2023 年美国大学生数学建模竞赛成绩分析:中国队实力超群,全球特等奖几乎包揽
2023年美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)成绩已揭晓。现在请跟随钟哥进行大数据分析吧!美国比赛结果分析
2023年美国大学生数学建模竞赛MCM参赛队伍总数为11,296支,ICM参赛队伍总数为9,562支,共有20,858支队伍参赛。
其中,MCM有22支队伍、ICM有15支队伍获得全球特别奖。共有37支队伍获得全球特别奖,其中中国队获得全球特别奖34支,美国队获得全球特别奖3支。几乎所有主题的全球特等奖均由中国队获得。中国队太厉害了!
01 参会人数分析及选题
(1)MCM
2023年美国大学生数学建模竞赛MCM参赛队伍总数为11,296支。其中,2557(23%)、728(6%)和8011(71%)队分别在MCM中选择了问题A、B和C。
钟哥发现超过2/3的人选择了C题,看来大家都喜欢做C题,毕竟MCM的A题和B题太难了! ! !
(2)ICM
2023年美国大学生数学建模竞赛ICM参赛队伍总数为9562支队伍,其中ICM中分别有1057支(11%)、5779支(60%)和2726支(29%)队伍选择了D题、E题和F题。
钟哥发现有近2/3的人选择了E题,看来大家都喜欢做E题,毕竟ICM的D题和F题太难了! ! !
02 获奖比例及人数分析
(1)MCM
2023年美国大学生数学建模竞赛MCM参赛队伍总数为11,296支,其中,
• 22 (
• 272 (2%)
• 758 (7%)
• 2522 (22%)
• 7231 (64%)
• 42(
• 440 (4%)
• 9 不(
钟哥发现:获得S奖的人数居然接近2/3。看起来大家都很容易赢,但是如果你想赢特等奖O(
(2)ICM
2023年美国大学生数学建模竞赛ICM参赛队伍总数为9562支,其中,
• 15(
• 277 (3%)
• 595 (6%)
• 2011 年 (21%)
• 5962 (62%)
• 136 (1%)
• 551 支队伍 (6%)
• 15 不是(
钟哥发现:获得S奖的人数居然接近2/3。看起来大家都很容易赢,但是如果你想赢特等奖O(
03 特等奖队伍分析
2023年美国大学生数学建模竞赛MCM参赛队伍总数为11,296支,其中:
MCM 共有 2557 支队伍(23%)选择了问题 A,最终有 7 支队伍获得了大奖。
MCM 共有 728 支队伍(6%)选择了 B 题,其中 3 支队伍获得了特等奖。
MCM 共有 8011 支队伍(71%)选择了 C 题,最终有 12 支队伍获得了大奖。
ICM中有1057支队伍(11%)选择了D题,最终有3支队伍获得了大奖。
ICM共有5779支队伍(60%)选择了E题,8支队伍获得特等奖。
ICM共有2726支队伍(29%)选择了F题,4支队伍获得了特等奖。
04 总结与展望
每年,美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)的成绩都会公布。 “有的人高兴,有的人悲伤。”预祝同学们在接下来的比赛中取得好成绩!我们也希望获奖同学戒骄戒躁,学以致用,将数学建模应用到生活、科研、日常学习中。
附:中英文版竞赛试题 A题:连续式
中国竞赛题A:干旱植物群落
背景
不同的植物物种以不同的方式应对压力。例如,草原对干旱非常敏感。干旱的频率和严重程度各不相同。大量观察表明,不同物种的丰度对于植物群落如何应对连续几代的干旱周期起着重要作用。在一些只有一种植物物种的群落中,后代植物不能像多物种群落中的个体那样适应干旱条件。这些观察结果提出了许多问题。例如,植物群落中需要多少物种才能从当地的生物多样性中受益?随着物种数量的增加,这种现象如何扩大?这对于植物群落的长期生存能力意味着什么?
要求
考虑干旱适应与植物群落中物种数量之间的关系,您的任务是探索并更好地理解这种现象。具体来说,您应该:
开发一个数学模型,预测植物群落在暴露于各种不规则天气周期(包括降水丰富的干旱期)时将如何变化。该模型应考虑干旱周期期间不同物种之间的相互作用。探索您可以从模型中得出有关植物群落与更大环境之间的长期相互作用的结论。考虑以下问题:
植物群落所需的不同植物物种数量是多少?随着物种数量的增加会发生什么?
植物群落中的物种类型如何影响您的结果?
未来天气周期中更频繁和更广泛的干旱会产生什么影响?如果干旱不那么频繁,物种数量会对总体种群产生同样的影响吗?
其他因素(例如污染和栖息地丧失)如何影响您的结论?
您的模型建议应该采取哪些措施来确保植物群落的长期生存能力,以及对更大环境的影响是什么?
PDF 解决方案中的总页数不得超过 25 页,包括:
一页摘要。
目录。
完整的解决方案。
参考清单。
注意:MCM 竞赛有 25 页的限制。您提交的所有内容均计入 25 页的限制(摘要、目录、报告、参考文献列表和任何附录)。您必须引用报告中使用的想法、图像和其他材料的来源。
词汇表
生物多样性:是指世界上或特定栖息地或生态系统中的生命多样性。
问题B:离散型
中国竞赛问题B:重新想象马赛马拉
https://www.sylu.edu.cn/__local/2/C6/7E/89D1C6E43AD06494B26D0A9D06D_94C0293C_428791.jpg
背景
肯尼亚野生动物保护区最初是为了保护野生动物和其他自然资源而建立的。肯尼亚议会通过了《2013 年野生动物保护和管理法案》,以实现更公平的资源共享,并允许进行替代性的、基于社区的管理工作 。此后,肯尼亚增加了修正案,以弥补法律漏洞,并为违法者提供更明确的治理、财务和处罚。
要求
以大型野生动物保护区马赛马拉为重点,您的任务是找出管理公园内外资源的替代方法。具体来说,您应该:
考虑并建议针对不同地区的具体政策和管理策略,以保护野生动物和其他自然资源,同时平衡该地区居民的利益。这些政策和战略应有助于减轻保护区附近居民失去机会的影响,并最大限度地减少动物与保护区吸引的人们之间的负面相互作用。
制定并描述一种方法来确定哪些政策和管理策略将产生最佳结果。你的报告应该讨论你如何对你的方法从最好到最差进行排名并比较结果。请务必包含对用于预测保护区内外动物与人类相互作用和经济影响的模型的描述和分析。
根据您提出的计划,请预测您的建议将带来的长期趋势。分析并估计可能的长期结果的确定性和影响。您还应该描述您的方法如何适用于其他野生动物管理领域。最后,向肯尼亚旅游和野生动物委员会提供一份两页的非技术报告,讨论您提出的计划及其对保护区的价值。
PDF 解决方案的总页数不应超过 25 页,并且应包括:
一页摘要。
目录。
您的完整解决方案。
两页非技术报告。
参考清单。
注意:MCM 竞赛有 25 页的限制。您提交的所有内容均计入 25 页的限制(摘要、目录、报告、参考文献列表和任何附录)。您必须引用报告中使用的想法、图像和其他材料的来源。
参考
肯尼亚《2013 年法案》,肯尼亚第 181 号(第 47 号法案),2013 年。
《与法案》(2013 年第 47 号)。肯尼亚第 155 号法律,肯尼亚第 141 号(第 47 号法案),2020 年。
03 问题C:大数据
中国赛C题:预测结果
背景
是《纽约时报》每日发布的一款流行益智游戏。玩家需要在六次或更少的猜测中猜测一个五个字母的单词,并在每次猜测后得到反馈。在此版本中,每个猜测都必须是英语中的实际单词。不允许猜测比赛中不被识别的单词。随着该游戏越来越受到人们的欢迎,目前已有 60 多种语言版本。
《纽约时报》网站上的描述称,提交单词后,图块的颜色会发生变化。黄色图块表示该图块中的字母在单词中,但位置错误。绿色图块表示该图块中的字母位于单词中的正确位置。灰色图块表示该图块中的字母根本不包含在该单词中(参见附录 2)。图 1 是一个示例解决方案,通过三次尝试找到了正确答案。
1:2022 年 7 月 21 日起
玩家可以在常规模式或“困难模式”下进行游戏。困难模式要求玩家一旦在单词中找到正确的字母(图块为黄色或绿色),就必须在后续的猜测中使用这些字母,从而使游戏变得更加困难。图 1 中的示例是在 Hard 模式下进行的。
许多(但不是全部)用户在 上报告他们的分数。针对该问题,MCM生成了记录2022年1月7日至2022年12月31日每日结果的文件(见附件1)。该文件包括日期、游戏编号、当天的单词、当天报告分数的人数、困难模式的玩家人数以及猜中一次、两次、三次、四次、五次的单词百分比次、六次或无法解决的难题(用 X 表示)。例如,图2中的单词是“TRITE”,日期是2022年7月20日,结果收集于。尽管图 2 中的百分比总和为 100%,但在某些情况下,由于四舍五入的原因,这可能不正确。
图 2:2022 年 7 月 20 日至
要求
《纽约时报》要求您分析本文件中的结果,以回答几个问题。
报告的结果数量每天都有所不同。开发一个模型来解释这一变化,并使用您的模型创建关于 2023 年 3 月 1 日报告结果数量的预测区间。是否存在影响在困难模式下报告的分数比例的单词属性?如果是这样,怎么办?如果没有,为什么?
对于未来某个给定的解决方案词,开发一个模型,使您能够预测报告结果的分布。换句话说,预测未来日期的相关百分比 (1, 2, 3, 4, 5, 6, X) 的分布。您的模型和预测有哪些不确定性?请给出 2023 年 3 月 1 日单词 EERIE 预测的具体示例。您对模型的预测有多大信心?
开发并总结一个模型,按难度对解决方案单词进行分类。确定与每个分类相关的给定单词的属性。使用您的模型,EERIE 这个词有多难?讨论您的分类模型的准确性。
列出并描述该数据集的其他有趣特征。
最后,将你的结果总结在一封写给《纽约时报》谜题编辑的一到两页的信中。
PDF 解决方案的总页数不应超过 25 页,包括:
一页摘要。
目录。
您的完整解决方案。
一到两页的信。
参考清单。
注意:MCM 竞赛有 25 页的限制。您提交的所有内容均计入 25 页限制(摘要表、目录、报告、参考文献列表和任何附录)。您必须引用报告中使用的想法、图像和其他材料的来源。
词汇表
纽约时报:总部位于美国纽约市的日报,主要以印刷版和网络版形式出版。 :一个社交网站,允许用户发布不超过280个字符(原本140个字符)的短信。解决(谜题):以正确的顺序输入正确的字母,形成当天的单词。
参考
注意:我们提供以下报价来支持问题陈述。我们从这些来源中提取了关键想法。这些网站上没有提供解决 MCM 问题所需的其他信息。解决这个 MCM 问题不需要访问《纽约时报》或网站。
纽约时报标志。于 2022 年 13 日
“-纽约时报”。 《纽约时报》,2022 年 13 月,2022 年
“-纽约时报”。 《纽约时报》,2022 年 7 月 21 日。
“统计”。 ,2022 年 7 月 20 日。
04 问题D:运筹学/网络科学
中国竞争问题D:优先考虑联合国可持续发展目标
背景
联合国(UN)制定了 17 项可持续发展目标(SDG)。实现这些目标最终将提高世界各地许多人的生活水平。这些目标并不是相互独立的。因此,某些目标的积极进展通常会对其他目标产生影响(积极或消极,有时两者兼而有之)。这种相互关联性使得实现所有目标成为一个流动的过程,其中资金限制和其他国家和国际优先事项可能会优先考虑。此外,技术进步、全球流行病、气候变化、地区战争和难民流动的影响对许多目标产生严重影响。
要求
探索这些目标之间的关系:
在联合国 17 项可持续发展目标之间建立一个关系网络。
使用各个可持续发展目标以及您的网络结构来确定最有效地推进联合国工作的优先事项。您如何评估每个优先事项的有效性?如果启动了您的优先事项,那么在未来 10 年内合理实现的目标是什么?
如果实现其中一项可持续发展目标(例如消除贫困或饥饿),会产生什么样的网络结构?这项成就将如何影响您团队的优先事项?是否还有其他目标应纳入或建议联合国纳入?
讨论技术进步、全球流行病、气候变化、地区战争和难民流动或其他国际危机对团队网络和优先事项的影响。从网络角度来看,这些危机对联合国的进步有何重要影响?
讨论您的网络方法如何帮助其他公司和组织确定其目标的优先级。
联合国可持续发展目标
目标 1:消除贫困
目标 2:零饥饿
目标 3:健康和福祉
目标 4:素质教育
目标 5:性别平等
目标 6:清洁水和卫生设施
目标 7:负担得起的清洁能源
目标 8:体面工作和经济增长
目标 9:工业、创新和基础设施
目标 10:减少不平等
目标 11:可持续城市和社区
目标 12:负责任的消费和生产
https://pics5.baidu.com/feed/cf1b9d16fdfaaf51743c00b922a033e5f21f7add.jpeg@f_auto?token=560ceabce05a8df6284c8471c885b7b3
目标 13:应对气候变化
目标 14:水下生活
目标 15:陆地上的生命
目标 16:和平、正义和强有力的机构
目标 17:建立伙伴关系以实现目标
您的 PDF 解决方案不应超过 25 页,并包括:
一页摘要。
目录。
您的完整解决方案。
参考清单。
注意:ICM 有 25 页限制。您提交的所有内容均计入 25 页限制(概述表、目录、参考列表和任何附录)。您必须引用报告中使用的想法、图像和任何其他材料的来源。
词汇表
联合国(UN)——联合国(UN)是一个政府间组织,其既定宗旨是维护国际和平与安全,发展国家间友好关系,实现国际合作,并成为协调各国行动的中心。
可持续发展目标 (SDG) - 可持续发展目标 (SDG) 或全球目标是 17 个相互关联的目标,旨在成为“人类和地球现在和未来实现和平与繁荣的共同蓝图”。
问题 E:环境科学
中国赛E题:光污染
背景
光污染是指过度或不当使用人造光源。我们所说的光污染包括光侵入、过度照明和光杂乱。这些现象最有可能表现为日落后大城市上空的光芒;然而,它们也可能出现在更偏远的地区。
光污染改变了我们对夜空的看法,影响环境,并影响我们的健康和安全。例如,植物成熟可能会延迟或加速,野生动物的迁徙模式可能会受到影响。过多的人造光可能会扰乱我们的生物钟,导致睡眠质量差,并可能出现身心健康问题。人造光源引起的眩光会导致某些机动车事故。
社区官员或当地团体可以实施干预策略来减轻光污染的负面影响。然而,人造光既有积极的影响,也有消极的影响,对不同地点的影响不同。例如,为了避免上述光污染的负面影响,一些社区选择光照水平较低的街区,这反过来可能导致犯罪率上升。光污染的影响可能取决于一个地区的发展水平、人口、生物多样性、地理和气候等因素。因此,评估任何干预策略的影响程度和潜在影响都必须针对具体地点进行调整。
要求
COMAP 的照明控制任务 (ICM) 致力于提高人们对光污染影响的认识,并制定干预策略来减轻这些影响。为了支持 ICM 的工作,您的任务是解决测量和减轻不同地点光污染影响的问题,包括人类和非人类问题。具体来说,您需要:
制定广泛适用的指标来识别各地点的光污染风险级别。
应用您的指标并在四种不同类型的位置解释其结果:
受保护的土地位置,
农村社区,
郊区社区,以及
城市社区。
描述对抗光污染的三种可能的干预策略。讨论实施每项战略的具体行动以及这些行动对光污染影响的潜在影响。
选择两个地点并使用您的指标来确定每个地点最有效的干预策略。讨论所选干预策略对地点风险水平的影响。
最后,对于您已确定的地点及其最有效的干预策略,创建一页传单来宣传该地点的策略。
PDF 提案中的总页数不得超过 25 页,包括:
一页摘要。
目录。
您的完整解决方案。
一页传单。
参考书目。
注:ICM竞赛总页数限制为25页。您提交的所有内容均计入 25 页限制(摘要表、目录、报告、1 页传单、参考书目和任何附录)。您必须引用报告中使用的想法、图像和其他材料的来源。
术语解释
人造光:任何非自然光源。
昼夜节律:人类和其他生物运作的自然 24 小时睡眠-觉醒周期。
眩光:过高的亮度会降低人的视觉能力。
干预策略:可以采取的政策和/或行动来消除光污染的负面影响。
光污染:任何过度或不当使用人造光的行为,包括光侵入、过度照明和光杂乱。
光线杂乱:光源太密集。
光侵入:当光进入非预期区域时。
过度照明:超过活动或地点所需的强光。
保护区:由政府或私人机构保护的区域,以保护生态、文化和/或自然的重要性。
农村社区:位于一个国家或地区人口最稀少的地区之一且不易从城市社区到达的社区。
郊区社区:位于一个国家或地区人口适度稀少地区,或从城市社区可方便到达的社区。
城市社区:位于一个国家或地区人口最稠密地区之一的社区。
06 问题F:政策
中国竞争问题F:绿色GDP
背景
国内生产总值(GDP)可能是最知名和最常用的衡量一个国家经济健康状况的指标之一。它经常被用来确定一个国家的购买力和借贷能力,促使该国提出促进GDP增长的政策和项目。 GDP“衡量一个国家在一定时期内生产的最终商品和服务的货币价值;它的计算方式是一个国家领土内所有生产的总量。” 这种计算方法非常重要且经常被引用,它有利于关注今天的生产,而不考虑明天的资源保护问题。例如,一个拥有丰富森林的国家可以通过砍伐树木和生产大量木制家具来增加其当前的国内生产总值,而不会受到惩罚,尽管这样做会导致生物多样性的丧失和其他负面环境影响。同样,一个国家现在可以通过捕捞更多的鱼来增加其国内生产总值,而不会因对鱼类资源造成不可逆转的损害而受到惩罚。
由于国内生产总值无法对自然资源做出贡献,因此它可能无法真正衡量一个国家的经济健康状况。如果各国改变评估和比较经济的方式,各国政府可能会改变其行为并推行更有利于地球环境健康的政策和计划。 “绿色”GDP(GGDP)(其中“绿色”指的是环境和可持续发展的观点和因素)能否比当前的传统GDP更好地衡量一个国家的经济健康状况?
多边变革极具挑战性。说服各国同意这一新的 GGDP 作为衡量一个国家经济健康状况的主要指标可能很困难。然而,如果这一转变引发了全球国家气候行动运动,并在缓解气候危机方面取得了重大进展,那么这种努力将是值得的。
要求
您的任务是考虑世界对 GGDP 作为衡量一个国家经济健康状况的主要衡量标准的认可。我们应该期待哪些变化?这些变化对环境有何影响?具体来说,您的团队应该:
已经开发出许多计算 GGDP 的建议方法。选择您的团队认为如果取代 GDP 作为衡量经济健康状况的主要指标,将对缓解气候变化产生可衡量影响的一项。
如果您采用 GGDP 作为衡量一个国家经济健康状况的主要指标,则可以制作一个易于论证的简单模型来估计对气候缓解的预期全球影响。如何衡量全球影响力取决于您。
用GGDP取代GDP可能会遇到阻力。根据您的模型,确定是否值得在全球范围内进行转变,比较气候缓解影响的潜在优势与改变现状所需努力的潜在劣势。解释你的推理并用你之前的全球影响分析来支持你的答案。
选择一个国家,并更深入地分析这种转变可能如何影响他们。例如,您期望在自然资源的使用或保护方面看到哪些具体变化(在当前 GDP 下和采用 GGDP 后)。考虑到该国当前的经济状况和支持子孙后代的能力,这些变化是否对该特定国家有利。确保您的分析清楚地关联到 GDP 和 GGDP 计算方式之间的变化。
根据您所在国家/地区的具体分析,向该国领导层写一份一页的非技术性报告,说明是否支持转向 GGDP,还是拒绝转向并保留 GDP 作为国家经济健康状况的主要衡量标准。
您的 PDF 解决方案的总页数不应超过 25 页,并且应包括:
一页的摘要清楚地描述了您解决问题的方法以及您在问题背景下分析的最重要的结论。
目录。
一页非技术报告。
您的完整解决方案。
参考清单。
注意:ICM 竞赛有 25 页的限制。您提交的所有内容均计入 25 页的限制(摘要、目录、非技术报告、解决方案、参考文献列表和任何附录)。您必须引用报告中使用的想法、图像和其他材料的来源。
词汇表
多边:有多个组织、支持者或参与者,尤其是几个不同的国家。
下载标题及最新获奖结果:
科玛普:对于
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