. 评定阶段:讨论决定特等奖

摘要写作核心

摘要应回答四个问题:

  • ✅ 问题是什么?
  • ✅ 我们做了什么?(模型方法)
  • ✅ 结论是什么?(重要结果)
  • ✅ 建议是什么?(针对问题的直接建议)

美赛与国赛的区别

评审维度 国赛 美赛
假设合理性 一般重视 极度重视,需灵敏度分析
文字清晰度 重视 非常重视,写作能力是核心目标
建模创造性 重视 创新可容错(创新论文即使有错也可获奖)
结果正确性 强调 相对灵活
模型检验 一般 越多越好,问题分析、结果分析是重点

三、高频算法模型(O奖论文统计)

评价决策类

  • AHP(层次分析法)- 出现率最高
  • 熵权法(EWM)
  • TOPSIS法
  • 模糊综合评价

预测类

  • ARIMA时间序列 - 出现率极高
  • LSTM/神经网络
  • 随机森林
  • 灰色预测GM(1,1)

优化规划类

  • 线性/非线性规划
  • 遗传算法
  • 模拟退火
  • 多目标规划(NSGA-II)

机器学习类

  • K-means聚类
  • 随机森林
  • 主成分分析(PCA)
  • 回归分析

📖 详细使用方法见 algorithms/algorithms_reference.md

四、比赛时间安排(5天)

Day 1(选题日)⏰

  • 7:00-9:30 各自读题,记录思路
  • 9:30-10:00 粗筛,排除无思路题目
  • 10:00-12:00 精筛,查资料确定最终选题
  • 14:00-18:00 确定建模方案、论文大纲、数据来源
  • 18:00-22:00 建模手完成第一问,论文手写引言、画流程图

Day 2(攻坚日)💪

  • 建模手:完成前三问建模
  • 编程手:至少完成前两问求解
  • 论文手:撰写前两问,参考O奖论文行文逻辑

Day 3(冲刺日)🚀

  • 完成所有问题建模和求解
  • 前三问中文稿必须完成
  • 建模/编程手可考虑熬夜

Day 4(打磨日)✨

  • 上午:完成整体论文中文稿
  • 下午-深夜:翻译、排版、润色、补充精美插图
  • 论文手可熬夜打磨

Day 5(提交日)✅

  • 8:00-10:00 三人交叉检查,确认无误后提交

五、应急策略

如果做不出来怎么办?

⚠️ 记住:完整的论文比什么都重要!

美赛特点:论文完整 + 排版美观 + 摘要优秀 = 即使结果有问题也有机会获奖

应急措施:

  1. 该简化的模型就简化
  2. 卡住的地方写进"模型假设"
  3. 数据和结果保证能跑通
  4. 确保论文完整性和逻辑自洽

🚀 快速开始

环境配置

# 克隆项目
git clone https://github.com/Jaxon1216/MathModelHub.git
cd MathModelHub

# 安装依赖
pip install -r requirements.txt

# 或使用国内镜像(更快)
pip install -r requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

# 启动Jupyter
jupyter notebook

验证安装

python -c "import numpy, pandas, matplotlib, sklearn; print('环境配置成功!')"

📖 文档导航

核心文档

文档 说明
快速开始 环境配置、使用方法
算法参考手册 美赛高频算法详解 ⭐
美赛完整指南 评审机制、选题策略、论文写作
团队协作指南 详细分工、工具配置、五天时间轴 ⭐

模板相关

文档 说明
论文模板教程 LaTeX/Word完整教程 ⭐
LaTeX速查表 常用命令快速查询

其他资源

资源 说明
历年C题论文 2021-2025年C题O奖论文
数据分析工具 可视化、预处理Notebook
比赛工作区 比赛期间文件组织

📚 外部资源

🤝 贡献指南

欢迎提交:

  • 新的算法实现
  • 优化现有代码
  • 补充历年真题和解析
  • 分享获奖经验

📄 许可证

MIT License


💡 提示:建议在比赛前熟悉本项目的算法参考手册,准备好常用模板和可视化代码,比赛时可直接调用节省时间!

🎓 祝所有参赛队伍都能取得好成绩!

关于作者

About

美赛/ICM综合准备资源库。包含可复用的数学建模Python代码、LaTeX/Word模板、数据分析笔记本和历年赛题组织。旨在优化竞赛流程,促进可复现研究。A comprehensive toolkit for MCM/ICM preparation. Features reusable Python code for mathematical modeling, LaTeX/Word templates, data analysis notebooks, and organized past problems. Aimed at streamlining the contest workflow and fostering reproducible research.

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