数学建模小白教程，新手必看

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博主获2023美赛O奖、2022美赛F奖、国赛国二等多项奖项。前篇文章主要进行了经验分享并介绍了自己获美赛O奖参赛的历程。此篇文章主要针对数模小白，快速入门数学建模。

一、什么是数学建模

数学建模其实很简单，就是在给定场景下建立相应模型解决问题的过程。举个例子，比如在A、B、C三人选择一个人参加奥运会，在选择过程中，是不是就要考虑他们的平时成绩？发挥是否稳定？最高成绩是什么？抗压能力怎么样？这就是建立评价模型的过程，上述几个问题就是评价的标准。只不过数学建模，是把上述的标准用数学语言表达出来。比如平时成绩可以看平均成绩高低，发挥稳定可以计算训练记录的方差，最高成绩用最大值表达（这里认为数值越大代表成绩越好）、抗压能力可以让主教练打分等等。这就是建立数学建模的过程。所以其实没有什么难的，本质上，是把文字描述抽象成数学描述，进而选择模型，得出结论。

二、数学建模赛事

本科生常见参加的数学建模赛事有什么呢？博主这里总结了大部分学校比较认可、含金量较高的赛事，不管是在保研、奖学金评定还是从学习知识的层面，相信这些赛事都可以满足需求。
1、全国大学生数学建模竞赛
时间：每年九月上旬，参赛时间3~4天
难度：五星
级别：国家级A类赛事
特点：风格简洁、庄重，注重结果判定，所以结果要在合理范围内；在本来就广受认可的基础上，认可度仍是逐年升高（我们学校今年就从五星级升至六星级）
2、美国大学生数学建模竞赛
时间：每年二月中旬，参赛时间3~4天
难度：四星
级别：国家级B类赛事
特点：相较国赛较为简单，获奖率高，得较高奖项较难（F、O奖）；没有统一答案，自由度更高，更加注重创新；英文写作；
3、MotherCup
时间：每年四月中旬，一般四天
难度：三星半
级别：低于国赛、美赛
特点：获奖率高，一等奖在5%左右；认可度需要查看自己学校文件；
4、亚太地区大学生数学建模竞赛
时间：每年十一月中下旬
难度：三星
级别：低于国赛、美赛
特点：获奖率高；比较简单，任务量不大；可以跨校组队；认可度也是需要看自己学校文件确定

三、快速入门数学建模

1、数模和数学的关系
学弟学妹们也常问我，数学建模和数学有什么关系？我数学基础不好、线代都快忘干净了能学数学建模吗？学数学建模需要重新学一遍数学吗？
博主统一回复一下，数模和数学还是有很大差距的，即使数学基础不好的同学，也不用担心。
数模和数学肯定有关系，数学是数模的基础。如果想要深入了解一个模型的原理，其中肯定涉及数学，尤其是线代部分的基础知识。但是，数模更偏向于应用。尤其是本科期间的数模比赛，不需要对模型完全掌握。只要明白大概原理、步骤和应用场景即可。

2、怎样快速入门数学建模
纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行。最快速的了解数模的方法，就是去学一个模型感受一下。网络上各种模型的介绍其实非常多，可以选择比较简单的，比如层次分析法、TOPSIS，搜一下代码，带入数据，亲身体验一下，就明白数模是怎么一回事了。

四、如何准备数学建模

1、组建数模队伍

一般来说，数模队伍有三个人。分别是论文手、编程手、建模手。三个人分工各有不同，但是也有交叉和合作的部分。编程手和建模手不代表一点论文不写，论文手也不是说是模型知识一点也不会。合理、正确的分工应该是：各有侧重，但是当一方有事或者突发状况，其他两位选手也可以顶替。

2、数模必备知识

常见的数学模型

• 学习策略：在学习数学模型时，可以先学习高频率、通用性强的模型，再进行查缺补漏，补充学习其他的，以免题目出的较偏，一般的模型难以解决。常见的数学模型有预测类、评价类、优化类、分类模型；出现频率较少的有图论、最短路径问题。
• 学习程度：在学习数学模型的时候，需要掌握模型的大概原理、步骤、应用。其中，大概原理是你知道这个模型为什么可以达到这个效果的，是怎样达到这个效果；学习步骤时编程手可以提前编写代码，论文手学习怎么把这个模型描述清楚；学习应用时，可以看看往年优秀论文是在什么场景下使用的模型，怎么去使用的。
• 学习方法：在学习时，就按照分工进行有侧重的学习。在学习程度也说明了不同分工的同学应该主攻哪个方向。可以看模型的课程，也可以看书。这要根据个人情况决定。建议在学习时记录笔记，一来可以加深掌握程度，二来笔记的内容可以直接应用在赛中，节省时间。

论文写作、排版

• 在平常学习过程中，就可以试着想按照比赛标准，我今天学习的内容应该怎么写在论文中呢？应该用什么形式？是表格还是三线表？是用图来代替还是文字描述？写作是需要练习的，同一个模型，不同的表达形式、写作功底，可能有的展现出来是80分，有的展现出来是100分。同样，排版也是。好的排版可以带给评委最直观的印象。在准备时就可以对排版多加练习，以免在赛中浪费时间。

代码的编写和软件的使用

• 代码的编写。即指怎么通过代码，把模型实现出来。也就是，怎样跑出结果。一般数模常用的是matlab和python两种语言，可以寻找教程学习其中之一即可。
• 软件的使用。在数学建模中，有很多强大的工具，可以辅助代码编写。甚至代替代码，得到结果。SPSS就是这样的软件。在准备时多练习怎么使用，可以大大降低代码编写难度。高效又便捷。

可视化的准备

• 在比赛中，图片往往可以抓住评委的眼球。自己在看论文时也可以感受得到，如果仅仅是大段文字，很容易看得疲乏，但是如果有图片呈现结果，就更加直观。博主看了很多没获得较好奖项的学弟学妹论文，其实写的也不错，但就是可视化太少，或者太过草率，所以才痛失奖项，也很可惜。一个潦草的可视化，可能评委一看，直觉这个队伍实力不强。所以还是要好好准备。这个问题也很少被提及，是容易忽略的一部分，但也是拿奖的关键之一。

总结

博主也是从小白入门，一路拿到美赛O奖、F奖、国赛二等奖。数学建模并没有大家想象的那么难，只要组好队伍、做好上述所说的四点，付出时间和精力去准备，相信大家都可以拿到不错的成绩！